2021-2022學(xué)年廣東高明一中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．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．某一小車從靜止開始在水平方向上做直線運動，其運動過程中的加速度隨時間變化關(guān)系如圖所示，則關(guān)于小車的運動下列說法中正確的是（）A．小車做先加速后減速，再加速再減速的單向直線運動B．小車做往復(fù)直線運動，速度反向時刻為1s、3s末C．小車做往復(fù)直線運動，且可以運動到出發(fā)點的另一側(cè)D．小車運動過程中的最大速度為2.5m/s2．2020年3月15日中國散列中子源利（CSNS）利用中子成像技術(shù)幫助中國科技大學(xué)進(jìn)行了考古方面的研究。散射中子源是研究中子特性、探測物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)和運動的科研裝置。CNSN是我國重點建設(shè)的大科學(xué)裝置，將成為發(fā)展中國家擁有的第一臺散裂中子源。下列關(guān)于中子研究的說法正確的是（）A．α粒子轟擊，生成，并產(chǎn)生了中子B．經(jīng)過4次α衰變，2次β衰變，新核與原來的原子核相比，中子數(shù)少了6個C．放射性β射線其實質(zhì)是高速中子流，可用于醫(yī)學(xué)的放射治療D．核電站可通過控制中子數(shù)目來控制核反應(yīng)劇烈程度3．如圖，傾角為α=45°的斜面ABC固定在水平面上，質(zhì)量為m的小球從頂點A先后以初速度v0和2vo向左水平拋出，分別落在斜面上的P1、P2點，經(jīng)歷的時間分別為t1、t2；A點與P1、Pl與P2之間的距離分別為l1和l2，不計空氣阻力影響。下列說法正確的是（）A．t1：t2=1：1B．ll：l2=1：2C．兩球剛落到斜面上時的速度比為1：4D．兩球落到斜面上時的速度與斜面的夾角正切值的比為1：14．一半徑為R的球形行星自轉(zhuǎn)周期為T，其同步衛(wèi)星距離行星表面的高度為3R，則在該行星表面繞其做勻速圓周運動的衛(wèi)星線速度大小為（）A． B． C． D．5．如圖所示為氫原子的能級圖，用某種頻率的光照射大量處于基態(tài)的氫原子，受到激發(fā)后的氫原子只輻射出三種不同頻率的光a、b、c，頻率νa＞νb＞νc，下列說法正確的是A．照射氫原子的光子能量為12.75eVB．從n=3能級躍遷到n=2能級輻射出的光頻率為νaC．從n=3能級躍遷到n=1能級輻射出的光頻率為νcD．光a能使逸出功為10.2eV的某金屬發(fā)生光電效應(yīng)6．下列說法正確的是（）A．由公式v＝ωr可知，圓形軌道人造地球衛(wèi)星的軌道半徑越大則其速度越大B．由公式可知，所有人造地球衛(wèi)星離地球越遠(yuǎn)則其線速度越小C．地球同步衛(wèi)星在其圓形軌道上運行時的線速度小于7.9km/sD．地球同步衛(wèi)星在其圓形軌道上運行時的角速度小于地球自轉(zhuǎn)的角速度二、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．在科幻電影《流浪地球》中，流浪了2500年的地球終于圍繞質(zhì)量約為太陽質(zhì)量的比鄰星做勻速圓周運動，進(jìn)入了“新太陽時代”。若“新太陽時代”地球公轉(zhuǎn)周期與現(xiàn)在繞太陽的公轉(zhuǎn)周期相同，將“新太陽時代”的地球與現(xiàn)在相比較，下列說法正確的是A．所受引力之比為1：8B．公轉(zhuǎn)半徑之比為1：2C．公轉(zhuǎn)加速度之比為1：2D．公轉(zhuǎn)速率之比為1：48．