浙江省杭州市西湖高中新高考物理四模試卷及答案解析

浙江省杭州市西湖高中新高考物理四模試卷注意事項(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)。回答非選擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無(wú)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、如圖所示，圖甲是旋轉(zhuǎn)磁極式交流發(fā)電機(jī)簡(jiǎn)化圖，其矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中不動(dòng)，線圈匝數(shù)為10匝，內(nèi)阻不可忽略。產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁極繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸OO′（O′O沿水平方向）勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈中的磁通量隨時(shí)間按如圖乙所示正弦規(guī)律變化。線圈的兩端連接理想變壓器，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2=2∶1，電阻R1=R2=8Ω。電流表示數(shù)為1A。則下列說(shuō)法不正確的是（）A．a(chǎn)bcd線圈在圖甲所在的面為非中性面B．發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值為10VC．電壓表的示數(shù)為10VD．發(fā)電機(jī)線圈的電阻為4Ω2、百余年前，愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論率先對(duì)黑洞作出預(yù)言。2019年4月10日21點(diǎn)整，天文學(xué)家召開(kāi)全球新聞發(fā)布會(huì)，宣布首次直接拍攝到黑洞的照片。若認(rèn)為黑洞為一個(gè)密度極大的球形天體，質(zhì)量為，半徑為，吸引光繞黑洞做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知光速為，以黑洞中心為起點(diǎn)，到黑洞外圈視界邊緣的長(zhǎng)度為臨界半徑，稱為史瓦西半徑。下面說(shuō)法正確的是（）A．史瓦西半徑為 B．史瓦西半徑為C．黑洞密度為 D．黑洞密度為3、如圖所示，紙面為豎直面，MN為豎直線段，空間存在平行于紙面的足夠?qū)拸V的水平方向勻強(qiáng)電場(chǎng)，其大小和方向未知，圖中未畫出，一帶正電的小球從M點(diǎn)在紙面內(nèi)以的速度水平向左開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，以后恰好以大小為的速度通過(guò)N點(diǎn)．已知重力加速度g,不計(jì)空氣阻力．則下列正確的是（）A．小球從M到N的過(guò)程經(jīng)歷的時(shí)間B．可以判斷出電場(chǎng)強(qiáng)度的方向水平向左C．從M點(diǎn)到N點(diǎn)的過(guò)程中小球的機(jī)械能先增大后減小D．從M到N的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度大小一直增大4、在一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形的四個(gè)頂點(diǎn)處各放置一個(gè)電荷量為q的點(diǎn)電荷，其中ABC處為正點(diǎn)電荷，D處為負(fù)點(diǎn)電荷，P、Q、M、N分別是AB、BC、CD、DA的中點(diǎn)，則（）A．M、N兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同B．P、Q兩點(diǎn)電勢(shì)相同C．將一個(gè)帶負(fù)電的粒子由Q沿直線移動(dòng)到M，電勢(shì)能先增大后減小D．在O點(diǎn)靜止釋放一個(gè)帶正電的粒子（不計(jì)重力），粒子可沿著OD做勻變速直線運(yùn)動(dòng)5、如圖（俯視圖），在豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一根長(zhǎng)0.4m的金屬棒ABC從中點(diǎn)B處折成60°角靜置于光滑水平面上，當(dāng)給棒通以由A到C、大小為5A的電流時(shí)，該棒所受安培力為A．方向水平向右，大小為4.0NB．方向水平向左，大小為4.0NC．方向水平向右，大小為2.0ND．