2022屆山西西安博愛國際學(xué)校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(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)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(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項(xiàng)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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．平行板電容器的兩極、接于電池兩極，一個帶正電小球懸掛在電容器內(nèi)部，閉合電鍵，電容器充電，這時懸線偏離豎直方向夾角為，小球始終未碰到極板，如圖所示，那么（）A．保持電鍵閉合，帶正電的板向板緩慢靠近，則減小B．保持電鍵閉合，帶正電的板向板緩慢靠近，則不變C．電鍵斷開，帶正電的板向板緩慢靠近，則增大D．電鍵斷開，帶正電的板向板緩慢靠近，則不變2．一蹦床運(yùn)動員豎直向上跳起，從離開蹦床算起，上升到最大高度一半所用的時間為t1，速度減為離開蹦床時速度一半所用的時間為t2，若不計(jì)空氣阻力，則t1A．t1<C．t13．如圖所示，P球質(zhì)量為2m,物體Q的質(zhì)量為m,現(xiàn)用一輕繩將小球P系于光滑墻壁上的O點(diǎn)，物體Q位于墻壁和球P之間，已知P、Q均處于靜止?fàn)顟B(tài)，輕繩與墻壁間的夾角為30°,重力加速度為g,則下列說法正確的是()A．P對Q有方向豎直向下的摩擦力，大小為mgB．若增大P球的質(zhì)量，則P對Q的摩擦力一定變大C．若增大Q球的質(zhì)量，則P對Q的摩擦力一定變大D．輕繩拉力大小為4．若用假想的引力場線描繪質(zhì)量相等的兩星球之間的引力場分布，使其他星球在該引力場中任意一點(diǎn)所受引力的方向沿該點(diǎn)引力場線的切線上并指向箭頭方向．則描述該引力場的引力場線分布圖是()A． B．C． D．5．物體在恒定的合外力作用下做直線運(yùn)動，在時間△t1內(nèi)動能由0增大到E0，在時間?t2內(nèi)動能由E0增大到2E0.設(shè)合外力在△t1內(nèi)做的功是W1、沖量是I1，在?t2內(nèi)做的功是W2、沖量是I2，那么()A．I1<I2W1=W2 B．I1>I2W1=W2 C．I1<I2W1<W2 D．I1=I2W1<W26．如圖所示，一段長方體形導(dǎo)電材料，左右兩端面的邊長都為a和b，內(nèi)有帶電量為q的某種自由運(yùn)動電荷．導(dǎo)電材料置于方向垂直于其前表面向里的勻強(qiáng)磁場中，內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．當(dāng)通以從左到右的穩(wěn)恒電流I時，測得導(dǎo)電材料上、下表面之間的電壓為U，且上表面的電勢比下表面的低．由此可得該導(dǎo)電材料單位體積內(nèi)自由運(yùn)動電荷數(shù)及自由運(yùn)動電荷的正負(fù)分別為A．，負(fù) B．，正C．，負(fù) D．，正二、多項(xiàng)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(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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，甲是帶負(fù)電物塊，乙是不帶電的絕緣足夠長木板。甲、乙疊放在一起置于光滑的水平地板上，地板上方空間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場?，F(xiàn)用一水平恒力F拉乙木板，使甲、乙從靜止開始向左運(yùn)動，甲電量始終保持不變，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則在此后運(yùn)動過程中（）A．