甘肅省天水市甘谷一中新高考物理四模試卷及答案解析

甘肅省天水市甘谷一中新高考物理四模試卷注意事項1．考生要認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、有一種電四極子的電荷分布及位置關(guān)系如圖所示。A、B兩點位于負電荷的同側(cè)，與負電荷的距離分別為3l與l。下列說法正確的是（）A．A、B兩點場強的大小關(guān)系B．A、B兩點電勢的高低關(guān)系C．電子在A點的電勢能小于在B點的電勢能D．將一重力不計正點電荷由A點靜止釋放，將做加速度逐漸增大的加速運動2、在圖示電路中，理想變壓器原線圈的匝數(shù)為220，副線圈的匝數(shù)可調(diào)，L1、L2、L3和L4是四個相同的燈泡。當(dāng)在a、b兩端加上瞬時值表達式為(V)的交變電壓時，調(diào)節(jié)副線圈的匝數(shù)，使四個燈泡均正常發(fā)光。下列說法正確的是（）A．變壓器副線圈的匝數(shù)為440B．燈泡的額定電壓為55VC．變壓器原線圈兩端電壓為220VD．穿過變壓器原線圈的磁通量變化率的最大值為0.1V3、一列簡諧橫波，在t=0.6s時刻的圖像如圖甲所示，此時P、Q兩質(zhì)點的位移均為-1cm，波上A質(zhì)點的振動圖像如圖乙所示，則以下說法正確的是（）A．這列波沿x軸負方向傳播B．這列波的波速是50m/sC．從t=0.6s開始，緊接著的Δt=0.9s時間內(nèi)，A質(zhì)點通過的路程是4cmD．從t=0.6s開始，質(zhì)點P比質(zhì)點Q早0.4s回到平衡位置4、2019年11月23日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭，以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第五十、五十一顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。如圖所示的a、b、c為中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的三顆軌道為圓的衛(wèi)星。a是地球同步衛(wèi)星，b是軌道半徑與衛(wèi)星a相同的衛(wèi)星，c是軌道半徑介于近地衛(wèi)星和同步衛(wèi)星之間的衛(wèi)星。下列關(guān)于這些北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的說法，正確的是（）A．衛(wèi)星a的運行速度大于第一宇宙速度B．衛(wèi)星a的向心加速度大于衛(wèi)星c的向心加速度C．衛(wèi)星b可以長期“懸?！庇诒本┱峡誅．衛(wèi)星b的運行周期與地球的自轉(zhuǎn)周期相同5、如圖甲所示的電路中，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為9：1，電表均為理想電表，R1為阻值隨溫度升高而變小的熱敏電阻，R0為定值電阻。若發(fā)電機向原線圈輸入如圖乙所示的正弦交變電流，下列說法中正確的是（）A．輸入變壓器原線圈的交變電流的電壓表達式為（V）B．t=0.02s時，穿過該發(fā)電機線圈的磁通量最小C．R溫度升高時，電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變小，變壓器的輸人功率變大D．t=0.01s時，電流表的示數(shù)為06、如圖(a)，R為電阻箱，A為理想電流表，電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r。圖(b)為電源的輸出功率P與A示數(shù)I的關(guān)系圖像，其中功率P0分別對應(yīng)電流I1、I2。則A．I1＋I2＞ B．I1＋I2＜ C．I1＋I2＝ D．I1＝I2＝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、如圖所示電路中，三只燈泡原來都正常發(fā)光，當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭向右移動時，下面判斷正確的是()A．電路中總電阻減小 B．L1變亮 C．L2變亮 D．L3變暗8、如圖所示，質(zhì)量為M的木板靜止在光滑水平面上，木板左端固定一輕質(zhì)擋板，一根輕彈簧左端固定在擋板上，質(zhì)量為m的小物塊從木板最右端以速度v0滑上木板，壓縮彈簧，然后被彈回，運動到木板最右端時與木板相對靜止。已知物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為，整個過程中彈簧的形變均在彈性限度內(nèi)，則（）A．木板先加速再減速，最終做勻速運動B．整個過程中彈簧彈性勢能的最大值為C．整個過程中木板和彈簧對物塊的沖量大小為D．彈簧壓縮到最短時，物塊到木板最右端的距離為9、2019年11月5日，我國成功發(fā)射了“北斗三號衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)”的第3顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星?！氨倍啡栃l(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)”由靜止地球同步軌道衛(wèi)星、傾斜地球同步軌道衛(wèi)星、中圓地球軌道衛(wèi)星組成。中圓地球軌道衛(wèi)星軌道周期是12個小時左右，“同步軌道”衛(wèi)星的軌道周期等于地球自轉(zhuǎn)周期，衛(wèi)星運行軌道面與地球赤道面的夾角叫做軌道傾角。根據(jù)軌道傾角的不同，可將“同步軌道”分為靜止軌道（傾角為零）、傾斜軌道（傾角不為零）和極地軌道。根據(jù)以上信息，下列說法正確的有（）A．傾斜地球同步軌道衛(wèi)星的高度等于靜止地球同步軌道衛(wèi)星的高度B．中圓地球軌道衛(wèi)星的線速度大于地球同步軌道衛(wèi)星的線速度C．