湖南省長(zhǎng)沙市開(kāi)福2021-2022學(xué)年高考物理四模試卷含解析

1、2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷請(qǐng)考生注意：1請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)用05毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫(xiě)在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫(xiě)在試題卷、草稿紙上均無(wú)效。2答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的注意事項(xiàng)，按規(guī)定答題。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、2019年被稱為5G元年。這一年全球很多國(guó)家開(kāi)通了5G網(wǎng)絡(luò)，開(kāi)啟了一個(gè)全新的通信時(shí)代，即萬(wàn)物互聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，5G網(wǎng)絡(luò)使用的無(wú)線電電波通信頻率是在3.0GHz以上的超高頻段和極高頻段（如圖所示），比目前4G及通信頻率在0.3GHz3.

2、0GHz間的特高頻段網(wǎng)絡(luò)擁有更大的帶寬和更快的的傳輸速率。下列說(shuō)法正確的是（）A4G信號(hào)是縱波，5G信號(hào)足橫波B4G信號(hào)和5G信號(hào)相遇能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象C4G信號(hào)比5G信號(hào)更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象D5G信號(hào)比4G信號(hào)波長(zhǎng)更長(zhǎng)，相同時(shí)間傳遞的信息量更大2、如圖所示為六根導(dǎo)線的橫截面示意圖，導(dǎo)線分布在正六邊形的六個(gè)角，導(dǎo)線所通電流方向已在圖中標(biāo)出。已知每條導(dǎo)線在O點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，則正六邊形中心處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向（ ）A大小為零B大小2B0，方向水平向左C大小4 B 0，方向水平向右D大小4 B 0，方向水平向左3、下列四幅圖涉及到不同的物理知識(shí)，其中說(shuō)法正確的是（）A圖甲：盧瑟福通過(guò)分析粒子散射

3、實(shí)驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子B圖乙：用中子轟擊鈾核使其發(fā)生聚變，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)會(huì)釋放出巨大的核能C圖丙：玻爾理論指出氫原子能級(jí)是分立的，所以原子發(fā)射光子的頻率也是不連續(xù)的D圖丁：湯姆孫通過(guò)電子的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核內(nèi)還有復(fù)雜結(jié)構(gòu)4、位于貴州的“中國(guó)天眼”（FAST）是目前世界上口徑最大的單天線射電望遠(yuǎn)鏡，通過(guò)FAST可以測(cè)量地球與木星之間的距離當(dāng)FAST接收到來(lái)自木星的光線傳播方向恰好與地球公轉(zhuǎn)線速度方向相同時(shí)，測(cè)得地球與木星的距離是地球與太陽(yáng)距離的k倍若地球和木星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)均視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)且軌道共面，則可知木星的公轉(zhuǎn)周期為（ ）A年B年C年D年5、我國(guó)自主建設(shè)、獨(dú)立運(yùn)行的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由數(shù)十顆衛(wèi)星

4、構(gòu)成，目前已經(jīng)向一帶一路沿線國(guó)家提供相關(guān)服務(wù)。設(shè)想其中一顆人造衛(wèi)星在發(fā)射過(guò)程中，原來(lái)在橢圓軌道繞地球運(yùn)行，在點(diǎn)變軌后進(jìn)入軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（）A在軌道與在軌道運(yùn)行比較，衛(wèi)星在點(diǎn)的加速度不同B在軌道與在軌道運(yùn)行比較，衛(wèi)星在點(diǎn)的動(dòng)量不同C衛(wèi)星在軌道的任何位置都具有相同加速度D衛(wèi)星在軌道的任何位置都具有相同動(dòng)能6、我國(guó)自主研制的絞吸挖泥船“天鯤號(hào)”達(dá)到世界先進(jìn)水平若某段工作時(shí)間內(nèi)，“天鯤號(hào)”的泥泵輸出功率恒為，排泥量為，排泥管的橫截面積為，則泥泵對(duì)排泥管內(nèi)泥漿的推力為（ ）ABCD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

5、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、如圖所示，電路中有四個(gè)完全相同的燈泡，額定電壓為，額定功率為，變壓器為理想變壓器，若四個(gè)燈泡都正常發(fā)光，則（ ）A變壓器原副線圈的匝數(shù)比為12B變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為21C電源電壓為D電源電壓為8、如圖所示為某電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，該電場(chǎng)線為一條直線，為電場(chǎng)線上等間距的三點(diǎn)，三點(diǎn)的電勢(shì)分別為、，三點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為、，則下列說(shuō)法正確的是（ ）A不論什么電場(chǎng)，均有B電場(chǎng)強(qiáng)度大小有可能為C若，則電場(chǎng)一定是勻強(qiáng)電場(chǎng)D若，則電場(chǎng)一定是勻強(qiáng)電場(chǎng)9、下列各種說(shuō)法中正確的是_A用于識(shí)別假幣的驗(yàn)鈔機(jī)在驗(yàn)鈔時(shí)，發(fā)出的光是紅外線B現(xiàn)在所

