湖南省永州市東安縣一中2021-2022學(xué)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．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。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．小球在水中運(yùn)動(dòng)時(shí)受到水的阻力與小球運(yùn)動(dòng)速度的平方成正比，即，則比例系數(shù)的單位是A．B．C．D．2．下列各力中按照力的效果命名的是（）A．支持力 B．電場(chǎng)力 C．分子力 D．摩擦力3．靜電場(chǎng)在x軸上的場(chǎng)強(qiáng)E隨x的變化關(guān)系如圖所示，x軸正方向?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)正方向，帶正電的點(diǎn)電荷沿x軸運(yùn)動(dòng)，則點(diǎn)電荷（）A．在x2和x4處電勢(shì)能相等 B．由x1運(yùn)動(dòng)到x3的過程中電勢(shì)能增大C．由x1運(yùn)動(dòng)到x4的過程中電勢(shì)能先減小后增大 D．由x1運(yùn)動(dòng)到x4的過程中電場(chǎng)力先減小后增大4．在超導(dǎo)托卡馬克實(shí)驗(yàn)裝置中，質(zhì)量為的與質(zhì)量為的發(fā)生核聚變反應(yīng)，放出質(zhì)量為的，并生成質(zhì)量為的新核。若已知真空中的光速為，則下列說法正確的是（）A．新核的中子數(shù)為2，且該新核是的同位素B．該過程屬于衰變C．該反應(yīng)釋放的核能為D．核反應(yīng)前后系統(tǒng)動(dòng)量不守恒5．如圖所示為一理恕變壓器，其中a、b、c為三個(gè)額定電壓相同的燈泡，輸入電壓u=Umsin100πt(V)．當(dāng)輸入電壓為燈泡額定電壓的8倍時(shí)，三個(gè)燈泡剛好都正常發(fā)光．下列說法正確的是（）A．三個(gè)燈泡的額定電壓為Um/8B．變壓器原、副線圈匝數(shù)比為9︰2C．此時(shí)燈泡a和b消耗的電功率之比為2︰7D．流過燈泡c的電流，每0.02s方向改變一次6．如圖甲所示，一傾角θ＝30°的斜面體固定在水平地面上，一個(gè)物塊與一輕彈簧相連，靜止在斜面上?，F(xiàn)用大小為F＝kt（k為常量，F(xiàn)、t的單位均為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)單位）的拉力沿斜面向上拉輕彈簧的上端，物塊受到的摩擦力Ff隨時(shí)間變化的關(guān)系圖像如圖乙所示，物塊與斜面間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度g＝10m/s2，則下列判斷正確的是（）A．物塊的質(zhì)量為2.5kgB．k的值為1.5N/sC．物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為D．時(shí)，物塊的動(dòng)能為5.12J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，氕核、氘核、氚核三種粒子從同一位置無初速度地飄入電場(chǎng)線水平向右的加速電場(chǎng)，之后進(jìn)入電場(chǎng)線豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，最后打在屏上，整個(gè)裝置處于真空中，不計(jì)粒子重力及其相互作用，那么A．偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)對(duì)三種粒子做功一樣多B．三種粒子打到屏上時(shí)速度一樣大C．三種粒子運(yùn)動(dòng)到屏上所用時(shí)間相同D．三種粒子一定打到屏上的同一位置，8．如圖所示.輕質(zhì)彈簧的一端與固定的豎直板P拴接，另一端與物體A相連，物體A靜止于光滑水平桌面上，右端接一細(xì)線，細(xì)線繞過光滑的定滑輪與物體B相連。開始時(shí)用手托住B，讓細(xì)線恰好伸直然后由靜止釋放B，直至B獲得最大速度。下列有關(guān)該過程的分析正確的是（）A．B物體的動(dòng)能增加量小于B物體重力勢(shì)能的減少量B．B物體機(jī)械能的減少量等于彈簧的彈性勢(shì)能的増加量C．細(xì)線拉力對(duì)A做的功等于A物體與彈簧所組成的系統(tǒng)機(jī)械能的增加量D．合力對(duì)A先做正功后做負(fù)功9．如圖所示，一個(gè)小型旋轉(zhuǎn)式交流發(fā)電機(jī)，其矩形線圈的面積為S，共有n匝，總電阻為r，外電路上接有一個(gè)阻值為R的定值電阻和一個(gè)理想交流電流表A．線圈以角速度在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞與磁場(chǎng)方向垂直的對(duì)稱軸勻速運(yùn)動(dòng)，圖中線圈平面平行于磁場(chǎng)方向，由此位置開始計(jì)時(shí)，下列說法正確的是（）A．發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的最大值為B．從初始位置開始，在四分之一個(gè)周期內(nèi)通過的電荷量為C．R兩端電壓的有效值D．交流電流表的示數(shù)一直在變化10．物體沿直線運(yùn)動(dòng)的x－t圖象如圖所示，oa、cd段為直線，abc為曲線，設(shè)t1、t2、t3、t4時(shí)刻的速度分別為v1、v2、v3、v4，則下列說法正確的是（）A．v1＞v2 B．v1=v4 C．v2＜v3 D．v4最大三、實(shí)驗(yàn)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(xué)為了將一量程為3V的電壓表改裝成可測(cè)量電阻的儀表——?dú)W姆表．（1）先用如圖a所示電路測(cè)量該電壓表的內(nèi)阻，圖中電源內(nèi)阻可忽略不計(jì)，閉合開關(guān)，將電阻箱阻值調(diào)到3kΩ時(shí)，電壓表恰好滿偏；將電阻箱阻值調(diào)到12kΩ時(shí)，電壓表指針指在如圖b所示位置，則電壓表的讀數(shù)為____V．由以上數(shù)據(jù)可得電壓表的內(nèi)阻RV＝____kΩ.