河南河北山西2021-2022學(xué)年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(hào)碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無(wú)效；在草稿紙、試卷上答題無(wú)效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．如圖所示，帶正電的點(diǎn)電荷Q固定，電子僅在庫(kù)侖力作用下，做以Q點(diǎn)為焦點(diǎn)的橢圓運(yùn)動(dòng)，M、P、N為橢圓上的三點(diǎn)，P點(diǎn)是軌道上離Q最近的點(diǎn)。φM、φN和EM、EN分別表示電子在M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)和電場(chǎng)強(qiáng)度，則電子從M點(diǎn)逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)（）A．φM＞φN，EM＜EN B．φM＜φN，EM＞ENC．電子的動(dòng)能減小 D．電場(chǎng)力對(duì)電子做了正功2．如圖所示，固定在水平地面上的物體A，左側(cè)是圓弧面，右側(cè)是傾角為θ的斜面，一根輕繩跨過(guò)物體A頂點(diǎn)上的小滑輪，繩兩端分別系有質(zhì)量為m1、m2的小球，當(dāng)兩球靜止時(shí)，小球m1與圓心連線跟水平方向的夾角也為θ，不計(jì)一切摩擦，則m1、m2之間的關(guān)系是（）A．m1＝m2 B． C．m1＝m2tanθ D．m1＝m2cosθ3．如圖所示，在x>0、y>0的空間中有恒定的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，方向垂直于xOy平面向里。現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子，從x軸上的某點(diǎn)P沿著與x軸成角的方向射人磁場(chǎng)。不計(jì)重力影響，則可以確定的物理量是（）A．粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 B．粒子運(yùn)動(dòng)的半徑C．粒子從射入到射出的速度偏轉(zhuǎn)角 D．粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期4．如圖，虛線1、2、3是豎直方向勻強(qiáng)電場(chǎng)中間距相等的等勢(shì)線。將重力不可忽略、帶等量異種電荷的小球、同時(shí)以相等的速率分別沿1、3等勢(shì)線拋出，時(shí)刻兩小球經(jīng)過(guò)等勢(shì)線2。不計(jì)兩小球間的相互作用。下列說(shuō)法正確的是（）A．的質(zhì)量比的小B．在時(shí)刻，的動(dòng)能比的大C．在時(shí)刻，和的電勢(shì)能相等D．在時(shí)刻，和的動(dòng)量大小相等5．某同學(xué)在測(cè)量電阻實(shí)驗(yàn)時(shí)，按圖所示連接好實(shí)驗(yàn)電路。閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)：電流表示數(shù)很小、電壓表示數(shù)接近于電源電壓，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片時(shí)兩電表示數(shù)幾乎不變化，電表及其量程的選擇均無(wú)問題。請(qǐng)你分析造成上述結(jié)果的原因可能是（）A．電流表斷路B．滑動(dòng)變阻器滑片接觸不良C．開關(guān)接觸部位由于氧化，使得接觸電阻太大D．待測(cè)電阻和接線柱接觸位置由于氧化，使得接觸電阻很大6．如圖所示是旅游景區(qū)中常見的滑索。研究游客某一小段時(shí)間沿鋼索下滑，可將鋼索簡(jiǎn)化為一直桿，滑輪簡(jiǎn)化為套在桿上的環(huán)，滑輪與滑索間的摩擦力及游客所受空氣阻力不可忽略，滑輪和懸掛繩重力可忽略。游客在某一小段時(shí)間勻速下滑，其狀態(tài)可能是圖中的（）A． B． C． D．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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7．關(guān)于電磁波和機(jī)械波，下列說(shuō)法正確的是A．電磁波在真空中自由傳播時(shí)，其傳播方向與電場(chǎng)強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度均垂直B．電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率有關(guān)C．電磁波可以發(fā)生衍射現(xiàn)象和偏振現(xiàn)象D．在真空中波長(zhǎng)越短的電磁波周期越大E.聲波從空氣傳入水中時(shí)頻率不變，波長(zhǎng)改變8．一列橫波沿軸傳播，某時(shí)刻的波形圖如圖所示，質(zhì)點(diǎn)的平衡位置與坐標(biāo)原點(diǎn)相距，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)沿軸正方向運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)第一次到達(dá)最大位移處。由此可知A．這列波沿軸負(fù)方向傳播B．這列波的波長(zhǎng)為C．這列波的傳播速度為D．這列波的頻率為E.該時(shí)刻起內(nèi)質(zhì)點(diǎn)走過(guò)的路程為9．如圖所示為兩個(gè)固定在同一水平面上的點(diǎn)電荷，距離為d，電荷量分別為＋Q和－Q，在它們連線的豎直中垂線上固定一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、內(nèi)壁光滑的絕緣細(xì)管，有一帶電荷量為＋q的小球以初速度v0從上端管口射入，重力加速度為g，靜電力常量為k，則小球（）A．