可以發(fā)射一顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星，靜止在揚州上空D．可以發(fā)射一顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星，每天同一時間經(jīng)過揚州上空10、一列沿x軸正向傳播的簡諧橫波，t=0時刻的波形如圖所示，波速大小為v=0.6m/s，此時波剛好傳到0.24m的位置，P為0.60m處的質(zhì)點。下列說法中正確的是（）A．經(jīng)過0.6s傳播到P點B．剛傳播到P點時P點由平衡位置向上振動C．從t=0時刻到剛傳播到P點過程中O點的路程為30cmD．0.18m處的質(zhì)點的振動方程為y=5sin(5πt)cm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）如圖甲所示是某研究性學(xué)習(xí)小組探究小車加速度與力關(guān)系的實驗裝置，長木板置于水平桌面上，一端系有砂桶的細繩通過滑輪與固定的拉力傳感器相連，拉力傳感器可顯示繩中拉力F的大小，改變桶中砂的質(zhì)量進行多次實驗。完成下列問題：(1)實驗時，下列操作或說法正確的是______________；A．需要用天平測出砂和砂桶的總質(zhì)量B．小車靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄拉力傳感器的示數(shù)C．選用電磁打點計時器比選用電火花計時器實驗誤差小D．為減小誤差，實驗中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量(2)實驗中得到一條紙帶，相鄰計數(shù)點間有四個點未標出，各計數(shù)點到A點的距離如圖乙所示。電源的頻率為50Hz，則打點計時器打B點時砂桶的速度大小為___m/s；(3)以拉力傳感器的示數(shù)F為橫坐標，以加速度a為縱坐標，畫出的a—F圖像可能正確的是（____）A．B．C．D．(4)若作出a—F圖線，求出其“斜率”為k，則小車的質(zhì)量為_____。12．（12分）如圖所示是“驗證動量守恒定律”實驗中獲得的頻閃照片，已知A、B兩滑塊的質(zhì)量分是在碰撞，，拍攝共進行了四次。第一次是在兩滑塊相撞之前，以后的三次是在碰撞墻之后。B滑塊原來處于靜止狀態(tài)，并且A、B滑塊在拍攝頻閃照片的這段時間內(nèi)是在10cm至105cm這段范圍內(nèi)運動（以滑塊上的箭頭位置為準），試根據(jù)頻閃照片（閃光時間間隔為0.5s）回答問題。(1)根據(jù)頻閃照片分析可知碰撞發(fā)生位置在__________cm刻度處；(2)A滑塊碰撞后的速度__________，B滑塊碰撞后的速度_____，A滑塊碰撞前的速度__________。(3)根據(jù)頻閃照片分析得出碰撞前兩個滑塊各自的質(zhì)量與各自的速度的乘積之和是___；碰撞后兩個滑塊各自的質(zhì)量與各自的速度的乘積之和是____。本實驗中得出的結(jié)論是______。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）如圖甲所示，直角坐標系xOy的第一象限內(nèi)存在沿y軸負方向的勻強電場，電場強度大小為E，在第四象限內(nèi)有一半徑為R的圓形有界勻強磁場，磁場方向垂直紙面向外，磁場的邊界剛好與x軸相切于A點，A點的坐標為，一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子在A點正上方的P點由靜止釋放，粒子經(jīng)電場加速后從A點進入磁場，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)射出磁場后剛好經(jīng)過坐標原點O，勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，不計粒子的重力，求：（1）P點的坐標；（2）若在第三、四象限內(nèi)、圓形區(qū)域外加上垂直紙面向里的勻強磁場，磁場的磁感應(yīng)強度大小也為B，如圖乙所示，粒子釋放的位置改為A點正上方點處，點的坐標為，讓粒子在點處由靜止釋放，粒子經(jīng)電場加速后從A點進入磁場，在磁場中偏轉(zhuǎn)后第一次出磁場時，交x軸于C點，則AC間的距離為多少；粒子從點到C點運動的時間為多少.14．（16分）如圖BC是位于豎直平面內(nèi)的一段光滑的圓弧軌道，圓弧軌道的半徑為r＝3m，圓心角θ＝53°，圓心O的正下方C與光滑的水平面相連接，圓弧軌道的末端C處安裝了一個壓力傳感器．水平面上靜止放置一個質(zhì)量M＝1kg的木板，木板的長度l＝1m，木板的上表面的最右端放置一個靜止的小滑塊P1，小滑塊P1的質(zhì)量m1未知，小滑塊P1與木板之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1．另有一個質(zhì)量m1＝1kg的小滑塊P1，從圓弧軌道左上方的某個位置A處以某一水平的初速度拋出，恰好能夠沿切線無碰撞地從B點進入圓弧軌道，滑到C處時壓力傳感器的示數(shù)為N，之后滑到水平面上并與木板發(fā)生彈性碰撞且碰撞時間極短．（不計空氣阻力，重力加速度g＝10m/s1，cos53°＝0.6）．求：（1）求小滑塊P1經(jīng)過C處時的速度大小；（1）求位置A與C點之間的水平距離和豎直距離分別是多少？（3）假設(shè)小滑塊P1與木板間摩擦產(chǎn)生的熱量為Q，請定量地討論熱量Q與小滑塊P1的質(zhì)量m1之間的關(guān)系．15．（12分）如圖所示，在光滑絕緣的水平面上有一矩形區(qū)域，和邊長度分別為9cm和8cm，O為矩形的中心。在矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為。在O點把一帶電小球向各個方向發(fā)射，小球質(zhì)量為、所帶電荷量為。(1)求小球在磁場中做完整圓周運動時的最大速度；(2)現(xiàn)在把小球的速度增大為的倍，欲使小球盡快離開矩形，求小球在磁場中運動的時間。

