河北省雞澤、曲周、邱縣、館陶四縣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注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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，在軌道III上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星返回時(shí)，先在A點(diǎn)變軌沿橢圓軌道II運(yùn)行，然后在近地點(diǎn)B變軌沿近地圓軌道I運(yùn)行。下列說法正確的是（）A．衛(wèi)星在軌道III上運(yùn)行的向心加速度大于在軌道I上運(yùn)行的向心加速度B．衛(wèi)星在軌道III上運(yùn)行的周期小于在軌道I上運(yùn)行的周期C．衛(wèi)星在軌道III上運(yùn)行的周期大于在軌道II上運(yùn)行的周期D．衛(wèi)星在軌道III上的A點(diǎn)變軌時(shí)，要加速才能沿軌道II運(yùn)動(dòng)2．如圖所示，在半徑為R的半圓和長(zhǎng)為2R、寬為的矩形區(qū)域內(nèi)充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于紙面向里。一束質(zhì)量為m、電量為q的粒子（不計(jì)粒子間相互作用）以不同的速率從邊界AC的中點(diǎn)垂直于AC射入磁場(chǎng).所有粒子從磁場(chǎng)的EF圓弧區(qū)域射出（包括E、F點(diǎn)）其中EO與FO（O為圓心）之間夾角為60°。不計(jì)粒子重力.下列說法正確的是（）A．粒子的速率越大，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越長(zhǎng)B．粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間可能為C．粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間可能為D．粒子的最小速率為3．2018年2月7日凌晨，太空技術(shù)探索公司SpaceX成功通過“獵鷹重型”火箭將一輛紅色的特斯拉跑車送上通往火星的軌道，如圖所示，已知地球到太陽中心的距離為，火星到太陽中心的距離為，地球和火星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌跡均可看成圓，且，若特斯拉跑車按如圖所示的橢圓軌道轉(zhuǎn)移，則其在此軌道上的環(huán)繞周期約為（）A．1.69年 B．1.3年 C．1.4年 D．2年4．如圖所示，曲線I是一顆繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星P軌道的示意圖，其半徑為R；曲線Ⅱ是一顆繞地球做橢圓運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星Q軌道的示意圖，O點(diǎn)為地球球心，AB為橢圓的長(zhǎng)軸，兩軌道和地心都在同一平面內(nèi)，已知在兩軌道上運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的周期相等，萬有引力常量為G，地球質(zhì)量為M，下列說法正確的是（）A．橢圓軌道的長(zhǎng)軸長(zhǎng)度為RB．衛(wèi)星P在I軌道的速率為，衛(wèi)星Q在Ⅱ軌道B點(diǎn)的速率為，則C．衛(wèi)星P在I軌道的加速度大小為，衛(wèi)星Q在Ⅱ軌道A點(diǎn)加速度大小為，則D．衛(wèi)星P在I軌道上受到的地球引力與衛(wèi)星Q在Ⅱ軌道上經(jīng)過兩軌道交點(diǎn)時(shí)受到的地球引力大小相等5．下列說法中正確的是（）A．千克（kg）、開爾文（K）和伏特（V）均為國際單位制中的基本單位B．陰極射線是由電子組成，電子來源于中子的衰變C．在光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，若增加入射光的頻率，則相應(yīng)的遏止電壓也增加D．α射線來源于原子核內(nèi)部，是由氦原子組成6．如圖所示，AB是斜坡，BC是水平面，從斜坡頂端A以不同初速度v向左水平拋出同一小球，當(dāng)初速度為v0時(shí)，小球恰好落到坡底B。不計(jì)空氣阻力，則下列圖象能正確表示小球落地（不再彈起）前瞬間重力瞬時(shí)功率P隨v變化關(guān)系的是A．B．C．D．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．圖是某繩波形成過程的示意圖．質(zhì)點(diǎn)1在外力作用下沿豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)質(zhì)點(diǎn)2、3、4，…各個(gè)質(zhì)點(diǎn)依次上下振動(dòng)，把振動(dòng)從繩的左端傳到右端．t=T/4時(shí)，質(zhì)點(diǎn)5剛要開始運(yùn)動(dòng)．下列說法正確的是A．t＝T/4時(shí)，質(zhì)點(diǎn)5開始向下運(yùn)動(dòng)B．t＝T/4時(shí)，質(zhì)點(diǎn)3的加速度方向向下C．從t＝T/2開始的一小段時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)8的速度正在減小D．從t＝T/2開始的一小段時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)8的加速度正在減小8．如圖所示，在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，質(zhì)量為的帶電小球，以初速度v從點(diǎn)豎直向上運(yùn)動(dòng)，通過點(diǎn)時(shí)，速度大小為2v，方向與電場(chǎng)方向相反，而后到達(dá)與點(diǎn)在同一水平面上的P點(diǎn)，軌跡如圖。其中N/是N點(diǎn)在MP直線上的投影點(diǎn)。以下關(guān)于小球的運(yùn)動(dòng)說法正確的是（）A．從M到N重力勢(shì)能增加B．從M到N機(jī)械能增加2mv2C．從M到P動(dòng)能增加8mv2D．重力與電場(chǎng)力大小之比為1：29．