2022屆湛江市重點中學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．考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務必將自己的姓名、準考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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、2016年8月16日，我國成功發(fā)射世界首顆量子科學實驗衛(wèi)星“墨子號”，該衛(wèi)星的發(fā)射將使我國在國際上率先實現(xiàn)高速星地量子通信，初步構建量子通信網絡。“墨子號”衛(wèi)星的質量為m(約640kg)，運行在高度為h(約500km)的極地軌道上，假定該衛(wèi)星的軌道是圓，地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R。則關于運行在軌道上的該衛(wèi)星，下列說法中正確的是（）A．運行的速度大小為 B．運行的向心加速度大小為gC．運行的周期為 D．運行的動能為2、發(fā)射地球同步衛(wèi)星時，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經點火，使其沿橢圓軌道2運行，最后再次點火，將衛(wèi)星送入同步衛(wèi)星軌道3（如圖所示）。則衛(wèi)星分別在1、3軌道上正常運行時，以下說法正確的是（）A．衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率B．衛(wèi)星在軌道3上的角速度大于在軌道1上的角速度C．衛(wèi)星在軌道3上具有的機械能大于它在軌道1上具有的機械能D．衛(wèi)星在軌道3上經過點的加速度大于它在軌道2上經過點的加速度3、如圖，一演員表演飛刀絕技，由O點先后拋出完全相同的三把飛刀，分別垂直打在豎直木板上M、N、P三點.假設不考慮飛刀的轉動，并可將其看做質點，已知O、M、N、P四點距離水平地面高度分別為h、4h、3h、2h，以下說法正確的是（）A．三把刀在擊中板時動能相同B．三次飛行時間之比為C．三次初速度的豎直分量之比為3:2:1D．設三次拋出飛刀的初速度與水平方向夾角分別為θ1、θ2、θ3，則有θ1＞θ2＞θ34、如圖所示，空間有兩個等量異種點電荷Q1和Q2，Q1帶正電、Q2帶負電，兩點電荷間的距離為L，O為連線的中點。在以Q1、Q2為圓心，為半徑的兩個圓上有A、B、C、D、M、N六個點，A、B、C、D為豎直直徑的端點，M、N為水平直徑的端點，下列說法中正確的是（）A．A、C兩點電場強度相同B．帶正電的試探電荷在M、N兩點時受到的電場力方向相反C．把帶正電的試探電荷從C點沿圓弧移動到N點的過程中電勢能不變D．帶負電的試探電荷在M點的電勢能小于在A點的電勢能5、在升降機底部安裝一個加速度傳感器，其上放置了一個質量為m小物塊，如圖甲所示。升降機從t=0時刻開始豎直向上運動，加速度傳感器顯示加速度a隨時間t變化如圖乙所示。取豎直向上為正方向，重力加速度為g，以下判斷正確的是（）A．在0～2t0時間內，物塊先處于失重狀態(tài)，后處于超重狀態(tài)B．在t0～3t0時間內，物塊先處于失重狀態(tài)，后處于超重狀態(tài)C．t=t0時刻，物塊所受的支持力大小為mgD．t=3t0時刻，物塊所受的支持力大小為2mg6、密閉容器內封有一定質量的空氣，使該容器做自由落體運動，氣體對容器壁的壓強（）A．為零 B．保持不變C．減小 D．增大二、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、一列波源在x軸原點的簡諧橫波沿x軸正方向傳播，如圖所示為t=0時刻的波形，此時波源正好運動到y(tǒng)軸的1cm處，此時波剛好傳播到x=7m的質點A處，已知波的傳播速度為24m/s，下列說法正確的是（）A．波源的起振方向沿y軸正方向B．從t=0時刻起再經過s時間，波源第一次到達波谷C．從t=0時刻起再經過2.75s時間質點B第一次出現(xiàn)在波峰D．從t=0吋刻起到質點B第一次出現(xiàn)在波峰的時間內，質點A經過的路程是48cm8、如圖所示，光滑、平行的金屬軌道分水平段(左端接有阻值為R的定值電阻)和半圓弧段兩部分，兩段軌道相切于N和N′點，圓弧的半徑為r，兩金屬軌道間的寬度為d，整個軌道處于磁感應強度為B，方向豎直向上的勻強磁場中．質量為m、長為d、電阻為R的金屬細桿置于框架上的MM′處，MN=r.