陕西省西安市碑林区铁一中学2021-2022学年高考物理四模试卷含解析

1、2021-2022学年高考物理模拟试卷注意事项：1答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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、如图所示，一定质量的理想气体从状态A经过状态B、C又回到状态A。下列说法正确的是（）AAB过程中气体分子的平均动能增加，单位时间内撞击单位面积器壁的分子数增加BCA过程中单位

2、体积内分子数增加，单位时间内撞击单位面积器壁的分子数减少CAB过程中气体吸收的热量大于BC过程中气体放出的热量DAB过程中气体对外做的功小于CA过程中外界对气体做的功2、甲乙两车在水平地面上的同一位置同时出发，沿一条直线运动，两车均可看做质点，甲乙两车的速度时间图像如图所示，下列说法中正确的是（）At=1s时甲车加速度为零B前4s内两车间距一直增大Ct=4s时两车相遇D两车在前4s内的最大距离为5m3、物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学知识，推动物理学的发展下列说法符合事实的是（ ）A英国物理学家卢瑟福第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念B法拉第最早在实验中观察

3、到电流的磁效应现象，从而揭开了电磁学的序幕C爱因斯坦给出了光电效应方程，成功的解释了光电效应现象D法国学者库仑最先提出了电场概念，并通过实验得出了库仑定律4、雨滴从空中由静止落下，若雨滴下落时空气阻力对其阻力随雨滴下落速度的增大而增大，则图所示的图像中，能正确反映雨滴下落运动情况的是：( )ABCD5、如图，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的检验电荷q1、q2分别置于A、B两点，虚线为等势线。取无穷远处为零电势点，若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则（ ）Aq1在A点的电势能大于q2在B点的电势能Bq1在A点的电势能小于q2在B点的电势能Cq1的电荷量小于q2的电

4、荷量Dq1的电荷量大于q2的电荷量6、如图所示，两根相距为L的平行直导轨水平放置，R为固定电阻，导轨电阻不计。电阻阻值也为R的金属杆MN垂直于导轨放置，杆与导轨之间有摩擦，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。t=0时刻对金属杆施加一水平外力F作用，使金属杆从静止开始做匀加速直线运动。下列关于通过R的电流I、杆与导轨间的摩擦生热Q、外力F、外力F的功率P随时间t变化的图像中正确的是（）ABCD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、如图所示，匀强电场中有一

5、个与电场线平行的平面，平面中有一个直角三角形MNQ，其中，QM的长度为L。已知电子电荷量的大小为e，把电子从M点移动至Q点，电场力做正功，大小为eU。把电子从Q点移动至N点，电场力做负功，大小为。则该电场的电场强度（ ）A方向由M向QB大小为C方向由Q向ND大小为8、2019年8月19日20时03分04秒，我国在西昌卫星发射中心利用长征三号乙增强型火箭发射中星18号同步通信卫星，下列说法正确的是（）A中星18号同步通信卫星可定位在北京上空B中星18号同步通信卫星的运动周期为24hC中星18号同步通信卫星环绕地球的速度为第一宇宙速度D中星18号同步通信卫星比近地卫星运行角速度小9、下列有关光学现

6、象的说法正确的是_。A光从光密介质射入光疏介质，若入射角大于临界角，则一定发生全反射B光从光密介质射人光疏介质，其频率不变，传播速度变小C光的干涉，衍射现象证明了光具有波动性D做双缝干涉实验时，用红光替代紫光，相邻明条纹间距变小E.频率相同、相位差恒定的两列波相遇后能产生稳定的干涉条纹10、一列简谐横波在某时刻的波形如图所示，此时刻质点P的速度为v，经过1s后它的速度大小、方向第一次与v相同，再经过0.2 s它的速度大小、方向第二次与v相同，则下列判断正确的是_。A波沿x轴负方向传播，且周期为1.2 sB波沿x轴正方向传播，且波速为10 m/sC质点M与质点Q的位移大小总是相等，方向总是相反D

7、若某时刻N质点速度为零，则Q质点一定速度为零E.从图示位置开始计时，在3s时刻，质点M偏离平衡位置的位移y=-10 cm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）某实验小组利用如图所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒。 (1)实验前小组同学调整气垫导轨底座使之水平，并查得当地重力加速度。(2)如图所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度_cm；实验时将滑块从图所示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间，则滑块经过光电门时的瞬时速度为_m/s。在本次实验中还需要读出和测量的物理量有：钩码的质量m、滑块质量M和_（文

8、字说明并用相应的字母表示）。(3)本实验通过比较钩码的重力势能的减小量_和_（用以上物理量符号表示）在实验误差允许的范围内是否相等，从而验证系统的机械能守恒。12（12分）学生实验“用DIS研究机械能守恒定律”的装置如图（a）所示，某组同学在一次实验中，选择DIS以图象方式显示实验的结果，所显示的图象如图（b）所示。图象的横轴表示小球距D点的高度h，纵轴表示小球的重力势能Ep、动能Ek或机械能E。试回答下列问题：(1)在图（a）所示的实验装置中，固定于小球下端、宽度为s，且不透光的薄片J是_，传感器K的名称是_。(2)在图（b）所示的图象中，表示小球的重力势能Ep、动能Ek、机械能E随小球距D

