2022屆河北省保定市曲陽(yáng)一中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須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫(xiě)在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫(xiě)姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。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。1．2018年5月17日，我國(guó)發(fā)布了《電動(dòng)自行車(chē)安全技術(shù)規(guī)范》同家標(biāo)準(zhǔn)，并于2019年4月15日起正式執(zhí)行。某電動(dòng)自行車(chē)在平直的實(shí)驗(yàn)公路上先勻速運(yùn)動(dòng)，從t=0時(shí)刻開(kāi)始進(jìn)行電動(dòng)自行車(chē)剎車(chē)實(shí)驗(yàn)，以檢驗(yàn)該性能是否符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)傳感器在電腦上自動(dòng)描繪出其圖像如圖所示。則下列分析正確的是A．剛要?jiǎng)x車(chē)時(shí)車(chē)的速度為15m/sB．剎車(chē)加速度大小為2.5m/s2C．剎車(chē)過(guò)程的位移為10mD．剎車(chē)前l(fā)s和最后1s通過(guò)的位移比為5:12．如圖，在xoy坐標(biāo)系中有圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，其圓心在原點(diǎn)O，半徑為L(zhǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外。粒子A帶正電，比荷為，第一次粒子A從點(diǎn)（－L，0）在紙面內(nèi)以速率沿著與x軸正方向成角射入磁場(chǎng)，第二次粒子A從同一點(diǎn)在紙面內(nèi)以相同的速率沿著與x軸正方向成角射入磁場(chǎng)，已知第一次在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間是第二次的2倍，則A． B．C． D．3．下列說(shuō)法正確的是（）A．天然放射現(xiàn)象揭示了原子具有核式結(jié)構(gòu)B．衰變成要經(jīng)過(guò)6次β衰變和8次α衰變C．α、β和γ三種射線(xiàn)中α射線(xiàn)的穿透力最強(qiáng)D．氫原子向低能級(jí)躍遷后，核外電子的動(dòng)能減小4．如圖所示，固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓環(huán)的最高點(diǎn)有一個(gè)光滑的小孔，質(zhì)量為m的小球套在圓環(huán)上，一根細(xì)線(xiàn)的下端系著小球，上端穿過(guò)小孔用力F拉住，繩與豎直方向夾角為θ，小球處于靜止?fàn)顟B(tài).設(shè)小球受支持力為FN，則下列關(guān)系正確的是（）A．F=2mgtanθ B．F=mgcosθC．FN=mg D．FN=2mg5．如圖所示，真空中ab、cd四點(diǎn)共線(xiàn)且ab=b=cd在a點(diǎn)和d點(diǎn)分別固定有等量的異種點(diǎn)電荷，則下列說(shuō)法正確的是A．b、c兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相反B．b、c兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小不相等，但方向相同C．同一負(fù)點(diǎn)電荷在b點(diǎn)的電勢(shì)能比在c點(diǎn)的小D．把正點(diǎn)電荷從b點(diǎn)沿直線(xiàn)移到c點(diǎn)，電場(chǎng)力對(duì)其先做正功后做負(fù)功6．如圖所示，輕質(zhì)彈簧下端掛有一質(zhì)量為的小球（視為質(zhì)點(diǎn)），靜止時(shí)彈簧長(zhǎng)為，現(xiàn)用一始終與彈簧軸向垂直的外力作用在小球上，使彈簧由豎直位置緩慢變?yōu)樗健Ｖ亓铀俣葹?。則在該過(guò)程中（）A．彈簧的彈力先增大后減小B．外力一直增大C．外力對(duì)小球做功為D．彈簧彈力對(duì)小球做功為二、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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7．