如圖所示，理想變壓器原、副線圖的應(yīng)數(shù)些為n1:n2=2:1，輸人端接在(V)的交流電源上，R1為電阻箱，副線圈連在電路中的電阻R=10Ω，電表均為理想電表。下列說法正確的是()A．當(dāng)R1=0時，電壓表的讀數(shù)為30VB．當(dāng)R1=0時，若將電流表換成規(guī)格為“5V5W”的燈泡，燈泡能夠正常發(fā)光C．當(dāng)R1=10Ω時，電流表的讀數(shù)為1.2AD．當(dāng)R1=10Ω時，電壓表的讀數(shù)為6V9．如圖所示，航天器和衛(wèi)星分別在同一平面內(nèi)的1、2軌道上繞地球做勻速圓周運動，其半徑分別為r、2r，速率分別為v1和v2。航天器運動到A點時突然加速到v3后沿曲線運動，其軌跡與軌道2交于B點，經(jīng)過B點時速率和加速度分別為v4和a1，衛(wèi)星通過B點時加速度為a2。已知地球的質(zhì)量為M，質(zhì)量為m的物體離地球中心距離為r時，系統(tǒng)的引力勢能為（取物體離地球無窮遠(yuǎn)處引力勢能為零），物體沿AB曲線運動時機(jī)械能為零。則下列說法正確的是（）A．B．C．D．若航天器質(zhì)量為m0，由A點運動到B點的過程中地球?qū)λ囊ψ龉?0．一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形如圖所示，此時波恰好傳到平衡位置在用x1=2.5m處的P點。已知平衡位置在x2=5.5m處的Q點在0~8s內(nèi)運動的路程為0.2m，則下列說法正確的是_____。A．P點的起振方向沿y軸正方向B．P點振動的周期為4sC．該波的傳播速度大小為1m/sD．質(zhì)點Q的振動方程為E.若一列頻率為1Hz的簡諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播，與該波相遇時會產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象三、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）一般的話筒用的是一塊方形的電池(層疊電池)，如圖甲所示，標(biāo)稱電動勢為9V。某同學(xué)想要測量該電池實際的電動勢和內(nèi)阻，實驗室提供了以下器材：A．待測方形電池B．電壓表(量程0~3V，內(nèi)阻約為4kΩ)C．電流表(量程0~0.6A，內(nèi)阻為1.0Ω)D．電流表(量程0~3A，內(nèi)阻為1.0Ω)E.電阻箱(阻值范圍0~999.9Ω)F.電阻箱(阻值范圍0~9999.9Ω)G.滑動變阻器(阻值范圍0~20Ω)H.滑動變阻器(阻值范圍0~20kΩ)I.開關(guān)、導(dǎo)線若干(1)該同學(xué)根據(jù)現(xiàn)有的實驗器材，設(shè)計了如圖乙所示的電路圖。根據(jù)如圖乙所示電路圖和如圖丙所示圖像，為完成該實驗，電流表應(yīng)選_____，電阻箱應(yīng)選______，滑動變阻器應(yīng)選_______(均填寫器材前字母標(biāo)號)(2)實驗需要把電壓表量程擴(kuò)大為0~9V。該同學(xué)按圖乙連接好實驗器材，檢查電路無誤后，將R1的滑片移到最左端，將電阻箱R2調(diào)為零，斷開S3，閉合S1，將S2接a，適當(dāng)移動R1的滑片，電壓表示數(shù)為2.40V；保持R1接入電路中的阻值不變，改變電阻箱R2的阻值，當(dāng)電壓表示數(shù)為________V時，完成擴(kuò)大量程，斷開S1。(3)保持電阻箱R2阻值不變，開關(guān)S2接b，閉合S3、S1，從右到左移動R1的滑片，測出多組U、I，并作出U－I圖線如圖丙所示，可得該電池的電動勢為________V，內(nèi)阻為________Ω。12．（12分）某同學(xué)要測量一由新材料制成的粗細(xì)均勻的圓柱形導(dǎo)體的電阻率ρ。