黑龙江省哈尔滨市师范大学附属中学2021-2022学年高考物理四模试卷含解析

2021-2022学年高考物理模拟试卷考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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，一根长直导线竖直放置，通以向上的电流。直导线与铜圆环紧贴但相互绝缘，且导线经过环心O。下述各过程中，铜环中有感应电流的是（）A．环竖直向上匀速运动B．环绕环心O匀速转动C．环向左匀速运动D．环以导线为轴匀速转动2．工在生产纺织品、纸张等绝缘材料时为了实时监控其厚度，通常要在生产流水线上设置如图所示传感器。其中A、B为平行板电容器的上、下两个极板，上下位置均固定，且分别接在恒压直流电源的两极上（电源电压小于材料的击穿电压）。当流水线上通过的产品厚度减小时，下列说法正确的是（）A．A、B平行板电容器的电容增大B．A、B两板上的电荷量变大C．有电流从a向b流过灵敏电流计D．A、B两板间的电场强度变大3．医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度.电磁血流计由一对电极a和b以及一对磁极N和S构成，磁极间的磁场是均匀的.使用时，两电极a、b均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图所示.由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极a、b之间会有微小电势差.在达到平衡时，血管内部的电场可看做是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零．在某次监测中，两触点间的距离为3.00mm，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为160pV，磁感应强度的大小0.040T.则血流的速度的近似值和电极a、b的正负为A．1.3m/s，a负、b正B．2.7m/s，a正、b负C．1.3m/s，a正、b负D．2.7m/s，a负、b正4．如图，S是波源，振动频率为100Hz，产生的简谐横波向右传播，波速为40m/s。波在传播过程中经过P、Q两点，已知P、Q的平衡位置之间相距0.6m。下列判断正确的是（）A．Q点比P点晚半个周期开始振动B．当Q点的位移最大时，P点的位移最小C．Q点的运动方向与P点的运动方向可能相同D．当Q点通过平衡位置时，P点也通过平衡位置5．如图所示，重力均为G的两小球用等长的细绳a、b悬挂在O点，两小球之间用一根轻弹簧连接，两小球均处于静止状态，两细绳a、b与轻弹簧c恰好构成正三角形。现用水平力F缓慢拉动右侧小球，使细绳a最终竖直，并保持两小球处于静止状态。下列说法正确的是（）A．最终状态时，水平拉力F等于B．最终状态与初态相比，轻弹簧c的弹性势能保持不变C．最终状态与初态相比，右侧小球机械能的增加量等于弹簧弹性势能的减小量加上力F做的功D．最终状态与初态相比，系统的机械能增加6．某静电场的电场线与x轴平行，x轴上各点的电势情况如图所示，若将一带电粒子从坐标原点O由静止释放，该粒子仅在电场力的作用下，沿着x轴正方向运动，已知电场中M、N两点的x坐标分别为5mm、15mm，则下列说法正确的是（）A．在x轴上M、N两点间的电场方向先沿x轴正方向后沿x轴负方向B．该带电粒子一定带负电荷C．在x=10mm的位置，电场强度大小为1000V/mD．该粒子沿x轴从M点运动到N点的过程中，电势能一直增大二、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．分子动理论以及固体、液体的性质是热学的重要内容，下列说法正确的是_____A．物体吸收热量同时对外做功，内能可能不变B．布朗运动反映了悬浮颗粒中分子运动的无规则性C．荷叶上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用D．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点E.两分子间的分子势能一定随距离的增大而增大8．广西壮族自治区处在北纬之间，某极地卫星通过广西最北端与最南端正上方所经历的时间为t，查阅到万有引力常量G及地球质量M。卫星的轨道视为圆形，忽略地球自转，卫星的运动视为匀速圆周运动，根据以上信息可以求出（）A．该卫星周期B．该卫星受到的向心力C．该卫星的线速度大小D．地球的密度9．如图所示，橡皮筋的一端固定在O点，另一端拴一个物体，O点的正下方A处有一垂直于纸面的光滑细杆，OA为橡皮筋的自然长度。