安徽省渦陽縣第四中學2021-2022學年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，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，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．電動平衡車因為其炫酷的操作，被年輕人所喜歡，變成了日常通勤的交通工具。平衡車依靠人體重心的改變，來實現(xiàn)車輛的啟動、加速、減速、停止等動作。下表所示為某款電動平衡車的部分參數(shù)，若平衡車以最大速度行駛時，電機恰好達到額定功率，則下列說法中正確的是（）電池輸出電壓36V電池總容量50000mA·h電機額定功率900W最大速度15km/h充電時間2~3小時百公里標準耗電量6kW·hA．電池最多輸出的電能約為1800JB．充滿電的平衡車以額定功率行駛的最長時間約為2hC．該平衡車以最大速度行駛時牽引力約為60ND．該平衡車在標準情況下能騎行的最大里程約為3km2．用一根長1m的輕質細繩將一副質量為1kg的畫框對稱懸掛在墻壁上，已知繩能承受的最大張力為，為使繩不斷裂，畫框上兩個掛釘?shù)拈g距最大為（取）A． B． C． D．3．北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)(BDS)是中國自行研制的全球衛(wèi)星定位和導軌系統(tǒng)，預計2020年形成全球覆蓋能力。如圖所示是北斗導航系統(tǒng)中部分衛(wèi)星的軌道示意圖，已知a、b、c三顆衛(wèi)星均做勻速圓周運動，軌道半徑ra=rA．a的向心力小于c的向心力B．a、b衛(wèi)星的加速度一定相等C．c在運動過程中不可能經(jīng)過北京上空D．b的周期等于地球自轉周期4．若已知引力常量G，則利用下列四組數(shù)據(jù)可以算出地球質量的是（）A．一顆繞地球做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星的運行速率和周期B．一顆繞地球做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星的質量和地球的第一宇宙速度C．月球繞地球公轉的軌道半徑和地球自轉的周期D．地球繞太陽公轉的周期和軌道半徑5．如圖所示，曲線I是一顆繞地球做圓周運動的衛(wèi)星P軌道的示意圖，其半徑為R；曲線Ⅱ是一顆繞地球做橢圓運動的衛(wèi)星Q軌道的示意圖，O點為地球球心，AB為橢圓的長軸，兩軌道和地心都在同一平面內，已知在兩軌道上運動的衛(wèi)星的周期相等，萬有引力常量為G，地球質量為M，下列說法正確的是（）A．橢圓軌道的長軸長度為RB．衛(wèi)星P在I軌道的速率為，衛(wèi)星Q在Ⅱ軌道B點的速率為，則C．衛(wèi)星P在I軌道的加速度大小為，衛(wèi)星Q在Ⅱ軌道A點加速度大小為，則D．衛(wèi)星P在I軌道上受到的地球引力與衛(wèi)星Q在Ⅱ軌道上經(jīng)過兩軌道交點時受到的地球引力大小相等6．2016里約奧運會男子50米自由泳決賽美國埃爾文奪得金牌。經(jīng)視頻分析發(fā)現(xiàn)：他從起跳到入水后再經(jīng)過加速到獲得最大速度2.488m/s所用的時間總共為2.5秒，且這一過程通過的位移為x1=2.988m。若埃爾文以最大速度運動的時間為19s，若超過該時間后他將做1m/s2的勻減速直線運動。則這次比賽中埃爾文的成績?yōu)椋ǎ〢．19.94s B．21.94s C．20.94s D．21.40s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．如圖所示，圖甲中M為一電動機，當滑動變阻器R的觸頭從一端滑到另一端的過程中，兩電壓表的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)的變化情況如圖乙所示。已知電流表讀數(shù)在0.2A以下時，電動機沒有發(fā)生轉動，不考慮電表對電路的影響，以下判斷錯誤的是（）A．電路中電源電動勢為3.6VB．變阻器向右滑動時，V2讀數(shù)逐漸減小C．此電路中，電動機的輸入功率減小D．變阻器的最大阻值為30Ω8．如圖所示，用粗細均勻、總電阻為的導線圍成一個邊長為的等邊三角形閉合線框，線框以速度勻速穿過一個水平方向寬度為，豎直方向足夠長的磁場區(qū)域，該磁場的磁感應強度為。線框在勻速穿過磁場區(qū)域過程中邊始終與磁場邊界（圖中虛線所示）平行，則下列說法正確的是（）A．