2022年甘肅省靖遠(yuǎn)縣第一中學(xué)高三第四次模擬考試物理試卷含解析

1、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)請按要求用筆。3請按照題號(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)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。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、質(zhì)量為m的光滑小球恰好放在質(zhì)量也為m的圓弧槽內(nèi)，它與槽左右兩端的接觸處分別為A點(diǎn)和B點(diǎn)，圓弧槽的半徑為R，

2、OA與水平線AB成60角槽放在光滑的水平桌面上，通過細(xì)線和滑輪與重物C相連，細(xì)線始終處于水平狀態(tài)通過實(shí)驗(yàn)知道，當(dāng)槽的加速度很大時(shí)，小球?qū)牟壑袧L出，滑輪與繩質(zhì)量都不計(jì)，要使小球不從槽中滾出 ，則重物C的最大質(zhì)量為（ ）AB2mCD2、為了抗擊病毒疫情，保障百姓基本生活，許多快遞公司推出了“無接觸配送”?？爝f小哥想到了用無人機(jī)配送快遞的方法。某次配送快遞無人機(jī)在飛行過程中，水平方向速度Vx及豎直方向Vy與飛行時(shí)間t的關(guān)系圖像如圖甲、圖乙所示。關(guān)于無人機(jī)運(yùn)動(dòng)說法正確的是（ ）A0t1時(shí)間內(nèi)，無人機(jī)做曲線運(yùn)動(dòng)Bt2時(shí)刻，無人機(jī)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)Ct3t4時(shí)間內(nèi)，無人機(jī)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)Dt2時(shí)刻，無人機(jī)的速

3、度為3、已知地球質(zhì)量為月球質(zhì)量的81倍，地球半徑約為月球半徑的4倍若在月球和地球表面同樣高度處，以相同的初速度水平拋出物體，拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)間的水平距離分別為和，則 ：約為A9：4B6：1C3：2D1：14、兩車在平直的公路上沿同一方向行駛，兩車運(yùn)動(dòng)的圖象如圖所示。在時(shí)刻，車在車前方處，在時(shí)間內(nèi)，車的位移為，則（）A若在時(shí)刻相遇，則B若在時(shí)刻相遇，則C若在時(shí)刻相遇，則下次相遇時(shí)刻為D若在時(shí)刻相遇，則下次相遇時(shí)車速度為5、一種比飛機(jī)還要快的旅行工具即將誕生，稱為“第五類交通方式”，它就是“Hyperloop（超級(jí)高鐵）”。據(jù)英國每日郵報(bào)2016年7月6日報(bào)道：Hyperloop One公司計(jì)劃，2

4、030年將在歐洲建成世界首架規(guī)模完備的“超級(jí)高鐵”（Hyperloop），連接芬蘭首都赫爾辛基和瑞典首都斯德哥爾摩，速度可達(dá)每小時(shí)700英里（約合1126公里/時(shí)）。如果乘坐Hyperloop從赫爾辛基到斯德哥爾摩，600公里的路程需要40分鐘，Hyperloop先勻加速，達(dá)到最大速度1200 km/h后勻速運(yùn)動(dòng)，快進(jìn)站時(shí)再勻減速運(yùn)動(dòng)，且加速與減速的加速度大小相等，則下列關(guān)于Hyperloop的說法正確的是（）A加速與減速的時(shí)間不相等B加速時(shí)間為10分鐘C加速時(shí)加速度大小為2 m/s2D如果加速度大小為10 m/s2，題中所述運(yùn)動(dòng)最短需要32分鐘6、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BDS）是我國自行研制的全

5、球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。如圖所示是北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中部分衛(wèi)星的軌道示意圖，已知a、b、c三顆衛(wèi)星均做圓周運(yùn)動(dòng)，a是地球同步衛(wèi)星，則（）A衛(wèi)星a的角速度小于c的角速度B衛(wèi)星a的加速度大于c的加速度C衛(wèi)星a的運(yùn)行速度大于第一宇宙速度D衛(wèi)星b的周期小于c的周期二、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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，在第一象限內(nèi)，存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場，方向垂直于xOy平面向外。在y軸上的A點(diǎn)放置一放射源，可以不斷地沿xOy平面內(nèi)的不同方向以大小不等的速度放射出質(zhì)量為m、電荷量+q的同種

