甘肃肃兰州五十一中2022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考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回2答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用05毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置3请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符4作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效5如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗一、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

2、合题目要求的。1、如图所示，轻质弹簧下端固定，上端与一质量为m的物块连接，物块经过点时速度大小为，方向竖直向下。经过t秒物块又回到点。速度大小为，方向竖直向上，则在时间内（）A物块受到弹簧力的冲量大小为B物块受到合力的冲量大小为C弹簧弹力对物块所做的功大小为D合力对物块所做的功大小为2、如图所示，一个质量为m，带电量为+q的粒子在匀强电场中运动，依次通过等腰直角三角形的三个顶点A、B、C，粒子在A、B两点的速率均为2v0，在C点的速率为v0，已知AB=d，匀强电场在ABC平面内，粒子仅受电场力作用。则该匀强电场的场强大小为（）ABCD3、下列说法中正确的是（）A光电效应揭示了光的波动性B中子与

3、质子结合成氘核时放出能量C在所有核反应中，都遵从“质量守恒，核电荷数守恒”规律D200个镭226核经过一个半衰期后，一定还剩下100个镭226没有发生衰变4、如图，绝缘光滑圆环竖直放置，a、b、c为三个套在圆环上可自由滑动的空心带电小球，已知小球c位于圆环最高点，ac连线与竖直方向成60角，bc连线与竖直方向成30角，三个小球均处于静止状态。下列说法正确的是（）Aa、b、c小球带同种电荷Ba、b小球带异种电荷，b、c小球带同种电荷Ca、b小球电量之比为Da、b小球电量之比5、我国“北斗三号”全球组网卫星采用星载氢原子钟。如图所示为氢原子的能级图，现让一束单色光照射到一群处于基态（量子数n=l）

4、的氢原子上，受激的氢原子能自发地发出6种不同频率的光，则照射氢原子的单色光的光子能量为（）A13.6 eVB3.4 eVC12. 09 eVD12.75 eV6、关于近代物理的知识，下列说法正确的有（ ）A结合能越大，原子核内核子结合得越牢固，原子核越稳定B铀核裂变的一种核反应方程为C中X为中子，核反应类型为衰变D平均结合能小的原子核结合成或分解成平均结合能大的原子核时一定放出核能二、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、已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小，有磁场时电阻变大，

5、并且磁场越强阻值越大为探测磁场的有无，利用磁敏电阻作为传感器设计了如图所示电路，电源的电动势E和内阻r不变，在没有磁场时调节变阻器R使灯泡L正常发光若探测装置从无磁场区进入强磁场区，则A灯泡L变亮B灯泡L变暗C电流表的示数变小D电流表的示数变大8、如图所示，用轻绳分别系住两个质量相等的弹性小球A和B。绳的上端分别固定于O、点。A绳长度（长度为L）是B绳的2倍。开始时A绳与竖直方向的夹角为，然后让A球由静止向下运动，恰与B球发生对心正碰。下列说法中正确的是（ ）A碰前瞬间A球的速率为B碰后瞬间B球的速率为C碰前瞬间A球的角速度与碰后瞬间B球的角速度大小之比为D碰前瞬间A球对绳的拉力与碰后瞬间B球

6、对绳的拉力大小之比为9、图为回旋加速器的示意图，形金属盒半径为，两盒间的狭缝很小，磁感应强度为的匀强磁场与盒面垂直，高频交流电频率为，加速电压为。处粒子源产生氘核，在加速器中被加速，加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响。若加速过程中粒子在磁场中运动的周期与高频交流电周期相等，则下列说法正确的是（）A若加速电压增加为原来2倍，则氘核的最大动能变为原来的2倍B若高频交流电的频率增加为原来2倍，则磁感应强度变为原来的2倍C若该加速器对氦核加速，则高频交流电的频率应变为原来的2倍D若该加速器对氦核加速，则氦核的最大动能是氘核最动能的2倍10、一个静止的放射性原子核处于垂直纸面向里的匀强磁场中，由于发

7、生了某种衰变而形成了如图所示的两个圆形径迹，则（ ）A该原子核发生了衰变B该原子核发生了衰变C打出衰变粒子的反冲核沿小圆逆时针运动D该原子核的衰变过程结束后，其系统的总质量略有增加三、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）利用阿特伍德机可以验证力学定律。图为一理想阿特伍德机示意图，A、B为两质量分别为m1、m2的两物块，用轻质无弹性的细绳连接后跨在轻质光滑定滑轮两端，两物块离地足够高。设法固定物块A、B后，在物块A上安装一个宽度为d的遮光片，并在其下方空中固定一个光电门，连接好光电门与毫秒计时器，并打开电源。松开固定装置，读出遮光片通过

