貴州省銅仁市烏江學(xué)校高中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請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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．關(guān)于一定質(zhì)量的理想氣體，下列說法正確的是（）A．氣體的體積是所有氣體分子的體積之和B．氣體的壓強(qiáng)是由氣體分子重力產(chǎn)生的C．氣體壓強(qiáng)不變時，氣體的分子平均動能可能變大D．氣體膨脹時，氣體的內(nèi)能一定減小2．質(zhì)譜儀是測量帶電粒子的質(zhì)量和分析同位素的重要工具．如圖所示為質(zhì)譜儀的原理示意圖，現(xiàn)利用質(zhì)譜儀對氫元素進(jìn)行測量．讓氫元素三種同位素的離子流從容器A下方的小孔s無初速度飄入電勢差為U的加速電場．加速后垂直進(jìn)入磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中．氫的三種同位素最后打在照相底片D上，形成a、b、c三條“質(zhì)譜線”．則下列判斷正確的是()A．進(jìn)入磁場時速度從大到小排列的順序是氕、氘、氚B．進(jìn)入磁場時動能從大到小排列的順序是氕、氘、氚C．在磁場中運(yùn)動時間由大到小排列的順序是氕、氘、氚D．a(chǎn)、b、C三條“質(zhì)譜線”依次排列的順序是氕、氘、氚3．太陽系各行星幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽做圓周運(yùn)動。2019年10月28日發(fā)生了天王星沖日現(xiàn)象，即天王星、地球、太陽三者處于同一直線，此時是觀察天王星的最佳時間。已知地球到太陽距離為1個天文單位，天王星到太陽距離為19.2個天文單位，則下列說法正確的是（）A．此時太陽位于地球和天王星之間的某一點B．2020年10月28日還會出現(xiàn)一次天王星沖日現(xiàn)象C．天王星繞太陽公轉(zhuǎn)的周期約為84年D．地球繞太陽公轉(zhuǎn)的加速度約為天王星繞太陽公轉(zhuǎn)的20倍4．在水平地面上O點正上方不同高度的A、B兩點分別水平拋出一小球，不計空氣阻力，如果兩小球均落在同一點C上，則兩小球（）A．拋出時的速度大小可能相等 B．落地時的速度大小可能相等C．落地時的速度方向可能相同 D．在空中運(yùn)動的時間可能相同5．行駛中的汽車遇到紅燈剎車后做勻減速直線運(yùn)動直到停止，等到綠燈亮?xí)r又重新啟動開始做勻加速直線運(yùn)動直到恢復(fù)原來的速度繼續(xù)勻速行駛，則從剎車到繼續(xù)勻速行駛這段過程，位移隨速度變化的關(guān)系圖象描述正確的是A． B．C． D．6．如圖所示，斜面置于粗糙水平地面上，在斜面的頂角處，固定一個小的定滑輪，質(zhì)量分別為m1、m2的物塊，用細(xì)線相連跨過定滑輪，m1擱置在斜面上．下述正確的是（）A．如果m1、m2均靜止，則地面對斜面沒有摩擦力B．如果m1沿斜面向下勻速運(yùn)動，則地面對斜面有向右的摩擦力C．如果m1沿斜面向上加速運(yùn)動，則地面對斜面有向左的摩擦力D．如果m1沿斜面向下加速運(yùn)動，則地面對斜面有向右的摩擦力二、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．如圖所示，在x軸的負(fù)方向，存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，在x軸的正方向，存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B２，方向也垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，且B1∶B2＝3∶2。在原點O處同時發(fā)射兩個質(zhì)量分別為ma和mb的帶電粒子，粒子a以速率va沿x軸正方向運(yùn)動，粒子b以速率vb沿x軸負(fù)方向運(yùn)動，已知粒子a帶正電，粒子b帶負(fù)電，電荷量相等，且兩粒子的速率滿足mava＝mbvb。若在此后的運(yùn)動中，當(dāng)粒子a第4次經(jīng)過y軸(出發(fā)時經(jīng)過y軸不算在內(nèi))時，恰與粒子b相遇。粒子重力不計。下列說法正確的是（）A．粒子a、b在磁場B1中的偏轉(zhuǎn)半徑之比為3∶2B．兩粒子在y正半軸相遇C．粒子a、b相遇時的速度方向相同D．粒子a、b的質(zhì)量之比為1∶58．如圖，虛線上方空間分布著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，在紙面內(nèi)沿不同的方向從粒子源先后發(fā)射速率均為的質(zhì)子和粒子，質(zhì)子和粒子同時到達(dá)點。已知，粒子沿與成30°角的方向發(fā)射，不計粒子的重力和粒子間的相互作用力，則下列說法正確的是（）A．質(zhì)子在磁場中運(yùn)動的半徑為B．粒子在磁場中運(yùn)動的半徑為C．質(zhì)子在磁場中運(yùn)動的時間為D．質(zhì)子和粒子發(fā)射的時間間隔為9．如圖半徑為R的內(nèi)壁光滑圓軌道豎直固定在桌面上，一個可視為質(zhì)點的質(zhì)量為m的小球靜止在軌道底部A點?，F(xiàn)用小錘沿水平方向快速擊打小球，使小球在極短的時間內(nèi)獲得一個水平速度后沿軌道在豎直面內(nèi)運(yùn)動。