2022屆安徽省合肥十一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請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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．如圖甲所示，被稱為“魔力陀螺”玩具的陀螺能在圓軌道外側(cè)旋轉(zhuǎn)不脫落，其原理可等效為如圖乙所示的模型：半徑為的磁性圓軌道豎直固定，質(zhì)量為的鐵球（視為質(zhì)點）沿軌道外側(cè)運動，A、B分別為軌道的最高點和最低點，軌道對鐵球的磁性引力始終指向圓心且大小不變，不計摩擦和空氣阻力，重力加速度為，則A．鐵球繞軌道可能做勻速圓周運動B．鐵球繞軌道運動過程中機械能守恒C．鐵球在A點的速度必須大于D．軌道對鐵球的磁性引力至少為，才能使鐵球不脫軌2．如圖（甲）所示，質(zhì)最m=2kg的小物體放在長直的水平地面上，用水平細線繞在半徑R=0.5m的薄圓筒上。t=0時刻，圓筒由靜止開始繞豎直中心軸轉(zhuǎn)動，其角速度ω隨時間t的變化規(guī)律如圖（乙）所示，小物體和地面間的動摩擦因數(shù)為0.1，重力加速度g=10m/s2。則下列判斷正確的是（）A．細線的拉力大小為4NB．細線拉力的瞬時功率滿足P=4tC．小物體的速度隨時間的變化關(guān)系滿足v=4tD．在0-4s內(nèi)，小物體受合力的沖量為4N?g3．用光子能量為5.0eV的一束光照射陰極P，如圖，當電鍵K斷開時。發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零。合上電鍵，調(diào)節(jié)滑動變阻器，發(fā)現(xiàn)當電壓表讀數(shù)小于1.60V時，電流表讀數(shù)仍不為零；當電壓表讀數(shù)大于或等于1.60V時，電流表讀數(shù)為零，由此可知陰極材料的逸出功為（）A．1.6eV B．2.2eV C．3.0eV D．3.4eV4．利用引力常量G和下列某一組數(shù)據(jù)，不能計算出地球質(zhì)量的是（）A．地球的半徑及地球表面附近的重力加速度（不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響）B．人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做圓周運動的速度及周期C．月球繞地球做圓周運動的周期及月球與地球間的距離D．地球繞太陽做圓周運動的周期及地球與太陽間的距離5．如圖所示，由均勻?qū)Ь€繞成的直角扇形導(dǎo)線框OMN繞O點在豎直面內(nèi)從勻強磁場邊界逆時針勻速轉(zhuǎn)動，周期為T，磁場的方向垂直于紙面向里，線框電阻為R，線框在進入磁場過程中回路的電流強度大小為I，則（）A．線框在進入磁場過程中回路產(chǎn)生的電流方向為順時針B．線框在進入與離開磁場的過程中ON段兩端電壓大小相等C．線框轉(zhuǎn)動一周過程中產(chǎn)生的熱量為I2RTD．線框轉(zhuǎn)動一周過程中回路的等效電流大小為6．如圖所示，一磁感應(yīng)強度為B的圓形勻強磁場區(qū)域，圓心為O，半徑為r，MN是直徑，一粒子發(fā)射裝置S置于M端，可從M端向圓平面內(nèi)任意方向發(fā)射速率相等的同種帶電粒子，某個粒子從N端離開磁場，在磁場中運動的時間為，其中k為帶電粒子的比荷，下列說法正確的是（）A．該粒子的速率為krB，發(fā)射方向垂直于MNB．該粒子的速率為krB，發(fā)射方向與MN的夾角為45°C．該粒子在磁場中運動的時間最短D．若該粒子沿直徑MN方向射入磁場，其運動的時間為二、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，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)依次經(jīng)過狀態(tài)、和后再回到狀態(tài)。其中，狀態(tài)和狀態(tài)為等溫過程，狀態(tài)和狀態(tài)為絕熱過程。在該循環(huán)過程中，下列說法正確的是__________。A．的過程中，氣體對外界做功，氣體放熱B．的過程中，氣體分子的平均動能減少C．的過程中，單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增加D．的過程中，外界對氣體做功，氣體內(nèi)能增加E.在該循環(huán)過程中，氣體內(nèi)能增加8．在天文觀察中發(fā)現(xiàn)，一顆行星繞一顆恒星按固定軌道運行，軌道近似為圓周。若測得行星的繞行周期T，軌道半徑r，結(jié)合引力常量G，可以計算出的物理量有（）A．恒星的質(zhì)量 B．行星的質(zhì)量 C．行星運動的線速度 D．行星運動的加速度9．