河南省羅山高中老校區(qū)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)碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、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。1．一勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向豎直向下t=0時(shí)刻，一帶正電粒子以一定初速度水平射入該電場(chǎng)，電場(chǎng)力對(duì)粒子做功的功率為P，不計(jì)粒子重力，則P-t關(guān)系圖像是A． B． C． D．2．若已知引力常量G，則利用下列四組數(shù)據(jù)可以算出地球質(zhì)量的是（）A．一顆繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星的運(yùn)行速率和周期B．一顆繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星的質(zhì)量和地球的第一宇宙速度C．月球繞地球公轉(zhuǎn)的軌道半徑和地球自轉(zhuǎn)的周期D．地球繞太陽公轉(zhuǎn)的周期和軌道半徑3．2016年8月16日，我國(guó)成功發(fā)射世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”，該衛(wèi)星的發(fā)射將使我國(guó)在國(guó)際上率先實(shí)現(xiàn)高速星地量子通信，初步構(gòu)建量子通信網(wǎng)絡(luò)?！澳犹?hào)”衛(wèi)星的質(zhì)量為m(約640kg)，運(yùn)行在高度為h(約500km)的極地軌道上，假定該衛(wèi)星的軌道是圓，地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R。則關(guān)于運(yùn)行在軌道上的該衛(wèi)星，下列說法中正確的是（）A．運(yùn)行的速度大小為 B．運(yùn)行的向心加速度大小為gC．運(yùn)行的周期為 D．運(yùn)行的動(dòng)能為4．如圖所示的裝置中，A、B兩物塊的質(zhì)量分別為2kg、lkg,連接輕彈簧和物塊的輕繩質(zhì)量不計(jì)，輕彈簧的質(zhì)量不計(jì)，輕繩與滑輪間的摩擦不計(jì)，重力加速度g=10m/s2，則下列說法正確的是A．固定物塊A，則彈簧的彈力大小為20NB．固定物塊B，則彈簧的彈力大小為40NC．先固定物塊A，在釋放物塊A的一瞬間，彈簧的彈力大小為10ND．先固定物塊A，釋放物塊A后，A、B、彈簧一起運(yùn)動(dòng)的過程中，彈簧的彈力大小為15N5．如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與一質(zhì)量為、套在粗糙豎直固定桿處的圓環(huán)相連，彈簧水平且處于原長(zhǎng)。圓環(huán)從處由靜止開始下滑，經(jīng)過處的速度最大，到達(dá)處的速度為零，，此為過程Ⅰ；若圓環(huán)在處獲得一豎直向上的速度，則恰好能回到處，此為過程Ⅱ．已知彈簧始終在彈性范圍內(nèi)，重力加速度為，則圓環(huán)（）A．過程Ⅰ中，加速度一直減小B．Ⅱ過程中，克服摩擦力做的功為C．在C處，彈簧的彈性勢(shì)能為D．過程Ⅰ、過程Ⅱ中克服摩擦力做功相同6．如圖所示，相距為L(zhǎng)的兩條足夠長(zhǎng)的光滑平行不計(jì)電阻的金屬導(dǎo)軌與水平面夾角為θ，處于方向垂直導(dǎo)軌平面向下且磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。將金屬桿ab垂直放在導(dǎo)軌上，桿ab由靜止釋放下滑距離x時(shí)速度為v。已知金屬桿質(zhì)量為m，定值電阻以及金屬桿的電阻均為R，重力加速度為g，導(dǎo)軌桿與導(dǎo)軌接觸良好。則下列說法正確的是（）A．此過程中流過導(dǎo)體棒的電荷量q等于B．金屬桿ab下滑x時(shí)加速度大小為gsinθ－C．金屬桿ab下滑的最大速度大小為D．金屬桿從開始運(yùn)動(dòng)到速度最大時(shí)，桿產(chǎn)生的焦耳熱為mgxsinθ－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．如圖所示為形狀相同的兩個(gè)劈形物體，它們之間的接觸面光滑，兩物體與地面的接觸面均粗糙，現(xiàn)對(duì)A施加水平向右的力，兩物體均保持靜止，則物體B的受力個(gè)數(shù)可能是（）A．2個(gè) B．3個(gè) C．4個(gè) D．5個(gè)8．一列簡(jiǎn)諧橫波沿軸正方向傳播，在處的質(zhì)元的振動(dòng)圖線如圖1所示，在處的質(zhì)元的振動(dòng)圖線如圖2所示。下列說法正確的是（）A．該波的周期為15sB．處的質(zhì)元在平衡位置向上振動(dòng)時(shí)，處的質(zhì)元在波峰C．在內(nèi)處和處的質(zhì)元通過的路程均為6cmD．該波的波長(zhǎng)可能為8m9．一列簡(jiǎn)諧橫波，在t=1s時(shí)刻的波形如圖甲所示，圖乙為波中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，則根據(jù)甲、乙兩圖可以判斷：___________A．該波沿x軸正方向傳播B．該波的傳播速度為6m/sC．從t=0時(shí)刻起經(jīng)過時(shí)間△t=3s，質(zhì)點(diǎn)通過路程為6mD．在振動(dòng)過程中P1、P2的位移總是相同E.質(zhì)點(diǎn)P2做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y=2sin(t－)m10．一棟大樓的電梯運(yùn)行高度為，測(cè)試人員測(cè)試電梯的運(yùn)行情況。某次測(cè)試時(shí)讓電梯從地面直達(dá)最高處，電梯運(yùn)行的速度不超過，加速度大小不超過。電梯中的測(cè)試人員的質(zhì)量為，重力加速度g取。若電梯以最短時(shí)間運(yùn)行，下列說法正確的是（）A．最短時(shí)間為 B．最短時(shí)間為C．