2021-2022學年湖南省常德市武陵區(qū)芷蘭實驗學校歷史班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．考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務必將自己的姓名、準考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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．“世紀工程”﹣港珠澳大橋已于2018年10月24日9時正式通車，大橋主橋部分由約為6.7km海底隧道和22.9km橋梁構成，海底隧道需要每天24小時照明，而橋梁只需晚上照明。假設該大橋的照明電路可簡化為如圖所示電路，其中太陽能電池供電系統(tǒng)可等效為電動勢為E、內阻為r的電源，電阻R1、R2分別視為隧道燈和橋梁路燈，已知r小于R1和R2，則下列說法正確的是（）A．夜間，電流表示數(shù)為B．夜間，開關K閉合，電路中電流表、電壓表示數(shù)均變小C．夜間，由于用電器的增多，則太陽能電池供電系統(tǒng)損失的電功率增大D．當電流表示數(shù)為I則太陽能電池供電系統(tǒng)輸出電功率為EI2．空間內有一水平向右的電場E，現(xiàn)有一帶電量為q的小球以初速度為v0向右上拋出，已知，求小球落地點距離拋出點的最遠距離（）A． B． C． D．3．如圖甲所示的充電電路中，R表示電阻，E表示電源（忽略內阻）。通過改變電路中的元件參數(shù)對同一電容器進行兩次充電，對應的電荷量q隨著時間t變化的曲線如圖乙中的a、b所示。曲線形狀由a變化為b，是由于（）A．電阻R變大B．電阻R減小C．電源電動勢E變大D．電源電動勢E減小4．空間存在如圖所示的靜電場，圖中實線a、b、c、d、e為靜電場中的等勢線，虛線為等勢線的水平對稱軸。一個帶負電的粒子從P點以垂直于虛線向上的初速度v0射入電場，開始一小段時間內的運動軌跡已在圖中畫出，粒子僅受電場力作用，則下列說法中正確的是（）A．等勢線a的電勢最高B．帶電粒子從P點射出后經(jīng)過等勢線b時，粒子的速率可能等于v0C．若讓粒子從P點由靜止釋放，在圖示空間內，粒子將在虛線上做往復運動D．若讓粒子從P點由靜止釋放，在圖示空間內，粒子的加速度先增大后減小5．我國計劃在2020年發(fā)射首個火星探測器，實現(xiàn)火星環(huán)繞和著陸巡視探測。假設“火星探測器”貼近火星表面做勻速圓周運動，測得其周期為T。已知引力常量為G，由以上數(shù)據(jù)可以求得（）A．火星的質量B．火星探測器的質量C．火星的第一宇宙速度D．火星的密度6．為了探測某星球，載著登陸艙的探測飛船在以該星球中心為圓心，半徑為r1的圓軌道上運動，周期為T1，總質量為m1，環(huán)繞速度為v1。隨后登陸艙脫離飛船，變軌到離該星球更近的半徑為r2的圓軌道上運動環(huán)繞速度為v2，周期為T2，登陸艙的質量為m2，引力常量為G，則（）A．該星球的質量為B．該星球表面的重力加速度為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．如圖甲所示，兩平行虛線間存在磁感應強度大小、方向與紙面垂直的勻強磁場，一正方形導線框abcd位于紙面內，cd邊與磁場邊界平行。已知導線框一直向右做勻速直線運動，速度大小為1m/s，cd邊進入磁場時開始計時，導線框中感應電動勢隨時間變化的圖線如圖乙所示（感應電流的方向為順時針時，感應電動勢取正）。下列說法正確的是（）A．導線框的邊長為0.2mB．勻強磁場的寬度為0.6mC．