2022届浙江省乐清外国语学院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.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）

填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"o

2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦

干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。

3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先

划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。

4.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、如图甲所示为用伏安法测量某合金丝电阻的实验电路。实验中分别用最大阻值是5C、50。、500C的三种滑动变

YX

阻器做限流电阻。当滑动变阻器的滑片由一端向另一端移动的过程中，根据实验数据，分别作出电流表读数/随7（7

指滑片移动的距离X与滑片在变阻器上可移动的总长度L的比值）变化的关系曲线仄C,如图乙所示。则图乙中

的图线a对应的滑动变阻器及最适合本实验的滑动变阻器是（）

图乙

A.最大阻值为5c的滑动变阻器：图线”对应的滑动变阻器

B.最大阻值为50。的滑动变阻器；图线b对应的滑动变阻器

C.最大阻值为500。的滑动变阻器；图线》对应的滑动变阻器

D.最大阻值为500。的滑动变阻器；图线c对应的滑动变阻器

2、位于贵州的“中国天眼”是目前世界上口径最大的单天线射电望远镜（FAST）.通过FAST测得水星与太阳的视角为

矶水星、太阳分别与观察者的连线所夹的角），如图所示，若最大视角的正弦C值为Z,地球和水星绕太阳的运动视为匀速

圆周运动，则水星的公转周期为

3、如图所示，是一个研究向心力与哪些因素有关的DIS实验装置示意图，其中质量为机的圆柱体放置在未画出的光

滑圆盘边缘，绳子一端连接小圆柱体，另一端连接力传感器，使圆柱体做匀速圆周运动。圆周运动的轨道半径为，，

光电传感器测定的是圆柱体的线速度。关于这个实验下列说法不正确的是（）

A.研究向心力与半径的关系时，保持圆柱体线速度和质量一定，应画尸图像

B.研究向心力与线速度的关系时，保持圆柱体质量和运动半径一定，应画尸--图像

C.研究向心力与质量的关系时，保持圆柱体线速度和运动半径一定，应画尸-〃［图像

D.如能保证两个传感器同步记录，圆筒可以不做匀速圆周运动，同样可以完成该实验目的

4、如图，绝缘光滑圆环竖直放置，。、dc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，瓦连线与竖直方向成30。角，三个小球均处于静止状态。下列说法正确的是（）

