2021-2022學(xué)年上海市楊浦高中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:1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號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、如圖，在兩等量正點電荷連線的中垂線上，有a、b兩個點電荷繞O點做勻速圓周運動，且a、b與O始終在一條直線上。忽略a、b間的庫侖力，已知sinα＝0.6，sinβ＝0.8，則a、b兩個點電荷的比荷之比為（）A． B． C． D．2、科學(xué)家通過實驗研究發(fā)現(xiàn)，放射性元素有多種可能的衰變途徑：先變成，可以經(jīng)一次衰變變成，也可以經(jīng)一次衰變變成（X代表某種元素），和最后都變成，衰變路徑如圖所示。則以下判斷正確的是（）A．a(chǎn)＝211，b＝82B．①是β衰變，②是α衰變C．①②均是α衰變D．經(jīng)過7次α衰變5次β衰變后變成3、一物體沿傾角為30°的粗糙斜面從頂端由靜止開始下滑，運動的位移x—時間t關(guān)系圖像是一段拋物線，如圖所示，g=10m/s2。則（）A．下滑過程中物體的加速度逐漸變大B．t=0.5s時刻，物體的速度為0.5m/sC．0~0.5s時間內(nèi)，物體平均速度為1m/sD．物體與斜面間動摩擦因數(shù)為4、下列說法正確的是（）A．光導(dǎo)纖維傳輸信號是利用光的干涉現(xiàn)象B．用三棱鏡觀測光譜是利用光的折射現(xiàn)象C．一束單色光經(jīng)由空氣射入玻璃后速度不變，波長變短D．光的干涉現(xiàn)象和光電效應(yīng)都是光具有波動性的表現(xiàn)5、如圖所示，A、B是兩個帶電小球，質(zhì)量相等，A球用絕緣細(xì)線懸掛于O點，A、B球用絕緣細(xì)線相連，兩線長度相等，整個裝置處于水平向右的勻強(qiáng)電場中，平衡時B球恰好處于O點正下方，OA和AB繩中拉力大小分別為TOA和TAB，則（）A．兩球的帶電量相等B．TOA=2TABC．增大電場強(qiáng)度，B球上移，仍在O點正下方D．增大電場強(qiáng)度，B球左移，在O點正下方的左側(cè)6、如圖，在xoy坐標(biāo)系中有圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，其圓心在原點O，半徑為L，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，磁場方向垂直紙面向外。粒子A帶正電，比荷為，第一次粒子A從點（－L，0）在紙面內(nèi)以速率沿著與x軸正方向成角射入磁場，第二次粒子A從同一點在紙面內(nèi)以相同的速率沿著與x軸正方向成角射入磁場，已知第一次在磁場中的運動時間是第二次的2倍，則A． B．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、如圖所示，正三角形abc的三個頂點處分別放置三個等量點電荷，af垂直bc，e點為三角形的中心。若b、c兩點處的電荷產(chǎn)生的電場在a點處的合場強(qiáng)大小為E，則（）A．a(chǎn)、c兩點處的電荷產(chǎn)生的電場在b點處的合場強(qiáng)大小也為EB．a(chǎn)、b、c三點處的電荷產(chǎn)生的電場在e點處的合場強(qiáng)大小為3EC．e點的電勢高于f點的電勢D．將負(fù)電荷從e點移到f點，電勢能減小8、如圖所示，兩根光滑的金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為θ的斜面上，導(dǎo)軌在左端接有電阻R，導(dǎo)軌的電阻可忽略不計，斜面處在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直斜面向上，質(zhì)量為m、電阻可忽略不計的金屬棒ab在沿斜面與棒垂直的恒力F作用下沿導(dǎo)軌由靜止開始上滑，并上升h高度，在這一過程中（）A．作用在金屬棒上的合力所做的功大于零B．恒力F所做的功等于mgh與電阻R上發(fā)出的焦耳熱之和C．恒力F與安培力的合力的瞬時功率一定時刻在變化D．恒力F與重力mg的合力所做的功大于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱9、如圖，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，為定值電阻，為光敏電阻（其電阻隨光照強(qiáng)度增大而減小）。當(dāng)開關(guān)S閉合時，電容器中一帶電微粒恰好靜止，下列說法中正確的是（）A．?dāng)嚅_開關(guān)S瞬間，電阻中有向上的電流B．只減小的光照強(qiáng)度，電源輸出的功率變小C．只將電容器上板向下移動時，帶電微粒向上運動D．只將向上端移動時，下板電勢升高10、下列說法中正確的是（）A．物體在豎直方向上作勻加速運動時就會出現(xiàn)失重現(xiàn)象 B．合力與該合力的分力同時作用在物體上C．