四川省武勝中學(xué)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考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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．如圖所示，質(zhì)量為m、電阻為r的“U”字形金屬框abcd置于豎直平面內(nèi)，三邊的長度ad=dc=bc=L，兩頂點(diǎn)a、b通過細(xì)導(dǎo)線與M、N兩點(diǎn)間的電源相連，電源電動(dòng)勢(shì)為E。內(nèi)阻也為r。勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直金屬框向里，金屬框恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。不計(jì)其余電阻和細(xì)導(dǎo)線對(duì)a、b點(diǎn)的作用力，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A．M點(diǎn)應(yīng)接電源的正極 B．電源的輸出功率為C．磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為mgr D．a(chǎn)d邊受到的安培力大于bc邊受到的安培力2．如圖所示的裝置中，A、B兩物塊的質(zhì)量分別為2kg、lkg,連接輕彈簧和物塊的輕繩質(zhì)量不計(jì)，輕彈簧的質(zhì)量不計(jì)，輕繩與滑輪間的摩擦不計(jì)，重力加速度g=10m/s2，則下列說法正確的是A．固定物塊A，則彈簧的彈力大小為20NB．固定物塊B，則彈簧的彈力大小為40NC．先固定物塊A，在釋放物塊A的一瞬間，彈簧的彈力大小為10ND．先固定物塊A，釋放物塊A后，A、B、彈簧一起運(yùn)動(dòng)的過程中，彈簧的彈力大小為15N3．如圖所示，邊長為L、總阻值為R的等邊三角形單匝金屬線圈abc從圖示位置開始繞軸EF以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，EF的左右兩側(cè)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B和，下列說法正確的是（）A．圖示位置線圈的磁通量最大，磁通量的變化率也最大B．線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過一周的過程中，產(chǎn)生的感應(yīng)電流先沿acba方向后沿abca方向C．線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過一周的過程中，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為D．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的交流電的電動(dòng)勢(shì)的有效值為4．如圖所示，豎直直線的右側(cè)有范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里。正方形線框的邊長為L，靜止于圖示位置，其右邊與重合。從時(shí)刻起線框受外力拉動(dòng)，水平向右勻加速運(yùn)動(dòng)。線框粗細(xì)均勻，其電阻沿長度分布均勻。在運(yùn)動(dòng)過程中，線框a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差隨時(shí)間變化的特點(diǎn)與下列圖像一致的是（）A． B． C． D．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后第二次也落到了P點(diǎn)。若兩球與地面碰撞時(shí)沒有能量損失，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．利用半導(dǎo)體二極管的單向?qū)щ娦裕梢詫?duì)交變電流進(jìn)行整流將交變電流變?yōu)橹绷?，一種簡(jiǎn)單的整流電路如圖甲所示，ab為交變電流信號(hào)輸入端，D為半導(dǎo)體二極管，R為定值電阻。信號(hào)輸入后，電阻R兩端輸出的電壓信號(hào)如圖乙所示，則關(guān)于該輸出信號(hào)，下列說法正確的是（）A．頻率為100Hz.B．電壓有效值為50VC．一個(gè)標(biāo)有“90V，30μF”的電容器并聯(lián)在電阻R兩端，可以正常工作D．若電阻R=100Ω，則1min內(nèi)R產(chǎn)生的熱量為2.5×104J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，一物塊從傾角為θ的斜面底端以初速度沿足夠長的斜面上滑，經(jīng)時(shí)間t速度減為零，再經(jīng)2t時(shí)間回到出發(fā)點(diǎn)，下列說法正確的是（）A．物塊上滑過程的加速度大小是下滑過程加速度大小的2倍B．物塊返回斜面底端時(shí)的速度大小為C．物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為D．物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為8．如圖所示，一輕繩繞過無摩擦的兩個(gè)輕質(zhì)小定滑輪O1，O2和質(zhì)量為m的小球連接，另一端與套在光滑直桿上質(zhì)量也為m的小物塊連接，已知直桿兩端固定，與兩定滑輪在同一豎直平面內(nèi)，與水平面的夾角，直桿上C點(diǎn)與兩定滑輪均在同一高度，C點(diǎn)到定滑輪O1的距離為L，重力加速度為g，設(shè)直桿足夠長，小球運(yùn)動(dòng)過程中不會(huì)與其他物體相碰．現(xiàn)將小物塊從C點(diǎn)由靜止釋放，當(dāng)小物塊沿桿下滑距離也為L時(shí)（圖中D處），下列說法正確的是A．小物塊剛釋放時(shí)輕繩中的張力一定大于mgB．小球下降最大距離為C．小物塊在D處的速度與小球速度大小之比為D．小物塊在D處的速度大小為9．如圖所示為內(nèi)壁光滑的半球形容器，半徑為R。質(zhì)量為m的小球在容器內(nèi)的某個(gè)水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小球與球心O連線方向與豎直方向夾角為α。下列說法正確的是（）A．小球所受容器的作用力為B．小球所受容器的作用力為C．小球的角速度D．小球的角速度10．如圖所示，用同種材料制成的四根相互平行的通電長直導(dǎo)線（每根導(dǎo)線電阻為）分別置于正方形的四個(gè)頂點(diǎn)上，四根導(dǎo)線都垂直于正方形所在平面。若每根通電直導(dǎo)線單獨(dú)存在時(shí)，通電直導(dǎo)線上的電流與通電直導(dǎo)線上的電流在正方形中心處產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)的大小關(guān)系為，則四根通電導(dǎo)線同時(shí)存在時(shí)，以下選項(xiàng)正確的是（）A．