2021-2022學(xué)年青海省西寧市二十一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(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，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，一個(gè)帶正電的物體從粗糙斜面頂端滑到斜面底端時(shí)的速度為若加上一個(gè)垂直于紙面指向紙外的方向的磁場，則物體滑到底端時(shí)（）A．v變大 B．v變小 C．v不變 D．不能確定2、反射式速調(diào)管是常用的微波器件之一，它利用電子團(tuán)在電場中的振蕩來產(chǎn)生微波，其振蕩原理與下述過程類似，已知靜電場的方向平行于x軸，其電勢q隨x的分布如圖所示，一質(zhì)量m＝1.0×10﹣20kg，帶電荷量大小為q＝1.0×10﹣9C的帶負(fù)電的粒子從（1，0）點(diǎn)由靜止開始，僅在電場力作用下在x軸上往返運(yùn)動(dòng)。忽略粒子的重力等因素，則（）A．x軸左側(cè)的電場強(qiáng)度方向與x軸正方向同向B．x軸左側(cè)電場強(qiáng)度E1和右側(cè)電場強(qiáng)度E2的大小之比E1：E2＝2：1C．該粒子運(yùn)動(dòng)的周期T＝1.5×10﹣8sD．該粒子運(yùn)動(dòng)的最大動(dòng)能Ekm＝2×10﹣8J3、某一人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑為地球同步衛(wèi)星繞地球軌道半徑的，則此衛(wèi)星運(yùn)行的周期大約是（）A．6h B．8.4h C．12h D．16.9h4、如圖所示，質(zhì)量為m、電阻為r的“U”字形金屬框abcd置于豎直平面內(nèi)，三邊的長度ad=dc=bc=L，兩頂點(diǎn)a、b通過細(xì)導(dǎo)線與M、N兩點(diǎn)間的電源相連，電源電動(dòng)勢為E。內(nèi)阻也為r。勻強(qiáng)磁場方向垂直金屬框向里，金屬框恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。不計(jì)其余電阻和細(xì)導(dǎo)線對a、b點(diǎn)的作用力，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A．M點(diǎn)應(yīng)接電源的正極 B．電源的輸出功率為C．磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為mgr D．a(chǎn)d邊受到的安培力大于bc邊受到的安培力5、放射性同位素釷（）經(jīng)α、β衰變會(huì)生成氡（），其衰變方程為→＋xα＋yβ，其中（）A．x＝1，y＝3 B．x＝3，y＝2 C．x＝3，y＝1 D．x＝2，y＝36、如圖，一根長直導(dǎo)線豎直放置，通以向上的電流。直導(dǎo)線與銅圓環(huán)緊貼但相互絕緣，且導(dǎo)線經(jīng)過環(huán)心O。下述各過程中，銅環(huán)中有感應(yīng)電流的是（）A．環(huán)豎直向上勻速運(yùn)動(dòng)B．環(huán)繞環(huán)心O勻速轉(zhuǎn)動(dòng)C．環(huán)向左勻速運(yùn)動(dòng)D．環(huán)以導(dǎo)線為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)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，紙面內(nèi)虛線1、2、3相互平行，且間距均為L。1、2間的勻強(qiáng)磁場垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B，2、3間的勻強(qiáng)磁場垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。邊長為的正方形線圈PQMN電阻為R，各邊質(zhì)量和電阻都相同，線圈平面在紙面內(nèi)。開始PQ與1重合，線圈在水平向右的拉力作用下以速度為向右勻速運(yùn)動(dòng)。設(shè)PQ剛進(jìn)入磁場時(shí)PQ兩端電壓為，線圈都進(jìn)入2、3間磁場中時(shí)，PQ兩端電壓為；在線圈向右運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中拉力最大為F，拉力所做的功為W，則下列判斷正確的是（）A． B． C． D．8、如圖所示，是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，正對的異名磁極間的磁場可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，A為理想交流電流表。匝數(shù)為n、面積為S。阻值為r的線圈繞垂直于磁場的水平軸OO′以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，定值電阻阻值為R，從圖示位置開始計(jì)時(shí)。下列說法正確的是（）A．線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，電流方向改變2次B．圖示位置時(shí)交流電流表的示數(shù)為C．時(shí)，線框中的磁通量最大，瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢最大D．電阻R消耗的熱功率為9、若取無窮遠(yuǎn)處分子勢能為零，當(dāng)處于平衡狀態(tài)的兩分子間距離為r0時(shí)，下列說法正確的是（）A．分子勢能最小，且小于零B．分子間作用力的合力為零C．分子間引力和斥力相等D．分子間引力和斥力均為零E.分子勢能大于零10、如圖所示，有甲、乙兩顆衛(wèi)星分別在不同的軌道圍繞一個(gè)半徑為R、表面重力加速度為g的行星運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星甲、衛(wèi)星乙各自所在的軌道平面相互垂直，衛(wèi)星甲的軌道為圓，距離行星表面的高度為R，衛(wèi)星乙的軌道為橢圓，M、N兩點(diǎn)的連線為其橢圓軌道的長軸且M、N兩點(diǎn)間的距離為4R．