福建省三明市2021-2022学年高三第四次模拟考试物理试卷含解析

2021-2022学年高考物理模拟试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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，质量为M=3kg的小滑块，从斜面顶点A静止开始沿ABC下滑，最后停在水平面D点，不计滑块从AB面滑上BC面，以及从BC面滑上CD面的机械能损失．已知：AB=BC=5m，CD=9m，θ=53°，β=37°，重力加速度g=10m/s2，在运动过程中，小滑块与接触面的动摩擦因数相同．则（）A．小滑块与接触面的动摩擦因数μ=0.5B．小滑块在AB面上运动时克服摩擦力做功，等于在BC面上运动克服摩擦力做功C．小滑块在AB面上运动时间大于小滑块在BC面上的运动时间D．小滑块在AB面上运动的加速度a1与小滑块在BC面上的运动的加速度a2之比是5/32、2018年2月13日，平昌冬奥会女子单板滑雪U形池项目中，我国选手刘佳宇荣获亚军。如图所示为U形池模型，其中a、c为U形池两侧边缘且在同一水平面上，b为U形池最低点。刘佳宇(可视为质点)从a点上方高h的O点自由下落由左侧进入池中，从右侧飞出后最高点上升至相对c点高度为的d点。不计空气阻力，下列判断正确的是()A．运动员从O到d的过程中机械能减少B．运动员再次进入池中后，刚好到达左侧边缘a然后返回C．运动员第一次进入池中，由a到b的过程与由b到c的过程相比损耗机械能较小D．运动员从d返回到b的过程中，重力势能全部转化为动能3、如图所示，N匝矩形线圈以角速度在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴OO’匀速转动，线圈面积为S，线圈电阻为R，电流表和电压表均为理想表，滑动变阻器最大值为2R，则下列说法正确的是（）A．电压表示数始终为B．电流表示数的最大值C．线圈最大输出功率为D．仅将滑动变阻器滑片向上滑动，电流表示数变大，电压表示数变大4、关于原子、原子核的相关知识，下列说法正确的是（）A．当发生光电效应时，光电子的最大初动能随着入射光强度的增大而增大B．当氢原子从n=3的能级跃迁到n=5的能级时，辐射出光子C．核反应方程中的X是中子D．轻核聚变的过程质量增大，重核裂变的过程质量亏损5、如图所示，电荷量相等的两个电荷Q1和Q2，两者连线及中垂线上分别有A点和B点，则下列说法正确的是（）A．若两者是同种电荷，则A点的电势一定高于B点的电势B．若两者是同种电荷，则A点的场强一定大于B点的场强C．若两者是异种电荷，则A点的电势一定高于B点的电势D．若两者是异种电荷，则A点的场强一定大于B点的场强6、水平地面上的物体由静止开始竖直向上运动，在运动过程中，物体的动能Ek与位移x的关系图像如图所示，则满足机械能守恒的阶段是（）A．0～h B．h～2h C．2h～3h D．3h～5h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、如图是氢原子的能级示意图。当氢原子从n=4能级跃迁到n=2能级时，辐射出光子a；从n=2能级跃迁到n=1能级时，辐射出光子b。以下判断正确的是（）A．光子b可能使处于基态的氢原子电离B．n=4能级比n=2能级氢原子的电子动能小C．一个处于n=5能级的氢原子向低能级跃迁时最多可辐射10种不同的谱线D．若与a同频率的光可以使某金属发生光电效应，那么与b同频率的光也可以使该金属发生光电效应8、如图所示，两个中心重合的正三角形线框内分别存在着垂直于纸面向里和垂直于纸面向外的匀强磁场，已知内部三角形线框ABC边长为2a，内部磁感应强度大小为B0，且每条边的中点开有一个小孔。有一带电荷量为＋q、质量为m的粒子从AB边中点D垂直AB进入内部磁场。如果要使粒子恰好不与边界碰撞，在磁场中运动一段时间后又能从D点射入内部磁场，下列说法正确的是()A．三角形ABC与A′B′C′之间的磁感应强度大小也为B0B．三角形A′B′C′的边长可以为2aC．粒子的速度大小为D．粒子再次回到D点所需的时间为9、当你走进家电市场，可以看到各种各样的家用电磁炉（如图）。电磁炉作为厨具市场的一种灶具，它打破了传统的明火烹调方式，通常是利用磁场使置于炉面上的锅子出现涡流，再通过电流的热效应，使锅子产生高温以烹煮食物。下列有关此种电磁炉与所用锅子的说法中正确的是（）A．锅和电磁炉内部发热线圈盘相当一个高频变压器，内部线圈是变压器初级线圈，锅是次级线圈B．电磁炉使用的是随时间变化的磁场C．电磁炉所用的锅子必须是热的绝缘体D．电磁炉所用的锅子必须是电的绝缘体10、如图为某小型水电站的电能输送示意图，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电，已知输电线的总电阻R=10Ω，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4:1，副线圈与用电器R0组成闭合电路.若T1、T2均为理想变压器,T2的副线圈两端电压．（V），当用电器电阻R0=llΩ时()A．通过用电器R0的电流有效值是20AB．当用电器的电阻R0减小时，发电机的输出功率减小C．发电机中的电流变化频率为100HzD．升压变压器的输入功率为4650W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）小李同学利用激光笔和角度圆盘测量半圆形玻璃砖的折射率，如图2所示是他采用手机拍摄的某次实验现象图，红色是三条光线，固定好激光笔，然后将圆盘和玻璃砖一起顺时针绕圆心缓慢转动了50角，发现光线____恰好消失了（选填①，②或③），那么这次他所测得半圆形玻璃砖的折射率n=_____.12．（12分）某学习小组利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验，其主要实验步骤如下：A．用游标卡尺测量挡光条的宽度为d，用天平测量滑块（含挡光条）的质量为M，砝码盘及砝码的总质量为m；B．调整气垫导轨水平；C．光电门移到B处，读出A点到B点间的距离为x1，滑块从A处由静止释放，读出挡光条通过光电门的挡光时间为t1；D．多次改变光电门位置，重复步骤C，获得多组数据。请回答下列问题：(1)用游标卡尺测量挡光条的宽度时示数如图2所示，其读数为___________mm；(2)调整气垫导轨下螺丝，直至气垫导轨工作时滑块轻放在导轨上能__________，表明导轨水平了；(3)在实验误差允许范围内，机械能守恒定律得到验证，则如图丙图象中能正确反映光电门的挡光时间t随滑块的位移大小x的变化规律的是_________。A．B．C．D．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，质量为2m的滑块A由长为R的水平轨道和半径也为R的四分之一光滑圆弧轨道组成，滑块A的左侧紧靠着另一质量为4m的物块C，质量为m的物块B从圆弧轨道的最高点南静止开始下滑，D为网弧轨道最低点。已知B与水平轨道之间的动摩擦因数μ=0.1，A的水平轨道厚度极小，B从水平轨道上滑下和滑上的能量损失忽略不计，水平地面光滑，重力加速度为g。(1)若A被固定在地面上，求B与C发生碰撞前的速度大小v0；(2)若A的固定被解除，B滑下后与C发生完全弹性碰撞，碰撞后B再次冲上A，求B与A相对静止时与D点的距离L。14．（16分）一列沿x轴负向传播的简谐横波在t=0时刻波的图象如图所示，经0.1s，质点M第一次回到平衡位置，求：(1)这列波传播的速度大小；(2)质点M在1.2s内，走过的路程．15．（12分）某物体沿着一条直线做匀减速运动，途经三点，最终停止在点。之间的距离为，之间的距离为，物体通过与两段距离所用时间都为。求:（1）物体经过点时的速度;（2）物体经过段的平均速度。