和通電電流都為，和通電電流為都為時(shí)，在點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向水平向左B．通電電流為，通電電流都為時(shí)，在點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向向左下方C．和通電電流都為，通電電流為時(shí)，在點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向向左下方D．通電電流為，通電電流都為時(shí)，在點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向向左上方三、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)利用如圖1所示的裝置“探究合外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系”，具體實(shí)驗(yàn)步驟如下:A．按照?qǐng)D示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，掛上砂桶（含少量砂子）。B．調(diào)節(jié)長木板的傾角，輕推小車后，使小車沿長木板向下運(yùn)動(dòng)，且通過兩個(gè)光電門的時(shí)間相等。C．取下細(xì)繩和砂桶，測(cè)量砂子和桶的質(zhì)量m，并記錄數(shù)據(jù)。D．保持長木板的傾角不變，將小車置于靠近滑輪的位置，由靜止釋放小車，記錄小車先后通過光電門甲和乙時(shí)的時(shí)間t1、t2，并測(cè)量光電門甲、乙之間的距離為s.E.改變光電門甲、乙之間的距離，重復(fù)步驟D。請(qǐng)回答下列各問題：（1）若砂桶和砂子的總質(zhì)量為m，小車的質(zhì)量為M，重力加速度為g，則步驟D中小車下滑時(shí)所受合力大小為________。（忽略空氣阻力）（2）用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光片寬度（如圖2所示）d=_________mm。（3）在誤差允許的范圍內(nèi)，若滿足__________，則表明物體所受合外力做的功等于物體動(dòng)能變化量。（用題目所給字母表示）12．（12分）為了測(cè)量一個(gè)電動(dòng)勢(shì)約為6V~8V，內(nèi)電阻小于的電源，由于直流電壓表量程只有3V，需要將這只電壓表通過連接一固定電阻（用電阻箱代替），改裝為量程9V的電壓表，然后再用伏安法測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，以下是他們的實(shí)驗(yàn)操作過程：(1)把電壓表量程擴(kuò)大，實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)步驟如下，完成填空。第一步：按電路圖連接實(shí)物第二步：把滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片移到最右端，把電阻箱阻值調(diào)到零第三步：閉合電鍵，把滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片調(diào)到適當(dāng)位置，使電壓表讀數(shù)為3.0V第四步：把電阻箱阻值調(diào)到適當(dāng)值，使電壓表讀數(shù)為__________V。第五步：不再改變電阻箱阻值，保持電壓表和電阻箱串聯(lián)，撤去其它線路，即得量程為9V的電壓表(2)以上實(shí)驗(yàn)可供選擇的器材有：A．電壓表（量程為3V，內(nèi)阻約）B．電流表（量程為3A，內(nèi)阻約）C．電阻箱（阻值范圍）D.電阻箱（阻值范圍）E.滑動(dòng)變阻器（阻值為，額定電流3A）F.滑動(dòng)變阻器（阻值為，額定電流0.2A）電阻箱應(yīng)選_______，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_______。③用該擴(kuò)大了量程的電壓表（電壓表的表盤沒變），測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r，實(shí)驗(yàn)電路如圖乙所示，得到多組電壓表U和電流I的值，并作出U—I圖線如圖丙所示，可知電池的電動(dòng)勢(shì)為____V，內(nèi)電阻為_____。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）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）人們對(duì)手機(jī)的依賴性越來越強(qiáng)，有些人喜歡躺著玩手機(jī)。若手機(jī)的質(zhì)量為150g，從離人臉約20cm的高度無初速度掉落，砸到人臉后手機(jī)未反彈，人臉受到手機(jī)的沖擊時(shí)間約為0.1s，重力加速度g=10m/s2，試求手機(jī)對(duì)人臉的平均沖力大小。14．（16分）某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了圖甲所示的“粒子回旋變速裝置”。兩塊相距為d的平行金屬極板M、N，板M位于x軸上，板N在它的正下方。兩板間加上圖乙所示的交變電壓，其電壓值為，周期，板M上方和板N下方有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。粒子探測(cè)器位于y軸處，僅能探測(cè)到垂直于y軸射入的帶電粒子。有一沿軸可移動(dòng)的粒子發(fā)射器，可垂直于x軸向上射出質(zhì)量為m、電荷量為的粒子，且粒子動(dòng)能可調(diào)節(jié)時(shí)刻，發(fā)射器在（x，0）位置發(fā)射一帶電粒子。忽略粒子的重力和其他阻力，粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不計(jì)。(1)若粒子只經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)并在處被探測(cè)到，求發(fā)射器的位置和粒子的初動(dòng)能；(2)若粒子兩次進(jìn)出電場(chǎng)區(qū)域后被探測(cè)到，且有。求粒子發(fā)射器的位置坐標(biāo)x與被探測(cè)到的位置坐標(biāo)y之間的關(guān)系。15．（12分）一輕質(zhì)彈簧水平放置，一端固定在A點(diǎn)，另一端與質(zhì)量為m的小物塊P接觸但不連接。AB是水平軌道，質(zhì)量也為m的小物塊Q靜止在B點(diǎn)，B端與半徑為l的光滑半圓軌道BCD相切，半圓的直徑BD豎直，物塊P與AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5。初始時(shí)PB間距為4l，彈簧處于壓縮狀態(tài)。釋放P，P開始運(yùn)動(dòng)，脫離彈簧后在B點(diǎn)與Q碰撞后粘在一起沿軌道運(yùn)動(dòng)，恰能經(jīng)過最高點(diǎn)D，己知重力加速度g，求：（1）粘合體在B點(diǎn)的速度；（2）初始時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能。