導線框從剛進入磁場到完全進入磁場過程中產生的平均電動勢為B．導線框從剛進入磁場到導線框完全離開磁場過程中，導線框不受安培力作用的時間為C．導線框邊剛進入和剛離開磁場時兩間的電勢差相等D．導線框從邊進入磁場的水平距離為時刻開始到導線框完全離開磁場過程中通過線框的電荷量為9．如圖所示，一定質量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A．其中，A→B和C→D為等溫過程，B→C和D→A為絕熱過程．該循環(huán)過程中，下列說法正確的是__________．A．A→B過程中，氣體對外界做功，吸熱B．B→C過程中，氣體分子的平均動能增加C．C→D過程中，單位時間內碰撞單位面積器壁的分子數(shù)減少D．D→A過程中，氣體分子的速率分布曲線發(fā)生變化E.該循環(huán)過程中，氣體吸熱10．一列橫波沿x軸傳播，在某時刻x軸上相距s=4m的兩質點A、B（波由A傳向B）均處于平衡位置，且A、B間只有一個波峰，經(jīng)過時間t=1s，質點B第一次到達波峰，則該波的傳播速度可能為（）A．1m/s B．1.5m/s C．3m/s D．5m/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）某實驗小組用來研究物體加速度與質量的關系，實驗裝置如圖甲所示。其中小車和位移傳感器的總質量為，所掛鉤碼總質量為，小車和定滑輪之間的繩子與軌道平面平行，不計輕繩與滑輪之間的摩擦及空氣阻力，重力加速度為。(1)若已平衡摩擦力，在小車做勻加速直線運動過程中，繩子中的拉力大小=__________（用題中所給已知物理量符號來表示）；當小車的總質量和所掛鉤碼的質量之間滿足__________時，才可以認為繩子對小車的拉力大小等于所掛鉤碼的重力；(2)保持鉤碼的質量不變，改變小車的質量，某同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出圖線，如圖乙所示，可知細線的拉力為__________（保留兩位有效數(shù)字）。12．（12分）(1)在“測定金屬絲的電阻率”實驗中，先用螺旋測微器測出金屬絲的直徑，測量示數(shù)如圖甲所示，則金屬絲的直徑d=__________mm。(2)在測定電源電動勢和內阻的實驗中，實驗室僅提供下列實驗器材：A．干電池兩節(jié)，每節(jié)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0~3V，內阻約為3kΩC．電流表，量程0.6A，內阻小于1ΩD．定值電阻R3，阻值為5ΩE.滑動變阻器R，最大阻值50ΩF.導線和開關若干①如圖乙所示的電路是實驗室測定電源的電動勢和內阻的電路圖，按該電路圖組裝實驗器材進行實驗，測得多組U2、Ⅰ數(shù)據(jù)，并畫出U2-Ⅰ圖像，求出電動勢和內電阻。電動勢和內阻的測量值均偏小，產生該誤差的原因是__________，這種誤差屬于__________（填“系統(tǒng)誤差”或“偶然誤差”）。②實驗中移動滑動變阻器觸頭，讀出電壓表V1和V2的多組數(shù)據(jù)U1、U2，描繪出U1一U2圖像如圖丙所示，圖線斜率為k，與橫軸的截距為a，則電源的電動勢E=__________，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）如圖所示，質量M=3kg的足夠長的小車停在光滑水平地面上，另一木塊m=1kg，以v0=4m/s的速度沖上小車，木塊與小車間動摩擦因數(shù)=0.3，g=10m/s2，求經(jīng)過時間t=2.0s時：（1）小車的速度大小v；（2）以上過程中，小車運動的距離x；（3）以上過程中，木塊與小車由于摩擦而產生的內能Q．14．（16分）如圖所示，一束平行于直徑AB的單色光照射到玻璃球上，從N點進入玻璃球直接打在B點，在B點反射后到球面的P點（P點未畫出）。已知玻璃球的半徑為R，折射率n=，光在真空中的傳播速度為c，求：①入射點N與出射點P間的距離；②此單色光由N點經(jīng)B點傳播到P點的時間。15．（12分）如圖為過山車的簡化模型，AB是一段光滑的半徑為R的四分之一圓弧軌道，B點處接一個半徑為r的豎直光滑圓軌道，滑塊從圓軌道滑下后進入一段長度為L的粗糙水平直軌道BD，最后滑上半徑為R，圓心角θ=60°的光滑圓弧軌道DE?，F(xiàn)將質量為m的滑塊從A點由靜止釋放，求∶(1)若R=3r，求滑塊第一次到達豎直圓軌道最高點時對軌道的壓力大小；(2)若要求滑塊能滑上DE圓弧軌道但不會從E點沖出軌道，并最終停在平直軌道上，平直軌道BD的動摩擦因數(shù)μ需滿足的條件。