如圖所示，電阻不計(jì)的兩光滑平行導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，導(dǎo)軌間距為1m，導(dǎo)軌中部有一個(gè)直徑也為1m的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，與兩導(dǎo)軌相切于M、N兩點(diǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為1T、方向豎直向下，長(zhǎng)度略大于1m的金屬棒垂直導(dǎo)軌水平放置在磁場(chǎng)區(qū)域中，并與區(qū)域圓直徑MN重合。金屬棒的有效電阻為0.5Ω，一勁度系數(shù)為3N/m的水平輕質(zhì)彈簧一端與金屬棒中心相連，另一端固定在墻壁上，此時(shí)彈簧恰好處于原長(zhǎng)．兩導(dǎo)軌通過一阻值為1Ω的電阻與一電動(dòng)勢(shì)為4V、內(nèi)阻為0.5Ω的電源相連，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。若開關(guān)S閉合一段時(shí)間后，金屬棒停在導(dǎo)軌上的位置，下列說法正確的是（）A．金屬棒停止的位置在MN的右側(cè)B．停止時(shí)，金屬棒中的電流為4AC．停止時(shí)，金屬棒到MN的距離為0.4mD．停止時(shí)，舉報(bào)受到的安培力大小為2N10．a(chǎn)、b、c三條平行光線垂直于半圓柱體玻璃磚的截面直徑從空氣射向玻璃磚，如圖所示，光線b正好過圓心O，光線a、c從光線b的兩側(cè)對(duì)稱入射，光線a、c從玻璃磚下表面進(jìn)入空氣后與光線b交于P、Q兩點(diǎn)，則下列說法正確的是()A．玻璃對(duì)三種光的折射率關(guān)系為na>nb>ncB．玻璃對(duì)a光的折射率大于對(duì)c光的折射率C．在相同條件下進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，a光的條紋間距比c光窄D．a(chǎn)、c光分別從空氣射入某種介質(zhì)中，c光發(fā)生全反射時(shí)臨界角較小E.a光比c光穿過該半圓柱體玻璃磚所需時(shí)間長(zhǎng)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，不要求寫出演算過程。11．（6分）用游標(biāo)卡尺測(cè)得某樣品的長(zhǎng)度如圖甲所示，其讀數(shù)L=________mm；用螺旋測(cè)微器測(cè)得該樣品的外邊長(zhǎng)a如圖乙所示，其讀數(shù)a=________mm。12．（12分）某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。(1)閉合電鍵S1，將單刀雙擲開關(guān)合向a，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，測(cè)得多組電壓和電流的值，在U-I坐標(biāo)平面內(nèi)描點(diǎn)作圖再將單刀雙擲開關(guān)合向b，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，測(cè)得多組電壓和電流的值，在U-I坐標(biāo)平面內(nèi)描點(diǎn)作圖兩次作出的圖象如圖乙所示，則將單刀雙擲開關(guān)合向a時(shí)測(cè)出的數(shù)據(jù)描點(diǎn)作出的圖象應(yīng)是___________(填“A”或“B”)。將電鍵合向___________(填“a”或“b”)時(shí)，測(cè)得的電源電動(dòng)勢(shì)沒有系統(tǒng)誤差。(2)根據(jù)兩次測(cè)得的數(shù)據(jù)分析可知，根據(jù)圖線___________(填“A”或“B”)求得的電動(dòng)勢(shì)更準(zhǔn)確，其電動(dòng)勢(shì)的值為E=___________V。(3)若該同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測(cè)出電流表的內(nèi)阻為RA=1Ω，則利用圖線___________(填“A”或“B”)測(cè)得的電源的內(nèi)阻更準(zhǔn)確，由此求得電源的內(nèi)阻為r=___________Ω。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明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，斜面ABC中AB段粗糙，BC段長(zhǎng)1.6m且光滑．質(zhì)量為1kg的小物塊由A處以12m/s的初速度沿斜面向上滑行，到達(dá)C處速度為零．此過程中小物塊在AB段速度的變化率是BC段的2倍，兩段運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等．g=10m/s2，以A為零勢(shì)能點(diǎn)．求小物塊：（1）通過B處的速度；（2）在C處的重力勢(shì)能；（3）沿斜面下滑過程中通過BA段的時(shí)間．14．（16分）一半徑為R10cm的半圓形玻璃磚放置在豎直平面上，其截面如圖所示。圖中O為圓心，MN為豎直方向的直徑。有一束細(xì)光線自O(shè)點(diǎn)沿水平方向射入玻璃磚，可以觀測(cè)到有光線自玻璃磚右側(cè)射出，現(xiàn)將入射光線緩慢平行下移，當(dāng)入射光線與O點(diǎn)的距離為h6cm時(shí)，從玻璃磚右側(cè)射出的光線剛好消失。已知光在真空中的傳播速度為c3108m/s，則：(1)此玻璃的折射率為多少；(2)若h5cm，求光在玻璃磚中傳播的時(shí)間。15．（12分）一組同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的玩具軌道，軌道光滑且固定在豎直面內(nèi)，由豎直部分AB和半徑為R的圓弧BCD組成，B與圓心O等高，C為最低點(diǎn)，OD與OC的夾角為。讓質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中始終受到大小為mg的水平向左的恒力作用。小球經(jīng)D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為2mg。求（1）A、B間的距離h；（2）小球離開D點(diǎn)后再經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間才能再回到軌道上？

