2022屆河南省平頂山許昌濟源高三第四次模擬考試物理試卷含解析

2021-2022學年高考物理模擬試卷注意事項1．考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務必將自己的姓名、準考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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，傾角為的斜面固定在水平面上，質量為的小球從頂點先后以初速度和向左水平拋出，分別落在斜面上的、點，經歷的時間分別為、；點與、與之間的距離分別為和，不計空氣阻力影響。下列說法正確的是（）A．B．C．兩球剛落到斜面上時的速度比為1∶4D．兩球落到斜面上時的速度與斜面的夾角正切值的比為1∶12．甲、乙兩物體同時同地沿同一直線運動的速度一時間圖象如圖所示，下列說法正確的是（）A．時刻兩物體的加速度方向相同B．時刻兩物體的速度方向相同C．甲物體的加速度逐漸減小D．時刻兩物體相遇3．如圖所示，輕質彈簧下端固定，上端與一質量為m的物塊連接，物塊經過點時速度大小為，方向豎直向下。經過t秒物塊又回到點。速度大小為，方向豎直向上，則在時間內（）A．物塊受到彈簧力的沖量大小為B．物塊受到合力的沖量大小為C．彈簧彈力對物塊所做的功大小為D．合力對物塊所做的功大小為4．在兩個邊長為的正方形區(qū)域內（包括四周的邊界）有大小相等、方向相反的勻強磁場，磁感應強度大小為。一個質量為，帶電量為的粒子從點沿著的方向射入磁場，恰好從點射出。則該粒子速度大小為（）A． B． C． D．5．如圖所示，A、B都是重物，A被繞過小滑輪P的細線所懸掛，B放在粗糙的水平桌面上；小滑輪P被一根斜短線系于天花板上的O點；O'是三根細線的結點，bO'水平拉著重物B，cO'沿豎直方向拉著彈簧；彈簧、細線、小滑輪的重力和細線與滑輪間的摩擦力均可忽略，整個裝置處于靜止狀態(tài)，g=10m/s2，若懸掛小滑輪的斜線OP的張力是N，則下列說法中正確的是（）A．彈簧的彈力為NB．重物A的質量為2.5kgC．桌面對重物B的摩擦力為ND．OP與豎直方向的夾角為60°6．如圖是世界物理學史上兩個著名實驗的裝置圖，下列有關實驗的敘述正確的是A．圖甲是粒子散射實驗裝置，盧瑟福指導他的學生們進行粒子散射實驗研究時，發(fā)現(xiàn)了質子和中子B．圖甲是粒子散射實驗裝置，湯姆孫根據粒子散射實驗，提出了原子“棗糕模型”結構C．圖乙是研究光電效應的實驗裝置，根據光電效應規(guī)律，超過極限頻率的入射光頻率越大，則光電子的最大初動能越大D．圖乙是研究光電效應的實驗裝置，根據光電效應規(guī)律，超過極限頻率的入射光光照強度一定，則光的頻率越大所產生的飽和光電流就越大二、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．為了研究某種透明新材料的光學性質，將其壓制成半圓柱形，如圖甲所示。一束激光由真空沿半圓柱體的徑向與其底面過O的法線成θ角射人。CD為光學傳感器，可以探測光的強度。從AB面反射回來的光強隨角θ變化的情況如圖乙所示?，F(xiàn)在將這種新材料制成的一根光導纖維束彎成半圓形，暴露于空氣中(假設空氣中的折射率與真空相同)，設半圓形外半徑為R，光導纖維束的半徑為r。則下列說法正確的是A．該新材料的折射率n>1B．該新材料的折射率n<1C．圖甲中若減小入射角θ，則反射光線和折射光線之間的夾角也將變小D．用同種激光垂直于光導纖維束端面EF射入，如圖丙。若該束激光不從光導纖維束側面外泄，則彎成的半圓形半徑R與纖維束半徑r應滿足的關系為8．如圖所示，兩個光滑擋板之間夾了一個質量一定的小球，右側擋板豎直，左側擋板與豎直方向夾角為θ。若θ減小，小球始終保持靜止，下列說法正確的是（）A．左側擋板對小球的作用力將增大B．右側擋板對小球的作用力不變C．小球受到的合力不變，兩擋板對小球的作用力的合力不變D．若將左側擋板撤走，小球在右側擋板作用下做平拋運動9．