河北省張家口市尚義縣第一中學(xué)2021-2022學(xué)年高三第四次模擬考試物理試卷含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無(wú)效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、某加濕器在電子元件控制下，通過(guò)的電流如圖所示，周期為1.0s，若等效工作電阻恒為，則該加濕器1小時(shí)消耗的電能約為（）A．度 B．度 C．度 D．度2、有一種灌漿機(jī)可以將某種涂料以速度v持續(xù)噴在墻壁上，假設(shè)涂料打在墻壁上后便完全附著在墻壁上，涂料的密度為ρ，若涂料產(chǎn)生的壓強(qiáng)為p，不計(jì)涂料重力的作用，則墻壁上涂料厚度增加的速度u為()A． B． C． D．3、如圖甲所示，理想變壓器原線圈匝數(shù)n=200匝，副線圈匝數(shù)n2=100匝，交流電壓表和交流電流表均為理想電表，兩個(gè)電阻R的阻值均為125Ω，圖乙為原線圈兩端的輸入電壓與時(shí)間的關(guān)系圖象，下列說(shuō)法正確的是（）A．通過(guò)電阻的交流電頻率為100HzB．電壓表的示數(shù)為250VC．電流表的示數(shù)為0.25AD．每個(gè)電阻R兩端電壓最大值為4、如圖所示，虛線a、b、c是電場(chǎng)中的一簇等勢(shì)線（相鄰等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等），實(shí)線為一α粒子（重力不計(jì)）僅在電場(chǎng)力作用下通過(guò)該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點(diǎn)，據(jù)此可知（）A．a(chǎn)、b、c三個(gè)等勢(shì)面中，a的電勢(shì)最高B．電子在P點(diǎn)具有的電勢(shì)能比在Q點(diǎn)具有的電勢(shì)能小C．α粒子在P點(diǎn)的加速度比Q點(diǎn)的加速度大D．帶電質(zhì)點(diǎn)一定是從P點(diǎn)向Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)5、圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，圖甲中質(zhì)點(diǎn)Q運(yùn)動(dòng)到負(fù)向最大位移處時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P剛好經(jīng)過(guò)平衡位置。圖乙為質(zhì)點(diǎn)P從此時(shí)刻開始的振動(dòng)圖像。下列判斷正確的是（）A．該波的波速為40m/sB．質(zhì)點(diǎn)P的振幅為0C．該波沿x軸負(fù)方向傳播D．Q質(zhì)點(diǎn)在0.1s時(shí)的速度最大6、一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A沿平行T軸的直線變化到狀態(tài)B，然后沿過(guò)原點(diǎn)的直線由狀態(tài)B變化到狀態(tài)C，p－T圖像如圖所示，關(guān)于該理想氣體在狀態(tài)A、狀態(tài)B和狀態(tài)C時(shí)的體積VA、VB、VC的關(guān)系正確的是（）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、如圖所示，兩質(zhì)量相等的衛(wèi)星A、B繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，用R、T、Ek、F分別表示衛(wèi)星的軌道半徑、周期、動(dòng)能、萬(wàn)有引力。下列關(guān)系式正確的有（）A． B． C． D．8、下列說(shuō)法正確的是（）A．懸浮顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)并不是分子的運(yùn)動(dòng)，但能間接地反映液體分子運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性B．一種物質(zhì)溫度升高時(shí)，所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能都要增加C．液體能夠流動(dòng)說(shuō)明液體分子間的相互作用力比固體分子間的作用力要小D．一定質(zhì)量的物質(zhì)，汽化時(shí)吸收的熱量與液化時(shí)放出的熱量相等E.一切自然過(guò)程總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)的無(wú)序性增大的方向進(jìn)行9、如圖所示，一個(gè)小型旋轉(zhuǎn)式交流發(fā)電機(jī)，其矩形線圈的面積為S，共有n匝，總電阻為r，外電路上接有一個(gè)阻值為R的定值電阻和一個(gè)理想交流電流表A．線圈以角速度在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞與磁場(chǎng)方向垂直的對(duì)稱軸勻速運(yùn)動(dòng)，圖中線圈平面平行于磁場(chǎng)方向，由此位置開始計(jì)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A．發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的最大值為B．從初始位置開始，在四分之一個(gè)周期內(nèi)通過(guò)的電荷量為C．R兩端電壓的有效值D．交流電流表的示數(shù)一直在變化10、最近幾十年，人們對(duì)探測(cè)火星十分感興趣，先后發(fā)射過(guò)許多探測(cè)器。稱為“火星探路者”的火星探測(cè)器曾于1997年登上火星。在探測(cè)器“奔向”火星的過(guò)程中，用h表示探測(cè)器與火星表面的距離，a表示探測(cè)器所受的火星引力產(chǎn)生的加速度，a隨h變化的圖像如圖所示，圖像中a1、a2、h0以及萬(wàn)有引力常量G己知。下列判斷正確的是（）A．火星的半徑為B．火星表面的重力加速度大小為C．火星的第一宇宙速度大小為D．火星的質(zhì)量大小為三、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）如圖（甲）所示，一位同學(xué)利用光電計(jì)時(shí)器等器材做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)．