2021-2022學年河北省內(nèi)丘中學高考物理四模試卷含解析

2021-2022學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．在x軸上有兩個固定的點電荷Q1、Q2，其中Q1為正電荷，Q2為負電荷。一帶正電的粒子僅在電場力作用下從原點O由靜止開始沿x軸運動，其動能Ek隨位置x的變化關系如圖，則能夠正確表示Q1、Q2位置的圖像是（）A． B．C． D．2．人類在對自然界進行探索的過程中，科學實驗起到了非常重要的作用。下列有關說法中不正確的是（）A．伽利略將斜面實驗的結(jié)論合理外推，間接證明了自由落體運動是初速度為零的勻變速直線運動B．法國科學家笛卡爾指出：如果物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運動C．海王星是在萬有引力定律發(fā)現(xiàn)之前通過觀測發(fā)現(xiàn)的D．密立根通過油滴實驗測得了基本電荷的數(shù)值3．2018年12月8日2時23分，我國成功發(fā)射“嫦娥四號”探測器?！版隙鹚奶枴碧綔y器經(jīng)歷地月轉(zhuǎn)移、近月制動、環(huán)月飛行,最終于2019年1月3日10時26分實現(xiàn)人類首次月球背面軟著陸。假設“嫦娥四號"在環(huán)月圓軌道和橢圓軌道上運動時，只受到月球的萬有引力，則有關“嫦娥四號”的說法中不正確的是（）A．由地月轉(zhuǎn)移軌道進人環(huán)月軌道，可以通過點火減速的方法實現(xiàn)B．在減速著陸過程中,其引力勢能逐漸減小C．嫦娥四號分別在繞地球的橢圓軌道和環(huán)月橢圓軌道上運行時，半長軸的三次方與周期的平方比不相同D．若知其環(huán)月圓軌道距月球表面的高度、運行周期和引力常量,則可算出月球的密度4．我國的航天技術(shù)處于世界先進行列，如圖所示是衛(wèi)星發(fā)射過程中的兩個環(huán)節(jié)，即衛(wèi)星先經(jīng)歷了橢圓軌道I，再在A點從橢圓軌道I進入圓形軌道Ⅱ，下列說法中錯誤的是（）A．在軌道I上經(jīng)過A的速度小于經(jīng)過B的速度B．在軌道I上經(jīng)過A的動能小于在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的動能C．在軌道I上運動的周期小于在軌道Ⅱ上運動的周期D．在軌道I上經(jīng)過A的加速度小于在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的加速度5．氫原子部分能級的示意圖如圖所示，不同金屬的逸出功如下表所示：