下落過(guò)程中加速度始終為gB．受到的庫(kù)侖力先做正功后做負(fù)功C．速度先增大后減小，射出時(shí)速度仍為v0D．管壁對(duì)小球的彈力最大值為10．如圖所示，把能在絕緣光滑水平面上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的彈簧振子放在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，小球在O點(diǎn)時(shí)，彈簧處于原長(zhǎng)，A、B為關(guān)于O對(duì)稱的兩個(gè)位置，現(xiàn)在使小球帶上負(fù)電并讓小球從B點(diǎn)靜止釋放，則下列說(shuō)法不正確的是（）A．小球仍然能在A、B間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，O點(diǎn)是其平衡位置B．小球從B運(yùn)動(dòng)到A的過(guò)程中動(dòng)能一定先增大后減小C．小球仍然能做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，但其平衡位置不在O點(diǎn)D．小球不可能再做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)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(guò)程。11．（6分）圖甲為某實(shí)驗(yàn)小組做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置，光電門A、B固定在氣墊導(dǎo)軌上，細(xì)線兩端分別與鉤碼和滑塊相連，重力加速度為g。(1)實(shí)驗(yàn)的主要操作如下：①按圖組裝好實(shí)驗(yàn)器材；②讓滑塊從氣墊導(dǎo)軌上光電門A的右側(cè)某位置由靜止釋放；③記錄遮光條通過(guò)光電門A、B所用的時(shí)間分別為t1、t2；④改變光電門B的位置，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)。為完成該實(shí)驗(yàn)，還缺少的主要操作是_____；(2)實(shí)驗(yàn)中還需要測(cè)量的物理量有_____；①滑塊的長(zhǎng)度D；②遮光條的寬度d；③兩個(gè)光電門之間的距離L；④滑塊（含遮光條）的質(zhì)量M；⑤鉤碼的質(zhì)量m。(3)對(duì)于滑塊（含遮光條）和鉤碼組成的系統(tǒng)，重力勢(shì)能的減少量Ep=_______；動(dòng)能的增加量Ek=_____；（用上述所給的字母表示）(4)實(shí)驗(yàn)小組處理采集的多組數(shù)據(jù)并在坐標(biāo)系Ep-Ek中描點(diǎn)作圖，如圖乙所示，若兩軸的標(biāo)度相同，造成該實(shí)驗(yàn)結(jié)果的原因是_______。12．（12分）如圖a所示，某同學(xué)利用下圖電路測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。先將電路中的電壓傳感器d端與a端連接。（1）若該同學(xué)開始實(shí)驗(yàn)后未進(jìn)行電壓傳感器的調(diào)零而其他器材的使用均正確，則移動(dòng)滑片后，得到的U-I圖象最可能為___________。A．B．C．D．（2）將電壓傳感器d端改接到電路中c端，正確調(diào)零操作，移動(dòng)滑片后，得到如圖b所示的U-I圖，已知定值電阻R=10Ω，則根據(jù)圖象可知電源電動(dòng)勢(shì)為_________V、內(nèi)阻為________Ω。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）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(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）一固定的傾角為的斜面，斜面長(zhǎng)9m，如圖所示，斜面上一物體在大小為11N沿斜面向上的拉力F作用下，沿斜面向上加速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為1m/s2；如果將沿斜面向上的拉力改為1N，物體加速向下運(yùn)動(dòng)，加速度大小仍為1m/s2，取重力加速度g=10m/s2，sin=0.6，cos=0.8，求：(1)物體質(zhì)量m及物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；(2)若將物體從斜面頂端由靜止釋放，物體運(yùn)動(dòng)到斜面底端的時(shí)間t。14．（16分）右端開口，左端封閉的粗細(xì)均勻的U形玻璃管豎直放置，長(zhǎng)為10cm的水銀柱封閉了長(zhǎng)為30cm的空氣柱，尺寸如圖甲所示，現(xiàn)用注射器（開始時(shí)活塞在底部）緩慢地將水銀抽出，如圖乙所示．已知注射器管橫截面積是玻璃管橫截面積的10倍，大氣壓強(qiáng)為76cmHg，整個(gè)過(guò)程不漏氣且溫度不變．求：(1)當(dāng)水銀恰好被抽出時(shí)玻璃管內(nèi)空氣的壓強(qiáng)（單位用cmHg表示）；(2)注射器管有效長(zhǎng)度的最小值（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）．15．（12分）如圖所示，半徑為R的扇形AOB為透明柱狀介質(zhì)的橫截面，圓心角∠AOB=60°。一束平行于角平分線OM的單色光由OA射入介質(zhì)，折射光線平行于OB且恰好射向M（不考慮反射光線，已知光在真空中的傳播速度為c）。①求從AMB面的出射光線與進(jìn)入介質(zhì)的入射光線的偏向角；②光在介質(zhì)中的傳播時(shí)間。