有一直徑為d、質(zhì)量為m的金屬小球由A處從靜止釋放,下落過(guò)程中能通過(guò)A處正下方、固定于B處的光電門，測(cè)得A、B間的距離為H（H>>d），光電計(jì)時(shí)器記錄下小球通過(guò)光電門的時(shí)間為t，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間．則：（1）如圖（乙）所示，用游標(biāo)卡尺測(cè)得小球的直徑d=________mm．（2）小球經(jīng)過(guò)光電門B時(shí)的速度表達(dá)式為__________．（3）多次改變高度H，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，作出隨H的變化圖象如圖（丙）所示，當(dāng)圖中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直徑d滿足以下表達(dá)式：_______時(shí)，可判斷小球下落過(guò)程中機(jī)械能守恒．12．（12分）圖甲是某同學(xué)驗(yàn)證動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)裝置。其步驟如下：A．易拉罐內(nèi)盛上適量細(xì)沙，用輕繩通過(guò)滑輪連接在小車上，小車連接紙帶。合理調(diào)整木板傾角，讓小車沿木板勻速下滑。B．取下輕繩和易拉罐，測(cè)出易拉罐和細(xì)沙的質(zhì)量m1以及小車質(zhì)量m2。C．撤去細(xì)繩和易拉罐后，換一條紙帶，讓小車由靜止釋放，打出的紙帶如圖乙(中間部分未畫出)，O為打下的第一點(diǎn)。己知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)時(shí)間間隔為T，重力加速度為g。(1)步驟C中小車所受的合外力大小為___(2)為驗(yàn)證從O—C過(guò)程中小車合外力做功與小車動(dòng)能變化的關(guān)系，測(cè)出BD間的距離為，OC間距離為，則C點(diǎn)速度大小為___，需要驗(yàn)證的關(guān)系式為____(用所測(cè)物理量的符號(hào)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(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖甲所示，小車B緊靠平臺(tái)的邊緣靜止在光滑水平面上，物體A（可視為質(zhì)點(diǎn)）以初速度v0從光滑的平臺(tái)水平滑到與平臺(tái)等高的小車上，物體和小車的v-t圖像如圖乙所示，取重力加速度g=10m/s2，求：(1)物體A與小車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)物體A與小車B的質(zhì)量之比；(3)小車的最小長(zhǎng)度。14．（16分）如圖所示，質(zhì)量為kg、足夠長(zhǎng)的長(zhǎng)木板放在水平面上，其上表面水平，質(zhì)量為kg的物塊放在長(zhǎng)木板上距板右端處，質(zhì)量為的物塊放在長(zhǎng)木板上左端，地面上離板的右端處固定一豎直擋板。開始、長(zhǎng)木板處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)用一水平拉力作用在物塊上，使物塊相對(duì)于長(zhǎng)木板滑動(dòng)，當(dāng)長(zhǎng)木板剛要與擋板相碰時(shí)，物塊剛好脫離木板，長(zhǎng)木板與擋板碰撞后以與碰撞前大小相同的速度返回。已知兩物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，長(zhǎng)木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，不計(jì)物塊大小，求：（1）拉力的大?。唬?）物塊滑離長(zhǎng)木板后，長(zhǎng)木板運(yùn)動(dòng)多長(zhǎng)時(shí)間才會(huì)停下來(lái)。15．（12分）如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.4m，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ=37°，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的局部勻強(qiáng)磁場(chǎng)，金屬導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢(shì)E=4.5V、內(nèi)阻r=0.5Ω的直流電源。現(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量m=0.04kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒恰好靜止，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直、且接觸良好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻R0=2.5Ω，金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)。（已知最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，局部勻強(qiáng)磁場(chǎng)全部覆蓋導(dǎo)體棒ab，但未覆蓋電源）（1）求靜止時(shí)導(dǎo)體棒受到的安培力F安大小和摩擦力f大?。唬?）若將導(dǎo)體棒質(zhì)量增加為原來(lái)兩倍，而磁場(chǎng)則以恒定速度v1=30m/s沿軌道向上運(yùn)動(dòng)，恰能使得導(dǎo)體棒勻速上滑，（局部勻強(qiáng)磁場(chǎng)向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終覆蓋導(dǎo)體棒ab，但未覆蓋電源）求導(dǎo)體棒上滑速度v2；（3）在問(wèn)題（2）中導(dǎo)體棒勻速上滑的過(guò)程，求安培力的功率P安和全電路中的電功率P電。

