2022屆天津五區(qū)縣高考物理四模試卷含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷

注意事項

1.考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。

2.試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑

色字跡的簽字筆作答。

3.考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。

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、將一物體從地面以速度如豎直上拋，物體上拋運動過程中所受的空氣阻力大小恒定，設(shè)物體在地面時的重力勢能

為零，則物體從拋出到落回原地過程中，如圖所示的四個圖中不正確的（）

2、如圖所示，斜面體A8C固定在水平地面上，斜面的高AB為2m,傾角為。=37。，且。是斜面的中點，在A點和。

點分別以相同的初速度水平拋出一個小球，結(jié)果兩個小球恰能落在地面上的同一點，則落地點到C點的水平距離為

（）

A4及n2夜「304

A.mB.----mC.----mDn.—m

3343

3、關(guān)于近代物理學(xué)，下列說法正確的是

A.光電效應(yīng)現(xiàn)象揭示了光具有波動性

B.一群氫原子從n=4的激發(fā)態(tài)躍遷時，最多能輻射6種不同頻率的光子

C.盧瑟福通過a粒子散射實驗證實原子核由質(zhì)子和中子組成

D.氨的半衰期為3.8天，若取4個氯原子核，經(jīng)過7.6天后一定剩下1個氯原子核

4、如圖所示，一直角三角形acd在豎直平面內(nèi)，同一豎直面內(nèi)的a、b兩點關(guān)于水平邊cd對稱，點電荷。/、02固定

在c、d兩點上。一質(zhì)量為小、帶負(fù)電的小球尸在a點處于靜止?fàn)顟B(tài)，取重力加速度為g,下列說法正確的是（）

；b

。2對P的靜電力大小為去mg

B.0、0的電荷量之比為更

3

C.將P從a點移到b點，電場力做正功

D.將P從a點沿直線移到8點，電勢能先增大后減小

5、2019年4月10日，事件視界望遠(yuǎn)鏡捕獲到人類歷史上的首張黑洞“照片”，這是人類第一次凝視曾經(jīng)只存在于理論

中的天體.如果把太陽壓縮到半徑只有3km且質(zhì)量不變，太陽就變成了一個黑洞，連光也無法從太陽表面逃逸.已知

逃逸速度是第一宇宙速度的0倍，光速為3xl（）8m/s，G=6.67xW"Nm2-Kg-2,則根據(jù)以上信息可知太陽的

質(zhì)量約為

A.2xlO29KgB.2xlO3OKgC.8xl030KgD.8xl03lKg

6、某一小車從靜止開始在水平方向上做直線運動，其運動過程中的加速度隨時間變化關(guān)系如圖所示，則關(guān)于小車的運

動下列說法中正確的是（）

A.小車做先加速后減速，再加速再減速的單向直線運動

B.小車做往復(fù)直線運動，速度反向時刻為Is、3s末

C.小車做往復(fù)直線運動，且可以運動到出發(fā)點的另一側(cè)

D.小車運動過程中的最大速度為2.5m/s

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、2019年10月5日2時51分，我國在太原衛(wèi)星發(fā)射中心用長征四號丙運載火箭，成功將“高分十號”地球同步衛(wèi)星

發(fā)射升空。一般發(fā)射地球同步衛(wèi)星要經(jīng)過兩次變軌才能進(jìn)入地球同步軌道。如圖所示，先將衛(wèi)星送入較低的圓軌道I,

經(jīng)橢圓軌道III進(jìn)入地球同步軌道II。已知"高分十號''衛(wèi)星質(zhì)量為機(jī)工，地球質(zhì)量為山地，軌道I半徑為小軌道H半徑

為及，4、8為兩軌道的切點，則下列說法正確的是（）

地球

B

A.“高分十號”在軌道I上的運行速度大于7.9km/s

B.若“高分十號”在軌道I上的速率為VI：則在軌道II上的速率V2=V|

C.在橢圓軌道上通過B點時“高分十號”所受萬有引力小于向心力

D.假設(shè)距地球球心r處引力勢能為品=一包則二貝心高分十號”從軌道I轉(zhuǎn)移到軌道H,其機(jī)械能增加了竺產(chǎn)

r

G"地叫.