（2）將圖a的電路稍作改變，在電壓表兩端接上兩個(gè)表筆，就改裝成了一個(gè)可測(cè)量電阻的簡(jiǎn)易歐姆表，如圖c所示，為將表盤的電壓刻度轉(zhuǎn)換為電阻刻度，進(jìn)行了如下操作：閉合開關(guān)，將兩表筆斷開，調(diào)節(jié)電阻箱，使指針指在“3.0V”處，此處刻度應(yīng)標(biāo)阻值為____（填“0”或“∞”）；再保持電阻箱阻值不變，在兩表筆間接不同阻值的已知電阻找出對(duì)應(yīng)的電壓刻度，則“1V”處對(duì)應(yīng)的電阻刻度為____kΩ.（3）若該歐姆表使用一段時(shí)間后，電池內(nèi)阻不能忽略且變大，電動(dòng)勢(shì)不變，但將兩表筆斷開時(shí)調(diào)節(jié)電阻箱，指針仍能滿偏，按正確使用方法再進(jìn)行測(cè)量，其測(cè)量結(jié)果將____．A.偏大B.偏小C.不變D.無法確定12．（12分）實(shí)驗(yàn)小組采用如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量木塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ，提供的器材有：帶定滑輪的長(zhǎng)木板，有凹槽的木塊，質(zhì)量為m0的鉤碼若干，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，電源，紙帶，細(xì)線等．實(shí)驗(yàn)中將部分鉤碼懸掛在細(xì)線下，剩余的鉤碼放在木塊的凹槽中，保持長(zhǎng)木板水平，利用打出的紙帶測(cè)量木塊的加速度．(1)正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，得到一條紙帶。紙帶的一部分如左圖所示，紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T=0.10s。該同學(xué)將紙帶從每個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)處截?cái)?，得?條短紙帶，再把6條短紙帶的下端對(duì)齊貼在紙上，以紙帶下端為橫軸建立直角坐標(biāo)系，并將刻度尺邊緣緊靠縱軸，其示數(shù)如右圖所示。則打下計(jì)數(shù)點(diǎn)“2”時(shí)小車的速度大小為____________m/s；小車的加速度大小為___________m/s2(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)(2)將木塊凹槽中的鉤碼逐個(gè)添加到細(xì)線下端，改變懸掛鉤碼的總質(zhì)量m，測(cè)得相應(yīng)的加速度a，作出a－m圖象如圖所示．已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭＝9.8m/s2，則木塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝________(保留兩位有效數(shù)字)；μ的測(cè)量值________(選填“大于”“小于”或“等于”)真實(shí)值。(3)實(shí)驗(yàn)中________(選填“需要”或“不需要”)滿足懸掛鉤碼總質(zhì)量遠(yuǎn)小于木塊和槽中鉤碼總質(zhì)量．四、計(jì)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，ABC是一個(gè)三棱鏡的截面圖，一束單色光以i＝60°的入射角從側(cè)面的中點(diǎn)N射入。已知三棱鏡對(duì)該單色光的折射率，AB長(zhǎng)為L(zhǎng)，光在真空中的傳播速度為c，求：①此束單色光第一次從三棱鏡射出的方向（不考慮AB面的反射）；②此束單色光從射入三棱鏡到BC面所用的時(shí)間。14．（16分）如圖所示為一種質(zhì)譜儀的工作原理圖，圓心角為90°的扇形區(qū)域OPQ中存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，所有帶電粒子經(jīng)加速電壓U加速后從小孔C射出，由磁場(chǎng)邊界OP上N點(diǎn)垂直O(jiān)P進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，然后均從邊界OQ射出，ON=l，不計(jì)粒子重力。(1)若由靜止開始加速的某種粒子X從邊界OQ射出時(shí)速度方向與OQ垂直，其軌跡如圖中實(shí)線所示，求該粒子的比荷；(2)若由靜止開始加速的另一種粒子Y，其比荷是X粒子比荷的，求該粒子在磁場(chǎng)區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t。15．（12分）如圖甲所示，一對(duì)平行金屬板C、D相距為d，O、Ol為兩板上正對(duì)的小孔，緊貼D板右側(cè)。存在上下范圍足夠大、寬度為三的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，MN、GH是磁場(chǎng)的左、右邊界。現(xiàn)有質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子從O孔進(jìn)入C、D板間，粒子初速度和重力均不計(jì)。（1）C、D板間加恒定電壓U，C板為正極板，求板間勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E和粒子從O運(yùn)動(dòng)到Ol的時(shí)間t；（2）C、D板間加如圖乙所示的電壓，U0為已知量，周期T是未知量。t=0時(shí)刻帶電粒子從O孔進(jìn)入，為保證粒子到達(dá)O1孔具有最大速度，求周期T應(yīng)滿足的條件和粒子到達(dá)Ol孔的最大速度vm；（3）磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖丙所示，B0為已知量，周期T0=。=0時(shí)，粒子從O1孔沿OO1延長(zhǎng)線O1O2方向射入磁場(chǎng)，始終不能穿出右邊界GH，求粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度v，應(yīng)滿足的條件。