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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】

考查點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)分布，電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的變化?！驹斀狻緼B．在正電荷形成的電場(chǎng)中，越靠近點(diǎn)電荷的位置場(chǎng)強(qiáng)越大，電勢(shì)越高，所以EM＜EN，φM＜φN，故AB錯(cuò)誤；CD．當(dāng)電子從M點(diǎn)向N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，庫(kù)侖力對(duì)電子先做正功，后做負(fù)功，運(yùn)動(dòng)的速度先增加后減小，根據(jù)功能關(guān)系可知，電子的電勢(shì)能先減小后增加，電場(chǎng)力所做的總功為正，所以總的電勢(shì)能減小，動(dòng)能增大，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。2、C【解析】

設(shè)繩子對(duì)兩球的拉力大小為FT，對(duì)m2根據(jù)平衡條件得FT=m2gsinθ對(duì)m1根據(jù)平衡條件得FT=m1gcosθ聯(lián)立解得m1=m2tanθ故選C.3、D【解析】

AC．粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，由于P點(diǎn)位置不確定，粒子從x軸上離開磁場(chǎng)或粒子運(yùn)動(dòng)軌跡與y軸相切時(shí)，粒子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角最大，為粒子在磁場(chǎng)中的最長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間粒子最小的圓心角為P點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)重合，最小圓心角粒子在磁場(chǎng)中的最短運(yùn)動(dòng)時(shí)間粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間為說(shuō)明無(wú)法確定粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和粒子的偏轉(zhuǎn)角，故AC錯(cuò)誤；B．粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，由于P點(diǎn)位置不確定，粒子的偏轉(zhuǎn)角不確定，則無(wú)法確定粒子的運(yùn)動(dòng)半徑，故B錯(cuò)誤；D．粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，由洛倫茲力提供向心力，則且則得說(shuō)明可確定粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期，故D正確。故選D。4、B【解析】