已知橡皮筋的弹力与伸长量成正比，现用水平拉力F使物体在粗糙的水平面上从B点沿水平方向匀速向右运动至C点，已知运动过程中橡皮筋处于弹性限度内且物体对水平地面有压力，下列说法正确的是（）A．物体所受水平面的摩擦力保持不变 B．物体所受地面的支持力变小C．水平拉力F逐渐增大 D．物体所受的合力逐渐增大10．如图所示，光滑的四分之一圆弧轨道竖直放置，轨道的末端的切线水平，一倾角为的斜面体的顶端紧挨着圆弧轨道的末端点放置，圆弧上的点与圆心的连线与水平方向的夹角为。一个小球从点由静止开始沿轨道下滑，经点水平飞出，恰好落到斜面上的点。已知小球的质量，圆弧轨道的半径，重力加速度。下列说法正确的是（）A．小球在点时对轨道的压力大小为 B．、两点的高度差为C．、两点的水平距离为 D．小球从点运动到点的时间为三、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）在测量干电池电动势E和内阻r的实验中，小明设计了如图甲所示的实验电路，S2为单刀双掷开关，定值电阻R0=4Ω。合上开关S1，S2接图甲中的1位置，改变滑动变阻器的阻值，记录下几组电压表示数和对应的电流表示数；S2改接图甲中的2位置，改变滑动变阻器的阻值，再记录下几组电压表示数和对应的电流表示数。在同一坐标系内分别描点作出电压表示数U和对应的电流表示数Ⅰ的图像，如图乙所示，两直线与纵轴的截距分别为3.00V、2.99V，与横轴的截距分别为0.5A、0.6A。(1)S2接1位置时，作出的U－I图线是图乙中的____________（选填“A”或“B”）线；测出的电池电动势E和内阻r存在系统误差，原因是____________。(2)由图乙可知，干电池电动势和内阻的真实值分别为E真=____________，r真=____________。(3)根据图线求出电流表内阻RA=____________。12．（12分）为了验证机能守恒定律，同学们设计了如图甲所示的实验装置：（1）实验时，该同学进行了如下操作：①将质量分别为和的重物、（的含挡光片、的含挂钩）用绳连接后，跨放在定滑轮上，处于静止状态，测量出____________（填“的上表面”、“的下表面”或“挡光片中心”）到光电门中心的竖直距离。②如果系统（重物、）的机械能守恒，应满足的关系式为_______。（已知重力加速度为，经过光电门的时间为，挡光片的宽度以及和和）。（2）实验进行过程中，有同学对装置改进，如图乙所示，同时在的下面挂上质量为的钩码，让，经过光电门的速度用表示，距离用表示，若机械能守恒，则有______。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，质量为的长木板放在光滑水平地面上，在长木板的最右端和距右端的点处各放一物块和（均可视为质点），物块的质量为，物块的质量为，长木板点左侧足够长，长木板上表面点右侧光滑，点左侧（包括点）粗糙物块与长木板间的动摩擦因数，现用一水平向右的恒力作用于长木板上，使长木板由静止开始运动，设物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，求：(1)当长木板由静止开始运动时，若要物块与长木板保持相对静止，拉力满足的条件；(2)若拉力，在物块相碰时撤去拉力，物块与发生弹性碰撞，碰撞之后物块的速度和物块的速度。14．（16分）如图所示，一足够长的水平传送带以速度v=2m/s匀速运动，质量为m1=1kg的小物块P和质量为m2=1.5kg的小物块Q由通过定滑轮的轻绳连接，轻绳足够长且不可伸长．某时刻物块P从传送带左端以速度v0=4m/s冲上传送带，P与定滑轮间的绳子水平．已知物块P与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度为g=10m/s2，不计滑轮的质量与摩擦，整个运动过程中物块Q都没有上升到定滑轮处．求：(1)物块P刚冲上传送带时的加速度大小；(2)物块P刚冲上传送带到右方最远处的过程中，PQ系统机械能的改变量；(3)若传送带以不同的速度v（0<v<v0）匀速运动，当v取多大时物块P向右冲到最远处时，P与传送带间产生的摩擦生热最小？其最小值为多大？15．（12分）如图，平板小车静止在光滑水平地面上，其右端固定一半圆形光滑轨道BC与车上表面相切于B点，B端右边x0=2m处有一与小车等高的台阶。一质量m=2.0kg可视为质点的物块以某－初速度滑上小车最左端A处，当物块运动到小车最右端B处时，小车与台阶相碰后立即静止，此后物块恰能沿圆弧轨道运动到最高点C。已知小车与轨道的总质量M=1.0kg，轨道半径R=0.5m，物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2，g取10m/s2。求：(1)小车的运动时间t；(2)小车的长度L。