~2r2

8、如圖所示，一個碗口水平、內(nèi)壁光滑的半球形碗固定在水平桌面上，在球心。點固定一電荷量為。的帶正電金屬

球，兩個質(zhì)量相等的絕緣帶電小球A和B分別緊貼著內(nèi)壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運動。若小球A、B所帶電荷量很少,

兩者間的作用力忽略不計，且金屬球和帶電小球均可視為質(zhì)點，取無窮遠(yuǎn)處電勢為零，則下列說法正確的是（）

A.小球A運動軌跡上各點的電場強(qiáng)度相同

B.小球A運動軌跡上各點的電勢相等

C.小球A的電荷量大于小球B的電荷量

D.小球A的角速度大于小球B的角速度

9、圖甲為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在UO.2s時的波形圖，質(zhì)點尸、。的平衡位置分別位于x=2m和x=4m處。

A.該簡諧橫波的傳播速度為lOm/s

B.乙圖可能是質(zhì)點。的振動圖像

C.UO時質(zhì)點P的速度沿y軸負(fù)方向

D.UO.25s時，質(zhì)點P的位移為1cm

E.UO.1S時，質(zhì)點尸的加速度與質(zhì)點。的加速度相同

10、如圖，有一截面為矩形有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域ABC。，AB=3L,5C=2L在邊界A5的中點上有一個粒子源，沿與邊界

AB并指向4點方向發(fā)射各種不同速率的同種正粒子，不計粒子重力，當(dāng)粒子速率為師時，粒子軌跡恰好與4。邊界

相切，則()

A.速率小于刃的粒子全部從CD邊界射出

B.當(dāng)粒子速度滿足牛<u<%時，從邊界射出

C.在CD邊界上只有上半部分有粒子通過

D.當(dāng)粒子速度小于全時，粒子從8c邊界射出

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)如圖甲為某同學(xué)測量某一電源的電動勢和內(nèi)電阻的電路圖，其中虛線框內(nèi)為用毫安表改裝成雙量程電流表

的電路。已知毫安表的內(nèi)阻為1OQ,滿偏電流為100mA,電壓表量程為3V,Ro、匕、&為定值電阻，其中的Ro=2。。

(1)已知Ki=0.4C,/?2=1.6QO若使用a和5兩個接線柱，電流表量程為A；若使用。和c兩個接線柱，電流

表量程為Ao

⑵實驗步驟：

①按照原理圖連接電路;

②開關(guān)S撥向上將滑動變阻器K的滑片移動到端（填“左”或“右”）。閉合開關(guān)S1；

③多次調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，記下相應(yīng)的毫安表的示數(shù)/和電壓表的示數(shù)U.

⑶數(shù)據(jù)處理：

①利用實驗測得的數(shù)據(jù)畫成了如圖乙所示的。-/圖像；

②由圖像的電源的電動勢￡=V,內(nèi)阻廠Q（E和r的結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）。

12.（12分）1590年，伽利略在比薩斜塔上做了“兩個鐵球同時落地”的實驗，開始了自由落體的研究。某同學(xué)用如圖

I所示的實驗裝置研究自由落體，裝置中電火花式打點計時器應(yīng)該接在電壓為V、頻率為六50Hz的交流電源上。

實驗中先閉合開關(guān)，再釋放紙帶。打出多條紙帶。選擇一條點跡清晰完整的紙帶進(jìn)行研究，那么選擇的紙帶打下前兩

個點之間的距離略小于mm（結(jié)果保留1位有效數(shù)字）。選擇的紙帶如圖2所示，圖中給出了連續(xù)三點間的

距離，由此可算出打下C點時的速度為m/s2,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹椤猰/sZ（最后兩空結(jié)果均保留3位有效數(shù)

字）

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）1011年將在我國舉辦第二十四屆冬奧會，跳臺滑雪是其中最具觀賞性的項目之一.某滑道示意圖如下，

長直助滑道A3與彎曲滑道BC平滑銜接，滑道BC高無=10m,C是半徑R=10m圓弧的最低點，質(zhì)量股=60kg的運

動員從A處由靜止開始勻加速下滑，加速度a=4.5m/s1,到達(dá)B點時速度蟆=30m/s.取重力加速度g=10m/s1.

（1）求長直助滑道A8的長度L；

（1）求運動員在AB段所受合外力的沖量的/大小;

畫出運動員經(jīng)過C點時的受力圖，并求其所受支持力fN的大小.