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、根据动能定理得：,解得：，故A错误；B、小滑块在AB面上运动时所受的摩擦力大小f1=μMgcos53°，小滑块在BC面上运动时所受的摩擦力大小f2=μMgcos37°，则f1＜f2，而位移相等，则小滑块在AB面上运动时克服摩擦力做功小于小滑块在BC面上运动克服摩擦力做功，故B错误。C、根据题意易知小滑块在A、B面上运动的平均速度小于小滑块在B、C面上的平均速度，故小滑块在AB面上运动时间大于小滑块在BC面上运动时间，C正确；D、小滑块在AB面上运动的加速度，小滑块在BC面上运动的加速度，则，故D错误。故选C．2、A【解析】

AB．运动员从高h处自由下落由左侧进入池中，从右侧飞出后上升的最大高度为，此过程中摩擦力做负功，机械能减小，且减少的机械能为；再由右侧进入池中时，平均速率要小于由左侧进入池中过程中的平均速率，根据圆周运动的知识，可知速率减小，对应的正压力减小，则平均摩擦力减小，克服摩擦力做的功减小，即摩擦力做的功小于，则运动员再次进入池中后，能够冲击左侧边缘a然后返回，故A正确，B错误；C．运动员第一次进入池中，由a到b过程的平均速率大于由b到c过程的平均速率，由a到b过程中的平均摩擦力大于由b到c过程中的平均摩擦力，前一过程损耗机械能较大，故C错误；D．运动员从d返回到b的过程中，摩擦力做负功，重力势能转化为动能和内能，故D错误。故选A。3、C【解析】

AB．线圈中产生的交流电最大值为有效值电流表示数是电流表示数的最大值电压表两端电压是路端电压选项AB错误；C．当外电阻等于内电阻时，电源输出功率最大，线圈最大输出功率为选项C正确；D．仅将滑动变阻器滑片向上滑动，电阻变大，则电流表示数变小，电压表示数变大，D错误。故选C。4、C【解析】

