北京二十中新高考物理四模試卷及答案解析

北京二十中新高考物理四模試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，一定質(zhì)量的通電導(dǎo)體棒ab置于傾角為θ的粗糙導(dǎo)軌上，在圖所加各種大小相同方向不同的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)體棒ab均靜止，則下列判斷錯(cuò)誤的是A．四種情況導(dǎo)體受到的安培力大小相等B．A中導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌間摩擦力可能為零C．B中導(dǎo)體棒ab可能是二力平衡D．C、D中導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌間摩擦力可能為零2、在核反應(yīng)方程24A．質(zhì)子B．中子C．電子D．α粒子3、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。為了兼顧高緯度地區(qū)的定位和導(dǎo)航需要，該系統(tǒng)已布置了10余顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星（IGSO），其軌道是與赤道平面呈一定夾角的圓形，圓心為地心，運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同。關(guān)于傾斜地球同步軌道衛(wèi)星，下列說法正確的是（）A．該衛(wèi)星不可能經(jīng)過北京上空B．該衛(wèi)星距地面的高度與同步軌道靜止衛(wèi)星相同C．與赤道平面夾角為的傾斜地球同步軌道只有唯一一條D．該衛(wèi)星運(yùn)行的速度大于第一宇宙速度4、傳送帶可向上勻速運(yùn)動(dòng)，也可向上加速運(yùn)動(dòng)；貨箱M與傳送帶間保持相對靜止，受傳送帶的摩擦力為f。則（）A．傳送帶加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，f的方向可能平行傳送帶向下B．傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，不同質(zhì)量的貨箱，f相等C．相同的貨箱，傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)的速度越大，f越大D．相同的貨箱，傳送帶加速運(yùn)動(dòng)的加速度越大，f越大5、如圖所示，一充電后的平行板電容器的兩極板間距離為l，在正極板附近有一質(zhì)量為m1、電荷量為q1（q1>0）的粒子A，在負(fù)極板附近有一質(zhì)量為m2，電荷量為－q2（q2>0）的粒子B僅在電場力的作用下兩粒子同時(shí)從靜止開始運(yùn)動(dòng)。已知兩粒子同時(shí)經(jīng)過一平行于正極板且與其相距方的平面Q。兩粒子間相互作用力可忽略，不計(jì)粒子重力，則下列說法正確的是（）A．粒子A、B的加速度大小之比4：3B．粒子A、B的比荷之比為3：4C．粒子A、B通過平面Q時(shí)的速度大小之比為：2D．粒子A、B通過平面Q時(shí)的動(dòng)能之比為3：46、某實(shí)驗(yàn)小組模擬遠(yuǎn)距離輸電的原理圖如圖所示，A、B為理想變壓器，R為輸電線路的電阻，燈泡L1、L2規(guī)格相同，保持變壓器A的輸入電壓不變，開關(guān)S斷開時(shí)，燈泡L1正常發(fā)光，則()A．僅將滑片P上移，A的輸入功率不變 B．僅將滑片P上移，L1變暗C．僅閉合S，L1、L2均正常發(fā)光 D．僅閉合S，A的輸入功率不變二、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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)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(cuò)的得0分。7、如圖所示，三顆衛(wèi)星a、b、c均繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其中b、c在地球的同步軌道上，a距離地球表面的高度為R，此時(shí)a、b恰好相距最近。已知地球質(zhì)量為M、半徑為R、地球自轉(zhuǎn)的角速度為。萬有引力常量為G，則（）A．發(fā)射衛(wèi)星b、c時(shí)速度要大于B．b、c衛(wèi)星離地球表面的高度為C．衛(wèi)星a和b下一次相距最近還需經(jīng)過D．若要衛(wèi)星c與b實(shí)現(xiàn)對接，可讓衛(wèi)星b減速8、如圖甲，線圈A（圖中實(shí)線，共100匝）的橫截面積為0.3m2，總電阻r＝2Ω，A右側(cè)所接電路中，電阻R1＝2Ω，R2＝6Ω，電容C＝3μF，開關(guān)S1閉合．A中有橫截面積為0.2m2的區(qū)域C（圖中虛線），C內(nèi)有圖乙所示的變化磁場，t＝0時(shí)刻，磁場方向垂直于線圈平面向里．下列判斷正確的是A．閉合S2、電路穩(wěn)定后，通過R2的電流由b流向aB．閉合S2、電路穩(wěn)定后，通過R2的電流大小為0.4AC．閉合S2、電路穩(wěn)定后再斷開S1，通過R2的電流由b流向aD．閉合S2、電路穩(wěn)定后再斷開S1，通過R2的電荷量為7.2×10－6C9、如圖所示為一列沿軸正方向傳播的簡諧橫波時(shí)刻波形圖，該時(shí)刻點(diǎn)開始振動(dòng)，再過，點(diǎn)開始振動(dòng)。下列判斷正確的是_____________。A．波的傳播速度B．質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程C．質(zhì)點(diǎn)相位相差是D．時(shí)刻，處質(zhì)點(diǎn)在波峰E.