2021-2022學年山東省桓臺高考物理四模試卷含解析

2021-2022學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、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。

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，將一交流發(fā)電機的矩形線圈功〃通過理想變壓器外接電阻R=10￡2,已知線圈邊長

H=cd=0.1m,ad=A=0.2m,匝數(shù)為5（）匝，線圈電阻不計，理想交流電壓表接在原線圈兩端，變壓器原副線圈匝數(shù)比

小:"2=1:3,線圈在磁感應強度8=0.2T的勻強磁場中繞垂直磁場的虛線軸以“=200rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動，則（）

,A

"I~~1~P

-->--1

B

A.從圖示位置開始計時，線圈中產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的關系式為e=40sin200t（V）

B.交流電壓表的示數(shù)為40V

C.電阻尺上消耗的電功率為720W

D.電流經(jīng)過變壓器后頻率變?yōu)樵瓉淼?倍

2、下列說法正確的是（）

A.金屬發(fā)生光電效應時，逸出的光電子的最大初動能與入射光的頻率成正比

B.重核裂變（「U+：n->.Xe+；律r+2；n）釋放出能量，％Xe的結(jié)合能比空U的大

C.8g2需Rn經(jīng)22.8天后有7.875g衰變成2；：P。，貝『靠Rn的半衰期為3.8天

D.氫原子從能級3躍遷到能級2輻射出的光子的波長小于從能級2躍遷到能級1輻射出的光子的波長

3、如圖所示，在光滑水平面上一小球以某一速度運動到A點，遇到一段半徑為R的1/4圓弧曲面A5后，落到水

平地面的C點.已知小球沒有跟圓弧曲面的任何點接觸，則BC的最小距離為（）

C.叵R

A.RB.0RD.(&-1)R

2

4、在如圖所示的變壓器電路中，0、〃端輸入有效值為U的正弦式交變電壓，原線圈電路中接有一個阻值為Ro的定值

電阻，副線圈電路中接有電阻箱K,變壓器原副線圈的匝數(shù)比為1：3.若要使變壓器的輸出功率最大，則電阻箱的阻值

B%

A.9KoC.3KoD.」

93

5、在如圖所示電路中，電源內(nèi)阻不可忽略。開關S閉合后，在滑動變阻器Ri的滑動端由a向力緩慢滑動的過程中（）

A.電壓表的示數(shù)增大，電流表的示數(shù)減小

B.電容器C所帶電荷量減小。

C.Ki的電功率增大

D.電源的輸出功率一定增大

6、2018年5月21日5點28分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征四號”丙運載火箭，成功將“嫦娥四號”任務中繼星“鵲

橋”發(fā)射升空，它是世界首顆運行于地月拉格朗日乙點的中繼衛(wèi)星，是為2018年底實施的“嫦娥四號”月球背面軟著陸

探測任務提供地月間的中繼通信。地月拉格朗日4點即為衛(wèi)星相對于地球和月球基本保持靜止的一個空間點，衛(wèi)星永

遠在月球背面，距月球中心的距離設為廣，距地球中心的距離約為7r,月地距離約為6r,則地球質(zhì)量與月球質(zhì)量比

值最接近（）

A.80B.83C.85D.86

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、2019年10月1日，在慶祝中華人民共和國成立7（）周年閱兵式上，習近平主席乘“紅旗”牌國產(chǎn)轎車依次檢閱15個