當(dāng)小球回到A點時，再次用小錘沿運(yùn)動方向擊打小球，通過這兩次擊打，小球才能運(yùn)動到圓軌道的最高點。已知小球在運(yùn)動過程中始終未脫離軌道，在第一次擊打過程中小錘對小球做功W1，第二次擊打過程中小錘對小球做功W2。若兩次擊打過程中小錘對小球做功全部用來增加小球的動能，則的值可能是（）A． B． C．1 D．210．關(guān)于熱現(xiàn)象，下列說法正確的是___________。A．氣體吸熱后溫度一定升高B．對氣體做功可以改變其內(nèi)能C．理想氣體等壓壓縮過程一定放熱D．理想氣體絕熱膨脹過程內(nèi)能一定減少E.在自發(fā)過程中，分子一定從高溫區(qū)域擴(kuò)散到低溫區(qū)域三、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）某同學(xué)利用多用表測量分壓電路電阻的變化范圍，按如下步驟測量：（1）選用歐姆檔×10倍率，先將表筆短接調(diào)零，再如圖甲所示，將表筆接到分壓電路兩端，從滑片移動到最右端開始進(jìn)行測量，如圖乙所示，根據(jù)指針位置，電阻讀數(shù)為______Ω。（2）將滑片逐漸滑動到最左端而不做其他變動，移動過程中讀數(shù)變化情況是____A．增大B．減小C．先增大后減小D．先減小后增大（3）記錄下整個過程中讀數(shù)的最小值為24Ω，得到電阻的變化范圍。這樣測量的最小值的方法是否合理？若合理，寫出電阻變化范圍；若不合理，說明應(yīng)如何改正____。12．（12分）寒假期間，某課外活動小組用蘋果自制了一水果電池組．現(xiàn)在要測量該電池組的電動勢和內(nèi)阻（電動勢約為2V，內(nèi)阻在1kΩ～2kΩ之間），實驗室現(xiàn)有如下器材各一個多用電表：歐姆擋（×1，×11，×111，×1k）直流電流擋（1～1．5mA，1～1mA，1～11mA，1～111mA）直流電壓擋（1～1．5V，1～2．5V，1～11V，1～51V，1～251V，1～511V）電壓表：（1～3V，1～15V）電流表：（1～1．6A，1～3A）滑動變阻器：R1（1～11Ω），R2（1～2111Ω）開關(guān)及導(dǎo)線若干．（1）該小組同學(xué)先用多用電表直流電壓“1～2．5V”擋，粗測了電池組的電動勢，指針穩(wěn)定時如圖甲所示，其示數(shù)為________V（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；（2）為了更精確地測量該電池組的電動勢和內(nèi)阻，采用伏安法測量，應(yīng)選________測電壓，選_______測電流（填電表名稱和所選量程）；滑動變阻器應(yīng)選______（填電阻符號）；（3）請設(shè)計實驗電路，并用線段代替導(dǎo)線將圖乙中相關(guān)器材連成實物電路圖．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，ABO是一半徑為R的圓形玻璃磚的橫截面，O是圓心，AB弧形面鍍銀。現(xiàn)位于AO軸線上的點光源S發(fā)出一束光線射向玻璃磚的OB邊，入射角i=60°，OS=。已知玻璃的折射率為，光在空氣中傳播的速度為c，每條邊只考慮一次反射。求：（i）光線射入玻璃磚時的折射角；（ii）光線從S傳播到離開玻璃磚所用的時間。14．（16分）如圖所示，兩根相距L＝1m的足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌，一組導(dǎo)軌水平，另一組導(dǎo)軌與水平面成37°角，拐角處連接一阻值R＝1Ω的電阻．質(zhì)量均為m＝2kg的金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，導(dǎo)軌電阻不計，兩桿的電阻均為R＝1Ω.整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝1T、方向垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場中．當(dāng)ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力作用下沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動時，cd桿靜止．g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：(1)水平拉力的功率；(2)現(xiàn)讓cd桿靜止，求撤去拉力后ab桿產(chǎn)生的焦耳熱15．（12分）如圖所示，半徑為的光滑圓弧軌道，與半徑為的半圓光滑空心管軌道平滑連接并固定在豎直面內(nèi)，粗糙水平地面上緊靠管口有一長度為L=2.5m、質(zhì)量為M=0.1kg的靜止木板，木板上表面正好與管口底部相切，處在同一水平線上。質(zhì)量為m2=0.05kg的物塊靜止于B處，質(zhì)量為m1=0.15kg的物塊從光滑圓弧軌道項部的A處由靜止釋放，物塊m1下滑至B處和m2碰撞后合為一個整體。兩物塊一起從空心管底部C處滑上木板，兩物塊恰好沒從木板左端滑下。物塊與木板之間的動摩擦因素μ=0.3，兩物塊均可視為質(zhì)點，空心管粗細(xì)不計，重力加速度取g=10m/s2。求：(1)物塊m1滑到圓弧軌道底端B處未與物塊m2碰撞前瞬間受到的支持力大?。?2)物塊m1和m2碰撞過程中損失的機(jī)械能；(3)木板在地面上滑行的距離。

