河北省阜城中學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注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結束后，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．“太空涂鴉”技術就是使低軌運行的攻擊衛(wèi)星通過變軌接近高軌偵查衛(wèi)星，準確計算軌道并向其發(fā)射“漆霧”彈，“漆霧”彈在臨近偵查衛(wèi)星時，壓爆彈囊，讓“漆霧”散開并噴向偵查衛(wèi)星，噴散后強力吸附在偵查衛(wèi)星的偵察鏡頭、太陽能板、電子偵察傳感器等關鍵設備上，使之暫時失效。下列關于攻擊衛(wèi)星說法正確的是（）A．攻擊衛(wèi)星進攻前需要加速才能進入偵察衛(wèi)星軌道B．攻擊衛(wèi)星進攻前的向心加速度小于攻擊時的向心加速度C．攻擊衛(wèi)星進攻前的機械能大于攻擊時的機械能D．攻擊衛(wèi)星進攻時的線速度大于7.9km/s2．如圖所示為氫原子的能級圖，用某種頻率的光照射大量處于基態(tài)的氫原子，結果受到激發(fā)后的氫原子能輻射出六種不同頻率的光子。讓輻射出的光子照射某種金屬，所有光線中，有三種不同波長的光可以使該金屬發(fā)生光電效應，則下列有關說法中正確的是（）A．受到激發(fā)后的氫原子處于n=6能級上B．該金屬的逸出功小于10.2eVC．該金屬的逸出功大于12.75eVD．光電子的最大初動能一定大于2.55eV3．投壺是古代士大夫宴飲時做的一種投擲游戲，也是一種禮儀。某人向放在水平地面的正前方壺中水平投箭（很短，可看做質(zhì)點），結果箭劃著一條弧線提前落地了（如圖所示）。不計空氣阻力，為了能把箭拋進壺中，則下次再水平拋箭時，他可能作出的調(diào)整為（）A．減小初速度，拋出點高度變小B．減小初速度，拋出點高度不變C．初速度大小不變，降低拋出點高度D．初速度大小不變，提高拋出點高度4．AB兩物體同時同地從靜止開始運動，其運動的速度隨時間的v—t圖如圖所示，關于它們運動的描述正確的是（）A．物體B在直線上做往返運動B．物體A做加速度增大的曲線運動C．AB兩物體在0-1s運動過程中距離越來越近D．B物體在第1s內(nèi)、第2s內(nèi)、第3s內(nèi)的平均速度大小為1:3:25．一質(zhì)點在做勻變速直線運動，依次經(jīng)過四點。已知質(zhì)點經(jīng)過段、段和段所需的時間分別為、、，在段和段發(fā)生的位移分別為和，則該質(zhì)點運動的加速度為（）A． B． C． D．6．下列說法中正確的是（）A．原子核發(fā)生衰變時都遵守電荷守恒、質(zhì)量守恒、能量守恒B．為核衰變方程C．光電效應說明了光具有粒子性D．康普頓散射實驗說明了光具有波動性二、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．回旋加速器的工作原理如圖所示，置于高真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可以忽略不計，磁感應強度為B的勻強磁場與盒面垂直，A處粒子源產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子，在加速電壓為U的加速電場中被加速，所加磁場的磁感應強度、加速電場的頻率可調(diào)，磁場的磁感應強度最大值為Bm和加速電場頻率的最大值fm。則下列說法正確的是（）A．粒子獲得的最大動能與加速電壓無關B．粒子第n次和第n+1次進入磁場的半徑之比為C．粒子從靜止開始加速到出口處所需的時間為D．若，則粒子獲得的最大動能為8．火星探測項目是我國繼載人航天工程、嫦娥工程之后又一個重大的太空探索項目，如圖所示，探測器被發(fā)射到圍繞太陽的橢圓軌道上，A為近日點，遠日點B在火星軌道近，探測器擇機變軌繞火星運動，則火星探測器()A．發(fā)射速度介于第一、第二宇宙速度之間B．在橢圓軌道上運行周期大于火星公轉周期BC．從A點運動到B點的過程中動能逐漸減小D．在B點受到的太陽引力小于在A點受到的太陽引力9．如圖所示，一直角斜劈繞其豎直邊BC做圓周運動，物塊始終靜止在斜劈AB上。在斜劈轉動的角速度ω緩慢增加的過程中，下列說法正確的是（）A．斜劈對物塊的支持力逐漸減小B．