時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)與各自平衡位置的距離相等10、如圖，質(zhì)量為M、長度為L的長木板靜止在光滑水平面上，質(zhì)量為m的小鐵塊以水平初速度v0從木板左端向右滑動(dòng)，恰好不會(huì)從木板右端滑出。下列情況中，鐵塊仍不會(huì)從木板右端滑出的是（）A．僅增大m B．僅增大MC．僅將m和L增大為原來的兩倍 D．僅將M和L增大為原來的兩倍三、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）第34屆全國青少年科技創(chuàng)新大賽于2019年7月20-26日在澳門舉辦，某同學(xué)為了測試機(jī)器人內(nèi)部電動(dòng)機(jī)的電阻變化，對一個(gè)額定電壓為6V，額定功率約為3.5W小型電動(dòng)機(jī)(線圈電阻恒定)的伏安特性曲線進(jìn)行了研究，要求電動(dòng)機(jī)兩端的電壓能從零逐漸增加到6V，實(shí)驗(yàn)室備有下列器材：A．電流表（量程Ⅰ:0～0.6A，內(nèi)阻約為1Ω;量程Ⅱ:0～3A，內(nèi)阻約為0.1Ω）B．電壓表(量程為0～6V，，內(nèi)阻幾千歐)C．滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值10Ω，額定電流2A)D．滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值1750Ω，額定電流0.3A)E.電池組(電動(dòng)勢為9V，內(nèi)阻小于1Ω)F.開關(guān)和導(dǎo)線若干（1）實(shí)驗(yàn)中所用的滑動(dòng)變阻器應(yīng)選____(選填“C”或“D”)，電流表的量程應(yīng)選_____(選填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。（2）請用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物圖甲連接成符合這個(gè)實(shí)驗(yàn)要求的電路。（______）（3）閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，改變加在電動(dòng)機(jī)上的電壓，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表示數(shù)大于1V時(shí)電風(fēng)扇才開始轉(zhuǎn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)的伏安特性曲線如圖乙所示，則電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為______Ω，電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸出機(jī)械功率為_______W。(保留兩位有效數(shù)字)12．（12分）用圖示裝置測量重錘的質(zhì)量，在定滑輪兩側(cè)分別掛上重錘和n塊質(zhì)量均為m0的鐵片，重錘下端貼一遮光片，鐵架臺(tái)上安裝有光電門。調(diào)整重錘的高度，使其從適當(dāng)?shù)奈恢糜伸o止開始下落，讀出遮光片通過光電門的擋光時(shí)間t0；從定滑輪左側(cè)依次取下1塊鐵片放到右側(cè)重錘上，讓重錘每次都從同一位置由靜止開始下落，計(jì)時(shí)器記錄的擋光時(shí)間分別為t1，t2…，計(jì)算出t12，t22…(1)擋光時(shí)間為t0時(shí)，重錘的加速度為a0從左側(cè)取下i塊鐵片置于右側(cè)重錘上時(shí)，對應(yīng)的擋光時(shí)間為ti，重錘的加速度為ai，則=__________（結(jié)果用t0和ti表示）(2)作出的圖線是一條直線，直線的斜率為k，則重錘的質(zhì)量M=_____。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）如圖所示，長為3l的不可伸長的輕繩，穿過一長為l的豎直輕質(zhì)細(xì)管，兩端拴著質(zhì)量分別為m、m的小球A和小物塊B，開始時(shí)B先放在細(xì)管正下方的水平地面上．手握細(xì)管輕輕搖動(dòng)一段時(shí)間后，B對地面的壓力恰好為零，A在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．已知重力加速度為g，不計(jì)一切阻力．（1）求A做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)繩與豎直方向夾角θ；（2）求搖動(dòng)細(xì)管過程中手所做的功；（3）輕搖細(xì)管可使B在管口下的任意位置處于平衡，當(dāng)B在某一位置平衡時(shí)，管內(nèi)一觸發(fā)裝置使繩斷開，求A做平拋運(yùn)動(dòng)的最大水平距離．14．（16分）如圖所示，和是間距為的兩條平行的虛線，上方和下方有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為、方向均垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，一電子從點(diǎn)在紙面內(nèi)沿與成30°角方向以速度射出，偏轉(zhuǎn)后經(jīng)過上的點(diǎn)。已知電子的質(zhì)量為，帶電荷量為，不計(jì)電子重力。求：(1)電子第一、二次經(jīng)過上的兩點(diǎn)間的距離；(2)電子從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)所用的總時(shí)間。15．（12分）如圖所示，讓擺球從圖中的A位置由靜止開始下擺，正好擺到最低點(diǎn)B位置時(shí)線被拉斷。設(shè)擺線長l＝1.6m，懸點(diǎn)到地面的豎直高度為H＝6.6m，不計(jì)空氣阻力，求：(1)擺球落地時(shí)的速度；(2)落地點(diǎn)D到C點(diǎn)的距離（g＝10m/s2）。