銫

鈣

鎂

鈹

鈦

金

逸出功W/eV

1.9

2.7

3.7

3.9

4.1

4.8

大量處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷時輻射的所有光子中，能夠使金屬銫發(fā)生光電效應的光子有幾種A．2B．3C．4D．56．對于一定質(zhì)量的理想氣體，下列敘述中正確的是（）A．當分子間的平均距離變大時，氣體壓強一定變小B．當分子熱運動變劇烈時，氣體壓強一定變大C．當分子熱運動變劇烈且分子平均距離變小時，氣體壓強一定變大D．當分子熱運動變劇烈且分子平均距離變大時，氣體壓強一定變大二、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．如圖所示，質(zhì)量為3.2m的物塊放在水平面上，跨過輕小動滑輪的細繩連接在物塊A和物塊B上，與物塊A相連的細繩與水面間的夾角為53°且保持不變，已知物塊B的質(zhì)量為m，重力加速度為g，，，現(xiàn)用力F沿兩段繩的角平分線方向向上拉，物塊A、B均恰好做勻速直線運動，則下列說法正確的是（）A．拉力F為mgB．物塊與水平面的摩擦力為0.6mgC．細繩拉力為3.2mgD．物塊A與水平面的動摩擦因數(shù)為0.258．如圖所示，質(zhì)量為m的飛行器繞中心在O點、質(zhì)量為M的地球做半徑為R的圓周運動，現(xiàn)在近地軌道1上的P點開啟動力裝置，使其變軌到橢圓軌道3上，然后在橢圓軌道上遠地點Q再變軌到圓軌道2上，完成發(fā)射任務。已知圓軌道2的半徑為3R，地球的半徑為R，引力常量為G，飛行器在地球周圍的引力勢能表達式為Ep=，其中r為飛行器到O點的距離。飛行器在軌道上的任意位置時，r和飛行器速率的乘積不變。則下列說法正確的是（）A．可求出飛行器在軌道1上做圓周運動時的機械能是B．可求出飛行器在橢圓軌道3上運行時的機械能是-C．可求出飛行器在軌道3上經(jīng)過P點的速度大小vP和經(jīng)過Q點的速度大小vQ分別是、D．飛行器要從軌道1轉(zhuǎn)移到軌道3上，在P點開啟動力裝置至少需要獲取的的動能是9．如圖所示，加有恒定電壓以U1＝U的、中間帶有小孔的平行板電容器AB豎直放置，右側(cè)水平放置平行板電容器CD，CD板長和板間距均為L，板間加有恒定電壓U2。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從A板小孔無初速飄入，經(jīng)加速后沿中線水平進入CD，恰從D板邊緣飛出。不計粒子重力，下列說法正確的是()A．若只將B板向左移動少許，粒子到達B板時的速度比未移動時小B．若只將B板向左移動少許，粒子到達B板的時間比未移動時短C．若飄入質(zhì)量為2m電量為2q的帶正電粒子，將打在D板上D．粒子剛到達D板邊緣時的動能Ek＝2qU10．如圖所示電路中，電源內(nèi)阻忽略不計．閉合電鍵，電壓表示數(shù)為U，電流表示數(shù)為I；在滑動變阻器R1的滑片P由a端滑到b端的過程中A．U先變大后變小 B．I先變小后變大C．U與I比值先變大后變小 D．U變化量與I變化量比值等于R3三、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）在學校社團活動中，某實驗小組先將一只量程為300μA的微安表頭G改裝為量程為0.3A的電流表，然后用改裝的電流表測量未知電阻的阻值?？晒┻x擇的實驗器材有：微安表頭G(量程300，內(nèi)阻約為幾百歐姆)滑動變阻器R1(0～10)滑動變阻器R2(0～50)電阻箱R(0~9999)電源E1(電動勢約為1.5V)電源E2(電動勢約為9V)開關、導線若干(1)實驗小組先用如圖(a)所示電路測量表頭G的內(nèi)阻Rg，實驗方法是：A．按圖(a)連接好電路，將滑動變阻器的滑片調(diào)至圖中最右端；B．斷開S2，閉合S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片位置，使G滿偏；C．閉合S2，并保持滑動變阻器的滑片位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使表頭G的示數(shù)為200，記錄此時電阻箱的阻值R0，①實驗中電源應選用________，滑動變阻器應選用_____(選填儀器字母代號)；②測得表頭G的內(nèi)阻Rg=_____，表頭內(nèi)阻的測量值較其真實值___(選填“偏大”或“偏小”)；(2)實驗測得G的內(nèi)阻Rg=500，要將表頭G改裝成量程為0.3A的電流表，應選用阻值為______的電阻與表頭G并聯(lián)；(3)實驗小組利用改裝后的電流表A，用圖(b)所示電路測量未知電阻Rx的阻值。測量時電壓表V的示數(shù)為1.20V，表頭G的指針指在原電流刻度的250處，則Rx=______。12．（12分）某同學設計出如圖所示的實驗裝置來“驗證機械能守恒定律”，讓小球從A點自由下落，下落過程中經(jīng)過A點正下方的光電門B時，光電計時器記錄下小球通過光電門時間t，當?shù)氐闹亓铀俣葹間。（1）為了驗證機械能守恒定律，該實驗還需要測量下列哪些物理量_________。A．小球的質(zhì)量mB．AB之間的距離HC．小球從A到B的下落時間tABD．小球的直徑d（2）小球通過光電門時的瞬時速度v=_________(用題中所給的物理量表示)。（3）調(diào)整AB之間距離H，多次重復上述過程，作出隨H的變化圖象如圖所示，當小球下落過程中機械能守恒時，該直線斜率k0=__________。（4）在實驗中根據(jù)數(shù)據(jù)實際繪出—H圖象的直線斜率為k（k＜k0），則實驗過程中所受的平均阻力f與小球重力mg的比值=_______________（用k、k0表示）。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，一足夠長木板在水平粗糙面上向右運動。某時刻速度為v0＝2m/s，此時一質(zhì)量與木板相等的小滑塊（可視為質(zhì)點）以v1＝4m/s的速度從右側(cè)滑上木板，經(jīng)過1s兩者速度恰好相同，速度大小為v2＝1m/s，方向向左。重力加速度g＝10m/s2，試求：（1）木板與滑塊間的動摩擦因數(shù)μ1（2）木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ2（3）從滑塊滑上木板，到最終兩者靜止的過程中，滑塊相對木板的位移大小。14．（16分）如圖(a)，水平地面上固定一傾角為37°的斜面，一寬為l＝0.43m的有界勻強磁場垂直于斜面向上，磁場邊界與斜面底邊平行。在斜面上由靜止釋放一正方形金屬線框abcd，線框沿斜面下滑時，ab、cd邊始終與磁場邊界保持平行。以地面為零勢能面，從線框開始運動到恰好完全進入磁場的過程中，線框的機械能E與位移s之間的關系如圖(b)所示，圖中①、②均為直線段。已知線框的質(zhì)量為m＝0.1kg，電阻為R＝0.06Ω。（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g取10m/s2）求：(1)線框與斜面間的動摩擦因數(shù)μ；(2)ab邊剛進入磁場時，線框的速度v1；(3)線框剛進入磁場到恰好完全進入磁場所用的時間t；(4)線框穿越磁場的過程中，線框中產(chǎn)生的最大電功率Pm；15．（12分）如圖所示，實線是一列簡諧橫波在t1時刻的波形圖，虛線是在t2＝(t1+0.2)s時刻的波形圖。(i)若波速為75m/s，求質(zhì)點M在t1時刻的振動方向;(ii)在t1到t2的時間內(nèi)，如果M通過的路程為1.8m，求波的傳播方向和波速的大小。

