2022届青海省西宁市第四高考仿真卷物理试卷含解析

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0.5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、质量为加的铁锤从高〃处落下，打在水泥桩上，铁锤与水泥桩撞击的时间是乙则撞击过程中，铁锤对桩的平均冲

击力大小为（）

tnj2eh„12gh〃m&h一mdsh

A.-N----pmgB.-N------mgC.pmgD.-N-----mg

tttt

2、48是固定在空中的光滑水平横杆，一质量为M的物块穿在杆48上，物块通过细线悬吊着一质量为胆的小球.现

用沿杆的恒力尸拉物块使物块、小球一起（保持相对静止）向右运动，细线与竖直方向夹角为0,则以下说法正确的

是（）

A.杆对物块的支持力为Mg

B.细线上的拉力为第

sin夕

C.•F=（A/+，〃）gtan。

D.物块和小球的加速度为gsin。

3、如图所示，把一块不带电的锌板接在验电器上，用紫外线灯照射锌板，验电器的金属箔片张开，则下列说法中正确

的是（）

验电•

1

A.紫外线的波长比可见光长

B.验电器的金属箔片带正电

C.从锌板逸出电子的动能都相等

D.若改用红外灯照射，验电器的金属箔片一定张开

4、如图所示的电路，闭合开关S后，a、b、c三盏灯均能发光，电源电动势E恒定且内阻r不可忽略.现将变阻器R

的滑片稍向上滑动一些，三盏灯亮度变化的情况是（）

B.a灯和c灯变亮，b灯变暗

C.a灯和c灯变暗，b灯变亮

D.a灯和b灯变暗，c灯变亮

5、来自太阳的带电粒子会在地球的两极引起极光.带电粒子与地球大气层中的原子相遇，原子吸收带电粒子的一部分

能量后，立即将能量释放出来就会产生奇异的光芒，形成极光.极光的光谐线波长范围约为310nm〜670nm.据此推

断以下说法不正确的是

A.极光光谐线频率的数量级约为10“Hz

B.极光出现在极地附近与带电粒子受到洛伦兹力有关

C.原子在从高能级向低能级跃迁时辐射出极光

D.对极光进行光谱分析可以鉴别太阳物质的组成成分

6、如图所示，真空中，垂直于纸面向里的匀强磁场只在两个同心圆所夹的环状区域存在（含边界），两圆的半径分别为

K、3R,圆心为O.一重力不计的带正电粒子从大圆边缘的P点沿PO方向以速度肛射入磁场，其运动轨迹如图，轨

迹所对的圆心角为120。.若将该带电粒子从P点射入的速度大小变为也时，不论其入射方向如何，都不可能进入小圆

内部区域，则力：也至少为

A[T「4Gn,H

A・------B♦,3C♦--------D♦2-y3

33

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、两根长直导线4、平行放置，如图所示为垂直于导线的截面图，图中。点为两根导线连线的中点，M、N为

。匕的中垂线上的两点且与a、等距，两导线中通有恒定电流，已知直线电流在某点产生的磁场的磁感应强度3的大

小跟该点到通电导线的距离，•成反比，则下列说法中正确的是（）

A.若以匕中通以等大同向电流，。点的磁感应强度为零

B.若公匕中通以等大反向电流，则M点和N点的磁感应强度相同

C.若〃中通以大小不等的反向电流，则磁感应强度为零的点在a、〃之间的连线上

D.若a、人中通以大小不等的同向电流，则磁感应强度为零的点在a、人连线的延长线上

8、如图甲所示，竖直放置的。形导轨上端接一定值电阻R,。形导轨之间的距离为2L,导轨内部存在边长均为L的

正方形磁场区域尸、Q,磁场方向均垂直导轨平面（纸面）向外。已知区域尸中的磁场按图乙所示的规律变化（图中的坐

标值均为已知量），磁场区域0的磁感应强度大小为灰。将长度为2L的金属棒MN垂直导轨并穿越区域Q放置，金

属棒恰好处于静止状态。已知金属棒的质量为机、电阻为r,且金属棒与导轨始终接触良好，导轨的电阻可忽略，重

力加速度为g。则下列说法正确的是（）

A.通过定值电阻的电流大小为岩7

2£＞（）L

B.OF时间内通过定值电阻的电荷量为黄

C.定值电阻的阻值为3二B°

mg(B.-B^L

D.整个电路的电功率为上Y—―

咐

9、如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在U0时刻波的图像，波源s位于原点。处，波速v=4m/s,振幅

