2022屆海南省白沙高考物理四模試卷含解析

2021-2022學年高考物理模擬試卷

注意事項：

1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。

2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再

選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。

3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。

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、如圖所示，同種材料制成的軌道和ON底端由對接且夕＞a.小球自M點由靜止滑下，小球經(jīng)過。點時無機

械能損失，以八s、/分別表示小球的速度、位移、加速度和摩擦力四個物理量的大小.下列圖象中能正確反映小

球自M點到左側(cè)最高點運動過程的是（）

2、一圓筒內(nèi)壁粗糙，底端放一個質(zhì)量為機的物體（可視為質(zhì)點），該物體與圓筒內(nèi)壁間的動摩擦因數(shù)為〃，圓筒由靜

止沿逆時針方向緩慢轉(zhuǎn)動直到物體恰好滑動，此時物體、圓心的連線與豎直方向的夾角為如圖所示，以下說法正

確的是（）

A.在緩慢轉(zhuǎn)動過程中物體受到的支持力逐漸增大

B.在緩慢轉(zhuǎn)動過程中物體受到的靜摩擦力逐漸減小

C.物體恰好滑動時夾角。與〃的關(guān)系為〃=tan。

D.緩慢轉(zhuǎn)動過程中，圓筒對物體的作用力逐漸增大

3、如圖所示是某一單色光由空氣射入截面為等腰梯形的玻璃磚，或由該玻璃磚射入空氣時的光路圖，其中正確的是

（）（已知該玻璃磚對該單色光的折射率為1.5）

A.圖甲、圖丙B.圖甲、圖丁C.圖乙、圖丙D.圖乙、圖丁

4、如圖所示，直線以。和直線c、d是處于勻強電場中的兩組平行線，M、N、P、。是它們的交點，四點處的電勢

分別為外、以、%、%。一質(zhì)子由/點分別運動到。點和尸點的過程中，電場力所做的負功相等。下列說法正確

的是（）

A.直線。位于某一等勢面內(nèi)，（pM＜（PQ

B.直線c位于某一等勢面內(nèi)，（pM＞（pp

C.若質(zhì)子由M點運動到N點，電場力做正功

D.若質(zhì)子由P點運動到。點，電場力做負功

5、一帶負電的粒子只在電場力作用下沿x軸正向運動，其電勢能當隨位移x變化關(guān)系如圖所示，其中0?々段是關(guān)

于直線》=玉對稱的直線，乙?七段是曲線，則下列說法正確的是（）

A.X1處電場強度最小

B.在。、演、了2、X,處電勢。0、@、。2、的關(guān)系為。3＜。2=。0＜01

C.%?々段帶電粒子做勻變速直線運動

D.%?西段電場方向不變，大小變，王?七段的電場強度大小方向均不變

6、如圖，滑塊A置于水平地面上，滑塊8在一水平力作用下緊靠滑塊A（A、8接觸面豎直），此時A恰好不滑動，

B剛好不下滑?已知A與8間的動摩擦因數(shù)為4，A與地面間的動摩擦因數(shù)為生，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.A與

6的質(zhì)量之比為（）

—＞叵A

1

A.-------

從〃2

B1一從〃2

C1+4〃2

*2

02+必〃2

*

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。分。

7、如圖所示，兩個等量異種點電荷A、B固定在同一條水平線上，電荷量分別為+Q和-。。MN是水平放置的足

夠長的光滑絕緣細桿，細桿上套著一個中間穿孔的小球P，其質(zhì)量為“，電荷量為（可視為試探電荷，不影響電

場的分布）?，F(xiàn)將小球從點電荷A的正下方C點由靜止釋放，到達點電荷B的正下方。點時，速度為2應(yīng)m/s，。為

CQ的中點。則（）

A,+。

II

II

II

II

II

P!!

i一二

MCODN

A.小球從。至。先做加速運動，后做減速運動

B.小球運動至。點時速度為2m/s

C.小球最終可能返回至。點

D.小球在整個運動過程中的最終速度為2m/s

8、下列說法正確的是

A.鈾238發(fā)生a衰變成社234時,a粒子與包234的質(zhì)量之和等于鈾238的質(zhì)量.

B.鈾238發(fā)生a衰變成針234時,a粒子與銃234的結(jié)合能之和一定大于鈾238的結(jié)合能.