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、B【解析】

A．電池最多儲存的電能為故A錯誤；B．由儲存的電能除以額定功率可求得時間為故B正確；C．根據(jù)功率公式則有故C錯誤；D．由電池總電量除以百公里標準耗電量即可求出故D錯誤。故選B。2、A【解析】

本題考查力的合成與分解的運用；共點力平衡的條件及其應用．【詳解】一個大小方向確定的力分解為兩個等大的力時，合力在分力的角平分線上，且兩分力的夾角越大，分力越大，因而當繩子拉力達到F=10N的時候，繩子間的張角最大，為120°，此時兩個掛釘間的距離最大；畫框受到重力和繩子的拉力，三個力為共點力，受力如圖．繩子與豎直方向的夾角為：θ=60°，繩子長為：L0=1m，則有：mg=2Fcosθ，兩個掛釘?shù)拈g距離：L＝，解得：L=m3、D【解析】因a、c的質量關系不確定，則無法比較兩衛(wèi)星的向心力的大小，選項A錯誤；a、b衛(wèi)星的半徑相同，則加速度的大小一定相同，選項B錯誤；c是一般的人造衛(wèi)星，可能會經(jīng)過北京的上空，選項C錯誤；a、b的半徑相同，則周期相同，因a是地球的同步衛(wèi)星，則兩衛(wèi)星的周期都等于地球自轉的周期，選項D正確；故選D.4、A【解析】

ABC．可根據(jù)方程和聯(lián)立可以求出地球質量M，選項BC錯誤，A正確；D．已知地球繞太陽公轉的周期和軌道半徑可以求出太陽質量，選項D錯誤。故選A。5、B【解析】

A．開普勒第三定律可得：因為周期相等，所以半長軸相等，圓軌道可以看成長半軸、短半軸都為R橢圓，故a=R，即橢圓軌道的長軸的長度為2R。故A錯誤。B．根據(jù)萬有引力提供向心力可得：故，由此可知軌道半徑越大，線速度越小；設衛(wèi)星以OB為半徑做圓周運動的速度為，則；又衛(wèi)星在Ⅱ的B點做向心運動，所以有，綜上有。故B正確。C．衛(wèi)星運動過程中只受到萬有引力的作用，故有：所以加速度為，又有OA<R，所以，故C錯誤。D．由于不知道兩衛(wèi)星質量關系，故萬有引力關系不確定，故D錯誤。故選B。6、D【解析】

埃爾文勻速運動能走過的最大位移為x2=vt2=2.488×19=47.272m因為x1+x2=2.988+47.272=50.26>50m則運動員沒有勻減速運動的過程，所以他勻速運動的時間為則埃爾文奪金的成績?yōu)椋簍=2.5+18.895=21.40sA．19.94s與分析不符，故A錯誤；B．21.94s與分析不符，故B錯誤；C．20.94s與分析不符，故C錯誤；D．21.40s與分析相符，故D正確。故選D。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、BC【解析】