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．氣體的體積是氣體分子所能充滿的整個空間，不是所有氣體分子的體積之和，故A錯誤；B．大量做無規(guī)則熱運(yùn)動的分子對器壁頻繁、持續(xù)地碰撞產(chǎn)生了氣體的壓強(qiáng)，與氣體重力無關(guān)，故B錯誤；C．氣體壓強(qiáng)不變時，體積增大，氣體溫度升高，則分子的平均動能增大，故C正確；D．氣體膨脹時，氣體對外做功，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體對外做功同時可能吸收更多的熱量，內(nèi)能可以增加，故D錯誤。故選C。2、A【解析】

A.根據(jù)qU=得,v=，比荷最大的是氕，最小的是氚，所以進(jìn)入磁場速度從大到小的順序是氕、氘、氚，故A正確；B.根據(jù)動能定理可知Ek=qU，故動能相同，故B錯誤；C.時間為t=，故在磁場中運(yùn)動時間由大到小排列的順序是氚氘氕，故C錯誤；D.進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場有qvB=，解得：R=，氕比荷最大，軌道半徑最小，c對應(yīng)的是氕，氚比荷最小，則軌道半徑最大，a對應(yīng)的是氚，故D錯誤故選A【點睛】根據(jù)qU=求出粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場的速度，知道三種粒子進(jìn)入磁場的速度大小關(guān)系，再根據(jù)qvB=求出R與什么因素有關(guān)，從而得出a、b、c三條“質(zhì)譜線”的排列順序．3、C【解析】

A．天王星、地球都繞太陽做圓周運(yùn)動，即太陽為中心天體，所以太陽不可能位于地球和天王星之間，故A錯誤；BC．天王星、地球繞太陽做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)開普勒第三定律可知得即天王星繞太陽公轉(zhuǎn)的周期約為84年，如果兩次行星沖日時間間隔為t年，則地球多轉(zhuǎn)動一周，有解得再出現(xiàn)一次天王星沖日現(xiàn)象并不在2020年10月28日，故B錯誤，C正確；D．由公式得地球繞太陽公轉(zhuǎn)的加速度約為天王星繞太陽公轉(zhuǎn)的369倍，故D錯誤。故選C。4、B【解析】