6、用光導(dǎo)纖維在傳遞通訊信號(hào)時(shí)利用了光的全反射原理C在同一池水中，黃光的傳播的速度要比紅光傳播的速度慢D手機(jī)在通話時(shí)能聽(tīng)到聲音，是因?yàn)槭謾C(jī)除了能接收電磁波外又能接收聲波E.光的衍射說(shuō)明光在傳播過(guò)程中可以發(fā)生彎曲10、如圖甲所示，質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒ab垂直放置在光滑水平導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌由兩根足夠長(zhǎng)、間距為d的平行金屬桿組成，其電阻不計(jì)，在導(dǎo)軌左端接有阻值R的電阻，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，整個(gè)裝置位于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。從某時(shí)刻開(kāi)始，導(dǎo)體棒在水平外力F的作用下向右運(yùn)動(dòng)(導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直)，水平外力隨著金屬棒位移變化的規(guī)律如圖乙所示，當(dāng)金屬棒向右運(yùn)動(dòng)位移x時(shí)金屬棒恰好勻速運(yùn)動(dòng)。則下列說(shuō)法正

7、確的是（ ）A導(dǎo)體棒ab勻速運(yùn)動(dòng)的速度為B從金屬棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到恰好勻速運(yùn)動(dòng)，電阻R上通過(guò)的電量為C從金屬棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到恰好勻速運(yùn)動(dòng)，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱D從金屬棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到恰好勻速運(yùn)動(dòng)，金屬棒克服安培力做功三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11（6分）某物理興趣小組的同學(xué)用如圖甲所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，輕繩一端固定在光滑固定轉(zhuǎn)軸O處，另一端系一小球（1）張小明同學(xué)在小球運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)附近分別放置了一組光電門(mén)，用螺旋測(cè)微器測(cè)出了小球的直徑，如圖乙所示，則小球的直徑d_ mm，使小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，測(cè)出小球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)的擋光時(shí)間為t1

8、，經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)的擋光時(shí)間為t2.（2）戴小軍同學(xué)在光滑水平轉(zhuǎn)軸O處安裝了一個(gè)拉力傳感器，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間.現(xiàn)使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，通過(guò)拉力傳感器讀出小球在最高點(diǎn)時(shí)繩上的拉力大小是F1，在最低點(diǎn)時(shí)繩上的拉力大小是F2.（3）如果要驗(yàn)證小球從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)機(jī)械能守恒，張小明同學(xué)還需要測(cè)量的物理量有_（填字母代號(hào)）戴小軍同學(xué)還需要測(cè)量的物理量有_（填字母代號(hào)）A小球的質(zhì)量m B輕繩的長(zhǎng)度L C小球運(yùn)行一周所需要的時(shí)間T（4）根據(jù)張小明同學(xué)的思路，請(qǐng)你寫(xiě)出驗(yàn)證小球從最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程中機(jī)械能守恒的表達(dá)式：_ (用題目所給得字母表示）（5）根據(jù)戴小軍同學(xué)的思路，請(qǐng)你寫(xiě)出驗(yàn)證小球從最低點(diǎn)

9、運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程中機(jī)械能守恒的表達(dá)式：_ (用題目所給得字母表示）12（12分）圖甲是簡(jiǎn)易多用電表的電路原理圖，圖中E是電源，R1、R2、R3、R4、R5是定值電阻，R 6是可變電阻，表頭G的滿偏電流為200A。內(nèi)阻為600，其表盤(pán)如圖乙所示。圖甲中虛線方框內(nèi)為換擋開(kāi)關(guān)，A端和B端分別與兩表筆相連，該多用電表有5個(gè)擋位，分別為：直流電流1A擋和500A擋，歐姆1k擋，直流電壓2.5V擋和10V擋。(1)若用歐姆1k擋測(cè)二極管的反向電阻，則A端與二極管的_（選填“正”或“負(fù)”）極相接觸，測(cè)得的示數(shù)如圖乙中a所示，則該二極管的反向電阻為_(kāi)k。(2)某次測(cè)量時(shí)該多用電表指針位置如圖乙中b所示，若此

