吉林省白山市第七中學(xué)2022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考生請注意：1．答題前請將考場、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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、我國“北斗三號(hào)”全球組網(wǎng)衛(wèi)星采用星載氫原子鐘。如圖所示為氫原子的能級(jí)圖，現(xiàn)讓一束單色光照射到一群處于基態(tài)（量子數(shù)n=l）的氫原子上，受激的氫原子能自發(fā)地發(fā)出6種不同頻率的光，則照射氫原子的單色光的光子能量為（）A．13.6eV B．3.4eV C．12.09eV D．12.75eV2、如圖所示，在某一水平地面上的同一直線上，固定一個(gè)半徑為R的四分之一圓形軌道AB，軌道右側(cè)固定一個(gè)傾角為30°的斜面，斜面頂端固定一大小可忽略的輕滑輪，輕滑輪與OB在同一水平高度。一輕繩跨過定滑輪，左端與圓形軌道上質(zhì)量為m的小圓環(huán)相連，右端與斜面上質(zhì)量為M的物塊相連。在圓形軌道底端A點(diǎn)靜止釋放小圓環(huán)，小圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到圖中P點(diǎn)時(shí)，輕繩與軌道相切，OP與OB夾角為60°；小圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度恰好為零。忽略一切摩擦力阻力，小圓環(huán)和物塊均可視為質(zhì)點(diǎn)，物塊離斜面底端足夠遠(yuǎn)，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A．小圓環(huán)到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的加速度為B．小圓環(huán)到達(dá)B點(diǎn)后還能再次回到A點(diǎn)C．小圓環(huán)到達(dá)P點(diǎn)時(shí)，小圓環(huán)和物塊的速度之比為2：D．小圓環(huán)和物塊的質(zhì)量之比滿足3、某行星為質(zhì)量分布均勻的球體，半徑為R，質(zhì)量為M?？蒲腥藛T研究同一物體在該行星上的重力時(shí)，發(fā)現(xiàn)物體在“兩極”處的重力為“赤道”上某處重力的1.1倍。已知引力常量為G，則該行星自轉(zhuǎn)的角速度為（）A． B． C． D．4、如圖所示，一根彈簧一端固定在左側(cè)豎直墻上，另一端連著A小球，同時(shí)水平細(xì)線一端連著A球，另一端固定在右側(cè)豎直墻上，彈簧與豎直方向的夾角是60°，A、B兩小球分別連在另一根豎直彈簧兩端。開始時(shí)A、B兩球都靜止不動(dòng)，A、B兩小球的質(zhì)量相等，重力加速度為g，若不計(jì)彈簧質(zhì)量，在水平細(xì)線被剪斷瞬間，A、B兩球的加速度分別為(