8、光电门所用的时间t。若想要利用上述实验装置验证牛顿第二定律实验，则(1)实验当中，需要使m1、m2满足关系：_。(2)实验当中还需要测量的物理量有_利用文字描述并标明对应的物理量符号）。(3)验证牛顿第二定律实验时需要验证的等式为_（写出等式的完整形式无需简化）。(4)若要利用上述所有数据验证机械能守恒定律，则所需要验证的等式为_（写出等式的完整形式无需简化）。12（12分）如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长长度的关系实验 （1）实验中还需要的测量工具有：_（2）如图乙所示，根据实验数据绘图，纵轴是钩码质量m，横轴是弹簧的形变量x，由图

9、可知：图线不通过原点的原因是由于_；弹簧的劲度系数_计算结果保留2位有效数字，重力加速度g取；（3）如图丙所示，实验中用两根不同的弹簧a和b，画出弹簧弹力F与弹簧长度L的图象，下列正确的是_Aa的原长比b的长B的劲度系数比b的大Ca的劲度系数比b的小D弹力与弹簧长度成正比四、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）有一个直角三角形的玻璃棱镜ABC，截面如图。A=30，D点是AC边的中点，AC边长为L。一条光线从D点沿平行于AB方向射入棱镜，光线在AB面发生全反射后垂直BC从F点射出。求玻璃的折射率n ；若光在真空中

10、的速度为c，光线从D点到F点经过的时间t。14（16分）应用实验系统研究一定质量理想气体的状态变化，计算机屏幕显示如图所示的图像，已知在状态时气体体积为。(i)求状态的压强；(ii)求过程中外界对气体做的功。15（12分）在电子技术中，科研人员经常通过在适当的区域施加磁场或电场束控制带电粒子的运动。如图所示，位于M板处的粒子源不断产生质量为m、电荷量为q的粒子，粒子经小孔S1不断飘入电压为U的加速电场，其初速度可视为零；然后经过小孔S2射出后沿x轴方向从坐标原点O垂直于磁场方向进入x轴上方（含x轴正半轴）的有界匀强磁场控制区，磁场的磁感应强度为B。粒子发生270偏转后离开磁场竖直向下打在水平放

11、置的荧光屏上，已知N板到y轴、荧光屏到x轴的距离均为L，不考虑粒了重力及粒子间的相互作用。（l）求粒子在磁场中运动半径的大小；（2）求粒子从N板射出到打在荧光屏上所需的时间；（3）实际上加速电压的大小会在U范围内微小变化，粒子以不同的速度进入磁场控制区域，均能发生270偏转竖直打在荧光屏上，求有界磁场区域的最小面积S。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】AB以小球为研究对象，取向上为正方向，整个过程中根据动量定理可得得受到合力的冲量大小为小球所受弹簧弹力冲量的大小为选项A错误，B正确；CD. 整个过程中根

12、据动能定理可得而整个过程重力做功WG=0得合力对物块所做的功大小为小球所受弹簧弹力做功的大小为选项CD错误。故选B。2、D【解析】粒子在、两点速度大小相同，说明、两点处于同一等势面上，电场线与等势面处处垂直，所以匀强电场的方向应与边垂直，根据，可知直角边为，高为，应用动能定理求出电场的场强大小为ABC错误，D正确。故选D。3、B【解析】A光电效应揭示了光的粒子性，A错误；B中子与质子结合成氘核时会质量亏损，所以放出能量，B正确；C在所有核反应中，都遵从“质量数守恒，核电荷数守恒”规律，C错误；D半衰期是大量原子核衰变的统计规律，研究个别原子核无意义，D错误。故选B。4、D【解析】AB对a，a受

13、到重力、环的支持力以及b、c对a的库仑力，重力的方向在竖直方向上，环的支持力以及b对a的库仑力均沿圆环直径方向，故c对a的库仑力为引力，同理可知，c对b的库仑力也为引力，所以a与c的电性一定相反，与b的电性一定相同。即：a、b小球带同种电荷，b、c小球带异种电荷，故AB错误；CD对c小球受力分析，将力沿水平方向和竖直方向正交分解后可得又解得：故C错误，D正确。故选D。5、D【解析】由题意应该有得即能发出6种频率光的一定是n=4能级，则照射氢原子的单色光的光子能量为故ABC错误，D正确。故选D。6、D【解析】A. 比结合能越大，原子核内核子结合得越牢固，原子核越稳定，选项A错误；B. 铀核裂变的

