2021-2022學(xué)年福建省師范大學(xué)附屬中學(xué)高考物理四模試卷含解析

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。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、已知氫原子的基態(tài)能量為E1，激發(fā)態(tài)能量為En=，其中n=2，3，4……已知普朗克常量為h，電子的質(zhì)量為m。巴爾末線系是氫原子從n≥3的各個能級躍遷至n=2能級時輻射光的譜線，則下列說法中正確的是（）A．巴爾末線系中波長最長的譜線對應(yīng)光子的能量為3.40eVB．氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)后，核外電子動能減小，原子的電勢能增大，動能和電勢能之和不變C．基態(tài)氫原子中的電子吸收一頻率為的光子被電離后，電子速度大小為D．一個處于n=4的激發(fā)態(tài)的氫原子，向低能級躍遷時最多可輻射出6種不同頻率的光2、一靜止的鈾核放出一個粒子衰變成釷核，衰變方程為.下列說法正確的是（）A．衰變后釷核的動能等于粒子的動能B．衰變后釷核的動量大小等于粒子的動量大小C．鈾核的半衰期等于其放出一個粒子所經(jīng)歷的時間D．衰變后粒子與釷核的質(zhì)量之和等于衰變前鈾核的質(zhì)量3、如圖所示，一顆人造衛(wèi)星原來在橢圓軌道1繞地球E運行，在P點變軌后進(jìn)入軌道2做勻速圓周運動．下列說法正確的是：（）A．不論在軌道1還是軌道2運行，衛(wèi)星在P點的速度都相同B．不論在軌道1還是軌道2運行，衛(wèi)星在P點的加速度都相同C．衛(wèi)星在軌道1的任何位置都具有相同加速度D．衛(wèi)星在軌道2的任何位置都具有相同動量(動量P=mv，v為瞬時速度)4、如圖所示，傳送帶AB長為16m，水平地面BC的長為8m，傳送帶與水平地面之間B處由光滑小圓弧連接，物塊在B處由傳送帶滑到水平地面速度大小不變，物塊與水平地面間、傳送帶間的動摩擦因數(shù)均為0.5，光滑半圓形軌道CD的半徑為1.25m，與水平地面相切于C點，其直徑CD右側(cè)有大小為100V/m、方向水平向左的勻強(qiáng)電場。傳送帶以l0m/s的速度順時針運動，帶正電的物塊可看成質(zhì)點，其質(zhì)量為5kg，帶電荷量為0.5C，從靜止開始沿傾角為37°的傳送帶頂端A滑下。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2，則下列說法正確的是（）A．物塊在傳送帶上先加速后勻速B．物塊在傳送帶上運動的時間為3sC．物塊到達(dá)C點時對C點的壓力為306ND．物塊可以運動到D點，在D點速度為m/s5、如圖，絕緣光滑圓環(huán)豎直放置，a、b、c為三個套在圓環(huán)上可自由滑動的空心帶電小球，已知小球c位于圓環(huán)最高點，ac連線與豎直方向成60°角，bc連線與豎直方向成30°角，三個小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是（）A．a(chǎn)、b、c小球帶同種電荷 B．a(chǎn)、b小球帶異種電荷，b、c小球帶同種電荷C．a(chǎn)、b小球電量之比為 D．a(chǎn)、b小球電量之比6、如圖所示為某質(zhì)點做勻變速運動的位移—時間（x－t）圖象，t＝4s時圖象的切線交時間軸于t＝2s處，由此可知，t＝0時刻質(zhì)點的速度大小為（）A．0 B．0.25m/s C．0.5m/s D．1m/s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、天文學(xué)家觀測發(fā)現(xiàn)的雙子星系統(tǒng)“開普勒—47”有一對互相圍繞運行的恒星，其中一顆大恒星的質(zhì)量為M，另一顆小恒星只有大恒星質(zhì)量的三分之一，引力常量為G，據(jù)此可知（）A．大、小兩顆恒星的轉(zhuǎn)動周期之比為1：3 B．大、小兩顆恒星的轉(zhuǎn)動角速度之比為1：1C．大、小兩顆恒星的轉(zhuǎn)動半徑之比為3：1 D．大、小兩顆恒星的轉(zhuǎn)動半徑之比為1：38、關(guān)于電場，下列說法正確的是（）A．過電場中同一點的電場線與等勢面一定垂直B．電場中某點電勢的值與零電勢點的選取有關(guān)，某兩點間的電勢差的值也與零電勢點的選取有關(guān)C．電場中電勢高低不同的兩點，同一點電荷在高電勢點的電勢能大D．電場力對點電荷做正功，該點電荷的電勢能一定減小9、從地面豎直向上拋出一物體，其機(jī)械能E總等于動能Ek與重力勢能Ep之和。取地面為重力勢能零點，該物體的E總和Ep隨它離開地面的高度h的變化如圖所示。重力加速度取10m/s2。由圖中數(shù)據(jù)可得()A．物體的質(zhì)量為1kgB．