河南省平顶山许昌济源2021-2022学年高三第四次模拟考试物理试卷含解析

1、2021-2022学年高考物理模拟试卷注意事项1考生要认真填写考场号和座位序号。2试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、我国第一颗人造地球卫星因可以模拟演奏东方红乐曲并让地球上从电波中接收到这段音乐而命名为“东方红一号”。该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动。如图所示，设卫星在近地点、远地点的角速度分别为，在近地点、远地点的速度分别为，则（）ABCD

2、2、一物块以某一初速度从倾角的固定斜面底端上滑，到达最大高度处后又返回斜面底端。已知物块上滑时间是下滑时间的，则物块与斜面间的动摩擦因数为（ ）A0.2B0.4C0.6D0.83、如图所示空间中存在沿水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小为，将长度为2L的通电直导线由中点O处弯成折线，夹角为60，现在导线中通有恒定电流。如果在空间另外施加一磁感应强度大小为的匀强磁场，且使导线MO、NO所受的安培力相等，则下列说法正确的是（ ）A磁场的方向斜向左下方与水平方向成60角，MO受到的安培力的大小为B磁场方向竖直向上，MO受到的安培力的大小为C磁场方向竖直向下，MO受到的安培力的大小为D磁场方向斜向右上方

3、与水平方向成60角，MO受到的安培力的大小为4、一个中子与某原子核发生核反应，生成一个氘核，该反应放出的能量为Q，则氘核的比结合能为（ ）ABQCD2Q5、某发电机通过理想变压器给定值电阻R提供正弦交流电，电路如图，理想交流电流表A，理想交流电压表V的读数分别为I、U，R消耗的功率为P。若发电机线圈的转速变为原来n倍，则AR消耗的功率变为nPB电压表V的读数为nUC电流表A的读数仍为ID通过R的交变电流频率不变6、图像法具有自己独特的优势，它能把复杂的物理过程直观形象清楚地展现出来，同时也能够形象地描述两个物理量之间的关系，如图所示，若x轴表示一个物理量，y轴表示一个物理量，其中在实验数据处理

4、时，会发现图像与两个坐标轴的交点（称为截距）具有特殊的物理意义。对该交点的物理意义，下列说法不正确的是（）A在测电源电动势和电源内阻时，若x轴表示流过电源的电流，y轴表示闭合电路电源两端的电压，则该图像与x轴的交点的物理意义是短路电流B在利用自由落体法验证机械能守恒实验时，若x轴表示重锤下落到某点时速度的平方，y轴表示重锤落到该点的距离，则该图像与x轴交点的物理意义是重锤下落时的初速度C在用单摆测重力加速度的实验中，若x轴表示摆线长度，y轴表示单摆周期的平方，则该图像与x轴交点绝对值的物理意义是该单摆摆球的半径D在研究光电效应的实验中，若x轴表示入射光的频率，y轴表示光电子的最大初动能，则该图

5、像与x轴的交点物理意义是该金属的极限频率二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、一列沿x轴传播的横波在t0.05 s时刻的波形图如图甲所示，P、Q为两质点，质点P的振动图象如图乙所示，下列说法中正确的是_A该波的波速为20 m/sB该波沿x轴负方向传播Ct0.1 s时刻质点Q的运动方向沿y轴正方向Dt0.2 s时刻质点Q的速度大于质点P的速度E.t0.3 s时刻质点Q距平衡位置的距离大于质点P距平衡位置的距离8、如图所示为等离子体发电机的示意图。N、S为两个磁极，所夹空间

6、可看作匀强磁场。一束含有正、负离子的等离子体垂直于磁场方向喷入磁场中，另有两块相距为d的平行金属板P、Q。每块金属板的宽度为a、长度为b。P、Q板外接电阻R。若磁场的磁感应强度为B，等离子体的速度为v，系统稳定时等离子体导电的电阻率为。则下列说法正确的是（）AQ板为发电机的正极BQ板为发电机的负极C电路中电流为D电路中电流为9、如图所示，一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A和物块B，跨过固定于斜面体顶端的小滑轮O，倾角为30的斜面体置于水平地面上，A的质量为m，B的质量为4m。开始时，用手托住A，使OA段绳恰处于水平伸直状态（绳中无拉力），OB绳平行于斜面，此时B静止不动。将A由静止释放，在其

7、下摆过程中，斜面体始终保持静止。下列判断中正确的是（）AB受到的摩擦力先减小后增大BA下摆的过程中，绳的最大拉力为3mgCA的机械能守恒DA的机械能不守恒，A、B系统的机械能守恒10、如图所示，倾角为=37的足够长的粗糙斜面AB固定在水平面上，一小物块从距B点l0m的A点由静止释放后，下滑到B点与弹性挡板碰撞后无能量损失反弹，恰能冲上斜面的Q点（图中未画出）。设物块和斜面间的动摩擦因数为0.5，以B点为零势能面（sln37=0.6，cos37=0.8）。则下列说法正确的是（）AQ点到B点距离为2mB物块沿斜面下滑时机械能减少，沿斜面上滑时机械能增加C物块下滑时，动能与势能相等的位置在AB中点上