C.|$衰變中釋放的P射線是原子核外電子掙脫原子核的束縛形成的高速電子流.

D.核反應(yīng)方程MN+；Her=O+X中,X是質(zhì)子且反應(yīng)過程中系統(tǒng)動量守恒.

9、如圖所示，在光滑水平面的左側(cè)固定一豎直擋板，A球在水平面上靜止放置，B球向左運動與A球發(fā)生正碰，B

球碰撞前、后的速率之比為4：1,A球垂直撞向擋板，碰后原速率返回，兩球剛好不發(fā)生碰撞，A、B兩球的質(zhì)量之

比和碰撞前、后兩球總動能之比為（）

AB

A.mx：/HB=4：1B.m\z/WB=5：1

C.EKI：EKI=25：6D.EKI：EK2=8：3

10、粗細均勻的正方形金屬線框abed靜止在光滑絕緣的水平面上，整個裝置處在垂直水平面的勻強磁場中，ab邊與

磁場邊界重合，如圖所示?，F(xiàn)用水平向左的外力尸將線框拉出磁場，且外力與時間的函數(shù)關(guān)系為"4+Af,b和k

均為常數(shù)。在拉出線框的過程中，用i表示線框中的電流，。表示流過線框某截面的電荷量，下列描述電流與時間及

電荷量與時間變化關(guān)系的圖象可能正確的是（）

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）利用圖示裝置可以測物體間的動摩擦因數(shù)。水平粗糙桌面左端固定著定滑輪、8點固定著光電門?？邕^定

滑輪的細線兩端分別栓接質(zhì)量，"的重物和質(zhì)量M的物塊（含寬度為d的遮光條），實驗時每次都由靜止釋放物塊，多

次改變物塊釋放點A的位置，記錄每次A8的間距x和遮光條通過光電門的時間f。（細線與滑輪間的摩擦及空氣阻力

均不計，重力加速度為g)

物塊

(1)物塊從A運動至B的過程中，重物和物塊整體的動能增量為AE*=

(2)下列各圖中，能夠正確反映運動過程中x與t之間關(guān)系的圖像是(填選項序號字母)。

(3)若(2)中正確圖線的斜率為A,則物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)〃=(填選項序號字母)。

2kmg-(M+m')d22kmg+(M+m')d2、2kMg

“2kMg,2kMg?2kmg-(M+m)d2

12.(12分)按如圖甲所示電路，某實驗小組將一電流表改裝成能測量電阻的歐姆表，改裝用的實驗器材如下:

甲乙

A.待改裝電流表一個：量程為0s3mA,內(nèi)電阻為100。，其表盤如圖乙所示

B.干電池一節(jié)：電動勢E=1.5V,內(nèi)電阻r=0.5Q

C電阻箱R：阻值范圍0—999.9。

請根據(jù)改裝的歐姆表的情況，回答下列問題：

(1)測量電阻前，先進行歐姆調(diào)零，將電阻箱R調(diào)至最大，將紅、黑兩表筆直接接觸，調(diào)節(jié)電阻箱R使電流表指針

指到表頭的刻度，此位置應(yīng)該是歐姆表盤所示電阻的(填“最大值”或“最小值”)

(2)歐姆表調(diào)零后，將紅、黑表筆分別接觸待測電阻的兩端，若電流表的示數(shù)為1.0mA,則待測電阻的阻值

Rx=Q

(3)如果換一個電動勢大的電源，其他器材不變，則改裝歐姆表的倍率(填“變大”或“變小”).

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）如圖紙面內(nèi)的矩形ABCD區(qū)域存在相互垂直的勻強電場和勻強磁場，對邊AB〃CD、AD〃BC,電場

方向平行紙面，磁場方向垂直紙面，磁感應(yīng)強度大小為氏一帶電粒子從AB上的P點平行于紙面射入該區(qū)域，入射

方向與AB的夾角為0（，＜90。），粒子恰好做勻速直線運動并從CD射出.若撤去電場，粒子以同樣的速度從P點

射入該區(qū)域，恰垂直CD射出.已知邊長AD=BC=d,帶電粒子的質(zhì)量為m,帶電量為q,不計粒子的重力.求：

BI---------------|C

AD

⑴帶電粒子入射速度的大??；

（2）帶電粒子在矩形區(qū)域內(nèi)作直線運動的時間；

⑶勻強電場的電場強度大小.