步驟如下：(1)用20分度的游標(biāo)卡尺測量其長度如圖（甲）所示，由圖可知其長度為______cm；(2)用螺旋測微器測量其直徑如圖（乙）所示，由圖可知其直徑為______mm；(3)用圖（丙）所示的電路測定其電阻值，其中Rx是待測的圓柱形導(dǎo)體，R為電阻箱，電源電動勢為E，其內(nèi)阻不計。在保證安全的情況下多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù)R和對應(yīng)的電壓表示數(shù)U，由測得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖（丁）所示的圖線，電阻Rx=__Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字），此數(shù)值與電阻的真實值R0比較，Rx____R0(4)根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算出圓柱形導(dǎo)體的電阻率ρ=______。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，圓柱形油桶中裝滿折射率n=的某種透明液體，油桶的高度為H，半徑為H，桶的底部裝有一塊平面鏡，在油桶底面中心正上方高度為d處有一點光源P，要使人從液體表面上方任意位置處都能夠觀察到此液體內(nèi)點光源P發(fā)出的光，d應(yīng)該滿足什么條件?14．（16分）如圖所示，質(zhì)量為m1=0.5kg的物塊A用細(xì)線懸于O點，質(zhì)量為M=2kg的長木板C放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m2=1kg的物塊B放在光滑的長木板上，物塊B與放在長木板上的輕彈簧的一端連接，輕彈簧的另一端與長木板左端的固定擋板連接，將物塊A拉至懸線與豎直方向成θ=53°的位置由靜止釋放，物塊A運動到最低點時剛好與物塊B沿水平方向發(fā)生相碰，碰撞后，B獲得的速度大小為2.5m/s，已知懸線長L=2m，不計物塊A的大小，重力加速度g=10m/s2，求：(1)物塊A與B碰撞后一瞬間，細(xì)線的拉力；(2)彈簧第一次被壓縮后，具有的最大彈性勢能。15．（12分）如圖所示，兩根電阻不計且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置，傾角α=37°，導(dǎo)軌間距L=1m，頂端用電阻R=2Ω的定值電阻相連。虛線上方存在垂直于導(dǎo)軌所在平面向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=1T。質(zhì)量m1=0.1kg、電阻R1=4Ω的導(dǎo)體棒M在磁場中距虛線的距離d=2m，M與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ1=0.25，質(zhì)量m2=0.3kg、電阻R2=2Ω的導(dǎo)體棒N在虛線處，N與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ2=0.8。將導(dǎo)體棒M、N同時從導(dǎo)軌上由靜止釋放，M到達(dá)虛線前已經(jīng)勻速，重力加速度g取10m/s2，運動過程中M、N與導(dǎo)軌始終接觸良好，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8。（1）求M、N相碰前，M上產(chǎn)生的焦耳熱；（2）求M、N相碰前M運動的時間；（3）M、N相遇發(fā)生彈性碰撞，碰后瞬間對M施加一個沿斜面方向的作用力F，使M、N同時勻減速到零，求M棒在減速到零的過程中作用力F的大小隨時間變化的表達(dá)式。