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】

A．金屬框恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，說明線框受到的安培力向上，根據(jù)左手定則可知dc邊中的電流方向應(yīng)由d指向c，結(jié)合電路知識(shí)得M點(diǎn)應(yīng)接電源的負(fù)極，故A錯(cuò)誤；B．由閉合電路歐姆定律得電源輸出功率故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)平衡條件有mg=BIL解得故C正確；D．根據(jù)對(duì)稱性可知ad邊受到的安培力等于bc邊受到的安培力，方向相反，故D錯(cuò)誤。故選C。2、C【解析】固定物塊A，則彈簧的彈力大小等于B的重力，大小為10N，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；固定物塊B，則彈簧的彈力大小等于A的重力，大小為20N，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；先固定物塊A，則彈簧的彈力為10N，在釋放物塊A的一瞬間，彈簧的彈力不能突變，則大小為10N，選項(xiàng)C正確；先固定物塊A，釋放物塊A后，A、B、彈簧一起運(yùn)動(dòng)的過程中，加速度為a=mAg-mB3、D【解析】

A．圖示位置線圈的磁通量最大，磁通量的變化率為零，A錯(cuò)誤；B．線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過一周的過程中，產(chǎn)生的感應(yīng)電流先沿abca方向后沿acha方向，B錯(cuò)誤；C．線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過一周的過程中，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為C錯(cuò)誤；D．線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過一周的過程中，有半個(gè)周期電動(dòng)勢(shì)的最大值為有半個(gè)周期電動(dòng)勢(shì)的最大值為根據(jù)有效值的定義可求得交流電的有效值D正確。故選D。4、C【解析】