A=2cm。/=0时刻，平衡位置在x=8m处的质点产刚好开始振动，质点M的平衡位置在x=12m处。则下列说法正

A.波源s的起振方向沿y轴正方向

B.波源s的振动周期为0.5s

C.Uis时刻，质点尸运动到M点

D.质点尸的振动方程为j=2sin(/)cm

E.在1=0到t=3.5s这段时间内，质点M通过的路程为10cm

10、“、〃两束单色光从水中射向空气发生全反射时，a光的临界角大于b光的临界角，下列说法正确的是()

A.以相同的入射角从空气斜射入水中，。光的折射角小

B.分别通过同一双缝干涉装置，a光形成的相邻亮条纹间距大

C.若a光照射某金属表面能发生光电效应，。光也一定能

D.通过同一玻璃三棱镜，。光的偏折程度大

E.分别通过同一单缝衍射装置，5光形成的中央亮条纹窄

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)如图所示为某同学完成验证平行四边形定则实验后留下的白纸.

.05X,

(1)根据图中数据，尸合的大小是一N.

(3)观察图象发现，理论的合力/合与一个弹簧秤拉动时的拉力用差异较大，经验证凡测量无误，则造成这一现象可

能的原因是—

A.用手压住结点后拉弹簧秤并读数

B.初始时一个弹簧秤指示在0.4N处而未调零

C.两个弹簧秤首次拉动时结点位置的记录有较大偏差

D.拉动过程中绳套从弹簧秤上脱落，装上后继续实验.

12.（12分）用如图实验装置验证，小、，〃2组成的系统机械能守恒。，"2从高处由静止开始下落，，力上拖着的纸带打出

一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证系统机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带：两物

体从静止释放，0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。已知

»n=50g>/«2=150g,交流电的频率为50Hz,g取9.8m/s2贝！|：（结果保留两位有效数字）

（1）在纸带上打下记数点5时的速度吟m/s；

（2）在计数点0到计数点5过程中系统动能的增量AEK=J,系统势能的减少量AEP=J；

（3）实验结论：«

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）图甲为光滑金属导轨制成的斜面，导轨的间距为/=1m,左侧斜面的倾角6=37°,右侧斜面的中间用阻

值为R=2O的电阻连接。在左侧斜面区域存在垂直斜面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为片=O.5T,右侧斜面轨

道及其右侧区域中存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为刍=0.51\在斜面的顶端e、f两点分别用等长的轻质柔

软细导线连接导体棒功，另一导体棒cd置于左侧斜面轨道上，与导轨垂直且接触良好，外棒和cd棒的质量均为

机=0.2kg,口棒的电阻为（=2Q,cd棒的电阻为弓=4Q。已知f=0时刻起，cd棒在沿斜面向下的拉力作用下开

始向下运动（cd棒始终在左侧斜面上运动），而ab棒在水平拉力F作用下始终处于静止状态，F随时间变化的关系如图

乙所示，好棒静止时细导线与竖直方向的夹角8=37。。其中导轨的电阻不计，图中的虚线为绝缘材料制成的固定支

架。

甲乙

(1)请通过计算分析cd棒的运动情况；

⑵若r=o时刻起，求2s内cd受到拉力的冲量；

(3)3s内电阻R上产生的焦耳热为2.88J,则此过程中拉力对cd棒做的功为多少？

14.(16分)如图所示，平行导轨宽为“倾角为仇处在垂直导轨平面向下的匀强磁场中，磁感强度为3,CD为磁

场的边界，导轨左端接一电流传感器，CD右边平滑连一足够长的导轨。质量为花电阻为R的导体棒ab长也为L,

两端与导轨接触良好，自导轨上某处由静止滑下。其余电阻不计，不计一切摩擦和空气阻力，重力加速度为g。

⑴棒ab上的感应电流方向如何？

(2)棒ab在磁场内下滑过程中，速度为，时加速度为多大？

(3)若全过程中电流传感器指示的最大电流为/oo求棒ab相对于CD能上升的最大高度。

15.(12分)如图所示，棱镜的截面为直角三角形ABC,NA=30°，斜边棱镜材料的折射率为〃=血。在此

截面所在的平面内，一条光线以45’的入射角从AC边的中点M左侧射入棱镜。(不考虑光线沿原路返回的情况，已知

光速为c)

