山西省长治市二中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"。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．我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星（简称“量子卫星”）“墨子号”发射升空。已知引力常量为G，地球半径为R，“墨子号”距地面高度为h，线速度为，地球表面的重力加速度为g，第一宇宙速度为，下列说法正确的是A． B．卫星距离地面的高度h可用来表示C．地球的质量可表示为 D．此卫星角速度大于2．在人类太空征服史中，让人类遗憾的是“太空加油站”的缺乏。当通信卫星轨道校正能源耗尽的时候，它的生命就走到了尽头，有很多成了太空垃圾。如今“轨道康复者”是救助此类卫星的新型太空航天器，图甲是“轨道康复者”航天器在给太空中“垃圾”卫星补充能源，可简化为图乙所示的模型，让“轨道康复者”N对已偏离原来正常工作轨道的卫星M进行校正，则（）A．“轨道康复者”N从图乙所示轨道上加速，与卫星M对接补充能源后开动M上的小发动机向前喷气，能校正卫星M到较低的轨道运行B．让M降低到N所在轨道上，补充能源后再开启卫星M上的小发动机校正C．在图乙中M的动能一定小于N的动能D．在图乙中，M、N和地球球心三者不可能处在同一直线上3．下列关于原子物理知识的叙述正确的是（）A．衰变的实质是核内的中子转化为一个质子和一个电子B．结合能越大，原子核内核子结合得越牢固，原子核越稳定C．两个轻核结合成一个中等质量的核，核子数不变质量不亏损D．对于一个特定的氡原子，知道了半衰期，就能准确的预言它在何时衰变4．a、b是两种单色光，其频率分别为va、vb，且，则下列说法不正确的是（）A．a、b光子动量之比为B．若a、b光射到同一干涉装置上，则相邻条纹的间距之比为C．若a、b都能使某种金属发生光电效应，则光子的最大初动能之差D．若a、b是处于同一激发态的原子跃迁到A态和B态产生的，则A、B两态的能级之差5．如图所示，两个质量均为m的小球A、B套在半径为R的圆环上，圆环可绕竖直方向的直径旋转，两小球随圆环一起转动且相对圆环静止。已知OA与竖直方向的夹角θ=53°，OA与OB垂直，小球B与圆环间恰好没有摩擦力，重力加速度为g，sin53°=0.8，cos53°=0.6。下列说法正确的是（）A．圆环旋转角速度的大小为B．圆环旋转角速度的大小为C．小球A与圆环间摩擦力的大小为D．小球A与圆环间摩擦力的大小为6．在轴上关于原点对称的、两点处固定两个电荷量相等的点电荷，如图所示的图像描绘了轴上部分区域的电场强度（以轴正方向为电场强度的正方向）。对于该电场中轴上关于原点对称的、两点，下列结论正确的是（）A．两点场强相同，点电势更高B．两点场强相同，点电势更高C．两点场强不同，两点电势相等，均比点电势高D．两点场强不同，两点电势相等，均比点电势低二、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，A、B、C三个物体分别用轻绳和轻弹簧连接，放置在倾角为θ的光滑斜面上，当用沿斜面向上的恒力F作用在物体A上时，三者恰好保持静止，已知A、B、C三者质量相等，重力加速度为g。下列说法正确的是A．在轻绳被烧断的瞬间，A的加速度大小为B．在轻绳被烧断的瞬间，B的加速度大小为C．剪断弹簧的瞬间，A的加速度大小为D．突然撤去外力F的瞬间，A的加速度大小为8．两列简谐横波的振幅都是20cm，传播速度大小相同．实线波的频率为2Hz，沿x轴正方向传播；虚线波沿x轴负方向传播．某时刻两列波在如图所示区域相遇，则A．在相遇区域会发生干涉现象B．实线波和虚线波的频率之比为3：2C．平衡位置为x=6m处的质点此刻速度为零D．平衡位置为x=8.5m处的质点此刻位移y＞20cmE.从图示时刻起再经过0.25s，平衡位置为x=5m处的质点的位移y＜09．如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个电子仅在静电力作用下的运动轨迹．设电子在A、B两点的加速度大小分别为aA、aB且aA>aB，电势能分别为EpA、EpB．下列说法正确的是（）A．电子一定从A向B运动B．Q靠近M端且为负电荷C．无论Q为正电荷还是负电荷，一定有EpA<EpBD．A点电势一定高于B点电势10．