兩物體間的摩擦力一定與兩物體間的壓力垂直 D．物體的運動方向不一定與它所受合外力的方向一致三、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）用如圖所示裝置探究鉤碼和小車（含砝碼）組成的系統(tǒng)的“功能關(guān)系”實驗中，小車碰到制動擋板時，鉤碼尚未到達(dá)地面。(1)平衡摩擦力時，________（填“要”或“不要”）掛上鉤碼；(2)如圖乙是某次實驗中打出紙帶的一部分，O、A、B、C為4個相鄰的計數(shù)點，相鄰的兩個計數(shù)點之間還有4個打出的點沒有畫出，所用交流電源的頻率為50Hz通過測量，可知打點計時器打B點時小車的速度大小為________（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；(3)某同學(xué)經(jīng)過認(rèn)真、規(guī)范的操作，得到一條點跡清晰的紙帶，他把小車開始運動時打下的點記為O，再依次在紙帶上取等時間間隔的1、2、3、4、5、6等多個計數(shù)點，可獲得各計數(shù)點到O的距離s，及打下各計數(shù)點時小車的瞬時速度v。如圖丙是根據(jù)這些實驗數(shù)據(jù)繪出的圖象，已知此次實驗中鉤碼的總質(zhì)量為0.15kg，小車中砝碼的總質(zhì)量為0.50kg，取重力加速度，根據(jù)功能關(guān)系由圖象可知小車的質(zhì)量為________kg（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；(4)研究實驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，鉤碼重力做的功總略大于系統(tǒng)總動能的增量，其原因可能是________。A．鉤碼的重力大于細(xì)線的拉力B．未完全平衡摩擦力C．在接通電源的同時釋放了小車D．交流電源的實際頻率大于50Hz12．（12分）為測量彈簧壓縮時具有的彈性勢能和滑塊B的質(zhì)量，某同學(xué)用如圖的裝置進(jìn)行實驗。氣墊導(dǎo)軌上有A、B兩個滑塊，A上固定一遮光片，左側(cè)與被壓縮且鎖定的彈簧接觸，右側(cè)帶有橡皮泥。已知A的質(zhì)量為m1，遮光片的寬度為d；打開電源，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌使滑塊A和B能靜止在導(dǎo)軌上。解鎖彈簧，滑塊A被彈出后向右運動，通過光電門1后與B相碰，碰后粘在一起通過光電門2。兩光電門顯示的遮光時間分別為△t1和△t2，由此可知碰撞前滑塊A的速度為____________，鎖定時彈簧只有的彈性勢能為Ep=______，B的質(zhì)量m2=________。（用已知和測得物理量的符號表示）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）如圖所示，一圓柱形絕熱氣缸開口向上豎直放置，通過絕熱活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體?；钊馁|(zhì)量為m、橫截面積為s，與容器底部相距h?，F(xiàn)通過電熱絲緩慢加熱氣體，當(dāng)氣體吸收熱量Q時停止加熱，活塞上升了2h并穩(wěn)定，此時氣體的熱力學(xué)溫度為T1．已知大氣壓強(qiáng)為P0，重力加速度為g，活塞與氣缸間無摩擦且不漏氣。求：①加熱過程中氣體的內(nèi)能增加量；②停止對氣體加熱后，在活塞上緩緩。添加砂粒，當(dāng)添加砂粒的質(zhì)量為m0時，活塞恰好下降了h。求此時氣體的溫度。14．（16分）某種彈射裝置的示意圖如圖所示，光滑的水平導(dǎo)軌MN右端N處于傾斜傳送帶理想連接，傳送帶長度L=15.0m，皮帶以恒定速率v=5m/s順時針轉(zhuǎn)動，三個質(zhì)量均為m=1.0kg的滑塊A、B、C置于水平導(dǎo)軌上，B、C之間有一段輕彈簧剛好處于原長，滑塊B與輕彈簧連接，C未連接彈簧，B、C處于靜止?fàn)顟B(tài)且離N點足夠遠(yuǎn)，現(xiàn)讓滑塊A以初速度v0=6m/s沿B、C連線方向向B運動，A與B碰撞后粘合在一起．碰撞時間極短，滑塊C脫離彈簧后滑上傾角θ=37°的傳送帶，并從頂端沿傳送帶方向滑出斜拋落至地面上，已知滑塊C與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.1．（1）滑塊A、B碰撞時損失的機(jī)械能；（2）滑塊C在傳送帶上因摩擦產(chǎn)生的熱量Q；（3）若每次實驗開始時滑塊A的初速度v0大小不相同，要使滑塊C滑離傳送帶后總能落至地面上的同一位置，則v0的取值范圍是什么？（結(jié)果可用根號表示）15．（12分）一個橫截面為梯形的玻璃磚，如圖所示，，∠A=∠B=60°，該玻璃磚的折射率n=1.5，一束光從距A點為的G點垂直AB射入玻璃磚。光在真空中的傳播速度為c，不計光路逆向的來回反射情形。(1)請完成光路圖；(2)該束光從G點進(jìn)入起，到剛射出玻璃磚經(jīng)歷的時間t。