先確定圖線與電壓表示數(shù)對應的關系，再根據(jù)圖線求出電源的電動勢，并判斷V2讀數(shù)的變化情況。當I=0.3A時，電動機輸入功率最大。變阻器的全部接入電路時，電路中電流最小，由歐姆定律求解變阻器的最大阻值?！驹斀狻緼．由電路圖甲知，電壓表V2測量路端電壓，電流增大時，內電壓增大，路端電壓減小，所以最上面的圖線表示V2的電壓與電流的關系。此圖線的斜率大小等于電源的內阻，為當電流I=0.1A時，U=3.4V，則電源的電動勢故A正確。B．變阻器向右滑動時，R阻值變大，總電流減小，內電壓減小，路端電壓即為V2讀數(shù)逐漸增大，故B錯誤。C．由圖可知，電動機的電阻當I=0.3A時，U=3V，電動機輸入功率最大，此電路中，電動機的輸入功率增大，故C錯誤。D．當I=0.1A時，電路中電流最小，變阻器的電阻為最大值，所以故D正確。本題選擇錯誤的，故BC符合題意。故選BC?！军c睛】此題考查對物理圖像的理解能力，可以把本題看成動態(tài)分析問題，來選擇兩電表示對應的圖線。對于電動機，理解并掌握功率的分配關系是關鍵。8、BD【解析】

A.根據(jù)法拉第電磁感應定律，線框從剛進入磁場到完全進入磁場過程中產生的平均電動勢：，而：，，解得，故A錯誤；B.導線框完全在磁場中運動時磁通量不變，沒有感應電流，不受安培力作用的時間為：，故B正確；C.線框BC邊剛進入磁場時兩端的電勢差為：，線框邊剛離開時，兩端的電勢差為：，故C錯誤；D.導線框邊進入磁場的水平距離為時線框已經(jīng)完全進入磁場，由：，故D正確。故選：BD。9、ADE【解析】

過程中，體積增大，氣體對外界做功，過程中，絕熱膨脹，氣體對外做功，溫度降低，過程中，等溫壓縮，過程中，絕熱壓縮，外界對氣體做功，溫度升高．【詳解】A.過程中，體積增大，氣體對外界做功，溫度不變，內能不變，氣體吸熱，故A正確；B.過程中，絕熱膨脹，氣體對外做功，內能減小，溫度降低，氣體分子的平均動能減小，故B錯誤；C.過程中，等溫壓縮，體積變小，分子數(shù)密度變大，單位時間內碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多，故C錯誤；D.過程中，絕熱壓縮，外界對氣體做功，內能增加，溫度升高，分子平均動能增大，氣體分子的速率分布曲線發(fā)生變化，故D正確；E.該循環(huán)中，氣體對外做功大于外界對氣體做功，即；一個循環(huán)，內能不變，，根據(jù)熱力學第一定律，，即氣體吸熱，故E正確；故選ADE【點睛】本題考查了理想氣體狀態(tài)方程的應用，根據(jù)圖象判斷出氣體體積如何變化，從而判斷出外界對氣體做功情況，再應用熱力學第一定律與題目所給條件即可正確解題；要知道：溫度是分子平均動能的標志，理想氣體內能由問題溫度決定．10、AC【解析】

根據(jù)題意畫出A、B間只有一個波峰的所有波形如圖所示。由于波的傳播方向由A到B，可分為下列四種情形：

a圖中，λ=8m；經(jīng)過時間t=1s，質點B第一次到達波峰，可知T=4s，則波速b圖中，λ=4m；經(jīng)過時間t=1s，質點B第一次到達波峰，可知，則波速c圖中，λ=4m；經(jīng)過時間t=1s，質點B第一次到達波峰，可知，則波速d圖中，；經(jīng)過時間t=1s，質點B第一次到達波峰，可知，則波速故AC正確，BD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、0.20【解析】

(1)[1]平衡摩擦力后：解得：；[2]當小車和位移傳感器的總質量和所掛鉤碼的質量之間滿足時，才可以認為繩子對小車的拉力大小等于所掛鉤碼的重力；(2)由牛頓第二定律知：則的圖線的斜率是合外力，即繩子拉力，則：。12、2.600電壓表的分流系統(tǒng)誤差【解析】

(1)[1]．金屬絲的直徑d=2.5mm+0.01mm×10.0=2.600mm；(2)①[2][3]．流過電流表的電流不是流過干路的電流，產生誤差的原因是電壓表的