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】

根據(jù)有效值的定義，有解得：交流電的有效值電阻功率所以加濕器1小時(shí)消耗的電能度故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選：C。2、B【解析】

涂料持續(xù)飛向墻壁并不斷附著在墻壁上的過(guò)程，速度從v變?yōu)?，其動(dòng)量的變化源于墻壁對(duì)它的沖量，以極短時(shí)間Δt內(nèi)噴到墻壁上面積為ΔS、質(zhì)量為Δm的涂料(微元)為研究對(duì)象，設(shè)墻壁對(duì)它的作用力為F，涂料增加的厚度為h。由動(dòng)量定理得F·Δt＝Δm·v又有Δm＝ρ·ΔSh所以涂料厚度增加的速度為u＝聯(lián)立解得u＝故選B。3、C【解析】

A．由圖乙知T=

0.02s，則=50Hz，變壓器不改變交流電的頻率，所以輸出交流電的頻率仍為50Hz，A錯(cuò)誤；B．由可知，電壓表的示數(shù)125VB錯(cuò)誤；C．由于電壓表0.5A又，則電流表的示數(shù)0.25AC正確；D．每個(gè)電阻R兩端電壓最大值為UmR=0.5×125×=VD錯(cuò)誤。故選C.4、C【解析】

A．電荷所受電場(chǎng)力指向軌跡內(nèi)側(cè)，由于α粒子帶正電，因此電場(chǎng)線指向上方，沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低，故a等勢(shì)線的電勢(shì)最低，c等勢(shì)線的電勢(shì)最高，故A錯(cuò)誤；B．a(chǎn)等勢(shì)線的電勢(shì)最低，c等勢(shì)線的電勢(shì)最高；而電子帶負(fù)電，負(fù)電荷在電勢(shì)高處的電勢(shì)能小，所以電子在P點(diǎn)具有的電勢(shì)能比在Q點(diǎn)具有的電勢(shì)能大，故B錯(cuò)誤；C．等勢(shì)線密的地方電場(chǎng)線密場(chǎng)強(qiáng)大，故P點(diǎn)位置電場(chǎng)強(qiáng)，電場(chǎng)力大，根據(jù)牛頓第二定律，加速度也大，故C正確；D．由圖只能判斷出粒子受力的方向，不能判斷出粒子運(yùn)動(dòng)的方向，故D錯(cuò)誤；故選C。5、C【解析】

AC．根據(jù)題意可知，圖乙為質(zhì)點(diǎn)P從此時(shí)開始的振動(dòng)圖像，得出質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)，則可確定波的傳播方向?yàn)閤軸負(fù)方向傳播，再由振動(dòng)圖像與波動(dòng)圖像可知，波速故A錯(cuò)誤，C正確；B．振幅為質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的最大距離，由圖乙可知，質(zhì)點(diǎn)P的振幅為20cm，故B錯(cuò)誤；D．周期為0.2s，經(jīng)過(guò)0.1s即半周期，質(zhì)點(diǎn)Q振動(dòng)到波峰位置即速度為0，故D錯(cuò)誤。故選C。6、B【解析】

從A到B為等壓變化，根據(jù)可知，隨著溫度的升高，體積增大，故從B到C為坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，為等容變化，故所以故ACD錯(cuò)誤，B正確。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、BD【解析】

