2022年北京市西城区第8中学高考物理四模试卷含解析

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、用图1装置研究光电效应，分别用a光、b光、c光照射阴极K得到图2中a、b、c三条光电流I与A、K间的电压UAK的关系曲线，则下列说法正确的是（）A．开关S扳向1时测得的数据得到的是I轴左侧的图线 B．b光的光子能量大于a光的光子能量C．用a光照射阴极K时阴极的逸出功大于用c光照射阴极K时阴极的逸出功 D．b光照射阴极K时逸出的光电子最大初动能小于a光照射阴极时逸出的光电子最大初动能2、如图所示，变压器为理想变压器，电压变化规律为的交流电压接在a、b两端，L为灯泡，R为滑动变阻器。现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表A1的示数增大了0.2A，电流表A2的示数增大了0.8A，则下列正确的是（）A．电压表V2示数不变，V3示数增大B．变阻器滑片是沿d→c的方向滑动C．该变压器起降压作用D．灯泡发光每秒闪50次3、关于光电效应，下列说法正确的是（）A．光电子的动能越大，光电子形成的电流强度就越大B．光电子的最大初动能与入射光的频率成正比C．对于任何一种金属，都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电效应D．用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属逸出的光电子的初动能大4、自然界的电、磁现象和热现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献。下列说法正确的是（）A．安培发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系B．欧姆发现了欧姆定律，揭示了热现象和电现象之间的联系C．法拉第发现了电流与其产生磁场的方向关系，并提出了电流产生磁场的“分子电流假说”D．库仑设计了电荷扭秤实验，并总结出了电荷间相互作用规律的“库仑定律”5、一物体沿竖直方向运动，以竖直向上为正方向，其运动的图象如图所示下列说法正确的是A．时间内物体处于失重状态B．时间内物体机械能守恒C．时间内物体向下运动D．时间内物体机械能一直增大6、宇航员在某星球表面以初速度2.0m/s水平抛出一物体，并记录下物体的运动轨迹，如图所示，O为抛出点，若该星球半径为4000km，引力常量G＝6.67×10－11N·m2·kg－2，则下列说法正确的是（）A．该星球表面的重力加速度为16.0m/s2B．该星球的第一宇宙速度为4.0km/sC．该星球的质量为2.4×1020kgD．若发射一颗该星球的同步卫星，则同步卫星的绕行速度可能大于4.0km/s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，半径为R的光滑绝缘圆环固定于竖直平面内，a为圆环的最低点，c为圆环的最高点，b点与圆心O等高，该空间存在与圆环平面平行的匀强电场。质量为m、带电量为+q的小球P套在圆环上，沿环做圆周运动，通过a、b、c三点时的速度大小分别为、、。下列说法正确的是（）A．匀强电场方向水平向右B．匀强电场场强大小为C．小球运动过程中对圆环的最大压力为7.5mgD．小球运动过程中对圆环的最小压力为1.25mg8、如图所示，水平面内有A、B、C、D、E、F六个点，它们均匀分布在半径为R＝2cm的同一圆周上，空间有一方向与圆平面平行的匀强电场。已知A、C、E三点的电势分别为、φC＝2V、，下列判断正确的是（）A．电场强度的方向由E指向AB．电场强度的大小为1V/mC．该圆周上的点电势最高为4VD．将电子从D点沿DEF移到F点，静电力做正功9、如图所示，排球运动员站在发球线上正对球网跳起从O点向正前方先后水平击出两个速度不同的排球。速度较小的排球落在A点，速度较大的排球落在B点，若不计空气阻力，则下列说法正确的是（）A．两排球下落相同高度所用的时间相等B．两排球下落相同高度时在竖直方向上的速度相间C．两排球通过相等的水平距离，落在A点的排球所用的时间较少D．两排球在落地前的一小段相等时间内，落在B点的排球下降的高度较小10、倾角为的传送带在电动机带动下始终以的速度匀速上行。相等质量的甲、乙两种不同材料的滑块（可视为质点）分别无初速放在传送带底端，发现甲滑块上升高度处恰好与传送带保持相对静止，乙滑块上升高度处恰与传送带保持相对静止。现比较甲、乙两滑块均从静止开始上升高度的过程中（）A．