如圖所示，半徑為R的半圓弧槽固定在水平面上，槽口向上，槽口直徑水平，一個質量為m的物塊從P點由靜止釋放剛好從槽口A點無碰撞地進入槽中，并沿圓弧槽勻速率地滑行到B點，不計物塊的大小，P點到A點高度為h，重力加速度大小為g，則下列說法正確的是A．物塊從P到B過程克服摩擦力做的功為mg(R+h)B．物塊從A到B過程重力的平均功率為C．物塊在B點時對槽底的壓力大小為D．物塊到B點時重力的瞬時功率為mg10．在一顆半徑為地球半徑0.8倍的行星表面，將一個物體豎直向上拋出，不計空氣阻力．從拋出開始計時，物體運動的位移隨時間關系如圖（可能用到的數據：地球的半徑為6400km，地球的第一宇宙速度取8km/s，地球表面的重力加速度10m/s2，則A．該行星表面的重力加速度為8m/s2B．該行星的質量比地球的質量大C．該行星的第一宇宙速度為6.4km/sD．該物體落到行星表面時的速率為30m/s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）利用打點計時器（用頻率為的交流電）研究“勻變速直線運動的規(guī)律”。如圖所示為實驗中打點計時器打出的一條點跡清晰的紙帶，O是打點計時器打下的第一個點，相鄰兩個計數點之間還有四個點沒有畫出（1）相鄰兩計數點之間的時間間隔為________s（2）實驗時要在接通打點計時器電源之________（填“前”或“后”）釋放紙帶（3）將各計數點至O點的距離依次記為、、、、…，測得，，，。請計算打點計時器打下C點時紙帶的速度大小為___；紙帶的加速度大小為________（結果均保留兩位有效數字）12．（12分）某同學準備利用下列器材測量干電池的電動勢和內電阻。A．待測干電池兩節(jié)，每節(jié)電池電動勢約為1.5V，內阻約幾歐姆B．直流電壓表V1、V2，量程均為3V，內阻約為3kΩC定值電阻R0未知D．滑動變阻器R，最大阻值RmE．導線和開關(1)根據如圖甲所示的實物連接圖，在圖乙方框中畫出相應的電路圖______。(2)實驗之前，需要利用該電路圖測出定值電阻R0，方法是先把滑動變阻器R調到最大阻值Rm，再閉合開關，電壓表V1和V2的讀數分別為U10、U20，則R0=___________(用Um、U10、U20、Rm表示)(3)實驗中移動滑動變阻器觸頭，讀出電壓表V1和V2的多組數據U1、U2，描繪出U2-U1圖象如圖丙所示，圖中直線斜率為k，與縱軸的截距為a，則兩節(jié)干電池的總電動勢E=___________，總內阻r=___________(用k、a、R0表示)。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）靜止在水平地面上的兩小物塊A、B，質量分別為，；兩者之間有一被壓縮的微型彈簧，A與其右側的豎直墻壁距離，如圖所示．某時刻，將壓縮的微型彈簧釋放，使A、B瞬間分離，兩物塊獲得的動能之和為．釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運動．A、B與地面之間的動摩擦因數均為．重力加速度?。瓵、B運動過程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時間極短．（1）求彈簧釋放后瞬間A、B速度的大小；（2）物塊A、B中的哪一個先停止？該物塊剛停止時A與B之間的距離是多少？（3）A和B都停止后，A與B之間的距離是多少？14．（16分）如圖所示，直角三角形ABC為某種透明介質的橫截面，∠B＝30°，BC＝30cm，AB面涂有反光材料．某單色光從BC上的D點垂直BC射入介質，經AB面反射后從AC面上射出，射出方向與AB面垂直．已知BD＝21cm，不考慮光在AC面的反射．求：（i）介質的折射率；（ii）光在介質中的傳播時間．15．（12分）圖示為某一柱狀透明體的截面圖，半徑為R的圓弧面AB與透明體的側面AD、BD分別相切于A、B兩點，P點在AD上且AP＝R。現(xiàn)有一細束單色光從P點垂直AD面射入透明體，射到圓弧面AB時恰好發(fā)生全反射，第一次從F點射出透明體。已知光在真空中的速度大小為c。求：(1)透明體的折射率n以及從F點射出透明體時的折射角r的正弦值；(2)單色光從P點射入到從F點射出透明體所用的時間t。