)A．B．，C．，D．，5、質(zhì)量為m的均勻木塊靜止在光滑水平面上,木塊左右兩側(cè)各有一位持有完全相同步槍和子彈的射擊手．首先左側(cè)射手開槍,子彈水平射入木塊的最大深度為d1,然后右側(cè)射手開槍,子彈水平射入木塊的最大深度為d2，如圖所示．設(shè)子彈均未射穿木塊,且兩顆子彈與木塊之間的作用大小均相同．當(dāng)兩顆子彈均相對于木塊靜止時(shí),下列判斷正確的是()A．木塊靜止,d1=d2B．木塊靜止,d1<d2C．木塊向右運(yùn)動(dòng),d1<d2D．木塊向左運(yùn)動(dòng),d1=d26、原子核的比結(jié)合能與原子序數(shù)的關(guān)系圖所示，大多數(shù)恒星內(nèi)部溫度非常高，可進(jìn)行輕核聚變，核反應(yīng)方程為A+B→C。但對于金、鉑等重金屬產(chǎn)生，目前科學(xué)界有一種理論認(rèn)為，兩顆中子星合成過程中會(huì)釋放巨大的能量，在能量的作用下能夠合成金、鉑等重金屬，其核反應(yīng)為D+E→F，下列說法正確的是（）A．重核F裂變成D和E的過程中，會(huì)產(chǎn)生質(zhì)量虧損B．較輕的核A和B聚合成C的過程中核子平均質(zhì)量變大C．較重的核D和E聚合成F的過程中，會(huì)釋放較大能量D．A和B聚合成C的過程中，C的結(jié)合能小于A和B的結(jié)合能之和二、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、隨著北京冬奧會(huì)的臨近，滑雪項(xiàng)目成為了人們非常喜愛的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。如圖，質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員從高為h的A點(diǎn)由靜止滑下，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)以速度v0水平飛出，經(jīng)一段時(shí)間后落到傾角為θ的長直滑道上C點(diǎn)，重力加速度大小為g，不計(jì)空氣阻力，則運(yùn)動(dòng)員（）A．落到斜面上C點(diǎn)時(shí)的速度vC=B．在空中平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=C．從B點(diǎn)經(jīng)t=時(shí)，與斜面垂直距離最大D．從A到B的過程中克服阻力所做的功W克=mgh－mv028、如圖所示是宇宙空間中某處孤立天體系統(tǒng)的示意圖，位于點(diǎn)的一個(gè)中心天體有兩顆環(huán)繞衛(wèi)星，衛(wèi)星質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于中心天體質(zhì)量，且不考慮兩衛(wèi)星間的萬有引力。甲衛(wèi)星繞點(diǎn)做半徑為的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，乙衛(wèi)星繞點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡為橢圓，半長軸為、半短軸為，甲、乙均沿順時(shí)針方向運(yùn)轉(zhuǎn)。兩衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)軌跡共面且交于兩點(diǎn)。某時(shí)刻甲衛(wèi)星在處，乙衛(wèi)星在處。下列說法正確的是（）A．甲、乙兩衛(wèi)星的周期相等B．甲、乙兩衛(wèi)星各自經(jīng)過處時(shí)的加速度大小相等C．乙衛(wèi)星經(jīng)過處時(shí)速度相同D．甲、乙各自從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)所需時(shí)間之比為1：39、2019年8月19日20時(shí)03分04秒，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心利用長征三號(hào)乙增強(qiáng)型火箭發(fā)射中星18號(hào)同步通信衛(wèi)星，下列說法正確的是（）A．中星18號(hào)同步通信衛(wèi)星可定位在北京上空B．中星18號(hào)同步通信衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)周期為24hC．中星18號(hào)同步通信衛(wèi)星環(huán)繞地球的速度為第一宇宙速度D．中星18號(hào)同步通信衛(wèi)星比近地衛(wèi)星運(yùn)行角速度小10、如圖所示，一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在傳播方向上有M、N兩點(diǎn)（N點(diǎn)圖中未畫出），，。M點(diǎn)開始振動(dòng)后，又經(jīng)1.1s的時(shí)間恰好第三次到達(dá)波谷。則下列說法正確的是（）A．周期為0.55sB．波速為1.0m/sC．