甲滑块与传送带间的动摩擦因数大于乙滑块与传送带间的动摩擦因数B．甲、乙两滑块机械能变化量相同C．甲运动时电动机对皮带所做的功大于乙运动时电动机对皮带所做的功D．甲滑块与传送带间摩擦产生的热量等于乙滑块与传送带间摩擦产生的热量三、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）某同学用如图所示装置做“探究加速度与合力关系”的实验。测得小车(带遮光片)的质量为，当地的重力加速度为。（1）实验前，用游标卡尺测出遮光片的宽度，示数如图所示，则遮光片的宽度为=________。（2）为了使细线的拉力近似等于砂和砂桶的总重力，必须____________。A．将长木板的右端适当垫高，以平衡摩擦力B．砂和砂桶的总质量远小于小车的质量C．使连接小车的细线与长木板平行D．减小遮光片的宽度（3）调节好装置，将小车由静止释放，与光电门连接的计时器显示小车通过光电门时遮光片的遮光时间，要测量小车运动的加速度，还需要测量__________(填写需要测量的物理量名称)，若该物理量用表示，则小车运动的加速度大小为_________.(用测得的物理量符号表示)。（4）保持小车每次释放的位置不变，光电门的位置不变，改变砂和砂桶的总质量，重复实验，测得多组小，车通过光电门的遮光时间及砂和砂桶的总质量，为了使图象能直观地反映物理量之间的关系，应该作出__________(填或)图象，当图象为过原点的--条倾斜的直线，表明质量一定时，加速度与合力成正比。12．（12分）学习了“测量电源的电动势和内阻”后，物理课外活动小组设计了如图甲所示的实验电路，电路中电源电动势用E，内阻用r表示。(1)若闭合电键S1，将单刀双掷电键S2掷向a，改变电阻箱R的阻值得到一系列的电压表的读数U，处理数据得到图像如图乙所示，写出关系式___。（不考虑电表内阻的影响）(2)若断开S1，将单刀双掷电键S2掷向b，改变电阻箱R的阻值得到一系列的电流表的读数I，处理数据得到图像如图丙所示，写出关系式___。（不考虑电表内阻的影响）(3)课外小组的同学们对图像进行了误差分析，发现将两个图像综合起来利用，完全可以避免由于电压表分流和电流表分压带来的系统误差。已知图像乙和丙纵轴截距分别为b1、b2，斜率分别为k1、k2。则电源的电动势E=____，内阻r=____。(4)不同小组的同学用不同的电池组（均由同一规格的两节干电池串联而成），按照(1)中操作完成了上述的实验后，发现不同组的电池组的电动势基本相同，只是内电阻差异较大。同学们选择了内电阻差异较大的甲、乙两个电池组继续进一步探究，对电池组的输出功率P随外电阻R变化的关系，以及电池组的输出功率P随路端电压U变化的关系进行了猜想，并分别画出了如图丁所示的P—R和P—U图像。若已知甲电池组的内电阻较大，则下列各图中可能正确的是____（选填选项的字母）。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，两个相同的气缸、各封闭着同种理想气体，气缸用绝热的细管通过阀门连接。当关闭时，中气体的压强、温度，中气体的压强、温度。已知两气缸内的气体温度始终保持不变。打开后（结果均保留三位有效数字）(1)若中气体发生等温膨胀，当中气体的体积变为原来的时，求中此时的压强；(2)求缸内气体刚平衡时气缸内气体的压强。14．（16分）如图所示，倾角α＝30°的足够长光滑斜面固定在水平面上，斜面上放一长L＝1．8m、质量M＝3kg的薄木板，木板的最上端叠放一质量m＝1kg的小物块，物块与木板间的动摩擦因数μ＝．对木板施加沿斜面向上的恒力F，使木板沿斜面由静止开始做匀加速直线运动．设物块与木板间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g＝10m/s2．（1）为使物块不滑离木板，求力F应满足的条件；（2）若F＝3．5N，物块能否滑离木板？若不能，请说明理由；若能，求出物块滑离木板所用的时间及滑离木板后沿斜面上升的最大距离．15．（12分）如图所示，在竖直放置，内壁光滑，截面积不等的绝热气缸里，活塞A的截面积SA=10cm2，质量不计的活塞B的截面积SB=20cm2，两活塞用轻细绳连接，在缸内气温t1=227℃，压强p1=1.1×105Pa时，两活塞保持静止，此时两活塞离气缸接缝处距离都是L=10cm，大气压强p0=1.0×105Pa保持不变，取，试求：①A活塞的质量；②现改变缸内气温，当活塞A、B间轻细绳拉力为零时，汽缸内气体的温度t2；③继续将缸内温度由t2缓慢下降到t3=-23℃过程中，计算A移动的距离．

