清華大學(xué)2021-2022學(xué)年高三第四次模擬考試物理試卷含解析

1、2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項(xiàng):1答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2答題時請按要求用筆。3請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，小船以大小為v(船在靜水中的速度)、方向與上游河岸成的速度從O處過河，經(jīng)過一段時間，正好到達(dá)正對

2、岸的O處?，F(xiàn)要使小船在更短的時間內(nèi)過河并且也正好到達(dá)正對岸O處，在水流速度不變的情況下，可采取的方法是（ ）A角不變且v增大B角減小且v增大C角增大且v減小D角增大且v增大2、地質(zhì)勘探發(fā)現(xiàn)某地區(qū)表面的重力加速度發(fā)生了較大的變化，懷疑地下有空腔區(qū)域。進(jìn)一步探測發(fā)現(xiàn)在地面P點(diǎn)的正下方有一球形空腔區(qū)域儲藏有天然氣，如圖所示。假設(shè)該地區(qū)巖石均勻分布且密度為，天然氣的密度遠(yuǎn)小于，可忽略不計(jì)。如果沒有該空腔，地球表面正常的重力加速度大小為g；由于空腔的存在，現(xiàn)測得P點(diǎn)處的重力加速度大小為kg(k1)。已知引力常量為G，球形空腔的球心深度為d，則此球形空腔的體積是ABCD3、關(guān)于天然放射現(xiàn)象，下列說法正確的

3、是（）A瑪麗居里發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象B天然放射現(xiàn)象說明原子是可以分割的C原子序數(shù)大于或等于83的元素都具有放射性D溫度越高，放射性元素的放射性就越強(qiáng)4、如圖所示，勻強(qiáng)磁場分布在平面直角坐標(biāo)系的整個第I象限內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直于紙面向里一質(zhì)量為m、電荷量絕對值為q、不計(jì)重力的粒子，以某速度從O點(diǎn)沿著與y軸夾角為的方向進(jìn)入磁場，運(yùn)動到A點(diǎn)時，粒子速度沿x軸正方向下列判斷錯誤的是（ ） A粒子帶負(fù)電B粒子由O到A經(jīng)歷的時間C若已知A到x軸的距離為d，則粒子速度大小為D離開第象限時，粒子的速度方向與x軸正方向的夾角為5、一物塊以某一初速度從傾角的固定斜面底端上滑，到達(dá)最大高度處后又返回斜面底端。

4、已知物塊上滑時間是下滑時間的，則物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為（ ）A0.2B0.4C0.6D0.86、如圖所示，虛線所圍矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場?，F(xiàn)從ab邊的中點(diǎn)O處，某一粒子以最小速度垂直于磁場射入、方向垂直于ab時，恰能從ad邊的a點(diǎn)穿出。若撤去原來的磁場在此矩形區(qū)域內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場，使該粒子以原來的初速度在O處垂直于電場方向射入，通過該區(qū)域后恰好從d點(diǎn)穿出，已知此粒子的質(zhì)量為m，電荷量的大小為q，其重力不計(jì)；ab邊長為2，ad邊長為3，則下列說法中正確的是A勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小之比為BE=6vB勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度

5、大小與勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小之比為BE=3vC離子穿過磁場和電場的時間之比t1t2=4D離子穿過磁場和電場的時間之比t1t2=6二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、以下說法正確的是_A質(zhì)量、溫度都相同的氫氣和氧氣，分子平均動能不相同B空調(diào)既能制熱又能制冷，說明熱量可以從低溫物體向高溫物體傳遞C知道阿伏加德羅常數(shù)、氣體的摩爾質(zhì)量和密度.不能估算出氣體分子的大小D一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)等容升溫，氣體的壓強(qiáng)増大，用分子動理論的觀點(diǎn)分析，這是因?yàn)闅怏w分子數(shù)密度增大E.一定量的