下列說(shuō)法正確的是。A．食鹽、蔗糖、味精、玻璃都是晶體B．由于分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，所以任何物體都具有內(nèi)能C．硬幣可以浮在水面上，是因?yàn)樗谋砻鎻埩Φ淖饔肈．一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀(guān)自然過(guò)程都具有方向性E.已知氧氣的摩爾體積為V，每個(gè)氧氣分子的體積為V0，則阿伏加德羅常數(shù)8．如圖所示，一直角斜劈繞其豎直邊BC做圓周運(yùn)動(dòng)，物塊始終靜止在斜劈AB上。在斜劈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω緩慢增加的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．斜劈對(duì)物塊的支持力逐漸減小B．斜劈對(duì)物塊的支持力保持不變C．斜劈對(duì)物塊的摩擦力逐漸增加D．斜劈對(duì)物塊的摩擦力變化情況無(wú)法判斷9．如圖所示，在粗糙的水平地面上放著一左測(cè)截面是半圓的柱狀物體B，在物體B與豎直墻之間放置一光滑小球A，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用水平力F拉著物體B緩慢向右移動(dòng)一小段距離后，系統(tǒng)仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，在此過(guò)程中，下列判斷正確的是（）A．小球A對(duì)物體B的壓力逐漸增大 B．小球A對(duì)物體B的壓力逐漸減小C．拉力F逐漸減小 D．墻面對(duì)小球A的支持力先增大后減小10．如圖所示，兩條足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌豎直放置，兩導(dǎo)軌上端接有電阻R（其余電阻不計(jì)），虛線(xiàn)MM′和NN′之間有垂直于導(dǎo)軌平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，虛線(xiàn)NN′和PP′之間也有垂直于導(dǎo)軌平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2（B1>B2）?，F(xiàn)將質(zhì)量為m的金屬桿ab，從MM′上方某處由靜止釋放，金屬桿在下落的過(guò)程中與導(dǎo)軌保持良好接觸，且始終保持水平，已知ab棒到達(dá)NN′和PP′之前已經(jīng)勻速運(yùn)動(dòng)。則ab棒從MM′運(yùn)動(dòng)到PP′這段時(shí)間內(nèi)的v–t圖可能正確的是（）A． B． C． D．三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）某實(shí)驗(yàn)小組要測(cè)量?jī)晒?jié)干電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室有下列器材：A．靈敏電流計(jì)G（0~5mA，內(nèi)阻約為60Ω）B．電壓表V（0~3V，內(nèi)阻約為10kΩ）C．電阻箱R1（0~999.9Ω）D．滑動(dòng)變阻器R2（0~100Ω，1.5A）E．舊電池2節(jié)F．開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)若干(1)由于靈敏電流計(jì)的量程太小，需擴(kuò)大靈敏電流計(jì)的量程。測(cè)量靈敏電流計(jì)的內(nèi)阻的電路如圖甲所示，調(diào)節(jié)R2的阻值和電阻箱使得電壓表示數(shù)為2.00V，靈敏電流計(jì)示數(shù)為4.00mA，此時(shí)電阻箱接入電路的電阻為1．0Ω，則靈敏電流計(jì)內(nèi)阻為_(kāi)__________Ω；（保留1位小數(shù)）(2)為將靈敏電流計(jì)的量程擴(kuò)大為60mA，該實(shí)驗(yàn)小組將電阻箱與靈敏電流計(jì)并聯(lián)，則應(yīng)將電阻箱R1的阻值調(diào)為_(kāi)__________Ω；（保留3位有效數(shù)字）；(3)把擴(kuò)大量程后的電流表接入如圖乙所示的電路，根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)作出U－IG（IG為靈敏電流計(jì)的示數(shù)）圖象如圖丙所示，則該干電池組的電動(dòng)勢(shì)E=___________V；內(nèi)阻r=___________Ω（保留3位有效數(shù)字）。12．