8、方D物块从开始释放到最终静止经过的总路程为15m三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11（6分）用图甲所示的装置测量当地的重力加速度。将金属小球从一定高度由静止释放，在小球自由下落通过的轨迹上的合适位置固定一个光电门，能自动记录小球通过光电门的时间，因小球经过光电门的时间很短，通过的过程近似认为小球的速度不变。实验中测量的物理量有：A小球的直径d；B小球运动至光电门处下落的高度h；C小球挡住光电门的时间t。请依据实验要求，完成下列填空。（前两个小题用测得的物理量的原字母表示）(1)小球经过光电门的速度_；(2)当地的重力加速度为_；(3)用游

9、标卡尺测量金属球的直径如图乙所示，小球的直径为_。若实验中还测得，。则重力加速度_。（计算结果保留1位小数）12（12分）某同学用如图甲所示装置测当地的重力加速度，光电门A、B与光电计时器相连，可记录小球经过光电门A和光电门B所用的时间（1）实验前用游标卡尺测量小球的直径，示数如图乙所示，则小球的直径d=_mm（2）让小球紧靠固定挡板，由静止释放，光电计时器记录小球经过光电门A和光电门B所用的时间t1、t2，测出两光电门间的高度差h，则测得的重力加速度g=_(用测得的物理量的符号表示)。（3）将光电计时器记录小球通过光电门的时间改为记录小球从光电门A运动到光电门B所用的时间，保持光电门B的位置

10、不变，多次改变光电门A的位置,每次均让小球从紧靠固定挡板由静止释放，记录每次两光电间的高度差h及小球从光电门A运动到光电门B所用的时间t，作出图象如图丙所示，若图象斜率的绝对值为k，则图象与纵轴的截距意义为_，当地的重力加速度为_ 四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13（10分）如图，一粗细均匀的U形管竖直放置，A侧上端封闭，B侧上侧与大气相通，下端开口处开关K关闭，A侧空气柱的长度为l=10.0cm，B侧水银面比A侧的高h=3.0cm，现将开关K打开，从U形管中放出部分水银，当两侧的高度差为h1=10.0cm时，将开

11、关K关闭，已知大气压强p0=75.0cmHg（1）求放出部分水银后A侧空气柱的长度；（2）此后再向B侧注入水银，使A、B两侧的水银达到同一高度，求注入水银在管内的长度14（16分）如图所示，半径R1.0 m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角37，另一端点C为轨道的最低点C点右侧的光滑水平面上紧挨C点静止放置一木板，木板质量M1 kg，上表面与C点等高质量为m1 kg的物块(可视为质点)从空中A点以v01.1 m/s的速度水平抛出，恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道取g10 m/s1求： （1）物块经过B点时的速度vB（1）物块经过C点时对木板的压力

12、大小（3）若木板足够长，物块在木板上相对滑动过程中产生的热量Q15（12分）如图所示，质量为M=2kg的长木板甲放在光滑的水平桌面上，在长木板右端l=2m处有一竖直固定的弹性挡板，质量为m=1kg可视为质点的滑块乙从长木板的左端冲上，滑块与长木板之间的动摩擦因数为=0.2，重力加速度g=10m/s2，假设长木板与弹性挡板发生碰撞时没有机械能的损失。(1)滑块乙的初速度大小为v0=3m/s时，滑块乙不会离开长木板甲，则整个过程中系统产生的内能应为多少？(2)如果滑块乙的初速度大小为v0=11m/s，则长木板甲至少多长时，才能保证滑块乙不会离开长木板甲？参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题

13、4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、C【解析】根据开普勒第二定律可知，从远地点到近地点卫星做加速运动，而近地点到远地点，卫星做减速运动，所以近地点的速度大于远地点的即根据可知，因为近地点到地心的距离小于远地点到地心的距离，即则有故选C。2、C【解析】设物块从斜面底端向上滑时的初速度为，返回斜面底端时的速度大小为，则根据平均速度公式有再由牛顿运动定律和运动学公式有上滑过程下滑过程时间关系有联立各式解得故C正确，ABD错误。故选C。3、D【解析】A当所加磁场的方向斜向左下方与水平方向成60角时，NO受到的安培力仍垂直纸面向里，大小为，MO受到的安培力垂直纸面向外

14、，大小为，A错误；B当所加磁场方向竖直向上时，NO受到的安培力仍垂直纸面向里，大小为，MO受到的安培力垂直纸面向里，大小为，B错误；C当所加磁场方向竖直向下时，NO受到安培力垂直纸面向里，大小为，MO受到的安培力垂直纸面向外，大小为，C错误；D当所加磁场方向斜向右上方与水平方向成60角时，NO受到的安培力仍垂直纸面向里，大小为当，MO受到的安培力垂直纸面向里，大小为，D正确。故选D。4、A【解析】一个中子与某原子核发生核反应生成一个氘核的核反应方程为自由核子组合释放的能量Q就是氘核的结合能，而氘核由两个核子组成，则它的比结合能为，故A正确，BCD错误。故选A。5、B【解析】当发电机线圈的转速变