A．根據(jù)題述可以判斷電場(chǎng)方向垂直于題圖中等勢(shì)線，由于兩小球同時(shí)經(jīng)過(guò)等勢(shì)線2，所以小球a向下加速運(yùn)動(dòng)，小球b向上加速運(yùn)動(dòng)，豎直方向上，a的位移大小等于b的位移大小，由可知a的加速度大小等于b的加速度大小，即豎直方向：對(duì)小球a，由牛頓第二定律得對(duì)小球b，由牛頓第二定律得解以上兩式得則故A錯(cuò)誤；BD．兩小球初速度大小相等，加速度大小相等，時(shí)刻兩小球合速度大小相等，，根據(jù)可知，時(shí)刻a的動(dòng)能比b的動(dòng)能大，根據(jù)可知，時(shí)刻a的動(dòng)量大小大于b的動(dòng)量大小，故B正確，D錯(cuò)誤；C．由于在時(shí)刻兩小球經(jīng)過(guò)同一等勢(shì)線，根據(jù)可知，此時(shí)a和b的電勢(shì)能不相等，故C錯(cuò)誤。故選B。5、D【解析】

AB．電流表斷路或者滑動(dòng)變阻器滑片接觸不良，都會(huì)造成整個(gè)電路是斷路情況，即電表示數(shù)為零，AB錯(cuò)誤；C．開關(guān)接觸部位由于氧化，使得接觸電阻太大，則電路電阻過(guò)大，電流很小，流過(guò)被測(cè)電阻的電流也很小，所以其兩端電壓很小，不會(huì)幾乎等于電源電壓，C錯(cuò)誤；D．待測(cè)電阻和接線柱接觸位置由于氧化，使得接觸電阻很大，相當(dāng)于當(dāng)被測(cè)電阻太大，遠(yuǎn)大于和其串聯(lián)的其他儀器的電阻，所以電路電流很小，其分壓接近電源電壓，D正確。故選D。6、B【解析】

設(shè)索道的傾角為α，若不考慮任何阻力，對(duì)滑輪和乘客組成的整體，由牛頓第二定律得（M+m）gsinα=（M+m）a對(duì)乘客由于滿足Mgsinα=Ma可知繩子與索道垂直。若索道與滑輪之間有摩擦，而乘客不受空氣阻力，則當(dāng)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，繩子在豎直方向；若同時(shí)考慮滑輪與索道之間的摩擦以及人所受的空氣阻力，則繩子應(yīng)該在垂直于索道與豎直方向之間，則選項(xiàng)B正確，ACD錯(cuò)誤；故選B。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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、ACE【解析】

A．電磁波傳播方向與電場(chǎng)方向、磁場(chǎng)方向均垂直，故A正確；B．電磁波在真空中傳播速度不變，與頻率無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；C．衍射是一切波都具有的現(xiàn)象，電磁波是橫波，只要是橫波就能發(fā)生偏振現(xiàn)象，故C正確；D．，周期與波長(zhǎng)成正比，故D錯(cuò)誤；E．聲波從空氣傳入水中時(shí)頻率不變，因?yàn)椴ㄋ僮兇?，由，可知波長(zhǎng)邊長(zhǎng)，故E正確。故選：ACE。8、BCE【解析】

A．題圖中質(zhì)點(diǎn)正由平衡位置向正向最大位移處運(yùn)動(dòng)，根據(jù)“上下坡法”可知，波沿軸正方向傳播，故A錯(cuò)誤；B．由波形圖可知解得故B正確；CD．由題知，質(zhì)點(diǎn)經(jīng)第一次到達(dá)最大位移處，則有解得故頻率根據(jù)故C正確，D錯(cuò)誤；E．因故質(zhì)點(diǎn)走過(guò)的路程為，故E正確。故選BCE。9、AD【解析】