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、D【解析】

ABC．由加速度時間圖線可判斷，0~1s內(nèi)，小車沿正向做加速度增大的加速運動，1s~2s內(nèi)小車沿正向做加速度減小的減速運動，由對稱性知2s末小車速度恰好減到零，2s~3s內(nèi)小車沿負(fù)向做加速度增大的加速度運動，3s~4s內(nèi)小車沿負(fù)向做加速度減小的減速運動，4s末小車速度恰好減到零。由于速度的變化也是對稱的，所以正向位移和負(fù)向位移相等，即4s末小車回到初始位置，故ABC錯誤；D．小車在1s末或3s末速度達(dá)到最大，圖線與時間軸所圍面積表示速度的變化，所以最大速度為故D正確。故選D。2、D【解析】

A．α粒子轟擊，生成，并產(chǎn)生了質(zhì)子，選項A錯誤；B．經(jīng)過4次α衰變，2次β衰變，新核質(zhì)量數(shù)為222，電荷數(shù)為86，中子數(shù)為136，原來的原子核中子數(shù)為238-92=146，則與原來的原子核相比，中子數(shù)少了10個，選項B錯誤；C．放射性β射線其實質(zhì)是高速電子流，選項C錯誤；D．核電站可通過控制中子數(shù)目來控制核反應(yīng)劇烈程度，選項D正確。故選D。3、D【解析】

A．根據(jù)得因為初速度之比為1：2，則運動的時間之比為1：2，故A錯誤。

B．水平位移因為初速度之比為1：2，則水平位移之比為1：4，由可知ll：l2=1：4故B錯誤。

C．根據(jù)動能定理其中y=x，則則兩球剛落到斜面上時的速度比為1：2，選項C錯誤；D．平拋運動某時刻速度方向與水平方向夾角的正切值是位移與水平方向夾角正切值的2倍，由于落在斜面上，位移方向相同，則速度方向相同，即兩球落到斜面上時的速度與斜面的夾角正切值的比為1：1，故D正確。

故選D。4、D【解析】

衛(wèi)星的軌道半徑r=R+3R=4R，根據(jù)線速度的計算公式可得：根據(jù)萬有引力提供向心力可得所以解得。A．，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C．，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D．，與結(jié)論相符，選項D正確；故選D。5、D【解析】

根據(jù)公式，可知，n=3，因此受到激發(fā)后的氫原子處于第n=3能級；A．根據(jù)氫原子由n=3躍遷到n=1產(chǎn)生的光子能量與從n=1躍遷到n=3所吸收的光子能量相等可知，照射氫原子的光子能量為：△E31=E3-E1=-1.51-（-13.6）=12.09eV，故A錯誤；B．頻率大小關(guān)系為va＞vb＞vc，從n=3躍遷到n=2輻射出的能量最小，即其對應(yīng)的光頻率為vc，故B錯誤；C．氫原子由n=3躍遷到n=1產(chǎn)生的光的能量最大，輻射出的光頻率為va，故C錯誤；D．氫由n=3躍遷到n=1產(chǎn)生的光的能量12.09eV，依據(jù)光電效應(yīng)方程，所以能使逸出功為10.2eV的金屬能發(fā)生光電效應(yīng)，故D正確。6、C【解析】

A．由公式可知，圓形軌道人造地球衛(wèi)星的軌道半徑越大則其速度越小，選項A錯誤；B．由公式可知，所有人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運動時，離地球越遠(yuǎn)則其線速度越小，選項B錯誤；C．第一宇宙速度是所有繞地球做圓周運動的衛(wèi)星的最大速度，則地球同步衛(wèi)星在其圓形軌道上運行時的線速度小于7.9km/s，選項C正確；D．地球同步衛(wèi)星在其圓形軌道上運行時的角速度等于地球自轉(zhuǎn)的角速度，選項D錯誤；故選C。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】

AB．地球繞行中心天體做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力：解得：，“新太陽時代”的地球的軌道半徑與現(xiàn)在的軌道半徑之比：萬有引力：所以“新太陽時代”的地球所受萬有引力與現(xiàn)在地球所受萬有引力之比：A錯誤，B正確；C．萬有引力提供加速度：所以“新太陽時代”的地球公轉(zhuǎn)加速度與現(xiàn)在地球加速度力之比：C正確；D．萬有引力提供向心力：所以“新太陽時代”的地球公轉(zhuǎn)速率與現(xiàn)在地球公轉(zhuǎn)速率力之比：D錯誤。故選BC。8、BC【解析】