磁感應強度的方向垂直紙面向外D．在t=0.2s至t=0.4s這段時間內，c、d間電勢差為零8．如圖所示，是小型交流發(fā)電機的示意圖，正對的異名磁極間的磁場可視為水平方向的勻強磁場，磁感應強度大小為B，A為理想交流電流表。匝數(shù)為n、面積為S。阻值為r的線圈繞垂直于磁場的水平軸OO′以角速度ω勻速轉動，定值電阻阻值為R，從圖示位置開始計時。下列說法正確的是（）A．線圈每轉動一周，電流方向改變2次B．圖示位置時交流電流表的示數(shù)為C．時，線框中的磁通量最大，瞬時感應電動勢最大D．電阻R消耗的熱功率為9．如圖所示，足夠長的粗糙斜面固定于豎直向上的勻強電場中，兩個帶等量負電荷的物體AB（不計AB間的相互作用）用質量不計的輕彈簧直接相連，在恒力作用下沿斜面向上做勻速運動，AB與斜面間的動摩擦因數(shù)分別為且，物體所受最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。某時刻輕彈簧突然斷開，A在作用下繼續(xù)前進，B最后靜止在斜面上，則（）A．輕彈簧斷開前，摩擦力對B的沖量大于對A的沖量B．B靜止前，A和B組成的系統(tǒng)動量守恒C．輕彈簧斷開瞬間，B物體加速度為零D．輕彈簧斷開后，A物體所受重力的功率變大、電勢能增大10．大量天文觀測表明宇宙中的恒星（其實是銀河系中的恒星）超過70%是以雙星形式存在的。如圖所示為某星系中由兩顆恒星A。B組成的雙星系統(tǒng)，兩恒星環(huán)繞連線上的O點（未畫出）做勻速圓周運動，觀測到它們球心間的距離為L，轉動的周期為T，已知引力常量為G，根據(jù)觀測結果可以確定的物理量是（）A．兩恒星的線速度之和B．兩恒星的線速度之比C．兩恒星的質量之比D．兩恒星的質量之和三、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）某同學采用圖甲所示的電路完成“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗，實驗中用電壓表測量小燈泡的電壓，用多用電表的直流擋測量通過小燈泡的電流。（1）圖甲中多用電表的黑表筆是____________（填“P”或“Q”），用多用電表的直流電流擋測量通過小燈泡的電流時，需要將多用電表的兩個表筆連接到a、b兩處，其中黑表筆應與____________（填“a”或“b”）連接。（2）實驗配備的器材如下：A．待測小燈泡L（“2.5V，0.2W”）B．電壓表V（量程0-3V，阻值約3kΩ）C．多用電表（三個直流電流擋量程分別為1mA，10mA，100mA）D．滑動變阻器R1（阻值范圍0~10ΩE.滑動變阻器R2（阻值范圍0~500ΩF.電池組（電動勢4.5V，內阻約為1Ω）G.開關一只，導線若干為了使測量盡可能地準確且能方便地進行調節(jié)，多用電表直流電流擋量程應選____，滑動變阻器應選_______。（3）該同學選取合適的器材后，用導線將器材按圖甲所示的電路連接起來，如圖乙所示。他在實驗前進行電路檢查時發(fā)現(xiàn)漏接了一根導線，請你在乙圖上用筆畫上這根漏接的導線________。（4）該同學糾正連線錯誤后，通過實驗測得多組I、U值并描繪出小燈泡的I-U曲線如圖丙所示。由I-U曲線可以看出：當燈泡兩端電壓U=2.20V時小燈泡的電阻R（5）我們知道，多用電表用久以后，表內電池的電動勢會減小而內阻會增大。那么用久以后的多用電表電流擋測得的電流與真實值相比_____________（填“偏大”，“偏小”或“相同”）。12．（12分）圖中虛線框內存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強磁場．