浙江省杭州市西湖高中新高考物理四模試卷及答案解析

浙江省杭州市西湖高中新高考物理四模試卷注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。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、如圖所示，圖甲是旋轉(zhuǎn)磁極式交流發(fā)電機簡化圖，其矩形線圈在勻強磁場中不動，線圈匝數(shù)為10匝，內(nèi)阻不可忽略。產(chǎn)生勻強磁場的磁極繞垂直于磁場方向的固定軸OO′（O′O沿水平方向）勻速轉(zhuǎn)動，線圈中的磁通量隨時間按如圖乙所示正弦規(guī)律變化。線圈的兩端連接理想變壓器，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2=2∶1，電阻R1=R2=8Ω。電流表示數(shù)為1A。則下列說法不正確的是（）A．a(chǎn)bcd線圈在圖甲所在的面為非中性面B．發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢的最大值為10VC．電壓表的示數(shù)為10VD．發(fā)電機線圈的電阻為4Ω2、百余年前，愛因斯坦的廣義相對論率先對黑洞作出預(yù)言。2019年4月10日21點整，天文學(xué)家召開全球新聞發(fā)布會，宣布首次直接拍攝到黑洞的照片。若認為黑洞為一個密度極大的球形天體，質(zhì)量為，半徑為，吸引光繞黑洞做勻速圓周運動。已知光速為，以黑洞中心為起點，到黑洞外圈視界邊緣的長度為臨界半徑，稱為史瓦西半徑。下面說法正確的是（）A．史瓦西半徑為 B．史瓦西半徑為C．黑洞密度為 D．黑洞密度為3、如圖所示，紙面為豎直面，MN為豎直線段，空間存在平行于紙面的足夠?qū)拸V的水平方向勻強電場，其大小和方向未知，圖中未畫出，一帶正電的小球從M點在紙面內(nèi)以的速度水平向左開始運動，以后恰好以大小為的速度通過N點．已知重力加速度g,不計空氣阻力．則下列正確的是（）A．小球從M到N的過程經(jīng)歷的時間B．可以判斷出電場強度的方向水平向左C．從M點到N點的過程中小球的機械能先增大后減小D．從M到N的運動過程中速度大小一直增大4、在一邊長為L的正方形的四個頂點處各放置一個電荷量為q的點電荷，其中ABC處為正點電荷，D處為負點電荷，P、Q、M、N分別是AB、BC、CD、DA的中點，則（）A．M、N兩點電場強度相同B．P、Q兩點電勢相同C．將一個帶負電的粒子由Q沿直線移動到M，電勢能先增大后減小D．在O點靜止釋放一個帶正電的粒子（不計重力），粒子可沿著OD做勻變速直線運動5、如圖（俯視圖），在豎直向下、磁感應(yīng)強度大小為2T的勻強磁場中，有一根長0.4m的金屬棒ABC從中點B處折成60°角靜置于光滑水平面上，當給棒通以由A到C、大小為5A的電流時，該棒所受安培力為A．方向水平向右，大小為4.0NB．方向水平向左，大小為4.0NC．方向水平向右，大小為2.0ND．方向水平向左，大小為2.0N6、如圖所示是某同學(xué)蕩秋千的一種方式：人站在秋千板上，雙手抓著兩側(cè)秋千繩：當他從最高點A向最低點B運動時，他就向下蹲：當他從最低點B向最高點C運動時，他又站立起來；從C回到B他又向下蹲……這樣蕩，秋千會越蕩越高。設(shè)秋千板寬度和質(zhì)量忽略不計，人在蹲立過程中，人的身體中心線始終在兩秋千繩和秋千板確定的平面內(nèi)。則下列說法中，正確的是（）A．人在最低點B時處于失重狀態(tài)B．在最高點A時，人和秋千受到的合力為0C．若整個過程中人保持某個姿勢不動，則秋千會越蕩越低D．在題干所述擺動過程中，整個系統(tǒng)機械能守恒二、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、地球表面重力加速度的測量在軍事及資源探測中具有重要的戰(zhàn)略意義，已知地球質(zhì)量，地球半徑R，引力常量G，以下說法正確的是（）A．若地球自轉(zhuǎn)角速度為，地球赤道處重力加速度的大小為B．若地球自轉(zhuǎn)角速度為，地球兩極處重力加速度的大小為C．若忽略地球的自轉(zhuǎn)，以地球表面A點正下方h處的B點為球心，為半徑挖一個球形的防空洞，則A處重力加速度變化量的大小為D．若忽略地球的自轉(zhuǎn)，以地球表面A點正下方h處的B點為球心、為半徑挖一個球形的防空洞，則A處重力加速度變化量的大小為8、在一些電磁現(xiàn)象中會產(chǎn)生一種特殊的電場，其電場線為一個個同心圓，沒有起點和終點如圖所示，實線為電場線，方向為順時針，虛線為經(jīng)過圓心的一條直線．已知該電場線圖像中某一點的電場強度大小與方向和靜電場的電場線具有相同規(guī)律，則A．A點的電場強度比B點的電場強度大B．將一點電荷沿直線AB移動，電場力不做功C．將一點電荷從A點靜止釋放，點電荷會沿電場線做圓周運動D．在A點放上一正點電荷，點電荷將受到向左的電場力9、一帶正電的粒子只在電場力作用下沿軸正向運動，其電勢能隨位移變化的關(guān)系如圖所示，處為粒子電勢能最大位置，則下列說法正確的是（）A．