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、A【解析】

由動能定理可知可知圖像的斜率等于電場力，由圖像可知，在0~x0之間存在一個場強為0的點（設為M點），且在OM之間運動時電場力做正功，在M與x0之間運動時電場力做負功；由此刻判斷0~x0區(qū)間肯定在兩點荷的同一側(cè)，且正電荷Q1距離O點較近，故選項A正確，BCD錯誤；故選A。2、C【解析】

伽利略在斜面實驗中得出物體沿斜面下落時的位移和時間的平方成正比，然后利用這一結(jié)論合理外推，間接證明了自由落體運動是初速度為零的勻變速直線運動，故A正確；法國科學家笛卡爾指出：如果物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運動，既不停下來也不偏離原來的方向；故B正確；海王星是在萬有引力定律發(fā)現(xiàn)之后通過觀測發(fā)現(xiàn)的，故C不正確；密立根通過油滴實驗測得了基本電荷的數(shù)值，任何電荷的電荷量都應是基本電荷的整數(shù)倍；故D正確；3、D【解析】

A．“嫦娥四號”由地月轉(zhuǎn)移軌道進入環(huán)月軌道，需點火減速，使得萬有引力大于向心力，做近心運動，故A正確；B．在減速著陸過程中，萬有引力做正功，根據(jù)功能關系可知，引力勢能減小，故B正確；C．根據(jù)開普勒第三定律可知，半長軸的三次方與周期的平方的比值是與中心天體質(zhì)量有關的量，“嫦娥四號”分別在繞地球的橢圓軌道和環(huán)月橢圓軌道上運行時，中心天體不同，半長軸的三次方與周期的平方比不相同，故C正確；D．已知“嫦娥四號”環(huán)月段圓軌道距月球表面的高度，運動周期和引力常量，但不知道月球的半徑，無法得出月球的密度，故D錯誤；說法中不正確的，故選D。4、D【解析】

