湖南省衡阳市正源学校2022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．研究光电效应现象的实验装置如图（a）所示，用光强相同的黄光和蓝光照射光电管阴极K时，测得相应的遏止电压分别为U1和U2，产生的光电流I随光电管两端电压U的变化规律如图（b）所示。已知电子的质量为m，电荷量为－e，黄光和蓝光的频率分别为v1和v2，且v1<v2。则下列判断正确的是（）A．U1<U2B．图（b）中的乙线是对应黄光照射C．根据题述条件无法算出阴极K金属的极限频率D．用黄光照射时，光电子的最大初动能为eU22．如图甲所示的充电电路中，R表示电阻，E表示电源（忽略内阻）。通过改变电路中的元件参数对同一电容器进行两次充电，对应的电荷量q随着时间t变化的曲线如图乙中的a、b所示。曲线形状由a变化为b，是由于（）A．电阻R变大B．电阻R减小C．电源电动势E变大D．电源电动势E减小3．发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步卫星轨道3（如图所示）。则卫星分别在1、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（）A．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率B．卫星在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度C．卫星在轨道3上具有的机械能大于它在轨道1上具有的机械能D．卫星在轨道3上经过点的加速度大于它在轨道2上经过点的加速度4．在光滑的水平面上有一质量为M、倾角为的光滑斜面，其上有一质量为m的物块，如图所示。物块在下滑的过程中对斜面压力的大小为（）A． B．C． D．5．如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，原线圈上接有的电阻，副线圈接有的负载电阻，原、副线圈匝数之比为，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（）A．副线圈输出交流电的周期为B．电流表的读数为C．电压表的读数为D．若将替换为电阻为的二极管，电流表、电压表读数均不发生变化6．据科学家研究发现，由于潮汐作用，现阶段月球每年远离地球3.8cm，在月球远离地球的过程中，地球正转得越来越慢，在此过程中月球围绕地球的运动仍然看成圆周运动，与现在相比，若干年后（）A．月球绕地球转动的角速度会增大 B．地球同步卫星轨道半径将会增大C．近地卫星的环绕速度将会减小 D．赤道上的重力加速度将会减小二、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．如图所示为“感知向心力”实验示意图，细绳一端拴着一个小砂桶，用手在空中抡动细绳另一端，使小砂桶在水平面内做圆周运动，体会绳子拉力的大小，则下列说法正确的是（）A．细绳所提供的力就是向心力B．只增大砂桶的线速度，则细绳上拉力将会增大C．只增大旋转角速度，则细绳上拉力将会增大D．突然放开绳子，小砂桶将做直线运动8．如图所示，煤矿车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙，煤块与两传送带间的动摩擦因数均为，每隔在传送带甲左端轻放上一个质量为的相同煤块，发现煤块离开传送带甲前已经与甲速度相等，且相邻煤块（已匀速）左侧的距离为，随后煤块平稳地传到传送带乙上，乙的宽度足够大，速度为取，则下列说法正确的是（）A．传送带甲的速度大小为B．当煤块在传送带乙上沿垂直于乙的速度减为0时，这个煤块相对于地面的速度还没有增加到C．一个煤块在甲传送带上留下的痕迹长度为D．一个煤块在乙传送带上留下的痕迹长度为9．下列有关热现象的说法中，正确的是（）A．温度高的物体内能不一定大B．气体的温度升高，所有分子的运动速率都增大C．物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功D．对物体做功不能改变物体的分子势能E.物体的内能跟物体的温度和体积有关10．一简谐机械横波沿x轴正方向传播，时刻波形如图甲所示a、b、d是波上的三个质点。图乙是波上某一质点的振动图像。则下列说法正确的是（）A．该波传播速度大小为3m/s B．图乙可以表示d质点的振动C．图乙可以表示b质点的振动 D．时，质点速度沿y轴负方向三、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）从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电阻Rx的阻值。要求方法简捷，得到多组数据，有尽可能高的测量精度。(1)电流表应选用______，电压表应选用_______。(2)完成图中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏。_____(3)在实验中，有的同学连成下图所示的电路，其中a，b，c，…，k是表示接线柱的字母。请将图中接线错误（用导线两端接线柱的字母表示）、引起的后果、改正的方法（改接、撤消或增添），填在图中表格相应的位置中。接线错误引起的后果改正的方法____________________________________________________________12．（12分）某物理兴趣小组的同学用如图甲所示装置验证机械能守恒定律，轻绳一端固定在光滑固定转轴O处，另一端系一小球．（1）张小明同学在小球运动的最低点和最高点附近分别放置了一组光电门，用螺旋测微器测出了小球的直径，如图乙所示，则小球的直径d＝____mm，使小球在竖直面内做圆周运动，测出小球经过最高点的挡光时间为Δt1，经过最低点的挡光时间为Δt2.（2）戴小军同学在光滑水平转轴O处安装了一个拉力传感器，已知当地重力加速度为g.现使小球在竖直平面内做圆周运动，通过拉力传感器读出小球在最高点时绳上的拉力大小是F1，在最低点时绳上的拉力大小是F2.（3）如果要验证小球从最低点到最高点机械能守恒，张小明同学还需要测量的物理量有_____（填字母代号）．戴小军同学还需要测量的物理量有______（填字母代号）．A．小球的质量mB．轻绳的长度LC．小球运行一周所需要的时间T（4）根据张小明同学的思路，请你写出验证小球从最低点运动到最高点的过程中机械能守恒的表达式：________________(用题目所给得字母表示）（5）根据戴小军同学的思路，请你写出验证小球从最低点运动到最高点的过程中机械能守恒的表达式：____________________(用题目所给得字母表示）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，一玻璃砖的截面为直角三角形，其中，，该玻璃砖的折射率为。现有两细束平行且相同的单色光、，分别从边上的点、点射入，且均能从边上的点射出。已知。求：（1）、两单色光的入射角；（2）、两点之间的距离。14．（16分）如图所示，虚线AB、BC、CD将平面直角坐标系四个象限又分成了多个区域。在第一、二象限有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。在第三、四象限中，－2d<y<0区域又分成了三个匀强电场区域，其中在x>d区域有沿x轴负方向的匀强电场；在x<－d区域有沿x轴正方向的匀强电场，电场强度大小相等；－d<x<d区域有沿y轴正方向的匀强电场，电场强度是另外两个电场强度的2倍。第二、四象限中，y<－2d区域内有垂直纸面向里的匀强磁场。一个质量为m，电荷量为q的带电粒子，以速度v0由原点O沿y轴正方向射入磁场。运动轨迹恰好经过B（－d，－2d）、C（d，－2d）两点，第一次回到O点后，进入竖直向上电场区域，不计粒子重力，求：(1)电场区域内的电场强度大小E；(2)y<－2d区域内磁场的磁感应强度B2；(3)由原点O出发开始，到第2次回到O点所用时间。15．（12分）内壁光滑的导热汽缸竖直放置，用质量不计、横截面面积S=2×10－4m2的活塞封闭一定质量的理想气体。先在活塞上方缓缀倒上沙子，使封闭气体的体积逐渐变为原来的一半。接着一边在活塞上方缓缓倒上沙子，一边对汽缸加热使活塞位置保持不变，直到气体温度达到177℃，已知外界环境温度为27℃，大气压强p=1.0×103Pa，热力学温度T=t+273K，重力加速度g取10m/s2，求：①加热前所倒沙子的质量。②整个过程总共倒在活塞上方的沙子的质量。