洛倫茲力對甲物塊不做功B．甲、乙間的摩擦力始終不變C．甲物塊最終做勻速直線運(yùn)動D．乙木板直做勻加速直線運(yùn)動8．如圖甲所示，物塊A與木板B疊放在粗糙水平面上，其中A的質(zhì)量為m，B的質(zhì)量為2m，且B足夠長，A與B、B與地面間的動摩擦因數(shù)均為μ。對木板B施加一水平變力F，F(xiàn)隨t變化的關(guān)系如圖乙所示，A與B、B與地面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。下列說法正確的是()A．在0～t1時間內(nèi)，A、B間的摩擦力為零B．在t1～t2時間內(nèi)，A受到的摩擦力方向水平向左C．在t2時刻，A、B間的摩擦力大小為0.5μmgD．在t3時刻以后，A、B間的摩擦力大小為μmg9．如圖所示，水平面內(nèi)的等邊三角形ABC的邊長為L，頂點(diǎn)C恰好位于光滑絕緣直軌道CD的最低點(diǎn)，光滑直導(dǎo)軌的上端點(diǎn)D到A、B兩點(diǎn)的距離均為L，D在AB邊上的豎直投影點(diǎn)為O．一對電荷量均為－Q的點(diǎn)電荷分別固定于A、B兩點(diǎn)．在D處將質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球套在軌道上(忽略它對原電場的影響)，將小球由靜止開始釋放，已知靜電力常量為k、重力加速度為g，且，忽略空氣阻力，則A．軌道上D點(diǎn)的場強(qiáng)大小為B．小球剛到達(dá)C點(diǎn)時，其加速度為零C．小球剛到達(dá)C點(diǎn)時，其動能為D．小球沿直軌道CD下滑過程中，其電勢能先增大后減小10．如圖M和N是兩個帶有異種電荷的帶電體，（M在N的正上方，圖示平面為豎直平面）P和Q是M表面上的兩點(diǎn)，S是N表面上的一點(diǎn)。在M和N之問的電場中畫有三條等差等勢線?，F(xiàn)有一個帶正電的液滴從E點(diǎn)射入電場，它經(jīng)過了F點(diǎn)和W點(diǎn)已知油滴在F點(diǎn)時的機(jī)槭能大于在W點(diǎn)的機(jī)械能。（E、W兩點(diǎn)在同一等勢面上，不計(jì)油滴對原電場的影響，不計(jì)空氣阻力）則以下說法正確的是（）A．P和Q兩點(diǎn)的電勢不相等B．P點(diǎn)的電勢低于S點(diǎn)的電勢C．油滴在F點(diǎn)的電勢能高于在E點(diǎn)的電勢能D．F點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于E點(diǎn)的電場強(qiáng)度三、實(shí)驗(yàn)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）某科技小組想測定彈簧托盤秤內(nèi)部彈簧的勁度系數(shù)k，拆開發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部簡易結(jié)構(gòu)如圖(a)所示，托盤A、豎直桿B、水平橫桿H與齒條C固定連在一起，齒輪D與齒條C嚙合，在齒輪上固定指示示數(shù)的指針E，兩根完全相同的彈簧將橫桿吊在秤的外殼I上。托盤中不放物品時，指針E恰好指在豎直向上的位置。指針隨齒輪轉(zhuǎn)動一周后刻度盤的示數(shù)為P0＝5kg。科技小組設(shè)計(jì)了下列操作：A．在托盤中放上一物品，讀出托盤秤的示數(shù)P1，并測出此時彈簧的長度l1；B．用游標(biāo)卡尺測出齒輪D的直徑d；C．托盤中不放物品，測出此時彈簧的長度l0；D．根據(jù)測量結(jié)果、題給條件及胡克定律計(jì)算彈簧的勁度系數(shù)k；E．在托盤中增加一相同的物品，讀出托盤秤的示數(shù)P2，并測出此時彈簧的長度l2；F．再次在托盤中增加一相同的物品，讀出托盤秤的示數(shù)P3，并測出此時彈簧的長度l3；G．?dāng)?shù)出齒輪的齒數(shù)n；H．?dāng)?shù)出齒條的齒數(shù)N并測出齒條的長度l。