方向水平向左，大小為2.0N6、如圖所示是某同學(xué)蕩秋千的一種方式：人站在秋千板上，雙手抓著兩側(cè)秋千繩：當(dāng)他從最高點(diǎn)A向最低點(diǎn)B運(yùn)動(dòng)時(shí)，他就向下蹲：當(dāng)他從最低點(diǎn)B向最高點(diǎn)C運(yùn)動(dòng)時(shí)，他又站立起來(lái)；從C回到B他又向下蹲……這樣蕩，秋千會(huì)越蕩越高。設(shè)秋千板寬度和質(zhì)量忽略不計(jì)，人在蹲立過(guò)程中，人的身體中心線始終在兩秋千繩和秋千板確定的平面內(nèi)。則下列說(shuō)法中，正確的是（）A．人在最低點(diǎn)B時(shí)處于失重狀態(tài)B．在最高點(diǎn)A時(shí)，人和秋千受到的合力為0C．若整個(gè)過(guò)程中人保持某個(gè)姿勢(shì)不動(dòng)，則秋千會(huì)越蕩越低D．在題干所述擺動(dòng)過(guò)程中，整個(gè)系統(tǒng)機(jī)械能守恒二、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、地球表面重力加速度的測(cè)量在軍事及資源探測(cè)中具有重要的戰(zhàn)略意義，已知地球質(zhì)量，地球半徑R，引力常量G，以下說(shuō)法正確的是（）A．若地球自轉(zhuǎn)角速度為，地球赤道處重力加速度的大小為B．若地球自轉(zhuǎn)角速度為，地球兩極處重力加速度的大小為C．若忽略地球的自轉(zhuǎn)，以地球表面A點(diǎn)正下方h處的B點(diǎn)為球心，為半徑挖一個(gè)球形的防空洞，則A處重力加速度變化量的大小為D．若忽略地球的自轉(zhuǎn)，以地球表面A點(diǎn)正下方h處的B點(diǎn)為球心、為半徑挖一個(gè)球形的防空洞，則A處重力加速度變化量的大小為8、在一些電磁現(xiàn)象中會(huì)產(chǎn)生一種特殊的電場(chǎng)，其電場(chǎng)線為一個(gè)個(gè)同心圓，沒(méi)有起點(diǎn)和終點(diǎn)如圖所示，實(shí)線為電場(chǎng)線，方向?yàn)轫槙r(shí)針，虛線為經(jīng)過(guò)圓心的一條直線．已知該電場(chǎng)線圖像中某一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小與方向和靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線具有相同規(guī)律，則A．A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大B．將一點(diǎn)電荷沿直線AB移動(dòng)，電場(chǎng)力不做功C．將一點(diǎn)電荷從A點(diǎn)靜止釋放，點(diǎn)電荷會(huì)沿電場(chǎng)線做圓周運(yùn)動(dòng)D．在A點(diǎn)放上一正點(diǎn)電荷，點(diǎn)電荷將受到向左的電場(chǎng)力9、一帶正電的粒子只在電場(chǎng)力作用下沿軸正向運(yùn)動(dòng)，其電勢(shì)能隨位移變化的關(guān)系如圖所示，處為粒子電勢(shì)能最大位置，則下列說(shuō)法正確的是（）A．處電場(chǎng)強(qiáng)度最大B．粒子在段速度一直在減小C．在、、、處電勢(shì)、、、的關(guān)系為D．段的電場(chǎng)強(qiáng)度大小方向均不變10、如圖所示，兩塊半徑均為R的半圓形玻璃磚正對(duì)放置，折射率均為n=；沿豎直方向的兩條直徑BC、B′C′相互平行，一束單色光正對(duì)圓心O從A點(diǎn)射入左側(cè)半圓形玻璃磚，知∠AOB=60°。若不考慮光在各個(gè)界面的二次反射，下列說(shuō)法正確的是（）A．減小∠AOB，光線可能在BC面發(fā)生全反射B．BC、B′C′間距大小與光線能否從右半圓形玻璃磚右側(cè)射出無(wú)關(guān)C．如果BC、B′C′間距大于，光線不能從右半圓形玻璃磚右側(cè)射出D．如果BC、B′C′間距等于，光線穿過(guò)兩個(gè)半圓形玻璃磚的總偏折角為15°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(guò)程。11．（6分）龍泉中學(xué)某物理小組欲利用如圖所示的電路同時(shí)測(cè)量一只有30格刻度的毫安表的量程、內(nèi)阻和光敏電阻的阻值與光照強(qiáng)度之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)室能提供的實(shí)驗(yàn)器材有：學(xué)生電源（輸出電壓為U=18.0?V，內(nèi)阻不計(jì)）、電阻箱R（1）該小組實(shí)驗(yàn)時(shí)先將電阻箱的阻值調(diào)至最大，然后將單刀雙擲開(kāi)關(guān)接至a端，開(kāi)始調(diào)節(jié)電阻箱，發(fā)現(xiàn)將電阻箱的阻值調(diào)為800Ω時(shí)，毫安表剛好偏轉(zhuǎn)20格的刻度；將電阻箱的阻值調(diào)為500Ω時(shí)，毫安表剛好能滿偏。