14.（16分）如圖所示，質(zhì)量M=2kg的滑塊套在光滑的水平軌道上，質(zhì)量膽=lkg的小球通過長L=0.5m的輕質(zhì)細桿與

滑塊上的光滑軸。連接，小球和輕桿可在豎直平面內(nèi)繞。軸自由轉(zhuǎn)動，開始輕桿處于水平狀態(tài)，現(xiàn)給小球一個豎直向

上的初速度Vo="4"m/s,g取lOm/sz.

（1）若鎖定滑塊，試求小球通過最高點尸時對輕桿的作用力大小和方向.

（2）若解除對滑塊的鎖定，試求小球通過最高點時的速度大小.

（3）在滿足（2）的條件下，試求小球擊中滑塊右側(cè)軌道位置點與小球起始位置點間的距離.

15.（12分）受控核聚變是當前研究的熱點。我國的“東方超環(huán)”世界領(lǐng)先，將氣氟燃料用特殊的加熱方法加熱到聚變

反應(yīng)溫區(qū)（即1億度以上）以點燃氣氟反應(yīng)［一個質(zhì)核（：H）和一個氟核（：H）發(fā)生聚變核反應(yīng)，生成一個氮核（：He）,

放出一個中子］,利用特殊設(shè)計的“籠子”將它們穩(wěn)定地約束在該真空容器內(nèi)。使聚變反應(yīng)能夠穩(wěn)定進行，其中一種方法

是磁約束，圍繞這種“磁籠子”的設(shè)計和建道，人類已經(jīng)走過了半個多世紀艱苦的歷程。某校的研究小組進行了以下的

設(shè)計，如圖所示，矩形"cd的"邊長為2L,必與ac夾角為30。，矩形對角線ac上下方分別分布著磁感應(yīng)強度大小

為B的勻強磁場，一個航核（]H）從外邊中點P處以某一速度垂直外邊進入下方磁場恰好不從對角線ac邊射出，

一個氣核（：H）從c點以某一速度水平向左進入上方磁場并與僦核（：H）在對角線ac上相遇并發(fā)生聚變反應(yīng)，生成

一個氮核（：He）,放出一個中子，生成的氫核（：He）速度方向豎直向下。已知一個核子的質(zhì)量為機，質(zhì)子的電量

為分求：

（1）氣核（；H）與瓶核（；H）射入磁場時的速度大小之比匕：彩；

（2）先后釋放瓶核（：H）與笊核（；H）的時間差；

（3）生成的氫核（：He）速度v應(yīng)滿足的條件。使之偏轉(zhuǎn)后恰好到達矩形的a點。

XXX

XB/

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、D

【解析】

A.由于在兩個斜面上都是勻變速運動，根據(jù)位移時間關(guān)系公式，可知位移--時間圖象是曲線，故A錯誤；

B.小球先做勻加速運動，a=gsin0-//gcos0,后做勻減速運動，加速度大小為a=gsina+〃gcosa,而gsina+〃gcosa>

gsin0-//gcos0,因而B錯誤；

C.根據(jù)戶MV=","gcos。可知：當。>a時，摩擦力//mgcosG<fimgcosa,則C錯誤；

D.小球運動過程中，在兩個斜面上都受到恒力作用而沿斜面做勻變速直線運動，速度先增加后減小，根據(jù)速度時間關(guān)

系公式，可知兩段運動過程中的M圖都是直線，且因為在OM上的加速度較小，則直線的斜率較小，故D正確；

2、C

【解析】

AB.對物體受力分析如圖所示，正交分解，根據(jù)平衡條件列出方程

外=mgcos0

F(-mgsin0

隨著。的增大，入減小，K增大，選項AB錯誤;