在t=0時刻，給金屬細桿一個垂直金屬細桿、水平向右的初速度v0，之后金屬細桿沿軌道運動，在t=t1時刻，金屬細桿以速度v通過與圓心等高的P和P′；在t=t2時刻，金屬細桿恰好通過圓弧軌道的最高點，金屬細桿與軌道始終接觸良好，軌道的電阻和空氣阻力均不計，重力加速度為g.以下說法正確的是()A．t=0時刻，金屬細桿兩端的電壓為Bdv0B．t=t1時刻，金屬細桿所受的安培力為C．從t=0到t=t1時刻，通過金屬細桿橫截面的電量為D．從t=0到t=t2時刻，定值電阻R產生的焦耳熱為9、如圖所示，物體A和B的質量均為m，且分別用輕繩連接并跨過定滑輪（不計繩子與滑輪、滑輪與軸之間的摩擦）．在用水平變力F拉物體B沿水平方向向右做勻速直線運動的過程中（）A．物體A也做勻速直線運動B．繩子的拉力始終大于物體A所受的重力C．物體A的速度小于物體B的速度D．地面對物體B的支持力逐漸增大10、在用單擺測定重力加速度的實驗中，為了減小測量誤差，下列措施正確的有（）A．對于相同半徑的木球和鐵球，選用鐵球B．單擺的擺角從原來的改變?yōu)镃．測量擺球振動周期時，選取最高點作為計時的起、終點位置D．在測量單擺的周期時，防止出現(xiàn)“圓錐擺”E.測量擺長時，單擺在懸掛狀態(tài)下擺線長加上擺球的半徑作為擺長三、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）小鵬用智能手機來研究物體做圓周運動時向心加速度和角速度、半徑的關系。如圖甲，圓形水平桌面可通過電機帶動繞其圓心O轉動，轉速可通過調速器調節(jié)，手機到圓心的距離也可以調節(jié)。小鵬先將手機固定在桌面某一位置M處，通電后，手機隨桌面轉動，通過手機里的軟件可以測出加速度和角速度，調節(jié)桌面的轉速，可以記錄不同時刻的加速度和角速度的值，并能生成如圖乙所示的圖象。(1)由圖乙可知，時，桌面的運動狀態(tài)是______________（填字母編號）；A．靜止B．勻速圓周運動C．速度增大的圓周運動D．速度減小的圓周運動(2)僅由圖乙可以得到的結論是：____________；(3)若要研究加速度與半徑的關系，應該保持_________不變，改變______，通過軟件記錄加速度的大小，此外，還需要的測量儀器是：__________________。12．（12分）某同學利用如圖所示的裝置欲探究小車的加速度與合外力的關系．具體實驗步驟如下：①按照如圖所示安裝好實驗裝置，并測出兩光電門之間的距離L②平衡摩擦力即調節(jié)長木板的傾角，輕推小車后，使小車沿長木板向下運動，且通過兩個光電門的時間相等③取下細繩和沙桶，測量沙子和沙桶的總質量m，并記錄④把小車置于靠近滑輪的位置，由靜止釋放小車，并記錄小車先后通過光電門甲和乙的時間，并計算出小車到達兩個光電門時的速度和運動的加速度⑤重新掛上細繩和沙桶，改變沙桶中沙子的質量，重復②～④的步驟（1）用游標卡尺測得遮光片的寬度為d，某次實驗時通過光電門甲和乙的時間分別為Δt1和Δt2，則小車加速度的表達式為a=_________（2）關于本實驗的說法，正確的是________A．平衡摩擦力時需要取下細繩和沙桶B．平衡摩擦力時不需要取下細繩和沙桶C．沙桶和沙子的總質量必須遠遠小于小車的質量D．小車的質量必須遠遠小于沙桶和沙子的總質量（3）若想利用該裝置測小車與木板之間的動摩擦因數(shù)μ，某次實驗中，該同學測得平衡摩擦力后斜面的傾角θ，沙和沙桶的總質量m，以及小車的質量M．則可推算出動摩擦因數(shù)的表達式μ=__________（表達式中含有m、M、θ）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。14．（16分）如圖所示，圓心為O、半徑為r的圓形區(qū)域外存在勻強磁場，磁場方向垂直于紙面向外，磁感應強度大小為B。P是圓外一點，OP=3r，一質量為m、電荷量為q（q>0）的粒子從P點在紙面內沿著與OP成60°方向射出（不計重力），求：(1)若粒子運動軌跡經過圓心O，求粒子運動速度的大小；(2)若要求粒子不能進入圓形區(qū)域，求粒子運動速度應滿足的條件。15．（12分）如圖所示，直角三角形ABC為一玻璃三棱鏡的橫截面其中∠A=30°，直角邊BC=a．在截面所在的平面內，一束單色光從AB邊的中點O射入棱鏡，入射角為i．如果i=45°，光線經折射再反射后垂直BC邊射出，不考慮光線沿原路返回的情況．(結果可用根式表示)(i)求玻璃的折射率n(ⅱ)若入射角i在0~90°之間變化時，求從O點折射到AC邊上的光線射出的寬度．

