2022屆甘肅省河西五市高三第四次模擬考試物理試卷含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認(rèn)真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．一、單項選擇題：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中，只有一項是符合題目要求的。1、我國第一顆人造地球衛(wèi)星因可以模擬演奏《東方紅》樂曲并讓地球上從電波中接收到這段音樂而命名為“東方紅一號”。該衛(wèi)星至今仍沿橢圓軌道繞地球運(yùn)動。如圖所示，設(shè)衛(wèi)星在近地點、遠(yuǎn)地點的角速度分別為，，在近地點、遠(yuǎn)地點的速度分別為，，則（）A． B． C． D．2、如圖所示，AB是一根裸導(dǎo)線，單位長度的電阻為R0，一部分彎曲成直徑為d的圓圈，圓圈導(dǎo)線相交處導(dǎo)電接觸良好．圓圈所在區(qū)域有與圓圈平面垂直的均勻磁場，磁感強(qiáng)度為B0導(dǎo)線一端B點固定，A端在沿BA方向的恒力F作用下向右緩慢移動，從而使圓圈緩慢縮?。O(shè)在圓圈縮小過程中始終保持圓的形狀，設(shè)導(dǎo)體回路是柔軟的，此圓圈從初始的直徑d到完全消失所需時間t為（）A． B． C． D．3、如圖所示，一根均勻柔軟的細(xì)繩質(zhì)量為m。兩端固定在等高的掛鉤上，細(xì)繩兩端的切線與水平方向夾角為θ，重力加速度為g。掛鉤對細(xì)繩拉力的大小為A． B．C． D．4、2019年10月8日，瑞典皇家科學(xué)院在斯德哥爾摩宣布，將2019年諾貝爾物理學(xué)獎，一半授予美國普林斯頓大學(xué)吉姆·皮布爾斯，以表彰他“關(guān)于物理宇宙學(xué)的理論發(fā)現(xiàn)”，另外一半授予瑞士日內(nèi)瓦大學(xué)的米歇爾·麥耶和瑞士日內(nèi)瓦大學(xué)教授兼英國劍橋大學(xué)教授迪迪埃·奎洛茲，以表彰他們“發(fā)現(xiàn)一顆環(huán)繞類日恒星運(yùn)行的系外行星”。若某一系外行星的半徑為R，公轉(zhuǎn)半徑為r，公轉(zhuǎn)周期為T，宇宙飛船在以系外行星中心為圓心，半徑為r1的軌道上繞其做圓周運(yùn)動的周期為T1，不考慮其他星球的影響。(己知地球的公轉(zhuǎn)半徑為R0，公轉(zhuǎn)周期為T0)則有A． B．C．該系外行星表面重力加速度為 D．該系外行星的第一宇宙速度為5、如圖所示，車廂水平底板上放置質(zhì)量為M的物塊，物塊上固定豎直輕桿。質(zhì)量為m的球用細(xì)線系在桿上O點。當(dāng)車廂在水平面上沿直線加速運(yùn)動時，球和物塊相對車廂靜止，細(xì)線偏離豎直方向的角度為θ，此時車廂底板對物塊的摩擦力為f、支持力為N，已知重力加速度為g，則（）A．f=Mgsinθ B．f=MgtanθC．N=(M+m)g D．N=Mg6、用某單色光照射金屬表面，金屬表面有光電子飛出．若照射光的頻率增大，強(qiáng)度減弱，則單位時間內(nèi)飛出金屬表面的光電子的A．能量增大，數(shù)量增多 B．能量減小，數(shù)量減少C．能量增大，數(shù)量減小 D．能量減小，數(shù)量增多二、多項選擇題：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中，有多個選項是符合題目要求的。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、如圖所示，輕繩一端連接小木塊A，另一端固定在O點，在A上放小物塊B，現(xiàn)使輕繩偏離豎直方向成角由靜止釋放，當(dāng)輕繩擺到豎直方向時，A受到擋板的作用而反彈，B將飛離木塊（B飛離瞬間無機(jī)械能損失）做平拋運(yùn)動.不計空氣阻力。下列說法正確的是（）A．若增大角再由靜止釋放，可以增大B落地時速度方向與水平方向之間夾角B．若增大角再由靜止釋放，平拋運(yùn)動的水平位移將增大C．A、B一起擺動過程中，A、B之間的彈力一直增大D．A、B一起擺動過程中，A所受重力的功率一直增大8、如圖所示，正方形的頂點b、d在x軸上，頂點a、c在y軸上，正方形abcd的中心與坐標(biāo)原點重合，且Od=0.2m。