河北省遷西一中2022年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注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫(xiě)清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書(shū)寫(xiě)的答案無(wú)效；在草稿紙、試卷上答題無(wú)效。4．作圖可先使用鉛筆畫(huà)出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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．如圖，半徑為d的圓形區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)垂直圓所在的平面。一帶電量為q、質(zhì)量為m的帶電粒子從圓周上a點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)圓心O射入磁場(chǎng)，從b點(diǎn)折射出來(lái)，若α=60°，則帶電粒子射入磁場(chǎng)的速度大小為（）A． B．C． D．2．估算池中睡蓮葉面承受雨滴撞擊產(chǎn)生的平均壓強(qiáng)，小明在雨天將一圓柱形水杯置于露臺(tái)，測(cè)得1小時(shí)內(nèi)杯中水上升了45mm。查詢得知，當(dāng)時(shí)雨滴豎直下落速度約為12m/s。據(jù)此估算該壓強(qiáng)約為（）（設(shè)雨滴撞擊唾蓮后無(wú)反彈，不計(jì)雨滴重力，雨水的密度為1×103kg/m3）A．0.15Pa B．0.54Pa C．1.5Pa D．5.1Pa3．下列關(guān)于溫度及內(nèi)能的說(shuō)法中正確的是()A．溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，所以兩個(gè)動(dòng)能不同的分子相比，動(dòng)能大的溫度高B．兩個(gè)不同的物體，只要溫度和體積相同，內(nèi)能就相同C．質(zhì)量和溫度相同的冰和水，內(nèi)能是相同的D．一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，即使溫度不變，內(nèi)能也可能發(fā)生變化4．平均速度定義式為，當(dāng)△t極短時(shí)，可以表示物體在t時(shí)刻的瞬時(shí)速度，該定義應(yīng)用了下列哪種物理方法（）A．極限思想法B．微元法C．控制變量法D．等效替代法5．如圖所示，小球B靜止在光滑水平臺(tái)右端，小球A以一定的初速度v0與小球B發(fā)生彈性正撞，碰撞后兩小球由臺(tái)階水平拋出，B球第一次落在了水平地面上的P點(diǎn)，A球第一次落到地面上彈起來(lái)后第二次也落到了P點(diǎn)。若兩球與地面碰撞時(shí)沒(méi)有能量損失，碰撞前后速度方向滿足光的反射定律，則A、B兩球的質(zhì)量之比m1：m2為（）A．2∶1 B．3∶1 C．3∶2 D．5∶36．空間某區(qū)域存在一方向垂直于紙面向外、大小隨時(shí)間均勻變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)邊界ef如圖所示，現(xiàn)有一根粗細(xì)均勻金屬絲圍成的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線框固定在紙面內(nèi)，t=0時(shí)刻磁場(chǎng)方向如圖甲所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化關(guān)系如圖乙所示，則（）A．0~t1：e點(diǎn)電勢(shì)高于f點(diǎn)電勢(shì)B．0~t1：C．t1~t2：金屬框中電流方向順時(shí)針D．0~t2：ab所受安培力方向始終不變二、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．如圖所示，在坐標(biāo)系xOy中，弧BDC是以A點(diǎn)為圓心、AB為半徑的一段圓弧，AB=L，，D點(diǎn)是圓弧跟y軸的交點(diǎn)。當(dāng)在O點(diǎn)和A點(diǎn)分別固定電荷量為和的點(diǎn)電荷后，D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度恰好為零。下列說(shuō)法正確的是（）A．B．圓弧BDC上的各點(diǎn)相比較，D點(diǎn)的電勢(shì)最高C．電子沿著圓弧從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，電勢(shì)能先減小后增大D．電子沿著圓弧從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，電勢(shì)能先增大后減小8．如圖所示，B和C兩個(gè)小球均重為G，用輕繩懸掛而分別靜止于圖示位置上，則以下說(shuō)法中正確的是（）A．AB細(xì)繩的拉力為G B．CD細(xì)繩的拉力為GC．繩BC與豎直方向的夾角θ=60° D．繩BC與豎直方向的夾角θ=45°9．水平放置的平行板電容器，極板長(zhǎng)為l，間距為d，電容為C。豎直擋板到極板右端的距離也為l，某次充電完畢后電容器上極板帶正電，下極板帶負(fù)電，所帶電荷量為Q1如圖所示，一質(zhì)量為m，電荷量為q的小球以初速度v從正中間的N點(diǎn)水平射人兩金屬板間，不計(jì)空氣阻力，從極板間射出后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間小球恰好垂直撞在擋板的M點(diǎn)，已知M點(diǎn)在上極板的延長(zhǎng)線上，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力和邊緣效應(yīng)。下列分析正確的是（）A．小球在電容器中運(yùn)動(dòng)的加速度大小為B．小球在電容器中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間與射出電容器后運(yùn)動(dòng)到擋板的時(shí)間相等C．電容器所帶電荷量D．