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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】

A．導(dǎo)體棒受到的安培力F=BIL，因B大小相同，電流相同，故受到的安培力大小相等，故A正確，不符合題意；B．桿子受豎直向下的重力、水平向右的安培力和垂直于斜面向上的斜面的支持力，若三個(gè)力平衡，則不受摩擦力，故B正確，不符合題意；C．桿子受豎直向下的重力、豎直向上的安培力，若重力與安培力相等，則二力平衡，故C正確，不符合題意；D．桿子受重力、豎直向下的安培力、支持力，要想處于平衡，一定受摩擦力，D桿子受重力、水平向左的安培力，支持力，要想處于平衡，一定受摩擦力，故D錯(cuò)誤，符合題意；故選D.【名師點(diǎn)睛】此題是物體的平衡及安培力的問題；解決本題的關(guān)鍵掌握安培力的方向判定，以及能正確地進(jìn)行受力分析，根據(jù)受力平衡判斷桿子受力；此題難度不大，考查基本知識(shí)的運(yùn)用能力.2、A【解析】設(shè)X為：AZX，根據(jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)守恒：4+14=17+Z電荷數(shù)守恒：2+7=8+A，則A=1，即X為：11點(diǎn)睛：本題考查了核反應(yīng)方程式，要根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒得出X的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)，從而確定X的種類。3、B【解析】