斜劈對物塊的支持力保持不變C．斜劈對物塊的摩擦力逐漸增加D．斜劈對物塊的摩擦力變化情況無法判斷10．如圖所示。有一束平行于等邊三棱鏡橫截面ABC的紅光從空氣射向E點，并偏折到F點。已知入射方向與邊AB的夾角，E．F分別為邊AB．BC的中點，則（）A．該三棱鏡對紅光的折射率為B．光在F點發(fā)生全反射C．從F點出射的光束與入射到E點的光束的夾角為D．若改用紫光沿相同角度從E點入射，則出射點在F點左側三、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）某同學想將一量程為1mA的靈敏電流計G改裝為多用電表，他的部分實驗步驟如下：（1）他用如圖甲所示的電路測量靈敏電流計G的內(nèi)阻①請在乙圖中將實物連線補充完整____________；②閉合開關S1后，將單刀雙置開關S2置于位置1，調(diào)節(jié)滑動變阻器R1的阻值，使電流表G0有適當示數(shù)I0：然后保持R1的阻值不變，將開關S2置于位置2，調(diào)節(jié)電阻箱R2，使電流表G0示數(shù)仍為I0。若此時電阻箱阻值R2=200Ω，則靈敏電流計G的內(nèi)阻Rg=___________Ω。（2）他將該靈敏電流計G按圖丙所示電路改裝成量程為3mA、30mA及倍率為“×1”、“×10”的多用電表。若選擇電流30mA量程時，應將選擇開關S置于___________(選填“a”或“b”或“c”或“d")，根據(jù)題給條件可得電阻R1=___________Ω，R2=___________Ω。（3）已知電路中兩個電源的電動勢均為3V，將選擇開關置于a測量某電阻的阻值，若通過靈敏電流計G的電流為0.40mA，則所測電阻阻值為___________Ω。12．（12分）某學習小組的同學要應用自由落體運動知識測當?shù)刂亓铀俣萭，現(xiàn)已找來了如下器材：如圖所示的對稱“工”字形金屬薄片、鐵架臺及其附件、光電計時器1套。(1)根據(jù)實驗目的，需要的器材還有（____）A．天平B．打點計時器C．秒表、D．游標卡尺(2)需要測量的物理量除了“工”字形金屬薄片上、下水平部分的厚度d和它們之間豎直部分的長度L外（d<<L），還需要測量的物理量是_____（說明物理量名稱和表示它的字母符號）；(3)用(2)中的物理量字母表示實驗中測重力加速度的表達式g=___。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，豎直放置的U形玻璃管與容積為V0＝15cm3的金屬球形容器連通，玻璃管左側橫截面積為右側橫截面積的4倍．右側玻璃管和球形容器中用水銀柱封閉一定質(zhì)量的理想氣體．開始時，U形玻璃管右側水銀面比左側水銀面高出h1＝15cm，右側玻璃管內(nèi)水銀柱上方空氣柱長h0＝9cm.現(xiàn)緩慢向左管中加入水銀，使兩邊水銀柱達到同一高度，玻璃管和金屬球導熱良好(已知大氣壓p0＝75cmHg，U形玻璃管的右側橫截面積為S＝1cm2)．求：(1)此過程中被封氣體內(nèi)能如何變化？吸熱還是放熱？(2)需要加入的水銀體積．14．（16分）如圖所示是一種叫“蹦極跳”的運動。跳躍者用彈性長繩一端綁在腳踝關節(jié)處，另一端固定在距地面幾十米高處，然后從該高處自由跳下。某人做蹦極運動時，從起跳開始計時，他對彈性長繩的彈力F隨時間t變化為如圖所示的曲線。為研究方便，不計彈性長繩的重力，忽略跳躍者所受的空氣阻力，并假設他僅在豎直方向運動，重力加速度g取10m/s2。根據(jù)圖中信息求：(1)該跳躍者在此次跳躍過程中的最大加速度；(2)該跳躍者所用彈性繩的原長；(3)假設跳躍者的機械能都損耗于與彈性繩相互作用過程中。試估算，為使該跳躍者第一次彈回時能到達與起跳點等高處，需要給他多大的初速度。15．（12分）如圖所示，光滑水平臺面左端有一小物塊A，右端有一小物塊B，右側面與一曲面相連。以臺面右側底端的O點為原點建立坐標系Oxy．已知，臺面的高度為2h，曲面的方程為y=x2，物塊A的質(zhì)量是物塊B質(zhì)量的n倍，A物塊以速度v0向右運動與物塊B發(fā)生彈性正碰，碰撞后物塊B沿水平方向飛出，忽略空氣阻力，重力加速度為g。（1）求碰撞后瞬間物塊B的速度大?。唬?）n值不同，物塊B落到曲面時的動能也不同。求n取多大時，物塊B落到曲面時動能最小。