A．在軌道I上運動過程中，從B到A，萬有引力做負功，所以在軌道I上經(jīng)過A的速度小于經(jīng)過B的速度，故A不符題意；B．要實現(xiàn)從軌道I變軌到軌道II，要在軌道I的A點加速，才能變軌到軌道II，所以在軌道I上經(jīng)過A的速度小于在軌道II上經(jīng)過A的速度，即在軌道I上經(jīng)過A的動能小于在軌道II上經(jīng)過A的動能，故B不符題意；C．根據(jù)可知半長軸越大，周期越大，故在軌道I上運動的周期小于在軌道II上運動的周期，故C不符題意；D．根據(jù)可得由于在軌道I上經(jīng)過A點時的軌道半徑等于軌道II上經(jīng)過A的軌道半徑，所以兩者在A點的加速度相等，故D符合題意。本題選錯誤的，故選D。5、C【解析】

氫原子由量子數(shù)n=4的能級躍遷低能級時輻射光子的能量有6種；其中：E4-E1=-0.8+13.6eV=12.8eV；E4-E2=-0.8+3.40eV=2.6eV；E4-E3=-0.85+1.51eV=0.66eV；E3-E2=-1.51+3.40eV=1.89eV；E3-E1=-1.51+13.6eV=12.09eV；E2-E1=-3.40+13.6eV=10.2eV；金屬銫的逸出功為1.9eV，則能夠使金屬銫發(fā)生光電效應的光子有4種，故選C.6、C【解析】

氣體壓強在微觀上與分子的平均動能和分子密集程度有關。當分子熱運動變劇烈且分子平均距離變大時，氣體壓強可能變大、可能不變、也可能變?。划敺肿訜徇\動變劇烈且分子平均距離變小時，氣體壓強一定變大。故選C。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】

AC．滑輪兩邊繩子的拉力均為B的重力，即T=mg，因滑輪兩邊繩子的夾角為37°，可知拉力F大于mg，選項AC錯誤；BD．對物塊A受力分析可知，水平方向即物塊與水平面的摩擦力為0.6mg；豎直方向：解得N=2.4mg則物塊A與水平面的動摩擦因數(shù)為選項BD正確；故選BD。8、BC【解析】

A．飛行器在軌道1上做圓周運動，則則動能勢能機械能選項A錯誤；BC．飛行器在橢圓軌道3上運行時解得選項BC正確；D．飛行器要從軌道1轉(zhuǎn)移到軌道3上，在P點開啟動力裝置至少需要獲取的的動能是選項D錯誤。故選BC。9、BD【解析】

A．若只將B板向左移動少許，電場力做功不變，由得，到達B板時的速度故粒子到達B板時的速度不變，故A錯誤；B．由于粒子在AB間做勻加速直線運動，只將B板向左移動少許時，粒子到達B板時的速度不變，所以平均速度不變，AB距離減小，運動時間變短，故B正確；C．進入CD后，由牛頓第二定律和運動學公式可知，偏轉(zhuǎn)位移代入可得即粒子的偏轉(zhuǎn)位移與粒子的質(zhì)量、電量無關，故飄入質(zhì)量為2m、電量為2q的帶正電粒子時，偏轉(zhuǎn)位移不變，將依然恰好從D板邊緣飛出，故C錯誤；D．由粒子恰從D板邊緣飛出可知，偏轉(zhuǎn)位移又因，，所以所以對全過程，由動能定理可知故故D正確。故選BD。10、BC【解析】由圖可知電壓表測量的是電源的電壓，由于電源內(nèi)阻忽略不計，則電壓表的示數(shù)總是不變，故A錯誤；在滑動變阻器的滑片P由a端滑到b端的過程中，滑動變阻器的電阻先增大后減小，由于電壓不變，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知電流表示數(shù)先減小后增大，U與I的比值就是接入電路的的電阻與的電阻的和，所以U與I比值先變大后變小，故C正確；由于電壓表示數(shù)沒有變化，所以U變化量與I變化量比值等于0，故D錯誤；【點睛】當滑動變阻器的兩部分并聯(lián)在電路中時，在最中間時，電阻最大，滑片從一端移動到另一端的過程中，電阻先增大后減小，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、E2R2R0偏小0.54.3【解析】