A.“、b、c小球带同种电荷B.a、小球带异种电荷，b、c小球带同种电荷

C.a、b小球电量之比为由D.a、b小球电量之比也

69

5、某发电机通过理想变压器给定值电阻R提供正弦交流电，电路如图，理想交流电流表A,理想交流电压表V的读

数分别为I、U,R消耗的功率为P。若发电机线圈的转速变为原来n倍，则

A.R消耗的功率变为nP

B.电压表V的读数为nU

C.电流表A的读数仍为I

D.通过R的交变电流频率不变

6、在超导托卡马克实验装置中，质量为犯的：H与质量为的：H发生核聚变反应，放出质量为〃％的；n,并生成

质量为加4的新核。若已知真空中的光速为，，则下列说法正确的是（）

A.新核的中子数为2,且该新核是；He的同位素

B.该过程属于a衰变

C.该反应释放的核能为（%+64-町一加2）^

D.核反应前后系统动量不守恒

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。分。

3

7、下面是有关地球和月球的一些信息：（1）月球轨道半径约为地球半径的60倍；（2）月球密度约为地球密度的y；（3）

3

月球半径约为地球半径的石。地球和月球均可视为质量均匀分布的球体且忽略自转，根据以上信息可得（）

A.月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的

9

B.月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的笈

C.月球绕地球运行的加速度约为地球表面重力加速度的

D.月球绕地球运行的速率约为第一宇宙速度的］

8、如图所示，P点为一粒子源，可以产生某种质量为，〃电荷量为4的带正电粒子，粒子从静止开始经MN两板间的

加速电场加速后从。点沿纸面以与CW成30。角的方向射入正方形加七4匀强磁场区域内，磁场的磁感应强度为B,方

向垂直于纸面向里，正方形。从小边长为。，。点是〃边的中点，不计粒子的重力以及粒子间的相互作用，则下列说

法正确的是（）

A.若加速电压U为剪三时，粒子全部从以/边离开磁场

m

22

B.若加速电压U为迫D土时，粒子全部从qb边离开磁场

7m

C.若加速电压u为型上时，粒子全部从儿,边离开磁场

9m

D.若加速电压U由剪岂变为变土时，粒子在磁场中运动时间变长

19/7120/71

9、一质量为机的物体静止在水平地面上，在水平拉力产的作用下开始运动，在0〜6s内其速度与时间关系图象和拉

力的功率与时间关系图象如图所示，取小l()m/s2,下列判断正确的是()

A.0〜6s内物体克服摩擦力做功24J

B.物体的质量，〃为2kg

C.0〜6s内合外力对物体做的总功为120J

D.0〜6s内拉力做的功为156J

10、如图所示，长方体物块上固定一长为L的竖直杆，物块及杆的总质量为如2,%质量为机的小环套在杆上，当小

环从杆顶端由静止下滑时，物块在水平拉力尸作用下，从静止开始沿光滑水平面向右匀加速运动，环落至杆底端时,

物块移动的距离为2L,已知尸=3"七重力加速度为g.则小环从顶端下落到底端的运动过程

A.小环通过的路程为逐L

B.小环所受摩擦力为华

C.小环运动的加速度为冬

2

D.小环落到底端时，小环与物块及杆的动能之比为5:8

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)某同学设计出如图所示的实验装置来“验证机械能守恒定律”，让小球从A点自由下落，下落过程中经过A

点正下方的光电门B时，光电计时器记录下小球通过光电门时间f,当地的重力加速度为g。

(1)为了验证机械能守恒定律，该实验还需要测量下列哪些物理量________o

A.小球的质量m

B.AB之间的距离V

C.小球从A到B的下落时间3t

D.小球的直径d

（2）小球通过光电门时的瞬时速度v=（用题中所给的物理量表示）。

（3）调整AB之间距离“，多次重复上述过程，作出:随"的变化图象如图所示，当小球下落过程中机械能守恒时,

该直线斜率ko=.

（4）在实验中根据数据实际绘出）一”图象的直线斜率为"Ck<ko\则实验过程中所受的平均阻力/与小球重力

的比值V=LXSXPO='X2^X3=2^5=（用人脑表示）。

3344

12.（12分）为测量弹簧压缩时具有的弹性势能和滑块B的质量，某同学用如图的装置进行实验。气垫导轨上有A、B

两个滑块，A上固定一遮光片，左侧与被压缩且锁定的弹簧接触，右侧带有橡皮泥。已知A的质量为遮光片的宽

度为由打开电源，调节气垫导轨使滑块A和B能静止在导轨上。解锁弹簧，滑块A被弹出后向右运动，通过光电门

1后与B相碰，碰后粘在一起通过光电门2。两光电门显示的遮光时间分别为AA和△5由此可知碰撞前滑块A的速

度为，锁定时弹簧只有的弹性势能为Ep=,B的质量,“2=o（用已知和测得物理量的符号

表示）

遮光片光电门1光电门2

®$

气垫导轨

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）在如图甲所示的平面坐标系xOy内，正方形区域（0<x<d、0勺<d）内存在垂直xOy平面周期性变化的匀