(1)画出光在棱镜中传播的光路图;

⑵求光在棱镜中传播的时间。

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、A

【解析】

根据自由落体的运动学公式V2=2gh,可得铁锤碰前的速度为

v^y12gh

取向下为正，对铁锤由动量定理得

(mg—=O-mv

解得

my/2gh

F---------Fmg

t

由牛顿第三定律可得，铁锤对桩的作用力大小

r,rm^lgh

F=F=--------Fmg

故A正确，BCD错误。

故选A。

2,C

【解析】

对小球和物块组成的整体，分析受力如图1所示，

N

根据牛顿第二定律得：水平方向：/=(3/+»)<3,竖直方向：N=(M+mg.故A错误；以小球为研究对象，分析

受力情况如图2所示，由牛顿第二定律得：mgtcBi6=ma.7=当,故B错误；对整体在水平方向：

8S9

F=\m~M\a=\m^M']gl2n.6,故选项C正确，选项D错误.

【点睛】

以小球和物块整体为研究对象，分析受力，根据牛顿第二定律研究横杆对M的摩擦力、弹力与加速度的关系.对小球

研究，根据牛顿第二定律，采用合成法研究细线与竖直方向的夹角、细线的拉力与加速度的关系.

3、B

【解析】

A.根据电磁波谱内容可知，紫外线的频率大于可见光，根据:

c=4_f

则紫外线波长小于可见光，A错误；

B.发生光电效应时，有光电子从锌板飞出，锌板失去电子带正电，所以验电器带正电，B正确;

C.根据光电效应方程知，光电子的最大初动能为：

Ekm-hv-W0

但不是所有电子的动能等于最大初动能，C错误；

D.根据光电效应产生条件，当红外灯照射，则红外线频率小于紫外线，因此可能不发生光电效应现象，则验电器金

属箔不一定张开，D错误。

故选B。

4、B

【解析】

变阻器R的滑片稍向上滑动一些，滑动变阻器电阻减小，根据“串反并同”与其串联的灯泡C电流增大，变亮，与其并

联的灯泡b电流减小，变暗，与其间接串联的灯泡a电流增大，变亮，B对；

5、D

【解析】

c3x108

A.极光光谐线频率的最大值看皿Hzx9.7x10"Hz；极光光谐线频率的最小值

X-3.1xlO3xlO-'°

8

c3x10

ZniLTLrs3s|o"Z".5X1014Hz.则极光光谐线频率的数量级约为lO^Hz,故A正确•

%6.7x10xlO-

B.来自太阳的带电粒子到达地球附近，地球磁场迫使其中一部分沿着磁场线集中到南北两极.当他们进入极地的高

层大气时，与大气中的原子和分子碰撞并激发，产生光芒，形成极光.极光出现在极地附近与带电粒子受到洛伦兹力

有关，故B正确；

C.地球大气层中的原子吸收来自太阳带电粒子的一部分能量后，从高能级向低能级跃迁时辐射出极光故C项正确；

D.地球大气层中的原子吸收来自太阳的带电粒子的一部分能量后，从高能级向低能级跃迁时辐射出极光.对极光进

行光谱分析可以鉴别地球大气层的组成成分，故D错误。

本题选不正确的，答案为D。

6、B

【解析】

粒子在磁场中做圆周运动，如图:

由几何知识得：/；=—芸=6/?,洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qv.B=m^-,解得：匕=1邂；

tan60''相

当该带电粒子从P点射入的速度大小变为力时，若粒子竖直向上射入磁场粒子恰好不能进入磁场时，即粒子轨道半径

4=R，则不论其入射方向如何，都不可能进入小圆内部区域，此时洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：

qv^B^m^-,解得：彩=史色，贝J：%：%=百，故B正确，ACD错误.

r2m

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。

7、AB

【解析】

A.若以。中通以等大同向电流，根据安培定则可知，两条导线在O点产生的磁场等大反向，则O点的磁感应强度

为零，选项A正确；

B.若a、人中通以等大反向电流，假设。电流向里，方中电流向外；根据安培定则以及磁场叠加原理判断得知，两根

通电导线在MN两点产生的磁感应强度方向均向下且大小相等；同理若假设a电流向外，5中电流向里；根据安培定

则以及磁场叠加原理判断得知，两根通电导线在MN两点产生的磁感应强度方向均向上且大小相等；故B正确；

C.若a、人中通以大小不等的反向电流，则两电流在以人之间的连线上各点的磁场方向相同，磁感应强度不可能为

零，选项C错误；

D.若a、b中通以大小不等的同向电流，则两电流在以匕连线的延长线上各点的磁场方向相同，则磁感应强度不可

能为零，选项D错误；

故选AB.