從圖示時(shí)刻開始再經(jīng)1.8s的時(shí)間，M點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)路程為28cmD．從圖示時(shí)刻開始再經(jīng)2.2s的時(shí)間，N點(diǎn)第四次到達(dá)波峰E.能夠與該波發(fā)生干涉的簡諧橫波頻率一定為2.5Hz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）如圖甲所示是一種研究氣球的體積和壓強(qiáng)的變化規(guī)律的裝置。將氣球、壓強(qiáng)傳感器和大型注射器用T型管連通。初始時(shí)認(rèn)為氣球內(nèi)無空氣，注射器內(nèi)氣體體積，壓強(qiáng)，型管與傳感器內(nèi)少量氣體體積可忽略不計(jì)。緩慢推動(dòng)注射器，保持溫度不變，裝置密封良好。(1)該裝置可用于驗(yàn)證______定律。填寫氣體實(shí)驗(yàn)定律名稱(2)將注射器內(nèi)氣體部分推入氣球，讀出此時(shí)注射器內(nèi)剩余氣體的體積為，壓強(qiáng)傳感器讀數(shù)為，則此時(shí)氣球體積為______。(3)繼續(xù)推動(dòng)活塞，多次記錄注射器內(nèi)剩余氣體的體積及對應(yīng)的壓強(qiáng)，計(jì)算出對應(yīng)的氣球體積，得到如圖乙所示的“氣球體積和壓強(qiáng)”關(guān)系圖。根據(jù)該圖象估算：若初始時(shí)注射器內(nèi)僅有體積為、壓強(qiáng)為的氣體。當(dāng)氣體全部壓入氣球后，氣球內(nèi)氣體的壓強(qiáng)將變?yōu)開_____。（保留3位小數(shù)）12．（12分）一同學(xué)用電子秤、水壺、細(xì)線、墻釘和貼在墻上的白紙等物品，在家中驗(yàn)證力的平行四邊形定則，主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：①如圖甲，細(xì)線OC一端連接一裝滿水的水壺，另一端連接圓環(huán)O，用電子秤的下端掛鉤鉤住圓環(huán)O，記下水壺靜上時(shí)電子秤的示數(shù)F；②如圖乙，將細(xì)線AB一端拴在墻釘A處，另一端穿過圓環(huán)O拴在電子秤的掛鉤B處。手握電子秤沿斜上方拉住細(xì)線的B端使水壺處于平衡狀態(tài)，在墻面的白紙上記錄圓環(huán)O的位置、三細(xì)線OA、OB、OC的方向和電子秤的示數(shù)F1；③如圖丙，在白紙上以O(shè)為力的作用點(diǎn)，按定標(biāo)度作出各力的圖示，根據(jù)平行四邊形定則作出兩個(gè)F1的合力的圖示。(1)步驟①中_______（填“必須”或“不必”）記錄O點(diǎn)位置；(2)步驟②中用細(xì)線穿過圓環(huán)O，而不用細(xì)線直接拴接在細(xì)線AB上的原因是________；(3)通過比較F與______的大小和方向，即可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。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）高鐵在改變?nèi)藗兂鲂泻蜕罘绞椒矫娴淖饔贸醪斤@現(xiàn)。某高鐵列車在啟動(dòng)階段的運(yùn)動(dòng)可看作在水平面上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，列車的加速度大小為a。已知該列車（含乘客）的質(zhì)量為m，運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力為其所受重力的k倍，重力加速度大小為g。求列車從靜止開始到速度大小為v的過程中，(1)列車運(yùn)動(dòng)的位移大小及運(yùn)動(dòng)時(shí)間；(2)列車牽引力所做的功。14．（16分）如圖所示，內(nèi)壁光滑長度為4L、橫截面積為S的汽缸A、B，A水平、B豎直固定，之間由一段容積可忽略的細(xì)管相連，整個(gè)裝置置于溫度27℃、大氣壓為p0的環(huán)境中，活塞C、D的質(zhì)量及厚度均忽略不計(jì)．原長3L、勁度系數(shù)的輕彈簧，一端連接活塞C、另一端固定在位于汽缸A缸口的O點(diǎn)．開始活塞D距汽缸B的底部為3L．后在D上放一質(zhì)量為的物體．求：①穩(wěn)定后活塞D下降的距離；②改變汽缸內(nèi)氣體的溫度使活塞D再回到初位置，則氣體的溫度應(yīng)變?yōu)槎嗌?15．（12分）如圖所示，開口向上、豎直放置的導(dǎo)熱汽缸內(nèi)壁光滑，汽缸內(nèi)部的橫截面積為S，高度為h，汽缸內(nèi)有一質(zhì)量為m，厚度不計(jì)的活塞，活塞下端封閉一定質(zhì)量理想氣體。在汽缸內(nèi)A、處放置裝有力傳感器的小卡環(huán)，卡環(huán)上表面與汽缸底的距離為0.5h。開始時(shí)，活塞置于汽缸頂端，初始狀態(tài)溫度為T，外界大氣壓強(qiáng)大小為且保持不變。緩慢降低被封閉氣體的溫度，求：①當(dāng)活塞恰好與卡環(huán)接觸但無壓力時(shí)，被封閉氣體的溫度；②當(dāng)傳感器顯示活塞對卡環(huán)的壓力為0.5mg時(shí)，被封閉氣體的溫度。