6、理想氣體在某過程中從外界吸熱2.5104J，并對外界做功1.0104J，則氣體的溫度升高，密度減小8、關(guān)于氣體壓強(qiáng)的產(chǎn)生，下列說法正確的是_。A氣體的壓強(qiáng)是大量氣體分子對器壁頻繁、持續(xù)地碰撞產(chǎn)生的B氣體對器壁產(chǎn)生的壓強(qiáng)等于大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力C氣體對器壁的壓強(qiáng)是由于氣體的重力產(chǎn)生的D氣體的溫度越高，每個氣體分子與器壁碰撞的沖力越大E.氣體壓強(qiáng)的大小跟氣體分子的平均動能和分子密集程度有關(guān)9、夏天，從湖底形成的一個氣泡，在緩慢上升到湖面的過程中沒有破裂。若越接近水面，湖內(nèi)水的溫度越高，大氣壓強(qiáng)沒有變化，將氣泡內(nèi)看做理想氣體。則上升過程中，以下說法正確的是_。A氣泡內(nèi)氣體對外

7、界做功B氣泡內(nèi)氣體分子平均動能增大C氣泡內(nèi)氣體溫度升高導(dǎo)致放熱D氣泡內(nèi)氣體的壓強(qiáng)可能不變E.氣泡內(nèi)分子單位時間內(nèi)對氣泡壁單位面積的撞擊力減小。10、下列說法正確的是_（填正確答案標(biāo)號）A天空中看到的彩虹是光的干涉現(xiàn)象形成的B偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波C光從空氣射入水中時，光的頻率保持不變D光學(xué)儀器鏡頭上的增透膜利用光的衍射原理E.在水中紅光比藍(lán)光傳播得更怏三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11（6分）為了測量一待測電阻Rx的阻值，準(zhǔn)備了以下器材：A多用電表B電流表G1（0100 mA，內(nèi)阻約5 ）C電流表G2（050 mA，內(nèi)阻r2=10 ）

8、D定值電阻R0（20 ）E. 滑動變阻器R1（05 ）F. 滑動變阻器R2（0100 ）G. 直流電源（3.0 V，內(nèi)阻不計(jì)）H. 開關(guān)一個及導(dǎo)線若干（1）用多用電表歐姆表“1”擋粗測電阻時，其阻值如圖甲中指針?biāo)?，則Rx的阻值大約是_。（2）滑動變阻器應(yīng)選_（填儀器前的序號）。（3）若是用G2表測Rx兩端電壓，請?jiān)趫D乙對應(yīng)的虛線框中完成實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)（要求：滑動變阻器便于調(diào)節(jié)，電表讀數(shù)不得低于量程的）。（_）（4）補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)步驟：a. 按圖乙所示電路圖連接電路，將變阻器滑動觸頭移至最_端（選填“左”或“右”）；b. 閉合開關(guān)S，移動變阻器滑動觸頭至某一位置，記錄G1、G2表的讀數(shù)I1、I2；c.

9、 多次移動變阻器滑動觸頭，記錄相應(yīng)的G1、G2表的讀數(shù)I1、I2；d. 以I2為縱坐標(biāo)，I1為橫坐標(biāo)，作出相應(yīng)圖線如圖丙所示，則待測電阻Rx的阻值為_（保留兩位有效數(shù)字）。12（12分）小明同學(xué)想要設(shè)計(jì)一個既能測量電源電動勢和內(nèi)阻，又能測量定值電阻阻值的電路。他用了以下的實(shí)驗(yàn)器材中的一部分，設(shè)計(jì)出了圖(a)的電路圖：a電流表A1(量程0.6A，內(nèi)阻很小)；電流表A2(量程300A，內(nèi)阻rA=1000)；b滑動變阻器R(0-20)；c，兩個定值電阻R1=1000，R2=9000；d待測電阻Rx；e待測電源E(電動勢約為3V，內(nèi)阻約為2)f開關(guān)和導(dǎo)線若干(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，與電流表A2串聯(lián)的定值電