輸入端電壓的有效值為30V，當(dāng)R1=0時，電壓表的讀數(shù)為，選項A錯誤；當(dāng)R1=0時，若將電流表換成規(guī)格為“5V，5W”的燈泡，燈泡電阻為，此時次級電流，因燈泡的額定電流為，則此時燈泡能夠正常發(fā)光，選項B正確；當(dāng)R1=10Ω時，設(shè)電流表的示數(shù)為I，則此時初級電流為0.5I，初級電壓：，則次級電壓為，則，解得I=1.2A，此時電壓表讀數(shù)為IR=12V，選項C正確，D錯誤；9、AD【解析】

AB．在軌道1運動時的速度在軌道2運動時的速度即從A到B由能量守恒關(guān)系可知解得則選項A正確，B錯誤；C．在B點時由可得則選項C錯誤；D．若航天器質(zhì)量為m0，由A點運動到B點的過程中地球?qū)λ囊ψ龉檫x項D正確。故選AD。10、ABD【解析】

A．根據(jù)橫波的傳播方向與振動方向的關(guān)系可知，t=0時刻P點的振動方向沿y軸正方向，故A正確；B．由題圖可以看出，該波的波長λ=2m、振幅A=0.1m，則說明在0~8s內(nèi)Q點振動的時間為，該波的傳播速度大小結(jié)合，解得T=4s、v=0.5m/s故B正確，C錯誤；D．波從P點傳到Q點所用的時間=8s－=6sQ點的振動方向沿y軸正方向，故質(zhì)點Q的振動方程為(m)(t>6s)即(m)(t>6s)故D正確；E．產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的必要條件是頓率相等，故這兩列波相遇時不會產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，故E錯誤。故選ABD。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、DFG0.808.942.0【解析】

(1)[1]由圖示圖象可知，所測最大電流約為2A，則電流表應(yīng)選擇D；[2]電源電動勢約為9V，需要把電壓表改裝成9V的電壓表，串聯(lián)電阻分壓為6V，是電壓表量程的2倍，由串聯(lián)電路特點可知，分壓電阻阻值為電壓表內(nèi)阻的2倍，約為8KΩ，電阻箱應(yīng)選擇F；[3]由于要測量該電池實際的電動勢和內(nèi)阻，為方便實驗操作，滑動變阻器應(yīng)選擇G；(2)[4]把量程為3V的電壓表量程擴(kuò)大為9V，分壓電阻分壓為6V，分壓電阻分壓是電壓表兩端電壓的2倍，由題意可知，電壓表所在支路電壓為2.40V，分壓電阻兩端電壓為電壓表兩端電壓的2倍，實驗時應(yīng)保持位置不變，改變阻值，當(dāng)電壓表示數(shù)為0.80V，此時電阻箱分壓1.60V，完成電壓表擴(kuò)大量程；(3)[5]分壓電阻箱兩端電壓是電壓表兩端電壓的2倍，電壓表示數(shù)為，則路端電壓為，在閉合電路中，電源電動勢整理可得由圖示圖象可知，圖象縱軸截距電源電動勢[6]圖象斜率的絕對值電源內(nèi)阻12、5.0154.70017小于5.9×10-3Ω?m【解析】

(1)[1]根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則可知讀數(shù)為50mm+3×0.05mm=50.15mm=5.015cm(2)[2]根據(jù)螺旋測微器讀數(shù)規(guī)則可知讀數(shù)為4.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm(3)[3]由圖示電路圖可知，電壓表示數(shù)為整理得由圖示圖象可知，縱軸截距所以電源電動勢E=2V，圖象斜率所以電阻阻值[4]由于電壓表的分流作用可知此測量值小于電阻的真實值R0。(5)[5]由電阻定律可知代入數(shù)據(jù)解得電阻率ρ≈5.9×10-3Ω?m；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、H>d≥H/2【解析】

要使人從液體表面上任意位置處能夠觀察到點光源P發(fā)出的光，點光源發(fā)出的光必須全部能折射進(jìn)入空氣中，根據(jù)對稱性，作出點光源經(jīng)平面鏡所成的像．當(dāng)光射向水面時，入射角應(yīng)不大于臨界角，光線才