線框有兩段勻加速直線運(yùn)動(dòng)過程：進(jìn)入磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)過程，在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)過程。兩過程加速度相等，設(shè)為a。線框進(jìn)入磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)過程。由右手定則知感應(yīng)電流方向由b向a。段為電源，則a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)。電動(dòng)勢(shì)大小為由運(yùn)動(dòng)規(guī)律得解以上三式得圖像為過原點(diǎn)的直線，斜率為。在時(shí)刻有。在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)過程。由右手定則知a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)。在時(shí)刻有運(yùn)動(dòng)過程有由運(yùn)動(dòng)規(guī)律得解以上兩式得圖像斜率為。故選C。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．由圖乙可知，該電壓的周期T=0.02s，故頻率為50Hz故A錯(cuò)誤；B．由電流的熱效應(yīng)知，一個(gè)周期內(nèi)電阻產(chǎn)生的熱量其中的故電壓有效值為U有=50V，故B正確；C．電容器兩端的瞬時(shí)電壓不應(yīng)超過標(biāo)稱電壓90V，而R兩端電壓的瞬時(shí)值最大為100V，故電容不能正常工作，故C錯(cuò)誤；D．電阻R產(chǎn)生的熱量應(yīng)使用電壓的有效值進(jìn)行計(jì)算，故1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為故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、BC【解析】

A．根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式得：則：x相同，t是2倍關(guān)系，則物塊上滑過程的加速度大小是下滑過程加速度大小的4倍，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式得：，則物塊上滑過程的初速度大小是返回斜面底端時(shí)的速度大小的2倍，故B正確；CD．以沿斜面向下為正方向，上滑過程，由牛頓第二定律得：mgsinθ+μmgcosθ=ma1下滑過程，由牛頓第二定律得：mgsinθ-μmgcosθ=ma2又a2=4a1聯(lián)立解得：故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。8、BD【解析】A、剛釋放的瞬間，小球的瞬間加速度為零，拉力等于重力，故A錯(cuò)誤；

B、當(dāng)拉物塊的繩子與直桿垂直時(shí)，小球下降的距離最大，根據(jù)幾何關(guān)系知，，故B正確；

C、將小物塊的速度分解為沿繩子方向和垂直繩子方向，沿繩子方向的分速度等于小球的速度，根據(jù)平行四邊形定則知，小物塊在D處的速度與小球的速度之比為，故C錯(cuò)誤；

D、設(shè)小物塊下滑距離為L時(shí)的速度大小為v，此時(shí)小球的速度大小為，則,對(duì)滑塊和小球組成的系統(tǒng)根據(jù)機(jī)械能守恒定律，有：

,解得，故D正確．點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道兩物體組成的系統(tǒng)，只有重力做功，機(jī)械能守恒，以及知道物塊與之間的距離最小時(shí)，小球下降的高度最大，知道物塊沿繩子方向的分速度等于小球的速度．9、BD【解析】

AB．對(duì)小球受力分析，如圖所示：根據(jù)力的合成，可得小球所受容器的作用力為支持力：A錯(cuò)誤，B正確；CD．根據(jù)力的合成，可得小球所受合外力小球做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為：根據(jù)向心力公式得：解得角速度，C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。10、AD【解析】

A.當(dāng)四根導(dǎo)線同時(shí)存在時(shí)，根據(jù)安培定則可知，四根導(dǎo)線在點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)方向分別為：導(dǎo)線產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿方向；導(dǎo)線產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿；導(dǎo)線產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿；導(dǎo)線產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿；根據(jù)平行四邊形定則可知：和通電電流都為，和通電流都為時(shí)，在點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向水平向左，故A正確；B.通電電流為，通電電流都為時(shí)，在點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向向左下方，故B錯(cuò)誤；C.和通電電流都為，通電電流為時(shí)，在點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向向左下方，故C錯(cuò)誤；D.通電電流為，通電電流都為時(shí)，在點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向向左上方，D正確。故選：AD。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、mg6.75mgs=-【解析】

(1)[1]探究“小車的加速度與所受合外力的關(guān)系”中小車所受的合外力等于沙桶和沙子的總重力，則步驟D中小車加速下滑時(shí)所受合力大小為mg；(2)[2]根據(jù)游標(biāo)卡尺讀數(shù)規(guī)則，遮光片寬度d=6mm+15×0.05mm=6.75mm(3)[3]遮光片通過兩個(gè)光電門1、2的速度分別為v1=、v2=故小車動(dòng)能變化量為△Ek=-在誤差允許的