10、阻為_(填“R1”或“R2”)(2)小明先用該電路測量電源電動勢和內(nèi)阻，將滑動變阻器滑片移至最右端，閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器，分別記錄電流表A1、A2的讀數(shù)I1、I2，得I1與I2的關(guān)系如圖(b)所示。根據(jù)圖線可得電源電動勢E=_V；電源內(nèi)阻r=_，(計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)(3)小明再用該電路測量定值電阻Rx的阻值，進(jìn)行了以下操作：閉合開關(guān)S1、S2，調(diào)節(jié)滑動變阻器到適當(dāng)阻值，記錄此時電流表A1示數(shù)Ia，電流表A2示數(shù)Ib；斷開開關(guān)S2，保持滑動變阻器阻值不變，記錄此時電流表A1示數(shù)Ic，電流表A2示數(shù)Id；后斷開S1；根據(jù)上述數(shù)據(jù)可知計(jì)算定值電阻Rx的表達(dá)式為_。若忽略偶然誤差，則

11、用該方法測得的阻值與其真實(shí)值相比_(填“偏大”、“偏小”或“相等”)四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13（10分）如圖甲所示，玻璃管豎直放置，AB段和CD段是兩段長度均為l125 cm的水銀柱，BC段是長度為l210 cm的理想氣柱，玻璃管底部是長度為l312 cm的理想氣柱已知大氣壓強(qiáng)是75 cmHg，玻璃管的導(dǎo)熱性能良好，環(huán)境的溫度不變將玻璃管緩慢旋轉(zhuǎn)180倒置，穩(wěn)定后，水銀未從玻璃管中流出，如圖乙所示試求旋轉(zhuǎn)后A處的水銀面沿玻璃管移動的距離14（16分）如圖所示，在豎直圓柱形絕熱汽缸內(nèi)，可移動的絕熱活塞a、b密

12、封了質(zhì)量相同的A、B兩部分同種氣體，且處于平衡狀態(tài)。已知活塞的橫截面積之比Sa：Sb=2：1，密封氣體的長度之比hA：hB=1：3，活塞厚度、質(zhì)量和摩擦均不計(jì)。求A、B兩部分氣體的熱力學(xué)溫度TA：TB的比值；若對B部分氣體緩慢加熱，同時在活塞a上逐漸增加細(xì)砂使活塞b的位置不變，當(dāng)B部分氣體的溫度為時，活塞a、b間的距離ha與ha之比為k：1，求此時A部分氣體的絕對溫度TA與TA的比值。15（12分）如圖所示，真空中以為圓心，半徑r=0.1m的圓形區(qū)域內(nèi)只存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，圓形區(qū)域的最下端與xoy坐標(biāo)系的x軸相切于坐標(biāo)原點(diǎn)O，圓形區(qū)域的右端與平行y軸的虛線MN相切，在虛線MN右側(cè)x軸的

13、上方足夠大的范圍內(nèi)有方向水平向左的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度E=1.0105N/C現(xiàn)從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿xoy平面在y軸兩側(cè)各30角的范圍內(nèi)發(fā)射速率均為v0=1.0106m/s的帶正電粒子，粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)半徑也為r=0.1m，已知粒子的比荷，不計(jì)粒子的重力、粒子對電磁場的影響及粒子間的相互作用力，求：（1）磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（2）沿y軸正方向射入磁場的粒子，在磁場和電場中運(yùn)動的總時間；（3）若將勻強(qiáng)電場的方向改為豎直向下，其它條件不變，則粒子達(dá)到x軸的最遠(yuǎn)位置與最近位置的橫坐標(biāo)之差參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、

14、D【解析】由題意可知，航線恰好垂直于河岸，要使小船在更短的時間內(nèi)過河并且也正好到達(dá)正對岸處，則合速度增大，方向始終垂直河岸。小船在靜水中的速度增大，與上游河岸的夾角增大，如圖所示故D正確，ABC錯誤。故選D。2、D【解析】地球表面正常的重力加速度大小為,由于空腔的存在，現(xiàn)測得P點(diǎn)處的重力加速度大小為，則空腔體積大小的巖石對物體吸引產(chǎn)生的加速度為，結(jié)合萬有引力定律，即，解得：，故D項(xiàng)正確，ABC錯誤。3、C【解析】A貝可勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象，故A錯誤；B天然放射現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的，并不是原子可以再分的，故B錯誤；C原子序數(shù)大于或等于83的元素，都具有放射性，原子序數(shù)小于83的元素，有的