C.當物塊恰好滑動時耳=〃氏得

〃=tan夕

選項C正確；

D.緩慢轉(zhuǎn)動過程中，圓筒對物體的作用力與重力等大反向，始終不變，D錯誤。

故選C。

3、C

【解析】

單色光由空氣射入玻璃磚時，折射角小于入射角。圖甲錯誤。圖乙正確；當該單色光由玻璃磚射入空氣時，發(fā)生全反

射的臨界角的正弦值

因為

.62

sin45°=——>—

23

所以臨界角C<45。，圖丙、圖丁中該單色光由玻璃磚射入空氣時的入射角為47。，大于臨界角，會發(fā)生全反射，圖

丙正確，圖丁錯誤。

故選C。

4、A

【解析】

AB.質(zhì)子帶正電荷，質(zhì)子由M點分別運動到。點和P點的過程中，電場力所做的負功相等，有

而

~qUMQ

譏MP=quMP，q>°

所以有

UMQ=UMP<0

即

<(PQ=(PP

勻強電場中等勢線為平行的直線，所以QP和MN分別是兩條等勢線，有

(PP=(PQ

故A正確、B錯誤；

CD.質(zhì)子由M點運動到N點的過程中

%,-%)=。

質(zhì)子由2點運動到。點的過程中

WpQ=q?-心=0

故CD錯誤。

故選Ao

5、B

【解析】

A.根據(jù)電勢能與電勢的關(guān)系：Ev=qV,場強與電勢的關(guān)系：E=包，得

△X

E_jEp

q

由數(shù)學知識可知品-x圖象切線的斜率等于或，xi處的斜率可以認為與05段相等，故此時電場強度并不是最小的,

故A錯誤；

B.根據(jù)電勢能與電勢的關(guān)系：EE，粒子帶負電，g<0,則知電勢能越大，粒子所在處的電勢越低，所以有

(pi<(p-2=(p?<<p\

故B正確；

C.由圖可知，0?n段和0?X2段電場方向相反，故加速度并不相同，不是一直做勻變速運動，故C錯誤;

D.()?。段電場方向不變，大小不變，X2?X3段圖象的斜率減小，故電場強度大小減小，方向不變，故D錯誤。

故選B。

6、B

【解析】

試題分析：對A、B整體分析，受重力、支持力、推力和最大靜摩擦力，根據(jù)平衡條件，有：

F=fi2(mi+m2)g①

再對物體B分析，受推力、重力、向左的支持力和向上的最大靜摩擦力，根據(jù)平衡條件，有：

水平方向：F=N

豎直方向：m2g=f

其中：f=piN

聯(lián)立有：m2g=juF②

叫二1一/〃2

聯(lián)立①②解得:

加2

故選B.

【考點定位】

物體的平衡

【點睛】

本題關(guān)鍵是采用整體法和隔離法靈活選擇研究對象，受力分析后根據(jù)平衡條件列式求解，注意最大靜摩擦力約等于滑

動摩擦力.

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。分。

7、BD

【解析】

A.根據(jù)等量異種點電荷的電場線分布，可知，兩點電荷連線的中垂面是等勢面，電勢為0,正點電荷附近電勢大于0,

負點電荷附近電勢小于0,根據(jù)對稱關(guān)系可得

<Pc=~(PD=(P

其中

＜Pc＞。，9D＜。

所以小球從C到。運動過程中，只有電場力做功，且由于電勢降低，所以電勢能減小，電場力做正功，小球在做加速

運動，所以A錯誤；

B.小球由C到。，由動能定理得

2(p--mv2—4m

則由C到。，由動能定理可得

12

Wco=Uco(l=^mvo

所以B正確；

C.由分析可知

%=°

無窮遠處電勢也是0,小球由。到。加速運動，再由O到無窮遠處，電勢升高，電勢能增加，電場力做負功，小球做

減速運動，所有不可能返回。點，所以c錯誤；

D.小球從。到無窮遠處，電場力做功為0,由能量守恒可知，動能變化量也是0,即無窮遠處的速度為

v-vo=2m/s

所以D正確。

故選BD?

8、BD

【解析】

A、鈾238、牡234發(fā)生衰變時質(zhì)量都要虧損，釋放的核能轉(zhuǎn)化為動能，故A錯誤；

B、幾個粒子從自由狀態(tài)結(jié)合成為一個復(fù)合粒子時所放出的能量叫結(jié)合能，結(jié)合能數(shù)值越大，分子就越穩(wěn)定，所以鈾

238發(fā)生a衰變成社234時,a粒子與鉉234的結(jié)合能之和一定大于鈾238的結(jié)合能，故B正確；

C、P射線的本質(zhì)是原子核內(nèi)部一個中子變成一個質(zhì)子和電子產(chǎn)生的，故C錯誤；

D、設(shè)X的質(zhì)量數(shù)為m,電荷數(shù)為n,則有：4+14=17+m,2+7=8+n,解得：m=l,n=l,所以X表示質(zhì)子，故D正確;

【點睛】

發(fā)生衰變時質(zhì)量都要虧損，釋放的核能轉(zhuǎn)化為動能，幾個粒子從自由狀態(tài)結(jié)合成為一個復(fù)合粒子時所放出的能量叫結(jié)

合能，結(jié)合能數(shù)值越大，分子就越穩(wěn)定，P射線的本質(zhì)是原子核內(nèi)部一個中子變成一個質(zhì)子和電子產(chǎn)生的.