實(shí)驗(yàn)小組據(jù)此得到了該毫安表的量程為Ig=____mA，內(nèi)阻Rg（2）該小組查閱資料得知，光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的變化很大，為了安全，該小組需將毫安表改裝成量程為3A的電流表，則需在毫安表兩端________（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）一個(gè)阻值為_(kāi)______Ω的電阻。（結(jié)果保留一位小數(shù)）（3）改裝完成后（表盤未改動(dòng)），該小組將單刀雙擲開(kāi)關(guān)接至b端，通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，流過(guò)毫安表的電流I（單位：mA）與光照強(qiáng)度E（單位：cd）之間的數(shù)量關(guān)系滿足I=13E，由此可得光敏電阻的阻值R（單位：Ω）與光照強(qiáng)度E12．（12分）圖甲為“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置，軌道由斜槽和水平槽組成，A、B兩小球大小相同，質(zhì)量mA=20.0g、mB=10.0g。實(shí)驗(yàn)步驟如下：a.固定軌道，使水平槽末端的切線水平，將記錄紙鋪在水平地面上，并記下水平槽末端重垂線所指的位置O；b.讓A球從斜槽C處由靜止釋放，落到記錄紙上留下痕跡，重復(fù)操作多次；c.把B球放在水平槽末端，A球仍從C處?kù)o止釋放后與B球正碰，A、B分別落到記錄紙上，留下各自的痕跡，重復(fù)操作多次；d.確定三個(gè)落點(diǎn)各自的平均位置P、M、N，用刻度尺測(cè)出它們到O點(diǎn)的距離分別為xOP、xOM、xON；（1）確定P、M、N三點(diǎn)時(shí)，可用圓規(guī)畫一個(gè)盡可能小的圓，把所有有效落點(diǎn)圈在里面，圓心即為落點(diǎn)的平均位置，這樣做可以減小_______（填“系統(tǒng)”或“偶然”）誤差；（2）如圖乙，xOM、xOP讀數(shù)分別為10.20cm、30.65cm，xON讀數(shù)為_(kāi)_______cm；（3）數(shù)據(jù)處理時(shí)，小球離開(kāi)水平槽末端的速度大小可用水平射程x表示，由小球質(zhì)量及(2)中數(shù)據(jù)可算出碰前系統(tǒng)總的mx值是________kg?m（保留3位有效數(shù)字），把該值與系統(tǒng)碰撞后的值進(jìn)行比較，就可驗(yàn)證動(dòng)量是否守恒。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(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）一長(zhǎng)木板在光滑水平地面上勻速運(yùn)動(dòng)，在t=0時(shí)刻將一物塊無(wú)初速輕放到木板上，此后長(zhǎng)木板運(yùn)動(dòng)的速度﹣時(shí)間圖象如圖所示．已知長(zhǎng)木板的質(zhì)量M=2kg，物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，且物塊始終在木板上．取g=10m/s2，求：（1）物塊的質(zhì)量m；（2）這一過(guò)程中長(zhǎng)木板和物塊的內(nèi)能增加了多少？14．（16分）如圖所示，半徑為R的半圓形玻璃磚固定放置，平面AB水平，為半圓的對(duì)稱軸，光屏MN緊靠A點(diǎn)豎直放置，一束單色光沿半徑方向照射到O點(diǎn)，當(dāng)入射角較小時(shí)，光屏上有兩個(gè)亮點(diǎn)，逐漸增大入射角i，當(dāng)i增大到某一角度時(shí)，光屏上恰好只有一個(gè)亮點(diǎn)C，C、A間的距離也為R，求：①玻璃磚對(duì)單色光的折射率；②當(dāng)入射角i=30°時(shí)，光屏上兩個(gè)亮點(diǎn)間的距離為多少。15．（12分）地面上空間存在一方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，O、P是電場(chǎng)中的兩點(diǎn)在同一豎直線上，O在P上方，高度差為L(zhǎng)；一長(zhǎng)L的絕緣細(xì)線一端固定在O點(diǎn)，另一端分別系質(zhì)量均為m的小球A、B，A不帶電，B的電荷量為q（q＞0）。分別水平拉直細(xì)線釋放小球，小球運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)剪斷細(xì)線之后，測(cè)得A從P點(diǎn)到落地所用時(shí)間為t，B從P點(diǎn)到落地所用時(shí)間為2t。重力加速度為g。求：(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的大?。?2)B從P點(diǎn)到落地通過(guò)的水平距離。