10、時(shí)B端是與“1”相連的，則多用電表的示數(shù)為_(kāi)；若此時(shí)B端是與“4”相連的則多用電表的示數(shù)為_(kāi)。(3)根據(jù)題中所給的條件可得R1、R2的阻值之和為_(kāi)。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13（10分）如圖甲所示，有一“上”形、粗細(xì)均勻的玻璃管，開(kāi)口端豎直向上放置，水平管的兩端封閉有理想氣體A與B，氣柱長(zhǎng)度都是22cm，中間水銀柱總長(zhǎng)為12cm。現(xiàn)將水銀全部推進(jìn)水平管后封閉管道接口處，并把水平管轉(zhuǎn)成豎直方向，如圖乙所示，為了使A、B兩部分氣體一樣長(zhǎng)，把B氣體的一端單獨(dú)放進(jìn)恒溫?zé)崴屑訜?，試?wèn)熱水的溫度應(yīng)控制為多少？（已知外界

11、大氣壓強(qiáng)為76cmHg，氣溫275K）14（16分）如圖所示，、兩板間的電壓為。、兩平行金屬板長(zhǎng)為，兩板間距為，電壓為。的右側(cè)有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)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(wú)初速度射出后，先后經(jīng)過(guò)兩個(gè)電場(chǎng)，再?gòu)摹善叫薪饘侔彘g（緊貼板）越過(guò)界面進(jìn)入磁場(chǎng)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(chǎng)區(qū)域。求解下列問(wèn)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(chǎng)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？15（12分）質(zhì)量為的卡板靜止在光滑水平面上，質(zhì)量為的小孩以的水平

12、速度跳上木板的A端，站穩(wěn)后小孩又以的加速度勻加速跑向木板的B端并離開(kāi)木板，離開(kāi)后木板恰好靜止，求：(1)小孩在木板上站穩(wěn)時(shí)的速度大??；(2)木板的長(zhǎng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解析】A電磁波均為橫波，A錯(cuò)誤；B兩種不同頻率的波不能發(fā)生干涉，B錯(cuò)誤；C因5G信號(hào)的頻率更高，則波長(zhǎng)小，故4G信號(hào)更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，C正確；D5G信號(hào)頻率更高，光子的能量越大，故相同時(shí)間傳遞的信息量更大，故D錯(cuò)誤。故選C。2、D【解析】根據(jù)磁場(chǎng)的疊加原理，將最上面電流向里的導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)與最下面電流向外的導(dǎo)線在

13、O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)進(jìn)行合成，則這兩根導(dǎo)線的合磁感應(yīng)強(qiáng)度為；同理，將左上方電流向里的導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)與右下方電流向外的導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)進(jìn)行合成，則這兩根導(dǎo)線的合磁感應(yīng)強(qiáng)度為，將右上方電流向里的導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)與左下方電流向外的導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)進(jìn)行合成，則這兩根導(dǎo)線的合磁感應(yīng)強(qiáng)度為，如圖所示：根據(jù)磁場(chǎng)疊加原理可知：，由幾何關(guān)系可：與的夾角為，故將與合成，則它們的合磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為2B0，方向與B1的方向相同，最后將其與B1合成，可得正六邊形中心處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為4B0，方向水平向左，D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。3、C【解析】圖甲：盧瑟福通過(guò)分析粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出原子的核式結(jié)構(gòu)模型

14、故A錯(cuò)誤圖乙： 用中子轟擊鈾核使其發(fā)生裂變，裂變反應(yīng)會(huì)釋放出巨大的核能故B錯(cuò)誤 圖丙：玻爾理論指出氫原子能級(jí)是分立的，所以原子發(fā)射光子的頻率也是不連續(xù)的，故C正確；圖丁：湯姆孫通過(guò)電子的發(fā)現(xiàn)揭示了原子有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核內(nèi)還有復(fù)雜結(jié)構(gòu)故D錯(cuò)誤 故選C4、B【解析】該題中，太陽(yáng)、地球、木星的位置關(guān)系如圖：設(shè)地球的公轉(zhuǎn)半徑為R1，木星的公轉(zhuǎn)半徑為R2，測(cè)得地球與木星的距離是地球與太陽(yáng)距離的k倍，則有： ，由開(kāi)普勒第三定律有：，可得：，由于地球公轉(zhuǎn)周期為1年，則有：T2年，故B正確，ACD錯(cuò)誤5、B【解析】A在軌道1與在軌道2運(yùn)行比較，衛(wèi)星在P點(diǎn)距地球的距離相等，受到的萬(wàn)有引力