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】

AB．根据光电效应方程则有在光电管中，遏止电压满足联立方程有因为所以对于同一光电管和金属蓝光对应的遏止电压大，则图（b）中的乙线是对应蓝光照射，A正确，B错误；C．极限频率满足则联立两式解得C错误；D．用黄光照射时，光电子的最大初动能为，D错误。故选A。2、A【解析】

由图象可以看出，最终电容器所带电荷量没有发生变化，只是充电时间发生了变化，说明电容器两端电压没有发生变化，即电源的电动势不变，而是电路中电阻的阻值发生了变化。图象b比图象a的时间变长了，说明充电电流变小了，即电阻变大了，故A正确，BCD错误。故选A。3、C【解析】

ABD．人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，有解得①

②③轨道3半径比轨道1半径大，根据①②④三式，卫星在轨道1上线速度较大，角速度也较大，卫星在轨道3上经过点的加速度等于它在轨道2上经过点的加速度，故ABD均错误；C．卫星从轨道1到轨道3需要克服引力做较多的功，故在轨道3上机械能较大，故C正确；故选C。4、C【解析】

设物块对斜面的压力为N，物块m相对斜面的加速度为a1，斜面的加速度为a2，方向向左；则物块m相对地面的加速度为由牛顿第二定律得对m有对M有解得故C正确，ABD错误。故选C。5、B【解析】

A．副线圈输出交流电的频率和周期与原线圈的频率和周期相同，根据题意可知周期A错误；BC．电表的读数均为有效值，原线圈电源电压有效值为，设原线圈电流为，根据单相理想变压器的电流规律则副线圈电流为副线圈电压为根据理想变压器电压规律可知原线圈电压为即计算得电流表读数为电压表读数为B正确，C错误；D．二极管具有单向导电性，电表读数均为原来的一半，D错误。故选B。6、B【解析】

A．对月球绕地球转动，则随着月球绕地球转动半径的增大，角速度减小，选项A错误；B．对地球的同步卫星，由可知，T变大，则r变大，即地球同步卫星轨道半径将会增大，选项B正确；C．对近地卫星，由可得可知，近地卫星的环绕速度不变，选项C错误；D．由可知，赤道上的重力加速度将不变，选项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、BC【解析】