a(chǎn)、b、c三條平行光線垂直于半圓柱體玻璃磚的截面直徑從空氣射向玻璃磚，如圖所示，光線b正好過圓心O，光線a、c從光線b的兩側(cè)對稱入射，光線a、c從玻璃磚下表面進入空氣后與光線b交于P、Q兩點，則下列說法正確的是()A．玻璃對三種光的折射率關(guān)系為na>nb>ncB．玻璃對a光的折射率大于對c光的折射率C．在相同條件下進行雙縫干涉實驗，a光的條紋間距比c光窄D．a(chǎn)、c光分別從空氣射入某種介質(zhì)中，c光發(fā)生全反射時臨界角較小E.a光比c光穿過該半圓柱體玻璃磚所需時間長10．對一定質(zhì)量的理想氣體，下列說法正確的是__________。A．氣體的體積指的是該氣體的分子所能到達的空間的體積，而不是該氣體所有分子體積之和B．在完全失重的情況下，氣體對容器壁的壓強為零C．在恒溫時，壓縮氣體越來越難以壓縮，說明氣體分子間的作用力在增大D．氣體在等壓膨脹過程中溫度一定升高E.氣體的內(nèi)能增加時，氣體可能對外做功，也可能放出熱量三、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）甲、乙、丙三個實驗小組分別采用如圖甲、圖乙、圖丙所示的實驗裝置做實驗。甲小組測小車勻變速運動的加速度，乙小組探究小車的加速度與合外力的關(guān)系，丙小組探究小車的速度和合外力做的功的關(guān)系總質(zhì)量用M表示（圖乙中M為小車與力傳感器的總質(zhì)量，圖丙中M為小車和與小車固連的小滑輪的總質(zhì)量），鉤碼總質(zhì)量用m表示，重力加速度為g，試回答下列問題：（1）甲、乙、丙三組實驗不需要平衡小車與長木板之間的摩擦力的是________（填“甲”“乙”“丙”或“都不需要”）。（2）甲、乙、丙三組實驗需要滿足的是________（填“甲”“乙”“丙”或“都不需要”）。（3）若三組同學(xué)分別用各自的實驗裝置做探究小車的加速度和合外力的關(guān)系實驗，各組同學(xué)的操作均完全正確，甲、乙、丙三組同學(xué)作出的a-F圖線如圖丁所示（乙組同學(xué)所用F為力傳感器示數(shù)，丙組同學(xué)所用F為彈簧測力計示數(shù)），則乙組實驗對應(yīng)的圖線是________（填“A”“B”或“C”。）12．（12分）某實驗小組設(shè)計了如圖（a）所示的實驗裝置，通過改變重物的質(zhì)量，利用計算機可得滑塊運動的加速度以和所受拉力F的關(guān)系圖象。他們在水平軌道上做了實驗，得到了圖線，如圖（）所示。滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量_________kg；滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)_________（g取10m/s2）。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，兩豎直極板之間存在勻強電場，兩極板之間的電勢差為U，左側(cè)電勢高、右側(cè)電勢低，兩極板間的距離為d。一不計重力質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子P從靠近左極板的位置由靜止釋放，帶電粒子經(jīng)過加速后從右側(cè)極板間的狹縫進入正方形勻強磁場區(qū)域ABCD。勻強磁場ABCD區(qū)域的AC連線豎直，BD連線水平，正方形ABCD的邊長為L。(1)如果帶電粒子從A點離開磁場，則勻強磁場的磁感應(yīng)強度為多少？(2)如果帶電粒子從AB邊離開，且離開磁場時，速度方向與AB邊垂直，則勻強磁場的磁感應(yīng)強度為多少？粒子離開磁場的位置到B點的距離為多少？14．（16分）如圖所示，水平桌面上豎直放置上端開口的絕熱圓柱形汽缸，導(dǎo)熱性能良好的活塞甲和絕熱活塞乙質(zhì)量均為m,兩活塞均與汽缸接觸良好，活塞厚度不計，忽略一切摩擦，兩活塞把汽缸內(nèi)部分成高度相等的三個部分，下邊兩部分封閉有理想氣體A和B。汽缸下面有加熱裝置，初始狀態(tài)溫度均為T=-3℃,氣缸的截而積為S,外界大氣壓強為且不變，其中g(shù)為重力加速度，現(xiàn)對氣體B緩慢加熱。求：①活塞甲恰好到達汽缸上端時氣體B的溫度；②若在活塞甲上放一個質(zhì)量為m的砝碼丙，繼續(xù)給氣體B加熱，當活塞甲再次到達汽缸上端時，氣體B的溫度。15．（12分）如圖所示，空間中存在水平向右的勻強電場E＝8×103V/m，帶電量q＝1×10—6C、質(zhì)量m＝1×10—3kg的小物塊固定在水平軌道的O點，AB為光滑固定的圓弧軌道，半徑R＝0.4m。物塊由靜止釋放，沖上圓弧軌道后，最終落在C點，已知物塊與OA軌道間的動摩擦因數(shù)為＝0.1，OA＝R，重力加速度g＝10m/s2，求:(1)物塊在A點的速度大小vA(結(jié)果可保留根號)(2)物塊到達B點時對軌道的壓力(3)OC的距離(結(jié)果可保留根號)。