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．由公式得衛(wèi)星在圓軌道上運(yùn)行的向心加速度大小當(dāng)軌道半徑r減小時(shí)，a增大，故衛(wèi)星在軌道Ⅲ上運(yùn)行的向心加速度小于在軌道Ⅰ上運(yùn)行的向心加速度，故A錯(cuò)誤；BC．根據(jù)開普勒第三定律可知，衛(wèi)星在軌道Ⅲ上運(yùn)行的周期大于在軌道Ⅰ、Ⅱ上運(yùn)行的周期，故B錯(cuò)誤，C正確；D．衛(wèi)星在軌道III上的A點(diǎn)變軌時(shí)，要減速做向心運(yùn)動(dòng)才能沿軌道Ⅱ運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選C。2、B【解析】

ABC．粒子從F點(diǎn)和E點(diǎn)射出的軌跡如圖甲和乙所示；

對(duì)于速率最小的粒子從F點(diǎn)射出，軌跡半徑設(shè)為r1，根據(jù)圖中幾何關(guān)系可得：解得根據(jù)圖中幾何關(guān)系可得解得θ1=60°，所以粒子軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角為120°；

粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為對(duì)于速率最大的粒子從E點(diǎn)射出，軌跡半徑設(shè)為r2，根據(jù)圖中幾何關(guān)系可得解得根據(jù)圖中幾何關(guān)系可得所以θ2＜60°，可見粒子的速率越大，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越短，粒子的速率越小運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為，不可能為，故B正確、AC錯(cuò)誤；

D．對(duì)從F點(diǎn)射出的粒子速率最小，根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得解得最小速率為故D錯(cuò)誤。

故選B。3、B【解析】

根據(jù)開普勒第三定律可得：解得故選B。4、B【解析】

A．開普勒第三定律可得：因?yàn)橹芷谙嗟?，所以半長(zhǎng)軸相等，圓軌道可以看成長(zhǎng)半軸、短半軸都為R橢圓，故a=R，即橢圓軌道的長(zhǎng)軸的長(zhǎng)度為2R。故A錯(cuò)誤。B．根據(jù)萬有引力提供向心力可得：故，由此可知軌道半徑越大，線速度越??；設(shè)衛(wèi)星以O(shè)B為半徑做圓周運(yùn)動(dòng)的速度為，則；又衛(wèi)星在Ⅱ的B點(diǎn)做向心運(yùn)動(dòng)，所以有，綜上有。故B正確。C．衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)過程中只受到萬有引力的作用，故有：所以加速度為，又有OA<R，所以，故C錯(cuò)誤。D．由于不知道兩衛(wèi)星質(zhì)量關(guān)系，故萬有引力關(guān)系不確定，故D錯(cuò)誤。故選B。5、C【解析】

A．開爾文、千克均為國際單位制中基本單位，伏特不是國際單位制中基本單位，故A錯(cuò)誤；B．陰極射線是由電子組成，電子來源于核外電子，故B錯(cuò)誤；C．遏止電壓則若增加入射光的頻率，則相應(yīng)的遏止電壓也增加，故C正確；D．α射線來源于原子核內(nèi)部，由兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子組成，故D錯(cuò)誤。故選C。6、C【解析】