徒步方隊和32個裝備方隊（如圖甲所示）。檢閱車在水平路面上的啟動過程如圖乙所示，其中。。為過原點的傾斜直

線，油段表示以額定功率尸行駛時的加速階段，左段是與油段相切的水平直線，若檢閱車的質(zhì)量為機，行駛過程中

所受阻力恒為則下列說法正確的是（）

A.檢閱車在A時刻的牽引力和功率都是最大值，及?a時間內(nèi)其牽引力等于/

B.0?有時間內(nèi)檢閱車做變加速運動

C.0?七時間內(nèi)的平均速度等于以

2

1,1,

D.A?打時間內(nèi)檢閱車克服阻力所做功為尸（ft-h）+—mv^——mvj

8、如圖所示，電阻不計的兩光滑平行導軌固定在絕緣水平面上，導軌間距為1m,導軌中部有一個直徑也為1m的圓

形勻強磁場區(qū)域，與兩導軌相切于M、N兩點，磁感應強度大小為1T、方向豎直向下，長度略大于1m的金屬棒垂直

導軌水平放置在磁場區(qū)域中，并與區(qū)域圓直徑MN重合。金屬棒的有效電阻為（）.5。，一勁度系數(shù)為3N/m的水平輕質(zhì)

彈簧一端與金屬棒中心相連，另一端固定在墻壁上，此時彈簧恰好處于原長.兩導軌通過一阻值為1C的電阻與一電

動勢為4V、內(nèi)阻為0.5。的電源相連，導軌電阻不計。若開關S閉合一段時間后，金屬棒停在導軌上的位置，下列說

法正確的是（）

xx*xx*'I5

A.金屬棒停止的位置在MN的右側(cè)

B.停止時，金屬棒中的電流為4A

C.停止時，金屬棒到MN的距離為0.4m

D.停止時，舉報受到的安培力大小為2N

9、如圖所示，上表面光滑的半圓柱體放在水平地面上，一小物塊從靠近半圓柱體頂點。的A點，在外力廠作用下沿

圓弧緩慢下滑到8點，此過程中F始終沿圓弧的切線方向且半圓柱體保持靜止狀態(tài)。下列說法中正確的是（）

A.半圓柱體對小物塊的支持力變大

B.外力廠變大

C.地面對半圓柱體的支持力先變大后變小

D.地面對半圓柱體的摩擦力先變大后變小

10、下列說法正確的是（）

A.氣體的溫度升高，每個氣體分子運動的速率都增大

B.分子間引力和斥力同時存在，都隨距離增大而減小，但斥力變化更快

C.附著層內(nèi)分子間距離小于液體內(nèi)部分子間距離時，液體與固體間表現(xiàn)為浸潤

D.已知阿伏伽德羅常數(shù)，氣體的摩爾質(zhì)量和密度，可算出該氣體分子間的平均距離

E.由熱力學第一定律可知做功不一定改變內(nèi)能，熱傳遞也不一定改變內(nèi)能，但同時做功和熱傳遞一定會改變內(nèi)能

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）為了測量一電壓表V的內(nèi)阻，某同學設計了如圖1所示的電路。其中V。是標準電壓表，R。和R分別是滑

動變阻器和電阻箱，S和&分別是單刀雙擲開關和單刀開關，E是電源。

⑴用筆畫線代替導線，根據(jù)如圖1所示的實驗原理圖將如圖2所示的實物圖連接完整_____。

⑵實驗步驟如下：

①將S撥向接點1,接通Si,調(diào)節(jié),使待測表頭指針偏轉(zhuǎn)到適當位置，記下此時的讀數(shù)U；

②然后將S撥向接點2,保持R。不變，調(diào)節(jié),使,記下此時R的讀數(shù)；

③多次重復上述過程，計算R讀數(shù)的,即為待測電壓表內(nèi)阻的測量值。

（3）實驗測得電壓表的阻值可能與真實值之間存在誤差，除偶然誤差因素外，還有哪些可能的原因，請寫出其中一種可

能的原因：?