AD．小球做平拋運(yùn)動，豎直方向有，則在空中運(yùn)動的時間由于不同高度，所以運(yùn)動時間不同，相同的水平位移，因此拋出速度不可能相等，故AD錯誤；B．設(shè)水平位移OC為x，豎直位移BO為H，AO為h，則從A點拋出時的速度為從B點拋出時的速度為則從A點拋出的小球落地時的速度為從B點拋出的小球落地時的速度為當(dāng)解得此時兩者速度大小相等，故B正確；C．平拋運(yùn)動軌跡為拋物線，速度方向為該點的切線方向，分別從AB兩點拋出的小球軌跡不同，在C點的切線方向也不同，所以落地時方向不可能相同，故C錯誤。故選B。5、C【解析】

在減速過程由速度和位移關(guān)系可知：v2﹣v02=2ax，可得；a為負(fù)值，故圖象應(yīng)為開口向下的二次函數(shù)圖象；由速度為零開始增大時，v2=2a（x﹣x0）；x0是停止時的位置坐標(biāo)；x=﹣x0，a為正值，故圖象為開口向上的二次函數(shù)圖象；故C正確，ABD錯誤。6、A【解析】

如果m1、m2均靜止或m1沿斜面向下勻速運(yùn)動，以m1、m2和斜面組成的整體為研究對象，整體的為合力都為零，其受力情況如圖1，由平衡條件得知，地面對斜面沒有摩擦力．故A正確，B錯誤．如果m1沿斜面向上加速運(yùn)動，將m1的加速度分解為水平和豎直兩個方向如圖2，根據(jù)牛頓第二定律可知，整體有水平向右分加速度，則地面對斜面有向右的摩檫力．故C錯誤．與C項同理可知，如果m1沿斜面向下加速運(yùn)動，其加速度沿斜面向下，整體有水平向左的分加速度，根據(jù)牛頓第二定律得知，地面對斜面有向左的摩檫力．故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、BCD【解析】

本題涉及到兩個粒子分別在兩個不同磁場中做勻速圓周運(yùn)動問題，相遇問題既考慮到位移問題，又考慮到時間等時，比較復(fù)雜，所以要從簡單情況出發(fā)，由題意a粒子逆時針旋轉(zhuǎn)，b粒子順時針旋轉(zhuǎn)，由于兩粒子的動量（m2va=m1vb）和電量相同，則半徑之比就是磁感應(yīng)強(qiáng)度的反比，所以在B1磁場中的半徑小，則兩粒子在兩磁場旋轉(zhuǎn)兩個半周時，a粒子相對坐標(biāo)原點上移，b粒子相對坐標(biāo)原點下移，若b粒子在最初不相遇，則以后就不能相遇了。所以只考慮b粒子旋轉(zhuǎn)半周就與a粒子相遇的情況?！驹斀狻坑蓭щ娏Ｗ釉趧驈?qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動的半徑公式知道：，所以選項A錯誤。由帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動的半徑公式r＝知道，a粒子從O點出發(fā)沿x軸正方向射出向上逆時針轉(zhuǎn)半周在y軸上上移2ra2，穿過y軸后逆時針向下轉(zhuǎn)半周后下移2ra1，由于B2＜B1，則第二次經(jīng)過y軸時在從標(biāo)原點的上方（2ra2-2ra1）處，同理第四次經(jīng)過y軸時在坐標(biāo)原點上方2（2ra2-2ra1）處，所以由題意知選項B正確。從最短時間的情況進(jìn)行考慮，顯然是b粒子向上轉(zhuǎn)半周后相遇的，a粒子第四次經(jīng)過y軸時是向右方向，而b粒子轉(zhuǎn)半周也是向右的方向，所以兩者方向相同，所以選項C正確。根據(jù)周期公式及題意，當(dāng)兩粒子在y軸上相遇時，時間上有：Tb1＝Ta1+Ta2

即：，結(jié)合B1：B2=3：2，得到：，所以選項D正確。故選BCD?！军c睛】本題的難點在于兩個粒子在不同的兩個磁場中以不同的速度做半徑和周期不同勻速圓周運(yùn)動，又涉及到相遇問題，需要考慮多種因素。關(guān)鍵的一點是a粒子在兩個磁場旋轉(zhuǎn)一次后通過y軸時位置上移，而b粒子恰恰相反，所以是b粒子經(jīng)過半周后與a粒子相遇的，有此結(jié)論可以判斷選項的正誤。8、BD【解析】