（12分）學(xué)習(xí)了“測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”后，物理課外活動(dòng)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，電路中電源電動(dòng)勢(shì)用E，內(nèi)阻用r表示。(1)若閉合電鍵S1，將單刀雙擲電鍵S2擲向a，改變電阻箱R的阻值得到一系列的電壓表的讀數(shù)U，處理數(shù)據(jù)得到圖像如圖乙所示，寫(xiě)出關(guān)系式___。（不考慮電表內(nèi)阻的影響）(2)若斷開(kāi)S1，將單刀雙擲電鍵S2擲向b，改變電阻箱R的阻值得到一系列的電流表的讀數(shù)I，處理數(shù)據(jù)得到圖像如圖丙所示，寫(xiě)出關(guān)系式___。（不考慮電表內(nèi)阻的影響）(3)課外小組的同學(xué)們對(duì)圖像進(jìn)行了誤差分析，發(fā)現(xiàn)將兩個(gè)圖像綜合起來(lái)利用，完全可以避免由于電壓表分流和電流表分壓帶來(lái)的系統(tǒng)誤差。已知圖像乙和丙縱軸截距分別為b1、b2，斜率分別為k1、k2。則電源的電動(dòng)勢(shì)E=____，內(nèi)阻r=____。(4)不同小組的同學(xué)用不同的電池組（均由同一規(guī)格的兩節(jié)干電池串聯(lián)而成），按照(1)中操作完成了上述的實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)不同組的電池組的電動(dòng)勢(shì)基本相同，只是內(nèi)電阻差異較大。同學(xué)們選擇了內(nèi)電阻差異較大的甲、乙兩個(gè)電池組繼續(xù)進(jìn)一步探究，對(duì)電池組的輸出功率P隨外電阻R變化的關(guān)系，以及電池組的輸出功率P隨路端電壓U變化的關(guān)系進(jìn)行了猜想，并分別畫(huà)出了如圖丁所示的P—R和P—U圖像。若已知甲電池組的內(nèi)電阻較大，則下列各圖中可能正確的是____（選填選項(xiàng)的字母）。A．B．C．D．四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖，長(zhǎng)，粗細(xì)均勻的玻璃管一端封閉。水平放置時(shí)，的空氣被水銀柱封住，水銀柱長(zhǎng)。將玻璃管緩慢地轉(zhuǎn)到開(kāi)口向下的豎直位置，然后豎直插入水銀槽，插入后有的水銀柱進(jìn)入玻璃管。設(shè)整個(gè)過(guò)程中溫度始終保持不變，大氣壓強(qiáng)。求插入水銀槽后管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)。14．（16分）如圖所示，在xOy平面內(nèi)，MN與y軸平行，間距為d，其間有沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E。y軸左側(cè)有寬為L(zhǎng)的垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，MN右側(cè)空間存在范圍足夠?qū)?、垂直紙面的勻?qiáng)磁場(chǎng)（圖中未標(biāo)出）。質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子從P（d，0）沿x軸負(fù)方向以大小為v0的初速度射入勻強(qiáng)電場(chǎng)。粒子到達(dá)O點(diǎn)后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間還能再次回到O點(diǎn)。已知電場(chǎng)強(qiáng)度E=，粒子重力不計(jì)。(1)求粒子到O點(diǎn)的速度大?。?2)求y軸左側(cè)磁場(chǎng)區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大小應(yīng)滿(mǎn)足什么條件？(3)若滿(mǎn)足(2)的條件，求MN右側(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2和y軸左側(cè)磁場(chǎng)區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大小關(guān)系。15．（12分）如圖所示為一巨大的玻璃容器，容器底部有一定的厚度，容器中裝一定量的水，在容器底部有一單色點(diǎn)光源，已知水對(duì)該單色光的折射率為4/3，玻璃對(duì)該單色光的折射率為1.5，容器底部玻璃的厚度為d，水的深度為2d．求：（1）該單色光在玻璃和水中傳播的速度（2）水面形成的圓形光斑的半徑（不考慮兩個(gè)界面處的反射光線(xiàn)）