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、D【解析】

A．對衛(wèi)星，根據牛頓第二定律，有：解得：在地面，重力等于萬有引力，故：聯(lián)立解得：故A錯誤；

B．向心加速度由萬有引力產生，由于在h高處，衛(wèi)星的萬有引力小于其在地面的重力，根據牛頓第二定律故B錯誤；C．對衛(wèi)星，根據牛頓第二定律有：在地面，重力等于萬有引力故：聯(lián)立解得：故C錯誤；

D．由選項A的分析知，故衛(wèi)星的動能故D正確；故選D。2、C【解析】

ABD．人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根據萬有引力提供向心力，設衛(wèi)星的質量為m、軌道半徑為r、地球質量為M，有解得①

②③軌道3半徑比軌道1半徑大，根據①②④三式，衛(wèi)星在軌道1上線速度較大，角速度也較大，衛(wèi)星在軌道3上經過點的加速度等于它在軌道2上經過點的加速度，故ABD均錯誤；C．衛(wèi)星從軌道1到軌道3需要克服引力做較多的功，故在軌道3上機械能較大，故C正確；故選C。3、D【解析】

A.將飛刀的運動逆過來看成是一種平拋運動，三把刀在擊中板時的速度大小即為平拋運動的初速度大小，運動時間為，初速度為，由圖看出，三把刀飛行的高度不同，運動時間不同，水平位移大小相等，由平拋運動的初速度大小不等，即打在木板上的速度大小不等，故三把刀在擊中板時動能不同;故A錯誤.B.豎直方向上逆過來看做自由落體運動，運動時間為，則得三次飛行時間之比為;故B錯誤.C.三次初速度的豎直分量等于平拋運動下落的速度豎直分量，由，可得它們得豎直分速度之比為;故C錯誤.D.設任一飛刀拋出的初速度與水平方向夾角分別為θ，則，則得θ1＞θ2＞θ3;故D正確.4、D【解析】

A．由等量異種點電荷的電場分布可知，A、C兩點電場強度大小相等，方向不同，故A錯誤；B．帶正電的試探電荷在M、N兩點時受到的電場力方向都水平向左，故B錯誤；C．由于C、N兩點離負點電荷距離相等，但C點離正點電荷更近，則C、N兩點電勢不同，則電勢能不同，故C錯誤；D．由于M、A兩點離正點電荷距離相等，但A點離負點電荷更近，則A點電勢更低，根據負電荷在電勢低處電勢能大，則帶負電的試探電荷在M點的電勢能小于在A點的電勢能，故D正確。故選D。5、C【解析】

A．由乙圖可知，在0～2t0時間內，物塊先處于超重狀態(tài)，后處于失重狀態(tài)，A錯誤；B．由乙圖可知，在t0～3t0時間內，物塊先處于超重狀態(tài)，后處于失重狀態(tài)，B獵；C．由乙圖可知，t=t0時刻，物塊所受的支持力大小為mg，C正確；D．由乙圖可知，t=3t0時刻，物塊所受的支持力大小為mg，D錯誤。故選C。6、B【解析】氣體的壓強是由于氣體分子做無規(guī)則運動，對器壁頻繁地撞擊產生的，容器做自由落體運動時處于完全失重狀態(tài)，但氣體分子的無規(guī)則運動不會停止．根據氣體壓強的決定因素：分子的平均動能和分子的數(shù)密度可知，只要溫度和氣體的體積不變，分子的平均動能和單位體積內分子數(shù)目不變，氣體對容器壁的壓強就保持不變，故B正確，ACD錯誤．故選B．點睛：大量的氣體分子做無規(guī)則熱運動，對器壁頻繁、持續(xù)地碰撞產生了壓力，單個分子碰撞器壁的沖力是短暫的，但是大量分子頻繁地碰撞器壁，就對器壁產生持續(xù)、均勻的壓力．所以從分子動理論的觀點來看，氣體的壓強等于大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力．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】