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、D【解析】

由題意應(yīng)該有得即能發(fā)出6種頻率光的一定是n=4能級(jí)，則照射氫原子的單色光的光子能量為故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。2、B【解析】

A．小圓環(huán)到達(dá)B點(diǎn)時(shí)受到細(xì)線水平向右的拉力和圓弧軌道對圓環(huán)的水平向左的支持力，豎直方向受到向下的重力，可知此時(shí)小圓環(huán)的加速度為g豎直向下，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．小圓環(huán)從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度恰好為零，且一切摩擦不計(jì)，可知小圓環(huán)到達(dá)B點(diǎn)后還能再次回到A點(diǎn)，選項(xiàng)B正確；C．小圓環(huán)到達(dá)P點(diǎn)時(shí)，因?yàn)檩p繩與軌道相切，則此時(shí)小圓環(huán)和物塊的速度相等，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．當(dāng)小圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)速度恰好為0時(shí)，物塊M的速度也為0，設(shè)圓弧半徑為R，從A到B的過程中小圓環(huán)上升的高度h=R；物塊M沿斜面下滑距離為由機(jī)械能守恒定律可得解得選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。3、B【解析】

由萬有引力定律和重力的定義可知由牛頓第二定律可得聯(lián)立解得故選B。4、D【解析】

對水平細(xì)線被剪斷前的整體和小球B受力分析，求出兩段彈簧中的彈力。水平細(xì)線被剪斷瞬間，繩中力變?yōu)榱悖瑥椈蓮椓Σ粫?huì)突變，對A和B分別受力分析，由牛頓第二定律求出AB各自的加速度?！驹斀狻吭O(shè)兩球的質(zhì)量均為m，傾斜彈簧的彈力為，豎直彈簧的彈力為。對水平細(xì)線被剪斷前的整體受力分析，由平衡條件可得：，解得：。對水平細(xì)線被剪斷前的小球B受力分析，由平衡條件可得：。水平細(xì)線被剪斷瞬間，繩中力變?yōu)榱?，彈簧彈力不?huì)突變。對水平細(xì)線被剪斷瞬間的A球受力分析知，A球所受合力與原來細(xì)線拉力方向相反，水平向左，由牛頓第二定律可得：，解得：。對水平細(xì)線被剪斷瞬間的B球受力分析知，B球的受力情況不變，加速度仍為0。故D項(xiàng)正確，ABC三項(xiàng)錯(cuò)誤?！军c(diǎn)睛】未剪斷的繩，繩中張力可發(fā)生突變；未剪斷的彈簧，彈簧彈力不可以突變。5、B【解析】左側(cè)射手開槍后,子彈射入木塊與木塊一起向右運(yùn)動(dòng),設(shè)共同速度為v1,由動(dòng)量守恒有mv0=(M+m)v1,由能量守恒有Ffd1=.右側(cè)射手開槍后,射出的子彈與木塊及左側(cè)射手射出的第一顆子彈共同運(yùn)動(dòng)的速度設(shè)為v2,由動(dòng)量守恒有(M+m)v1-mv0=(M+2m)v2,由能量守恒有Ffd2=,解之可得v2=0,d1=d2=故B正確.6、A【解析】

AC．重核F裂變成D和E的過程中要釋放處能量，會(huì)產(chǎn)生質(zhì)量虧損；相反，較重的核D和E聚合成F的過程中，會(huì)吸收較大能量，選項(xiàng)A正確，C錯(cuò)誤；BD．較輕的核A和B聚合成C的過程也要釋放能量，有質(zhì)量虧損，則核子平均質(zhì)量變小，C的結(jié)合能大于A和B的結(jié)合能之和，選項(xiàng)BD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、CD【解析】

A．從B點(diǎn)飛出后，做平拋運(yùn)動(dòng)，在水平方向上有在豎直方向上有落到C點(diǎn)時(shí)，水平和豎直位移滿足解得從B點(diǎn)到C點(diǎn)，只有重力做功，根據(jù)動(dòng)能定理可得解得AB錯(cuò)誤；C．當(dāng)與斜面垂直距離最大時(shí)，速度方向平行于斜面，故有解得C正確；D．從A到B的過程中重力和阻力做功，根據(jù)動(dòng)能定理可得解得D正確。8、AB【解析】