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】

由可得k的單位為A.A項(xiàng)與上述分析結(jié)論不相符，故A錯(cuò)誤；B.B項(xiàng)與上述分析結(jié)論不相符，故B錯(cuò)誤；C.C項(xiàng)與上述分析結(jié)論相符，故C正確；D.D項(xiàng)與上述分析結(jié)論不相符，故D錯(cuò)誤。2、A【解析】

A.支持力是按照力的效果命名的，支持力實(shí)際上是物體之間的彈力，故A正確．BCD.電場(chǎng)力、分子力摩擦力都是按照力的性質(zhì)命名的，故BCD錯(cuò)誤。故選A。3、B【解析】

首先明確圖像的物理意義，結(jié)合電場(chǎng)的分布特點(diǎn)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)差逐點(diǎn)降低，綜合分析判斷?！驹斀狻緼．x2﹣x4處場(chǎng)強(qiáng)方向沿x軸負(fù)方向，則從x2到x4處逆著電場(chǎng)線方向，電勢(shì)升高，則正電荷在x4處電勢(shì)能較大，A不符合題意；B．x1﹣x3處場(chǎng)強(qiáng)為x軸負(fù)方向，則從x1到x3處逆著電場(chǎng)線方向移動(dòng)，電勢(shì)升高，正電荷在x3處電勢(shì)能較大，B符合題意；C．由x1運(yùn)動(dòng)到x4的過程中，逆著電場(chǎng)線方向，電勢(shì)升高，正電荷的電勢(shì)能增大，C不符合題意；D．由x1運(yùn)動(dòng)到x4的過程中，電場(chǎng)強(qiáng)度的絕對(duì)值先增大后減小，故由F=qE知電場(chǎng)力先增大后減小，D不符合題意故選B。4、A【解析】

