忻州市第一中學(xué)新高考物理四模試卷及答案解析

忻州市第一中學(xué)新高考物理四模試卷注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、2019年12月7日10時55分，我國在太原衛(wèi)星發(fā)射中心用“快舟一號”甲運載火箭，成功將“吉林一號”高分02B衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道，繞地球做勻速圓周運動。已知地球質(zhì)量為M、引力常最為G，衛(wèi)星與地心的連線在時間t（小于其運動周期）內(nèi)掃過的面積為S，則衛(wèi)星繞地球運動的軌道半徑為（）A． B． C． D．2、一衛(wèi)星繞某一行星表面附近做勻速圓周運動，其線速度大小為。假設(shè)宇航員在該行星表面上用彈簧測力計測量一質(zhì)量為的物體，物體靜止時，彈簧測力計的示數(shù)為F。已知引力常量為G，則這顆行星的質(zhì)量為（）A． B． C． D．3、歐姆在探索通過導(dǎo)體的電流和電壓、電阻關(guān)系時由于無電源和電流表，他就利用金屬在冷水和熱水中產(chǎn)生電動勢代替電源，用小磁針的偏轉(zhuǎn)檢測電流，具體做法是：在地磁場作用下處于水平靜止的小磁針上方，平行于小磁針?biāo)椒胖靡恢睂?dǎo)線，當(dāng)該導(dǎo)線中通有電流時，小磁針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)；當(dāng)通過該導(dǎo)線的電流為I時，小磁針偏轉(zhuǎn)了30°，則當(dāng)他發(fā)現(xiàn)小磁針偏轉(zhuǎn)了60°時，通過該直導(dǎo)線的電流為（已知直導(dǎo)線在某點產(chǎn)生的磁場與通過直導(dǎo)線的電流成正比）（）A．2I B．3I C． D．4、英國知名科學(xué)雜志《自然》發(fā)表文章，展望了2020年可能會對科學(xué)界產(chǎn)生重大影響的事件，其中包括中國的嫦娥五號任務(wù)。若嫦娥五號經(jīng)過若干次軌道調(diào)整后，先在距離月球表面h的高度處繞月球做勻速圓周運動，然后開啟反沖發(fā)動機，嫦娥五號著陸器暫時處于懸停狀態(tài)，最后實現(xiàn)軟著陸，自動完成月球表面樣品采集，并從月球起飛，返回地球。月球的半徑為R且小于地球的半徑，月球表面的重力加速度為g0且小于地球表面的重力加速度，引力常量為G。不考慮月球的自轉(zhuǎn)，則下列說法正確的是（）A．嫦娥五號的發(fā)射速度大于地球的第二宇宙速度B．嫦娥五號探測器繞月球做勻速圓周運動的速度可能大于地球的第一宇宙速度C．由題可知月球的平均密度D．嫦娥五號探測器在繞月球做勻速圓周運動的周期為5、如圖所示，小球B靜止在光滑水平臺右端，小球A以一定的初速度v0與小球B發(fā)生彈性正撞，碰撞后兩小球由臺階水平拋出，B球第一次落在了水平地面上的P點，A球第一次落到地面上彈起來后第二次也落到了P點。若兩球與地面碰撞時沒有能量損失，碰撞前后速度方向滿足光的反射定律，則A、B兩球的質(zhì)量之比m1：m2為（）A．2∶1 B．3∶1 C．3∶2 D．5∶36、如圖所示，傾斜直桿的左端固定在地面上，與水平面成60°角，桿上穿有質(zhì)量為m的小球a和質(zhì)量為2m的小球b，a，b小球通過一條細(xì)繩跨過兩個定滑輪相連接。當(dāng)a、b靜止時O1a段繩豎直，O2b段繩與桿的夾角為30°。若忽略小球A．繩對a的拉力大小為mg B．繩對a的拉力大小為2mgC．a(chǎn)與桿之間可能沒有彈力 D．