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、C【解析】

AB．自行車(chē)做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)：整理形式：根據(jù)圖像可知：；又根據(jù)圖中斜率求解加速度：解得：，AB錯(cuò)誤；C．自行車(chē)勻減速至0，逆過(guò)程視為初速度為0的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，根據(jù)：解得剎車(chē)時(shí)間：，根據(jù)：解得：，C正確；D．剎車(chē)最后通過(guò)的位移：剎車(chē)前通過(guò)的位移：剎車(chē)前l(fā)s和最后1s通過(guò)的位移比為3:1，D錯(cuò)誤。故選C。2、B【解析】

粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示：，

根據(jù)洛倫茲力提供向心力有：則粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為：根據(jù)幾何知識(shí)可知BOCO1以及BODO2為菱形，所以∠1=180°-（90°-α）=90°+α∠2=180°-（90°+β）根據(jù)題意可知∠1=2∠2，所以得到α+2β＝90°＝。A．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選B。3、B【解析】

A．天然放射現(xiàn)象中，原子核發(fā)生衰變，生成新核，同時(shí)有中子產(chǎn)生，因此說(shuō)明了原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，但不能說(shuō)明原子具有核式結(jié)構(gòu)，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒知，質(zhì)量數(shù)少32，則發(fā)生8次α衰變，導(dǎo)致電荷數(shù)少16，但是電荷數(shù)共少10，可知，發(fā)生了6次β衰變，故B正確；C．γ射線(xiàn)的穿透能力最強(qiáng)，電離能力最弱，α射線(xiàn)的穿透能力最弱，電離能力最強(qiáng)，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)玻爾理論可知，氫原子向低能級(jí)躍遷后，電子軌道的半徑減小，由庫(kù)侖力提供向心力得可知核外電子的動(dòng)能增大，故D錯(cuò)誤。故選B。4、C【解析】

對(duì)小球進(jìn)行受力分析，小球受重力G，F(xiàn)，F(xiàn)N，三個(gè)力，滿(mǎn)足受力平衡。作出受力分析圖如下：由圖可知△OAB∽△GFA，即：解得：FN=G=mgA．F=2mgtanθ，與分析不符，故A錯(cuò)誤；B．F=mgcosθ，與分析不符，故B錯(cuò)誤；C．FN=mg，與分析相符，故C正確；D．FN=2mg，與分析不符，故D錯(cuò)誤；故選：C。5、C【解析】

A、B項(xiàng)：由等量異種電荷的電場(chǎng)線(xiàn)分布可知，b、c兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向相同，故A、B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：由電場(chǎng)線(xiàn)從正電荷指向負(fù)電荷即電場(chǎng)線(xiàn)由b指向c，所以b點(diǎn)的電勢(shì)高于c點(diǎn)電勢(shì)，根據(jù)負(fù)電荷在電勢(shì)低處電勢(shì)能大，即負(fù)電荷在b點(diǎn)的電勢(shì)更小，故C正確；D項(xiàng)：由C分析可知，電場(chǎng)線(xiàn)從b指向c，正電荷從b沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)到c，電場(chǎng)力一直做正功，故D錯(cuò)誤．故應(yīng)選：C．6、B【解析】

AB．小球受外力、重力和彈簧彈力三個(gè)力構(gòu)成一個(gè)三角形，當(dāng)外力與彈簧彈力垂直時(shí)最小，由三角形定則可判斷，彈簧彈力一直減小，外力一直增大，故A不符合題意，B符合題意；CD．由上分析可知外力F和彈簧的彈力都是變力，所以無(wú)法直接求出外力和彈力所做的功，只能根據(jù)能量守恒求出外力與彈簧彈力的合力對(duì)小球做的功等于，故CD不符合題意。故選B。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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BCD【解析】

A．食鹽、蔗糖、味精是晶體，而玻璃是非晶體，故A錯(cuò)誤；B．由于組成物體的分子永不停息在做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，一定有分子動(dòng)能，所以任何物體都具有內(nèi)能，故B正確；C．硬幣可以浮在平靜的水面上是因?yàn)橐后w表面存在張力，故C正確；D．由熱力學(xué)第二定律可知自然界中進(jìn)行的一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀(guān)自然過(guò)程都具有方向性，故D正確；E．由于氣體分子間距離較大，摩爾體積與分子體積的比值不等于阿伏伽德羅常數(shù)，故E錯(cuò)誤；故選BCD。8、AC【解析】