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】

A．当光电流恰为零，此时光电管两端加的电压为截止电压，当开关S扳向1时，光电子在光电管是加速，则所加的电压是正向电压，因此测得的数据得到的并不是I轴左侧的图线，故A错误；B．根据入射光的频率越高，对应的截止电压越大；由题目图可知，b光的截止电压大于a光的截止电压，所以b光的频率大于a光的频率，依据可知，b光的光子能量大于a光的光子能量，B正确；C．同一阴极的逸出功总是相等，与入射光的能量大小无关，C错误；D．b光的截止电压大于a光的截止电压，根据所以b光对应的光电子最大初动能大于a光的光电子最大初动能，D错误。故选B。2、C【解析】

AB．观察到电流表A1的示数增大了0.2A，电流表A2的示数增大了0.8A，即副线圈电流增大，由于a、b接在电压有效值不变的交流电流两端，匝数比不变，所以副线圈电压不变，即V1，V2示数不变，V3示数减小根据欧姆定律得负载电阻减小，所以变阻器滑片是沿c→d的方向滑动，故AB错误，C．观察到电流表A1的示数增大了0.2A，电流表A2的示数增大了0.8A，即原线圈电流增大量小于副线圈电流增大量，根据电流与匝数成反比，所以该变压器起降压作用，故C正确；D．由可知，交流电的频率为由于交变电流一个周期内电流方向发生100次变化，所以灯泡发光每秒闪100次，故D错误。故选C。3、C【解析】

A．单位时间经过电路的电子数越多，电流越大，而光电子的动能越大，光电子形成的电流强度不一定越大，A错误；B．由爱因斯坦的光电效应方程可知，光电子的最大初动能与入射光的频率成一次函数关系，不成正比，B错误；C．入射光的频率大于金属板的极限频率或入射光的波长小于金属板的极限波长，才能产生光电效应，C正确；D．不可见光的频率不一定比可见光的频率大，因此用不可见光照射金属不一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能大，D错误．故选C。4、D【解析】

A．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系。不是安培，所以A错误；B．欧姆发现了欧姆定律，说明了电路中的电流与电压及电阻的关系。所以B错误；C．安培发现了电流与其产生磁场的方向关系，并提出了电流产生磁场的“分子电流假说”。不是法拉第，所以C错误；D．库仑设计了电荷扭秤实验，并总结出了电荷间相互作用规律的“库仑定律”，符合物理学史。所以D正确。故选D。5、D【解析】A、以竖直向上为正方向，在图象中，斜率代表加速度，可知时间内物体向上做加速运动，加速度的方向向上，处于超重状态故A错误；B、由图可知，时间内物体向上做匀速直线运动，动能不变，重力势能增大，所以机械能增大故B错误；C、由图可知，时间内物体向上做减速运动故C错误；D、时间内物体向上做加速运动，动能增大，重力势能也增大；时间内物体向上做匀速直线运动，动能不变，重力势能增大，所以时间内物体机械能一直增大故D正确．故选：D6、B【解析】

A．物体做平抛运动，根据平抛运动的规律有联立解得该星球表面的重力加速度为，故A错误；BC．设该星球的第一宇宙速度为，该星球的质量为，在星球表面附近，则有解得故B正确，C错误；D．根据万有引力提供向心力有解得卫星运动的轨道半径越大，则绕行速度越小，第一守宙速度是绕星球表面运行的速度，同步卫星的速度一定小于4.0km/s，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、AC【解析】

A．从最低点到最高点：解得：故ac连线为等势线，从a到b，有解得：电场线垂直于等势线，且沿电场线方向电势逐渐降低，故匀强电场方向水平向右，故A正确；B．匀强电场场强大小故B错误；C．电场力当电场力与重力合力与圆心在一条直线上时，对圆环的压力达到最大和最小，根据几何关系可知，最大速度根据牛顿第二定律解得最大支持力为：根据牛顿第三定律可知，最大压力为1．5mg；根据几何关系可知，最小速度根据牛顿第二定律解得最小支持力为：故C正确D错误。故选AC。8、AC【解析】