15、也具有放射性，故C正確；D放射性元素的放射性由原子核內(nèi)部因素決定，即與元素的種類有關(guān)，與溫度無關(guān)，故D錯誤；故選C。4、B【解析】A根據(jù)題意作出粒子運(yùn)動的軌跡如圖所示，根據(jù)左手定則判斷知，此粒子帶負(fù)電，故A正確，不符合題意；B粒子由O運(yùn)動到A時速度方向改變了60角，所以粒子軌跡對應(yīng)的圓心角為=60，則粒子由O到A運(yùn)動的時間為故B錯誤，符合題意；C根據(jù)幾何關(guān)系，有解得R=2d根據(jù)得故C正確，不符合題意；D粒子在O點(diǎn)時速度與x軸正方向的夾角為60，x軸是直線，根據(jù)圓的對稱性可知，離開第一象限時，粒子的速度方向與x軸正方向的夾角為60，故D正確，不符合題意；故選B。5、C【解析】設(shè)物塊從斜面底端向上

16、滑時的初速度為，返回斜面底端時的速度大小為，則根據(jù)平均速度公式有再由牛頓運(yùn)動定律和運(yùn)動學(xué)公式有上滑過程下滑過程時間關(guān)系有聯(lián)立各式解得故C正確，ABD錯誤。故選C。6、D【解析】根據(jù)某一粒子以最小速度垂直于磁場射入、方向垂直于ab時，恰能從ad邊的a點(diǎn)穿出可知，本題考查帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，由洛倫茲力提供向心和幾何關(guān)系求解；若撤去原來的磁場在此矩形區(qū)域內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場，使該粒子以原來的初速度在O處垂直于電場方向射入，通過該區(qū)域后恰好從d點(diǎn)穿出可知，本題也考查帶電粒子在電場中的偏傳，根據(jù)類平拋運(yùn)動列方程求解?！驹斀狻緼、B項(xiàng)：粒子在磁場中運(yùn)動，由題意可知，粒子做圓周運(yùn)動的半徑為r

17、=l2，由公式qvB=mv2r可得：r=mvqB，聯(lián)立兩式解得：B=2mvql；粒子在電場中偏轉(zhuǎn)有：3l=vt l2=12qEmt2 聯(lián)立解得：E=2mv29ql 所以BE=9v，故A、B錯誤；C、D項(xiàng)：粒子在磁場中運(yùn)動的時間為：t1=12T=122l2v=l2v粒子在電場中運(yùn)動的時間為：t2=3lv 所以t1t2=6，故C錯誤，D正確。故選：D。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BCE【解析】A溫度都相同的氫氣和氧氣，分子平均動能一定相同，故A錯誤；B空調(diào)既能制熱

18、又能制冷，說明在外界的影響下，熱量可以從低溫物體向高溫物體傳遞，故B正確；C知道阿伏加德羅常數(shù)、氣體的摩爾質(zhì)量和密度，可求出摩爾體積，將氣體分子占據(jù)的空間看成立方體形，立方體的邊長等于氣體分子間的平均距離，由摩爾體積除以阿伏加德羅常數(shù)可求出每個氣體分子占據(jù)的空間大小，從而能求出分子間的平均距離。不能估算出氣體分子大小，故C正確；D一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)等容升溫，氣體的壓強(qiáng)增大，因體積不變，則氣體分子數(shù)密度不變，氣體的平均動能變大，用分子動理論的觀點(diǎn)分析，這是因?yàn)闅怏w分子對器壁的碰撞力變大，故D錯誤；E由熱力學(xué)第一定律可知，一定量的理想氣體在某過程中從外界吸熱2.5104J，并對外界做功1.01