物塊的向心加速度沿水平方向，加速度大小為a=ω2r，設(shè)斜劈傾角為θ，對(duì)物塊沿AB方向f-mgsinθ=macosθ垂直AB方向有mgcosθ-N=masinθ解得f=mgsinθ+macosθN=mgcosθ-masinθ當(dāng)角速度ω逐漸增加時(shí)，加速度a逐漸增加，f逐漸增加，N逐漸減小，故AC正確，BD錯(cuò)誤。

故選AC。9、AC【解析】

ABD．對(duì)A球受力分析并建立直角坐標(biāo)系如圖，由平衡條件得：豎直方向水平方向聯(lián)立解得B緩慢向右移動(dòng)一小段距離，A緩慢下落，則θ增大。所以FN增大，N增大，由牛頓第三定律知故小球A對(duì)物體B的壓力逐漸增大，故A正確，BD錯(cuò)誤；C．整體水平方向受力平衡，則由于最大靜摩擦力不變，N增大、則F減小，故C正確。故選AC。10、BC【解析】

A．若第一階段勻速，則沖入第二磁場(chǎng)以后則金屬棒會(huì)做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．若剛進(jìn)入第一磁場(chǎng)時(shí)速度過(guò)大，則由則金屬棒做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng)，直到勻速；沖入第二磁場(chǎng)以后會(huì)加速，做加速度逐漸減小的變加速運(yùn)動(dòng)性質(zhì)為加速，所以選項(xiàng)B正確；CD．若剛進(jìn)入第一磁場(chǎng)時(shí)速度過(guò)小，則由則金屬棒做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，直到勻速；沖入第二磁場(chǎng)以后會(huì)加速，做加速度逐漸減小的變加速運(yùn)動(dòng)性質(zhì)為加速，所以選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤；故選BC。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、50.04.55【解析】

(1)[1]根據(jù)電路結(jié)構(gòu)和歐姆定律得解得(2)[2]根據(jù)并聯(lián)電路特點(diǎn)可得，電阻箱的阻值(3)[3]由閉合電路歐姆定律可得解得根據(jù)圖象可得電源電動(dòng)勢(shì)圖象斜率為[4]解得電源內(nèi)阻12、BC【解析】

（1）[1]若閉合電鍵S1，將單刀雙擲電鍵S2擲向a，改變電阻箱R的阻值得到一系列的電壓表的讀數(shù)U，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知?jiǎng)t（2）[2]根據(jù)閉合電路歐姆定律變形得到與R的關(guān)系式，（3）[3][4]由題圖所示電路圖可知，利用伏阻法時(shí)，由于電壓表的分流作用，通過(guò)電源的電流大于，這是造成系統(tǒng)誤差的原因。若考慮通過(guò)電壓表的電流，則表達(dá)式為則則利用安阻法時(shí)，考慮電流表內(nèi)阻，可得則圖丙中圖像的斜率的倒數(shù)等于電源的電動(dòng)勢(shì)E。那么根據(jù)，可得，（4）[5]AB．根據(jù)電源的輸出規(guī)律可知，當(dāng)內(nèi)外電阻相等時(shí)輸出功率最大，當(dāng)外電阻大于內(nèi)電阻時(shí)，隨著外電阻的增大，輸出功率將越來(lái)越小，又由可知，電動(dòng)勢(shì)相同，內(nèi)阻越小，最大輸出功率越大，甲的電阻大于乙的電阻，所以乙的最大功率大于甲的最大功率，故A錯(cuò)誤，B正確。CD．當(dāng)內(nèi)、外電阻相等時(shí)，輸出功率最大，此時(shí)輸出電壓為電動(dòng)勢(shì)的一半，且電池組乙的輸出功率比甲的大，而當(dāng)外電路斷開(kāi)時(shí)，路端電壓等于電源的電動(dòng)勢(shì)，此時(shí)輸出功率為零，故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和