如果電容器所帶電荷量，小球還以速度v從N點(diǎn)水平射入，恰好能打在上級(jí)板的右端10．兩根相距為的足夠長(zhǎng)的金屬直角導(dǎo)軌如圖所示放置，它們各有一邊在同一水平面內(nèi)，另一邊垂直于水平面。質(zhì)量均為的金屬細(xì)桿、與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，每根桿的電阻均為，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力作用下以速度沿水平方向的導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，桿正以速度沿豎直方向的導(dǎo)軌向下勻速運(yùn)動(dòng)，重力加速度為。則以下說(shuō)法正確的是（）A．桿所受拉力的大小為B．桿所受拉力的大小為C．桿下落高度為的過(guò)程中，整個(gè)回路中電流產(chǎn)生的焦耳熱為D．桿水平運(yùn)動(dòng)位移為的過(guò)程中，整個(gè)回路中產(chǎn)生的總熱量為三、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）某同學(xué)利用圖（a）所示電路測(cè)量量程為3V的電壓表①的內(nèi)阻（內(nèi)阻為數(shù)千歐姆），可供選擇的器材有：電阻箱R（最大阻值9999.9Ω），滑動(dòng)變阻器R（最大阻值50Ω），滑動(dòng)變阻器R2（最大阻值5kΩ），直流電源E（電動(dòng)勢(shì)4V，內(nèi)阻很?。?。開(kāi)關(guān)1個(gè)，導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)步驟如下：①按電路原理圖（a）連接線路；②將電阻箱阻值調(diào)節(jié)為0，將滑動(dòng)變阻器的滑片移到與圖（a）中最左端所對(duì)應(yīng)的位置，閉合開(kāi)關(guān)S；③調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表滿偏；④保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使電壓表的示數(shù)為2.00V，記下電阻箱的阻值?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器________（填“R1”或“R2”）；(2)根據(jù)圖（a）所示電路將圖（b）中實(shí)物圖連線；（____）(3)實(shí)驗(yàn)步驟④中記錄的電阻箱阻值為1500.0Ω，若認(rèn)為調(diào)節(jié)電阻箱時(shí)滑動(dòng)變阻器上的分壓不變，計(jì)算可得電壓表的內(nèi)阻為_(kāi)_____Ω（結(jié)果保留到個(gè)位）；(4)如果此電壓表是由一個(gè)表頭和電阻串聯(lián)構(gòu)成的，可推斷該表頭的滿刻度電流為_(kāi)____（填正確答案標(biāo)號(hào)）。A．100μAB．250μAC．500μAD．1mA12．（12分）用圖所示實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．通過(guò)電磁鐵控制的小鐵球從A點(diǎn)自由下落，下落過(guò)程中經(jīng)過(guò)光電門(mén)B時(shí)，通過(guò)與之相連的毫秒計(jì)時(shí)器（圖中未畫(huà)出）記錄下?lián)豕鈺r(shí)間t，測(cè)出AB之間的距離h．實(shí)驗(yàn)前應(yīng)調(diào)整光電門(mén)位置使小球下落過(guò)程中球心通過(guò)光電門(mén)中的激光束．(1)為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，還需要測(cè)量下列哪些物理量_____．A．A點(diǎn)與地面間的距離HB．小鐵球的質(zhì)量mC．小鐵球從A到B的下落時(shí)間tABD．小鐵球的直徑d(2)小鐵球通過(guò)光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度v=_____，若下落過(guò)程中機(jī)械能守恒，則與h的關(guān)系式為=_____．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）角反射器是由三個(gè)互相垂直的反射平面所組成，入射光束被它反射后，總能沿原方向返回，自行車(chē)尾燈也用到了這一裝置。如圖所示，自行車(chē)尾燈左側(cè)面切割成角反射器陣列，為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，假設(shè)角反射器的一個(gè)平面平行于紙面，另兩個(gè)平面均與尾燈右側(cè)面夾角，且只考慮紙面內(nèi)的入射光線。(1)為使垂直于尾燈右側(cè)面入射的光線在左側(cè)面發(fā)生兩次全反射后沿原方向返回，尾燈材料的折射率要滿足什么條件？(2)若尾燈材料的折射率，光線從右側(cè)面以角入射，且能在左側(cè)面發(fā)生兩次全反射，求滿足的條件。14．（16分）如圖所示，有一玻璃做成的工件，上半部分是半徑為的半球體，球心為。下半部分是半徑為，高的圓柱體。圓柱體底面是一層發(fā)光面。發(fā)光面向上豎直發(fā)出平行于中心軸的光線，有些光線能夠從上半部的球面射出（不考慮半球的內(nèi)表面反射后的光線）。已知從球面射出的光線對(duì)應(yīng)的入射光線間的最大距離為。（取，）(1)求該玻璃工件的折射率；(2)求從發(fā)射面發(fā)出的光線中入射角都為的入射光線經(jīng)球面折射后交于中心軸的交點(diǎn)離發(fā)光面中心的距離。15．（12分）如圖所示，一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形如圖中的實(shí)線所示，此時(shí)這列波恰好傳播到P點(diǎn)，再經(jīng)過(guò)1.5s，坐標(biāo)為x=8m的Q點(diǎn)開(kāi)始起振，求：①該列波的周期T和振源O點(diǎn)的振動(dòng)方程；②從t=0時(shí)刻到Q點(diǎn)第一次達(dá)到波峰時(shí)，振源O點(diǎn)相對(duì)平衡位置的位移y及其所經(jīng)過(guò)的路程s。