12.（12分）測定某種特殊電池的電動勢和內(nèi)阻。其電動勢E約為8V,內(nèi)阻r約為50Q。實驗室提供的器材：

A、量程為200mA.內(nèi)阻未知的電流表G；

B、電阻箱用（0-999.9。）；

C、滑動變阻器與（0-20。）

D、滑動變阻器與（0-60。）；

E、開關3只，導線若干。

⑴先用如圖所示的電路來測定電流表G內(nèi)阻。補充完成實驗：

E.r沙

—?——

①為確保實驗儀器安全，滑動變阻器尺應該選?。ㄟx填或“4”）；

②連接好電路，斷開S1、S2,將R的滑片滑到（選填"a”或"b”）端;

③閉合S-調(diào)節(jié)R,使電流表G滿偏;

④保持R'不變，再閉合S?,調(diào)節(jié)電阻箱電阻9=2Q時，電流表G的讀數(shù)為100mA；

⑤調(diào)節(jié)電阻箱時，干路上電流幾乎不變，則測定的電流表G內(nèi)阻Rg=Q；

（2）再用如圖甲所示的電路，測定該特殊電池的電動勢和內(nèi)阻。由于電流表G內(nèi)阻較小，在電路中串聯(lián)了合適的定值電

阻&作為保護電阻。按電路圖連接好電路，然后閉合開關S,調(diào)整電阻箱小的阻值為R,讀取電流表的示數(shù)/,記錄

多組數(shù)據(jù)（R,/）,建立坐標系，描點作圖得到了如圖乙所示的圖線，則電池的電動勢后=V,內(nèi)阻

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，嫦娥四號著陸器為了尋找月面上的平坦的著陸區(qū)，可以懸停在月面附近，已知著陸器在月面

附近的重力為G,忽略懸停過程由于噴氣而引起的重力變化，燃氣的噴射速度為外求著陸器懸停時單位時間內(nèi)噴出

燃氣的質(zhì)量。

14.(16分)一列簡諧橫波在均勻介質(zhì)中沿x軸正方向。傳播，Q3s時波傳到x=9m處的質(zhì)點B點，其波形如圖甲所

示，A質(zhì)點的振動情況如圖乙所示，求：

⑴從U3s時開始C質(zhì)點經(jīng)過多長時間位移第一次為4m；

(ii)在簡諧橫波從B質(zhì)點傳到C質(zhì)點的過中，A質(zhì)點運動的路程。

15.(12分)人們對電場的認識是不斷豐富的，麥克斯韋經(jīng)典電磁場理論指出，除靜止電荷產(chǎn)生的靜電場外，變化的

磁場還會產(chǎn)生感生電場。靜電場和感生電場既有相似之處，又有區(qū)別。電子質(zhì)量為，"，電荷量為心請分析以下問題。

(1汝口圖1所示，在金屬絲和金屬板之間加以電壓U,金屬絲和金屬板之間會產(chǎn)生靜電場，金屬絲發(fā)射出的電子在靜電

場中加速后，從金屬板的小孔穿出。忽略電子剛剛離開金屬絲時的速度，求電子穿出金屬板時的速度大小V；

(2)電子感應加速器是利用感生電場加速電子的裝置，其基本原理如圖2所示。上圖為側(cè)視圖，S、N為電磁鐵的兩個

磁極，磁極之間有一環(huán)形真空室，下圖為真空室的俯視圖。電磁鐵線圈中電流發(fā)生變化時，產(chǎn)生的感生電場可以使電

子在真空室中加速運動。

a.如果電子做半徑不變的變加速圓周運動。已知電子運動軌跡半徑為R,電子軌跡所在處的感生電場的場強大小恒為

E,方向沿軌跡切線方向。求初速為0的電子經(jīng)時間f獲得的動能線及此時電子所在位置的磁感應強度大小3；

氏在靜電場中，由于靜電力做的功與電荷運動的路徑無關，電荷在靜電場中具有電勢能，電場中某點的電荷的電勢能

與它的電荷量的比值，叫做這一點的電勢。試分析說明對加速電子的感生電場是否可以引入電勢概念。

金屬絲/金屬板

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、C

【解析】

A.從圖示位置開始計時，磁通量為零，感應電動勢最大，所以電動勢隨時間的變化關系為

e=NBScocoscot(V)

代入數(shù)據(jù)得e=40cos200/(V),故A錯誤;

