2021-2022學(xué)年甘肅省金昌市永昌四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1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。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，吊橋AB長L，質(zhì)量均勻分布，重G1。A端由鉸鏈支于地面，B端由繩拉住，繩繞過小滑輪C掛重物，重G2。重力作用線沿鉛垂線AC，AC=AB。當(dāng)?shù)鯓蚱胶鈺r，吊橋與鉛垂線的夾角θ為A．2arcsin B．a(chǎn)rcsin C．2arctan D．a(chǎn)rctan2．如圖所示，小球被輕繩系住，靜止在光滑斜面上．若按力的實際作用效果來分解小球受到的重力G，則G的兩個分力的方向分別是圖中的()A．1和2B．1和3C．2和3D．1和43．如圖所示，在以R0為半徑，O為圓心的圓形區(qū)域內(nèi)存在磁場，直徑MN左側(cè)區(qū)域存在一勻強磁場，方向垂直于紙面向外，磁感應(yīng)強度大小為B1；MN右側(cè)區(qū)域也存在一勻強磁場，方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強度大小為B2，有一質(zhì)量為m，電荷量為+q的帶電粒子（不計重力）沿垂直于MN的方向從P點射入磁場，通過磁場區(qū)域后自Q點離開磁場，離開磁場時其運動方向仍垂直于MN。已知OP與MN的夾角為θ1，OQ與MN的夾角為θ2，粒子在左側(cè)區(qū)域磁場中的運動時間為t1，粒子在右側(cè)區(qū)域磁場中的運動時間為t2，則下列說法正確的是（）A． B．C． D．4．如圖所示，在直角坐標(biāo)系xOy平面內(nèi)存在一點電荷，帶電荷量為－Q，坐標(biāo)軸上有A、B、C三點，并且OA=OB=BC=a，其中A點和B點的電勢相等，O點和C點的電場強度大小相等。已知靜電力常量為k，則（）A．點電荷位于B點處B．O點電勢比A點電勢高C．C點處的電場強度大小為D．將正的試探電荷從A點沿直線移動到C點，電勢能先增大后減小5．兩質(zhì)點、同時、同地、同向出發(fā)，做直線運動。圖像如圖所示。直線與四分之一橢圓分別表示、的運動情況，圖中橫、縱截距分別為橢圓的半長軸與半短軸（橢圓面積公式為，為半長軸，為半短軸）。則下面說法正確的是（）A．當(dāng)時， B．當(dāng)，兩者間距最小C．的加速度為 D．當(dāng)?shù)乃俣葴p小為零之后，才追上6．如圖所示，空間有一正三棱錐P-ABC，D點是BC邊的中點，O點是底面ABC的中心?，F(xiàn)在頂點P固定一負(fù)點電荷，下列說法正確的是（）A．底面ABC為等勢面B．A、B、C三點的電場強度相同C．若B、O、C三點的電勢為φB、φO、φC，則有φB－φO=φC－φOD．將一正的試探電荷從B點沿直線BC經(jīng)過D點移到C點，靜電力對該試探電荷先做負(fù)功后做正功二、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．下列各種說法中正確的是（）A．布朗運動是分子熱運動的宏觀現(xiàn)象，可以發(fā)生在固體、液體和氣體中B．?dāng)U散現(xiàn)象反映了分子的無規(guī)則運動，可以發(fā)生在固體、液體、氣體的任何兩種中C．分子力較大時，分子勢能較大；分子力較小時，分子勢能較小D．液晶分子排列比較整齊，但不穩(wěn)定，其光學(xué)性質(zhì)隨溫度的變化而變化E.只要是具有各向異性的物體一定是晶體，具有各向同性的物體不一定是非晶體8．一質(zhì)量為的電動汽車在平直公路上以恒定的功率加速行駛，當(dāng)速度大小為時，其加速度大小為（），設(shè)汽車所受阻力恒為（），重力加速度為，下列說法正確的是（）A．汽車的功率為 B．汽車的功率為C．汽車行駛的最大速率為 D．汽車行駛的最大速率為9．如圖所示，一段均勻帶電的絕緣圓弧，所帶電荷量為。圓弧圓心為O，兩端點分別為P、Q、M、N為圓弧上的兩點，且PN和MQ均為直徑。已知O點場強大小為，電勢為。則圓弧PM在圓心O點處產(chǎn)生的場強E的大小和電勢分別為（）A． B． C． D．10．如圖所示,傾角為30°的斜面體置于水平地面上。一根不可伸長的輕繩兩端分別系著小球A和物塊B,跨過固定于斜面體頂端的小滑輪O,A的質(zhì)量為m,B的質(zhì)量為4m。開始時,用手托住A,使OA段繩恰處于水平伸直狀態(tài)(繩中無拉力),OB繩平行于斜面,此時B靜止不動。將A由靜止釋放,在其下擺過程中,斜面體始終保持靜止。下列判斷中正確的是()A．物塊B始終處于靜止?fàn)顟B(tài)B．地面對斜面體的摩擦力方向一直向右C．