空間有一與xOy平面平行的勻強(qiáng)電場，已知a、b、c三點的電勢分別為2V、V、-2V，則下列說法正確的是（）A．電子在a點的電勢能小于在b點的電勢能B．d點電勢為VC．該勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度的大小為E=20V/mD．電場強(qiáng)度方向斜向上，且電場線與y軸正方向的夾角為30°9、飛機(jī)在航空母艦上從靜止開始起飛，在自身發(fā)動機(jī)和艦裝彈射器的共同作用下沿水平方向加速運(yùn)動。發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的推力恒為，彈射器的作用長度為，飛機(jī)質(zhì)量為，飛機(jī)所受阻力為彈射器彈力和發(fā)動機(jī)推力總和的20%。若飛機(jī)在彈射結(jié)束時要求的速度為，則彈射過程中（）A．飛機(jī)的加速度為B．彈射器推力為C．彈射器對飛機(jī)做功為D．彈射器對飛機(jī)做功的平均功率為10、我國正在建設(shè)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)建設(shè)總體規(guī)劃，計劃2018年，面向“一帶一路”沿線及周邊國家提供基本服務(wù)，2020年前后，完成35顆衛(wèi)星發(fā)射組網(wǎng)，為全球用戶提供服務(wù)。2018年1月12日7時18分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運(yùn)載火箭，以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第26、27顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，將與前25顆衛(wèi)星聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行.其中在赤道上空有2顆北斗衛(wèi)星A、B繞地球做同方向的勻速圓周運(yùn)動，其軌道半徑分別為地球半徑的和，且衛(wèi)星B的運(yùn)動周期為T。某時刻2顆衛(wèi)星與地心在同一直線上，如圖所示。則下列說法正確的是A．衛(wèi)星A、B的加速度之比為B．衛(wèi)星A、B的周期之比為是C．再經(jīng)時間t=，兩顆衛(wèi)星之間可以直接通信D．為了使赤道上任一點任一時刻均能接收到衛(wèi)星B所在軌道的衛(wèi)星的信號，該軌道至少需要4顆衛(wèi)星三、實驗題：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）圖甲是某同學(xué)驗證動能定理的實驗裝置。其步驟如下：A．易拉罐內(nèi)盛上適量細(xì)沙，用輕繩通過滑輪連接在小車上，小車連接紙帶。合理調(diào)整木板傾角，讓小車沿木板勻速下滑。B．取下輕繩和易拉罐，測出易拉罐和細(xì)沙的質(zhì)量m1以及小車質(zhì)量m2。C．撤去細(xì)繩和易拉罐后，換一條紙帶，讓小車由靜止釋放，打出的紙帶如圖乙(中間部分未畫出)，O為打下的第一點。己知打點計時器的打點時間間隔為T，重力加速度為g。(1)步驟C中小車所受的合外力大小為___(2)為驗證從O—C過程中小車合外力做功與小車動能變化的關(guān)系，測出BD間的距離為，OC間距離為，則C點速度大小為___，需要驗證的關(guān)系式為____(用所測物理量的符號表示)。12．（12分）在實驗室測量兩個直流電源的電動勢和內(nèi)阻。電源甲的電動勢大約為4.5V，內(nèi)阻大約為1.5Ω；電源乙的電動勢大約為1.5V，內(nèi)阻大約為1Ω。由于實驗室條件有限，除了導(dǎo)線、開關(guān)外，實驗室還能提供如下器材：A．量程為0~3V的電壓表VB．量程為0~0.6A的電流表A1C．量程為0~3A的電流表A2D．阻值為4.0Ω的定值電阻R1E.阻值為100Ω的定值電阻R2F.最大阻值為10Ω的滑動變阻器R3G.最大阻值為100Ω的滑動變阻器R4，（1）選擇電壓表、電流表、定值電阻、滑動變阻器等器材，采用圖甲所示電路測量電源甲的電動勢和內(nèi)阻①定值電阻應(yīng)該選擇____(填“D”或“E”)；電流、表應(yīng)該選擇____(填“B”或“C”)；滑動變阻器應(yīng)該選擇____(填“F"或“G").