A．根據(jù)題目描述，傾斜地球同步軌道衛(wèi)星的軌道是與赤道平面呈一定夾角的圓形，圓心為地心，所以有可能在運(yùn)動(dòng)過程中經(jīng)過北京上空，所以A錯(cuò)誤；B．由題意可知，傾斜地球同步軌道衛(wèi)星的周期與地球同步衛(wèi)星的周期相同，根據(jù)可知，該衛(wèi)星的軌道半徑與地球同步衛(wèi)星的軌道半徑相同，即該衛(wèi)星距地面的高度與同步軌道靜止衛(wèi)星相同，所以B正確；C．由題意可知，圓心在地心，與赤道平面成的圓形軌道有無數(shù)個(gè)，所以C錯(cuò)誤；D．根據(jù)公式可知，衛(wèi)星軌道半徑越大，運(yùn)行速度越小，而第一宇宙速度是最大的環(huán)繞速度，所以該衛(wèi)星的運(yùn)行速度比第一宇宙速度小，D錯(cuò)誤。故選B。4、D【解析】

A．當(dāng)傳送帶加速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度沿傳送帶向上，根據(jù)牛頓第二定律分析可知貨箱所受合力沿傳送帶向上，則有：知摩擦力的方向向上，故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，貨箱受到重力、傳送帶的支持力和靜摩擦力作用，其中重力沿傳送帶方向的分力與靜摩擦力平衡，摩擦力方向一定沿斜面向上，即，不同質(zhì)量的貨箱，f不相等，故B錯(cuò)誤；C．傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦力為：，與貨箱的質(zhì)量有關(guān)，與傳送帶的速度無關(guān)，故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)傳送帶加速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度沿傳送帶向上，根據(jù)牛頓第二定律分析可知合力沿傳送帶向上：：解得：，所以相同的貨箱，傳送帶加速運(yùn)動(dòng)的加速度越大，f越大。故D正確。故選D。5、B【解析】

設(shè)電場強(qiáng)度大小為E，兩粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，對粒子A有對粒子B有聯(lián)立解得故A錯(cuò)誤，B正確；C．由v=at得故C錯(cuò)誤；D．由于質(zhì)量關(guān)系未知，動(dòng)能之比無法確定，故D錯(cuò)誤。故選B。6、B【解析】

AB．僅將滑片P上移，則升壓變壓器的副線圈匝數(shù)變小，所以輸出電壓變小，相應(yīng)的B變壓器的輸入電壓降低，輸出電壓也降低，所以L1兩端電壓變小。輸出功率變小，則A變壓器的輸入功率也變小，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．僅閉合S，則B變壓器的負(fù)載電阻變小，輸出總電流變大，輸出功率變大，則升壓變壓器A的輸入功率也變大。相應(yīng)的輸電線上的電流變大，輸電線上損失的電壓變大，B變壓器的輸入電壓變小，輸出電壓也變小，即燈泡兩端的電壓變小，燈泡不能正常發(fā)光，故CD錯(cuò)誤。故選B。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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)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(cuò)的得0分。7、BC【解析】

A．衛(wèi)星b、c繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，7.9km/s是指在地球上發(fā)射的物體繞地球飛行作圓周運(yùn)動(dòng)所需的最小初始速度，11.2km/s是物體掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度。所以發(fā)射衛(wèi)星b時(shí)速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，故A錯(cuò)誤；

B．萬有引力提供向心力，對b、c衛(wèi)星，由牛頓第二定律得解得故B正確；

C．衛(wèi)星b在地球的同步軌道上，所以衛(wèi)星b和地球具有相同的周期和角速度。由萬有引力提供向心力，即解得a距離地球表面的高度為R，所以衛(wèi)星a的角速度此時(shí)a、b恰好相距最近，到衛(wèi)星a和b下一次相距最近（ωa-ω）t=2π故C正確；