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.線圈位于中性面時(shí)，磁通量最大，由圖甲可知，此時(shí)的磁通量最小，為峰值面，故A正確不符合題意；B.由圖乙知，角速度為電動(dòng)勢(shì)的最大值故B正確不符合題意；C.根據(jù)歐姆定律以及變壓器原副線圈電壓關(guān)系的，解得U1=8V，故C錯(cuò)誤符合題意；D.由閉合電路的歐姆定律得解得r=4Ω故D正確不符合題意。故選C。2、B【解析】

AB．逃逸速度此為脫離中心天體吸引的臨界速度，代入光速可知臨界半徑為A錯(cuò)誤，B正確；CD．若光繞黑洞表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑等于黑洞半徑，由可知密度為CD錯(cuò)誤。故選B。3、A【解析】

小球受水平方向的電場(chǎng)力作用向左先減速后反向加速，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，結(jié)合運(yùn)動(dòng)公式和動(dòng)能定理解答.【詳解】水平方向，小球受水平方向的電場(chǎng)力作用向左先減速后反向加速，到達(dá)N點(diǎn)時(shí)，水平速度仍為v0，則豎直速度；因小球豎直方向在重力作用下做自由落體運(yùn)動(dòng)，則由vy=gt可知小球從M到N的過(guò)程經(jīng)歷的時(shí)間，選項(xiàng)A正確；帶正電的小球所受的電場(chǎng)力水平向右，可以判斷出電場(chǎng)強(qiáng)度的方向水平向右，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；從M點(diǎn)到N點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功，可知小球的機(jī)械能先減小后增大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；因電場(chǎng)力水平向右，重力豎直向下，可知電場(chǎng)力和重力的合力方向斜向右下方，則從M到N的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，合力先做負(fù)功，后做正功，則動(dòng)能先減小后增加，即速度先減小后增加，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選A.4、B【解析】

A．場(chǎng)強(qiáng)疊加遵循平行四邊形定則，M、N兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向不同，A錯(cuò)誤；B．P、Q兩點(diǎn)即關(guān)于A、C兩正電荷對(duì)稱，又關(guān)于B、D兩異種電荷對(duì)稱，根據(jù)對(duì)稱性可知四個(gè)點(diǎn)電荷在P、Q兩點(diǎn)產(chǎn)生的電勢(shì)相同，B正確；C．M、N、P、Q關(guān)于A、C兩正電荷對(duì)稱，所以對(duì)于A、C兩正電荷而言，這四個(gè)點(diǎn)的電勢(shì)是相等的，對(duì)B、D兩異種電荷而言，P、Q兩點(diǎn)的電勢(shì)高于M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)，所以負(fù)電的粒子由Q沿直線移動(dòng)到M，根據(jù)：可知負(fù)電荷電勢(shì)能一直增大，C錯(cuò)誤；D．這四個(gè)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中，電場(chǎng)力大小改變，加速度改變，所以從O點(diǎn)靜止釋放的粒子不可能做勻變速運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤。故選B。5、D【解析】

金屬棒的有效長(zhǎng)度為AC，根據(jù)幾何知識(shí)得L=0.2m，根據(jù)安培力公式得F=BIL=2×5×0.2=2N根據(jù)左手定則可判定安培力水平向左，故ABC錯(cuò)誤，D正確；故選D。6、C【解析】

A．人在最低點(diǎn)時(shí)加速度豎直向上指向圓心，人處于超重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；B．在最高點(diǎn)A時(shí)，人和秋千受到的合力為他們自身的重力，故B錯(cuò)誤；CD．由于蕩秋千過(guò)程中不可避免存在空氣阻力，如果沒(méi)有能量補(bǔ)充，則系統(tǒng)機(jī)械能就越來(lái)越小，即秋千蕩起最大高度越來(lái)越低，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。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、ABC【解析】

