2021-2022学年陕西省西安市重点中学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 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用05毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、在探究光电效应现象时，某小组的同学分别用频率为v、2v的单色光照射某金属，逸出的光电子

2、最大速度之比为1：2，普朗克常量用h表示，则A光电子的最大初动能之比为1：2B该金属的逸出功为当C该金属的截止频率为D用频率为的单色光照射该金属时能发生光电效应2、如图所示，定滑轮通过细绳OO 连接在天花板上，跨过定滑轮的细绳两端连接带电小球A、B，其质量分别为m1 、 m2 （ m1 m2 ）。调节两小球的位置使二者处于静止状态，此时OA、OB 段绳长分别为l1、l2 ，与竖直方向的夹角分别为、 。已知细绳绝缘且不可伸长， 不计滑轮大小和摩擦。则下列说法正确的是（）A Bl1l2 m2 m1C若仅增大 B 球的电荷量，系统再次静止，则 OB 段变长D若仅增大 B 球的电荷量，系统再次静止，则

3、 OB 段变短3、我国不少地方在节日期间有挂红灯笼的习俗。如图，质量为m的灯笼用两根长度一定的轻绳OA、OB悬挂在水平天花板上，O为结点，OAOB，AOB=90。设OA、OB对O点的拉力大小分别为FA、FB，轻绳能够承受足够大的拉力，则（）AFA大于FBBFA、FB的合力大于mgC若左右调节A点位置，可使FA等于FBD若左右调节A点位置，可使FA、FB均大于mg4、如图所示，质量不计的细直硬棒长为2L，其一端O点用铰链与固定转轴连接，在细棒的中点固定质量为2m的小球甲，在细棒的另一端固定质量为m小球乙。将棒置于水平位置由静止开始释放，棒与球组成的系统将在竖直平面内做无阻力的转动。则该系统在由水

4、平位置转到竖直位置的过程中（）A系统的机械能不守恒B系统中细棒对乙球做正功C甲、乙两球所受的向心力不相等D乙球转到竖直位置时的速度比甲球小5、如图甲所示，金属细圆环固定，圆环的左半部分处于随时间均匀变化的匀强磁场中。该圆环电阻为R、半径为r，从t=0时刻开始，该圆环所受安培力大小随时间变化的规律如图乙所示，则磁感应强度的变化率为（）ABCD6、如图所示为静止的原子核在匀强磁场中发生衰变后做匀速圆周运动的轨迹，衰变后两带电粒子a、b的半径之比为451，两带电粒子a、b的动能之比为117：2，下列说法正确的是（ ）A此衰变为衰变B大圆为粒子的运动轨迹C小圆为粒子的运动轨迹D两带电粒子a、b的周期之

5、比为1013二、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、双面磁力擦玻璃器是利用磁铁做中心材料，附加塑料外壳和一些清洁用的海绵布或纤维物质，在塑料外壳外面两侧一侧有绳子和拉环是为了防政璃器从玻璃外面脱落坠下造成安全隐患，另一侧有牢固的手柄以方便工作人员使用。当擦竖直玻璃时，如图所示。下列相关说法正确的是（）A磁力擦玻璃器摔落后磁性减弱，可以用安培分子环流假说进行解释B若其中一块改成铜板，根据电磁感应现象可知，也能制作成同样功能的擦窗器C当擦窗器沿着水平方向匀速运动时，内外两层间

6、的磁力可能是水平方向的D当擦窗器沿着竖直向下方向匀速运动时，内外两层间的磁力可能是水平方向的8、如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为1:2，正弦交流电源输出的电压恒为U=12V，电阻R1=1，R2=2，滑动变阻器R3最大阻值为20，滑片P处于中间位置，则（ ）AR1与R2消耗的电功率相等B通过R1的电流为3AC若向下移动P，电源输出功率增大D若向上移动P，电压表读数将变小9、在光滑水平桌面中央固定一边长为0.3m的小正三棱柱abc俯视如图长度为L=1m的细线，一端固定在a点，另一端拴住一个质量为m=0.5kg、不计大小的小球初始时刻，把细线拉直在ca的延长线上，并给小球以v0=2m/s且垂直