a(chǎn)與桿之間一定沒有摩擦力二、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、一簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在t=時刻，該波的波形圖如圖(a)所示，P、Q是介質(zhì)中的兩個質(zhì)點。圖(b)表示介質(zhì)中某質(zhì)點的振動圖像。下列說法正確的是A．質(zhì)點Q的振動圖像與圖(b)相同B．在t=0時刻，質(zhì)點P的速率比質(zhì)點Q的大C．在t=0時刻，質(zhì)點P的加速度的大小比質(zhì)點Q的大D．平衡位置在坐標(biāo)原點的質(zhì)點的振動圖像如圖(b)所示8、根據(jù)現(xiàn)行有效國際民航組織《危險物品安全航空運輸技術(shù)細(xì)則》和《中國民用航空危險品運輸管理規(guī)定》，嚴(yán)禁攜帶額定能量超過160Wh的充電寶；嚴(yán)禁攜帶未標(biāo)明額定能量同時也未能通過標(biāo)注的其他參數(shù)，計算得出額定能量的充電寶。如圖為國產(chǎn)某品牌一款充電寶的銘牌。則（）A．該充電寶的輸入電壓為交流5VB．該充電寶的輸出電壓為直流5.1VC．該充電寶可以給手機充電最短時間大約10hD．乘客可以攜帶該充電寶登機9、如圖所示，固定在同一水平面內(nèi)的兩平行長直金屬導(dǎo)軌，間距為1m，其左端用導(dǎo)線接有兩個阻值為4Ω的電阻，整個裝置處在豎直向上、大小為2T的勻強磁場中。一質(zhì)量為2kg的導(dǎo)體桿MN垂直于導(dǎo)軌放置，已知桿接入電路的電阻為2Ω，桿與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為0.5。對桿施加水平向右、大小為20N的拉力，桿從靜止開始沿導(dǎo)軌運動，桿與導(dǎo)軌始終保持良好接觸，導(dǎo)軌電阻不計，重力加速度g=10m/s2。則A．M點的電勢高于N點B．桿運動的最大速度是10m/sC．桿上產(chǎn)生的焦耳熱與兩電阻產(chǎn)生焦耳熱的和相等D．當(dāng)桿達(dá)到最大速度時，MN兩點間的電勢差大小為20V10、如圖所示，為一彈性輕繩，一端固定于點，一端連接質(zhì)量為的小球，小球穿在豎直的桿上。輕桿一端固定在墻上，一端為定滑輪。若繩自然長度等于，初始時在一條水平線上，小球從點由靜止釋放滑到點時速度恰好為零。已知、兩點間距離為，為的中點，小球在點時彈性繩的拉力為，小球與桿之間的動摩擦因數(shù)為0.5，彈性繩始終處在彈性限度內(nèi)。下列說法正確的是（）A．小球在點時速度最大B．若在點給小球一個向上的速度，小球恰好能回到點，則C．小球在階段損失的機械能等于小球在階段損失的機械能D．若點沒有固定，桿在繩的作用下以為軸轉(zhuǎn)動，在繩與點分離之前，的線速度等于小球的速度沿繩方向分量三、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）如圖所示，將打點計時器固定在鐵架臺上，用重物帶動紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置可驗證機械能守恒定律.（1）已準(zhǔn)備的器材有打點計時器（帶導(dǎo)線）、紙帶、復(fù)寫紙、帶鐵夾的鐵架臺和帶夾子的重物，此外還需要的器材是______（填字母代號）.A．直流電源、天平及砝碼B．直流電源、毫米刻度尺C．交流電源、天平及砝碼D．交流電源、毫米刻度尺（2）實驗中需要測量物體由靜止開始自由下落到某點時的瞬時速度v和下落高度h.某同學(xué)對實驗得到的紙帶，設(shè)計了以下四種測量方案，這些方案中合理的是__________（填字母代號）.A．用刻度尺測出物體下落的高度h，由打點間隔數(shù)算出下落的時間t，通過v=gt算出瞬時速度vB．