②分別以電流表的示數(shù)I和電壓表的示數(shù)U為橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，計算機(jī)擬合得到如圖乙所示U-I圖象，U和I的單位分別為V和A，擬合公式為U=-5.8I+4.6，則電源甲的電動勢E=____V，內(nèi)阻r=_______Ω。(保留兩位有效數(shù)字)③在測量電源甲的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因是（__________）A．電壓表的分流作用B．電壓表的分壓作用C．電流表的分壓作用D．電流表的分流作用E.定值電阻的分壓作用（2）為了簡便快捷地測量電源乙的電動勢和內(nèi)阻，選擇電壓表、定值電阻等器材，采用圖丙所示電路。①定值電阻應(yīng)該選擇____(填“D”或“E”)②實驗中，首先將K1斷開，K2閉合，電壓表示數(shù)為1.49V，然后將K1、K2均閉合，電壓表示數(shù)為1.18V，則電源乙電動勢E=______V，內(nèi)阻r=_______Ω。(小數(shù)點后保留兩位小數(shù))四、計算題：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）如圖所示，一個上表面絕緣、質(zhì)量為mA=1kg的不帶電小車A置于光滑的水平面上，其左端放置一質(zhì)量為mB=0.5kg、帶電量為q=1.0×10-2C的空盒B，左端開口。小車上表面與水平桌面相平，桌面上水平放置著一輕質(zhì)彈簧，彈簧左端固定，質(zhì)量為mC=0.5kg的不帶電絕緣小物塊C置于桌面上O點并與彈簧的右端接觸，此時彈簧處于原長，現(xiàn)用水平向左的推力將C緩慢推至M點（彈簧仍在彈性限度內(nèi)）時，推力做的功為WF=6J，撤去推力后，C沿桌面滑到小車上的空盒B內(nèi)并與其右壁相碰，碰撞時間極短且碰后C與B粘在一起。在桌面右方區(qū)域有一方向向左的水平勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為E=1×102N/m，電場作用一段時間后突然消失，小車正好停止，貨物剛好到達(dá)小車的最右端。已知物塊C與桌面間動摩擦因數(shù)μ1=0.4，空盒B與小車間的動摩擦因數(shù)（1）物塊C與空盒B碰后瞬間的速度v；（2）小車的長度L；（3）電場作用的時間t。14．（16分）如圖所示，坐標(biāo)系第一象限和第二象限均存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，軸為磁場理想邊界，兩側(cè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不同，已知第二象限磁感強(qiáng)度大小為B。坐標(biāo)原點粒子源以不同的速率沿與軸正方向成30°的方向向第二象限發(fā)射比荷相同帶負(fù)電的粒子。當(dāng)粒子速率為時，粒子穿過軸第一次進(jìn)入第一象限，軌跡與軸交點為，進(jìn)入第一象限經(jīng)過Q點，已知OQ與軸正方向夾角為30°，OQ長為，不計粒子的重力和粒子間的相互作用力(1)求第一象限磁感強(qiáng)度大??；(2)過點粒子的速度滿足條件。15．（12分）如圖所示，在光滑水平面上距離豎直線MN左側(cè)較遠(yuǎn)處用彈簧鎖定不帶電絕緣小球A，彈性勢能為0.45J，A球質(zhì)量M＝0.1kg，解除鎖定后與靜止在M點處的小球B發(fā)生彈性正碰，B球質(zhì)量m＝0.2kg、帶電量q＝＋10C。MN左側(cè)存在水平向右的勻強(qiáng)電場E2，MN右側(cè)空間區(qū)域范圍內(nèi)存在豎直向上、場強(qiáng)大小E1＝0.2N/C的勻強(qiáng)電場和方向垂直紙面向里磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2T的勻強(qiáng)磁場。（g＝10m/s2，不計一切阻力）求：(1)解除鎖定后A球獲得的速度v1；(2)碰后瞬間B球速度v2；(3)E2大小滿足什么條件時，B球能經(jīng)電場E2通過MN所在的直線；（不考慮B球與地面碰撞再次彈起的情況）(4)在滿足(3)問情景下B球在電場E2中與MN的最大距離。