15、为原来n倍，发电机产生交流电的电动势有效值和频率都将发生变化。变压器的输入电压变化后，变压器的输出电压、副线圈的电流、R消耗的功率随之改变，原线圈的电流也会发生变化。原线圈中电流的频率变化，通过R的交变电流频率变化。【详解】B：发电机线圈的转速变为原来n倍，发电机线圈的角速度变为原来n倍，据可得，发电机产生交流电电动势的最大值变为原来n倍，原线圈两端电压变为原来n倍。据可得，副线圈两端电压变为原来n倍，电压表V的读数为nU。故B项正确。A：R消耗的功率，副线圈两端电压变为原来n倍，则R消耗的功率变为。故A项错误。C：流过R的电流，副线圈两端电压变为原来n倍，则流过R的电流变为原来的n倍；再据，

16、原线圈中电流变为原来n倍，电流表A的读数为。故C项错误。D：发电机线圈的转速变为原来n倍，发电机产生交流电的频率变为原来的n倍，通过R的交变电流频率变为原来的n倍。故D项错误。6、B【解析】A根据闭合电路欧姆定律可知，当时，电源的短路电流为A正确；B根据机械能守恒定律变形得可知图像与横轴截距的物理意义为初速度的平方，B错误；C根据单摆的周期公式变形得可知图像与横轴交点绝对值的物理意义为摆球半径，C正确；D根据光电效应方程变形得图像与横轴的交点满足此时频率即为该金属的极限频率，D正确。本题选择不正确的，故选B。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选

17、项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、ACD【解析】A分析图甲确定波长4m，根据图乙确定周期T0.2s，则该波的波速故A正确；B分析图乙可知，t0.05s时，质点P处于平衡位置沿y轴负方向运动，根据波动规律可知，该波沿x轴正方向传播，故B错误；C分析图甲可知，t0.05s时，质点Q处于波谷，t0.1s时，质点Q位于平衡位置沿y轴正方向运动，故C正确；Dt0.2s时刻，质点Q位于平衡位置，质点P位于波峰，质点Q的速度大于质点P，故D正确；Et0.3s时，质点Q位于平衡位置，质点P位于波谷，质点Q距平衡位置的距离小于质点P，故E错误故ACD。8、AC【解析】

18、AB等离子体进入板间受洛伦兹力而发生偏转，由左手定则知：正电荷受到的洛伦兹力方向向下，负电荷受到的洛伦兹力方向向上。则Q板为电源的正极。故A正确，B错误；CD离子在运动过程中同时受电场力和洛伦兹力，二力平衡时有又有则流过R的电流为内电阻为其中解得故C正确，D错误。故选AC。9、ABC【解析】AB开始时B物块静止，轻绳无拉力作用，根据受力平衡：方向沿斜面向上，小球A从静止开始摆到最低点时，以O点为圆心做圆周运动，应用动能定理：落到最低点，根据牛顿第二定律：解得A球下落过程中绳子的最大拉力：此时对B物块受力分析得：解得B物块受到的静摩擦力：方向沿斜面向下，所以B物块在A球下落过程中，所受静摩擦力先

19、减小为0，然后反向增大，AB正确；CDA球的机械能由重力势能和动能构成，下落过程中只有重力做功，A球机械能守恒，同理，A、B系统也只有A球的重力做功，所以A、B系统的机械能守恒，C正确，D错误。故选ABC。10、AD【解析】A物块从A到Q全过程由动能定理得代入，解得选项A正确；B全过程摩擦力一直做负功，物块的机械能不断减少，选项B错误；C物块从A下滑到AB中点时，由能量守恒定律可得显然此处重力势能大于动能，继续下滑时重力势能将减小，动能增加，故动能与重力势能相等的位置在AB中点下方，则选项C错误；D因为，所以物块最终静止在挡板处，根据能量守恒得代入数据解得s=15m选项D正确。故选AD。三、实

20、验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、 1.23 9.4 【解析】(1)1小球经过光电门的位移大小为小球直径d，运动时间为t，则速度为(2)2小球下落至光电门的过程有解得(3)3游标卡尺的主尺读数为，游标尺的第3条刻线与主尺的某刻线对齐，则游标卡尺读数为，则测量值为4在式中代入相关数据得12、11.4 小球经过光电门B时的速度 2k 【解析】（1）1由图示游标卡尺可知，其示数为d=11mm+40.1mm=11.4mm（2）2小球经过光电门时的速度为小球做自由落体运动，由速度位移公式得解得（3）34小球释放点的位置到光电门B的位置是恒定的，小球每次经过光电门时的速度是一定的，则有整理得则图象与纵轴的截距表示小球经过光电门B时的速度vB，图象斜率的绝对值为解得四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、（1）12.0cm；（2）13.2cm【解析】（1）以cmHg为压强单位设A侧空气柱长度l=10.0cm时压强为p，当两侧的水银面的高度差为h1=10.0cm时，空气柱的长度为l1，压强为p1，由玻意耳定律，有：pl=p1l1由力学平衡条件，有：p=p0+h 打开开关放出水银的过程中，B侧水银面处的压强始终为p0，而A侧水银面处的压强随空气柱长度的增