2022屆山東省沂源縣第二中學高考物理四模試卷含解析

2021-2022學年高考物理模擬試卷注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、已知一物體從足夠長斜面底端沿斜面勻減速上滑，上滑長度為L時，速度減為0，當物體的上滑速度是初速度的時，它沿斜面已上滑的距離是A． B． C． D．2、如圖所示，在半徑為R的半圓和長為2R、寬為的矩形區(qū)域內(nèi)充滿磁感應強度為B的勻強磁場，方向垂直于紙面向里。一束質(zhì)量為m、電量為q的粒子（不計粒子間相互作用）以不同的速率從邊界AC的中點垂直于AC射入磁場.所有粒子從磁場的EF圓弧區(qū)域射出（包括E、F點）其中EO與FO（O為圓心）之間夾角為60°。不計粒子重力.下列說法正確的是（）A．粒子的速率越大，在磁場中運動的時間越長B．粒子在磁場中運動的時間可能為C．粒子在磁場中運動的時間可能為D．粒子的最小速率為3、小明乘坐豎直電梯經(jīng)過1min可達頂樓，已知電梯在t=0時由靜止開始上升，取豎直向上為正方向，該電梯的加速度a隨時間t的變化圖像如圖所示。若電梯受力簡化為只受重力與繩索拉力，則A．t=4.5s時，電梯處于失重狀態(tài)B．在5～55s時間內(nèi)，繩索拉力最小C．t=59.5s時，電梯處于超重狀態(tài)D．t=60s時，繩索拉力的功率恰好為零4、下列關(guān)于衰變與核反應的說法正確的是（）A．衰變?yōu)?，?jīng)過3次衰變，2次β衰變B．β衰變所釋放的電子是原子核外的電子電離形成的C．核聚變反應方程中，X表示質(zhì)子D．高速粒子轟擊氮核可從氮核中打出中子，核反應方程為5、中國將于2022年前后建成空間站。假設該空間站在離地面高度約的軌道上繞地球做勻速圓周運動，已知地球同步衛(wèi)星軌道高度約為，地球的半徑約為，地球表面的重力加速度為，則中國空間站在軌道上運行的（）A．周期約為 B．加速度大小約為C．線速度大小約為 D．角速度大小約為6、如圖所示，在水平光滑的平行金屬導軌左端接一定值電阻R，導體棒ab垂直導軌放置，整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中?，F(xiàn)給導體棒一向右的初速度v0，不考慮導體棒和導軌電阻，下列圖象中，導體棒速度v隨時間的變化和通過電阻R的電荷量q隨導體棒位移的變化描述正確的是（）A． B． C． D．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，傾角為的粗糙斜面AB固定在水平地面AC上，AB、AC均絕緣、BC豎直且高為h，地面D點固定一電量絕對值為的負點電荷，C、D相距h。質(zhì)量為m、帶電量為q(＞0)的小滑塊以初速度從斜面底端A點滑上斜面，恰好能到達斜面頂端。整個裝置處于水平向右的勻強電場中，場強大小，若取無窮遠為零勢能面，已知孤立點電荷周圍電場的電勢可表示為，式中k為靜電力常量、r為離場源電荷的距離，Q為場源電荷的帶電量(正電荷取正值，負電荷取負值)，則小滑塊()A．從A運動到B的過程中，克服摩擦力做的功B．從A運動到B的過程中，減少的電勢能等于克服重力做的功C．從A運動到AB中點的過程中，點電荷q對小滑塊做的功D．從A運動到AB中點時的動能8、如圖甲所示，傾角為30°的足夠長的固定光滑斜面上，有一質(zhì)量m=0.8kg的物體受到平行斜面向上的力F作用，其大小F隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示，t0時刻物體速度為零，重力加速度g=10m/s2。下列說法中正確的是（）A．0~2s內(nèi)物體向上運動B．