15、相等所以衛(wèi)星在點(diǎn)的加速度相同，故A錯(cuò)誤；B衛(wèi)星由軌道1變?yōu)檐壍?，需要加速，則軌道2的速度要大一些，所以衛(wèi)星在P點(diǎn)的動(dòng)量軌道2的大于軌道1的，故B正確；C衛(wèi)星在軌道2的不同位置受到的萬(wàn)有引力大小相同，但方向不同，故產(chǎn)生的加速度大小相同，方向不同，故衛(wèi)星在軌道的不同位置都具有不同加速度，故C錯(cuò)誤；D軌道1是一個(gè)橢圓軌道，又開(kāi)普勒第二定律可得，衛(wèi)星離地球越近，速度越大，則衛(wèi)星在軌道1上除了關(guān)于地球?qū)ΨQ的位置外，各位置具有不同的動(dòng)能，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。6、A【解析】設(shè)排泥的流量為Q，t時(shí)間內(nèi)排泥的長(zhǎng)度為：輸出的功：排泥的功：輸出的功都用于排泥，則解得：故A正確，BCD錯(cuò)誤二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小

16、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、BD【解析】AB如圖所示，設(shè)每個(gè)燈泡額定電流為（正常發(fā)光），則原線圈電流為原副線圈中兩燈并聯(lián)，電流為副變壓器有原副解得故A錯(cuò)誤，B正確；CD副原變壓器有原副解得故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。8、AB【解析】A沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低，可得，選項(xiàng)A正確；B在等量異種點(diǎn)電荷電場(chǎng)中，若點(diǎn)為兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)，則有，故選項(xiàng)B正確；C僅由，不能確定電場(chǎng)是否是勻強(qiáng)電場(chǎng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D僅由，不能確定電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選AB。9、BCE【解析】A驗(yàn)鈔機(jī)發(fā)出的是

17、紫外線，紫外線能使鈔票上的熒光物質(zhì)發(fā)光，故A錯(cuò)誤；B現(xiàn)在所用光導(dǎo)纖維在傳遞通訊信號(hào)時(shí)利用了光的全反射原理，故B正確；C由于黃光的頻率大于紅光的頻率，故水對(duì)黃光的折射率大于水對(duì)紅光的折射率，根據(jù)公式可知紅光在水中傳播的速度大于黃光在水中的速度，故C正確；D手機(jī)只能接收電磁波，不能接受聲波，故D錯(cuò)誤；E光發(fā)生衍射，說(shuō)明光能繞過(guò)比較小的障礙物，故E正確。故選BCE。10、AD【解析】A金屬棒在外力F的作用下從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到恰好勻速運(yùn)動(dòng)，在位移為x時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平衡條件有根據(jù)閉合電路歐姆定律有根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有聯(lián)立解得，故A正確；B此過(guò)程中金屬棒R上通過(guò)的電量根據(jù)閉合電路歐姆定律有根據(jù)法拉第

18、電磁感應(yīng)定律有聯(lián)立解得又解得，故B錯(cuò)誤；CD對(duì)金屬棒，根據(jù)動(dòng)能定理可得由乙圖可知，外力做功為聯(lián)立解得而回路中產(chǎn)生的總熱量根據(jù)回路中的熱量關(guān)系有所以電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、5.700 B A F2F16mg 【解析】（1）1螺旋測(cè)微器固定刻度讀數(shù)為5.5 mm，可動(dòng)刻度讀數(shù)為20.00.01 mm，故最終讀數(shù)為兩者相加，即5.700 mm.（3）23根據(jù)小明同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案，小球在最高點(diǎn)的速度大小為v1小球在最低點(diǎn)的速度大小為v2設(shè)輕繩長(zhǎng)度為L(zhǎng)，則從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)依據(jù)機(jī)械能守恒定律

19、有化簡(jiǎn)得所以小明同學(xué)還需要測(cè)量的物理量是輕繩的長(zhǎng)度L；根據(jù)小軍同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案，設(shè)小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，則小球在最低點(diǎn)有在最高點(diǎn)有從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)依據(jù)機(jī)械能守恒定律有聯(lián)立方程化簡(jiǎn)得F2F16mg所以小軍同學(xué)還需要測(cè)量的物理量就是小球的質(zhì)量m.（4）4由（3）可知，根據(jù)小明同學(xué)的思路，驗(yàn)證小球從最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程中機(jī)械能守恒的表達(dá)式為（5）5由（3）可知，根據(jù)小軍同學(xué)的思路，驗(yàn)證小球從最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程中機(jī)械能守恒的表達(dá)式為F2F16mg.12、負(fù) 7.0 0.30A 0.75V 400 【解析】(1)12若測(cè)二極管的反向電阻，則電流從二極管的負(fù)極流入；又歐姆表的電流從A端流出，故A端與二極管的負(fù)極相接觸；根據(jù)刻度盤(pán)，得出示數(shù)為7.0，又選用了1k擋，故二極管的反向電阻為7.0k。(2)3若此時(shí)B端是與“1”相連的，則此時(shí)是大量程電流表，為直流1A檔，故此時(shí)每小格表示0.02A，讀數(shù)為0