强磁场，规定图示磁场方向为正方向，磁感应强度8的变化规律如图乙所示，变化的周期7可以调节，图中Bo为己

知。在x=d处放置一垂直于x轴的荧光屏，质量为山、电荷量为〃的带负电粒子在U0时刻从坐标原点。沿y轴正方

向射入磁场，不计粒子重力。

2兀m

(1)调节磁场的周期，满足丁，若粒子恰好打在屏上尸(d,0)处，求粒子的速度大小v；

qB0

(2)调节磁场的周期，满足7=标，若粒子恰好打在屏上。(d,d)处，求粒子的加速度大小a；

(3)粒子速度大小为为=妈回时，欲使粒子垂直打到屏上，周期7应调为多大？

6m

14.(16分)如图甲所示，足够长的两金属导轨MM尸。水平平行固定，两导轨电阻不计，且处在竖直向上的磁场中,

完全相同的导体棒〃、分垂直放置在导轨上，并与导轨接触良好，两导体棒的电阻均为R=0.5C,且长度刚好等于两导轨

间距L,两导体棒的间距也为L,开始时磁场的磁感应强度按图乙所示的规律变化，当UO.8s时导体棒刚好要滑动。已知

L=lm,滑动摩擦力等于最大静摩擦力。求：

(1)每根导体棒与导轨间的滑动摩擦力的大小及0.8s内整个回路中产生的焦耳热；

(2)若保持磁场的磁感应强度5=0.5T不变，用如图丙所示的水平向右的力尸拉导体棒b,刚开始一段时间内入做匀加

速直线运动，一根导体棒的质量为多少？

(3)在(2)问条件下。导体棒经过多长时间开始滑动？

15.(12分)如图所示，一张纸上用笔点一个点A,纸放在水平桌面上，用一高度为的平行玻璃砖放置在纸上且点

A在玻璃砖的下面，设光在玻璃砖内的折射率为〃，从正上方向下看点A,看到点A的深度为多少？

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】

从图乙中可以看出a曲线在滑片移动很小距离，就产生了很大的电流变化，说明该滑动变阻器阻值远大于被测量电阻

阻值，所以a图对应500。滑动变阻器，c图线电流几乎不随着距离工变化，说明该滑动变阻器是小电阻，所以对应是

5。的图像，本实验采用的是伏安法测量电阻，为了减小实验误差，应该要保证被测电阻中的电流变化范围适当大一些,

所以选择图中b所对应的滑动变阻器，故ABD错误，C正确。

故选C。

2、A

【解析】

最大视角的定义，即此时观察者与水星的连线应与水星轨迹相切，由三角函数可得：sin。=区，结合题中已知条件

Mm4/

sinO=A,由万有引力提供向心力有：G=八解得:

T，K=T地上，而7地=1年，故般=护年，故B,C,D错误，A正确.故选A.

【点睛】

向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或要求解的物理量选取应用，物理问题经常要结合数学几何关系解决.

3、A

【解析】

A.根据向心力公式结合牛顿第二定律有

F=m——

r

可知研究向心力与半径的关系时，保持圆柱体线速度和质量一定，应画F-,图像，二者呈线性关系，便于研究，A

r

错误；

B.研究向心力与线速度的关系时，保持圆柱体质量和运动半径一定，应画尸-F图像，B正确；

C.研究向心力与质量的关系时，保持圆柱体线速度和运动半径一定，应画尸-加图像，C正确；

D.如能保证两个传感器同步记录，圆筒可以不做匀速圆周运动，光电传感器测量圆柱通过瞬间的线速度，力传感器

测量此时瞬间的向心力（绳子拉力）大小，同样可以完成该实验目的，D正确。

本题选择不正确的，故选A。

4、D

【解析】

AB.对a,a受到重力、环的支持力以及从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6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对分的库仑力也为引力，所以a与c的电性一定相反,