19、04J，則氣體的內(nèi)能增加，溫度升高，體積變大，密度減小，故E正確。故選BCE。8、ABE【解析】A氣體對容器的壓強(qiáng)是大量氣體分子對器壁頻繁碰撞產(chǎn)生的，故A正確；B氣體對器壁的壓強(qiáng)就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力，故B正確；C氣體對器壁的壓強(qiáng)是由于大量氣體分子頻繁地碰撞器壁而產(chǎn)生的，與氣體的重力無關(guān)，故C錯誤；D氣體的溫度越高，分子平均動能越大，但不是每個氣體分子的動能越大，所以氣體的溫度越高，并不是每個氣體分子與器壁碰撞的沖力越大，故D錯誤；E氣體對容器壁的壓強(qiáng)是由于大量氣體分子對器壁碰撞作用產(chǎn)生的，壓強(qiáng)的大小跟氣體分子的平均動能、分子的密集程度有關(guān)，故E正確。故選ABE。9、

20、ABE【解析】AD氣泡內(nèi)氣體壓強(qiáng)p=p0+gh，氣泡升高過程中，其壓強(qiáng)減小，溫度升高，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，體積一定增大，故氣泡內(nèi)氣體對外界做功，故A正確，D錯誤。B溫度是分子平均動能的標(biāo)志，溫度升高，泡內(nèi)氣體分子平均動能增大，故B正確。C溫度升高，氣泡內(nèi)氣體內(nèi)能增大，即U0，體積增大，即W0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律U=W+Q，可得Q0，故氣泡內(nèi)的氣體吸熱，故C錯誤。E根據(jù)氣體壓強(qiáng)定義及其微觀意義，氣泡內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，氣泡內(nèi)分子單位時間內(nèi)對氣泡壁單位面積的撞擊力減小，故E正確。故選ABE。10、BCE【解析】A雨過天晴時，常在天空出現(xiàn)彩虹，這是太陽光通過懸浮在空氣中細(xì)小的水珠折射而成的，白光經(jīng)水珠

21、折射以后，分成各種彩色光，這種現(xiàn)象叫做光的色散現(xiàn)象，故A錯誤；B偏振是橫波特有的現(xiàn)象，所以偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波，故B正確；C根據(jù)波傳播的特點(diǎn)可知，光從空氣射入水中時，光的頻率保持不變。故C正確；D光學(xué)鏡頭上的增透膜是膜的前后表面反射光出現(xiàn)疊加，利用光的干涉現(xiàn)象，故D錯誤；E水對紅色光的折射率小小于對藍(lán)色光的折射率，由可知紅色光在水中的速度大于藍(lán)色光的速度，故E正確；故選BCE。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、9（或9.0） E 左 10 【解析】（1）1多用電表用歐姆表盤的讀數(shù)乘以倍率即為待測電阻阻值（2）2滑動變阻器采用分壓式

22、接入電路，所以選擇阻值較小的滑動變阻器便于調(diào)節(jié)分壓，即選E。（3）3電路中沒有電壓表，電流表的內(nèi)阻已知，可作為電壓表使用，電流表采用外接方式可以消除系統(tǒng)誤差，使測量結(jié)果更精確，定值電阻串聯(lián)在分壓電路上，起到保護(hù)電路的作用，電路圖如圖。（5）4滑動變阻器的觸頭在開始實(shí)驗(yàn)前，需要滑到最左端保護(hù)電路，使電表的示數(shù)都從0開始變化。5根據(jù)電路圖結(jié)合歐姆定律的分流規(guī)律可得整理得結(jié)合圖像的斜率解得12、R2 3.0 2.1 相等 【解析】（1）電流表A2與R2串聯(lián)，可改裝為量程為的電壓表，故選R2即可；（2）由圖可知電流表A2的讀數(shù)對應(yīng)的電壓值即為電源的電動勢，則E=3.0V；內(nèi)阻 （3）由題意可知： ，；聯(lián)立解得；由以上分析可知，若考慮電流表A1內(nèi)阻的影響，則表達(dá)式列成： ，最后求得的Rx表達(dá)式不變，則用該方法測得的阻值與其真實(shí)值相比相等。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的