河北省新2021-2022學(xué)年高考物理四模試卷含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷考生須知：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。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．熱核聚變反應(yīng)之一是氘核（）和氚核（）聚變反應(yīng)生成氦核（）和中子。已知的靜止質(zhì)量為2.0136u，的靜止質(zhì)量為3.0150u，的靜止質(zhì)量為4.0015u，中子的靜止質(zhì)量為1.0087u。又有1u相當(dāng)于931.5MeV。則反應(yīng)中釋放的核能約為（）A．4684.1MeV B．4667.0MeV C．17.1MeV D．939.6MeV2．某電磁軌道炮的簡化模型如圖所示，兩圓柱形固定導(dǎo)軌相互平行，其對稱軸所在平面與水平面的夾角為θ，兩導(dǎo)軌長為L，間距為d，一質(zhì)量為m的金屬彈丸置于兩導(dǎo)軌間，彈丸直徑為d，電阻為R，與導(dǎo)軌接觸良好且不計(jì)摩擦阻力，導(dǎo)軌下端連接理想恒流電源，電流大小恒為I，彈丸在安培力作用下從導(dǎo)軌底端由靜止開始做勻加速運(yùn)動，加速度大小為a。下列說法正確的是（）A．將彈丸彈出過程中，安培力做的功為maL+mgLsinθB．將彈丸彈出過程中，安培力做的功為I2RC．將彈丸彈出過程中，安培力的功率先增大后減小D．將彈丸彈出過程中，安培力的功率不變3．一個(gè)中子與某原子核發(fā)生核反應(yīng)，生成一個(gè)氘核，該反應(yīng)放出的能量為Q，則氘核的比結(jié)合能為（）A． B．Q C． D．2Q4．甲、乙兩物體同時(shí)同地沿同一直線運(yùn)動的速度一時(shí)間圖象如圖所示，下列說法正確的是（）A．時(shí)刻兩物體的加速度方向相同B．時(shí)刻兩物體的速度方向相同C．甲物體的加速度逐漸減小D．時(shí)刻兩物體相遇5．如圖所示，圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動的兩顆衛(wèi)星的周期分別為T1和T2，兩顆衛(wèi)星的軌道半徑的差值為d，地球表面重力加速度為g，根據(jù)以上已知量無法求出的物理量是（引力常量G未知）（）A．地球的半徑 B．地球的質(zhì)量C．兩顆衛(wèi)星的軌道半徑 D．兩顆衛(wèi)星的線速度6．1789年英國著名物理學(xué)家卡文迪許首先估算出了地球的平均密度．根據(jù)你所學(xué)過的知識，估算出地球密度的大小最接近（）（地球半徑R=6400km，萬有引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2）A．5.5×103kg/m3 B．5.5×104kg/m3 C．7.5×103kg/m3 D．7.5×104kg/m3二、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．衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是全球性公共資源，多系統(tǒng)兼容與互操作已成為發(fā)展趨勢。中國始終秉持和踐行“中國的北斗，世界的北斗，一流的北斗”的發(fā)展理念，服務(wù)“一帶一路”建設(shè)發(fā)展，積極推進(jìn)北斗系統(tǒng)國際合作。與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)攜手，與各個(gè)國家、地區(qū)和國際組織一起，共同推動全球衛(wèi)星導(dǎo)航事業(yè)發(fā)展，讓北斗系統(tǒng)更好地服務(wù)全球、造福人類?；谶@樣的理念，從2017年底開始，北斗三號系統(tǒng)建設(shè)進(jìn)入了超高密度發(fā)射。北斗系統(tǒng)正式向全球提供RNSS服務(wù)，在軌衛(wèi)星共53顆。預(yù)計(jì)2020年再發(fā)射2-4顆衛(wèi)星后，北斗全球系統(tǒng)建設(shè)將全面完成，使我國的導(dǎo)航定位精度不斷提高。北斗導(dǎo)航衛(wèi)星有一種是處于地球同步軌道，假設(shè)其離地高度為h，地球半徑為R，地面附近重力加速度為g，則有（）A．該衛(wèi)星運(yùn)行周期可根據(jù)需要任意調(diào)節(jié) B．該衛(wèi)星所在處的重力加速度為C．該衛(wèi)星運(yùn)動動能為 D．該衛(wèi)星周期與近地衛(wèi)星周期之比為8．關(guān)于光的干涉和衍射現(xiàn)象，下列各種說法中正確的是（）A．