A．電荷量為+q的小球以初速度v0從管口射入的過(guò)程，因庫(kù)侖力與速度方向垂直，豎直方向只受重力作用，加速度始終為g，故A正確；B．小球有下落過(guò)程中，庫(kù)侖力與速度方向垂直，則庫(kù)侖力不做功，故B錯(cuò)誤；C．電場(chǎng)力不做功，只有重力做功；根據(jù)動(dòng)能定理，速度不斷增加，故C錯(cuò)誤；D．在兩個(gè)電荷的中垂線的中點(diǎn)，單個(gè)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度為：E=根據(jù)矢量的合成法則，則有電場(chǎng)強(qiáng)度最大值為，因此電荷量為+q的小球受到最大庫(kù)侖力為，結(jié)合受力分析可知，彈力與庫(kù)侖力平衡，則管壁對(duì)小球的彈力最大值為，故D正確；故選AD.點(diǎn)睛：對(duì)于等量異種電荷，根據(jù)矢量的合成法則，中垂線的中點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度最大，在無(wú)窮遠(yuǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零；點(diǎn)電荷靠近兩個(gè)電荷的連線的中點(diǎn)過(guò)程，電場(chǎng)力不做功；中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度最大，則庫(kù)侖力也最大，彈力也是最大，從而即可求解．10、ABD【解析】

A.當(dāng)彈簧彈力等于電場(chǎng)力時(shí)為平衡位置，此時(shí)彈簧被壓縮，平衡位置不再是O點(diǎn)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；CD.由于電場(chǎng)力是恒力，不隨彈簧的長(zhǎng)度發(fā)生變化。而彈簧的彈力隨彈簧的形變量發(fā)生變化，由受力特點(diǎn)可知，小球在電場(chǎng)力和彈力作用下依然做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤；B.由于B點(diǎn)的彈簧彈力大小與電場(chǎng)力大小關(guān)系未知，所以無(wú)法判斷B點(diǎn)兩力關(guān)系，所以小球從B運(yùn)動(dòng)到A的過(guò)程中，動(dòng)能不一定先增大后減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。本題選不正確的，故選ABD。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(guò)程。11、將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平②③④⑤mgL氣墊導(dǎo)軌沒有調(diào)水平且B端偏低【解析】

(1)[1]．為完成該實(shí)驗(yàn)，還缺少的主要操作是將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平；(2)[2]．滑塊經(jīng)過(guò)兩個(gè)光電門時(shí)的速度分別為則要驗(yàn)證的關(guān)系為則要測(cè)量的物理量是：②遮光條的寬度d；③兩個(gè)光電門之間的距離L；④滑塊（含遮光條）的質(zhì)量M；⑤鉤碼的質(zhì)量m。(3)[3]．對(duì)于滑塊（含遮光條）和鉤碼組成的系統(tǒng)，重力勢(shì)能的減少量Ep=mgL；[4]．動(dòng)能的增加量Ek=；(4)[5]．根據(jù)Ep-Ek圖像，若Ep=Ek則直線傾角為45°，而現(xiàn)在圖中直線傾角為42°，可知Ep<Ek可知原因可能是滑塊的重力做正功造成的，即氣墊導(dǎo)軌沒有調(diào)水平且B端偏低。12、B3.00.53【解析】

（1）該同學(xué)開始實(shí)驗(yàn)后未進(jìn)行電壓傳感器的調(diào)零，則電路電流為0時(shí)，電壓傳感器有示數(shù)，不為0，作出的U-I圖象中，電壓隨電流的增大而增大，但縱坐標(biāo)有截距，觀察圖b中的圖象可知B符合；（2）將電壓傳感器d端改接到電路中c端，則電壓傳感器測(cè)量的是滑動(dòng)變阻器的電壓，但由于正負(fù)接線接反了，因此測(cè)量的數(shù)值會(huì)變?yōu)樨?fù)值，計(jì)算時(shí)取絕對(duì)值即可，根據(jù)如圖（c）所示的U-I圖可知，電源電動(dòng)勢(shì)為3V，由閉合電路的歐姆定律有：，當(dāng)U=2V時(shí)，I=0.095A，即，解得：內(nèi)阻r≈0.53Ω。四、計(jì)算