7、于细线方向的水平速度，由于光滑棱柱的存在，细线逐渐缠绕在棱柱上（不计细线与三棱柱碰撞过程中的能量损失）已知细线所能承受的最大张力为7N，则下列说法中正确的是：A细线断裂之前，小球角速度的大小保持不变B细线断裂之前，小球的速度逐渐减小C细线断裂之前，小球运动的总时间为0.7（s）D细线断裂之前，小球运动的位移大小为0.9（m）10、如图所示，两块半径均为R的半圆形玻璃砖正对放置，折射率均为n=；沿竖直方向的两条直径BC、BC相互平行，一束单色光正对圆心O从A点射入左侧半圆形玻璃砖，知AOB=60。若不考虑光在各个界面的二次反射，下列说法正确的是（）A减小AOB，光线可能在BC面发生全反射BBC、

8、BC间距大小与光线能否从右半圆形玻璃砖右侧射出无关C如果BC、BC间距大于，光线不能从右半圆形玻璃砖右侧射出D如果BC、BC间距等于，光线穿过两个半圆形玻璃砖的总偏折角为15三、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）一根均匀的细长空心金属圆管，其横截面如图甲所示，长度为L ，电阻R约为5，这种金属的电阻率为，因管线内径太小无法直接测量，某同学设计下列实验方案尽可能精确测定它的内径d；(1)用螺旋测微器测量金属管线外径D，图乙为螺旋测微器校零时的示数，用该螺旋测微器测量的管线外径读数为5.200mm，则所测金属管线外径D=_mm (2)为

9、测量金属管线的电阻R，取两节干电池（内阻不计）、开关和若干导线及下列器材：A电流表00.6A，内阻约0.05B电流表03A，内阻约0.01C电压表03V，内阻约10kD电压表015V，内阻约50kE滑动变阻器，010（额定电流为0.6A）F滑动变阻器，0100（额定电流为0.3A）为准确测出金属管线阻值，电流表应选_，电压表应选_，滑动变阻器应选_(填序号) (3)如图丙所示，请按实验要求用笔代线将实物图中的连线补充完整_(4)根据已知的物理量（长度L、电阻率）和实验中测量的物理量（电压表读数U、电流表读数I、金属管线外径D），则金属管线内径表达式d_12（12分）为了探究加速度与力的关系，某

10、同学设计了如图所示的实验装置，带滑轮的长木板水平放置，板上有两个光电门相距为d，滑块通过细线与重物相连，细线拉力大小F等于力传感器的示数。让滑块从光电门1由静止释放，记下滑到光电门2的时间t。改变重物质量，重复以上操作5次，处理数据后得到下表中的5组结果。根据表中数据在坐标纸上画出如图所示的aF图像，已知重力加速度g=10m/s2，根据图像可求出滑块质量m=_kg，滑块和轨道间的动摩擦因数=_。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，在xOy平面内，MN与y轴平行，间距为d，其间有沿x轴负方向的匀强电

11、场E。y轴左侧有宽为L的垂直纸面向外的匀强磁场，MN右侧空间存在范围足够宽、垂直纸面的匀强磁场（图中未标出）。质量为m、带电量为+q的粒子从P（d，0）沿x轴负方向以大小为v0的初速度射入匀强电场。粒子到达O点后，经过一段时间还能再次回到O点。已知电场强度E=，粒子重力不计。(1)求粒子到O点的速度大小；(2)求y轴左侧磁场区域磁感应强度B1的大小应满足什么条件？ (3)若满足(2)的条件，求MN右侧磁场的磁感应强度B2和y轴左侧磁场区域磁感应强度B1的大小关系。14（16分）如图所示，在竖直面内有一个光滑弧形轨道，其末端水平，且与处于同一竖直面内光滑圆形轨道的最低端相切，并平滑连接A，B两滑