則下列說法中正確的有A．衛(wèi)星甲的線速度大小為B．甲、乙衛(wèi)星運(yùn)行的周期相等C．衛(wèi)星乙沿橢圓軌道運(yùn)行經(jīng)過M點(diǎn)時(shí)的速度小于衛(wèi)星甲沿圓軌道運(yùn)行的速度D．衛(wèi)星乙沿橢圓軌道運(yùn)行經(jīng)過N點(diǎn)時(shí)的加速度小于衛(wèi)星甲沿圓軌道運(yùn)行的加速度三、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分）測量物塊（視為質(zhì)點(diǎn)）與平板之間動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。是四分之一的光滑的固定圓弧軌道，圓弧軌道上表面與水平固定的平板的上表面相切、點(diǎn)在水平地面上的垂直投影為。重力加速度為。實(shí)驗(yàn)步驟如下：A．用天平稱得物塊的質(zhì)量為；B．測得軌道的半徑為、的長度為和的高度為；C．將物塊從點(diǎn)由靜止釋放，在物塊落地處標(biāo)記其落地點(diǎn)；D．重復(fù)步驟，共做5次；E．將5個(gè)落地點(diǎn)用一個(gè)盡量小的圓圍住，用米尺測量其圓心到的距離。則物塊到達(dá)點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能__________；在物塊從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的過程中，物塊克服摩擦力做的功_______；物塊與平板的上表面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)______。12．（12分）如圖所示，為某同學(xué)設(shè)計(jì)的“探究加速度與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置簡圖.（1）本實(shí)驗(yàn)采用的實(shí)驗(yàn)方法是____．A．控制變量法B．假設(shè)法C．理想實(shí)驗(yàn)法D．等效替代法（2）在保持小車受力相同時(shí)，探究加速度與質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)屮，以下故法正確的是______．A．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將裝有砝碼的小桶用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上B．每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開小車，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源D．為得出加速度a與與質(zhì)量m的關(guān)系而作出圖象（3）下圖是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分，其中O、A、B、C、D是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖，打“B”計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為___________________m/s.由紙帶求出小車的加速度的大小為_____________m/s2.(計(jì)算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）（4）如圖所示是某同學(xué)在探究加速度與力的關(guān)系時(shí)，根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的a?F圖線.其中圖線不過原點(diǎn)的原因是______，圖線在末端彎曲的原因是______.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，在直線MN和PQ之間有一勻強(qiáng)電場和一圓形勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向外，MN、PQ與磁場圓相切，CD是圓的一條直徑，長為2r，勻強(qiáng)電場的方向與CD平行向右，其右邊界線與圓相切于C點(diǎn)。一比荷為k的帶電粒子（不計(jì)重力）從PQ上的A點(diǎn)垂直電場射入，初速度為v0，剛好能從C點(diǎn)沿與CD夾角為α的方向進(jìn)入磁場，最終從D點(diǎn)離開磁場。求：(1)電場的電場強(qiáng)度E的大??；(2)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。14．（16分）如圖所示，一足夠長木板在水平粗糙面上向右運(yùn)動(dòng)。某時(shí)刻速度為v0＝2m/s，此時(shí)一質(zhì)量與木板相等的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）以v1＝4m/s的速度從右側(cè)滑上木板，經(jīng)過1s兩者速度恰好相同，速度大小為v2＝1m/s，方向向左。重力加速度g＝10m/s2，試求：（1）木板與滑塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1（2）木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2（3）從滑塊滑上木板，到最終兩者靜止的過程中，滑塊相對木板的位移大小。15．（12分）如圖所示，放置在水平地面上一個(gè)高為48cm、質(zhì)量為30kg的金屬容器內(nèi)密閉一些空氣，容器側(cè)壁正中央有一閥門，閥門細(xì)管直徑不計(jì).活塞質(zhì)量為10kg，橫截面積為50cm2.現(xiàn)打開閥門，讓活塞下降直至靜止.不考慮氣體溫度的變化，大氣壓強(qiáng)為1.0×105Pa，忽略所有阻力。求：(1)活塞靜止時(shí)距容器底部的高度；(2)活塞靜止后關(guān)閉閥門，對活塞施加豎直向上的拉力，通過計(jì)算說明能否將金屬容器緩緩提離地面?