第2s末物體的動量最大C．第3s末物體回到出發(fā)點D．0~3s內(nèi)力F的沖量大小為9N·s9、分子力F、分子勢能EP與分子間距離r的關(guān)系圖線如甲乙兩條曲線所示(取無窮遠處分子勢能EP=0).下列說法正確的是A．乙圖線為分子勢能與分子間距離的關(guān)系圖線B．當r=r0時,分子勢能為零C．隨著分子間距離的增大,分子力先減小后一直增大D．分子間的斥力和引力大小都隨分子間距離的增大而減小,但斥力減小得更快E.在r<r0階段,分子力減小時,分子勢能也一定減小10、如圖，地球與月球可以看作雙星系統(tǒng)它們均繞連線上的C點轉(zhuǎn)動在該系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動平面內(nèi)有兩個拉格朗日點L2、L4(位于這兩個點的衛(wèi)星能在地球引力和月球引力的共同作用下繞C點做勻速圓周運動，并保持與地球月球相對位置不變)，L2點在地月連線的延長線上，L4點與地球球心、月球球心的連線構(gòu)成一個等邊三角形．我國已發(fā)射的“鵲橋”中繼衛(wèi)星位于L2點附近，它為“嫦娥四號”成功登陸月球背面提供了穩(wěn)定的通信支持．假設L4點有一顆監(jiān)測衛(wèi)星，“鵲橋”中繼衛(wèi)星視為在L2點．已知地球的質(zhì)量為月球的81倍，則A．地球和月球?qū)ΡO(jiān)測衛(wèi)星的引力之比為81：1B．地球球心和月球球心到C點的距離之比為1：9C．監(jiān)測衛(wèi)星繞C點運行的加速度比月球的大D．監(jiān)測衛(wèi)星繞C點運行的周期比“鵠橋”中繼衛(wèi)星的大三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某學習小組利用圖甲所示的電路測量電源的電動勢及內(nèi)阻．(1)按照原理圖甲將圖乙中的實物連線補充完整________．(2)正確連接電路后，進行如下實驗．①閉合開關(guān)S，通過反復調(diào)節(jié)滑動變阻器R1、R2，使電流表A3的示數(shù)為0，此時電流表A1、A2的示數(shù)分別為100.0mA和80.0mA，電壓表V1、V2的示數(shù)分別為1.60V和1.00V．②再次反復調(diào)節(jié)R1、R2，使電流表A3的示數(shù)再次為0，此時電流表A1、A2的示數(shù)分別為180.0mA和40.0mA，電壓表V1、V2的示數(shù)分別為0.78V和1.76V．i．實驗中調(diào)節(jié)滑動變阻器R1、R2，當電流表A3示數(shù)為0時，電路中B點與C點的電勢______．（選填“相等”或“不相等”）ii．為了提高測量的精確度，電流表A3的量程應選擇________A．0～0.6AB．0～100mAC．0～500μAⅲ．測得電源的電動勢E=_______V，內(nèi)阻r=_______Ω．（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）12．（12分）熱敏電阻常用于溫度控制或過熱保護裝置中。某種熱敏電阻和金屬熱電阻的阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖甲所示。（1）由圖甲可知，在較低溫度范圍內(nèi)，相對金屬熱電阻而言，該熱敏電阻對溫度變化的響應更________（選填“敏感”或“不敏感”）。（2）某同學利用上述熱敏電阻制作了一個簡易的溫控裝置，實驗原理如圖乙所示。現(xiàn)欲實現(xiàn)銜鐵在某溫度時（此時熱敏電阻的阻值為）被吸合，下列操作步驟正確的順序是_______。