A．当发生光电效应时，光电子的最大初动能随着入射光频率的增大而增大，与光强无关，选项A错误；B．当氢原子从n=3的能级跃迁到n=5的能级时，要吸收出光子，选项B错误；C．根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，核反应方程中的X质量数为1，电荷数为0，是中子，选项C正确；D．轻核聚变的过程和重核裂变的过程都要释放能量，有质量亏损，选项D错误。故选C。5、D【解析】设两个点电荷和连线的中点为O．若两电荷是同种电荷，且都是正电荷，则A点的电势高于O点电势，O点电势高于B点电势，则A点的电势高于B点的电势．若两个点电荷都带负电，则A点的电势低于B点的电势，A错误．若两者是同种电荷，B点处电场线分布情况不能确定，所以不能确定两点场强的大小，B错误．若两者是异种电荷，且为正电荷，则A点的电势高于B点的电势．若为负电荷，则A点的电势低于B点的电势，C错误．若两者是异种电荷，A处电场线比B处电场线密，则A点的场强一定大于B点的场强，D正确．选D．【点睛】若两电荷是同种电荷，根据电场的对称性分析电场强度的关系，电场线越密，场强越大．若两电荷是异种电荷，根据顺着电场线方向降低，分析电势的高低；在两电荷的连线上，O点场强最小，在连线的中垂线上O点的场强最大．6、C【解析】

0-h阶段，动能增加量为2mgh，重力势能的增加量为mgh，所以机械能增加了3mgh；h-2h阶段，动能不变，重力势能增加mgh，所以机械能不守恒；2h-3h阶段，重力势能增加mgh，动能减小mgh，所以机械能守恒；3h-5h阶段，重力势能增加2mgh，动能减小mgh，机械能增加，ABD错误，不符合题意；C正确，符合题意。故选C。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、BD【解析】

A．由能级跃迁的频率条件：h=Em-En可知，光子a的能量为2.55eV，光子b的能量为10.2eV，要使处于基态的氢原子电离，入射光子的能量要大于等于13.6eV，故光子b不能使处于基态的氢原子电离，A不符合题意；B．氢原子的能级越高，电子的轨道半径越大，由库仑力提供向心力得：又因电子的动能，解得电子的动能故轨道半径越大，电子动能越小，B符合题意；C．一个处于n=5能级的氢原子向低能级跃迁时可辐射不同谱线最多的方式是逐级跃迁，故最多可辐射4种不同的谱线，C不符合题意；D．由于光子b的能量比a的高，故光子b的频率也比a的高，若与a同频率的光可以使某金属发生光电效应，那么与b同频率的光也可以使该金属发生光电效应，D符合题意。故选BD。8、ACD【解析】

A．要想使粒子不与边界碰撞，在磁场中运动一段时间后又能从D点射入内部磁场，则带电粒子在内、外磁场中做圆周运动的轨迹都应为半径为a的圆弧，粒子运动轨迹如图所示，所以三角形ABC与A′B′C′之间的磁感应强度大小也应该为B0，故A正确；B．由几何知识可知，三角形A′B′C′的最短边长为2a＋2a，B错误；C．带电粒子做圆周运动的轨迹半径为r＝a＝速度为C正确；D．分析知粒子再次回到D点时，其运动轨迹对应的圆心角θ＝2×60°＋300°＝420°，故D正确故选ACD。9、AB【解析】

A．锅和电磁炉内部发热线圈盘组成一个高频变压器，内部线圈是变压器初级线圈，锅是次级线圈，当内部初级发热线圈盘有交变电压输出后，必然在次级锅体上产生感应电流，感应电流通过锅体自身的电阻发热，故A正确；B．法拉第的电磁感应原理说明当通过一导体的磁场随时间变化时，导体上产生感应电流，故B正确；C．当锅子通过电流时，锅子必须产生高温才能对水加热，故锅子不能为热的绝缘体，故C错误；D．电磁炉上面所用的锅子必须是电的良导体，当电磁炉的线圈产生随时间而变化的磁场时，锅子才能产生感应电流，故D错误；故选AB。10、AD【解析】

A.降压变压器副线圈两端交变电压有效值为U=V=220V，负载电阻为11Ω，所以通过R0电流的有效值是20A，故A正确；B.当用电器的电阻R0减小时，由于电压不变，电流增大，输出功率增大，则发电机的输出功率也增大，故B错误；C.交流电经过变压器，频率不变，则交流电的频率f=ω/2π=50Hz.故C错误；D.根据I3：I4=n4：n3得，输电线上的电流I3=5A，则输电线上损耗的功率P损==25×10W=250W，降压变压器的输入功率P3=U4I4=220×20W=4400W，则升压变压器的输出功率P=P3+P损=4400+250W=4650W.故D正确；故选AD【点睛】在输电的过程中，交流电的频率不变，结合降压变压器的输出电压和用电器的电阻，根据欧姆定律求出通过用电器的电流，结合输电线上的功率损失求出升压变压器的输入功率．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、③【解析】将圆盘和玻璃砖一起顺时针绕圆心缓慢转动了50角，发现全反射，光线③恰好消失；此时的临界角为C=450，则这次他所测得半圆形玻璃砖的折射率.12、3.40