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、A【解析】

未加磁場時(shí)，根據(jù)動(dòng)能定理，有加磁場后，多了洛倫茲力，洛倫茲力不做功，根據(jù)左手定則，洛倫茲力的方向垂直斜面向上，所以物體對斜面的壓力減小，所以摩擦力變小，摩擦力做的功變小，根據(jù)動(dòng)能定理，有Wf′＜Wf所以v′＞v．故A正確，BCD錯(cuò)誤。

故選A。2、D【解析】

A．沿著電場線方向電勢降落，可知x軸左側(cè)場強(qiáng)方向沿x軸負(fù)方向，x軸右側(cè)場強(qiáng)方向沿x軸正方向，故A錯(cuò)誤；：B．根據(jù)U＝Ed可知：左側(cè)電場強(qiáng)度為：E1＝V/m＝2.0×103V/m；右側(cè)電場強(qiáng)度為：E2＝V/m＝4.0×103V/m；所以x軸左側(cè)電場強(qiáng)度和右側(cè)電場強(qiáng)度的大小之比E1：E2＝1：2，故B錯(cuò)誤；C．設(shè)粒子在原點(diǎn)左右兩側(cè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為t1、t2，在原點(diǎn)時(shí)的速度為vm，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有：vm＝t1同理可知：vm＝t2；Ekm＝mvm2；而周期：T＝2（t1+t2）；聯(lián)立以上各式并代入相關(guān)數(shù)據(jù)可得：T＝3.0×10﹣8s；故C錯(cuò)誤。D．該粒子運(yùn)動(dòng)過程中電勢能的最大值為：EPm＝qφm＝﹣2×10﹣8J，由能量守恒得當(dāng)電勢能為零時(shí)動(dòng)能最大，最大動(dòng)能為Ekm＝2×10﹣8J，故D正確；3、B【解析】

由題意衛(wèi)星的軌道半徑是同步衛(wèi)星半徑的，根據(jù)開普勒第三定律有可得故ACD錯(cuò)誤，B正確。

故選B。4、C【解析】

A．金屬框恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，說明線框受到的安培力向上，根據(jù)左手定則可知dc邊中的電流方向應(yīng)由d指向c，結(jié)合電路知識得M點(diǎn)應(yīng)接電源的負(fù)極，故A錯(cuò)誤；B．由閉合電路歐姆定律得電源輸出功率故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)平衡條件有mg=BIL解得故C正確；D．根據(jù)對稱性可知ad邊受到的安培力等于bc邊受到的安培力，方向相反，故D錯(cuò)誤。故選C。5、B【解析】

粒子為，粒子為，核反應(yīng)滿足質(zhì)量數(shù)守恒和質(zhì)子數(shù)守恒：解得：x＝3，y＝2，ACD錯(cuò)誤，B正確。故選B。6、C【解析】

AD．直導(dǎo)線中通以恒定的電流時(shí)，產(chǎn)生穩(wěn)恒的磁場，根據(jù)安培定則判斷可知，直導(dǎo)線兩側(cè)的磁場方向相反，由于左右對稱，當(dāng)環(huán)豎直向上、向下勻速運(yùn)動(dòng)或以直導(dǎo)線為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過銅環(huán)的磁通量始終為零，保持不變，所以沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，AD錯(cuò)誤；B．環(huán)繞環(huán)心O勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過銅環(huán)的磁通量始終為零，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，B錯(cuò)誤；C．環(huán)向左勻速運(yùn)動(dòng)，磁通量增加，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，C正確。故選C。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、ABD【解析】

A．只有PQ進(jìn)入磁場，PQ切割磁感線產(chǎn)生電動(dòng)勢電路中電流PQ兩端電壓選項(xiàng)A正確；C．受到的安培力進(jìn)入過程克服安培力做功都進(jìn)入1、2間后磁場回路無電流，不受安培力，拉力為0，不做功；PQ進(jìn)入右邊磁場、MN在左邊磁場中，MN切割磁感線產(chǎn)生電動(dòng)勢，PQ切割右邊磁感線產(chǎn)生電動(dòng)勢回路中電流PQ和MN受到安培力大小分別為需要拉力最大為選項(xiàng)C錯(cuò)誤；B．PQ進(jìn)入右邊磁場過程中克服安培力做功都進(jìn)入右邊磁場后，PQ和MN都切割磁場，回路無電流，安培力為0，選項(xiàng)B正確；D．PQ出磁場后，只有MN切割磁感線，線圈受到安培力PQ出磁場過程中安培力做功整個(gè)過程克服安培力做功選項(xiàng)D正確。故選ABD.8、AD【解析】