9、点的高度h变化关系的图线分别是_（按顺序填写相应图线所对应的文字）。(3)根据图（b）所示的实验图象，可以得出的结论是_。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）如图所示，倾角为37的固定斜面上下两端分别安装有光滑定滑轮和弹性挡板P，、是斜面上两点，间距离，间距离。轻绳跨过滑轮连接平板B和重物C，小物体A放在离平板B下端处，平板B下端紧挨，当小物体A运动到区间时总受到一个沿斜面向下的恒力作用。已知A、B、C质量分别为m、2m、m，A与B间动摩擦因数，B与斜面间动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取，平板

10、B与挡板P碰撞前C与滑轮不会相碰。现让整个装置从静止释放，求：（1）小物体A在区间上方和进入区间内的加速度大小；（2）平板B与弹性挡板P碰撞瞬间同时剪断轻绳，求平板B碰撞后沿斜面上升到最高点的时间。14（16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

11、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？15（12分）如图所示，质量为m、电荷量为q的带电粒子，以初速度v沿垂直磁场方向射入磁感应强度为B的匀强磁场，在磁场中做匀速圆周运动，不计带电粒子所受重力：（1）求粒子做匀速圆周运动的半径R和周期T；（2）为使该粒子做匀速直线运动，还需要同时存在一个与磁场方向垂直的匀强电场，求电场强度E的大小。参考答案一、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、C【解析】A AB过程中，温度升高，气体分子的平均动能增加，过原点直线表示等压变化，故单位时间内

12、撞击单位面积器壁的分子数减小，故A错误；B CA过程中体积减小，单位体积内分子数增加，温度不变，故单位时间内撞击单位面积器壁的分子数增加，故B错误；C 气体从AB过程中，温度升高且体积增大，故气体吸收热量且对外做功，设吸热大小为Q1，做功大小为W1，根据热力学第一定律有：U1=Q1-W1，气体从BC过程中，温度降低且体积不变，故气体不做功且对外放热，设放热大小为Q2，根据热力学第一定律：U2=-Q2，气体从CA过程中，温度不变，内能增量为零，有：U=U1+U2=Q1-W1-Q2=0即Q1=W1+Q2Q2所以AB过程中气体吸收的热量Q1大于BC过程中气体放出的热量Q2，故C正确；D 气体做功 ，

13、AB过程中体积变化等于CA过程中体积变化，但图像与原点连接的斜率越大，压强越小，故AB过程中气体对外做的功大于CA过程中外界对气体做的功，故D错误。故选C。2、C【解析】A由可知，甲车一直做匀加速直线运动，故A错误；B在时两车速度相等，且乙车在甲车前，2s到4s由于甲车速度大于乙车速度，所以两车间距离减小，故B错误；C由图像与坐标轴所围面积表示位移可知，4s内乙车的位移为由图可知，甲车的加速度为由于甲车前2s的位移为0，由后2s的位移故两车相遇，故C正确； D在时两车速度相等，距离最大即为故D错误。故选C。3、C【解析】玻尔第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，选项A错误；奥斯

14、特最早在实验中观察到电流的磁效应现象，从而揭开了电磁学的序幕，选项B错误；爱因斯坦给出了光电效应方程，成功的解释了光电效应现象，选项C正确；法拉第最先提出了电场概念，库伦通过实验得出了库仑定律，选项D错误；故选C.4、C【解析】当雨滴刚开始下落时，阻力f较小，远小于雨滴的重力G，即fG，故雨滴做加速运动；由于雨滴下落时空气对它的阻力随雨滴下落速度的增大而增大，由mg-f=ma可知加速度减小，故当速度达到某个值时，阻力f会增大到与重力G相等，即f=G，此时雨滴受到平衡力的作用，将保持匀速直线运动；故C正确，ABD错误。5、D【解析】由题，将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功，说明

15、Q对q1、q2存在引力作用，则知Q带负电，电场线方向从无穷远到Q，根据顺着电场线方向电势降低，根据电场力做功与电势能变化的关系，分析得知q1在A点的电势能等于q2在B点的电势能B点的电势较高由W=qU分析q1的电荷量与q2的电荷量的关系【详解】将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功，则知Q对q1、q2存在引力作用，Q带负电，电场线方向从无穷远指向Q，所以A点电势高于B点电势；A与无穷远处间的电势差小于B与无穷远处间的电势差；由于外力克服电场力做的功相等，则由功能关系知，q1在A点的电势能等于q2在B点的电势能；由W=qU得知，q1的电荷量大于q2的电荷量。故D正确。故选D。6、B