現(xiàn)通過測量通電導線在磁場中所受的安培力，來測量磁場的磁感應強度大小、并判定其方向．所用部分器材已在圖中給出，其中D為位于紙面內的U形金屬框，其底邊水平，兩側邊豎直且等長；E為直流電源；R為電阻箱；為電流表；S為開關．此外還有細沙、天平、米尺和若干輕質導線．(1)在圖中畫線連接成實驗電路圖________．(2)完成下列主要實驗步驟中的填空：①按圖接線．②保持開關S斷開，在托盤內加入適量細沙，使D處于平衡狀態(tài)；然后用天平稱出細沙質量m1．③閉合開關S，調節(jié)R的值使電流大小適當，在托盤內重新加入適量細沙，使D________；然后讀出________，并用天平稱出________．④用米尺測量________．(3)用測量的物理量和重力加速度g表示磁感應強度的大小，可以得出B＝________．(4)判定磁感應強度方向的方法是：若________，磁感應強度方向垂直紙面向外；反之，磁感應強度方向垂直紙面向里．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）透明玻璃瓶用橡皮塞將瓶口塞住，已知大氣壓強為p0，外界環(huán)境溫度不變，圓柱形橡皮塞橫截面積為S。(1)用鐵架臺將透明玻璃瓶豎直固定，且塞有橡皮塞的瓶口豎直朝下，再用打氣筒再將N倍于瓶子容積的空氣緩慢壓入瓶中，此時橡皮塞恰能彈出。已知橡皮塞的質量為m，求橡皮塞彈出瞬間與瓶口最大靜摩擦力的大小；(2)將透明玻璃瓶瓶口豎直朝上放置，用手按壓住橡皮塞，用打氣筒再將4N倍于瓶子容積的空氣緩慢壓入瓶中，然后突然撤去按壓橡皮塞的手，求撤去手瞬間橡皮塞的加速度大小。14．（16分）如圖所示為一種研究高能粒子在不同位置對撞的裝置。在關于y軸對稱間距為2d的MN、PQ邊界之間存在兩個有界勻強磁場，其中K（K在x軸上方）下方I區(qū)域磁場垂直紙面向外，JK上方Ⅱ區(qū)域磁場垂直紙面向里，其磁感應強度均為B．直線加速器1與直線加速器2關于O點軸對稱，其中心軸在位于x軸上，且末端剛好與MN、PQ的邊界對齊；質量為m、電荷量為e的正、負電子通過直線加速器加速后同時以相同速率垂直MN、PQ邊界進入磁場。為實現(xiàn)正、負電子在Ⅱ區(qū)域的y軸上實現(xiàn)對心碰撞（速度方向剛好相反），根據(jù)入射速度的變化，可調節(jié)邊界與x軸之間的距離h，不計粒子間的相互作用，不計正、負電子的重力，求：（1）哪個直線加速器加速的是正電子；（2）正、負電子同時以相同速度ν1進入磁場，僅經(jīng)過邊界一次，然后在Ⅱ區(qū)域發(fā)生對心碰撞，試通過計算求出v1的最小值。（3）正、負電子同時以v2速度進入磁場，求正、負電子在Ⅱ區(qū)域y軸上發(fā)生對心碰撞的位置離O點的距離。15．（12分）如圖甲所示，足夠長的兩金屬導軌MN、PQ水平平行固定，兩導軌電阻不計，且處在豎直向上的磁場中，完全相同的導體棒a、b垂直放置在導軌上，并與導軌接觸良好，兩導體棒的電阻均為R=0.5Ω,且長度剛好等于兩導軌間距L,兩導體棒的間距也為L,開始時磁場的磁感應強度按圖乙所示的規(guī)律變化，當t=0.8s時導體棒剛好要滑動。已知L=1m,滑動摩擦力等于最大靜摩擦力。求：（1）每根導體棒與導軌間的滑動摩擦力的大小及0.8s內整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱；（2）若保持磁場的磁感應強度B=0.5T不變，用如圖丙所示的水平向右的力F拉導體棒b,剛開始一段時間內b做勻加速直線運動，一根導體棒的質量為多少?（3）在（2）問條件下a導體棒經(jīng)過多長時問開始滑動?