A．線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，正弦交流電一個(gè)周期內(nèi)，電流方向改變2次。故A正確；B．交流電流表的示數(shù)為電流的有效值，為故B錯(cuò)誤；C．時(shí)，線框轉(zhuǎn)到中性面位置，磁通量最大，瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢為零，故C錯(cuò)誤；D．電阻R消耗的熱功率為故D正確。故選AD。9、ABC【解析】

AE．分子勢能與間距r的關(guān)系圖，如圖所示由圖可知當(dāng)兩分子的間距為r0時(shí)，分子勢能最小，且小于零，故A正確，E錯(cuò)誤；BCD．當(dāng)兩分子的間距為r0時(shí)，分子間引力與斥力大小相等，方向相反，則合力為零，但是分子間引力和斥力的大小均不零，故BC正確，D錯(cuò)誤。故選ABC。10、BD【解析】

A．衛(wèi)星甲繞中心天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由萬有引力提供向心力，有：解得：其中，根據(jù)地球表面萬有引力等于重力得聯(lián)立解得甲環(huán)繞中心天體運(yùn)動(dòng)的線速度大小為故A錯(cuò)誤；B．衛(wèi)星甲繞中心天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由萬有引力提供向心力，有根據(jù)地球表面萬有引力等于重力得解得衛(wèi)星甲運(yùn)行的周期為由衛(wèi)星乙橢圓軌道的半長軸等于衛(wèi)星甲圓軌道的半徑，根據(jù)開普勒第三定律，可知衛(wèi)星乙運(yùn)行的周期和衛(wèi)星甲運(yùn)行的周期相等，故B正確；C．衛(wèi)星做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，要實(shí)現(xiàn)這個(gè)運(yùn)動(dòng)必須使衛(wèi)星所需向心力大于萬有引力，應(yīng)給衛(wèi)星加速，所以衛(wèi)星乙沿橢圓軌道經(jīng)過M點(diǎn)時(shí)的速度大于軌道半徑為M至行星中心距離的圓軌道的衛(wèi)星的線速度，而軌道半徑為M至行星中心距離的圓軌道的衛(wèi)星的線速度大于衛(wèi)星甲在圓軌道上的線速度，所以衛(wèi)星乙沿橢圓軌道運(yùn)行經(jīng)過M點(diǎn)時(shí)的速度大于衛(wèi)星甲沿圓軌道運(yùn)行的速度，故C錯(cuò)誤；D．衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)只受萬有引力，加速度所以衛(wèi)星乙沿橢圓軌道運(yùn)行經(jīng)過N點(diǎn)時(shí)的加速度小于衛(wèi)星甲沿圓軌道運(yùn)行的加速度，故D正確。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、【解析】

[1]從A到B，由動(dòng)能定理得：mgR=EKB-0，則物塊到達(dá)B時(shí)的動(dòng)能：EKB=mgR，離開C后，物塊做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向：x=vCt，豎直方向：，物塊在C點(diǎn)的動(dòng)能，聯(lián)立可得：；[2][3]由B到C過程中，由動(dòng)能定理得：，B到C過程中，克服摩擦力做的功：可得：。12、ABD0.541.5未平衡摩擦力或未完全平衡摩擦力未滿足小車的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小桶和砝碼的總質(zhì)量【解析】

（1）本實(shí)驗(yàn)采用的實(shí)驗(yàn)方法是控制變量法；（2）平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)不掛小桶，讓小車拖著紙帶在木板上做勻速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力，選項(xiàng)B正確；實(shí)驗(yàn)時(shí)要先接通電源后放小車，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；因?yàn)闉檎汝P(guān)系，故為得出加速度a與與質(zhì)量m的關(guān)系而作出圖象，選項(xiàng)D正確；故選BD．（3）計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.02s×5=0.1s，打B計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為；根據(jù)逐差法得，小車的加速度（4）由圖線可知，當(dāng)力F到達(dá)一定的值時(shí)才有加速度，故圖線不過原點(diǎn)的原因是未平衡摩擦力或未完全平衡摩擦力；圖線在末端彎曲的原因是未滿足小車的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小桶和砝碼的總質(zhì)量；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、(1)；(2)?！窘馕觥?/p>

求出粒子在C點(diǎn)的沿x方向的分速度以及從A到C的時(shí)間，根據(jù)速度時(shí)間關(guān)系求解電場強(qiáng)度；求出粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的速度大，根據(jù)幾何關(guān)系可得軌跡半徑，根據(jù)洛倫茲力提供向心力求解磁感應(yīng)強(qiáng)度?！驹斀狻?1)粒子在C點(diǎn)的沿x方向的分速度為vx，根據(jù)幾何關(guān)系可得：從A到C的時(shí)間為t，根據(jù)速度時(shí)間關(guān)系可得：根據(jù)速度時(shí)間關(guān)系可得：解得：(2)粒子在磁