參考答案一、單項選擇題：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中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解析】

根據(jù)開普勒第二定律可知，從遠(yuǎn)地點到近地點衛(wèi)星做加速運(yùn)動，而近地點到遠(yuǎn)地點，衛(wèi)星做減速運(yùn)動，所以近地點的速度大于遠(yuǎn)地點的即根據(jù)可知，因為近地點到地心的距離小于遠(yuǎn)地點到地心的距離，即則有故選C。2、B【解析】

設(shè)在恒力F的作用下，A端△t時間內(nèi)向右移動微小的量△x，則相應(yīng)圓半徑減小△r，則有：△x=2π△r在△t時間內(nèi)F做的功等于回路中電功△S可認(rèn)為由于半徑減小微小量△r而引起的面積的變化，有：△S=2πr?△r而回路中的電阻R=R02πr，代入得，F(xiàn)?2π△r=顯然△t與圓面積變化△S成正比，所以由面積πr02變化為零，所經(jīng)歷的時間t為：解得：A．，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．，與結(jié)論相符，選項B正確；C．，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D．，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；故選B．3、A【解析】

先對掛鉤一端受力分析可知掛鉤對繩子的拉力和繩子對掛鉤的拉力相等：對繩子受力分析如右圖，正交分解：解得：，A正確，BCD錯誤。故選A。4、D【解析】

AB．開普勒第三定律，其中k與中心天體有關(guān)，系外行星，宇宙飛船，地球做圓周運(yùn)動的中心天體均不同，故AB錯誤；C．對宇宙飛船解得故C錯誤；D．對系外行星的近地衛(wèi)星：解得故D正確。5、C【解析】

以m為研究對象，受力如圖所示由牛頓第二定律得解得而繩的拉力為以M為研究對象，受力如圖所示在豎直方向上，由平衡條件有在水平方向上，由牛頓第二定律有解得故C正確，ABD錯誤。故選C。6、C【解析】

根據(jù)E=hv知，照射光的頻率增大，則光子能量增大，光的強(qiáng)度減弱，單位時間內(nèi)發(fā)出光電子的數(shù)目減少．故C正確，ABD錯誤．二、多項選擇題：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中，有多個選項是符合題目要求的。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、BC【解析】

A．設(shè)繩子的長度為L，A的質(zhì)量為M，B的質(zhì)量為m，A從最高點到最低點的過程中機(jī)械能守恒，設(shè)到達(dá)最低點時的速度為v，則：(M+m)v2＝(M+m)gL(1?cosθ)可得若增大θ角再由靜止釋放，則A到達(dá)最低點的速度增大；

B開始做平拋運(yùn)動時的速度與A是相等的，設(shè)拋出點的高度為h，則B落地時沿水平方向的分速度B落地時速度方向與水平方向之間夾角設(shè)為α，則可知θ增大則α減小，所以增大θ角再由靜止釋放，B落地時速度方向與水平方向之間夾角將減小。故A錯誤；B．若增大θ角再由靜止釋放，平拋運(yùn)動的水平位移可知增大θ角再由靜止釋放，平拋運(yùn)動的水平位移將增大，故B正確；C．A與B一起擺動的過程中B受到的支持力與重力沿AO方向的分力的合力提供向心力，在任意位置時在擺動的過程中A與B的速度越來越大，繩子與豎直方向之間的夾角減小，所以支持力FN越來越大。故C正確；