A．设AE中点为G，如图所示，则根据匀强电场的性质可解得该点的电势为则所以GC连线是一个等势线；电场线与等势面垂直，且由电势高的等势面指向电势低的等势面，所以电场强度的方向由E指向A，故A正确；B．EA两点间的电势差为EA两点间的距离再根据电场强度公式可得故B错误；C．沿着电场线方向电势逐渐降低，因此H点电势最高，则而解得故C正确；D．电子从D沿着圆周移到F点，电势先升高后降低，电子带负电，电势能先减小后增加，静电力先做正功后做负功，故D错误。故选AC。9、AB【解析】

A．从同一高度水平发出两个速度不同的排球，根据平抛运动规律，竖直方向上有可知两排球下落相同高度所用的时间相等，A项正确；B．由可知两排球下落相同高度时在竖直方向上的速度相同，B项正确；C．由平抛运动规律可知水平方向上有x=vt，可知速度较大的排球通过相等的水平距离所用的时间较少，C项错误；D．由于做平抛运动的排球在竖直方向的运动为自由落体运动，两排球在落地前的一小段相等时间内下降的高度相同，D项错误。故选AB。10、BC【解析】

A．相等质量的甲，乙两种不同材料的滑块分别无初速放在传送带底端，最终都与传送带速度相等，动能增加量相同，但甲的速度增加的慢，说明甲受到的摩擦力小，故甲滑块与皮带的动摩擦因数小于乙滑块与皮带的动摩擦因数，故A错误；B．由于动能增加量相同，重力势能增加也相同，故甲、乙两滑块机械能变化量相同，故B正确；CD．动能增加量相同，即得相对位移滑块与皮带间摩擦生热为等于系统内能的增加量，根据知甲滑块与皮带摩擦产生的热量大于乙滑块与皮带摩擦产生的热量，电动机对皮带做的功等于系统摩擦产生的内能和滑块机械能的增加量，由于滑块机械能增加相同，则甲运动时电动机对皮带所做的功大于乙运动时电动机对皮带所做的功，故C正确，D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、0.670B释放小车时遮光片到光电门的距离【解析】

（1）[1]游标卡尺主尺读数为0.6cm，游标尺第14条刻度与主尺上某一-刻度对齐，则游标读数为，所以最终读数为:。（2）[2]将长木板的右端适当垫高，以平衡摩擦力，是为了使细线的拉力等于小车受到的合外力，选项A错误;砂和砂桶的总质量远小于小车的质量，可以使细线的拉力近似等于砂和砂桶的总重力，选项B正确;使连接小车的细线与长木板平行是为了保持小车受到的合外力不变，选项C错误;减小遮光片的宽度，能提高测量小车速度和加速度的精度，选项D错误。（3）[3][4]还需要测量释放小车时遮光片到光电门的距离，小车的加速度（4）[5]由得为了使图象能直观地反映物理量之间的关系，应该作出图象，当图象为过原点的一条倾斜直线时，表明质量一定时，加速度与合力成正比。12、BC【解析】

（1）[1]若闭合电键S1，将单刀双掷电键S2掷向a，改变电阻箱R的阻值得到一系列的电压表的读数U，根据闭合电路欧姆定律可知则（2）[2]根据闭合电路欧姆定律变形得到与R的关系式，（3）[3][4]由题图所示电路图可知，利用伏阻法时，由于电压表的分流作用，通过电源的电流大于，这是造成系统误差的原因。若考虑通过电压表的电流，则表达式为则则利用安阻法时，考虑电流表内阻，可得则图丙中图像的斜率的倒数等于电源的电动势E。那么根据，可得，（4）[5]AB．根据电源的输出规律可知，当内外电阻相等时输出功率最大，当外电阻大于内电阻时，随着外电阻的增大，输出功率将越来越小，又由可知，电动势相同，内阻越小，最大输出功率越大，甲的电阻大于乙的电阻，所以乙的最大功率大于甲的最大功率，故A错