6、粒子，這些粒子打到x軸上的P點(diǎn)。知OAOPL。則A粒子速度的最小值為v=2qBl2mB粒子速度的最小值為v=qBl2mC粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間為t=4m3qBD粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間為t=3m2qB8、質(zhì)量為m的小球穿在光滑細(xì)桿MN上，并可沿細(xì)桿滑動(dòng)。已知細(xì)桿與水平面夾角30，細(xì)桿長度為2L，P為細(xì)桿中點(diǎn)。小球連接輕彈簧，彈簧水平放置，彈簧右端固定于豎直平面的O點(diǎn)。此時(shí)彈簧恰好處于原長，原長為，勁度系數(shù)為。將小球從M點(diǎn)由靜止釋放，小球會(huì)經(jīng)過P點(diǎn)，并能夠到達(dá)N點(diǎn)。下列說法正確的是（）A小球運(yùn)動(dòng)至P點(diǎn)時(shí)受到細(xì)桿彈力為B小球運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)處時(shí)的加速度為C小球運(yùn)動(dòng)至N點(diǎn)時(shí)的速度D小球運(yùn)動(dòng)至N點(diǎn)時(shí)彈

7、簧的彈性勢能為mgL9、下列說法正確的是 A庫侖力和核力都是一種強(qiáng)相互作用B光電效應(yīng)說明了光具有粒子性C運(yùn)動(dòng)的實(shí)物粒子具有波動(dòng)性D結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定10、如圖所示，一充電后與電源斷開的平行板電容器的兩極板水平放置，板長為L，板間距離為d，距板右端L處有一豎直屏M。一帶電荷量為q、質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)以初速度v0沿中線射入兩板間，最后垂直打在M上，已知重力加速度為g，下列結(jié)論正確的是（ ）A兩極板間電場強(qiáng)度大小為B兩極板間電壓為C整個(gè)過程中質(zhì)點(diǎn)的重力勢能增加D若僅增大兩極板間距，該質(zhì)點(diǎn)仍能垂直打在M上三、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

8、分）某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的裝置通過研究小車的勻變速運(yùn)動(dòng)求小車的質(zhì)量。小車上前后各固定一個(gè)擋光條（質(zhì)量不計(jì)），兩擋光條間的距離為L，擋光條寬度為d，小車釋放時(shí)左端擋光條到光電門的距離為x，掛上質(zhì)量為m的鉤碼后，釋放小車，測得兩遮光條的擋光時(shí)間分別為t1、t2。（1）用游標(biāo)卡尺測量擋光條的寬度，示數(shù)如圖乙所示，則擋光條的寬度為d=_cm；（2）本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行前需要平衡摩擦力，正確的做法是_；（3）正確平衡摩擦力后，實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。不斷改變左端擋光條到光電門的距離x，記錄兩遮光條的擋光時(shí)間t1、t2，作出圖像如圖丙所示，圖線的縱截距為k，小車加速度為_；小車的質(zhì)量為_（用題中的字母表示）。12（12分

9、）某學(xué)習(xí)小組用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來探究“小車加速度與合外力的關(guān)系”，并用此裝置測量軌道與小車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。實(shí)驗(yàn)裝置中的微型力傳感器質(zhì)量不計(jì)，水平軌道表面粗糙程度處處相同，實(shí)驗(yàn)中選擇了不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩和輕定滑輪。實(shí)驗(yàn)中保持小車和位移傳感器（發(fā)射器）的總質(zhì)量不變，小車和位移傳感器（發(fā)射器）的加速度由位移傳感器（接收器）及與之相連的計(jì)算機(jī)得到。多次改變重物的質(zhì)量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)得小車和位移傳感器（發(fā)射器）的加速度與力傳感器的示數(shù)的關(guān)系圖象如圖乙所示。重力加速度取。 (1)用該實(shí)驗(yàn)裝置測量小車與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)時(shí)，下列選項(xiàng)中必須要做的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)要求是_（填寫選項(xiàng)對應(yīng)字母）A要使重物的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小

10、車和位移傳感器（發(fā)射器）的總質(zhì)量B要將軌道的一端適當(dāng)墊高來平衡摩擦力C要使細(xì)線與水平軌道保持平行D要將力傳感器的示數(shù)作為小車所受的合外力(2)根據(jù)圖象乙可知該水平軌道的摩擦因數(shù)_（用分?jǐn)?shù)表示）。(3)該學(xué)習(xí)小組用該裝置來驗(yàn)證“小車和位移傳感器（發(fā)射器）質(zhì)量不變情況下，小車和位移傳感器（發(fā)射器）的加速度與作用在小車上的拉力成正比”，那么應(yīng)該將軌道斜面調(diào)整到_（用角度表示）。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，勻強(qiáng)磁場中有一矩形閉合金屬線框abcd，線框平面與磁場垂直已知磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，線框匝