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】

AD．直导线中通以恒定的电流时，产生稳恒的磁场，根据安培定则判断可知，直导线两侧的磁场方向相反，由于左右对称，当环竖直向上、向下匀速运动或以直导线为轴转动，穿过铜环的磁通量始终为零，保持不变，所以没有感应电流产生，AD错误；B．环绕环心O匀速转动，穿过铜环的磁通量始终为零，没有感应电流产生，B错误；C．环向左匀速运动，磁通量增加，有感应电流产生，C正确。故选C。2、C【解析】

A．根据可知当产品厚度减小，导致减小时，电容器的电容C减小，A错误；BC．根据可知极板带电量Q减小，有放电电流从a向b流过，B错误，C正确；D．因两板之间的电势差不变，板间距不变，所以两板间电场强度为不变，D错误。故选C。3、C【解析】血液中正负离子流动时，根据左手定则，正离子受到向上的洛伦兹力，负离子受到向下的洛伦兹力，所以正离子向上偏，负离子向下偏，则a带正电，b带负电．最终血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零，则有：，代入数据解得：v=1.3m/s，故C正确，ABD错误．4、D【解析】

A．根据可知，波长又故Q点比P点晚1.5个周期开始振动，A错误；BC．P、Q两点的平衡位置距离是半个波长的奇数倍，故两者振动情况完全相反，即两点的运动方向始终相反，当Q点的位移最大时，P点的位移也最大，但两者方向相反，BC错误；D、两点平衡位置距离是半个波长的奇数倍，所以当Q通过平衡位置时，P点也通过平衡位置，但两者运动方向相反，D正确。故选D。5、D【解析】

AB．以左边小球为研究对象，初状态受到重力、弹簧弹力和细绳拉力，如图所示根据平衡条件可得细绳拉力，其中θ=30°，则根据对称性可知，初状态细绳b的拉力大小为，末状态以右边的小球为研究对象，受到重力、细绳b的拉力和水平方向拉力而平衡，根据图中几何关系可得其中α＞θ，则根据平衡条件可得：F=Gtanα，由于弹簧的长度发生变化，轻弹簧c的弹性势能改变，后来三边构成的三角形不是等边三角形，故α≠60°，则，故AB错误。C．最终状态与初态相比，根据能量守恒可知，两球机械能的增加量等于弹簧弹性势能的减小量加上力F做的功，而左侧小球机械能减小，故右侧小球增加量大于弹簧弹性势能的减小量加上力F做的功，故C错误；D．两球和弹簧组成的系统机械能的增加量等于外力F做的功，由于F做正功，故系统机械能增加，故D正确。故选D。6、C【解析】

A．由φ-x图像知从M点到N点电势降低，根据沿着电场线方向电势降低可知在x轴上M、N两点间的电场方向沿x轴正方向，A项错误；B．粒子受力方向和电场方向相同，故粒子带正电荷，B项错误；C．在φ-x图像中，图线斜率表示电场强度的大小，电场强度大小为1000V/mC项正确；D．粒子沿x轴从M点运动到N点的过程中，电场力一直做正功，电势能一直减小，D项错误。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、ACD【解析】

A．物体吸收热量同时对外做功，二者相等时，内能不变，故A正确；B．布朗运动反映了液体分子运动的无规则性，故B错误；C．荷叶上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用，故C正确；D．液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性，彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，故D正确；E．分子间的作用力若表现为引力，分子距离增大，分子力做负功，分子势能增大，若分子力表现为斥力，分子距离增大，分子力做正功，分子势能减少，故E错误；故选ACD。8、AC【解析】

A．广西壮族自治区处在北纬之间，某极地卫星通过广西最北端与最南端正上方所经历的时间为，已知转过对应角度的时间，则可以求得运动一周的时间即卫星的周期A正确；B．因为不知道该卫星的质量，根据万有引力定律无法求得卫星受到的向心力大小，B错误；C．据万有引力提供圆周运动向心力已知质量和周期及常量可以求得卫星的轨道半径，根据可以求得卫星的线速度大小，C正确；D．因为不知道卫星距地面的高度，故无法求得地球的半径，所以无法得到地球的密度，D错误。故选AC。9、AC【解析】

AB．设开始时A离地面的高度为L，设某一时刻绳子与竖直方向的夹角为θ，则绳子的弹力为：其竖直向上分力Fy=Tcosθ=kL故物体对地面的压力为N=mg-kL所以物体对地面的压力保持不变；又因为f=μN，故摩擦力也保持不变，故A正确，B错误；

C．水平拉力F=f+Tsinθ=f+kLtanθ

随着θ的增大，拉力F逐渐增大，故C正确；D．物体始终处于平衡状态，其合外力始终为零，故D错误。故选AC。10、BD【解析】

A．小球从点运动到点根据动能定理有在c点时有代入数据解得，据牛顿第三定律，小球在点时对轨道的压力大小为，故A错误；BCD．小球从点运动到点做平抛运动有解得又由平抛运动规律可知水平位移竖直位移故B正确，D正确，C错误。故选BD。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、B电流表的示数偏小3.00V1.0Ω1.0Ω【解析】

(1)[1]当S2接1位置时，可把电压表、定值电阻与电源看做一个等效电源，根据闭合电路欧姆定律可知电动势和内阻的测量值均小于真实值，所以作出的图线应是B线；[2]测出的电池电动势和内阻存在系统误差，原因是电压表的分流；(2)[3]当S2接2位置时，可把电流表、定值电阻与电源看做一个等效电源，根据闭合电路欧姆定律可知电动势测量值等于真实值，图线应是线，即有[4]由于S2接1位置时，图线的B线对应的短路电流为所以真解得真[5]对线，根据闭合电路欧姆定律可得对应的短路电流为解得电流表内阻为12、挡光片中心【解析】

（1）①[1]需要测量系统重力势能的变化量，则应该测量出挡光片中心到光电门中心的距离；②[2]根据极短时间内的平均速度表示瞬时速度，则系统的末速度为则系统动能的增加量为系统重力势能的减小量为若系统机械能守恒则有（2）[3]若系统机械能守恒则有解得四、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