（填寫各步驟前的序號）a.將熱敏電阻接入電路b.觀察到繼電器的銜鐵被吸合c.斷開開關(guān)，將電阻箱從電路中移除d.合上開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值e.斷開開關(guān)，用電阻箱替換熱敏電阻，將阻值調(diào)至（3）若熱敏電阻的阻值與溫度的關(guān)系如下表所示，/℃30.040.050.060.070.080.0199.5145.4108.181.862.949.1當通過繼電器的電流超過時，銜鐵被吸合，加熱器停止加熱，實現(xiàn)溫控。已知繼電器的電阻，為使該裝置實現(xiàn)對30~80之間任一溫度的控制，電源應選用_______，滑動變阻器應選用_______。（填選項前的字母）A．電源（，內(nèi)阻不計）B．電源（，內(nèi)阻不計）C．滑動變阻器D．滑動變阻器四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖，兩根相距l(xiāng)=0.4m的平行金屬導軌OC、O′C′水平放置。兩根導軌右端O、O′連接著與水平面垂直的光滑平行導軌OD、O′D′，兩根與導軌垂直的金屬桿M、N被放置在導軌上，并且始終與導軌保持保持良好電接觸。M、N的質(zhì)量均為m=0.2kg，電阻均為R=0.4Ω，N桿與水平導軌間的動摩擦因數(shù)為μ=0.1。整個空間存在水平向左的勻強磁場，磁感應強度為B=0.5T。現(xiàn)給N桿一水平向左的初速度v0=3m/s，同時給M桿一豎直方向的拉力F，使M桿由靜止開始向下做加速度為aM=2m/s2的勻加速運動。導軌電阻不計，（g取10m/s2）。求：(1)t=1s時，N桿上通過的電流強度大??；(2)求M桿下滑過程中，外力F與時間t的函數(shù)關(guān)系；（規(guī)定豎直向上為正方向）(3)已知N桿停止運動時，M仍在豎直軌道上，求M桿運動的位移；(4)在N桿在水平面上運動直到停止的過程中，已知外力F做功為﹣11.1J，求系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量。14．（16分）如圖所示，在空間直角坐標系中，Ⅰ、Ⅱ象限（含、軸）有磁感應強度為，方向垂直于紙面向外的勻強磁場和電場強度為，方向豎直向上的勻強電場；Ⅲ、Ⅳ象限（不含軸）有磁感應強度為，方向沿軸負方向的勻強磁場，光滑圓弧軌道圓心，半徑為，圓環(huán)底端位于坐標軸原點。質(zhì)量為，帶電的小球從處水平向右飛出，經(jīng)過一段時間，正好運動到點。質(zhì)量為，帶電小球的穿在光滑圓弧軌道上從與圓心等高處靜止釋放，與同時運動到點并發(fā)生完全非彈性碰撞，碰后生成小球（碰撞過程無電荷損失）。小球、、均可視為質(zhì)點，不計小球間的庫侖力，取，求：(1)小球在處的初速度為多大；(2)碰撞完成后瞬間，小球的速度；(3)分析球在后續(xù)運動過程中，第一次回到軸時的坐標。15．（12分）質(zhì)量為m的小滑塊自圓弧形軌道上端由靜止滑下，如圖所示，圓弧形軌道半徑為R，高度為h。A點為弧形軌道與水平桌面的平滑連接點?；瑝K離開桌面后恰好落入靜止在水平地面上的裝滿沙的總質(zhì)量為M的小車中，桌面到小車上沙平面的高度也是h。木塊落入車內(nèi)與沙面接觸直到相對靜止經(jīng)過的較短時間為t。試回答下列問題：（所有接觸面的摩擦不計，重力加速度g已知，小車高度不計。）(1)滑塊經(jīng)過A點前后對軌道和桌面的壓力F1、F2各多大？(2)小車最終的速度是多大？(3)滑塊落入車中直到相對車靜止的過程中小車對地面的平均壓力多大？