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、B【解析】

由幾何關(guān)系可知，粒子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為由洛倫茲力提供向心力可知可得故選B。2、A【解析】

由于是估算壓強(qiáng)，所以不計(jì)雨滴的重力。設(shè)雨滴受到支持面的平均作用力為F。設(shè)在△t時(shí)間內(nèi)有質(zhì)量為△m的雨水的速度由v=12m/s減為零。以向上為正方向，對(duì)這部分雨水應(yīng)用動(dòng)量定理有得到設(shè)水杯橫截面積為S，對(duì)水杯里的雨水，在△t時(shí)間內(nèi)水面上升△h，則有所以有壓強(qiáng)即睡蓮葉面承受雨滴撞擊產(chǎn)生的平均壓強(qiáng)為0.15Pa。故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。3、D【解析】試題分析：影響內(nèi)能大小的因素：質(zhì)量、體積、溫度和狀態(tài)，溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度高平均動(dòng)能大，但不一定每個(gè)分子的動(dòng)能都大．溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度高平均動(dòng)能大，但不一定每個(gè)分子的動(dòng)能都大，A錯(cuò)誤；影響內(nèi)能大小的因素：質(zhì)量、體積、溫度和狀態(tài)，B錯(cuò)誤；一定質(zhì)量的冰融化成相同溫度的水需要從外界吸熱，故質(zhì)量和溫度相同的冰和水，內(nèi)能是不相同的，C錯(cuò)誤；一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，即使溫度不變，內(nèi)能也可能發(fā)生變化，比如零攝氏度的冰化為零攝氏度的水，內(nèi)能增加，D正確．4、A【解析】

當(dāng)極短時(shí)，可以表示物體在t時(shí)刻的瞬時(shí)速度，該物理方法為極限的思想方法。【詳解】平均速度定義式為，當(dāng)時(shí)間極短時(shí)，某段時(shí)間內(nèi)的平均速度可以代替瞬時(shí)速度，該思想是極限的思想方法，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A?！军c(diǎn)睛】極限思想法是一種很重要的思想方法，在高中物理中經(jīng)常用到．要理解并能很好地掌握。5、B【解析】

由題意知兩球水平拋出至第一次落到地面時(shí)，球運(yùn)動(dòng)的距離是球的3倍，故它們平拋的初速度兩球發(fā)生彈性碰撞，故解得解得故選B。6、B【解析】

A．0~t1時(shí)間內(nèi)垂直于紙面向外的磁場(chǎng)減弱，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直于紙面向外，根據(jù)安培定則可知感應(yīng)電流為逆時(shí)針?lè)较颍陔娫磧?nèi)部，電流從負(fù)極流向正極，故f電勢(shì)高于e的電勢(shì)，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：B正確；C．根據(jù)楞次定律，0~t2金屬框中電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)左手定則，0~t1安培力水平向左，t1~t2安培力水平向右，D錯(cuò)誤。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、AD【解析】