物體受到的空氣阻力是5NC．h=2m時，物體的動能Ek=60JD．物體從地面上升到最高點用時0.8s10、如圖甲所示電路中，電源電動勢E=6V，內(nèi)阻r=1Ω，外電路接有三個定值電阻R1=2Ω、R2=3Ω、R3=6Ω，虛線框內(nèi)的電路可等效為一個電源，如圖乙所示，其等效電動勢E＇等于CD間未接入用電器時CD間的電壓，若用導(dǎo)線直接將C、D兩點連接起來，通過該導(dǎo)線的電流等于等效電源的短路電流．下列說法正確的是A．等效電源的電動勢E＇=5VB．等效電源的短路電流為1.2AC．等效電源的內(nèi)阻r＇=7.5ΩD．等效電源的最大輸出功率為0.3W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）某小組利用打點計時器測量橡膠滑塊與瀝青路面間的動摩擦因數(shù)。給橡膠滑塊一初速度，使其拖動紙帶滑行，打出紙帶的一部分如圖所示。已知打點計時器所用交流電的頻率為50Hz，紙帶上標(biāo)出的每兩個相鄰點之間還有4個打出的點未畫出，經(jīng)測量AB、BC、CD、DE間的距離分別為。在ABCDE五個點中，打點計時器最先打出的是_______點，在打出D點時物塊的速度大小為____m/s（保留3位有效數(shù)字）；橡膠滑塊與瀝青路面間的動摩擦因數(shù)為________（保留1位有效數(shù)字，g取9.8m/s2）。12．（12分）如圖甲所示的一黑箱裝置、盒內(nèi)有電源、電阻等元件，a、b為黑箱的兩個輸出端（1）為了探測黑箱，某同學(xué)進(jìn)行了以下測量A．用多用電表的電壓檔測量a、b間的輸出電壓B．用多用電表的電阻檔測量a、b間的電阻你認(rèn)為這個同學(xué)以上測量中有不妥的有______（選填字母）；（2）含有電源的黑箱相當(dāng)于一個“等效電源”，a、b是等效電源的兩級，為了測定這個等效電源的電動勢和內(nèi)阻，該同學(xué)設(shè)計了如圖乙所示的電路，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，記錄下電壓表和電流表的示數(shù)，并在如圖所示的方格紙上建立U-I坐標(biāo)，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出了坐標(biāo)點，如圖所示，并由圖求出等效電源的內(nèi)阻r’=___Ω；由于電壓表有分流的作用，采用此測量電路，測得的等效電源的內(nèi)阻，與真實值相比___（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）；（3）現(xiàn)探明黑箱中的電源和電阻如圖丙所示，探出電阻R1=1.5Ω、R2=2Ω；推算出黑箱內(nèi)電源的電動勢E=____V，內(nèi)阻r=____Ω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）一簡諧橫波以4m/s的波速沿水平繩向x軸正方向傳播．已知t=0時的波形如圖所示，繩上兩質(zhì)點M、N的平衡位置相距波長．設(shè)向上為正，經(jīng)時間t1（小于一個周期），此時質(zhì)點M向下運動，其位移仍為0.02m．求（i）該橫波的周期；（ii）t1時刻質(zhì)點N的位移．14．（16分）圖（甲）所示，彎曲部分AB和CD是兩個半徑相等的圓弧，中間的BC段是豎直的薄壁細(xì)圓管（細(xì)圓管內(nèi)徑略大于小球的直徑），細(xì)圓管分別與上、下圓弧軌道相切連接，BC段的長度L可作伸縮調(diào)節(jié)．下圓弧軌道與地面相切，其中D、A分別是上、下圓弧軌道的最高點與最低點，整個軌道固定在豎直平面內(nèi)．一小球多次以某一速度從A點水平進(jìn)入軌道而從D點水平飛出．今在A、D兩點各放一個壓力傳感器，測試小球?qū)壍繟、D兩點的壓力，計算出壓力差△F．改變BC間距離L，重復(fù)上述實驗，最后繪得△F-L的圖線如圖（乙）所示，（不計一切摩擦阻力，g取11m/s2），試求：（1）某一次調(diào)節(jié)后D點離地高度為1．8m．小球從D點飛出，落地點與D點水平距離為2．4m，小球通過D點時的速度大?。?）小球的質(zhì)量和彎曲圓弧軌道的半徑大小15．（12分）如圖所示，圓心為O的四分之一圓弧形接收屏BD，水平放置在光滑絕緣的水平桌面上，整個裝置處于水平方向的勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度的方向垂直于直線AOB?，F(xiàn)將一帶正電小球從A點沿AO方向射出，其初動能為Ek，小球恰好垂直打到圓弧上的C點。已知∠BOC=θ，取A點電勢。(1)求小球在C點的電勢能；(2)若過C點作AB的垂線交AB于P點(圖中未標(biāo)出)，試通過計算推導(dǎo)，證明O點恰好是AP的中點。