A．由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知新核的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別為4和2，新核是，是的同位素，中子數(shù)為2，故A正確；B．該過程是核聚變反應(yīng)，不屬于衰變，故B錯(cuò)誤；C．該反應(yīng)釋放的核能為故C錯(cuò)誤；D．核反應(yīng)前后系統(tǒng)動(dòng)量守恒，故D錯(cuò)誤。故選A。5、C【解析】設(shè)燈泡的額定電壓為U，根據(jù)題意，輸入電壓，得：，此時(shí)原線圈兩端的電壓為，副線圈兩端的電壓為，則變壓器原、副線圈匝數(shù)比為，根據(jù)，因?yàn)閍、b此時(shí)都能正常發(fā)光，故電壓都為額定電壓，根據(jù)，可知a、b消耗的電功率與電流成正比，即此時(shí)燈泡a和b消耗的電功率之比為2︰7，由輸入電壓的表達(dá)式，可知角頻率，則周期，而變壓器不會(huì)改變交變電流的周期，故每0.02s電流方向改變兩次，故ABD錯(cuò)誤，C正確；故選C.【點(diǎn)睛】根據(jù)燈泡電壓與輸入電壓的關(guān)系可確定接在線圈的輸入端和輸出端的電壓關(guān)系，則可求得匝數(shù)之比；根據(jù)變壓器電流之間的關(guān)系和功率公式可確定功率之比．6、D【解析】

A.當(dāng)時(shí)，則可知：解得：故A錯(cuò)誤；

B.當(dāng)時(shí)，由圖像可知：說明此時(shí)刻，則：故B錯(cuò)誤；

C.后來滑動(dòng)，則圖像可知：解得：故C錯(cuò)誤；

D.設(shè)時(shí)刻開始向上滑動(dòng)，即當(dāng)：即：解得：即時(shí)刻物體開始向上滑動(dòng)，時(shí)刻已經(jīng)向上滑動(dòng)了，則合力為：即：根據(jù)動(dòng)量定理可得：即：解得：即當(dāng)時(shí)所以速度大小為，則動(dòng)能為：故D正確；故選D。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】試題分析：帶電粒子在加速電場(chǎng)中加速，電場(chǎng)力做功W=E1qd；由動(dòng)能定理可知：E1qd=mv2；解得：；粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的時(shí)間；在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的縱向速度縱向位移；即位移與比荷無關(guān)，與速度無關(guān)；則可三種粒子的偏轉(zhuǎn)位移相同，則偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)對(duì)三種粒子做功一樣多；故A正確，B錯(cuò)誤；因三粒子由同一點(diǎn)射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，且偏轉(zhuǎn)位移相同，故三個(gè)粒子打在屏幕上的位置一定相同；因粒子到屏上的時(shí)間與橫向速度成反比；因加速后的速度大小不同，故三種粒子運(yùn)動(dòng)到屏上所用時(shí)間不相同；故C錯(cuò)誤，D正確；故選AD．考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)【名師點(diǎn)睛】此題考查帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)，要注意偏轉(zhuǎn)中的運(yùn)動(dòng)的合成與分解的正確應(yīng)用；正確列出對(duì)應(yīng)的表達(dá)式，根據(jù)表達(dá)式再去分析速度、位移及電場(chǎng)力的功．8、AC【解析】