物塊B受到的摩擦力一直減小D．小球A、B系統(tǒng)的機械能不守恒三、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）如圖所示為某同學(xué)設(shè)計的一種探究動量守恒定律的實驗裝置圖。水平桌面固定一長導(dǎo)軌，一端伸出桌面，另一端裝有豎直擋板，輕彈簧的一端固定在豎直擋板上，另一端被入射小球從自然長度位置A點壓縮至B點，釋放小球，小球沿導(dǎo)軌從右端水平拋出，落在水平地面上的記錄紙上，重復(fù)10次，確定小球的落點位置；再把被碰小球放在導(dǎo)軌的右邊緣處，重復(fù)上述實驗10次，在記錄紙上分別確定入射小球和被碰小球的落點位置(從左到右分別記為P、Q、R)，測得OP=x1，OQ=x2，OR=x3（1）關(guān)于實驗的要點，下列說法正確的是___A.入射小球的質(zhì)量可以小于被碰小球的質(zhì)量B.入射小球的半徑必須大于被碰小球的半徑C.重復(fù)實驗時，每次都必須將彈簧壓縮至B點D.導(dǎo)軌末端必須保持水平（2）若入射球的質(zhì)量為m1，被碰小球的質(zhì)量為m2，則該實驗需要驗證成立的表達(dá)式為__（用所給符號表示）；（3）除空氣阻力影響外，請再說出一條可能的實驗誤差來源_______。12．（12分）為了測量一精密金屬絲的電阻率：Ⅰ．先用多用電表擋粗測其電阻為______Ω，然后用螺旋測微器測其直徑為______mm，游標(biāo)卡尺測其長度是_____mm.Ⅱ．為了減小實驗誤差，需進(jìn)一步測其電阻，除待測金屬絲外，實驗室還備有的實驗器材如下：A．電壓表(量程3V，內(nèi)阻約為)B．電壓表(量程15V，內(nèi)阻約為)C．電流表(量程3A，內(nèi)阻約為)D．電流表(量程600mA，內(nèi)阻約為)E．滑動變阻器(，0.6A)F．滑動變阻器(，0.1A)G．輸出電壓為3V的直流穩(wěn)壓電源EH．電阻箱I．開關(guān)S，導(dǎo)線若干為了盡量多測幾組實驗數(shù)據(jù)，則上述器材中應(yīng)選用的實驗器材除G、I外，還需的是(填代號)________．請在虛線框內(nèi)設(shè)計最合理的電路圖_______并將圖的實物連線．_______如果金屬絲直徑為D，長度為L，所測電壓為U，電流為I，寫出計算電阻率公式________．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，將一個折射率為的透明長方體放在空氣中，矩形ABCD是它的一個截面，一單色細(xì)光束入射到P點，入射角為θ．，求：（1）若要使光束進(jìn)入長方體后能射至AD面上，角θ的最小值；（2）若要此光束在AD面上發(fā)生全反射，角θ的范圍．14．（16分）如圖所示，寬度的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌、的電阻不計，垂直導(dǎo)軌水平放置一質(zhì)量、電阻的金屬桿，導(dǎo)軌上端跨接一個阻值的燈泡，整個裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中，導(dǎo)軌平面與水平面之間的夾角。金屬桿由靜止開始下滑，始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，金屬桿與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)。下滑過程重力功率達(dá)到最大時，燈泡剛好正常發(fā)光。（，，）求：（1）磁感應(yīng)強度的大??；（2）當(dāng)金屬桿的速度達(dá)到最大速度的一半時，金屬桿的加速度大小。15．（12分）如下圖，一橫截面積為S的絕熱氣缸固定在絕熱水平面上，一絕熱活塞封閉氣缸內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體，在氣缸右側(cè)有一暖氣管，氣缸與暖氣管相接處密閉性良好，氣缸左側(cè)的活塞用一跨過定滑輪的輕繩與一質(zhì)量為M的砝碼相連。當(dāng)活塞穩(wěn)定后，測得活塞到氣缸右側(cè)壁之間的距離L，溫度傳感器測得此時氣缸內(nèi)氣體的溫度為T1?，F(xiàn)讓高溫暖氣從暖氣管的上端流進(jìn)、再從暖氣管的下端流出，經(jīng)過一段時間后發(fā)現(xiàn)活塞緩慢向左移動了一小段距離后便靜止不動了。這個過程中氣缸內(nèi)的氣體吸收熱量Q后，溫度傳感器的讀數(shù)為T2。設(shè)重力加速度為g，大氣壓強為P0，忽略所有摩擦，回答問題。(i)試分析密閉氣體體積的變化，并求出此變化量ΔV；(ii)求此過程中氣缸內(nèi)氣體內(nèi)能的變化量ΔU。