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、A【解析】

設(shè)兩等量正電荷的電荷量均為Q，a、b兩點電荷的電荷量分別為qa和qb，質(zhì)量分別為ma和mb，O到正點電荷的距離為l，由題意知a、b做圓周運動的周期相同，設(shè)為T。根據(jù)庫侖定律、牛頓第二定律，對a，有對b，有整理得故A正確，BCD錯誤。故選A。2、D【解析】

ABC．經(jīng)過①變化為，核電荷數(shù)少2，為衰變，即，故a＝210－4＝206經(jīng)過②變化為，質(zhì)量數(shù)沒有發(fā)生變化，為β衰變，即，故b＝83＋1＝84故ABC錯誤；D．經(jīng)過7次衰變，則質(zhì)量數(shù)少28，電荷數(shù)少14，在經(jīng)過5次β衰變后，質(zhì)量數(shù)不變，電荷數(shù)增加5，此時質(zhì)量數(shù)為238－28＝210電荷數(shù)為92－14＋5＝83變成了，故D正確。故選D。3、D【解析】

A．由勻變速直線運動位移公式代入圖中數(shù)據(jù)解得a=2m/s2A錯誤；B．根據(jù)運動學(xué)公式t=0.5s代入方程解得B錯誤；C．0~0.5s時間內(nèi)，物體平均速度C錯誤；D．由牛頓第二定律有mgsin30°－μmgcos30°=ma解得動摩擦因數(shù)D正確。故選D。4、B【解析】

A．光導(dǎo)纖維的內(nèi)芯是光密介質(zhì)，外層是光疏介質(zhì)，光導(dǎo)纖維傳輸信號是利用光的全反射現(xiàn)象，故A錯誤；B．用三棱鏡觀測光譜是利用光的折射現(xiàn)象，故B正確；C．由于，一束單色光經(jīng)由空氣射入玻璃后速度變小，但是光頻率不變，則波長變短，故C錯誤；D．光的干涉現(xiàn)象是光具有波動性的表現(xiàn)，光電效應(yīng)是光具有粒子性的表現(xiàn)，選項D錯誤。故選B。5、C【解析】

A．若兩球帶電量相等，整體受力分析可知，兩小球帶異種電荷，且OA繩應(yīng)豎直，A錯誤；B．取B和AB整體為研究對象，對B有其中表示A、B之間的庫侖力，為OA、OB繩與豎直方向的夾角；對整體故B錯誤；CD．對B有對整體有故增大E之后OA、AB與豎直方向夾角變大，且夾角相等，故B球上移，仍在O點正下方，C正確，D錯誤。故選C。6、B【解析】

粒子在磁場中做勻速圓周運動的軌跡如圖所示：，

根據(jù)洛倫茲力提供向心力有：則粒子做勻速圓周運動的半徑為：根據(jù)幾何知識可知BOCO1以及BODO2為菱形，所以∠1=180°-（90°-α）=90°+α∠2=180°-（90°+β）根據(jù)題意可知∠1=2∠2，所以得到α+2β＝90°＝。A．，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．，與結(jié)論相符，選項B正確；C．，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D．，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；故選B。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．設(shè)點電荷的電量為q，三角形的邊長為L，已知b、c兩點處的電荷產(chǎn)生的電場在a點處的合場強(qiáng)大小為E，b、c兩點處的電荷在a點處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小相等，夾角為，故b、c兩點處的電荷在a點處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小都是E，故有同理可得a、c兩點處的電荷產(chǎn)生的電場在b點處的合場強(qiáng)大小也為E，故A正確；B．a(chǎn)、b、c三點處的電荷在e點產(chǎn)生的場強(qiáng)大小都是由平行四邊形定則可知e點處的電場強(qiáng)度大小為故B錯誤；C．相對b、c兩點處的電荷來說，af是一根等勢線，因此比較e、f兩點的電勢只需考慮a點處電荷產(chǎn)生的電場，由此可得e點的電勢高于f點的電勢，故C正確；D．負(fù)電荷在電勢高點電能低，故將負(fù)電荷從e點移到f點，電勢能將增加，故D錯誤。故選AC。8、AD【解析】導(dǎo)體棒由靜止向上加速，動能增大，根據(jù)動能定理可知，合力所作的功一定大于零，故A正確；由WF-WG-W安=0得，WF-WG=W安，即恒力F與重力的合力所做的功等于克服安培力所做功，即等于電路中發(fā)出的焦耳熱，由于導(dǎo)體棒也存在電阻，故導(dǎo)體棒中也發(fā)生熱量，故B錯誤；導(dǎo)體棒最終一定做勻速運動，則最后受力平衡，平衡后速度保持不變，則重力的功率不變，即恒力F與安培力的合力的瞬時功率不再變化，故C錯誤；由B分析可知，由于導(dǎo)體棒和電阻R均放出熱量，故恒力F與重力mg的合力所做的功大于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱，故D正確．故選AD．點睛：本題考查導(dǎo)體棒切割磁感線規(guī)律的應(yīng)用，對于電磁感應(yīng)與功能結(jié)合問題，注意利用動能定理進(jìn)行判斷各個力做功之間關(guān)系，尤其注意的是克服安培力所做功等于整個回路中產(chǎn)生熱量．9、AC【解析】