B.由瞬時值表達式e=40cos200r(V),可知線圈產(chǎn)生的電動勢最大值為耳“=40v,但電壓示數(shù)是有效值，故示

數(shù)為

U=率=20&v

V2

故B錯誤;

C.根據(jù)

U[:U2=nl:n2

解得變壓器副線圈的電壓=6072V,所以電阻R上消耗的電功率為

B=^=720W

2R

故C正確;

D.交流電的頻率經(jīng)過變壓器不發(fā)生變化，故D錯誤。

故選C。

2、C

【解析】

A.根據(jù)愛因斯坦光電效應方程可知，逸出的光電子的最大初動能與入射光的頻率成一次函數(shù)關系，不是正比關系,

故A項錯誤；

B.重核裂變過程釋放出能量，組成原子核的核子越多，它的結(jié)合能越大，故B項錯誤；

C.根據(jù)衰變規(guī)律得

機刺=%

由題意知

m^\=（8-7.875）g=0.125g

Z=22.8天

解得匯=3.8天，故C項正確；

he

D.根據(jù)△七二與可知，入射光的能量與波長成反比，氫原子從能級3躍遷到能級2輻射出的光子小于從能級2躍遷

到能級1輻射出的光子的能量，則氫原子從能級3躍遷到能級2輻射出的光子的波長大于從能級2躍遷到能級1輻射

出的光子的波長，故D項錯誤。

故選C。

3、D

【解析】

2

在4點，小球開始離開圓弧曲面，只受重力，則有：mg=m—

R

?in/?

得：v=，之后小球做平拋運動，貝（I：R=]g/，得:t=’7-則平拋運動的最小水平位移為:

X=vt=y/gjRx^—=y/2R,

所以BC的最小距離為：d=(正—1)火

A、B、C錯誤；D正確；故選D.

4、A

【解析】

理想變壓器原線圈接有電阻，可運用等效電阻法把副線圈的電阻箱搬到原線圈上，則

/陽效=〃

_L=上

，2n\

得

%事小

而等效的全電路要使外電阻R效的功率最大，需要

R淑~&)

滿足可變電阻的功率能取最大值，解得

R=9&、

故A正確，BCD錯誤。

故選A。

5、A

【解析】

A.滑動變阻器的滑動端由“向5緩慢滑動的過程中，值阻值變大，電阻總電阻變大，根據(jù)閉合電路歐姆定律知，總

電流減小，電流表示數(shù)減小，電壓表測量的是滑動變阻器兩端的電壓

U=E—KR]+r)

總電流減小，電壓表示數(shù)增大，故A正確；

B.容器兩端電壓即電壓表兩端電壓Q=CU,電壓增大，電容器所帶電荷量增多，故B錯誤；

C.流過電阻Q的電流減小，由公式可知，消耗的功率變小，故C錯誤；

D.當外電阻等于內(nèi)阻時，電源的輸出功率最大，題干中沒有明確外電阻與內(nèi)阻的關系，故滑動變阻器后的滑動端由

a向力緩慢滑動的過程中，電源的輸出功率不一定增大，故D錯誤。

故選A。

6、B

【解析】

設，，鵲橋，，中繼星質(zhì)量為小，地球質(zhì)量為月球質(zhì)量為M2,對中繼星有

MmM,m

G―T}+G——=m(o2x7r

(7r>r2

對于月球來說，中繼星對它的引力遠遠小于地球?qū)λ囊Υ笮?，故略去不?/p>

G”Ma)2x6r

(6r)22

聯(lián)立解得

”3

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、AD

【解析】

A.由圖象可知，檢閱車的運動過程為：0”為勻加速直線運動，必是恒定功率運動，且加速度在逐漸減小，所以A

時刻牽引力和功率最大，兒是勻速直線運動，女?f3時間內(nèi)其牽引力等于了,故A正確。

B.在。?A時間段，由v-f圖象知檢閱車做勻加速直線運動，故B錯誤。

C.在0?f2時間段，由圖象可知，檢閱車先做勻加速運動再做變加速運動，故此段時間內(nèi)平均速度大于N，故

2

C錯誤；

D.設時間A?打內(nèi)檢閱車克服阻力所做功為協(xié)，由動能定理

P(r-—mv：

221

克服阻力所做功為Wf=尸〃2-4)一g加q+；加丫；

故D正確。

故選AD.