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、B【解析】

AB．小鐵球在運動的過程中受到重力、軌道的支持力和磁力的作用，其中鐵球受軌道的磁性引力始終指向圓心且大小不變，支持力的方向過圓心，它們都始終與運動的方向垂直，所以磁力和支持力都不能對小鐵球做功，只有重力會對小鐵球做功，所以小鐵球的機械能守恒，在最高點的速度最小，在最低點的速度最大．小鐵球不可能做勻速圓周運動．故A錯誤，B正確；C．小鐵球在運動的過程中受到重力、軌道的支持力和磁力的作用，在最高點軌道對小鐵球的支持力的方向可以向上，小鐵球的速度只要大于1即可通過最高點，故C錯誤；D．由于小鐵球在運動的過程中機械能守恒，所以小鐵球在最高點的速度越小，則機械能越小，在最低點的速度也越小，根據(jù)：F＝m可知小鐵球在最低點時需要的向心力越?。谧畹忘c小鐵球受到的重力的方向向下，支持力的方向也向下、只有磁力的方向向上．要使鐵球不脫軌，軌道對鐵球的支持力一定要大于1．所以鐵球不脫軌的條件是：小鐵球在最高點的速度恰好為1，而且到達最低點時，軌道對鐵球的支持力恰好等于1．根據(jù)機械能守恒定律，小鐵球在最高點的速度恰好為1，到達最低點時的速度滿足mg?2Rmv2，軌道對鐵球的支持力恰好等于1，則磁力與重力的合力提供向心力，即：F﹣mg，聯(lián)立得：F＝5mg，故D錯誤．2、D【解析】

AC．根據(jù)圖象可知，圓筒做勻加速轉(zhuǎn)動，角速度隨時間變化的關(guān)系式為圓筒邊緣線速度與物塊前進速度大小相同，根據(jù)得物體運動的加速度根據(jù)牛頓第二定律得解得細線的拉力大小為AC錯誤；B．細線拉力的瞬時功率故B錯誤；D．物體的合力大小為在0-4s內(nèi)，小物體受合力的沖量為故D正確。故選D。3、D【解析】

設(shè)用光子能量為5.0eV的光照射時，光電子的最大初動能為Ekm，當反向電壓達到U=1.60V以后，電流表讀數(shù)為零說明具有最大初動能的光電子也達不到陽極，因此Ekm=eU=1.60eV根據(jù)光電效應(yīng)方程有Ekm=hv-W0，陰極材料的逸出功為W0=hv-Ekm=3.40eV.故選D。4、D【解析】

A．根據(jù)地球表面物體重力等于萬有引力可得：所以地球質(zhì)量故A能計算出地球質(zhì)量，A項正確；B．由萬有引力做向心力可得：故可根據(jù)v，T求得R，進而求得地球質(zhì)量，故B可計算，B項正確；CD．根據(jù)萬有引力做向心力可得：故可根據(jù)T，r求得中心天體的質(zhì)量M，而運動天體的質(zhì)量m無法求解，故C可求解出中心天體地球的質(zhì)量，D無法求解環(huán)繞天體地球的質(zhì)量；故C項正確，D項錯誤；本題選擇不可能的，故選D。5、C【解析】

A．線框在進入磁場過程中，磁通量向里增加，由楞次定律判斷知回路產(chǎn)生的電流方向為逆時針，故A錯誤；

B．線框在進入磁場時，ON段電壓是外電壓的一部分；線框在離開磁場時，ON段電壓是外電壓，而兩個過程外電壓相等，所以線框在進入與離開磁場的過程中ON段兩端電壓大小不等，故B錯誤；