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、C【解析】

A．巴爾末線系為躍遷到2能級的四種可見光，紅青藍(lán)紫（3→2、4→2、5→2、6→2），則能級差最小的為紅光（3→2），其頻率最小，波長最長，對應(yīng)的能量為故A錯誤；B．氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)需要吸收能量，則氫原子的總能量（動能和電勢能之和）變大，而電子的軌道半徑變大，庫侖力做負(fù)功，則電勢能增大，躍遷后的庫侖力提供向心力可得故半徑變大后，電子的速度變小，電子的動能變小，故B錯誤；C．基態(tài)氫原子中的電子吸收一頻率為的光子被電離，由能量守恒定律，有解得自由電子的速度為故C正確；D．一個處于n=4的激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷，逐級向下輻射出的光子種類最多為(4-1)=3種，故D錯誤；故選C。2、B【解析】

A．根據(jù)可知，衰變后釷核的動能小于粒子的動能，故A錯誤；B．根據(jù)動量守恒定律可知，生成的釷核的動量與粒子的動量等大反向，故B正確；C．鈾核的半衰期等于一半數(shù)量的鈾核衰變需要的時間，而放出一個粒子所經(jīng)歷的時間是一個原子核衰變的時間，故兩者不等，故C錯誤；D．由于該反應(yīng)放出能量，由質(zhì)能方程可知，衰變后粒子與釷核的質(zhì)量之和小于衰變前鈾核的質(zhì)量，故D錯誤。3、B【解析】

從軌道1變軌到軌道2，需要加速逃逸，故A錯誤；根據(jù)公式可得：，故只要到地心距離相同，加速度就相同，衛(wèi)星在橢圓軌道1繞地球E運行，到地心距離變化，運動過程中的加速度在變化，B正確C錯誤；衛(wèi)星在軌道2做勻速圓周運動，運動過程中的速度方向時刻在變，所以動量方向不同，D錯誤．4、C【解析】

AB.剛開始運動時，對物塊受力分析可知解得a1=10m/s2物塊與傳送帶達(dá)到共同速度時解得t1=ls物塊的位移此后對物塊受力分析可知解得a2=2m/s2，物塊在傳送帶上的第二段運動解得t2=1s，物塊在傳送帶上運動的時間物體在傳送帶上先以a1=10m/s2加速，再以a2=2m/s2加速，AB錯誤；C.物塊到達(dá)傳送帶底端的末速度在水平地面BC上，物塊做勻減速直線運動，其加速度大小設(shè)物塊到達(dá)C點時的速度為v3，則解得v3=8m/s設(shè)此時C點對物塊的支持力為FN，根據(jù)牛頓第二定律，有解得FN=306N根據(jù)牛頓第三定律可知，物塊對C點的壓力大小為306N，故C正確；D.由于物塊在電場中有重力和電場力合力為方向與豎直方向成45°角，所以物塊的等效最高點在上半部圓弧與豎直方向成45°角處，要過等效最高點需要的最小速度為，代入數(shù)據(jù)得而實際上，物塊由C點運動到等效最高點時的速度，由動能定理可得代入數(shù)據(jù)可得所以物塊過不了等效最高點，物塊就不可能到達(dá)D點，故D錯誤。故選C。5、D【解析】

AB．對a，a受到重力、環(huán)的支持力以及b、c對a的庫侖力，重力的方向在豎直方向上，環(huán)的支持力以及b對a的庫侖力均沿圓環(huán)直徑方向，故c對a的庫侖力為引力，同理可知，c對b的庫侖力也為引力，所以a與c的電性一定相反，與b的電性一定相同。即：a、b小球帶同種電荷，b、c小球帶異種電荷，故AB錯誤；CD．對c小球受力分析，將力沿水平方向和豎直方向正交分解后可得又解得：故C錯誤，D正確。故選D。6、A【解析】