用刻度尺測出物體下落的高度h，并通過計算出瞬時速度vC．根據(jù)做勻變速直線運動時，紙帶上某點的瞬時速度等于這點前后相鄰兩點間的平均速度，測算出瞬時速度v，并通過計算得出高度hD．用刻度尺測出物體下落的高度h，根據(jù)做勻變速直線運動時，紙帶上某點的瞬時速度等于這點前后相鄰兩點間的平均速度，測算出瞬時速度v（3）實驗結(jié)果往往是重力勢能的減少量略大于動能的增加量，關(guān)于這個誤差下列說法正確的是_________（填字母代號）.A．該誤差屬于偶然誤差B．該誤差屬于系統(tǒng)誤差C．可以通過多次測量取平均值的方法來減小該誤差D．可以通過減小空氣阻力和摩擦阻力的影響來減小該誤差12．（12分）某實驗小組做“驗證力合成的平行四邊形定則”實驗，涉及以下問題，請分析解答。(1)實驗的部分步驟如下：①將橡皮筋的一端固定在點，另一端拴上兩根細(xì)繩，每根細(xì)繩分別連一個彈簧測力計②如圖所示，沿相互垂直的兩個方向分別拉兩個彈簧測力計，使橡皮筋的繩套端被拉到某一點，由彈簧測力計的示數(shù)記錄兩個拉力、的大小，此時_________，______③再用一個彈簧測力計將橡皮筋的繩套端拉至點，讀出拉力大小并確定其方向④在如圖所示的方格紙上以每格為標(biāo)度，作出拉力、⑤應(yīng)用平行四邊形定則作出、的合力的圖示，并按每格的標(biāo)度讀出合力的大?、奕粼谡`差允許的范圍內(nèi)，與滿足__________，則驗證了力合成的平行四邊形定則(2)實驗中，下列器材中必須要用的是__________(3)下列實驗操作正確的是________。A．拉動橡皮筋時，彈簧測力計要與木板平面平行B．每次拉伸橡皮筋時，兩個彈簧測力計間的夾角越大越好C．描點確定拉力方向時，兩點間的距離應(yīng)盡可能大一些四、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）現(xiàn)有由同一種材料制成的一個透明工藝品，其切面形狀圖如圖所示。其中，頂部為矩形形狀，高，邊長，底部為等邊三角形?，F(xiàn)讓一束單色光線從部分邊的中點表面處沿豎直方向射入，光線進(jìn)入后發(fā)現(xiàn)折射光線恰好與部分的平行且經(jīng)過，最后從部分的邊上某點處射出，光在真空中的傳播速度為。求：（1）光在工藝品中傳播的速度；（2）光在工藝品中傳播的時間。14．（16分）如圖所示，半徑為R的扇形AOB為透明柱狀介質(zhì)的橫截面，圓心角∠AOB=60°。一束平行于角平分線OM的單色光由OA射入介質(zhì)，折射光線平行于OB且恰好射向M（不考慮反射光線，已知光在真空中的傳播速度為c）。①求從AMB面的出射光線與進(jìn)入介質(zhì)的入射光線的偏向角；②光在介質(zhì)中的傳播時間。15．（12分）如圖所示，平面直角坐標(biāo)系第一象限中，兩個邊長均為L的正方形與一個邊長為L的等腰直角三角形相鄰排列，三個區(qū)域的底邊在x軸上，正方形區(qū)域I和三角形區(qū)域Ⅲ存在大小相等，方向沿y軸負(fù)向的勻強電場。質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子由正方形區(qū)域I的頂點A以初速度v0沿x軸正向射入?yún)^(qū)域I，離開電場后打在區(qū)域Ⅱ底邊的中點P。若在正方形區(qū)域Ⅱ內(nèi)施加垂直坐標(biāo)平面向里的勻強磁場，粒子將由區(qū)域Ⅱ右邊界中點Q離開磁場，進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅲ中的電場。不計重力，求：(1)正方形區(qū)域I中電場強度E的大??；(2)正方形區(qū)域Ⅱ中磁場磁感應(yīng)強度的大??；(3)粒子離開三角形區(qū)域的位置到x軸的距離。