當(dāng)平拋的初速度時(shí)，小球均落在斜面上，具有相同的位移偏向角均等于斜面傾角，可得：，可得平拋時(shí)間：則小球所受的重力的瞬時(shí)功率為：可知，關(guān)于v構(gòu)成正比例函數(shù)關(guān)系；當(dāng)平拋的初速度時(shí)，小球均落在水平面上，平拋的豎直高度相同為h，有：則平拋時(shí)間為：則小球所受的重力的瞬時(shí)功率為：可知功率P為恒定值；綜合兩種情況可得C項(xiàng)的圖像爭(zhēng)取，ABD項(xiàng)的圖像錯(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、BC【解析】A、t＝T/4時(shí)，質(zhì)點(diǎn)5開始向上運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；B、t＝T/4時(shí)，質(zhì)點(diǎn)3受到指向平衡位置的回復(fù)力的作用，加速度方向向下，B正確；CD、從t＝T/2開始的一小段時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)8正在從平衡位置向上運(yùn)動(dòng)，速度正在減小，加速度正在增大，C正確，D錯(cuò)誤．故選：BC．8、BCD【解析】

A．小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過程中，豎直方向做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，水平方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)N點(diǎn)時(shí)，其豎直方向的速度為零，M到N，在豎直方向上有則該段過程重力勢(shì)能的增加量為故A錯(cuò)誤；B．從M到N機(jī)械能增加量為故B正確；C．根據(jù)題意可知，從M到N與從N到M所用時(shí)間相等，根據(jù)v=at可知，到達(dá)P點(diǎn)時(shí)小球在水平方向的速度為此時(shí)小球的合速度為則從M到P動(dòng)能增加量為故C正確；D．從M到N，豎直方向有水平方向上有所以重力與電場(chǎng)力大小之比為1：2，故D正確。故選BCD。9、AC【解析】

A．由金屬棒中電流方向從M到N可知，金屬棒所受的安培力向右，則金屬棒停止的位置在MN的右側(cè)，故A正確；B．停止時(shí)，金屬棒中的電流I==2A故B錯(cuò)誤；C．設(shè)棒向右移動(dòng)的距離為x，金屬棒在磁場(chǎng)中的長(zhǎng)度為2y，則kx=BI(2y)x2+y2=解得x=0.4m、2y=0.6m故C正確；D．金屬棒受到的安培力F=BI(2y)=1.2N故D錯(cuò)誤。故選AC。10、BCE【解析】

AB．由圖可知，a光和c光入射角相同，但是c光折射角較大，根據(jù)折射率公式可知玻璃對(duì)a光的折射率大于對(duì)c光的折射率，但是由于b光經(jīng)過玻璃時(shí)沒有發(fā)生偏折，故無法比較b光與a、c光的折射率大小，故A錯(cuò)誤，B正確；C．由于a光的折射率較大，波長(zhǎng)較短，則在相同條件下進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，由可得a光的條紋間距比c光窄，故C正確；D．因，根據(jù)臨界角公式知，a光發(fā)生全反射時(shí)臨界角較小，故D錯(cuò)誤；E．根據(jù)公式v＝，由于a光的折射率大，則a光在玻璃中的傳播速度較小，由幾何關(guān)系可知a光在玻璃中傳播的路程較長(zhǎng)，故a光比c光穿過該半圓柱體玻璃磚所需時(shí)間長(zhǎng)，故E正確。故選BCE。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，不要求寫出演算過程。11、20.151.730【解析】

[1]．樣品的長(zhǎng)度L=2cm+0.05mm×3=20.15mm；[2]．樣品的外邊長(zhǎng)a=1.5mm+0.01mm×23.0=1.730mm。12、AbB1.5B4【解析】

(1)單刀雙擲開關(guān)合向a時(shí)，由于電壓表的分流，使測(cè)得的電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻都比真實(shí)值小，單刀雙擲開關(guān)合向b時(shí)，由于電流表的分壓，測(cè)得的電源電動(dòng)勢(shì)等于真實(shí)值，測(cè)得的內(nèi)阻比真實(shí)值大，因此單刀雙擲開關(guān)合向a時(shí)測(cè)出的數(shù)據(jù)描點(diǎn)作出的圖象是A；(2)圖線B測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)沒有系統(tǒng)誤差，更準(zhǔn)確，其值為1.5V，由于圖線B測(cè)得的內(nèi)阻值實(shí)際為電源內(nèi)阻與電流表的內(nèi)阻之和，因此誤差較大，因此由圖線A求得的