8、AC

【解析】

A.由金屬棒中電流方向從M到N可知，金屬棒所受的安培力向右，則金屬棒停止的位置在MN的右側(cè)，故A正確;

B.停止時，金屬棒中的電流

E

/==2A

/?+/?0+r

故B錯誤：

C.設棒向右移動的距離為x,金屬棒在磁場中的長度為2y,則

kx=BI(2y)

解得

x=0.4m、2j=0.6m

故C正確；

D.金屬棒受到的安培力

F=B/(2y)=1.2N

故D錯誤。

故選ACo

9、BD

【解析】

AB.物塊緩慢下滑即平衡，尸始終沿圓弧的切線方向即始終垂直于圓柱面支持力為的方向，因此總有

F=mgsin0

Fi=7/igcosO

下滑過程中，增大，因此尸增大，K減小，故A錯誤，B正確;

附g

(a)

CD.對半圓柱體分析，地面對半圓柱體的摩擦力

Ff=Fisin0=/ngcosOsinO=—mgsin20

地面對半圓柱體的支持力

FN=Mg+Ficos0=A/g+/wgcos20

，從接近0°到90。變化的過程中，摩擦力先增大后減小，支持力一直減??；故D正確，C錯誤。

故選BD?

10、BCD

【解析】

A、溫度是分子平均動能的標志，氣體溫度升高，分子的平均動能增加，分子的平均速率增大，不是每個氣體分子運

動的速率都增大，故A錯誤；

B、根據(jù)分子力的特點可知，分子間引力和斥力同時存在，都隨距離增大而減小，隨距離減小而增大，但斥力變化更

快，故B正確；

C、附著層內(nèi)分子間距離小于液體內(nèi)部分子間距離時，附著層內(nèi)分子間作用表現(xiàn)為斥力，附著層有擴展趨勢，液體與

固體間表現(xiàn)為浸潤，故C正確；

D、知道阿伏加德羅常數(shù)、氣體的摩爾質(zhì)量和密度，可求出氣體的摩爾體積，然后求出每個氣體分子占據(jù)的空間大小，

從而能求出氣體分子間的平均距離，故D正確；

E、做功與熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，但同時做功和熱傳遞，根據(jù)熱力學第一定律可知，不一定會改變內(nèi)能，故E

錯誤。

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、L罔獻4標準電壓表hR標準電壓表匕仍為u平均值電阻

箱阻值不連接，電流通過電阻發(fā)熱導致電阻阻值發(fā)生變化，電源連續(xù)使用較長時間，電動勢降低，內(nèi)阻增大等。

【解析】

(1)電路連線如圖；

(2)①將S撥向接點1,接通Si,調(diào)節(jié)Ro,使待測表頭指針偏轉(zhuǎn)到適當位置，記下此時標準電壓表V。的讀數(shù)U；

②然后將S撥向接點2,保持Ro不變，調(diào)節(jié)R,使標準電壓表Vo仍為U,記下此時R的讀數(shù)；

③多次重復上述過程，計算R讀數(shù)的平均值，即為待測電壓表內(nèi)阻的測量值。

(3)原因：電阻箱阻值不連續(xù)；電流通過電阻發(fā)熱導致電阻阻值發(fā)生變化；電源連續(xù)使用較長時間，電動勢降低，內(nèi)

阻增大等。

12、R2a21048

【解析】

⑴①口］.由題意可知，電源電動勢約為8V,而電流表量程為200mA,則電流表達滿偏時需要的電流為

故為了安全和準確，滑動變阻器應選擇出;

②[2].為了讓電路中電流由最小開始調(diào)節(jié)，滑動變阻器開始時接入電阻應最大，故滑片應滑至a