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】

A．攻擊衛(wèi)星的軌道半徑小，進攻前需要加速做離心運動，才能進入偵查衛(wèi)星軌道，故A正確；B．根據(jù)得可知，攻擊前，攻擊衛(wèi)星的軌道半徑小，故攻擊衛(wèi)星進攻前的向心加速度大于攻擊時的向心加速度，故B錯誤；C．攻擊衛(wèi)星在攻擊過程中，做加速運動，除引力以外的其他力做正功，機械能增加，故攻擊衛(wèi)星進攻前的機械能小于攻擊時的機械能，故C錯誤；D．根據(jù)萬有引力提供向心力得軌道半徑越小，速度越大，當軌道半徑最小等于地球半徑時，速度最大，等于第一宇宙速度7.9km/s，故攻擊衛(wèi)星進攻時在軌運行速率小于7.9km/s，故D錯誤。故選A。2、B【解析】

A．根據(jù)公式可知所以由躍遷規(guī)律可得由第4能級向低能級躍遷時，產(chǎn)生6種不同頻率的光子，故A錯誤；BC．由題意及能級差關系可知躍遷到基態(tài)的三種光能使其發(fā)生光電效應，所以金屬逸出功小于由躍遷到產(chǎn)生的光子能量金屬逸出功大于由躍遷到產(chǎn)生的光子能量故B正確，C錯誤；D．由于金屬的逸出功不知具體數(shù)值，所以根據(jù)可知光電子的最大初動能也不能確定具體值，故D錯誤；故選B。3、D【解析】

設小球平拋運動的初速度為，拋出點離桶的高度為，水平位移為，則平拋運動的時間為：水平位移為：由題可知，要使水平位移增大，則當減小初速度或初速度大小不變時，需要時間變大，即拋出點的高度增大，故選項ABC錯誤，D正確；故選D。4、D【解析】v－t圖，其數(shù)值代表速度大小和方向，斜率表示加速度，面積表示位移；由圖可知，B先勻加速直線，再做勻減速直線，速度為正值，為單向直線運動。物體A做加速度增大的直線運動；在0-1s內(nèi)，B物體在前，A物體在后，距離越來越遠；由于面積表示位移，可求1s內(nèi)、第2s內(nèi)、第3s內(nèi)的位移比為1:3:2，由v=5、C【解析】

設A點的速度為v，由勻變速直線運動的位移公式有聯(lián)立解得故C正確，ABD錯誤。故選C。6、C【解析】

A．原子核發(fā)生衰變時電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒，但質(zhì)量不守恒，故A錯誤；B．為裂變方程，故B錯誤；C．光電效應說明了光具有粒子性，故C正確；D．康普頓在研究石墨對X射線的散射中發(fā)現(xiàn)光具有粒子性，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、ACD【解析】

A.當粒子出D形盒時，速度最大，動能最大，根據(jù)qvB=m，得v=則粒子獲得的最大動能Ekm=mv2=粒子獲得的最大動能與加速電壓無關，故A正確。B.粒子在加速電場中第n次加速獲得的速度，根據(jù)動能定理nqU=mvn2可得vn=同理，粒子在加速電場中第n+1次加速獲得的速度vn+1=粒子在磁場中運動的半徑r=，則粒子第n次和第n+1次進入磁場的半徑之比為，故B錯誤。C.粒子被電場加速一次動能的增加為qU，則粒子被加速的次數(shù)n==粒子在磁場中運動周期的次數(shù)n′==粒子在磁場中運動周期T=，則粒子從靜止開始到出口處所需的時間t=n′T==故C正確。D.加速電場的頻率應該等于粒子在磁場中做圓周運動的頻率，即，