12、块（可视为质点）用轻细绳拴接在一起，在它们中间夹住一个被压缩的微小轻质弹簧两滑块从弧形轨道上的某一高度P点处由静止滑下，当两滑块刚滑入圆形轨道最低点时拴接两滑块的绳突然断开，弹簧迅速将两滑块弹开，其中前面的滑块A沿圆形轨道运动恰能通过圆形轨道的最高点，后面的滑块B恰能返回P点己知圆形轨道的半径，滑块A的质量，滑块B的质量，重力加速度g取，空气阻力可忽略不计求：（1）滑块A运动到圆形轨道最高点时速度的大小；（2）两滑块开始下滑时距圆形轨道底端的高度h；（3）弹簧在将两滑块弹开的过程中释放的弹性势能15（12分）单色光以入射角射到折射率为的透明球体中，并被球内经一次反射后再折射后射出，入射和折射光

13、路如图所示。（i）在图上大致画出光线在球内的路径和方向；（ii）求入射光与出射光之间的夹角。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、B【解析】解：A、逸出的光电子最大速度之比为1：2，光电子最大的动能：，则两次逸出的光电子的动能的之比为1：4；故A错误；B、光子能量分别为：和根据爱因斯坦光电效应方程可知光电子的最大初动能为：，联立可得逸出功：，故B正确；C、逸出功为，那么金属的截止频率为，故C错误；D、用频率为的单色光照射，因，不满足光电效应发生条件，因此不能发生光电效应，故D错误。故选：B。2、B【解析】A. 因滑轮

14、两边绳子的拉力相等，可知 = ，选项A错误；B画出两球的受力图，由三角形关系可知其中T1=T2则选项B正确；CD. 由关系式可知，l1和l2的大小由两球的质量关系决定，与两球电量关系无关，则若仅增大 B 球的电荷量，系统再次静止，则 OB 段不变，选项CD错误。故选B。3、D【解析】A对点受力分析，如图所示：根据平衡条件，并结合正弦定理，有：由于，故：A错误；B根据平衡条件，、的合力等于，B错误；C调节悬点的位置，使点向右移动，由于始终比长，所以不可能出现的情况，所以不可能使等于，C错误；D调节悬点的位置，使点向左移动，当趋向时，可使、都大于，D正确。故选D。4、B【解析】A以系统为研究对象，

15、由于只有重力做功，只发生重力势能和动能相互转化，故系统的机械能守恒，A错误；B在转动过程中，甲、乙两球的角速度相同，设转到竖直位置时，甲球的速度为v1，乙球的速度为v2，由同轴转动相等，可得由系统的机械能守恒知系统减少的重力势能等于增加的动能，可得解得，设细棒对乙球做的功为W，根据动能定理得解得可见，系统中细棒对乙球做正功，B正确；C甲、乙两球所受的向心力分别为F2mm2m则C错误；D由上分析知，乙球转到竖直位置时的速度比甲球大，D错误。故选B。5、D【解析】设匀强磁场 （ ）感应电动势安培力结合图像可知所以磁感应强度的变化率故D正确ABC错误。故选D。6、D【解析】ABC根据动量守恒定律可知

16、两带电粒子动量相等。由两圆外切可知，此为衰变，由得大圆为粒子轨迹，ABC项错误；D由得根据动量守恒定律以及动量与动能的关系有得根据周期公式可知D项正确。故选D。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、AD【解析】A、剧烈的碰撞和升高温度都会减弱磁体的磁性，可以用安培分子环流假说进行解释。故A正确；B、力擦玻璃器并非是通过电磁感应来进行工作的，而是利用磁体之间异名磁极的相互吸引来工作的。故B错误；C、当擦窗器沿着水平方向匀速运动时，根据力的平衡条件，以其中一层为对象，对磁体