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、A【解析】

衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力可知根據(jù)幾何關(guān)系可知，衛(wèi)星與地心連線在時間內(nèi)掃過的面積聯(lián)立解得衛(wèi)星繞地球的軌道半徑故A正確，B、C、D錯誤；故選A。2、C【解析】

因在行星表面質(zhì)量為的物體靜止時，彈簧測力計的示數(shù)為，則可知行星表面的重力加速度又對衛(wèi)星：聯(lián)立解得：故選C。3、B【解析】

小磁針的指向是地磁場和電流磁場的合磁場方向，設(shè)地磁場磁感應(yīng)強度為B地，電流磁場磁感應(yīng)強度為B電=kI，由題意知二者方向相互垂直，小磁針在磁場中靜止時所指的方向表示該點的合磁場方向，則有kI=B地tan30°，kI'=B地tan60°，所以I'=3I.A.2I，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B.3I，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；4、C【解析】

A．發(fā)射速度大于第二宇宙速度就能脫離太陽束縛，飛到太陽系外進(jìn)入銀河系，而嫦娥五號還是在地月系內(nèi)運動，故其發(fā)射速度大于地球的第一宇宙速度而小于第二宇宙速度，故A錯誤；B．根據(jù)萬有引力提供衛(wèi)星做勻速圓周運動的向心力，有可得星球的第一宇宙速度為因，，則月球的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度，而嫦娥五號的運行速度小于月球的第一宇宙速度，故嫦娥五號探測器繞月球做勻速圓周運動的速度一定小于地球的第一宇宙速度，故B錯誤；C．對月表的物體，有聯(lián)立解得故C正確；D．對嫦娥五號做勻速圓周運動，有聯(lián)立可得嫦娥五號的周期為故D錯誤。故選C。5、B【解析】

由題意知兩球水平拋出至第一次落到地面時，球運動的距離是球的3倍，故它們平拋的初速度兩球發(fā)生彈性碰撞，故解得解得故選B。6、B【解析】

AB．以b球為研究對象，球b受繩子的拉力、重力和桿的支持力而平衡，如圖所示以沿桿和垂直于桿正交分解可得F即繩子的拉力為F=2mg，因為繩子對b的拉力與繩子對a的拉力大小相等，故A錯誤，B正確；CD．對球a分析可知，球a受到繩子豎直向上的拉力為2mg，豎直向下的重力為mg，兩力不能平衡，根據(jù)摩擦力和彈力的關(guān)系可知a與桿之間一定有彈力和摩擦力存在，故C錯誤，D錯誤。故選B。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、CD【解析】

A.簡諧機械波沿x軸正方向傳播，在時刻，質(zhì)點Q的振動方向向上，而在振動圖象上在時刻質(zhì)點的振動方向向下，所以圖(b)不是質(zhì)點Q的振動圖象，故A錯誤；B.在t=0時刻，質(zhì)點P位于波谷，速度為零，質(zhì)點Q位于平衡位置，則質(zhì)點P的速率比質(zhì)點Q的小，故B錯誤；C.在t=0時刻，質(zhì)點P的位移比質(zhì)點Q的大，由公式，則質(zhì)點P的加速度的大小比質(zhì)點Q的大，故C正確；D.在時刻，平衡位置在坐標(biāo)原點的質(zhì)點振動方向向下，與振動圖象相符，所以平衡位置在坐標(biāo)原點的質(zhì)點的振動圖象如圖(b)所示，故D正確。8、BD【解析】

A．由圖可知，該充電寶的輸入電壓為直流5V，故A錯誤；B．由圖可知，該充電寶的輸出電壓為直流5.1V，故B正確；C．由圖可知，該充電寶的輸出電流為2.1A，則該充電寶可以給手機充電最短時間故C錯誤；D．由圖可知，該充電寶額定能量為37.44Wh，則乘客可以攜帶該充電寶登機，故D正確。故選BD。9、BC【解析】