如图所示，足够长的光滑平行金属导轨与水平面成角放置，导轨间距为L且电阻不计，其顶端接有一阻值为R的电阻，整个装置处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。一质量为m的金属棒以初速度v0由导轨底端M点上滑，经一段时间滑行距离x到达最高点N后，又返回底端M点。金属棒与两导轨始终垂直且接触良好，其接入电路中的电阻为r，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A．金属棒上滑过程中通过电阻R的电荷量为B．整个过程中电阻R中的电流先从b到a后从a到bC．金属棒下滑时间大于上滑时间D．金属棒上滑时间为三、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）某学习小组将一个直流电源和一个很大的定值电阻(约几十千欧)串联组成了一个新电源，如图甲所示。当该电源两端接的电阻较小时(小于300欧姆)，该电源能稳定输出约30μA的恒定电流。该学习小组利用新电源设计了如图乙所示的电路测量一个量程为30μA、内阻约为几百欧姆的灵敏电流计的内阻。主要实验步骤如下：(1)只闭合图乙中的开关K，灵敏电流计指针如图丙中实线所示，该示数为________μA。(2)再闭合图乙中的开关S，调节变阻箱R1，使灵敏电流计的指针指到图丙中虚线位置，此时变阻箱的示数为330欧姆。根据以上数据计算可知，灵敏电流计的内阻为____欧姆，此测量值____(填“大于”、“小于”、“等于”)真实值。12．（12分）(1)在“研究平抛物体的运动”实验的装置如下左图所示，下列说法正确的是_____A．将斜槽的末端切线调成水平B．将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行C．斜槽轨道必须光滑D．每次释放小球时的位置越高，实验效果越好(2)为了描出物体的运动轨迹，实验应有下列各个步骤：A．以O为原点，画出与y轴相垂直的水平轴x轴；B．把事先做的有缺口的纸片用手按在竖直木板上，使由斜槽上滚下抛出的小球正好从纸片的缺口中通过，用铅笔在白纸上描下小球穿过这个缺口的位置；C．每次都使小球由斜槽上固定的标卡位置开始滚下，用同样的方法描出小球经过的一系列位置，并用平滑的曲线把它们连接起来，这样就描出了小球做平抛运动的轨迹；D．用图钉把白纸钉在竖直木板上，并在木板的左上角固定好斜槽；E．在斜槽末端抬高一个小球半径处定为O点，在白纸上把O点描下来，利用重垂线在白纸上画出过O点向下的竖直直线，定为y轴．在上述实验中，缺少的步骤F是___________________________________________________，正确的实验步骤顺序是__________________．(3)如图所示，在“研究平抛物体运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=1.25cm．若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为vo=_____（用L、g表示），其值是_____（取g=9.8m/s2）．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，一长为200m的列车沿平直的轨道以80m/s的速度匀速行驶，当车头行驶到进站口O点时，列车接到停车指令，立即匀减速停车，因OA段铁轨不能停车，整个列车只能停在AB段内，已知＝1200m，＝2000m，求：(1)列车减速运动的加速度的取值范围；(2)列车减速运动的最长时间．14．（16分）如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的p－V图象如图所示．已知该气体在状态B时的热力学温度TB＝300K，求：①该气体在状态A时的热力学温度TA和状态C时的热力学温度TC；②该气体从状态A到状态C的过程中，气体内能的变化量△U以及该过程中气体从外界吸收的热量Q．15．（12分）如图所示，质量均为m的A、B两球套在悬挂的细绳上，A球吊在绳的下端刚好不滑动，稍有扰动A就与绳分离A球离地高度为h，A、B两球开始时在绳上的间距也为h，B球释放后由静止沿绳匀加速下滑，与A球相碰后粘在一起(碰撞时间极短)，并滑离绳子.若B球沿绳下滑的时间是A、B一起下落到地面时间的2倍，重力加速度为g，不计两球大小及空气阻力，求：(1)A、B两球碰撞后粘在一起瞬间速度大小；(2)从B球开始释放到两球粘在一起下落，A、B两球组成的系统损失的机械能为多少?