(1)小組同學(xué)經(jīng)過討論得出一種方案的操作順序，即a方案：采用BD步驟。①用所測得的相關(guān)量的符號表示彈簧的勁度系數(shù)k，則k＝________。②某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中只測得齒輪直徑，如圖(b)所示，并查資料得知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝9.80m/s2，則彈簧的勁度系數(shù)k＝________。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(2)請你根據(jù)科技小組提供的操作，設(shè)計(jì)b方案：采用：________步驟；用所測得的相關(guān)量的符號表示彈簧的勁度系數(shù)k，則k＝________。12．（12分）學(xué)習(xí)牛頓第二定律后，某同學(xué)為驗(yàn)證“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量成反比”的結(jié)論設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置.裝置中用不可伸長的輕繩一端連接甲車、另一端與乙車相連，輕繩跨過不計(jì)質(zhì)量的光滑滑輪，且在動滑輪下端掛一重物測量知甲、乙兩車（含發(fā)射器）的質(zhì)量分別記為、，所掛重物的質(zhì)量記為。(1)為達(dá)到本實(shí)驗(yàn)?zāi)康模琠_______平衡兩車的阻力（填“需要”或“不需要”），________滿足鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于任一小車的質(zhì)量（填“需要”或“不需要”）；(2)安裝調(diào)整實(shí)驗(yàn)器材后，同時靜止釋放兩小車并用位移傳感器記錄乙兩車在相同時間內(nèi)，相對于其起始位置的位移分別為、，在誤差允許的范圍內(nèi)，若等式________近似成立，則可認(rèn)為“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量成反比”（用題中字母表示）。四、計(jì)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）如圖所示，讓擺球從圖中的A位置由靜止開始下擺，正好擺到最低點(diǎn)B位置時線被拉斷。設(shè)擺線長l＝1.6m，懸點(diǎn)到地面的豎直高度為H＝6.6m，不計(jì)空氣阻力，求：(1)擺球落地時的速度；(2)落地點(diǎn)D到C點(diǎn)的距離（g＝10m/s2）。14．（16分）如圖所示，有一棱鏡，，．某同學(xué)想測量其折射率，他用激光筆從面上的點(diǎn)射入一束激光，從點(diǎn)射出時與面的夾角為，點(diǎn)到面垂線的垂足為，．求：①該棱鏡的折射率②改變?nèi)肷浼す獾姆较?，使激光在邊恰好發(fā)生全反射，其反射光直接到達(dá)邊后是否會從邊出射？請說明理由。15．（12分）熱等靜壓設(shè)備廣泛用于材料加工，該設(shè)備工作時，先在室溫下把惰性氣體用壓縮機(jī)壓入到一個預(yù)抽真空的爐腔中，然后爐腔升溫，利用高溫高氣壓環(huán)境對放入爐腔中的材料進(jìn)行加工處理，改變其性能，一臺熱等靜壓設(shè)備的爐腔中某次放入固體材料后剩余的容積，腔顱腔抽真空后，在室溫下用壓縮機(jī)將多瓶氬氣壓入到爐腔中，使得爐腔中氣體在室溫下的壓強(qiáng)至少為，已知每瓶氬氣的容積，使用前瓶中氣體壓強(qiáng)，使用后瓶中剩余氣體壓強(qiáng)；室溫為，加壓后的氬氣可視為理想氣體。(1)求至少要準(zhǔn)備的氬氣瓶數(shù)；(2)若將爐腔中氣體在室溫下的壓強(qiáng)增大至后，用升高溫度的方法繼續(xù)使?fàn)t腔內(nèi)壓強(qiáng)增加到，求此時爐腔中氣體的溫度。