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解析】

物體從足夠長斜面底端沿斜面勻減速上滑時初速度為v0，上滑長度為L時，速度減為0，有：，當物體的上滑速度是初速度的時，此時速度為，有，聯(lián)立以上兩等式得：，故選B。2、B【解析】

ABC．粒子從F點和E點射出的軌跡如圖甲和乙所示；

對于速率最小的粒子從F點射出，軌跡半徑設為r1，根據(jù)圖中幾何關(guān)系可得：解得根據(jù)圖中幾何關(guān)系可得解得θ1=60°，所以粒子軌跡對應的圓心角為120°；

粒子在磁場中運動的最長時間為對于速率最大的粒子從E點射出，軌跡半徑設為r2，根據(jù)圖中幾何關(guān)系可得解得根據(jù)圖中幾何關(guān)系可得所以θ2＜60°，可見粒子的速率越大，在磁場中運動的時間越短，粒子的速率越小運動時間越長，粒子在磁場中運動的最長時間為，不可能為，故B正確、AC錯誤；

D．對從F點射出的粒子速率最小，根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得解得最小速率為故D錯誤。

故選B。3、D【解析】

A．電梯在t=1時由靜止開始上升，加速度向上，電梯處于超重狀態(tài)，此時加速度a＞1．t=4.5s時，a＞1，電梯也處于超重狀態(tài)。故A錯誤。

B．5～55s時間內(nèi)，a=1，電梯處于平衡狀態(tài)，繩索拉力等于電梯的重力，應大于電梯失重時繩索的拉力，所以這段時間內(nèi)繩索拉力不是最小。故B錯誤。

C．t=59.5s時，電梯減速向上運動，a＜1，加速度方向向下，電梯處于失重狀態(tài)，故C錯誤。

D．根據(jù)a-t圖象與坐標軸所圍的面積表示速度的變化量，由幾何知識可知，61s內(nèi)a-t圖象與坐標軸所圍的面積為1，所以速度的變化量為1，而電梯的初速度為1，所以t=61s時，電梯速度恰好為1，根據(jù)P=Fv可知繩索拉力的功率恰好為零，故D正確。4、A【解析】

A．設發(fā)生n次衰變，m次β衰變，根據(jù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒，則有解得n=3，m=2，故A正確；B．衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)一個中子轉(zhuǎn)變成一個質(zhì)子和一個電子，故B錯誤；C．根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，聚變反應方程中，X的質(zhì)量數(shù)為電荷數(shù)為可知X表示中子，故C錯誤；D．高速粒子轟擊氮核可從氮核中打出質(zhì)子，不是中子，核反應方程為故D錯誤。故選A。5、B【解析】

A．設同步衛(wèi)星的軌道半徑為r1，空間站軌道半徑為r2，根據(jù)開普勒第三定律有解得故A錯誤；B．設地球半徑為R，由公式解得故B正確；C．由公式，代入數(shù)據(jù)解得空間站在軌道上運行的線速度大小故C錯誤；D．根據(jù)，代入數(shù)據(jù)可得空間站的角速度大小故D錯誤。故選B。6、B【解析】

AB．導體棒做切割磁感線運動，產(chǎn)生感應電流，受到向左的安培力，導體棒做減速運動，隨著速度的減小，感應電流減小，導體棒所受的安培力減小，則加速度減小，v－t圖像的斜率絕對值減小，v－t圖像是曲線且斜率減小，故A錯誤，B正確；CD．通過電阻R的電量則知q－x圖像是過原點的傾斜的直線，故CD錯誤。故選B。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、ABD【解析】

A．因C、D相距，由幾何關(guān)系可知，AD=BD，又因，故A、B兩點在點電荷產(chǎn)生的電場中等電勢，故從A運動到B，點電荷對小滑塊做的總功為零。從A運動到B的過程：由動能定理得而，解得故A正確；B．小滑塊減少的電勢能等于電場力做的功，從A運動到B的過程中，點電荷對小滑塊做的總功為零，故減少的電勢能等于勻強電場對小滑塊做的功，即故B正確；C．由公式可知，點電荷產(chǎn)生的電場在A點的電勢在AB中點的電勢故C錯誤；D．由對稱性可知，從A運動到AB中點的過程中，克服摩擦力做的功為，故由動能定理可得解得故D正確。故選ABD。8、AD【解析】