14.（16分）牛頓說：“我們必須普遍地承認(rèn)，一切物體，不論是什么，都被賦予了相互引力的原理”.任何兩個物體

間存在的相互作用的引力，都可以用萬有引力定律七=G色等計算，而且任何兩個物體之間都存在引力勢能，若規(guī)

定物體處于無窮遠(yuǎn)處時的勢能為零，則二者之間引力勢能的大小為紇=-G生生，其中為兩個物體的質(zhì)量，r

r

為兩個質(zhì)點間的距離（對于質(zhì)量分布均勻的球體，指的是兩個球心之間的距離），G為引力常量.設(shè)有一個質(zhì)量分布均

勻的星球，質(zhì)量為半徑為R.

（1）該星球的第一宇宙速度是多少？

（2）為了描述電場的強(qiáng)弱，引入了電場強(qiáng)度的概念，請寫出電場強(qiáng)度的定義式.類比電場強(qiáng)度的定義，請在引力場中

建立“引力場強(qiáng)度”的概念，并計算該星球表面處的引力場強(qiáng)度是多大？

（3）該星球的第二宇宙速度是多少？

（4）如圖所示是一個均勻帶電實心球的剖面圖，其總電荷量為+。（該帶電實心球可看作電荷集中在球心處的點電荷），

半徑為R,P為球外一點，與球心間的距離為r,靜電力常量為A.現(xiàn)將一個點電荷-q（該點電荷對實心球周圍電場的

影響可以忽略）從球面附近移動到P點，請參考引力勢能的概念，求電場力所做的功.

15.（12分）傾角為。的斜面與足夠長的光滑水平面在D處平滑連接，斜面上AB的長度為3LBC、CD的長度均為

3.5L,BC部分粗糙，其余部分光滑。如圖，4個“一”形小滑塊工件緊挨在一起排在斜面上，從下往上依次標(biāo)為1、2、

3、4,滑塊上長為L的輕桿與斜面平行并與上一個滑塊接觸但不粘連，滑塊1恰好在A處?，F(xiàn)將4個滑塊一起由靜止

釋放，設(shè)滑塊經(jīng)過D處時無機(jī)械能損失，輕桿不會與斜面相碰。已知每個滑塊的質(zhì)量為，〃并可視為質(zhì)點，滑塊與粗糙

面間的動摩擦因數(shù)為tane,重力加速度為g。求

（2）4個滑塊全部滑上水平面后，相鄰滑塊之間的距離。

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】

A.物體在運動過程中受到重力和空氣阻力，則上升過程中由牛頓第二定律得

mg+f=mai

下降過程中由牛頓第二定律得

mg-f=ma2

可判斷

a,>a2

上升過程中速度方向向上，下降過程中速度方向向下，根據(jù)動量定義尸="丫可知上升過程中動量方向向上，下降過

程中動量方向向下，故A正確；

B.根據(jù)公式/=歷可知合外力的沖量方向始終向下，故B錯誤；

CD.克服空氣阻力做的功

=fs

S為物體運動的路程，上升過程5=〃，下落過程總路程5=2”-〃，根據(jù)功能關(guān)系可知，機(jī)械能E逐漸減小，則有

E-E0=-fs

故C、D正確；

不正確的故選B。

2、A

【解析】

設(shè)AB高為h,則從A點拋出的小球運動的時間

從D點拋出的小球運動的時間

在水平方向上有

h

VoA一卬2-T7

2tan。

h

x=vd.--------

tan。

代入數(shù)據(jù)得

472

x=------m

3

故A正確，BCD錯誤。

故選A。

3、B

【解析】

光電效應(yīng)現(xiàn)象揭示了光具有粒子性，故A錯誤；一群氫原子從"=4的激發(fā)態(tài)躍遷時，最多能輻射C；=6,即6種不

同頻率的光子，故B正確；盧瑟福通過a粒子散射實驗證實原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故C錯誤；半衰期只適用大量原子

核，對極個別原子核沒有不適用，故D錯誤.所以B正確，ACD錯誤.