A.波向x軸的正方向傳播，此時波傳到質點A位置，此時質點A的振動方向沿y軸負方向，所以波源的起振方向沿y軸負方向，故A錯誤；B.該波的波長為12m，周期從t=0時刻起波源振動到波谷需要的振動時間故B正確；C.波從質點A傳播到質點B需要的時間為質點B從開始振動到第一次到達波峰所用的時間為所以時間為故C正確；D.從t=0時刻起到質點B第一次出現(xiàn)在波峰，經歷的時間為2.75s，則A經過的路程是故D錯誤。故選BC。8、CD【解析】

A．t=0時刻，金屬細桿產生的感應電動勢金屬細桿兩端的電壓故A錯誤；B．t=t1時刻，金屬細桿的速度與磁場平行，不切割磁感線，不產生感應電流，所以此時，金屬細桿不受安培力，故B錯誤；C．從t=0到t=t1時刻，電路中的平均電動勢回路中的電流在這段時間內通過金屬細桿橫截面的電量解得故C正確；D．設桿通過最高點速度為，金屬細桿恰好通過圓弧軌道的最高點，對桿受力分析，由牛頓第二定律可得解得從t=0到t=t2時刻，據功能關系可得，回路中的總電熱定值電阻R產生的焦耳熱解得故D正確故選CD?！军c睛】感應電量，這個規(guī)律要能熟練推導并應用．9、BCD【解析】試題分析：以物體繩子與物體B的結點為研究對象，將B的速度分解成繩子伸長的速度和垂直繩子方向的速度，如圖所示.，繩子伸長的速度等于物體A上升的速度．物體A的速度，物體B向右運動θ減小，所以增大，物體A處于超重狀態(tài)，繩子拉力始終大于物體A所受的重力，由于物體A上升的加速度在減小，所以拉力在減小，地面對B的支持力，物體B向右運動θ減小，增大．故選BCD考點：運動的合成與分解點評：物體B的運動在研時要根據效果進行分解，一般分解為沿繩子方向的運動和垂直于繩子方向的運動．10、ADE【解析】

A．對于相同半徑的木球和鐵球，選擇鐵球可以忽略空氣阻力以及懸線的重力，A正確；B．單擺在擺角很小的情況下才做簡諧運動，單擺的擺角不能太大，一般不超過，B錯誤；C．為了減小測量周期時的誤差，應取擺球通過的最低點作為計時的起、終點位置，C錯誤；D．擺球做圓錐擺時周期表達式為若用算出重力加速度誤差較大，為了減小測量誤差，應防止出現(xiàn)“圓錐擺”，D正確；E．測量擺長時，單擺在懸掛狀態(tài)下擺線長加上擺球的半徑作為擺長，E正確。故選ADE。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、B半徑一定，角速度大小不變時，加速度大小也不變；角速度增大時，加速度也增大轉速（或角速度）手機到圓心的距離（或半徑）刻度尺【解析】

(1)[1]由圖乙可知，時，加速度大小不變，角速度大小也不變，所以此時桌面在做勻速圓周運動，所以B正確，ACD錯誤。故選B。(2)[2]由圖乙可以看出，加速度和角速度的變化曲線大致一樣，所以可以得到的結論是：半徑一定時，角速度大小不變時，加速度大小也不變；角速度增大時，加速度也增大。(3)[3][4]物體做圓周運動的加速度為若要研究加速度與半徑的關系，應該保持轉速（或角速度）不變，改變手機到圓心的距離（或半徑）；[5]所以還需要的測量儀器是刻度尺。12、（1）；（2）B；（3）【解析】

（1）[1]小車經過光電門時的速度分別為：，，由勻變速直線運動的速度位移公式可知，加速度：；（2）[2]AB.本實驗中，沙桶和沙子的總質量所對應的重力即為小車做勻變速運動時所受的外力大小，平衡摩擦力時應使小車在懸掛沙桶的情況下勻速運動，所以不需要取下細繩和沙桶，故A錯誤，B正確；CD.因為本實驗中，沙桶和沙子的總質量所對應的重力即為小車做勻變速運動時所受的外力大小，所以不需要“沙桶和沙子的總質量必須遠遠小于小車的質量”的實驗條件，也不需要小車的質量必須遠遠小于沙桶和沙子的總質量，故C錯誤，D錯誤。故選：B；（3）對小車，由平衡條件得：Mgsinθ?mg=μMgcosθ，得動摩擦因數(shù)：；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