由圖象可知，=4s時質(zhì)點的速度m/s=3m/s求得.A．0，與結(jié)論相符，選項A正確；B．0.25m/s，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C．0.5m/s，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D．1m/s，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；故選A.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、BD【解析】

AB．互相圍繞運行的恒星屬于雙星系統(tǒng)，大、小兩顆恒星的轉(zhuǎn)動周期和角速度均相等，故A錯誤，B正確；CD．設(shè)大恒星距離兩恒星轉(zhuǎn)動軌跡的圓心為，小恒星距離兩恒星轉(zhuǎn)動軌跡的圓心為，由可得大，小兩顆恒星的轉(zhuǎn)動半徑之比為1：3，故C錯誤、D正確。故選BD。8、AD【解析】

A．假設(shè)過電場中同一點的電場線與等勢面不垂直，則場強(qiáng)沿等勢面有分量，沿該分量移動電荷電場力做功不為0，則電勢變化，與等勢面相矛盾，故A正確；B．電場中某點電勢的大小與零電勢點的選取有關(guān)，而兩點間的電勢差的大小則與零電勢點的選取無關(guān)，故B錯誤；C．電場中電勢高低不同的兩點，正點電荷在電場中的高電勢點電勢能大，而負(fù)點電荷在電場中的高電勢點電勢能小，故C錯誤；D．電場力對點電荷做正功，該點電荷的電勢能一定減小，電場力對點電荷做負(fù)功，該點電荷的電勢能一定增大，故D正確。故選AD。9、BD【解析】

A．由圖知，h=4m時Ep=80J，由Ep=mgh得m=2kg，故A錯誤。B．上升h=4m的過程中機(jī)械能減少△E=20J，根據(jù)功能關(guān)系可得fh=△E解得f=5N，故B正確；C．h=2m時，Ep=40J，E總=90J，則物體的動能為Ek=E總-Ep=50J故C錯誤。D．物體的初速度從地面至h=4m用時間故D正確。10、CD【解析】

當(dāng)CD間未接入用電器時，由閉合電路歐姆定律得回路中電流，CD間電壓，A項錯誤；若CD間用導(dǎo)線連接，通過電源的電流，，根據(jù)并聯(lián)電路電流分配關(guān)系可知流過CD間導(dǎo)線的電流即通過的電流，等效電源的短路電流為0.4A，B項錯誤；等效電源的內(nèi)阻，C項錯誤；等效電源的輸出功率，當(dāng)時，等效電源的輸出功率最大，，D項正確．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、E1.370.5【解析】

[1]橡膠滑塊在瀝青路面上做勻減速直線運動，速度越來越小，在相等的時間內(nèi)，兩計數(shù)點間的距離越來越小，所以打點計時器最先打出的是E點；[2]由題知，每兩個相鄰點之間還有4個打出的點未畫出，所以兩個相鄰計數(shù)點的時間為：T=0.1s，根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，則打出D點時物塊的速度大小為代入數(shù)據(jù)解得：vD=1.37m/s；[3]根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：代入數(shù)據(jù)解得：a=-5m/s2對橡膠滑塊，根據(jù)牛頓第二定律有：解得：12、B1.0偏小3.00.5【解析】

(1)[1]用歐姆擋不能直接測量帶電源電路的電阻，故填B。(2)[2]根據(jù)電源的U-I圖像縱軸的截距表示電源的電動勢，斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻，可得等效電源的電動勢為內(nèi)阻[3]該實驗的系統(tǒng)誤差主要是由電壓表的分流，導(dǎo)致電流表測量的電流小于通過電源的真實電流；利用等效電源分析，即可將電壓表與黑箱看成新的等效電源，則實驗中測出的內(nèi)阻應(yīng)為原等效電源內(nèi)阻和電壓表內(nèi)阻并聯(lián)的等效電阻，所以測得的內(nèi)阻與真實值相比偏小。(3)[4][5]等效電源的電動勢為丙圖中ab兩端的電壓，故等效電源的內(nèi)阻為丙圖中虛線框內(nèi)的總電阻，故解得四、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、(i)（ii）【解析】

(i)由波形圖象知，波長：λ=4m又波長、波速和周期關(guān)系為：聯(lián)立以上兩式并代入，得該波的周期為：(ii)由已知條件知從t=0時刻起，質(zhì)點M