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】

A．由万有引力提供向心力，有，联立得选项A错误；B．对量子卫星有得代入，得，选项B错误；C．对量子卫星有得选项C正确；D．对量子卫星有代入，得此卫星角速度为<选项D错误。故选C。2、A【解析】

A．开动M上的小发动机向前喷气，可使卫星M减速，速度减小，所需的向心力减小，卫星M做向心运动，则能校正卫星M到较低的轨道运行，故A正确；B．让M降低到N所在轨道上，补充能源后再开启卫星M上的小发动机，可使卫星M减速，速度减小，所需的向心力减小，卫星M做向心力运动，则卫星M会在更低的轨道运动，故B错误；C．由于不知道M、N的质量，所以无法比较两者的动能，故C错误；D．由可得可知N的角速度比M的大，所以M、N和地球球心三者可能处在同一直线上，故D错误。故选A。3、A【解析】

A．β衰变所释放的电子，是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的，故A正确；B．比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，结合能大，原子核不一定越稳定，故B错误；C．两个轻核结合成一个中等质量的核，会释放一定的能量，根据爱因斯坦质能方程可知存在质量亏损，故C错误；D．半衰期是统计规律，对于一个特定的衰变原子，我们只知道它发生衰变的概率，并不知道它将何时发生衰变，发生多少衰变，故D错误。故选A。4、B【解析】

A．光子的能量，所以两种光子能量分别为和，且则：光子的动量为，所以A正确；B．光子的波长，双缝干涉装置上相邻亮条纹的间距为，所以B错误；C．根据光电效应方程可知，光电子的最大初动能为，其中W为金属的逸出功；则有C正确；D．若a、b是由处于同一激发态的原子跃迁到A态和B态时产生的，设初始激发态的能量为E0，则有所以同理则D正确。本题选不正确的，故选B。5、D【解析】

AB．小球B与圆环间恰好没有摩擦力，由支持力和重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得：所以解得圆环旋转角速度的大小故选项A、B错误；CD．对小球A进行受力分析，如图所示，由牛顿第二定律得：在水平方向上竖直方向上解得所以选项C错误、D正确。故选D.6、B【解析】

题图中点左侧、点右侧的电场都沿轴负方向，则点处为正电荷，点处为负电荷。又因为两点电荷的电荷量相等，根据电场分布的对称性可知、两点的场强相同；结合沿着电场线电势逐渐降低，电场线由c指向d，则点电势更高，故B正确，ACD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.把看成是一个整体进行受力分析，有:在轻绳被烧断的瞬间，之间的绳子拉力为零，对，由牛顿第二定律得：解得：故A正确；B.对于，由牛顿第二定律得：弹在轻绳被烧断的瞬间，对于，绳子拉力为零，弹力不变，根据牛顿第二定律：弹解得：故B错误；C.剪断弹簧的瞬间，对于整体，弹簧弹力为零，根据牛顿第二定律：解得：的加速度大小：故C正确；D.突然撤去外力的瞬间，对于整体，一起做匀减速直线运动，由牛顿第二定律：弹解得：的加速度大小：故D错误。8、BDE【解析】传播速度大小相同．实线波的频率为2Hz，其周期为1.5s，波长4m，则波速；由图可知：虚线波的波长为6m，则周期为，频率：,则两波的频率不同．所以不能发生干涉现象．故A错误；实线波和虚线波的频率之比为，选项B正确；平衡位置为x=6m处的质点由实线波和虚线波引起的振动方向均向上，速度是两者之和，故此刻速度不为零，选项C错误；两列简谐横波在平衡位置为x=8.5m处的质点是振动加强的，此刻各自位移都大于11cm，故质点此刻位移y>21cm，选项D正确；从图示时刻起再经过1.25s，实线波在平衡位置为x=5m处于波谷，而虚线波也处于y轴上方，但不在波峰处，所以质点的位移y＜1．故E正确；故选BDE.点睛：此题主要考查波的叠加；关键是理解波的独立传播原理和叠加原理，两列波相遇时能互不干扰，各个质点的速度和位移都等于两列波在该点引起的振动的矢量和.9、CD【解析】