14、核反应方程中，反应物必须有中子，选项B错误；C. 中X质量数为4电荷数为2，为粒子，核反应类型为衰变，选项C错误；D. 平均结合能是核子与核子结合成原子核时平均每个核子放出的能量，平均结合能越大的原子核越稳定，平均结合能小的原子核结合成或分解成平均结合能大的原子核时出现质量亏损，一定放出核能。故D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、AC【解析】CD探测装置进入强磁场区以后磁敏电阻阻值变大，回路总电阻变大，总电流减小，电流表示数变小，选项C正确，D错误；A

15、B由于总电流变大，则电源内电阻分压变小，路端电压变大，则电灯L亮度增加，选项A正确，B错误。8、ACD【解析】AA球由静止下摆至最低点过程中机械能守恒有解得选项A正确；B两球碰撞过程中系统动量守恒有碰撞前后系统动能相等，即结合式解得选项B错误；C碰前瞬间，A球的角速度为碰后瞬间，B球的角速度结合式得选项C正确；D在最低点对两球应用牛顿第二定律得结合式得选项D正确；故选ACD.9、BD【解析】A质子出回旋加速器的速度最大，此时的半径为R，则根据知则最大动能为与加速的电压无关，故A错误；B电场的变化周期与粒子在磁场中运动的周期相等，若高频交流电的频率增加为原来2倍，则T为原来一半，而，则磁感应强度

16、变为原来的2倍。故B正确；C氦核的比荷为，氚核的比荷为，根据可知，若该加速器对氦核加速，则高频交流电的周期应变为原来的倍，频率为原来的故C错误；D最大动能若该加速器对氦核加速，则氦核的最大功能是氘核最大功能的2倍。故D正确。故选BD。10、BC【解析】AB而衰变后两个新的带电粒子向相同方向偏转，故两粒子带异种电荷，原子核发生了衰变，A项错误、B项正确；C由于衰变后两带电粒子的动量大小相等，根据圆周运动的规律，带电粒子的轨迹半径，电荷量大的轨迹半径小，再利用左手定则判断反冲核沿逆时针方向运动，C项正确；D衰变中有核能转变为其他形式的能，故系统发生质量亏损，即总质量略有减少，D项错误。故选BC。三

17、、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、 物块A初始释放时距离光电门的高度h 【解析】(1)1由题意可知，在物块A上安装一个宽度为d的遮光片，并在其下方空中固定一个光电门，连接好光电门与毫秒计时器，所以应让物块A向下运动，则有；(2)2由匀变速直线运动的速度位移公式可知，加速度为则实验当中还需要测量的物理量有物块A初始释放时距离光电门的高度h；(3)3对两物块整体研究，根据牛顿第二定律，则有物块A经过光电门的速度为联立得(4)4机械能守恒定律得12、刻度尺 弹簧有自身重力 4.9 B 【解析】（1）1实验需要测量弹簧伸长的长度，故需要刻度尺（

18、2）2由图可知，当F=0时，x0，说明没有挂重物时，弹簧有伸长，这是由于弹簧自身的重力造成的故图线不过原点的原因是由于弹簧有自身重力，实验中没有考虑（或忽略了）弹簧的自重3由图线乙，弹簧的劲度系数k=4.9N/m（3）4A.由图丙知，F-L图像横坐标的截距表示原长，故b的原长比a的长，选项A错误；BC.由弹簧的劲度系数k=知，a图线较b图线倾斜，a的劲度系数比b的大，选项B正确，C错误；D.图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比，选项D错误四、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） 【解析】根据题意画出光路图，由几何知识求出光线在D点时的折射角，再由折射定律求玻璃的折射率；根据几何关系求光线在棱镜中传播的距离，由v=c/n求出光线在棱镜中的传播速度，再由运动学公式求传播时间【详解】光路图如图所示，设在AC面入射角为i，折射角为r，在AB面，光线与AB的夹角为，反射光线与AB的夹角为，光线垂直BC射出，有 由几何知识可得： 折射率：； 由于 ，所以ADE为等腰三角形，所以：； 设光线从D点到F点经过的距离为 ， ，光线在玻璃中传播速度为则：，解得： 【点睛】本题考查几何光学，掌握光的折射定律，正确画出光路图，运用几何知识求解相