參考答案一、單項(xiàng)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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】

AB．保持電鍵S閉合，電容器兩端間的電勢差不變，A板向B板靠近，極板間距離減小，根據(jù)，可知電場強(qiáng)度E變大，小球所受的電場力變大，增大，選項(xiàng)AB錯誤；CD．?dāng)嚅_電鍵S，電容器所帶的電量不變，根據(jù)和，可知帶正電的板向板緩慢靠近d變小，E不變，電場力不變，不變，選項(xiàng)C錯誤，D正確。故選D。2、A【解析】

根據(jù)速度位移公式得，設(shè)上升到最大高度一半的速度為v，則有：v0-聯(lián)立解得：v=則運(yùn)動的時間為：t速度減為初速一半所用的時間為t1：t2則：t1＜t1．A．t1B．t1C．t1D．不能確定，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯誤；故選A。3、C【解析】

A.Q受到重力、墻壁的彈力、P的壓力和向上靜摩擦力，即P對Q的摩擦力的方向向上，大小為mg．故A錯誤．B.由A的分析可知，增大P的質(zhì)量，P對Q的摩擦力不變，故B錯誤．C.由B的分析可知，增大Q的質(zhì)量，Q受到的靜摩擦力增大，故C正確．D.P、Q整體受到重力、支持力和繩子的拉力，共3個力作用，設(shè)繩子的拉力為F，在豎直方向：Fcos30°=3mg所以繩子的拉力：F=2mg．故D錯誤．4、B【解析】

根據(jù)題意，其他星球受到中心天體的引力指向中心天體，所以引力場線應(yīng)該終止于中心天體，故AD錯誤；其他星球在該引力場中每一點(diǎn)的場力應(yīng)該等于兩星球單獨(dú)存在時場力的矢量和，所以除了兩星球連線上其他各處的合力并不指向這兩個星球，所以引力場線應(yīng)該是曲線，故C錯誤，B正確。故選B。5、B【解析】

根據(jù)動能定理得：W1=E0-0=E0，W1=1E0-E0=E0則W1=W1．動量與動能的關(guān)系式為P=2mI1=2m則I1＞I1．A.I1<I1W1=W1與上述分析結(jié)論I1>I1W1=W1不相符，故A不符合題意；B.I1>I1W1=W1與上述分析結(jié)論I1>I1W1=W1相符，故B符合題意；C.I1<I1W1<W1與上述分析結(jié)論I1>I1W1=W1不相符，故C不符合題意；D.I1=I1W1<W1與上述分析結(jié)論I1>I1W1=W1不相符，故D不符合題意。6、C【解析】

因?yàn)樯媳砻娴碾妱荼认卤砻娴牡停鶕?jù)左手定則，知道移動的電荷為負(fù)電荷；根據(jù)電荷所受的洛倫茲力和電場力平衡可得：解得：因?yàn)殡娏鳛椋航獾茫篈.與分析不符，故A錯誤；B.與分析不符，故B錯誤；C.與分析相符，故C正確；D.與分析不符，故D錯誤．二、多項(xiàng)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(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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．甲帶負(fù)電，向左運(yùn)動時，由左手定則可知，甲受到的洛倫茲力的方向向上，與運(yùn)動方向垂直，故洛倫茲力始終對甲不做功，A正確；BCD．根據(jù)可知，隨速度的增大，洛倫茲力增大，則甲對乙的壓力減小，同時乙對地面的壓力也減小，則乙與地面之間的摩擦力減小。①將兩者看做一個整體，開始時甲與乙一起做加速運(yùn)動，整體受到地面給的摩擦力f減小，而F一定，根據(jù)牛頓第二定律得可知加速度a增大，對甲研究得到，乙對甲的摩擦力則得到f甲先增大。②當(dāng)甲與乙之間的摩擦力增大到大于最大靜摩擦力后，甲與乙之間開始有相對運(yùn)動，摩擦力變成滑動摩擦力隨著甲受到的洛倫茲力的增大，甲與乙之間的滑動摩擦力減小，直至摩擦力為零，然后甲在水平方向上合力為零，做勻速直線運(yùn)動，乙先做變加速直線運(yùn)動，故BD錯誤C正確。故選AC。8、AD【解析】