9、BD

【解析】

設(shè)向右為正方向，A、3球碰撞后8球速度大小為力，由題意有

-4〃%%=%%-外匕

又

%

解得

mA:mB=5:1

A、3球的碰撞前總動能

昂=5％(4以『

碰撞后的總動能

1212

Erk2=-mAVA+-mHVB

解得

Ek\:紇2=8：3

故選BD。

10、AC

【解析】

A.根據(jù)牛頓第二定律可得

b+kt—BIL=ma

當時，線框勻加速離開磁場，電流與時間成正比，故A正確；

B.由于i最后恒定，即速度恒定，而外力在增加，不可能實現(xiàn)，故B錯誤；

C.電流可以與時間成正比，而由A圖象可知電流與時間包圍的面積為電荷量，因此。可以與產(chǎn)成正比，圖象可以是

曲線，故C正確；

D.若。與f成正比，則電流為恒量，不可能實現(xiàn)，故D錯誤。

故選AC。

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。

II、W+少CA

2t2

【解析】

物塊到達B點時的速度為

則物塊從A運動至B的過程中，重物和物塊整體的動能增量為

1,(M+m\d~

△4=5(M+^VB=-^2----

(2)[2]根據(jù)動能定理有

mgx-/dMgx=^m+M)(—)2

整理后有

(m+M]d21

x=--------------------------X—

2(mg_〃Mg)t~

故選C。

(3)網(wǎng)由函數(shù)關(guān)系可知，斜率

2

;(m+M)d

k~~~

2(〃2g-〃M?)

由此變形可得

_2king-(A/+m)d'

2kMg

故選Ao

12、3mA最小值100()變大

【解析】

(1)。]⑵將紅、黑兩表筆短接是歐姆調(diào)零，電流表的最大刻度3mA對應(yīng)待測電阻的最小值，即對應(yīng)歐姆表的電阻零刻

度

(2)網(wǎng)歐姆表調(diào)零后，其內(nèi)阻

電流表示數(shù)為/=1.0mA,則

段+R內(nèi)

解得

7?v=1000Q

(3)[4]當電動勢變大后，由

,_A/一E

sx9+R,

可知，內(nèi)阻變大，相同電流時，測量的電阻變大，所以倍率變大。

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。

2

qBdtncos0aBd

⑶⑴⑵qBsin。⑶7^0

【解析】

畫出粒子的軌跡圖，由幾何關(guān)系求解運動的半徑，根據(jù)牛頓第二定律列方程求解帶電粒子入射速度的大小；帶電粒子

在矩形區(qū)域內(nèi)作直線運動的位移可求解時間；根據(jù)電場力與洛倫茲力平衡求解場強.

【詳解】

(1)設(shè)撤去電場時，粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑為R,畫出運動軌跡如圖所示，軌跡圓心為O.

由幾何關(guān)系可知：cos0=—

R

2

洛倫茲力做向心力：qv0B=

解得%=建1

mcosu

(2)設(shè)帶電粒子在矩形區(qū)域內(nèi)作直線運動的位移為x,有sin8=4

X

粒子作勻速運動：x=vot

mcosd

聯(lián)立解得/=

qBsinO

(3)帶電粒子在矩形區(qū)域內(nèi)作直線運動時，電場力與洛倫茲力平衡：Eq=qvoB

qB2d

解得E=

mcosO

【點睛】

此題關(guān)鍵是能根據(jù)粒子的運動情況畫出粒子運動的軌跡圖，結(jié)合幾何關(guān)系求解半徑等物理量；知道粒子作直線運動的

條件是洛倫茲力等于電場力.

14、(1)2N,方向豎直向上(2)u2=2m/s(3)

【解析】

(1)設(shè)小球能通過最高點，且此時的速度為