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、C【解析】

A．由場強疊加可知方向向左；方向向右；則，選項A錯誤；BC．由A的計算可知，最左邊位于C處的+q與A之間的場強向左，CB之間的場強向右，因沿電場線電勢降低，可知A、B兩點電勢均比C點電勢低，由于，則由U=Ed可知，可知A點電勢高于B點，即，則電子在A點的電勢能小于在B點的電勢能，選項B錯誤，C正確；D．因在A點左側(cè)會存在一個合場強為零的位置，則從A點到此位置場強逐漸減小，則將一重力不計正點電荷由A點靜止釋放，在到達場強為零的位置的過程中，將做加速度逐漸減小的加速運動，選項D錯誤。故選C。2、B【解析】

A．四個燈泡均正常發(fā)光，說明變壓器原、副線圈中的電流相同，根據(jù)可得變壓器副線圈的匝數(shù)故A錯誤；BC．a(chǎn)、b兩端電壓的有效值V=220V設(shè)每個燈泡的額定電壓為U0，原線圈兩端電壓為U1，則有U=2U0+U1結(jié)合可得U0=55V，U1=110V故B正確，C錯誤；D．原線圈兩端電壓的最大值V根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有，解得穿過原線圈的磁通量變化率的最大值為V故D錯誤。故選B。3、D【解析】