A．橢圓的半長軸與圓軌道的半徑相等，根據(jù)開普勒第三定律知，兩顆衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)周期相等，故A正確；B．甲、乙在點(diǎn)都是由萬有引力產(chǎn)生加速度，則有故加速度大小相等，故B正確；C．乙衛(wèi)星在兩點(diǎn)的速度方向不同，故C錯(cuò)誤；D．甲衛(wèi)星從到，根據(jù)幾何關(guān)系可知，經(jīng)歷，而乙衛(wèi)星從到經(jīng)過遠(yuǎn)地點(diǎn)，根據(jù)開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律，可知衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)行慢，近地點(diǎn)運(yùn)行快，故可知乙衛(wèi)星從到運(yùn)行時(shí)間大于，而從到運(yùn)行時(shí)間小于，故甲、乙各自從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的時(shí)間之比不是1：3，故D錯(cuò)誤。故選AB。9、BD【解析】

A．中星18號(hào)同步通信衛(wèi)星軌道面與赤道面是共面，不能定位在北京上空，故A錯(cuò)誤；B．其運(yùn)動(dòng)周期為24h，故B正確；C．根據(jù)可得：中星18號(hào)同步通信衛(wèi)星環(huán)繞地球的速度小于第一宇宙速度即近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，故C錯(cuò)誤；D．中星18號(hào)同步通信衛(wèi)星軌道高于近地衛(wèi)星軌道，運(yùn)行角速度比近地衛(wèi)星運(yùn)行角速度小，故D正確。故選：BD。10、CDE【解析】

A．由圖可知，波長振幅各質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)的方向?yàn)榉较颉點(diǎn)振動(dòng)開始后，又經(jīng)過1.1s恰好第三次到達(dá)波谷，則有則所以A錯(cuò)誤；B．則波速為所以B錯(cuò)誤；C．從圖示時(shí)刻開始，波傳播至M點(diǎn)需時(shí)間之后的則M振動(dòng)路程為所以M點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)路程為28cm，C正確；D．從圖示時(shí)刻開始，波傳播至N點(diǎn)需時(shí)間之后的則N點(diǎn)第四次到達(dá)波峰，D正確；E．波的頻率為則其相干波的頻率為2.5Hz，E正確。故選CDE。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、玻意耳1.027【解析】

(1)[1]用DIS研究在溫度不變時(shí)，氣體的壓強(qiáng)隨溫度的變化情況，所以該裝置可用于驗(yàn)證玻意耳定律；(2)[2]將注射器內(nèi)氣體部分推入氣球，壓強(qiáng)傳感器讀數(shù)為p1，根據(jù)玻意耳定律得：所以讀出此時(shí)注射器內(nèi)剩余氣體的體積為，所以時(shí)氣球體積為；(3)[3]由題可知，若初始時(shí)注射器內(nèi)僅有體積為、壓強(qiáng)為p0的氣體，氣體全部壓入氣球后氣球的壓強(qiáng)與初始時(shí)注射器內(nèi)有體積為、壓強(qiáng)為p0的氣體中的氣體壓入氣球，結(jié)合題中圖乙可知，剩余的氣體的體積約在左右，壓強(qiáng)略大于p0，所以剩余的氣體的體積略小于0.5V0。由圖可以讀出壓強(qiáng)約為1.027p0。【點(diǎn)睛】本實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，要控制實(shí)驗(yàn)條件，此實(shí)驗(yàn)要控制兩個(gè)條件：一是注射器內(nèi)氣體的質(zhì)量一定；二是氣體的溫度一定，運(yùn)用玻意耳定律列式進(jìn)行分析。另外，還要注意思維方式的轉(zhuǎn)化，即可以將初始時(shí)注射器內(nèi)僅有體積為0.5V0、壓強(qiáng)為p0的氣體，氣體全部壓入氣球，與初始時(shí)注射器內(nèi)有體積為V0、壓強(qiáng)為p0的氣體中的氣體壓入氣球是等效的。12、不必兩分力一次同時(shí)測定，減小誤差（或由于圓環(huán)的滑動(dòng)，使得OA、OB兩細(xì)線拉力大小相同）【解析】

(1)[1]因?yàn)橹亓阖Q直向下，只要保證水壺靜止即可，讀出OC繩的拉力即可，故第一次不需要記錄O點(diǎn)位置。(2)[2]由于圓環(huán)的滑動(dòng)，使得OA