4、B

【解析】

A.由于「處于平衡狀態(tài)，可知對尸的靜電力大小為

居=mgcos60=gmg

選項A錯誤；

B.同理可知Qi對尸的靜電力大小為

耳=/“geos30=卓摩

設(shè)ac=L,則加=石心由庫侖定律

F1=k窄

8=烏

231}

聯(lián)立解得0、。2的電荷量之比為

Pg

3一3

選項B正確；

CD.將尸從a點移到b點，電場力先做正功，后做負(fù)功，電勢能先減小后增加，選項CD錯誤;

故選B。

5、B

【解析】

,Mmv2a坦“C2R(3X108)2X3000,,，八30，…上

由G—=m—且nc=r，解得A/=-------=------------------2Tj-kg=2x10kg,故選B.

R~R2G2x6.67xl(r"

6、D

【解析】

ABC.由加速度時間圖線可判斷，0~ls內(nèi)，小車沿正向做加速度增大的加速運動，ls~2s內(nèi)小車沿正向做加速度減小

的減速運動，由對稱性知2s末小車速度恰好減到零，2s~3s內(nèi)小車沿負(fù)向做加速度增大的加速度運動，3s~4s內(nèi)小車沿

負(fù)向做加速度減小的減速運動，4s末小車速度恰好減到零。由于速度的變化也是對稱的，所以正向位移和負(fù)向位移相

等，即4s末小車回到初始位置，故ABC錯誤；

D.小車在1s末或3s末速度達(dá)到最大，圖線與時間軸所圍面積表示速度的變化，所以最大速度為

k=1xlx5m/s=2.5m/s

故D正確。

故選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。分。

7、BD

【解析】

A.第一宇宙速度為7.9km/s,繞地球做圓周運動的軌道半徑等于地球的半徑，根據(jù)萬有引力提供向心力則有

九地衛(wèi)_2

G,mmvv

可得

G加地

v=

知軌道半徑越大，線速度越小，所以“高分十號”衛(wèi)星在軌道I上的運行速度小于7.9km/s,故A錯誤;

可得“高分十號''衛(wèi)星在軌道I上的速率為

在軌道II上的速率為

故B正確；

C.由于“高分十號”衛(wèi)星需要在8點從橢圓軌道HI進(jìn)入軌道II,衛(wèi)星在3點需加速，所以“高分十號”衛(wèi)星在橢圓軌道

m上通過B點時，萬有引力大于向心力，故c錯誤；

D.“高分十號”衛(wèi)星在軌道I上的機(jī)械能

25

在軌道n上的機(jī)械能

12G機(jī)地，”衛(wèi)

E?_彳'"衛(wèi)丫2

2r2

則機(jī)械能增加量

機(jī)地機(jī)衛(wèi)2機(jī)地”/衛(wèi)機(jī)地機(jī)衛(wèi)地"/衛(wèi)

2G1GG

AE=E&-E]=—mvv2

故D正確；

故選BD?

8、BD

【解析】

A.小球A運動軌跡上的各點到0點的距離相等，根據(jù)點電荷的場強(qiáng)表達(dá)式

E=k?

r

可知小球A運動軌跡上各處的電場強(qiáng)度大小相等、方向不同，A錯誤;

B.以。為球心的同一球面是等勢面，小球A運動軌跡上的各點電勢相等，B正確；

C.帶電小球的電性無法確定，所以電荷量大小無法確定，C錯誤；

D.對于任意一球，設(shè)其軌道上某點與。點連線與豎直方向的夾角為。，碗的半徑為R,由牛頓第二定律

mgtan。=ma)2r

又

r-Rsin0

解得

R一定，。越大，角速度越大，所以小球A的角速度大于小球B的角速度，D正確。

故選BD。

9、ABC

【解析】

A.從甲圖中可知2=4m,根據(jù)圖乙可知T=0.4s,故波速為

24m

v=—=--=10m/s

T0.4s

A正確;

B.根據(jù)走坡法可知圖甲中的尸點在/=0.2時正向上運動，而。點在/=0.2s時正向下振動，而圖乙中/=0.2s時質(zhì)點正通

過平衡位置向下振動，所以乙圖可能是質(zhì)點。的振動圖像，B正確；

C.因為周期為0.4s,故在U0時，即將甲圖中的波形向前推半個周期，尸點正向下振動，C正確；

D.根據(jù)題意可知0.1s為四分之一周期，質(zhì)點尸在0.2s~0.3s內(nèi)的位移為2cm,0.25s為過程中的中間時刻，質(zhì)點從平

衡位置到波峰過程中做減速運動，所以前一半時間內(nèi)的位移大于后一半時間內(nèi)的位移，即0.25s時的位移大于1cm,D

錯誤；

E.尸點和。點相距半個波長，兩點為反相點，振動步調(diào)總是相反，在任意時刻兩點的加速度方向總是相反，E錯誤。

故選ABC.