11、數(shù)為n、面積為S、總電阻為R?，F(xiàn)將線框繞cd邊轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過t時(shí)間轉(zhuǎn)過90。求線框在上述過程中(1)感應(yīng)電動(dòng)勢平均值E；(2)感應(yīng)電流平均值I；(3)通過導(dǎo)線橫截面的電荷量q。14（16分）如圖，半徑為a的內(nèi)圓A是電子發(fā)射器，其金屬圓周表圓各處可沿紙面內(nèi)的任意方向發(fā)射速率為v的電子；外圓C為與A同心的金屬網(wǎng)，半徑為a不考慮靜電感應(yīng)及電子的重力和電子間的相互作用，已知電子質(zhì)量為m，電量為e(1)為使從C射出的電子速率達(dá)到3v，C、A間應(yīng)加多大的電壓U；(2)C、A間不加電壓，而加垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場若沿A徑向射出的電子恰好不從C射出，求該電子第一次回到A時(shí)，在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t；為使所有電子都不

12、從C射出，所加磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)多大15（12分）如圖所示，、兩板間的電壓為。、兩平行金屬板長為，兩板間距為，電壓為。的右側(cè)有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，磁場寬度為。一束初速度為0、電荷量的范圍為、質(zhì)量的范圍為的帶負(fù)電粒子由無初速度射出后，先后經(jīng)過兩個(gè)電場，再從、兩平行金屬板間（緊貼板）越過界面進(jìn)入磁場區(qū)域。若其中電荷量為、質(zhì)量為的粒子恰從、兩板間的中點(diǎn)進(jìn)入磁場區(qū)域。求解下列問題（不計(jì)重力）：(1)證明：所有帶電粒子都從點(diǎn)射出(2)若粒子從邊界射出的速度方向與水平方向成角，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度在什么范圍內(nèi)，才能保證所有粒子均不能從邊射出？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

13、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】小球恰好能滾出圓弧槽時(shí)，圓弧槽對小球的支持力的作用點(diǎn)在A點(diǎn)，小球受到重力和A點(diǎn)的支持力，合力為，對小球運(yùn)用牛頓第二定律可得，解得小球的加速度，對整體分析可得：，聯(lián)立解得，故D正確，A、B、C錯(cuò)誤；故選D2、D【解析】A0t1時(shí)間內(nèi)，無人機(jī)在水平方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，在豎直方向也做勻加速運(yùn)動(dòng)，則合運(yùn)動(dòng)為勻加速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B 0t4時(shí)間內(nèi)，無人機(jī)速度一直為正，即一直向上運(yùn)動(dòng)，則t2時(shí)刻，無人機(jī)還沒有運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；Ct3t4時(shí)間內(nèi)，無人機(jī)水平方向做速度為v0的勻速運(yùn)動(dòng)，豎直方向做勻減速運(yùn)動(dòng)，則合運(yùn)動(dòng)為勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)

14、誤；Dt2時(shí)刻，無人機(jī)的水平速度為v0，豎直速度為v2，則合速度為，選項(xiàng)D正確。故選D。3、A【解析】設(shè)月球質(zhì)量為，半徑為，地球質(zhì)量為M，半徑為R已知，根據(jù)萬有引力等于重力得：則有： 因此由題意從同樣高度拋出，聯(lián)立、解得：在地球上的水平位移在月球上的；因此得到：，故A正確，BCD錯(cuò)誤點(diǎn)睛：根據(jù)萬有引力等于重力，求出月球表面重力加速度和地球表面重力加速度關(guān)系，運(yùn)用平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律求出兩星球上水平拋出的射程之比4、B【解析】A根據(jù)題述，在時(shí)刻，車在車前方處，在時(shí)間內(nèi)，車的位移為，若在時(shí)刻相遇，根據(jù)圖線與坐標(biāo)軸所圍圖形的面積表示位移，則有解得，故A錯(cuò)誤；B若在時(shí)刻相遇，根據(jù)圖線與坐標(biāo)軸所圍圖形的面積表示

15、位移，則有解得，故B正確；C若在時(shí)刻相遇，則下次相遇的時(shí)刻為關(guān)于對稱的時(shí)刻，故C錯(cuò)誤；D若在時(shí)刻相遇，則下次相遇時(shí)刻為，下次相遇時(shí)車速度故D錯(cuò)誤。故選B。5、B【解析】A加速與減速的加速度大小相等，加速和減速過程中速度變化量的大小相同，根據(jù)：可知加速和減速所用時(shí)間相同，A錯(cuò)誤；BC加速的時(shí)間為，勻速的時(shí)間為，減速的時(shí)間為，由題意得：聯(lián)立方程解得：勻加速和勻減速用時(shí)：勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：加速和減速過程中的加速度：B正確，C錯(cuò)誤；D同理將上述方程中的加速度變?yōu)?，加速和減速的時(shí)間均為：加速和減速距離均為勻速運(yùn)動(dòng)用時(shí)：總時(shí)間為：D錯(cuò)誤。故選B。6、A【解析】萬有引力提供向心力A由可知，衛(wèi)星a的角速度小于c