D．讓衛(wèi)星b減速，衛(wèi)星b所需的向心力減小，萬有引力大于所需的向心力，衛(wèi)星b會(huì)做向心運(yùn)動(dòng)，軌道半徑變小，離開原軌道，所以不能與c對接，故D錯(cuò)誤；故選BC。8、BD【解析】根據(jù)楞次定律，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為順時(shí)針方向，則閉合S2、電路穩(wěn)定后，通過R2的電流由a流向b，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律：，則閉合S2、電路穩(wěn)定后，通過R2的電流大小為，選項(xiàng)B正確；閉合S2、電路穩(wěn)定后電容器上極板帶正電，則當(dāng)再斷開S1，電容器放電，通過R2的電流由a流向b，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電路穩(wěn)定后電容器帶電量，則電路穩(wěn)定后再斷開S1，通過R2的電荷量為7.2×10－6C，選項(xiàng)D正確；故選BD.點(diǎn)睛：此題考查法拉第電磁感應(yīng)定律以及直流電路中的含電容問題；注意用求解電動(dòng)勢時(shí)，S是線圈中有磁場部分的面積，不是線圈的面積；同時(shí)要搞清電容器兩端的電壓是哪個(gè)電阻上的電壓值.9、ACE【解析】

A．質(zhì)點(diǎn)M和N相距6m，波的傳播時(shí)間為1.5s，則波速：，故A正確；B．波長λ=4m，根據(jù)波長、波速和周期的關(guān)系可知周期為：，圓頻率：，質(zhì)點(diǎn)M起振方向向上，t=1s時(shí)開始振動(dòng)，則質(zhì)點(diǎn)M的振動(dòng)方程為y=0.5sin（2πt-2π），故B錯(cuò)誤；

C．相隔半波長奇數(shù)倍的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，相位相差為π，質(zhì)點(diǎn)M、N相隔1.5λ，故相位相差π，故C正確；

D．t=0.5s=0.5T，波傳播到x=4.0m處，此時(shí)x=1.0m處質(zhì)點(diǎn)處于波谷，故D錯(cuò)誤；

E．t=2.5s=2.5T，N點(diǎn)開始振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)M、N相隔1.5λ，振動(dòng)情況完全相反，故質(zhì)點(diǎn)M、N與各自平衡位置的距離相等，故E正確。

故選ACE。10、ACD【解析】

由動(dòng)量守恒和能量關(guān)系可知聯(lián)立解得A．僅增大m，則?x不變，即物塊仍恰好從木板右端滑出，選項(xiàng)A正確；B．僅增大M，則?x變大，即物塊能從木板右端滑出，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．將m增大為原來的兩倍，則?x不變，而L增大為原來的兩倍，物塊不能從木板右端滑出，選項(xiàng)C正確；D．僅將M增大為原來的兩倍，則?x變大，但是不會(huì)增加到原來的2倍，而L增加到原來的2倍，可知木塊不會(huì)從木板上滑出，選項(xiàng)D正確；故選ACD。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、CⅠ2.52.6【解析】

（1）[1][2]．電風(fēng)扇的額定電流，從讀數(shù)誤差的角度考慮，電流表選擇量程Ⅰ。電風(fēng)扇的電阻比較小，則滑動(dòng)變阻器選擇總電阻為10Ω的誤差較小，即選擇C。（2）[3]．因?yàn)殡妷弘娏餍鑿牧汩_始測起，則滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，電風(fēng)扇的電阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，屬于小電阻，電流表采用外接法。則可知對應(yīng)的實(shí)物圖如答案圖所示。（3）[4][5]．電壓表讀數(shù)小于1V時(shí)電風(fēng)扇沒啟動(dòng)，由圖象可知I=0.4A。根據(jù)歐姆定律得。正常工作時(shí)電壓為6V，根據(jù)圖象知電流為0.57A，則電風(fēng)扇發(fā)熱功率P=I2R=0.572×2.5W=0.81W則機(jī)械功率P'=UI-I2R=6×0.57W-0.81W=2.61W≈2.6W。12、【解析】

(1)[1]遮光片經(jīng)過光電門時(shí)的速度，重錘做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由速度位移公式得整理得(2)[2]由牛頓第二定律得整理得則圖像的