A．AB間的滑動摩擦力fAB=μmg，B與地面間的摩擦力f=3μmg，故在0～t1時間內(nèi)，推力小于木板與地面間的滑動摩擦力，故B靜止，此時AB無相對滑動，故AB間摩擦力為零，故A正確；B．A在木板上產(chǎn)生的最大加速度為此時對B分析可知F-4μmg=2ma解得F=6μmg，故在在t1～t2時間內(nèi)，AB一起向右做加速運(yùn)動，對A可知，A受到的摩擦力水平向右，故B錯誤；C．在t2時刻，AB將要發(fā)生滑動，到達(dá)最大靜摩擦力，故A、B間的摩擦力大小為μmg，故C錯誤；D．在t3時刻以后，AB發(fā)生滑動，故A、B間的摩擦力大小為μmg，故D正確。9、BC【解析】由點(diǎn)電荷場強(qiáng)公式可得,軌道上D點(diǎn)的場強(qiáng)為:，選項(xiàng)A錯誤；同理可得軌道上C點(diǎn)的場強(qiáng)也為:，在C點(diǎn)，由牛頓定律可得：，解得a=0，選項(xiàng)B正確；從D到C，電場力做功為零，根據(jù)動能定理可得：，選項(xiàng)C正確；小球沿直軌道CD下滑過程中，電場力先做正功，后做負(fù)功，則其電勢能先減小后增大，選項(xiàng)D錯誤；故選BC.點(diǎn)睛：解答此題關(guān)鍵是搞清兩個點(diǎn)電荷周圍的電場分布情況，利用對稱的思想求解場強(qiáng)及電勢的關(guān)系；注意立體圖與平面圖形的轉(zhuǎn)化關(guān)系.10、BD【解析】

A．P和Q兩點(diǎn)在帶電體M的表面上，M是處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，其表面是一個等勢面，故P和Q兩點(diǎn)的電勢相等，故A錯誤；

B．帶正電的油滴在F點(diǎn)時的機(jī)械能大于在W點(diǎn)的機(jī)械能，故從F點(diǎn)到W點(diǎn)，機(jī)械能減小，電場力做負(fù)功，說明電場力向上，故電場線垂直等勢面向上，而沿著電場線電勢逐漸降低，故P點(diǎn)的電勢低于S點(diǎn)的電勢，故B正確；

C．由于電場線垂直等勢面向上，故E點(diǎn)的電勢大于F點(diǎn)的電勢，根據(jù)Ep=qφ，油滴在F點(diǎn)的電勢能低于在E點(diǎn)的電勢能，故C錯誤；D．因F點(diǎn)等勢面密集，則電場線也密集，可知F點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于E點(diǎn)的電場強(qiáng)度，選項(xiàng)D正確；故選BD。三、實(shí)驗(yàn)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、7.96×102N/mCAEFD【解析】

(1)[1]①彈簧的伸長量與齒條下降的距離相等，而齒條下降的距離與齒輪轉(zhuǎn)過的角度對應(yīng)的弧長相等，齒輪轉(zhuǎn)動一周對應(yīng)的弧長即為齒輪周長，即托盤中物品質(zhì)量為P0＝5kg時彈簧的伸長量：Δx＝πd因此只要測出齒輪的直徑d即可計(jì)算其周長，然后由胡克定律得：2kΔx＝P0g解得k＝；[2]②游標(biāo)卡尺讀數(shù)為0.980cm，代入：k＝得k＝7.96×102N/m；(2)[3]直接測出不同示數(shù)下彈簧的伸長量也可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，即按CAEFD進(jìn)行操作，實(shí)驗(yàn)不需要測量齒輪和齒條的齒數(shù)，GH是多余的；[4]求解形變量Δx1＝l1－l0Δx2＝l2－l0Δx3＝l3－l0則：k1＝k2＝k3＝則：k＝聯(lián)立解得：k＝。12、需要不需要【解析】

(1)[1][2]．為達(dá)到本實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，需要平衡兩車的阻力，這樣才能使得小車所受細(xì)線的拉力等于小車的合外力；因