處電場強度最大B．粒子在段速度一直在減小C．在、、、處電勢、、、的關(guān)系為D．段的電場強度大小方向均不變10、如圖所示，兩塊半徑均為R的半圓形玻璃磚正對放置，折射率均為n=；沿豎直方向的兩條直徑BC、B′C′相互平行，一束單色光正對圓心O從A點射入左側(cè)半圓形玻璃磚，知∠AOB=60°。若不考慮光在各個界面的二次反射，下列說法正確的是（）A．減小∠AOB，光線可能在BC面發(fā)生全反射B．BC、B′C′間距大小與光線能否從右半圓形玻璃磚右側(cè)射出無關(guān)C．如果BC、B′C′間距大于，光線不能從右半圓形玻璃磚右側(cè)射出D．如果BC、B′C′間距等于，光線穿過兩個半圓形玻璃磚的總偏折角為15°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）龍泉中學(xué)某物理小組欲利用如圖所示的電路同時測量一只有30格刻度的毫安表的量程、內(nèi)阻和光敏電阻的阻值與光照強度之間的關(guān)系。實驗室能提供的實驗器材有：學(xué)生電源（輸出電壓為U=18.0?V，內(nèi)阻不計）、電阻箱R（1）該小組實驗時先將電阻箱的阻值調(diào)至最大，然后將單刀雙擲開關(guān)接至a端，開始調(diào)節(jié)電阻箱，發(fā)現(xiàn)將電阻箱的阻值調(diào)為800Ω時，毫安表剛好偏轉(zhuǎn)20格的刻度；將電阻箱的阻值調(diào)為500Ω時，毫安表剛好能滿偏。實驗小組據(jù)此得到了該毫安表的量程為Ig=____mA，內(nèi)阻Rg（2）該小組查閱資料得知，光敏電阻的阻值隨光照強度的變化很大，為了安全，該小組需將毫安表改裝成量程為3A的電流表，則需在毫安表兩端________（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）一個阻值為_______Ω的電阻。（結(jié)果保留一位小數(shù)）（3）改裝完成后（表盤未改動），該小組將單刀雙擲開關(guān)接至b端，通過實驗發(fā)現(xiàn)，流過毫安表的電流I（單位：mA）與光照強度E（單位：cd）之間的數(shù)量關(guān)系滿足I=13E，由此可得光敏電阻的阻值R（單位：Ω）與光照強度E12．（12分）圖甲為“驗證動量守恒定律”的實驗裝置，軌道由斜槽和水平槽組成，A、B兩小球大小相同，質(zhì)量mA=20.0g、mB=10.0g。實驗步驟如下：a.固定軌道，使水平槽末端的切線水平，將記錄紙鋪在水平地面上，并記下水平槽末端重垂線所指的位置O；b.讓A球從斜槽C處由靜止釋放，落到記錄紙上留下痕跡，重復(fù)操作多次；c.把B球放在水平槽末端，A球仍從C處靜止釋放后與B球正碰，A、B分別落到記錄紙上，留下各自的痕跡，重復(fù)操作多次；d.確定三個落點各自的平均位置P、M、N，用刻度尺測出它們到O點的距離分別為xOP、xOM、xON；（1）確定P、M、N三點時，可用圓規(guī)畫一個盡可能小的圓，把所有有效落點圈在里面，圓心即為落點的平均位置，這樣做可以減小_______（填“系統(tǒng)”或“偶然”）誤差；（2）如圖乙，xOM、xOP讀數(shù)分別為10.20cm、30.65cm，xON讀數(shù)為________cm；（3）數(shù)據(jù)處理時，小球離開水平槽末端的速度大小可用水平射程x表示，由小球質(zhì)量及(2)中數(shù)據(jù)可算出碰前系統(tǒng)總的mx值是________kg?m（保留3位有效數(shù)字），把該值與系統(tǒng)碰撞后的值進行比較，就可驗證動量是否守恒。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．（10分）一長木板在光滑水平地面上勻速運動，在t=0時刻將一物塊無初速輕放到木板上，此后長木板運動的速度﹣時間圖象如圖所示．已知長木板的質(zhì)量M=2kg，物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，且物塊始終在木板上．取g=10m/s2，求：（1）物塊的質(zhì)量m；（2）這一過程中長木板和物塊的內(nèi)能增加了多少？14．（16分）如圖所示，半徑為R的半圓形玻璃磚固定放置，平面AB水平，為半圓的對稱軸，光屏MN緊靠A點豎直放置，一束單色光沿半徑方向照射到O點，當入射角較小時，光屏上有兩個亮點，逐漸增大入射角i，當i增大到某一角度時，光屏上恰好只有一個亮點C，C、A間的距離也為R，求：①玻璃磚對單色光的折射率；②當入射角i=30°時，光屏上兩個亮點間的距離為多少。15．（12分）地面上空間存在一方向豎直向上的勻強電場，O、P是電場中的兩點在同一豎直線上，O在P上方，高度差為L；一長L的絕緣細線一端固定在O點，另一端分別系質(zhì)量均為m的小球A、B，A不帶電，B的電荷量為q（q＞0）。分別水平拉直細線釋放小球，小球運動到P點時剪斷細線之后，測得A從P點到落地所用時間為t，B從P點到落地所用時間為2t。重力加速度為g。求：(1)電場強度的大??；(2)B從P點到落地通過的水平距離。