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．平拋運動落在斜面上時，豎直方向的位移和水平方向上位移比值一定解得可知時間與初速度成正比，所以，故A錯誤；B．落點到A點的距離可知距離與初速度的平方成正比，所以，故B錯誤；CD．設速度與水平方向的夾角為，有則知小球落在斜面上時速度方向相同，所以兩球落到斜面上時的速度與斜面的夾角相同，夾角正切值的比為1∶1，則落到斜面上時的速度為則可知剛落到斜面上時的速度與初速度成正比，所以兩球剛落到斜面上時的速度比為1∶2，故C錯誤，D正確。故選D。2、B【解析】

A．由圖象可知，斜率表示加速度，則時刻兩物體的加速度方向相反，選項A錯誤；B．v-t圖象中速度在時間軸的同一側表示速度方向相同，則時刻兩物體的速度方向相同，選項B正確；C．由斜率表示物體的加速度可知，甲物體的切線斜率越來越大，即加速度逐漸增大，選項C錯誤；D．v-t圖象所圍面積表示位移，相遇表示位移相等，由圖象可得，時刻兩物體不相遇，選項D錯誤。故選B。3、B【解析】

AB．以小球為研究對象，取向上為正方向，整個過程中根據動量定理可得得受到合力的沖量大小為小球所受彈簧彈力沖量的大小為選項A錯誤，B正確；CD.整個過程中根據動能定理可得而整個過程重力做功WG=0得合力對物塊所做的功大小為小球所受彈簧彈力做功的大小為選項CD錯誤。故選B。4、C【解析】

由題意分析可知粒子從BE中點G飛出左邊磁場，作FG的垂直平分線交FA的延長線于點O，點O為圓心，如圖所示根據幾何知識，有與相似，則有解得又因為解得故C正確，ABD錯誤。故選C。5、C【解析】

A．設懸掛小滑輪的斜線中的拉力與O′a繩的拉力分別為T1和T，則有：2Tcos30°=T1得：T=20N以結點O′為研究對象，受力如圖根據平衡條件得，彈簧的彈力為F1=Tcos60°=10N故A錯誤；B．重物A的質量故B錯誤；C．繩O′b的拉力根據平衡條件可知，桌面對重物B的摩擦力為N，故C正確；D．由于動滑輪兩側繩子的拉力大小相等，根據對稱性可知，細線OP與豎直方向的夾角為30°．故D錯誤。故選：C。6、C【解析】

AB、圖甲是粒子散射實驗裝置，盧瑟福提出了核式結構模型；盧瑟福通過用粒子轟擊氮原子放出氫核，發(fā)現(xiàn)了質子；查得威克發(fā)現(xiàn)了中子；湯姆孫通過研究陰極射線中粒子的性質發(fā)現(xiàn)了電子，故選項A、B錯誤；C、圖乙是研究光電效應的實驗裝置，根據光電效應方程可知超過極限頻率的入射光頻率越大，則光電子的最大初動能越大，故選項C正確；D、光較強時，包含的光子數較多，照射金屬時產生的光電子較多，因而飽和電流較大，入射光的光強一定時，頻率越大，光電子的最大初動能最越大，而不是所產生的飽和光電流就越大，故選項D錯誤．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】