17、进行受力分析，有竖直向下的重力、水平方向的摩擦力、则此方向斜向上，故C错误；D、当擦窗器沿着竖直向下匀速运动时，根据力的平衡条件，以其中一层为对象，对磁体在水平方向受到磁力和玻璃的支持力，竖直方向若竖直向下的重力等于竖直向上的摩擦力、则竖直方向的磁力为零，此时磁力的合力为水平方向。故D正确。故选AD。8、BD【解析】对理想变压器的原副线圈匝数之比等于原副线圈的电压之比，等于电流的倒数之比，据此进行分析。【详解】A选项，理想变压器的原副线圈的匝数之比为1:2，可知原副线圈的电流之比为2:1，根据，可知与消耗的电功率之比为2:1，选项A错误；B选项，设通过的电流为I，则副线圈的电流为0.5I，初级

18、电压根据匝数比可知次级电压为则解得选项B正确；CD选项，若向下移动P，则的电阻增大，次级电流变小初级电流也变小，根据可知电源输出功率变小，电阻的电压变小，变压器输入电压变大，次级电压变大，电压表的读数变小，则选项C正确，D错误。故选BD。9、CD【解析】试题分析：A、B细线断裂之前，绳子拉力与速度垂直，不做功，不改变小球的速度大小，故小球的速度大小保持不变，由圆周运动的速度与角速度的关系式v=r，随r减小，小球角速度增大，故A、B错误；绳子刚断裂时，拉力大小为7N，由F=m，解得此时的半径为r=m，由于小球每转120半径减小0.3m，则知小球刚好转过一周，细线断裂，则小球运动的总时间为t=，其

19、中r1=1m，r2=0.7m，r3=0.4m，v0=2m/s，解得t=0.7（s），故C正确；小球每转120半径减小0.3m，细线断裂之前，小球运动的位移大小为0.9m，故D正确故选CD考点：牛顿第二定律 圆周运动规律10、AD【解析】A.玻璃砖的临界角为解得C=45所以减小AOB，光线可能在BC面发生全反射，故A正确；D.由折射定律可得OOD=45，则OO=OD=，ODE=120在ODE中，由正弦定理可得又代入数据可得OED=30，由折射定律可得FEG=45，所以光线EF相对于光线AO偏折了15，故D正确；BC.BC、BC间距越大，从右半圆圆弧出射光线的入射角就越大，可能超过临界角，所以BC

20、、BC间距大小与光线能否从右半圆形玻璃右侧射出有关，且当入射角小于45时均可从右侧面射出，故BC错误。故选BC。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、5.167 A C E 【解析】(1)1螺旋测微器校零时的示数3.30.01mm=0.033mm螺旋测微器测量的管线外径读数为5.200mm，则所测金属管线外径D=5.200-0.033mm=5.167mm(2)2两节新的干电池电动势为3V，因此电压表选择3 V的量程，即为C；3因为电量中最大电流大约为为了测量的精确，电流表应选择A，4滑动变阻器采用限流式接法，因为待测电阻较小，所以滑动变阻

21、器选择E(3) 5由于待测电阻的平方小于电压表与电流表内阻的乘积，属于小电阻，所以电流表采用外接法，连接滑动变阻器的滑片接头错误，应该在接线柱；(4)6该实验需要测量空心金属管的内径，通过欧姆定律测出电阻的大小，结合电阻定律测出横截面积，从而根据外径求出内径的大小故所需测量的物理量为金属管的长度L、金属管的外径D、加在管两端的电压U、通过管的电流强度I据欧姆定律得， ，又 ，则 ，因为 解得:12、0.25（0.240.26均正确） 0.20（0.190.21均正确） 【解析】12根据Fmgma得ag所以滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象斜率等于滑块质量的倒数，由图形得加速度a和所受拉力F的关系图象斜率k4，所以滑块质量m0.25kg由图形得，当F0.5N时，滑块就要开始滑动，所以滑块与轨道间的最大静摩擦力等于0.5N，而最大静摩擦力等于滑动摩擦力，即mg0.5N解得0.20四、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）；（2）；（3），n=l，2，3【解析】(1)粒子，从P点到O点，由动能定理