A．小砂桶的向心力是由小砂桶的重力和绳的拉力的合力提供的，选项A错误；B．如果小砂桶的线速度增大，则小砂桶的向心力会增大，绳的拉力与竖直方向的夹角会增大，绳的拉力故绳的拉力会随着的增大而增大，选项B正确；C．角速度增大，同样会导致绳与竖直方向的夹角增大，同理选项C正确；D．突然放开绳子，小砂桶仍受重力作用，会从切线方向平抛出去，选项D错误。故选BC。8、ACD【解析】

A．煤块在传送带甲上做匀加速运动的加速度煤块在传送带甲上先匀加速再匀速运动，加速度相同，所以相邻煤块之间的距离与时间的比值即传送带甲的速度，即故A正确；B．煤块滑上传送带乙时，所受滑动摩擦力的方向与煤块相对传送带乙的运动方向相反，相对传送带乙做匀减速直线运动，所以当煤块在传送带乙上沿垂直乙的速度减为零时，煤块已相对传送带乙静止，即相对地面的速度增至，故B错误；C．以传送带甲为参考系，煤块的初速度为，方向与传送带甲的速度方向相反，煤块相对传送带甲做匀减速直线运动，相对加速度仍为，故相对传送带甲的位移所以煤块在甲传送带上留下的痕迹长度为，故C正确；D．以传送带乙为参考系，煤块的初速度为相对加速度煤块相对乙传送带的位移即煤块在传送带乙上留下的痕迹为，故D正确。故选ACD。9、ACE【解析】

A．物体温度高，其分子平均动能一定大。但分子数不确定，总动能不确定。且分子间势能也不确定，则物体内能不确定，A正确；B．气体温度升高，其分子运动平均速率增大。其中多数分子速率变大，也有少数分子速率变小，B错误；C．在引起外界变化时，物体可以从单一热源吸收热量全部用于做功，C正确；D．对物体做功，物体内能增加。可表现为分子势能增加，或分子动能增加，或二者均增加，D错误；E．物体的内能是所有分子动能和分子势能之和，分子动能与温度有关，分子势能与体积等有关，则内能跟物体的温度和体积有关，E正确。故选ACE。10、AC【解析】

A．由题图甲可知波长，由题图乙可知周期，则波速A正确；BC．a、b、d三质点中在时位于平衡位置的是b和d质点，其中b质点向y轴正方向运动，d质点向y轴负方向运动。则题图乙可以表示b质点的振动，C正确，B错误；D．时a质点通过平衡位置向y轴正方向运动，D错误。故选AC。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、A1V1ce不利于调节电压，调节不当，电源可能短路，损坏电源撤消ce连线【解析】

（1）[1]器材中的电源为3V，被测电阻约为10kΩ，故通过电阻的电流最大约为I=3V/10kΩ=0.3mA=300μA刚好不超A1的量程，而A2的量程是0.6A就太大了；[2]电压表就选3V量程的V1，因为V2的量程也是太大了。（2）[3]因为题中要求得到多组数据，所以用分压式较好，再说所给的变阻器的最大阻值是50Ω，它比被测电阻小多了，也不能用限流的方法连接，又因为需要尽可能高的测量精度，所以电阻测量需要用电压表外接法，因为被测电阻的电阻值较大，外接法的误差较小；又因为使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏，所以闭合开关前，应该使电压表的示数接近0，故电路的实物图如图所示；（3）[4][5][6]接线错误的两个接线柱是ce，因为它接起来后，电压表与电源直接连接，变阻器的滑片如何滑动都不会影响电压表示数的变化了，当滑动滑片移动到最下端时，电源也可能短路，故是不可以的，应该将其去掉才行。12、5.700BAF2－F1＝6mg【解析】

（1）[1]．螺旋测微器固定刻度读数为5.5mm，可动刻度读数为20.0×0.01mm，故最终读数为两者相加，即5.700mm.（3）[2][3]．根据小明同学的实验方案，小球在最高点的速度大小为v1＝小球在最低点的速度大小为v2＝设轻绳长度为L，则从最低点到最高点依据机械能守恒定律有化简得所以小明同学还需要测量的物理量是轻绳的长度L；根据小军同学的实验方案，设小球做圆周运动的半径为r，则小球在最低点有在最高点有从最低点到最高点依据机械能守恒定律有联立方程化简得F2－F1＝6mg所以小军同学还需要测量的物理量就是小球的质量m.（4）[4]．由（3）可知，根据小明同学的思路，验证小球从最低点运动到最高点的过程中机械能守恒的表达式为（5）[5]．由（3）可知，根据小军同学的思路，验证小球从最低点运动到最高点的过程中机械能守恒的表达式为F2－F1＝6mg.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)；(2)8cm【解析】

(1)光路图如图所示设、两单色