C．線框轉(zhuǎn)動一周過程中產(chǎn)生的熱量為故C正確；

D．設(shè)線框轉(zhuǎn)動一周過程中回路的等效電流大小為I′，則Q=I′2RT解得故D錯誤。

故選C。6、B【解析】

ABC．由題設(shè)條件帶電粒子在磁場中運動的周期為，根據(jù)粒子在磁場中運動的時間可知，帶電粒子從M到N運動了四分之一周期，由幾何知識作圖知道該粒子運動軌跡的圓心在邊界圓上，半徑為，由則發(fā)射方向與MN的夾角為45°，此軌跡對應(yīng)弧長最長，運動時間最長，選項AC錯誤，B正確；D．根據(jù)前面的數(shù)據(jù)再畫出沿MN方向的粒子運動軌跡，經(jīng)計算軌跡圓弧對應(yīng)的圓心角為，則時間不等于，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、BCD【解析】

A．A→B過程中，體積增大，氣體對外界做功，溫度不變，內(nèi)能不變，氣體吸熱，故A錯誤；B．B→C過程中，絕熱膨脹，氣體對外做功，內(nèi)能減小，溫度降低，氣體分子的平均動能減小，故B正確；C．C→D過程中，等溫壓縮，體積變小，分子數(shù)密度變大，單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多，故C正確；D．D→A過程中，絕熱壓縮，外界對氣體做功，內(nèi)能增加，故D正確；E．循環(huán)過程的特點是經(jīng)一個循環(huán)后系統(tǒng)的內(nèi)能不變。故E錯誤。故選BCD。8、ACD【解析】

A．設(shè)恒星質(zhì)量為M，根據(jù)得行星繞行有解得所以可以求出恒星的質(zhì)量，A正確；B．行星繞恒星的圓周運動計算中，不能求出行星質(zhì)量，只能求出中心天體的質(zhì)量。所以B錯誤；C．綜合圓周運動規(guī)律，行星繞行速度有所以可以求出行星運動的線速度，C正確；D．由得行星運動的加速度所以可以求出行星運動的加速度，D正確。故選ACD。9、BCE【解析】

AB．由圖可知，a光和c光入射角相同，但是c光折射角較大，根據(jù)折射率公式可知玻璃對a光的折射率大于對c光的折射率，但是由于b光經(jīng)過玻璃時沒有發(fā)生偏折，故無法比較b光與a、c光的折射率大小，故A錯誤，B正確；C．由于a光的折射率較大，波長較短，則在相同條件下進行雙縫干涉實驗，由可得a光的條紋間距比c光窄，故C正確；D．因，根據(jù)臨界角公式知，a光發(fā)生全反射時臨界角較小，故D錯誤；E．根據(jù)公式v＝，由于a光的折射率大，則a光在玻璃中的傳播速度較小，由幾何關(guān)系可知a光在玻璃中傳播的路程較長，故a光比c光穿過該半圓柱體玻璃磚所需時間長，故E正確。故選BCE。10、ADE【解析】

A．氣體的體積指的是該氣體分子所能到達的空間的體積，而不是該氣體所有分子的體積之和，故A正確；B．氣體對容器壁的壓強是由分子運動時與容器內(nèi)壁的碰撞產(chǎn)生的，不是由重力產(chǎn)生的，故B錯誤；C．氣體分子間沒有作用力，壓縮氣體時，氣體壓強增大，氣體壓強越大越難壓縮，故C錯誤；D．由公式可知氣體在等壓膨脹過程中溫度一定升高，故D正確；E．由公式知，氣體的內(nèi)能增加時，氣體可能對外做功，也可能放出熱量，但不可能同時對外做功和放出熱量，故E正確。故選ADE。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、甲都不需要B【解析】

（1）[1]．甲小組測小車勻變速運動的加速度，不需要平衡摩擦力；乙和丙實驗小組都需要平衡摩擦力；故選甲；（2）[2]．甲小組測小車勻變速運動的加速度，不需要滿足M?m；乙和丙小組繩子的拉力可以由力傳感器和彈簧測力計直接得到，所以兩組不需要滿足M?m；即三個小組都不需要滿足M?m；（3）[3]．甲組用重物的重力代替繩子的拉力，要滿足M?m，隨著m的增大，不滿足M?m時，圖象出現(xiàn)彎曲，所以甲組對應(yīng)的是C；根據(jù)裝置可知，乙圖中小