A．若斷開電鍵S，電容器處于放電狀態(tài)，電荷量變小，因下極板帶正電，故電阻中有向上的電流，故A正確；B．若只減小的光照強(qiáng)度，電阻變大，但由于不知道外電阻和內(nèi)阻的大小關(guān)系，因此無法判斷電源輸出的功率的變化情況，故B錯誤；C．電壓不變，只將電容器上板向下移動時距離d減小，根據(jù)可知電場強(qiáng)度增加，則電場力增大，所以帶電粒子向上運動，故C正確；D．由于下極板接地，只將P1向上端移動時，下板電勢不變，依然為零，故D錯誤。故選AC。10、CD【解析】

A．物體做向下的加速運動時才是失重現(xiàn)象，選項A錯誤；B．合力與分力是等效替代的關(guān)系，不能同時作用在物體上，選項B錯誤；C．物體間的摩擦力方向一定與壓力方向垂直，選項C正確；D．物體的運動方向不一定與它所受合外力的方向一致，如做曲線運動的物體，選項D正確。故選CD。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、不要0.720.85BD【解析】

(1)[1]．小車下滑時受到重力、細(xì)線的拉力、支持力和摩擦力作用，為了在實驗中能夠把細(xì)線對小車的拉力視為小車的合外力，則應(yīng)該用重力的下滑分力來平衡摩擦力，在平衡摩擦力時，不掛鉤碼，但要連接紙帶。

(2)[2]．相鄰的兩個計數(shù)點之間還有4個打出的點沒有畫出，計數(shù)點間的時間間隔為T=0.02×5s=0.1s根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律可知，一段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，打B點的速度為(3)[3]．設(shè)鉤碼的質(zhì)量為m，小車的質(zhì)量為M，小車中砝碼的質(zhì)量為m'，對系統(tǒng)，由動能定理得整理得v2-x圖象的斜率解得M=0.85kg。(4)[4]．A．鉤碼的重力大于細(xì)線的拉力，不影響鉤碼重力做系統(tǒng)做的功，故A錯誤；

B．長木板的右端墊起的高度過低，未完全平衡摩擦力時，則摩擦力做負(fù)功，系統(tǒng)總動能的增量小于鉤碼重力做的功，故B正確；

C．接通電源的同時釋放了小車，只會使得紙帶上一部分點不穩(wěn)定，不影響做功與動能的增量，故C錯誤；

D．交流電源的實際頻率大于50Hz，如果代入速度公式的周期為0.02s，比真實的周期大，則求出來的速度偏小，則動能偏小，故D正確。

故選BD。12、【解析】

[1]由滑塊A通過光電門1的運動時間可知，碰撞前滑塊A的速度[2]解鎖彈簧后，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為A碰撞前的動能，故彈性勢能[3]由碰撞后，AB整體通過光電門2的時間，可求得碰撞后AB整體的速度為A、B碰撞過程中動量守恒，則有聯(lián)立解得四、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、（1）（2）【解析】①等壓過程氣體的壓強(qiáng)為，則氣體對外做功為由熱力學(xué)第一定律得，解得；②停止對氣體加熱后,活塞恰好下降了,氣體的溫度為則初態(tài)，，熱力學(xué)溫度為，末態(tài)，，熱力學(xué)溫度為，由氣態(tài)方程，解得．【點睛】解答本題關(guān)鍵要注意：（1）確做功與熱量的正負(fù)的確定是解題的關(guān)鍵；（2）對氣體正確地進(jìn)行受力分析，求得兩個狀態(tài)的壓強(qiáng)是解題的關(guān)鍵．屬于中檔題．14、(1)(2)(3)【解析】試題分析：（1）A、B碰撞過程水平方向的動量守恒，由此求出二者的共同速度；由功能關(guān)系即可求出損失的機(jī)械