A．根據(jù)萬(wàn)有引力定律得衛(wèi)星A、B質(zhì)量相等，RA＞RB，得FA＜FB．故A錯(cuò)誤；B.衛(wèi)星A、B繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由萬(wàn)有引力提供向心力得衛(wèi)星的動(dòng)能故，故B正確；CD.由開普勒第三定律得因，，故C錯(cuò)誤，D正確。故選：BD。8、AE【解析】

A．布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)并不是分子的運(yùn)動(dòng)，但能間接地反映液體分子運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性，A正確；B．一種物質(zhì)溫度升高時(shí)，分子的平均動(dòng)能增加，這是一種統(tǒng)計(jì)規(guī)律，可能有的分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能要增加，有的反而要減少，B錯(cuò)誤；C．液體能夠流動(dòng)與液體分子間作用力無(wú)必然聯(lián)系，固體有固定形狀也與固體間分子作用力無(wú)必然聯(lián)系，C錯(cuò)誤；D．一定質(zhì)量的物質(zhì)，在一定的溫度和壓強(qiáng)下，汽化時(shí)吸收的熱量與液化時(shí)放出的熱量相等，D錯(cuò)誤；E．一切自然過(guò)程總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)的無(wú)序性增大的方向進(jìn)行，E正確。故選AE。9、AC【解析】

A．在初始位置線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大，且故A正確；B．從初始位置開始，在四分之一個(gè)周期內(nèi)通過(guò)R的電荷量為故B錯(cuò)誤；C．電動(dòng)勢(shì)的有效值為電阻R兩端電壓的有效值為故C正確；D．交流電流表測(cè)的是有效值，其示數(shù)不會(huì)變化，故D錯(cuò)誤。故選：AC。10、BD【解析】

AD．分析圖象可知，萬(wàn)有引力提供向心力當(dāng)時(shí)聯(lián)立解得，火星的半徑火星的質(zhì)量A錯(cuò)誤D正確；B．當(dāng)h=0時(shí)，探測(cè)器繞火星表面運(yùn)行，火星表面的重力加速度大小為a1，B正確；C．在火星表面，根據(jù)重力提供向心力得解得火星的第一宇宙速度C錯(cuò)誤。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(guò)程。11、7.25d/t或2gH0t02=d2【解析】

(1)[1]游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為7mm，游標(biāo)讀數(shù)為0.05×5mm=0.25mm，則小球的直徑d=7.25mm．(2)[2]根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度知，小球在B處的瞬時(shí)速度；(3)[3]小球下落過(guò)程中重力勢(shì)能的減小量為mgH0，動(dòng)能的增加量若機(jī)械能守恒，有：即12、（1）m1g；（2），【解析】

（1）[1]小車勻速下滑時(shí)受到重力、支持力、摩擦力和輕繩的拉力，合力為零；撤去拉力后，其余力不變，故合力等于撤去輕繩的拉力，而輕繩的拉力等于易拉罐和細(xì)沙的重力，所以小車所受的合外力為m1g；（2）[2]勻變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度等于中間時(shí)刻瞬時(shí)速度，故；[3]動(dòng)能增量為：，合力的功為：，需要驗(yàn)證的關(guān)系式為：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、(1)0.3；(2)；(3)2m【解析】

(1)根據(jù)圖像可知，A在小車上做減速運(yùn)動(dòng)，加速度的大小若物體A的質(zhì)量為與小車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，則聯(lián)立可得(2)設(shè)小車B的質(zhì)量為M，加速度大小為，根據(jù)牛頓第二定律得(3)設(shè)小車的最小長(zhǎng)度為L(zhǎng)，整個(gè)過(guò)程系統(tǒng)損失的動(dòng)能，全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能解得L=2m14、（1）；（2）?！窘馕觥?/p>

（1）物塊在拉力的作用下做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度大小為根據(jù)牛頓第二定律有設(shè)物塊從開始運(yùn)動(dòng)到滑離長(zhǎng)木板所用的時(shí)間為，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有假設(shè)開始時(shí)物塊與長(zhǎng)木板不會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，一起做加速運(yùn)動(dòng)的加速度為則解得由于假設(shè)成立根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有解得（2）在長(zhǎng)木板與擋板相碰的一瞬間，設(shè)物塊和長(zhǎng)木板的速度為，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有解得長(zhǎng)木板與擋板碰撞后，物塊以大小為的速度向右做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小長(zhǎng)木板以大小為的速度向左做勻減