8、BD

【解析】

A.金属棒恰好处于静止状态，有

mg=BnIL

解得电流大小

1=空

BJ

故A错误；

B.0〜fi时间内通过定值电阻的电荷量

q=%=吗

B°L

B项正确；

C.根据题图乙可知，感应电动势

Ci——

△tA

又

E=I（R+r）

联立解得

（B「B°）EB。

i\----------------r

mgt]

故C错误；

D.整个电路消耗的电功率

p*mg_mg（B「Bo）L

r—LLI--------------------x=--------------------------

4BJBot}

故D正确。

故选BD„

9、ADE

【解析】

A.已知波沿x正方向传播，而尸点刚好起振，由同侧法可知起振方向沿y轴正方向，故A正确;

B.由图读出％=8m,根据

T48c

T=—=—s=2s

v4

故B错误；

C.参与传播的质点振动在平衡位置沿y轴振动，并不会沿x轴传播，故C错误；

D.质点的振幅为2cm,则振动方程y=2sin(R)cm,故D正确；

E.时间关系为

_3

△t-3.5s=TH•—T

4

M点起振需要时间Is,剩下的时间振动的路程为

4

s=5A=10cm

故E正确。

故选ADEo

10、BCE

【解析】

A.由题知。光的临界角大于力光的临界角，根据

・C1

sinC=—

n

可知〃光的折射率较小，波长较大，光以相同的入射角从空气斜射入水中，根据

sinz

n=----

sinr

可知〃光的折射角较大，故A错误；

B.根据双缝干涉条纹间距公式

AAx——LA.

d

因。光的波长较大，所以a光形成的相邻亮条纹间距大，故B正确；

C.a光的频率小，照射某金属表面能发生光电效应，所以5光频率大，也一定能发生光电效应，故C正确；

D.〃光的折射率较小，通过玻璃三棱镜后，偏折程度小，故D错误；

E.a光的频率小，波长长，通过单缝发生衍射，中央亮条纹宽，故E正确。

故选BCE,

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。

11,1.8AC

【解析】

⑴口]根据图象，结合比例尺可得尸产1.8N

(2)[2]A.用手压住结点后拉弹簧秤并读数，造成弹簧秤与木板不平行可能造成这一现象，故A正确；

B.图中两分力夹角为锐角，初始时一个弹簧秤指示在0.4N处而未调零，这一个分力会有相差0.4N的错误，不会造成

合力也相差0.4N,故B错误；

C.两个弹簧秤首次拉动时结点位置的记录有较大偏差，造成一个弹簧秤拉的效果与两个弹簧秤拉的效果不同，可能造

成这一现象，故C正确；

D.拉动过程中绳套从弹簧秤上脱落，装上后继续实验，对实验结果没有影响，故D错误。

12、2.40.580.59在误差允许的范围内，两物体组成的系统在运动过程中机械能守恒

【解析】

在纸带上打下计数点5时的速度：

%0.216+0.264.0/,

v=46=----------------m/s=2.4m/s

2T0.2

(2)[2]在计数点0到计数点5过程中，系统动能的增量为：

2

=Ek5-0=y(zn1+/M2)v5=0.58J

⑶系统重力势能减小量为：

m2一/)=0.1x9.8x0.6J=0.59J

(3)[4]根据前面的数据，可以得到：在误差允许的范围内，两物体组成的系统在运动过程中机械能守恒。

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、(l)cd棒在导轨上做匀加速度直线运动；(2)L6N.S;(3)43.2J

【解析】

⑴设绳中总拉力为T,对导体棒。〃分析，由平衡方程得：

F=TsinQ+Bll

7bos0=mg

解得：

F=mgtanG+BIl=1.5+0.5/

由图乙可知：

F=1.5+0.2r

则有：

/=04

cd棒上的电流为：

〃=0&

则W棒运动的速度随时间变化的关系:

v-St

即cd棒在导轨上做匀加速度直线运动。

(2)出?棒上的电流为：

/=04

则在2s内，平均电流为0.4A,通过的电荷量为0.8C,通过〃棒的电荷量为1.6C

由动量定理得：

IF+mgsinO?-Bl