D．A、B一起擺動過程中，開始時它們的速度為零，則重力的功率為零；A與B一起恰好到達(dá)最低點時，沿豎直方向的分速度為零，所以重力的瞬時功率也等于零，可知A所受重力的功率一定是先增大后減小，故D錯誤。

故選BC。8、ABC【解析】

A．a(chǎn)點的電勢高于b點的電勢，由，知電子在a點的電勢能小于在b點的電勢能，A正確；B．根據(jù)，有d點電勢為V，故B正確；CD．由沿電場線方向電勢降低，可知電場強(qiáng)度方向斜向下。設(shè)電場線與y軸正方向的夾角為為，由分別對a、c兩點與b、d兩點列式解得，。故C正確，D錯誤。故選ABC。9、ABC【解析】

A．加速過程有解得故A正確；B．阻力由動能定理得解得故B正確；C．彈射器做功為故C正確；D．彈射器做功的平均功率為故D錯誤。故選ABC。10、AD【解析】AB、由萬有引力提供向心力有，解得，衛(wèi)星A、B的加速度之比為，故A正確；解得，衛(wèi)星A、B的周期之比為，故B錯誤；C、再經(jīng)時間t兩顆衛(wèi)星之間可以直接通信，則有，又，解得，故C錯誤；D、由B衛(wèi)星的分布圖求的所輻射的最大角度，，則，則輻射的最大角度為，需要的衛(wèi)星個數(shù)，為了使赤道上任一點任一時刻均能接收到衛(wèi)星B所在軌道的衛(wèi)星的信號，該軌道至少需要4顆衛(wèi)星，故D正確；故選AD?！军c睛】萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律求出加速度、周期之比，由幾何關(guān)系為了使赤道上任一點任一時刻均能接收到衛(wèi)星B所在軌道的衛(wèi)星的信號，該軌道至少需要顆數(shù)衛(wèi)星。三、實驗題：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、（1）m1g；（2），【解析】

（1）[1]小車勻速下滑時受到重力、支持力、摩擦力和輕繩的拉力，合力為零；撤去拉力后，其余力不變，故合力等于撤去輕繩的拉力，而輕繩的拉力等于易拉罐和細(xì)沙的重力，所以小車所受的合外力為m1g；（2）[2]勻變速直線運(yùn)動的平均速度等于中間時刻瞬時速度，故；[3]動能增量為：，合力的功為：，需要驗證的關(guān)系式為：12、DBF4.61.8AD1.491.05【解析】

（1）①[1][2]測電動勢力約4.5V的電源電動勢與內(nèi)阻時，由于有定值電阻的存在，電路中的最大電流為AA如果用量程為3A的電流表，則讀數(shù)誤差太大，因此，電流表應(yīng)選B；測電動勢約4.5V的電源電動勢與內(nèi)阻時，電路最小電阻為Ω=7.5Ω考慮電源內(nèi)阻、滑動變阻器電阻，故定值電阻應(yīng)選D；[3]為方便實驗操作，滑動變阻器應(yīng)選F；②[4][5]由表達(dá)式U=-5.8I+4.6根據(jù)閉合電路歐姆定律有聯(lián)立解得電源電動勢為E=4.6V，內(nèi)阻r=1.8Ω，③[6]由電路圖可知，電壓表的分流作用會造成實驗誤差，故A符合題意，BCDE不符合題意；故選A；（2）①[7]用圖丙所示電路測電動勢與內(nèi)阻，定值電阻適當(dāng)小一點，實驗誤差小，因些定值電阻應(yīng)選D；②[8][9]由電路圖可知，K1斷開，K2閉合，電壓表示數(shù)為電流電動勢，電壓表示數(shù)為1.49V，即電源乙電動勢為E=1.49V；K1、K2均閉合，電壓表示數(shù)為1.8V，電壓表測路端電壓，此時電路電流為A=0.295A電源內(nèi)阻為1.05Ω四、計算題：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、（1