与b的电性一定相同。即：力小球带同种电荷，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

k缚sin600=k簪sin30°

racrtc

又

加：鼠=1：G

解得：

%：%=百：9

故C错误，D正确。

故选D。

5,B

【解析】

当发电机线圈的转速变为原来n倍，发电机产生交流电的电动势有效值和频率都将发生变化。变压器的输入电压变化

后，变压器的输出电压、副线圈的电流、R消耗的功率随之改变，原线圈的电流也会发生变化。原线圈中电流的频率

变化，通过R的交变电流频率变化。

【详解】

B：发电机线圈的转速变为原来n倍，发电机线圈的角速度变为原来n倍，据E,“=NBS0可得，发电机产生交流电电

动势的最大值变为原来n倍，原线圈两端电压变为原来n倍。据以：。2=勺：〃2可得，副线圈两端电压变为原来n倍,

电压表V的读数为nU。故B项正确。

(J2

A：R消耗的功率4=£,副线圈两端电压变为原来n倍，则R消耗的功率变为/P。故A项错误。

C：流过R的电流/?=与，副线圈两端电压变为原来n倍，则流过R的电流人变为原来的n倍；再据《4々：勺，

原线圈中电流变为原来n倍，电流表A的读数为故C项错误。

D：发电机线圈的转速变为原来n倍，发电机产生交流电的频率变为原来的n倍，通过R的交变电流频率变为原来的

n倍。故D项错误。

6、A

【解析】

A.由质量数守恒和电荷数守恒可知新核的质量数和电荷数分别为4和2,新核是；He,是；He的同位素，中子数为2,

故A正确；

B.该过程是核聚变反应，不属于a衰变，故B错误；

C.该反应释放的核能为

AE=A/?JC2=（町+网—/—砥）。2

故C错误；

D.核反应前后系统动量守恒，故D错误。

故选Ao

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、BC

【解析】

AB.天体质量

4

M=pV=-p7iR3

…Mm一二

根据可知

g月=M小一=0岛=9

MRy^~pR~55

故A错误B正确;

Mm

C.根据=可知，月球绕地球运行的加速度

a=G—

且…崇因为「=60R,所以

a_1

7-3600

故C正确;

D.根据G?=〃z匕可知，月球绕地球运行的速率

GM

V=

第一宇宙速度

[GM

所以

上=3

%V60

故D错误。

故选BC»

8、AC

【解析】

A.当粒子的轨迹与边相切时，如图①轨迹所示，设此时粒子轨道半径为彳，由几何关系得

4一£={sin3()

得

rt=a

在磁场中做匀速圆周运动时洛伦兹力提供向心力

q片8=--

彳

粒子在电场中加速过程根据动能定理

qU^-mv,

以上各式联立解得粒子轨迹与ad边相切时加速电压为

5二四

2m

当粒子的轨迹与，心边相切时，如图②轨迹所示，由几何关系可得此时的半径为

2

同理求得此时的加速电压为

U=2qB%2

2-(7+4五〃2

当粒子的轨迹与历边相切时，如图③轨迹所示，由几何关系可得此时的半径为

1

r,=—a

33

同理求得此时的加速电压为

u尸如

18m

当加速电压U为变工大于临界电压■时，则粒子全部从4边离开磁场，故A正确;

m

B.当加速电压为也幺时

7m

qB'cr

“＜干＜02

粒子从be边离开磁场，故B错误;

C.当加速电压。为驻土时

9m

TJqB*..

所以粒子从be边离开磁场,故C正确;

D.加速电压。为幽土和史工时均小于临界电压。3,则粒子从Cd边离开磁场，轨迹如图④所示，根据对称性

19m20m

得轨迹的圆心角为300°，运动时间都为

300,.52兀m5兀m

t=——-T=-x------=------

3606qB3qB

故D错误。

故选AC。

9、BD

【解析】

2~6s内，物体做匀速直线运动，拉力与摩擦力大小相等。0~2s内，物体做匀加速直线运动，根据X图像的斜率求出

加速度，再根据牛顿第二定律求出物体的质量。根据动能定理求合外力对物体做的总功，根据y-f图像的“面积”求出物

体的位移，从而求出摩擦力做功，即可求出拉力做的功。

【详解】

A.在2~6s内，物体做匀速直线运动，由P=&,得

P24

F=—=—N=4N

v6

故物体受到的摩擦力大小

/r=4N

根据v-t图像的“面积”表示物体的位移，知0~6s内物体的位移为

x="6"6=30m

2

物体克服摩擦力做功

Wf=笈=4x30J=120J

故A错误。

B.0〜2s内，物体的加速度

Av6,-,2

a=——=—m/s-2=3m/s

Ar2

由牛顿第二定律可得

F'-f'=ma

在2s末，P—F'v）由图知

P'=60W,v=6m/s

联立解得

F，=10N,m=2kg

故B正确。

C.0~6s内合外力对物体做的总功

1,19

=-WV2-0=-X2X62J=36J

22

故C错误。

D.由动能定理可知

1,

%_叱=-mv2-0

22

Wr=^mv+W(=)^|X2X6+120^J=156J

故D正确。

故选BDo

【点睛】

本题的关键要根据速度时间图像得到物体的运动情况，分析时要抓住速度图像的斜率表示加速度、面积表示位移。要

知道动能定理是求功常用的方法。

10、ABD

【解析】

ABC.水平方向上，据牛顿第二定律有：

F-31ng=3〃?q

代入数据解得：

%=S

小球在水平方向上做初速度为零的匀加速直线运动，另据水平方向的位移公式有：

2

2L=^axt

解得运动时间为：

在竖直方向上有：

L=—at2

2)