AB．粒子在磁場中運(yùn)動，由洛倫茲力提供向心力有解得結(jié)合兩種粒子的比荷關(guān)系得對于粒子而言，畫出其在磁場中運(yùn)動的軌跡，根據(jù)幾何關(guān)系得其軌跡對應(yīng)的圓心角為300°，則粒子做圓周運(yùn)動的軌跡半徑為，質(zhì)子做圓周運(yùn)動的軌跡半徑為，所以A錯誤，B正確；CD．質(zhì)子從點射入從點射出，結(jié)合，可知從點射入時的速度方向必須與邊界垂直，在磁場中運(yùn)動的時間而粒子的運(yùn)動時間所以質(zhì)子和粒子的發(fā)射時間間隔為，所以C錯誤，D正確。故選BD。9、AB【解析】

第一次擊打后球最多到達(dá)與球心O等高位置，根據(jù)功能關(guān)系，有W1≤mgR①兩次擊打后可以到軌道最高點，根據(jù)功能關(guān)系，有W1+W2-2mgR=②在最高點，有mg+FN=≥mg③聯(lián)立①②③解得W1≤mgRW2≥mgR故故AB正確，CD錯誤。故選AB。10、BCD【解析】

A．根據(jù)熱力學(xué)第一定律，氣體吸熱后如果對外做功，則溫度不一定升高，故A錯誤；B．做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，故B正確；C．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，氣體等壓壓縮過，壓強(qiáng)不變，體積減小，溫度一定降低，內(nèi)能也減小，即△U＜0；再根據(jù)熱力學(xué)第一定律：W+Q=△U，體積減小，外界氣體做功，W＞0，則Q＜0，所以理想氣體等壓壓縮過程一定放熱，故C正確；D．理想氣體絕熱膨脹過程，Q=0，W＜0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律：W+Q=△U可知，△U＜0，所以理想氣體絕熱膨脹過程內(nèi)能一定減少，故D正確；

E．?dāng)U散現(xiàn)象是分子的無規(guī)則熱運(yùn)動，分子可以從高溫區(qū)域擴(kuò)散到低溫區(qū)域，也可以從低溫區(qū)域擴(kuò)散到高溫區(qū)域，故E錯誤。

故選BCD。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、200B不合理，理由見解析【解析】

(1)[1]歐姆表表盤示數(shù)為20.0，倍率為10，則最后讀數(shù)為：20.0×10=200Ω，(2)[2]根據(jù)串并聯(lián)電路的特點可知，將滑片逐漸滑動到最左端而不做其他變動，電路的電阻減小，則移動過程中讀數(shù)減小，B正確；故選B。(3)[3]不合理，讀數(shù)為24Ω時采用×10時指針太偏右，倍率偏大，應(yīng)換×1倍率重新調(diào)零后再測量。12、（1）1.8V；（2）電壓表，1-3V；多用電表直流電流檔1mA；R2；（3）連線圖見解析；【解析】試題分析：（1）萬用表讀數(shù)為1.8V；（2）用伏安法測量電源的電動勢及內(nèi)阻，應(yīng)選用1-3V的電壓表測量電壓，因為通過水果電池的最大電流不超過1mA,故選擇多用電表直流電流1mA檔；因為電池內(nèi)阻在1kΩ-2kΩ之間，所以滑動變阻器選擇R2；（3）實物連線如圖所示．考點：測量電源的電動勢及內(nèi)阻；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)30°；(ii)。【解析】

(i)光路如答圖2，設(shè)光在C點的折射角為r由折射定律有代入數(shù)據(jù)解得r=30°(ii)進(jìn)入玻璃磚中，光在AB面上D點反射，設(shè)入射角為，反射角為=90°-i=30°由三角函數(shù)關(guān)系有OC=OScot=且在ΔODC中，由正弦定理有：得=30°由于=30°，∠CDF=30°，故∠FDE=90°，所以光線DE垂直于OA射出玻璃磚在∠ODC中，由幾何關(guān)系有CD=OC=又DE=Rcos=光在玻璃中的速率則光線從S傳播到離開玻璃磚所用的時間解得14、(1)864W(2)864J【