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、A【解析】

以為支點，根據(jù)力矩平衡條件：可得：解得：A．與分析相符，故A正確；B．與分析不符，故B錯誤；C．與分析不符，故C錯誤；D．與分析不符，故D錯誤；故選A。2、A【解析】

將力進(jìn)行分解時，一般要按照力的實際作用效果來分解或按需要正交分解，若要按照力的實際作用效果來分解，要看力產(chǎn)生的實際效果?！驹斀狻啃∏蛑亓Ξa(chǎn)生兩個效果，一是使繩子拉伸，二是使斜面受壓，故應(yīng)按此兩個方向分解，分別是1和2，故A正確，BCD錯誤。故選：A。【點睛】按照力的實際作用效果來分解是常用方法，看準(zhǔn)產(chǎn)生的效果即可，比較簡單。3、D【解析】

AB．粒子運動軌跡如圖所示：

由幾何知識可知，粒子在兩個磁場中的軌跡半徑分別為粒子在磁場中做勻速圓周運動洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得解得則故AB錯誤；

CD．粒子在磁場中做勻速圓周運動的周期為粒子在磁場中轉(zhuǎn)過的圓心角θ相等，粒子在磁場中的運動時間為則有故C錯誤，D正確。

故選D。4、B【解析】

A．A點和B點的電勢相等，點電荷必位于A點和B點連線的垂直平分線上；O點和C點的電場強度大小相等，點電荷位于O點和C點連線的垂直平分線上，故帶負(fù)電的點電荷位于坐標(biāo)處，故A錯誤；B．根據(jù)點電荷周圍電場分布可知，O點電勢比A點電勢高，故B正確；C．C點的電場強度大小故C錯誤；D．將帶正電的試探電荷從A點沿直線移動到C點，電場力先做正功后做負(fù)功，電勢能先減小后增大，故D錯誤。故選B。5、C【解析】

AB．兩質(zhì)點、從同一地點出發(fā)，橢圓軌跡方程為由題圖可知、，當(dāng)帶入方程解得在本題的追及、相遇問題中，初始時刻的速度大于的速度，二者距離越來越大，速度相等的瞬間，兩者間距最大，AB錯誤；C．做的是初速度為零的勻加速直線運動，經(jīng)過后速度為，即C正確；D．圖線和時間軸圍成的面積為位移，經(jīng)過，速度減小為零，的位移為所圍成圖形的面積的位移為A的位移大于B的位移，說明在停下來之前，已經(jīng)追上了，D錯誤。故選C。6、C【解析】

A．O到P點距離比ABC三點到P點距離短，故電勢比ABC三點電勢低，又O點為底面ABC上的一點，故底面ABC不為等勢面，故A錯誤；B．A、B、C三點到P點距離相同，故三點電場強度大小相等，但方向不同，故A、B、C三點的電場強度不相同，故B錯誤；C．BC兩點到O點距離相等，兩點電勢相等，則φB-φO=φC-φO故C正確；D．BC兩點到P點距離相等，兩點電勢相等，D點到P點距離小于BP、或CP兩點距離，故D的電勢低于B、C兩點電勢，故正試探電荷從B點沿直線BC經(jīng)過D點移到C點，電勢能先減小后增加，故靜電力對該試探電荷先做正功后做負(fù)功，故D錯誤；故選C。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、BDE【解析】