測(cè)試人員的腳部承受的最大壓力為 D．測(cè)試人員的腳部承受的最大壓力為三、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）某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝置，用來測(cè)定小滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。如圖甲所示，水平桌面上有一滑槽，其末端與桌面相切，桌面與地面的高度差為。讓小滑塊從滑槽的最高點(diǎn)由靜止滑下，滑到桌面上后再滑行一段距離，隨后離開桌面做平拋運(yùn)動(dòng)，落在水面地面上的點(diǎn)，記下平拋的水平位移。平移滑槽的位置后固定，多次改變距離，每次讓滑塊從滑槽上同一高度釋放，得到不同的水平位移。作出圖像，即可根據(jù)圖像信息得到滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)（重力加速度為g）(1)每次讓滑塊從滑槽上同一高度釋放，是為了____________(2)若小滑塊離開桌面時(shí)的速度為v，隨著L增大v將會(huì)_____（選填增大、不變或減?。?3)若已知圖像的斜率絕對(duì)值為，如圖乙所示，則滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)____（用本題中提供的物理量符號(hào)表示）12．（12分）某同學(xué)設(shè)計(jì)以下的實(shí)驗(yàn)測(cè)量某一小電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，實(shí)驗(yàn)主要步驟如下，完成下列填空。(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸的直徑如圖甲所示，測(cè)量值為_______。(2)取一根柔軟的無彈性的細(xì)線，把細(xì)線的一端用少許強(qiáng)力膠水固定在電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸上。(3)如圖乙所示，把細(xì)線的另一端用小夾與紙帶的左端相連，讓紙帶水平穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的交流電頻率為。(4)打開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，再開動(dòng)電動(dòng)機(jī)，細(xì)線順次排列繞在電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，同時(shí)拉動(dòng)紙帶向左運(yùn)動(dòng)，打出的紙帶如圖丙所示。由以上數(shù)據(jù)計(jì)算電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為_______。（計(jì)算結(jié)果保留整數(shù)）(5)實(shí)驗(yàn)中存在系統(tǒng)誤差使測(cè)量結(jié)果偏大。寫出造成該系統(tǒng)誤差的一個(gè)原因：__________________________________________。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，帶電量為q（q為正電荷）的粒子質(zhì)量為m，O、A兩點(diǎn)長(zhǎng)度為d且連線與x軸正方向?yàn)?0°，不計(jì)粒子重力。（1）若在y軸右側(cè)加上平行于y軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)E時(shí)，粒子以初速度v0沿x軸正方向從O點(diǎn)射出且恰好經(jīng)過A點(diǎn)，求：電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向；（2）若去掉電場(chǎng)，在坐標(biāo)系空間內(nèi)加上垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，粒子仍以初速度v0沿x軸負(fù)方向從O點(diǎn)射出且也恰好經(jīng)過A點(diǎn)，求：磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向以及粒子從O點(diǎn)出發(fā)到第一次經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間。14．（16分）如圖所示，一束單色光以一定的入射角從A點(diǎn)射入玻璃球體，已知光線在玻璃球內(nèi)經(jīng)兩次反射后，剛好能從A點(diǎn)折射回到空氣中．已知入射角為45°，玻璃球的半徑為，光在真空中傳播的速度為3×108m/s，求：（I）玻璃球的折射率及光線第一次從玻璃球內(nèi)出射時(shí)相對(duì)于射入玻璃球的光線的偏向角；（II）光線從A點(diǎn)進(jìn)入及第一次從A點(diǎn)射出時(shí)在玻璃球體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．15．（12分）如圖所示，橫截面積均為S，內(nèi)壁光滑的導(dǎo)熱氣缸A、B．A水平、B豎直放置，A內(nèi)氣柱的長(zhǎng)為2L，D為B中可自由移動(dòng)的輕活塞，輕活塞質(zhì)量不計(jì)．A、B之間由一段容積可忽略的細(xì)管相連，A氣缸中細(xì)管口處有一單向小閥門C，A中氣體不能進(jìn)入B中，當(dāng)B中氣體壓強(qiáng)大于A中氣體壓強(qiáng)時(shí)，閥門C開啟，B內(nèi)氣體進(jìn)入A中．大氣壓為P0，初始時(shí)氣體溫度均為27℃，A中氣體壓強(qiáng)為1.5P0，B中活塞D離氣缸底部的距離為3L．現(xiàn)向D上緩慢添加沙子，最后沙子的質(zhì)量為．求：(i)活塞D穩(wěn)定后B中剩余氣體與原有氣體的質(zhì)量之比；(ii)同時(shí)對(duì)兩氣缸加熱，使活塞D再回到初始位置，則此時(shí)氣缸B內(nèi)的溫度為多少?