AB.由題圖乙知，當時發(fā)生全反射，則有：故選項A符合題意，B不符合題意；C.圖甲中若減小入射角，根據反射定律和折射定律可知反射角和折射角都減小，則反射光線和折射光線之間的夾角也將變大，故選項C不符合題意；D.激光不從光導纖維束側面外泄的臨界條件是入射光在外側面處發(fā)生全反射，臨界光路如圖所示，可得：解得：，所以該束激光不從光導纖維束側面外泄，則彎成的半圓形半徑與纖維束半徑應滿足的關系為，故選項D符合題意。8、AC【解析】

AB．對小球受力分析，如圖共點力平衡N1=N2cosθ，mg=N2sinθ隨著θ減小，根據公式可知N1、N2都在增大，A正確，B錯誤；C．根據共點力平衡可知，兩擋板對小球的作用力的合力始終不變，大小等于小球的重力，所以作用力的合力不變，C正確；D．若將左側擋板撤走，右側擋板對小球的作用力也為零，小球做自由落體運動，D錯誤。故選AC。9、BC【解析】

A項：物塊從A到B做勻速圓周運動，根據動能定理有：，因此克服摩擦力做功，故A錯誤；B項：根據機械能守恒，物塊在A點時的速度大小由得：，從A到B運動的時間為，因此從A到B過程中重力的平均功率為，故B正確；C項：根據牛頓第二定律：，解得：，由牛頓第三定律得可知，故C正確；D項：物塊運動到B點，速度與重力垂直，因此重務的瞬時功率為0，故D錯誤。故選：BC。10、AC【解析】

A．由圖讀出，物體上升的最大高度為：h=64m，上升的時間為：t=4s。對于上升過程，由可得選項A正確；B．根據可得則該行星的質量比地球的質量小，選項B錯誤；C．根據可得則則該行星的第一宇宙速度為選項C正確；D．該物體落到行星表面時的速率為故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。11、0.1后0.240.80【解析】

（1）[1]頻率為的交流電，相鄰兩個計數點之間還有四個點沒有畫出，所以相鄰兩計數點之間的時間間隔為。（2）[2]實驗時，需先接通電源，后釋放紙帶。（3）[3]打點計時器打下C點時紙帶的速度大小[4]紙帶的加速度大小代入數據得12、【解析】

（1）由實物圖可知電路的連接方式，得出的實物圖如圖所示：（2）由圖可知，V2測量R0與R兩端的電壓，V1測量R兩端的電壓，則R0兩端的電壓U20﹣U10；由歐姆定律可知：R0Rm；（3）由閉合電路歐姆定律可知：E＝U2r，變形得：，結合圖象有：，，解得;,。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、（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）B先停止；0.50m；（3）0.91m；【解析】

首先需要理解彈簧釋放后瞬間的過程內A、B組成的系統(tǒng)動量守恒，再結合能量關系求解出A、B各自的速度大??；很容易判定A、B都會做勻減速直線運動，并且易知是B先停下，至于A是否已經到達墻處，則需要根據計算確定，結合幾何關系可算出第二問結果；再判斷A向左運動停下來之前是否與B發(fā)生碰撞，也需要通過計算確定，結合空間關系，列式求解即可．【詳解】（1）設彈簧釋放瞬間A和B的速度大小分別為vA、vB，以向右為正，由動量守恒定律和題給條件有①②聯(lián)立①②式并代入題給數據得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B兩物塊與地面間的動摩擦因數相等，因而兩者滑動時加速度大小相等，設為a．假設A和B發(fā)生碰撞前，已經有一個物塊停止，此物塊應為彈簧釋放后速度較小的B．設從彈簧釋放到B停止所需時間為t，B向左運動的路程為sB．，則有④⑤⑥在時間t內，A可能與墻發(fā)生彈性碰撞，碰撞后A將向左運動，碰撞并不改變A的速度大小，所以無論此碰撞是否發(fā)生，A在時間t內的路程sA都可表示為sA=vAt–⑦聯(lián)立③④⑤⑥⑦式并代入題給數據得sA=1.75m，sB=0.25m⑧這表明在時間t內A已與墻壁發(fā)生碰撞，但沒有與