(1)[1][2]閉合S2開關時認為電路電流不變，實際上閉合開關S2時電路總電阻變小，電路電流增大，電源電動勢越大、滑動變阻器阻值越大，閉合開關S2時微安表兩端電壓變化越小，實驗誤差越小，為減小實驗誤差，電源應選擇E2，滑動變阻器應選擇R2；[3][4]閉合開關S2時認為電路電流不變，流過微安表電流為滿偏電流的，則流過電阻箱的電流為滿偏電流的，微安表與電阻箱并聯(lián)，流過并聯(lián)電路的電流與阻值成反比，則：閉合開關S2時整個電路電阻變小，電路電流變大，大于300μA，當表頭G示數(shù)為200μA時，流過電阻箱的電流大于100μA，電阻箱阻值小于表頭G電阻的一半，實驗認為電流表內(nèi)阻等于電阻箱阻值的一半，因此表頭G內(nèi)阻測量值偏?。?2)[5]把微安表改裝成0.3A的電流表需要并聯(lián)分流電阻，并聯(lián)電阻阻值為：(3)[6]改裝后電流表內(nèi)阻為：微安表量程為300μA，改裝后電流表量程為0.3A，量程擴大了1000倍，微安表示數(shù)為250μA時，流過電流表的電流為：250×10-6×1000A=0.25A由圖乙所示電路圖可知，待測電阻阻值為12、BD；；；；【解析】

該題利用自由落體運動來驗證機械能守恒，因此需要測量物體自由下落的高度hAB，以及物體通過B點的速度大小，在測量速度時我們利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度，因此明白了實驗原理即可知道需要測量的數(shù)據(jù)；由題意可知，本實驗采用光電門利用平均速度法求解落地時的速度；則根據(jù)機械能守恒定律可知，當減小的機械能應等于增大的動能；由原理即可明確注意事項及數(shù)據(jù)的處理等內(nèi)容?！驹斀狻浚?）根據(jù)機械能守恒的表達式可知，方程兩邊可以約掉質(zhì)量，因此不需要測量質(zhì)量，故A錯誤；根據(jù)實驗原理可知，需要測量的是A點到光電門B的距離H，故B正確；利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度，不需要測量下落時間，故C錯誤；利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度時，需要知道擋光物體的尺寸，因此需要測量小球的直徑，故D正確。故選BD。

（2）已知經(jīng)過光電門時的時間小球的直徑；則可以由平均速度表示經(jīng)過光電門時的速度；

故；

（3）若減小的重力勢能等于增加的動能時，可以認為機械能守恒；則有：mgH=mv2；

即：2gH=（）2

解得：，那么該直線斜率k0=。

（4）乙圖線=kH，因存在阻力，則有：mgH-fH=mv2；

所以重物和紙帶下落過程中所受平均阻力與重物所受重力的比值為；【點睛】考查求瞬時速度的方法，理解機械能守恒的條件，掌握分析的思維，同時本題為創(chuàng)新型實驗，要注意通過分析題意明確實驗的基本原理才能正確求解。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、（1）（2）（3）【解析】

（1）對小滑塊根據(jù)牛頓第二定律以及運動學公式進行求解；（2）對木板分析，先向右減速后向左加速，分過程進行分析即可；（3）分別求出二者相對地面位移，然后求解二者相對位移；【詳解】（1）對小滑塊分析：其加速度為：，方向向右對小滑塊根據(jù)牛頓第二定律有：，可以得到：；（2）對木板分析，其先向右減速運動，根據(jù)牛頓第二定律以及運動學