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、D【解析】

本題考查帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問題?！驹斀狻緼BCD.粒子帶正電，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，水平方向，粒子不受力，vx=v0，沿電場(chǎng)方向：則加速度經(jīng)時(shí)間t，粒子沿電場(chǎng)方向的速度電場(chǎng)力做功的功率故D正確ABC錯(cuò)誤。故選D。2、A【解析】

ABC．可根據(jù)方程和聯(lián)立可以求出地球質(zhì)量M，選項(xiàng)BC錯(cuò)誤，A正確；D．已知地球繞太陽公轉(zhuǎn)的周期和軌道半徑可以求出太陽質(zhì)量，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選A。3、D【解析】

A．對(duì)衛(wèi)星，根據(jù)牛頓第二定律，有：解得：在地面，重力等于萬有引力，故：聯(lián)立解得：故A錯(cuò)誤；

B．向心加速度由萬有引力產(chǎn)生，由于在h高處，衛(wèi)星的萬有引力小于其在地面的重力，根據(jù)牛頓第二定律故B錯(cuò)誤；C．對(duì)衛(wèi)星，根據(jù)牛頓第二定律有：在地面，重力等于萬有引力故：聯(lián)立解得：故C錯(cuò)誤；

D．由選項(xiàng)A的分析知，故衛(wèi)星的動(dòng)能故D正確；故選D。4、C【解析】固定物塊A，則彈簧的彈力大小等于B的重力，大小為10N，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；固定物塊B，則彈簧的彈力大小等于A的重力，大小為20N，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；先固定物塊A，則彈簧的彈力為10N，在釋放物塊A的一瞬間，彈簧的彈力不能突變，則大小為10N，選項(xiàng)C正確；先固定物塊A，釋放物塊A后，A、B、彈簧一起運(yùn)動(dòng)的過程中，加速度為a=mAg-mB5、D【解析】

A．圓環(huán)從處由靜止開始下滑，經(jīng)過處的速度最大，則經(jīng)過處的加速度為零，到達(dá)處的速度為零，所以圓環(huán)先做加速運(yùn)動(dòng)，再做減速運(yùn)動(dòng)，所以加速度先減小，后增大，故A錯(cuò)誤；BCD．在過程Ⅰ、過程Ⅱ中，圓環(huán)經(jīng)過同一位置所受的摩擦力大小相等，則知在兩個(gè)過程中，克服摩擦力做功相同，設(shè)為，研究過程Ⅰ，運(yùn)用動(dòng)能定理列式得研究過程Ⅱ，運(yùn)用動(dòng)能定理列式得聯(lián)立解得克服摩擦力做的功為彈簧彈力做功所以在處，彈簧的彈性勢(shì)能為故B、C錯(cuò)誤，D正確；故選D。6、A【解析】

A．根據(jù)、、可得此過程中流過導(dǎo)體棒的電荷量為故A正確；B．桿下滑距離時(shí)，則此時(shí)桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為回路中的感應(yīng)電流為桿所受的安培力為根據(jù)牛頓第二定律有解得故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)桿的加速度時(shí)，速度最大，最大速度為故C錯(cuò)誤；D．桿從靜止開始到最大速度過程中，設(shè)桿下滑距離為，根據(jù)能量守恒定律有總又桿產(chǎn)生的焦耳熱為桿總所以得：桿故D錯(cuò)誤；故選A。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、AC【解析】