A．由乙圖讀出t=0.6s時刻質(zhì)點A的速度方向為沿y軸負方向，由甲圖判斷出該波的傳播方向為沿x軸正向，故A錯誤；B．由甲圖讀出該波的波長為λ=20m，由乙圖得周期為T=1.2s，則波速為v=m/s=m/s故B錯誤；C．因為t=0.6s時質(zhì)點A位于平衡位置，則知經(jīng)過，A質(zhì)點通過的路程是故C錯誤；D．圖示時刻質(zhì)點P沿y軸正方向，質(zhì)點Q沿y軸負方向，此時PQ兩質(zhì)點的位移均為-1cm，故質(zhì)點P經(jīng)過回到平衡位置，質(zhì)點Q經(jīng)過回到平衡位置，故質(zhì)點P比質(zhì)點Q早回到平衡位置，故D正確。故選D。4、D【解析】

A．第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的運行速度，根據(jù)萬有引力提供向心力得衛(wèi)星a的軌道半徑大于地球半徑，則衛(wèi)星a的運行速度小于第一宇宙速度，故A錯誤；B．根據(jù)萬有引力提供向心力得衛(wèi)星a的軌道半徑大于衛(wèi)星c的軌道半徑，故衛(wèi)星a的向心加速度小于衛(wèi)星c的向心加速度，故B錯誤；C．衛(wèi)星b不是同步衛(wèi)星，不能與地面相對靜止，不能“懸?！痹诒本┥峡?，故C錯誤；D．根據(jù)萬有引力提供向心力得衛(wèi)星a、b的軌道半徑相等，則周期相等，衛(wèi)星a是同步衛(wèi)星，運行周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，則衛(wèi)星b的運行周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，故D正確。故選D。5、C【解析】

A．由交變電流的圖像可讀出電壓的最大值為，周期為，則所以輸入變壓器原線圈的交變電流的電壓表達式為故A錯誤；B．當(dāng)t=0.02s時，輸入電壓的瞬時值為0，所以該發(fā)電機的線圈平面位于中性面，穿過線圈的磁通量最大，故B錯誤；C．R溫度升高時，其阻值變小，副線圈中的電流I2變大，則原線圈中電流也變大，由P=UI得，變壓器的輸入功率變大，電壓表讀數(shù)則U3減小，故C正確；D．電流表測的是電路中的有效值，不為0，D錯誤。故選C。6、C【解析】

電源的輸出功率：P=EI?I2r則：整理得：A.I1＋I2＞。與上述結(jié)論不符，故A錯誤；B.I1＋I2＜。與上述結(jié)論不符，故B錯誤；C.I1＋I2＝。與上述結(jié)論相符，故C正確；D.I1＝I2＝。與上述結(jié)論不符，故D錯誤。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、CD【解析】

A.當(dāng)滑片右移時，滑動變阻器接入電阻增大，則電路中總電阻增大，故A誤差。B.電路中總電阻增大，由閉合電路歐姆定律可知電路中總電流減小，故L1變暗，故B錯誤。CD.電路中電流減小，故內(nèi)阻及R0、L1兩端的電壓減小，而電動勢不變，故并聯(lián)部分的電壓增大，故L2變亮；因L2中電流增大，干路電流減小，故流過L3的電流減小，故L3變暗；故CD正確。8、AB【解析】

A．物塊接觸彈簧之前，物塊減速運動，木板加速運動；當(dāng)彈簧被壓縮到最短時，摩擦力反向，直到彈簧再次恢復(fù)原長，物塊繼續(xù)減速，木板繼續(xù)加速；當(dāng)物塊與彈簧分離后，物塊水平方向只受向左的摩擦力，所以物塊加速，木板減速；最終，當(dāng)物塊滑到木板最右端時，物塊與木板共速，一起向左勻速運動。所以木板先加速再減速，最終做勻速運動，所以A正確；B．當(dāng)彈簧被壓縮到最短時，彈簧的彈性勢能最大，此時物塊與木板第一次共速，將物塊，彈簧和木板看做系統(tǒng)，由動量守恒定律可得得從開始運動到彈簧被壓縮到最短，由能量守恒可得從開始運動到物塊到達木板最右端，由能量守恒可得則最大的彈性勢能為所以B正確；C．根據(jù)動量定理，整個過程中物塊所受合力的沖量大小為所以是合力的沖量大小，不是木板和彈簧對物塊的沖量大小，所以C錯誤；D．由題意可知，物塊與木板之間的摩擦力為又系統(tǒng)克服摩擦力做功為則即彈簧壓縮到最短時，物塊到木板最右端的距離為，所以D錯誤。故選AB。9、ABD【解析】