AB．對物體受力分析，受重力、支持力和拉力，將重力沿垂直斜面方向和平行與斜面方向正交分解，平行與斜面方向分力為0到內(nèi)合外力方向沿斜面向上，物塊沿斜面向上運動，0到內(nèi)物體加速度末速度為到內(nèi)，合力為加速度為末速度為物體沿斜面向上運動，在末物體的速度為0，則動量A正確，B錯誤；C．到內(nèi)，合力為加速度為末速度為前內(nèi)物體的物體第內(nèi)物體的位移C錯誤；D．內(nèi)力的沖量大小為D正確。故選AD。9、ADE【解析】

A、B項：在r＝r0時，分子勢能最小，但不為零，此時分子力為零，故A項正確，B項錯誤；C項：分子間作用力隨分子間距離增大先減小，然后反向增大，最后又一直減小，C項錯誤；D項：分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小，隨分子間距離的減小而增大，但斥力比引力變化得快，D項正確；E項：當r＜r0時，分子力表現(xiàn)為斥力，當分子力減小時，分子間距離增大，分子力做正功，分子勢能減少，E項正確。故選：ADE。10、AC【解析】

A項：由公式可知，地球和月球?qū)ΡO(jiān)測衛(wèi)星的引力之比為等于地球的質(zhì)量與月球的質(zhì)量之比即為81：1，故A正確；B項：設地球球心到C點的距離為r1，月球球心到C點的距離為r2，對地球有：聯(lián)立解得：，故B錯誤；C項：對月球有：，對監(jiān)測衛(wèi)星有：地球?qū)ΡO(jiān)測衛(wèi)星的引力，月球?qū)ΡO(jiān)測衛(wèi)星的引力，由于兩引力力的夾角小于90o，所以兩引力的合力大于，由公式可知，監(jiān)測衛(wèi)星繞C點運行的加速度比月球的大，故C正確；D項：由于監(jiān)測衛(wèi)星繞C點運行的加速度比月球的大，所以監(jiān)測衛(wèi)星繞C點運行的周期比月球的更小，由于月球的周期與“鵠橋”中繼衛(wèi)星的相等，所以監(jiān)測衛(wèi)星繞C點運行的周期比“鵠橋”中繼衛(wèi)星的小，故D錯誤．三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、（1）如圖所示；i．相等ii．Cⅲ．2.871.50【解析】（1）根據(jù)原理圖連接實物圖如圖所示；（2）i、實驗中，調(diào)節(jié)滑動變阻器，當電流表示數(shù)為0時，說明電流表兩端電勢差為零，故電路中B點與C點的電勢相等；ii、為了使實驗結(jié)果更精確，必須嚴格控制B、C兩點電流為零，如果電流表A3的量程相比與電路中的電流太大，會造成BC中有電流，但是讀不出來，顯示為零，所以應選擇量程非常小的，故選C；iii、根據(jù)電路規(guī)律可知，第一次實驗中，路端電壓為，干路電流為；第二次實驗中有，干路電流為；由閉合電路歐姆定律可知，聯(lián)立解得．【點睛】該實驗的關(guān)鍵是明確實驗原理，即利用等勢法求解，要求BC兩點的電勢相等，即無電流通過BC，所以在選擇A3時一定要選擇量程非常小的電流表，然后利用電路結(jié)構(gòu)，結(jié)合閉合回路歐姆定律，求解電源電動勢和內(nèi)阻．12、敏感edbcaBD【解析】

（1）[1]圖甲中橫軸表示溫度，縱軸表示電阻，隨著溫度的升高，金屬熱電阻的阻值略微增大，而該熱敏電阻的阻值明顯減小，所以這種熱敏電阻在較低溫度范圍內(nèi)，相對金屬熱電阻而言，該熱敏電阻對溫度變化的響應更敏感（2）[2]要實現(xiàn)銜鐵在某溫度時（此時熱敏電阻的阻值為）被吸合，而銜鐵被吸合時的電流是一定的，所以關(guān)鍵是找到此時滑動變阻器的阻值。實現(xiàn)方法是：斷開開關(guān)，用電阻箱替換熱敏電阻，將阻值調(diào)至，合上開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器