根据运动轨迹得到电场力方向，从而得到电场力做功及场强方向，即可由电场力做功得到电势能变化，由场强方向得到电势变化；根据加速度得到场源，即可根据场强方向得到场源电性。【详解】由运动轨迹只能得到电子受力指向凹的一侧，不能得到运动走向，故A错误；由电场场源为点电荷，aA＞aB可得：点电荷Q靠近M端；又有电子受力指向凹的一侧可得：MN上电场线方向向右，故点电荷Q为正电荷，故B错误；电子受力指向凹的一侧可得：根据电子只受电场力作用；电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增大可得：EpA＜EpB，故C正确；点电荷带正电，且A点距离点电荷距离较B点近，可知A点电势一定高于B点电势，故D正确，故选CD。【点睛】沿着电场线电势降低，但是电势能和电荷电性相关，故我们一般根据电场力做功情况来判断电势能变化，以避免电性不同，电势能变化趋势不同的问题。10、ACD【解析】

A．金属棒上滑过程中通过电阻R的电荷量为故A正确；B．由楞次定律，金属棒上滑过程电阻R中电流从a到b，下滑过程电阻R中电流从b到a，故B错误；C．根据能量守恒得，除最高点外，在任何一个位置上，上滑到此位置的速度大于下滑到此位置的速度，则上滑的平均速度大于下滑的平均速度，所以t上<t下故C正确；D．上滑过程，以向上为正方向，由动量定理得两边求和又解得故D正确。故选ACD。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、25.0220小于【解析】

(1)[1]灵敏电流计的分度值为1mA，灵敏电流计指针如图丙中实线所示，该示数为25.0mA；(2)[2]灵敏电流计的指针指到图丙中虚线位置，该示数为15.0mA；根据并联分流可得流过调节变阻箱的电流为根据电流结构和欧姆定律则有解得灵敏电流计的内阻为[3]闭合图乙中的开关S，总电阻减小，电路中的总电流增大，流过调节变阻箱的电流大于10mA，根据电流结构和欧姆定律可知此测量值偏小，所以测量值小于真实值。12、AB；调整斜槽使放在斜槽末端的小球可停留在任何位置，说明斜槽末端切线已水平；DFEABC；；0.7m/s【解析】

（1）将斜槽的末端切线调成水平，以保证小球做平抛运动，选项A正确；将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行，防止小球下落时碰到木板，选项B正确；斜槽轨道没必要必须光滑，只要到达底端的速度相等即可，选项C错误；每次释放小球时的位置必须相同，并非越高实验效果越好，选项D错误；故选AB.（2）在上述实验中，缺少的步骤F是：调整斜槽使放在斜槽末端的小球可停留在任何位置，说明斜槽末端切线已水平；正确的实验步骤顺序是DFEABC；（3）设相邻两点间的时间间隔为T，竖直方向：2L-L=gT2，得到，

水平方向：，

水平方向：v0=2×=0.7