16、的角速度，選項(xiàng)A正確；B由可知，衛(wèi)星a的加速度小于c的加速度，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C由可知，衛(wèi)星a的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D由可知，衛(wèi)星b的周期大于c的周期，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選A。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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AD【解析】設(shè)粒子的速度大小為v時(shí)，其在磁場中的運(yùn)動(dòng)半徑為R，則由牛頓運(yùn)動(dòng)定律有：qBv=mv2R；若粒子以最小的速度到達(dá)P點(diǎn)時(shí)，其軌跡一定是以AP為直徑的圓（圖中圓O1所示）由幾何關(guān)系知：sAP=2l；R=22l，則粒子的最小速度v=2qBl2m，

17、選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)周期T=2mqB；設(shè)粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)其軌跡所對應(yīng)的圓心角為，則粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：t2TmqB；由圖可知，在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長的粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中圓O2所示，此時(shí)粒子的初速度方向豎直向上，由幾何關(guān)系有：32；則粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間：t3m2qB ，則C錯(cuò)誤，D正確；故選AD.點(diǎn)睛：電荷在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，關(guān)鍵是畫出軌跡，找出要研究的臨界狀態(tài)，由幾何知識(shí)求出半徑定圓心角，求時(shí)間8、AC【解析】AB小球運(yùn)動(dòng)至P點(diǎn)時(shí)，根據(jù)幾何關(guān)系可得OP之間的距離為：則彈簧的彈力大小為：對小球受力分析，可知受重力、彈簧的彈力和輕桿的彈作用，如圖所示：在垂

18、直斜面方向上，根據(jù)平衡條件有：解得：在沿斜面方向上，根據(jù)牛頓第二定律有：解得：，A正確，B錯(cuò)誤；CD根據(jù)幾何關(guān)系，可知ON=OM=故小球從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至N點(diǎn)，彈性勢能變化量為零，所以在N點(diǎn)的彈性勢能為零，則整個(gè)過程小球減小的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能，根據(jù)機(jī)械能守恒有：解得：，C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。9、BC【解析】A庫侖力是一種電磁相互作用，核力是強(qiáng)相互作用，在原子核內(nèi)核力比庫侖力大的多，故A錯(cuò)誤；B光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)都說明了光是由一份一份的光子組成的，體現(xiàn)了光的粒子性，故B正確；C德布羅意提出運(yùn)動(dòng)的實(shí)物粒子具有波動(dòng)性，其動(dòng)量P與波長滿足，故C正確；D比結(jié)合能反映平均拆開一個(gè)核子的難易程度

19、，故比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，故D錯(cuò)誤；故選BC。10、BD【解析】AB 據(jù)題分析可知，小球在平行金屬板間軌跡應(yīng)向上偏轉(zhuǎn)，做類平拋運(yùn)動(dòng)，飛出電場后，小球的軌跡向下偏轉(zhuǎn)，才能最后垂直打在M屏上，前后過程質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡有對稱性，如圖可見兩次偏轉(zhuǎn)的加速度大小相等，根據(jù)牛頓第二定律得：qE-mg=mg得到：由U=Ed可知板間電壓為：故A錯(cuò)誤，B正確；C 小球在電場中向上偏轉(zhuǎn)的距離為：yat2而ag，t解得：y故小球打在屏上的位置與P點(diǎn)的距離為：S2y重力勢能的增加量為：EPmgs故C錯(cuò)誤。D僅增大兩板間的距離，因兩板上電量不變，根據(jù)E而C，解得：E可知，板間場強(qiáng)不變，小球在電場中受力情況不變，則運(yùn)動(dòng)

20、情況不變，故仍垂直打在屏上，故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、0.650 去掉鉤碼，將木板右端墊高，輕推小車，使兩擋光片擋光時(shí)間相等 【解析】(1)1擋光條的寬度為d=0.6cm+0.05mm10=0.650cm.(2)2本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行前需要平衡摩擦力，正確的做法是去掉鉤碼，將木板右端墊高，輕推小車，使兩擋光片擋光時(shí)間相等；(3)34兩遮光片經(jīng)過光電門時(shí)的速度分別為 則由可得即由題意可知解得由牛頓第二定律可得mg=(M+m)a解得12、C 【解析】（1）1小車所受到的水平拉力即為力傳感器的示數(shù)，由圖象可知當(dāng)，小車開始有加速度，即摩擦力為5N，由牛頓第二定律可知：，得：，所以既不需要使重物的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車和位移傳感器（發(fā)射器）的總質(zhì)量，也不需要將軌道的一端適當(dāng)墊高來平衡摩擦力，選項(xiàng)ABD錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)中保持細(xì)線與軌道平行時(shí)，小車和位移傳感器（發(fā)射器）所受的拉力為力傳感