A．“同步軌道“衛(wèi)星的軌道周期等于地球自轉(zhuǎn)周期，根據(jù)萬有引力提供向心力可知解得同步衛(wèi)星的周期相同，則其軌道半徑相等，距地面高度相等，故A正確；B．衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力解得中圓地球軌道衛(wèi)星的軌道半徑小，線速度大，故中圓地球軌道衛(wèi)星的線速度大于地球同步軌道衛(wèi)星的線速度，故B正確；C．傾斜地球同步軌道衛(wèi)星的周期雖與地球自轉(zhuǎn)周期相同，但不能與地球表面相對靜止，不能靜止在揚州上空，故C錯誤；D．傾斜地球同步軌道衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)周期相同，則每過24h都運動一圈，則每天同一時間經(jīng)過揚州上空，故D正確。故選ABD。10、AC【解析】

A．簡諧橫波傳播到點的時間為故A正確；B．根據(jù)同側(cè)法可知，時刻0.24m的位置的質(zhì)點由平衡位置向下振動，波源開始振動的方向是向下，所以剛傳播到點時點由平衡位置向下振動，故B錯誤；C．由圖可知波長為簡諧橫波的周期為所以有從時刻到剛傳播到點過程中點的路程為故C正確；D．由圖可知振幅為角速度為時刻0.18m處的質(zhì)點的位移為-5cm，所以0.18m處的質(zhì)點的振動方程為故D錯誤；故選AC。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、B0.832A【解析】

(1)[1]．AD．由于有拉力傳感器可顯示繩中拉力F的大小，則不需要用天平測出砂和砂桶的總質(zhì)量，也不需要砂和砂桶的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，選項AD錯誤；B．小車靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄拉力傳感器的示數(shù)，選項B正確；C．電火花計時器與紙帶之間的摩擦力較小，則選用電火花計時器比選用電磁打點計時器實驗誤差小，選項C錯誤；故選B.(2)[2]．已知打點計時器電源頻率為50Hz，則紙帶上相鄰計數(shù)點間的時間間隔為：T=5×0.02s=0.1s。

B點對應(yīng)的速度為則此時砂桶的速度為(3)[3]．因長木板放在水平桌面上，則由于沒平衡摩擦力，對小車根據(jù)牛頓第二定律則得到的a—F圖像可能正確的是A。(4)[4]．由可知解得12、300.4m/s0.6m/s0.8m/s1.21.2兩滑塊組成的系統(tǒng)在相互作用過程中動量守恒【解析】

(1)[1]由碰撞前A、B位置可知碰撞發(fā)生在30cm處；(2)[2][3][4]碰后A的位置在40cm，60cm，80cm處，則碰后B的位置在45cm，75cm，105cm處，則由碰撞前A、B位置可知碰撞發(fā)生在30cm處，碰后B從30m處運動到45cm處，經(jīng)過時間碰前A從10cm處運動到30cm處用時則碰前(3)[5]碰撞前兩個滑塊各自的質(zhì)量與各自的速度的乘積之和[6]碰撞后兩個滑塊各自的質(zhì)量與各自的速度的乘積之和[7]本實驗中得出的結(jié)論是兩滑塊組成的系統(tǒng)在相互作用過程中動量守恒四、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）；（2）2R；【解析】

（1）設(shè)P點的坐標為，粒子進磁場時的速度為v1，根據(jù)動能定理有粒子進入磁場后做勻速圓周運動，設(shè)粒子做圓周運動的半徑為r1，根據(jù)幾何關(guān)系有則求得由牛頓第二定律有求得所以P點坐標為（2）設(shè)粒子進磁場時的速度大小為，根據(jù)動能定理設(shè)粒子在圓形區(qū)域內(nèi)磁場中做圓周運動的半徑為r2，根據(jù)牛頓第二定律求得r2=R同理可知，粒子在圓形區(qū)域外磁