解得：

a=良

，2

即小球在竖直方向上做加速度为旦的匀加速直线运动，据牛顿第二定律有:

2

mg-f=may

解得小球所受摩擦力为：

鳖

,2

故小球运动的加速度为：

a=M+d=争

小球的合运动为匀加速直线运动，其路程与位移相等，即为:

S=x=J〃+(2L)2=#)L

故AB正确，C错误；

D.小环落到底端时的速度为：

vjf—at-gx2,f——\[5gL

2K

其动能为：

「5,

Ek^=~mgL

此时物块及杆的速度为：

u杆=aj=gx2

其动能为：

瓦杆=4/〃gL

故有小环与物块及杆的动能之比为5:8,故D正确。

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。

【解析】

该题利用自由落体运动来验证机械能守恒，因此需要测量物体自由下落的高度hAB,以及物体通过B点的速度大小，

在测量速度时我们利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，因此明白了实验原理即可知道需要测量的数据；

由题意可知，本实验采用光电门利用平均速度法求解落地时的速度；则根据机械能守恒定律可知，当减小的机械能应

等于增大的动能；由原理即可明确注意事项及数据的处理等内容。

【详解】

(1)根据机械能守恒的表达式可知，方程两边可以约掉质量，因此不需要测量质量，故A错误；根据实验原理可知,

需要测量的是A点到光电门B的距离H,故B正确；利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，不需要测量下

落时间，故C错误；利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度时，需要知道挡光物体的尺寸，因此需要测量小

球的直径，故D正确。故选BD。

(2)已知经过光电门时的时间小球的直径；则可以由平均速度表示经过光电门时的速度；

必d

故y=7；

2

(3)若减小的重力势能等于增加的动能时，可以认为机械能守恒；则有：mgH=1mv;

即：2gH=(—)2

多那么该直线斜率ko=多。

解得：—

(4)乙图线~y=kH,因存在阻力，则有：mgH-fH=—mv2

t22

fk—k

所以重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为上=今一

mgk。

【点睛】

考查求瞬时速度的方法，理解机械能守恒的条件，掌握分析的思维，同时本题为创新型实验，要注意通过分析题意明

确实验的基本原理才能正确求解。

2

d1d_—AzL.

12、mx-=-----

面5网X

【解析】

⑴由滑块A通过光电门1的运动时间可知，碰撞前滑块A的速度

v,=一

[2]解锁弹簧后，弹簧的弹性势能转化为A碰撞前的动能，故弹性势能

121(d

耳F=/加9=/见

加J

[3]由碰撞后，AB整体通过光电门2的时间，可求得碰撞后AB整体的速度为

d

v2=一

A、B碰撞过程中动量守恒，则有

肛匕=(肛+m2)v2

联立解得

=—NLt、

=mx-----

△八

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)v=；(2)a=')"(其中k=l,2,3........)；(3)T=——(―+，其中sin。」，^=arcsin—；sin^=—,

2mm2kqB2664

133

0=arcsin—；sin。,6=arcsin—。

444

【解析】

qvB=m—

R\

几何关系可得:

2Ri=d

联立解得：

「幽

2m

由几何关系可得:

叵d=k&R],其中k=l、2、3

2

V

qvB=m—；

与

可得：

km

而

qvB

a=-----

m

联立可得:

a=qB、d,其中左勺，3...

m~k

(3)洛伦兹力提供向心力，有:

R片

qvB=m—；

氏3

在每个磁感应强度变化的周期内，粒子在图示4、8两个位置可能垂直击中屏，且满足要求

设粒子运动的周期为7。由题意得:

T