A．由于A、B和彈簧系統(tǒng)機(jī)械能守恒，所以B物體重力勢(shì)能的減少量等于A、B增加的動(dòng)能以及彈性勢(shì)能，故A正確；B．整個(gè)系統(tǒng)機(jī)械能守恒，所以B物體杋楲能減少量等于A物體與彈簧機(jī)械能的增加，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)功能關(guān)系除重力和彈簧彈力以外的力即繩子的拉力等于A物體與彈簧所組成的系統(tǒng)機(jī)械能的增加量，故C正確；D．由題意由靜止釋放B，直至B獲得最大速度，該過程中A物體的速度一直在增大，所以動(dòng)能一直在增大。合力一直對(duì)A做正功，故D錯(cuò)誤。故選AC。9、AC【解析】

A．在初始位置線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大，且故A正確；B．從初始位置開始，在四分之一個(gè)周期內(nèi)通過R的電荷量為故B錯(cuò)誤；C．電動(dòng)勢(shì)的有效值為電阻R兩端電壓的有效值為故C正確；D．交流電流表測(cè)的是有效值，其示數(shù)不會(huì)變化，故D錯(cuò)誤。故選：AC。10、ACD【解析】

A．因x-t圖像的斜率等于速度，則由圖像可知，t1時(shí)刻的斜率大于t2時(shí)刻的斜率，則v1＞v2，選項(xiàng)A正確；B．t4時(shí)刻的斜率大于t1時(shí)刻的斜率，則v1<v4，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．t3時(shí)刻的斜率大于t2時(shí)刻的斜率，則v2<v3，選項(xiàng)C正確；D．圖像上t4時(shí)刻的斜率最大，則v4最大，選項(xiàng)D正確；故選ACD。三、實(shí)驗(yàn)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、1.506∞1C【解析】

（1）[1][2]由圖（b）所示電壓表表盤可知，其分度值為0.1V，示數(shù)為1.50V；電源內(nèi)阻不計(jì)，由圖a所示電路圖可知，電源電動(dòng)勢(shì)：E＝U＋I(xiàn)R＝U＋R由題意可知：E＝3＋×3000E＝1.5＋×12000解得RV＝6000Ω＝6kΩ，E＝4.5V（2）兩表筆斷開，處于斷路情況，相當(dāng)于兩表筆之間的電阻無窮大，故此處刻度應(yīng)標(biāo)阻值為∞，當(dāng)指針指向3V時(shí)，電路中的電流為：Ig＝A＝0.0005A此時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值：R＝Ω＝3kΩ當(dāng)電壓表示數(shù)為1V時(shí)，有：1＝解得Rx＝1kΩ.（3）[5][6]根據(jù)閉合電路歐姆定律可知電池新時(shí)有：Ig＝＝，測(cè)量電阻時(shí)電壓表示數(shù)為：U＝歐姆表用一段時(shí)間調(diào)零時(shí)有：Ig＝，測(cè)量電阻時(shí)：U＝比較可知：r＋R＝r′＋R′所以若電流相同則R′x＝Rx，即測(cè)量結(jié)果不變，故選C。12、0.47；0.70；0.33；大于；不需要；【解析】

（1）依據(jù)中時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度，那么計(jì)數(shù)點(diǎn)“2”時(shí)小車的速度大小為：；根據(jù)?x=aT2結(jié)合逐差法可得：。（2）根據(jù)牛頓第二定律可知mg-μ（M-m）g=Ma，解得，由圖可知，-μg=-3.3，解得μ=0.33；

μ的測(cè)量值大于真實(shí)值，原因是滑輪與軸承、細(xì)線間有摩擦，紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間有摩擦等；

（3）在此實(shí)驗(yàn)中，由于把小車和砝碼的質(zhì)量作為了整體，結(jié)合第二問可知，不需要滿足懸掛鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于木塊和槽中的鉤碼總質(zhì)量；【點(diǎn)睛】此題在求解加速度時(shí)還可這樣做：紙帶的長(zhǎng)度之比等于此段紙帶的平均速度之比，還等于各段紙帶中間時(shí)刻的速度之比，即紙帶的高度之比等于中間時(shí)刻速度之比，這種等效替代的方法減小了解題難度，要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問題的能力，在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用。四、計(jì)算題：本題共