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．夜間，橋梁需要照明，開關K閉合，電阻R1、R2并聯(lián)，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電流表示數(shù)，故A錯誤；B．夜間，開關K閉合，總電阻減小，干路電流增大，電路中電流表示數(shù)變大，故B錯誤；C．根據(jù)能量守恒定律可知，夜間，由于用電器的增多，則太陽能電池供電系統(tǒng)損失的電功率增大，故C正確；D．當電流表示數(shù)為I，則太陽能電池供電系統(tǒng)總功率為EI，輸出功率為EI﹣I2r，故D錯誤。故選C.2、C【解析】

設與水平方向發(fā)射角，落地點y=0，故豎直方向上有解得在水平方向有又因為，所以最遠射程為故C正確，ABD錯誤。故選C。3、A【解析】

由圖象可以看出，最終電容器所帶電荷量沒有發(fā)生變化，只是充電時間發(fā)生了變化，說明電容器兩端電壓沒有發(fā)生變化，即電源的電動勢不變，而是電路中電阻的阻值發(fā)生了變化。圖象b比圖象a的時間變長了，說明充電電流變小了，即電阻變大了，故A正確，BCD錯誤。故選A。4、D【解析】

A．由圖可知，負電荷彎曲的方向向右，則受到的電場力得方向向右，由于負電荷受到的電場力得方向與電場強度的方向相反，所以電場強度的方向向左，等勢線a電勢最低。故A錯誤；B．帶電粒子從P點射出后經(jīng)過等勢線b時，電場力做正功，則粒子的動能增加，則其速率大于v0，選項B錯誤；C．讓粒子在P點由靜止釋放，粒子受到的電場力得方向始終向右，所以將一直向右做加速運動。故C錯誤；D．電場線的疏密代表電場的強弱，讓粒子在P點由靜止釋放，粒子將沿虛線向右做加速運動，因電場線先密后疏，可知電場力先增后減，即加速度先增大后減小。故D正確。故選D。5、D【解析】

AC．根據(jù)和可知，因缺少火星的半徑，故無法求出火星的質量、火星的第一宇宙速度，選項AC均錯誤；B．根據(jù)上式可知，火星探測器的質量m被約去，故無法求出其質量，B錯誤；D．根據(jù)可得又代入上式可知，火星的密度故可求出火星的密度，D正確。故選D。6、D【解析】

由和A．該星球的質量為選項A錯誤；B．由星球的半徑R未知，不能求解其表面的重力加速度，選項B錯誤；C．由表達式可知選項C錯誤；D．由表達式可知選項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0分。7、AC【解析】

A．根據(jù)法拉第電磁感應定律和圖象可知，感應電動勢故導線框的邊長故A正確；B．導線框的cd邊從進入磁場到離開磁場的時間為0.4s，故磁場的寬度s=vt=0.4m故B錯誤；C．根據(jù)楞次定律可知，磁感應強度的方向垂直紙面向外，故C正確；D．在t=0.2s至t=0.4s這段時間內，ab邊和cd邊均切割磁感線，產(chǎn)生了感應電動勢，c、d間有電勢差，故D錯誤。故選AC。8、AD【解析】

A．線圈每轉動一周，正弦交流電一個周期內，電流方向改變2次。故A正確；B．交流電流表的示數(shù)為電流的有效值，為故B錯誤；C．時，線框轉到中性面位置，磁通量最大，瞬時感應電動勢為零，故C錯誤；D．電阻R消耗的熱功率為故D正確。故選AD。9、BD【解析】

A．設AB所帶電荷量均為，則物A所受摩擦力由于不知道與的大小，故無法判斷與的大小關系，故A錯誤；B．B靜止前，AB組成的系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)動量守恒，故B正確；C．輕彈簧斷開瞬時，B物體受重力、斜面支持力和摩擦力作用，加速度不為零，故C錯誤；D．物體A在輕彈簧斷開前，在拉力作用下勻速向上運動彈簧斷開后，少了向下的拉力，物體A所受合力向上，做加速運動，所以重力的功率增大，電場力做負功，電勢能增大，故D正確。故選BD。10、AD【解析】

AB．設兩恒星的軌道半徑分別為、，雙星系統(tǒng)有相同的周期，則有聯(lián)立可得故無法確定兩恒星的線速度之比，而兩恒星的線速度之和可以確定，選項A正確，選項B錯誤；CD．又聯(lián)立解得故可以確定兩恒星的質量之和，但無法確定兩恒星的質量之比，選項D正確，C錯誤。故選AD。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、Pb100mAR128相同【解析】

(1)[1][2]多用電表黑表筆接表的負插孔，故由圖可知P為多用電表的黑表筆；對于多用電表測量時因遵循電流由紅表筆進表，由黑表筆出表，故可知黑表筆應與b連接；(2)[3][4]根據(jù)小燈泡的規(guī)格可知電路中電流約為I燈泡電阻約為R故為了測量準確減小誤差多用電表直流電流擋量程應選100mA；滑動變阻器應選R1；(3)[5]滑動變阻器是采用的分壓式接法，故連接圖如圖所示(4)[6]根據(jù)圖丙可知當燈泡兩端電壓U=2.20V，電流IR(5)[7]使用多用電表電流檔測電流時并不會用到表內的電池，即表內電池電動勢和內阻的大小對多用電表電流檔的測量無影響，故測得的電流與真實值相比是相同的。12、(1)如圖所示重新處于平衡狀態(tài)電流表的示數(shù)I此時細沙的質量m2D的底邊長度L【解析】

（1）[1]如圖所示

（2）[2][3][4]③重新處于平衡狀態(tài)；讀出電流表的示數(shù)I；此時細沙的質量m2；④