A．布朗運動是懸浮在液體、氣體中的固體小顆粒的運動，所以只能發(fā)生在液體和氣體中，故A錯誤；B．?dāng)U散現(xiàn)象是兩種物質(zhì)的分子相互進(jìn)入對方，可在固、液、氣三種物質(zhì)中任兩種中發(fā)生，故B正確；C．當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時，隨分子間的距離增大，分子力先增后減，但分子勢能一直增大，故C錯誤；D．液晶分子在特定的方向排列比較整齊，具有各向異性，但分子排列不穩(wěn)定，外界條件的微小變化都會引起液晶分子排列的變化，從而改變液晶的某些性質(zhì)，如溫度、壓力和外加電壓等的變化，都會引起液晶光學(xué)性質(zhì)的變化，故D正確；E．單晶體的物理性質(zhì)是各向異性，多晶體和非晶體的物理性質(zhì)是各向同性，故E正確。故選BDE。8、BC【解析】

AB．車的額定功率為P，汽車的速度為v時，根據(jù)牛頓第二定律得得故A錯誤，B正確。CD．汽車勻速運動時牽引力等于阻力，速率最大，故有故C正確，D錯誤。故選BC。9、BC【解析】

AB．根據(jù)對稱性可知圓弧PM和QN在0點的合場強為0，圓弧MN在O點的場強為整個圓弧所帶電荷在O點處的場強，又圓弧PM、MN和NQ在O點處的場強大小相等，則圓弧PM在圓心處的場強大小，選項A錯誤，B正確；CD．電勢為標(biāo)量，圓弧PM、MN和QN在O點的電勢相等，，選項C正確，D錯誤。故選BC。10、AB【解析】

小球下擺時做圓周運動，下擺的速度越來越大，所需向心力越來越大，小球達(dá)到最低點時速度最大，繩子的拉力最大；小球A下擺過程中只受重力作用，機械能守恒，設(shè)繩子的長度是L，由機械能守恒定律得：mgL=12mv2，在最低點，由牛頓第二定律得：F-mg=mv2L，解得繩子的拉力為F=3mg，即物塊B受到繩子沿斜面向上的拉力為3mg，而B的重力沿斜面向下的分力為4mgsin30°=2mg，所以，斜面對B的靜摩擦力沿斜面向下為mg，而物塊B在小球A還沒有下擺時受到斜面的靜摩擦力沿斜面向上為2mg，因此物塊B始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，物塊B受到的摩擦力先減小后增大，故C錯誤；對物體B和斜面體整體受力分析，由于A球向左下方拉物體三、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、CD軌道摩擦的影響：確認(rèn)落點P、Q、R時的誤差：，，的測量誤差【解析】

（1）[1]A．為防止兩球碰撞后入射球反彈，入射小球的質(zhì)量必須大于被碰小球的質(zhì)量，故A錯誤；B．為使兩球發(fā)生正碰，入射小球的半徑必須與被碰小球的半徑相同，故B錯誤；C．為了保證入射球每次到達(dá)桌面邊緣的速度相同，則重復(fù)實驗時，每次都必須將彈簧壓縮至B點，從而讓入射球獲得相同的彈性勢能，故C正確；D．為了保證兩球碰后都能做平拋運動從而能求出飛出時的速度，導(dǎo)軌末端必須保持水平，故D正確。故選CD。（2）[2]兩球碰撞過程系統(tǒng)的動量守恒，以向右為正方向，有小球做平拋運動的時間t相等，兩邊同時乘以t，有結(jié)合碰撞前后的小球落點情況，換算水平距離后，有，，可得（3）[3]除空氣阻力影響外，本實驗其它的誤差有：軌道摩擦的影響；確認(rèn)落點P、Q、R時的誤差；，，的測量誤差。12、6.02.093—2.097100.15ADE【解析】由圖示多用電表可知，待測電阻阻值是；由圖示螺旋測微器可知，其讀數(shù)為：，由圖示游標(biāo)卡尺可知，其示數(shù)為：；實驗需要G電源，I開關(guān)與導(dǎo)線，電源電動勢為3V，因此電壓表應(yīng)選A．通過待測電阻的最大電流約為，則電流表應(yīng)選：D．為保證電路安全方便實驗操作，滑動變阻器應(yīng)選：E．故選ADE；為測多組實驗數(shù)據(jù)，滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法；，，則有，電流表應(yīng)采用外接法，實驗電路圖如圖所示根據(jù)實驗電路圖連接實物電路圖，如圖所示由電阻定律可知:，又，聯(lián)立得.四、