16、【解析】At时刻杆的速度为v=at产生的感应电流 则It；故A错误。B摩擦生热为则Qt2，故B正确。C杆受到的安培力 根据牛顿第二定律得F-f-F安=ma得 F随t的增大而线性增大，故C错误。D外力F的功率为P-t图象应是曲线，故D错误。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、CD【解析】如图所示，电势差之比有由几何关系得。匀强电场中任意平行方向上的电势差与距离成正比。则则连线MP为等势线。所以PQ是一条电场线，电场强度方向由Q向N。由几何关系得则电场强度大小为故

17、选CD。8、BD【解析】A中星18号同步通信卫星轨道面与赤道面是共面，不能定位在北京上空，故A错误；B其运动周期为24h，故B正确；C根据 可得：中星18号同步通信卫星环绕地球的速度小于第一宇宙速度即近地卫星的环绕速度，故C错误；D中星18号同步通信卫星轨道高于近地卫星轨道，运行角速度比近地卫星运行角速度小，故D正确。故选：BD。9、ACE【解析】A发生全发射的条件是，光从光密介质射入光疏介质，且入射角大于或等于临界角，故A正确；B光从光密介质射到光疏介质，频率不变，根据可知，折射率减小，所以速度增大，故B错误；C光的衍射和干涉是波独有的现象，所以可以说明光具有波动性，故C正确；D红光的波长大

18、于紫光，根据条纹间距公式可知红光的条纹间距大于紫光，故D错误；E两列波发生稳定的干涉现象的条件是频率相同，相位差恒定，故E正确。故选ACE。10、ADE【解析】AB由于1s0.2s，即质点P第一次达到相同速度的时间间隔大于第二次的，故可得到图示时刻质点P向下运动，经过1.2s正好运动一个周期回到图示位置，故波沿x轴负方向传播，且周期为1.2s，波速故A正确，B错误；CM、Q的平衡位置距离大于，故质点M和质点Q的相位差不等于，那么，质点M与质点Q的位移不可能总是大小相等，方向相反，故C错误；DN、Q的平衡位置距离刚好等于，故质点M和质点Q的相位差等于，那么，质点M与质点Q的位移、速度总是大小相等

19、，方向相反，故若某时刻N质点速度为零，则Q质点一定速度为零，故D正确；E3sT，即质点M振动个周期，那么，由波沿x轴负方向传播可得：零时刻质点向上振动，故在3s时刻，质点M偏离平衡位置的位移y=-10cm，故E正确；故选ADE。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、0.52cm 滑块释放位置遮光条到光电门的位移s mgs 钩码和滑块的动能增加量之和 【解析】(2)1游标卡尺主尺读数为0.5cm，游标尺上第2个刻度与主尺上某一刻度对齐，则游标读数为20.1=0.2mm=0.02cm，所以最终读数为：0.5cm+0.02cm=0.52cm；2

20、由于遮光条通过光电门的时间极短因此可以利用平均速度来代替其瞬时速度，因此滑块经过光电门时的瞬时速度为3根据实验原理可知，该实验中需要比较钩码和滑块所组成的系统重力势能的减小量与钩码和滑块所组成的系统动能的增加量是否相等即可判断机械能是否守恒，故需要测量的物理还有：滑块释放位置遮光条到光电门的位移s(3)45钩码和滑块所组成的系统为研究对象，其重力势能的减小量为mgs，系统动能的增量为因此只要比较二者是否相等，即可验证系统机械能是否守恒12、挡光片 光电门传感器 乙、丙、甲 在误差允许的范围内，只有重力做功的情况下动能与重力势能相互转化，小球机械能保持不变。 【解析】(1)12不透光的薄片J是挡

21、光片，传感器K的名称是光电门传感器；(2)3距D点的高度h越高，小球的重力势能越大，小球的动能越小，所以小球的重力势能Ep、动能Ek、机械能E随小球距D点的高度h变化关系的图线分别是乙、丙、甲；(3)4“用DIS研究机械能守恒定律”，据图线甲可得，在误差允许的范围内，只有重力做功的情况下动能与重力势能相互转化，小球机械能保持不变。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、见解析【解析】（1）小物体A在P1、P2区间上方运动时，假设A相对B静止，对A、B、C整体，由牛顿第二定律有：代入数据解得：隔离A，有：代入数据得：f=5.5m而A、B间的最大静摩擦力所以 ，假设成立，A、B、C一起运动。小物体A进入P1、P2区间上方运动时加速度为：a=0.5m/s2当小物体A进入P1、P2区间内，隔离A，有：得 f=6.5mfm，即A相对于B向下滑动。对A有：代入数据解得：（2）小物体A刚到P2时，A、B、C速度满足 代入数据解得：v0=1m/s当小物体A进入P1、P2区间内时，对B、C整体，有：代入数据