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、C【解析】

A.線圈位于中性面時，磁通量最大，由圖甲可知，此時的磁通量最小，為峰值面，故A正確不符合題意；B.由圖乙知，角速度為電動勢的最大值故B正確不符合題意；C.根據(jù)歐姆定律以及變壓器原副線圈電壓關(guān)系的，解得U1=8V，故C錯誤符合題意；D.由閉合電路的歐姆定律得解得r=4Ω故D正確不符合題意。故選C。2、B【解析】

AB．逃逸速度此為脫離中心天體吸引的臨界速度，代入光速可知臨界半徑為A錯誤，B正確；CD．若光繞黑洞表面做勻速圓周運動，軌道半徑等于黑洞半徑，由可知密度為CD錯誤。故選B。3、A【解析】

小球受水平方向的電場力作用向左先減速后反向加速，豎直方向做自由落體運動，結(jié)合運動公式和動能定理解答.【詳解】水平方向，小球受水平方向的電場力作用向左先減速后反向加速，到達N點時，水平速度仍為v0，則豎直速度；因小球豎直方向在重力作用下做自由落體運動，則由vy=gt可知小球從M到N的過程經(jīng)歷的時間，選項A正確；帶正電的小球所受的電場力水平向右，可以判斷出電場強度的方向水平向右，選項B錯誤；從M點到N點的過程中，電場力先做負功后做正功，可知小球的機械能先減小后增大，選項C錯誤；因電場力水平向右，重力豎直向下，可知電場力和重力的合力方向斜向右下方，則從M到N的運動過程中，合力先做負功，后做正功，則動能先減小后增加，即速度先減小后增加，選項D錯誤；故選A.4、B【解析】

A．場強疊加遵循平行四邊形定則，M、N兩點電場強度大小相等，方向不同，A錯誤；B．P、Q兩點即關(guān)于A、C兩正電荷對稱，又關(guān)于B、D兩異種電荷對稱，根據(jù)對稱性可知四個點電荷在P、Q兩點產(chǎn)生的電勢相同，B正確；C．M、N、P、Q關(guān)于A、C兩正電荷對稱，所以對于A、C兩正電荷而言，這四個點的電勢是相等的，對B、D兩異種電荷而言，P、Q兩點的電勢高于M、N兩點的電勢，所以負電的粒子由Q沿直線移動到M，根據(jù)：可知負電荷電勢能一直增大，C錯誤；D．這四個點電荷形成的電場中，電場力大小改變，加速度改變，所以從O點靜止釋放的粒子不可能做勻變速運動，D錯誤。故選B。5、D【解析】