A．D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度恰好為零，則解得：故A正確；B．對(duì)Q2來(lái)說(shuō)圓弧是一個(gè)等勢(shì)面，所以各點(diǎn)電勢(shì)高低，由Q1決定，根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，離負(fù)電荷越近，電勢(shì)越低，故D點(diǎn)電勢(shì)最低，故B錯(cuò)誤；CD．電子沿著圓弧從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，電勢(shì)先降低后升高，，故電勢(shì)能先增大后減小，故D正確C錯(cuò)誤。故選AD。8、BC【解析】

AB．對(duì)B、C兩球整體受力分析，正交分解得FABcos30°＋FCDcos60°＝2GFABsin30°＝FCDsin60°聯(lián)立解得FAB＝GFCD＝G選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；CD．對(duì)C球受力分析，正交分解得FBCcosθ＋FCDcos60°＝GFBCsinθ＝FCDsin60°聯(lián)立解得θ＝60°選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。9、BD【解析】

根據(jù)水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)分析兩段過(guò)程的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，根據(jù)豎直方向?qū)ΨQ(chēng)性分析小球在電容器的加速度大小，根據(jù)牛頓第二定律以及分析求解電荷量，根據(jù)牛頓第二定律分析加速度從而求解豎直方向的運(yùn)動(dòng)位移?！驹斀狻緼B．小球在電容器內(nèi)向上偏轉(zhuǎn)做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，出電容器后受到重力作用，豎直方向減速，水平方向由于不受力，仍然做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由于兩段過(guò)程在水平方向上的運(yùn)動(dòng)位移相同，則兩段過(guò)程的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，豎直方向由于對(duì)稱(chēng)性可知，兩段過(guò)程在豎直方向的加速度大小相等，大小都為g，但方向相反，故A錯(cuò)誤，B正確；C．根據(jù)牛頓第二定律有解得故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)小球到達(dá)M點(diǎn)時(shí)，豎直方向的位移為，則根據(jù)豎直方向的對(duì)稱(chēng)性可知，小球從電容器射出時(shí)，豎直方向的位移為，如果電容器所帶電荷量，根據(jù)牛頓第二定律有根據(jù)公式可知，相同的時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移是原來(lái)的2倍，故豎直方向的位移為，故D正確。故選BD。10、BD【解析】

AB．a(chǎn)b桿切割磁感線時(shí)產(chǎn)生沿abdc方向的感應(yīng)電流，大小為①cd桿中的感應(yīng)電流方向?yàn)閐→c，cd桿受到的安培力方向水平向右，大小為F安=BIL②cd桿向下勻速運(yùn)動(dòng)，有mg=μF安③解①②③式得，ab桿勻速運(yùn)動(dòng)的速度為④導(dǎo)體ab受到水平向左的安培力，由受力平衡得F=F安+μmg⑤由③⑤解得選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確．

C．設(shè)cd桿以v2速度向下運(yùn)動(dòng)h過(guò)程中，ab桿勻速運(yùn)動(dòng)了s距離，則．整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱等于克服安培力所做的功Q=F安s得選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．a(chǎn)b桿水平運(yùn)動(dòng)位移為s的過(guò)程中，整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱為ab桿摩擦生熱cd桿摩擦生熱則總熱量選項(xiàng)D正確；故選BD.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、3000D【解析】

(1)[1]．本實(shí)驗(yàn)利用了半偏法測(cè)電壓表的內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)原理為接入電阻箱時(shí)電路的總電阻減小的很小，需要滑動(dòng)變阻器為小電阻，故選R1可減小實(shí)驗(yàn)誤差．(2)[2]．滑動(dòng)變阻器為分壓式，連接實(shí)物電路如圖所示：(3)[3]．電壓表的內(nèi)阻和串聯(lián)，分壓為和，則．(4)[4]．電壓表的滿偏電流故選D．12、D【解析】

(1)[1]A．根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，需要測(cè)量的是A點(diǎn)到光電門(mén)的距離，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)機(jī)械能守恒的表達(dá)式可知，方程兩邊可以約掉質(zhì)量，因此不需要測(cè)量質(zhì)量，故B錯(cuò)誤；C．利用小球通過(guò)光電門(mén)的平均速度來(lái)代替瞬時(shí)速度，不需要測(cè)量下落時(shí)間，故C錯(cuò)誤；D．利用小球通過(guò)光電門(mén)的平均速度來(lái)代替瞬時(shí)速度時(shí)，需要知道擋光物體的尺寸，因此需要測(cè)量小球的直徑，故D正確．故選D．(2)[2][3]利用小