A、根據(jù)右手定則可知，MN產(chǎn)生的感應(yīng)定律的方向為，則N相當(dāng)于電源在正極，故M點的電勢低于N點，故選項A錯誤；B、當(dāng)桿的合力為零時，其速度達(dá)到最大值，即：由于代入數(shù)據(jù)整理可以得到最大速度，故選項B正確；C、由于桿上電阻與兩電阻并聯(lián)阻值相等，而且并聯(lián)的電流與通過桿MN的電流始終相等，則根據(jù)焦耳定律可知，桿上產(chǎn)生的焦耳熱與兩電阻產(chǎn)生焦耳熱的和相等，故選項C正確；D、根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，當(dāng)速度最大時，其MN感應(yīng)電動勢為：根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，此時電路中總電流為：則此時MN兩點間的電勢差大小為：，故D錯誤。10、AD【解析】

A．設(shè)當(dāng)小球運動到某點時，彈性繩的伸長量是，小球受到如圖所示的四個力作用：其中將正交分解，則的豎直分量據(jù)牛頓第二定律得解得即小球的加速度先隨下降的距離增大而減小到零，再隨下降的距離增大而反向增大，據(jù)運動的對稱性（豎直方向可以看作單程的彈簧振子模型）可知，小球運動到的中點時，加速度為零，速度最大，A正確；B．對小球從運動到的過程，應(yīng)用動能定理得若在點給小球一個向上的速度，小球恰能從點回到點，應(yīng)用動能定理得聯(lián)立解得，B錯誤；C．除重力之外的合力做功等于小球機械能的變化，小球在段所受繩子拉力豎直分量較小，則小球在段時摩擦力和彈力做的負(fù)功比小球在段時摩擦力和彈力做的負(fù)功少，小球在階段損失的機械能小于小球在階段損失的機械能，C錯誤；D．繩與點分離之前點做圓周運動，線速度（始終垂直于桿）大小等于小球的速度沿繩方向的分量，D正確。故選AD。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、DDBD【解析】

（1）打點計時器需接交流電源．機械能守恒中前后都有質(zhì)量，所以不要天平和砝碼．計算速度需要測相鄰計數(shù)的距離，需要刻度尺，故選D．

（2）在驗證機械能守恒時不能用有關(guān)g值來計算速度，利用、，在計算高度時直接測量距離，在計算速度時利用中點時刻的速度等于平均速度求解，故ABC錯誤；D正確（3）由于系統(tǒng)內(nèi)不可避免的存在阻礙運動的力，比如空氣阻力，紙帶與限位孔之間的摩擦力等系統(tǒng)誤差導(dǎo)致重力勢能的減小量與動能的增加量不相等，可以通過減小空氣阻力和摩擦阻力的影響來減小該誤差，故BD正確12、大小相等，方向相同CAC【解析】

(1)[1][2]②彈簧測力計的分度值為，估讀至，則示數(shù)分別為，[3]⑥若在誤差允許的范圍內(nèi)，與合滿足大小相等，方向相同，則驗證了力合成的平行四邊形定則；(2)[4]實驗還需要用毫米刻度尺畫直線、并進(jìn)行長度的測量，所以C正確，A、B錯誤；故選C；(3)[5]A．實驗是通過在白紙上作力的圖示來驗證平行四邊形定則，為了減小實驗誤差，彈簧測力計、細(xì)繩、橡皮筋都應(yīng)與木板平行，這樣各力的圖示能夠正確體現(xiàn)相應(yīng)力的大小，故A正確；B．為減小作圖過程中產(chǎn)生的誤差，兩個彈簧測力計拉力間的夾角不能太小，也不能太大，故B錯誤；C．描點確定拉力方向時，兩點之間的距離應(yīng)盡可能大一些，以減小實驗的誤差，故C正確；故選AC。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）（2）【解析】

（1）光路圖如圖所示。根據(jù)題圖