對(duì)A受力分析可知，當(dāng)F與A所受的靜摩擦力大小相等時(shí)，則A、B之間沒有彈力，當(dāng)F比A所受的靜摩擦力更大時(shí)，則A、B之間有彈力。當(dāng)A對(duì)B沒有彈力時(shí)，B受到重力和地面的支持力2個(gè)力；當(dāng)A對(duì)B有彈力時(shí)，B還受到重力、地面的支持力與摩擦力，共4個(gè)力，故AC符合題意，BD不符合題意。故選AC。8、BD【解析】

A．由振動(dòng)圖像可知，該波的周期為12s，故A錯(cuò)誤：B．由兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像可知，t=3s時(shí)，當(dāng)處的質(zhì)元在平衡位置向上振動(dòng)時(shí)，處的質(zhì)元在波峰，故B正確；C．由圖可知，該波的振幅為4cm，頻率由圖1可知，在t=0時(shí)刻x=12m處的質(zhì)點(diǎn)在-4cm處，則其振動(dòng)方程為4s時(shí)刻質(zhì)元的位置所以x=12m處的質(zhì)元通過的路程據(jù)圖2知t=0s時(shí)，在x=18m處的質(zhì)元的位移為0cm，正通過平衡位置向上運(yùn)動(dòng)，其振動(dòng)方程為：在t=4s時(shí)刻，在x=18m處的質(zhì)元的位移所以在0～4s內(nèi)x=18m處的質(zhì)元通過的路程故C錯(cuò)誤；D．由兩圖比較可知，x=12m處比x=18m處的質(zhì)元可能早振動(dòng)，所以兩點(diǎn)之間的距離為(n=0、1、2……)所以(n=0、1、2……)n=0時(shí)，波長(zhǎng)最大，為故D正確。故選BD。9、BCE【解析】

由圖乙可知，在t=1s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)向軸負(fù)方向振動(dòng)，則根據(jù)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向可知，該波沿x軸負(fù)方向傳播，故A錯(cuò)誤；由圖甲可知波長(zhǎng)為，由圖乙可知周期為，則波速為，故B正確；由于，則質(zhì)點(diǎn)通過路程為，故C正確；由于P1、P2之間的距離為，在振動(dòng)過程中P1、P2的位移不一定總是相同，故D錯(cuò)誤；由于，則，則圖乙可知質(zhì)點(diǎn)P2做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為：，故E正確．故選BCE10、AD【解析】

電梯運(yùn)行時(shí)間最短，則電梯運(yùn)動(dòng)的過程如下：以最大加速度a做初速度為0的加速運(yùn)動(dòng)至最大速度v，再以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，最后以最大加速度a做減速運(yùn)動(dòng)至靜止。加速和減速過程有對(duì)稱性。AB．勻加速過程與勻減速過程，均有通過的位移勻速過程有又有總時(shí)間為故A正確，B錯(cuò)誤；CD．在加速上升過程測(cè)試人員腳部承受的壓力最大，有則故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。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、保證滑塊到達(dá)滑槽末端的速度相同減小【解析】

(1)[1]每次讓滑塊從滑槽上同一高度釋放，是為了保證到達(dá)斜面體底端的速度相同；(2)[2]滑塊離開滑槽后，受到摩擦力作用，做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)離開滑槽的速度為v0，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知隨著L增大，v將會(huì)減?。?3)[3]滑塊從桌邊做平拋運(yùn)動(dòng)，則有且有聯(lián)立解得若x2－L圖像的斜率絕對(duì)值為k，則有得12、0.5048細(xì)線有直徑【解析】

(1)[1]游標(biāo)卡尺的主尺示數(shù)為。游標(biāo)尺的0刻線與主尺的某刻線對(duì)齊，示數(shù)為0，則測(cè)量值為(4)[2]取紙帶上的段計(jì)算紙帶運(yùn)動(dòng)的速度，有該速度即為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)軸邊緣的線速度。轉(zhuǎn)軸邊緣做圓周運(yùn)動(dòng)，則轉(zhuǎn)速(5)[3]細(xì)線有直徑，在軸上繞行的過程相當(dāng)于增大了轉(zhuǎn)軸的直徑，而上式仍按電動(dòng)機(jī)原有直徑進(jìn)行計(jì)算，得到的計(jì)算值偏大。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、（1），方向豎直向上；（2），方向垂直紙面向外；【解析】

（1）加電場(chǎng)時(shí)，粒子沿x軸正方向射出，粒子作類平拋運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過A點(diǎn)，則電場(chǎng)方向豎直向上。根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有水平方向豎直方向由牛頓第二定律有qE=ma解得電場(chǎng)強(qiáng)