金屬棒的有效長度為AC，根據(jù)幾何知識得L=0.2m，根據(jù)安培力公式得F=BIL=2×5×0.2=2N根據(jù)左手定則可判定安培力水平向左，故ABC錯誤，D正確；故選D。6、C【解析】

A．人在最低點時加速度豎直向上指向圓心，人處于超重狀態(tài)，故A錯誤；B．在最高點A時，人和秋千受到的合力為他們自身的重力，故B錯誤；CD．由于蕩秋千過程中不可避免存在空氣阻力，如果沒有能量補充，則系統(tǒng)機械能就越來越小，即秋千蕩起最大高度越來越低，故C正確，D錯誤。故選C。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、ABC【解析】

AB．在赤道處得出在兩極處得出選項AB正確；CD．若忽略地球的自轉(zhuǎn)，以地球表面A點正下方h處的B點為球心為半徑挖一個球形的防空洞，該球形防空洞挖掉的質(zhì)量A處重力加速度變化是由該球形防空洞引起的選項C正確，D錯誤。故選ABC。8、BD【解析】

A.電場線的疏密表示電場強度的強弱，電場線越密，場強越大，則知A點的場強比B點的場強小，故A錯誤．B.直線AB與電場線垂直，是一條等勢線，將一點電荷沿直線AB移動，電場力不做功，故B正確．C.點電荷在A點所受的電場力沿電場線的切線方向，將點電荷從A點靜止釋放后，電場力將使該點電荷離開原電場線，所以點電荷不可能沿電場線做圓周運動，故C錯誤．D.A點場強方向沿電場線的切線方向，即向左，則在A點放上一正點電荷，該點電荷所受的電場力也向左，故D正確．故選BD。9、BC【解析】

A．根據(jù)電勢能與電勢的關(guān)系Ep=qφ，場強與電勢的關(guān)系得由數(shù)學(xué)知識可知Ep?x圖象切線的斜率x2處切線斜率為零，則x2處電場強度為零，選項A錯誤；B．由圖看出在0～x2段圖象切線的斜率一直為正，由上式知場強方向沒變，處為粒子電勢能最大位置，則處為粒子動能最小，所以粒子在段速度一直在減小，選項B正確；C．根據(jù)電勢能與電勢的關(guān)系Ep=qφ，粒子帶負電，即q<0，則知：電勢能越大，粒子所在處的電勢越低，所以有選項C正確；D．段圖象切線的斜率可知的電場強度方向不變，但大小在增大，選項D錯誤。故選BC。10、AD【解析】

A.玻璃磚的臨界角為解得C=45°所以減小∠AOB，光線可能在BC面發(fā)生全反射，故A正確；D.由折射定律可得∠O′OD=45°，則OO′=O′D=，∠O′DE=120°在△O′DE中，由正弦定理可得又代入數(shù)據(jù)可得∠O′ED=30°，由折射定律可得∠FEG=45°，所以光線EF相對于光線AO偏折了15°，故D正確；BC.BC、B′C′間距越大，從右半圓圓弧出射光線的入射角就越大，可能超過臨界角，所以BC、B′C′間距大小與光線能否從右半圓形玻璃右側(cè)射出有關(guān)，且當入射角小于45°時均可從右側(cè)面射出，故BC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、（1）30100（2）并聯(lián)1.0(3)R=540【解析】

根據(jù)部分電路的歐姆定律，由題中所給的兩組數(shù)據(jù)列方程可求出毫安表的內(nèi)阻，再結(jié)合刻度線就能求出毫安表的量程；電表的改裝問題就是部分電路的歐姆定律的應(yīng)用，根據(jù)滿偏刻度和內(nèi)阻的值及量程就能算出要并聯(lián)的電阻值；設(shè)光敏電阻的電流為I′，由歐姆定律太題設(shè)條件列式就能表示出光敏電阻與光照強度的關(guān)系。【詳解】（1）設(shè)毫安表每格表示電流大小為I0，則當電阻箱的阻值為R1=1700Ω時，由閉合電路的歐姆定律可得10I0R1（2）要將量程為300m