AB．在赤道處得出在兩極處得出選項(xiàng)AB正確；CD．若忽略地球的自轉(zhuǎn)，以地球表面A點(diǎn)正下方h處的B點(diǎn)為球心為半徑挖一個(gè)球形的防空洞，該球形防空洞挖掉的質(zhì)量A處重力加速度變化是由該球形防空洞引起的選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。故選ABC。8、BD【解析】

A.電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度的強(qiáng)弱，電場(chǎng)線越密，場(chǎng)強(qiáng)越大，則知A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)比B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小，故A錯(cuò)誤．B.直線AB與電場(chǎng)線垂直，是一條等勢(shì)線，將一點(diǎn)電荷沿直線AB移動(dòng)，電場(chǎng)力不做功，故B正確．C.點(diǎn)電荷在A點(diǎn)所受的電場(chǎng)力沿電場(chǎng)線的切線方向，將點(diǎn)電荷從A點(diǎn)靜止釋放后，電場(chǎng)力將使該點(diǎn)電荷離開(kāi)原電場(chǎng)線，所以點(diǎn)電荷不可能沿電場(chǎng)線做圓周運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤．D.A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向沿電場(chǎng)線的切線方向，即向左，則在A點(diǎn)放上一正點(diǎn)電荷，該點(diǎn)電荷所受的電場(chǎng)力也向左，故D正確．故選BD。9、BC【解析】

A．根據(jù)電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系Ep=qφ，場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)的關(guān)系得由數(shù)學(xué)知識(shí)可知Ep?x圖象切線的斜率x2處切線斜率為零，則x2處電場(chǎng)強(qiáng)度為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．由圖看出在0～x2段圖象切線的斜率一直為正，由上式知場(chǎng)強(qiáng)方向沒(méi)變，處為粒子電勢(shì)能最大位置，則處為粒子動(dòng)能最小，所以粒子在段速度一直在減小，選項(xiàng)B正確；C．根據(jù)電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系Ep=qφ，粒子帶負(fù)電，即q<0，則知：電勢(shì)能越大，粒子所在處的電勢(shì)越低，所以有選項(xiàng)C正確；D．段圖象切線的斜率可知的電場(chǎng)強(qiáng)度方向不變，但大小在增大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選BC。10、AD【解析】

A.玻璃磚的臨界角為解得C=45°所以減小∠AOB，光線可能在BC面發(fā)生全反射，故A正確；D.由折射定律可得∠O′OD=45°，則OO′=O′D=，∠O′DE=120°在△O′DE中，由正弦定理可得又代入數(shù)據(jù)可得∠O′ED=30°，由折射定律可得∠FEG=45°，所以光線EF相對(duì)于光線AO偏折了15°，故D正確；BC.BC、B′C′間距越大，從右半圓圓弧出射光線的入射角就越大，可能超過(guò)臨界角，所以BC、B′C′間距大小與光線能否從右半圓形玻璃右側(cè)射出有關(guān)，且當(dāng)入射角小于45°時(shí)均可從右側(cè)面射出，故BC錯(cuò)誤。故選BC。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(guò)程。11、（1）30100（2）并聯(lián)1.0(3)R=540【解析】

根據(jù)部分電路的歐姆定律，由題中所給的兩組數(shù)據(jù)列方程可求出毫安表的內(nèi)阻，再結(jié)合刻度線就能求出毫安表的量程；電表的改裝問(wèn)題就是部分電路的歐姆定律的應(yīng)用，根據(jù)滿偏刻度和內(nèi)阻的值及量程就能算出要并聯(lián)的電阻值；設(shè)光敏電阻的電流為I′，由歐姆定律太題設(shè)條件列式就能表示出光敏電阻與光照強(qiáng)度的關(guān)系?！驹斀狻浚?）設(shè)毫安表每格表示電流大小為I0，則當(dāng)電阻箱的阻值為R1=1700Ω時(shí)，由閉合電路的歐姆定律可得10I0R1（2）要將量程為300m