10、BC

【解析】

ABC.如圖，由幾何知識可知，與AD邊界相切的軌跡半徑為1.5L,與CD邊界相切的軌跡半徑為L；

由半徑公式：R=就可知軌跡與CD邊界相切的粒子速度為牛，由此可知，僅滿足普<v<%的粒子從CD邊界

的PD間射出，選項A錯誤，BC正確；

D.由上述分析可知，速度小于牛的粒子不能打出磁場，故選項D錯誤。

故選BC.

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、0.63.0左3.02.5(2.3~2.7均可)

【解析】

(DU1若使用。和分兩個接線柱，根據(jù)并聯(lián)電路分流規(guī)律

/廠100mA_10Q

100mA-0.4C+1.6c

解得量程為

/(=600mA=0.6A

⑵若使用a和c兩個接線柱，根據(jù)并聯(lián)電路分流規(guī)律

/2-100mA_10Q+1.6Q

100mA-0.4Q

解得

/,=3000mA=3.0A

⑵②網(wǎng)為了保護(hù)電路，初始時刻滑動變阻器的阻值應(yīng)最大，所以將滑片滑到最左端。

⑶②[4]若使用。和力兩個接線柱，電流表量程擴(kuò)大縹"=6倍，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知

100mA

E=U+6I(r+&)

變形得

U=E—6I(r+R0)

圖像的縱截距即為電動勢大小，即

E=3.0V

[5]圖像斜率的大小

1.0—3.0

r+&=6x74x10-Q=4.5。

則電源內(nèi)阻為

r=4.5Q一&=2.5。

12、22023.919.75

【解析】

[1].電火花式打點計時器直接接在220V的交流電源上即可。

[2].根據(jù)紙帶可知打下連續(xù)兩點時間間隔

-=0.02s

根據(jù)自由落體運動位移公式可知，開始時相鄰兩點間距離

1,1,

h--gt~=—x9.8x0.02~m=1.96mm?2mm,

22

[3].根據(jù)中點時刻的瞬間速度

vr=3.91m/s

2T

|4].根據(jù)Ar=g產(chǎn)可知

(8.02-7.63)xlO-2

m/s2=9.75m/s2。

0.022

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>(1)100m(1)1800N-S(3)390()N

【解析】

(1)已知AB段的初末速度，則利用運動學(xué)公式可以求解斜面的長度，即

V2—v：—2aL

22

v-v

可解得：L=------^=100/??

2a

(1)根據(jù)動量定理可知合外力的沖量等于動量的該變量所以

I=mvB-0=l800Ns

(3)小球在最低點的受力如圖所示

2

由牛頓第二定律可得：N-mg=m—

R

從B運動到C由動能定理可知:

mgh=gmv^-gmv^

解得;N=39(X)N

故本題答案是：(1)L=10()m(1)/=18OOMs(3)N=3900N

點睛：本題考查了動能定理和圓周運動，會利用動能定理求解最低點的速度，并利用牛頓第二定律求解最低點受到的

支持力大小.

14、(1)(2)E：尸G，；(3)?:(4)W=kQq^-^)

【解析】

(1)設(shè)靠近該星球表面做勻速圓周運動的衛(wèi)星的速度大小為片，萬有引力提供衛(wèi)星做圓周運動的向心力

—mMv.2

G——=m—

R2R

解得：%=/髭

F

⑵電場強(qiáng)度的定義式七=一

q

設(shè)質(zhì)量為m的質(zhì)點距離星球中心的距離為r,質(zhì)點受到該星球的萬有引力

Mm

F曠G7-

質(zhì)點所在處的引力場強(qiáng)度E弓尸殳

m

得E$=G￡

M

該星球表面處的引力場強(qiáng)度E弓尸G充

(3)設(shè)該星球表面一物體以初速度%向外拋出，恰好能飛到無窮遠(yuǎn)，根據(jù)能量守恒定律

1^-G^=O

22R

2GM

解得：v2=

(4)點電荷-q在帶電實心球表面處的電勢能昂=-2華