當磁感應強度為Bm時，加速電場的頻率應該為

，粒子的動能為Ek=mv2。當時，粒子的最大動能由Bm決定，則解得粒子獲得的最大動能為當時，粒子的最大動能由fm決定，則vm=2πfmR解得粒子獲得的最大動能為Ekm=2π2mfm2R2故D正確。故選ACD.8、CD【解析】

A．離開地球圍繞太陽運動，發(fā)射速度要大于第二宇宙速度，小于第三宇宙速度，A錯誤；B．兩個軌道都圍繞太陽，根據(jù)開普勒行星第三定律，軌道半徑（半長軸）小的，周期小，所以橢圓軌道運行周期小，所以B錯誤；C．根據(jù)開普勒行星第二定律，近日點速度最大，遠日點速度最小，從A到B速度不斷減小，動能不斷減小，C正確；D．B點到太陽的距離大于A點到太陽的距離，萬有引力與距離的平方成反比，所以在B點受到的太陽引力小于在A點受到的太陽引力，D正確；故選D。9、AC【解析】

物塊的向心加速度沿水平方向，加速度大小為a=ω2r，設斜劈傾角為θ，對物塊沿AB方向f-mgsinθ=macosθ垂直AB方向有mgcosθ-N=masinθ解得f=mgsinθ+macosθN=mgcosθ-masinθ當角速度ω逐漸增加時，加速度a逐漸增加，f逐漸增加，N逐漸減小，故AC正確，BD錯誤。

故選AC。10、AC【解析】

A．如圖所示，作兩界面法線相交于D點，在AB界面，由幾何知識知，入射角為，折射角為，所以故A正確；B．光在BC界面上人射角為，則即臨界角則在BC面上不會發(fā)生全反射，故B錯誤；C．分析知BC面上折射角為，入射光線與出射光線相交于G點，，，則，，則所以從F點出射的光束與入射到E點的光束的夾角為，故C正確；D．紫光頻率比紅光頻率大，棱鏡對紫光的折射率大，若改用紫光沿相同角度從E點人射，則出射點在F點右側，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、如圖所示：200b1090150【解析】

(1)①由原理圖連線如圖：；②由閉合電路歐姆定律可知，兩情況下的電流相同，所以靈敏電流計G的內(nèi)阻Rg=200；(2)由表頭改裝成大量程的電流表原理可知，當開關接b時，表頭與R2串聯(lián)再與R1串聯(lián)，此種情形比開關接c時更大，故開關應接b由電流表的兩種量程可知：接c時有：接b時有：聯(lián)立解得：；(3)接a時，，多用電表的內(nèi)阻為：，此時流過待測電阻的電流為，所以總電阻為：，所以測電阻阻值為150。12、D“工”字形金屬薄片上、下水平部分分別通過光電計時器的時間和【解析】

(1)[1]．此實驗不必測量質(zhì)量，不需天平；用光電計時器計時，故不需打點計時器和秒表；需要用游標卡尺測量“工”字形金屬薄片上、下水平部分的厚度，故選D．(2)[2]．要測當?shù)刂亓铀俣龋捅仨殰y得“工”字形金屬薄片上、下水平部分分別通過光電計時器的速度，故而需要測量“工”字形金屬薄片上、下水平部分分別通過光電計時器的時間和．(3)[3]．“工”字形金屬薄片上、下水平部分分別通過光電計時器的速度又得四、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)此過程中被封氣體內(nèi)能不變，是放熱(2)84cm3【解析】

(1)氣體溫度不變，則內(nèi)能不變；向左管中加入水銀時，外界對氣體做功，根據(jù)熱力學第一定律ΔU＝Q＋W可知，封閉氣體要放熱．(2)初態(tài)：p1＝p0－ph＝(75－15)cmHg＝60cmH