光的干涉條紋和衍射條紋都是光波疊加的結(jié)果B．光可以發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象，所以光是一種波C．干涉和衍射的條紋都是明暗相間的，所以不能通過條紋來判斷是干涉現(xiàn)象還是衍射現(xiàn)象D．通過一個(gè)狹縫觀察日光燈可看到彩色條紋是光的衍射現(xiàn)象E.白光通過雙縫后產(chǎn)生的干涉條紋是彩色的，是由于各種色光傳播速度不同9．如圖所示為手機(jī)無線充電原理圖，若連接電源的為發(fā)射線圈，手機(jī)端為接收線圈，接收線圈匝數(shù)為，電阻為，橫截面積為，手機(jī)可看成純電阻，勻強(qiáng)磁場平行于線圈軸線穿過線圈。下列說法正確是（）A．只要發(fā)射線圈中有電流流入，接收線圈兩端一定可以獲得電壓B．只要接收線圈兩端有電壓，發(fā)射線圈中的電流一定不是恒定電流C．當(dāng)接收線圈中磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均勻增加時(shí)，接收線圈中有均勻增加的電流D．若時(shí)間內(nèi)，接收線圈中磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均勻增加，則接收線圈兩端的電壓為10．如圖所示，一水平放置的平行板電容器充電以后與電源斷開，并在其間加上垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場；某帶電質(zhì)點(diǎn)以某一速度從水平平行板中央進(jìn)入正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中，剛好做勻速直線運(yùn)動。下列說法正確的是（）A．該質(zhì)點(diǎn)一定帶正電B．該質(zhì)點(diǎn)可能帶負(fù)電C．若僅磁場的水平方向均勻增大，質(zhì)點(diǎn)將向上偏轉(zhuǎn)，速率越來越小D．若將下極板緩慢向下移動，質(zhì)點(diǎn)將向下偏轉(zhuǎn)，速率越來越大三、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）利用如圖所示電路測量一量程為300mV的電壓表的內(nèi)阻Rv（約為300Ω）。某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：①按電路圖正確連接好電路，把滑動變阻器R的滑片P滑到a端，閉合電鍵S2，并將電阻箱R0的阻值調(diào)到較大；②閉合電鍵S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置，使電壓表的指針指到滿刻度；③保持電鍵S1閉合和滑動變阻器滑片P的位置不變，斷開電鍵S2，調(diào)整電阻箱R0的阻值大小，使電壓表的指針指到滿刻度的三分之一；讀出此時(shí)電阻箱R0=596Ω的阻值，則電壓表內(nèi)電阻RV=_____________Ω。實(shí)驗(yàn)所提供的器材除待測電壓表、電阻箱（最大阻值999.9Ω）、電池（電動勢約1.5V，內(nèi)阻可忽略不計(jì)）、導(dǎo)線和電鍵之外，還有如下可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材：A滑動變阻器：最大阻值200ΩB滑動變阻器：最大值阻10ΩC定值電阻：阻值約20ΩD定值電阻：阻值約200根據(jù)以上設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方法，回答下列問題。①為了使測量比較精確，從可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材中，滑動變阻器R應(yīng)選用___________，定值電阻R'應(yīng)選用______________（填寫可供選擇實(shí)驗(yàn)器材前面的序號）。②對于上述的測量方法，從實(shí)驗(yàn)原理分析可知，在測量操作無誤的情況下，實(shí)際測出的電壓表內(nèi)阻的測量值R測___________真實(shí)值RV（填“大于”、“小于”或“等于”），這誤差屬于____________誤差（填”偶然”或者”系統(tǒng)”）且在其他條件不變的情況下，若RV越大，其測量值R測的誤差就越____________（填“大”或“小”）。12．（12分）小明同學(xué)想要設(shè)計(jì)一個(gè)既能測量電源電動勢和內(nèi)阻，又能測量定值電阻阻值的電路。他用了以下的實(shí)驗(yàn)器材中的一部分，設(shè)計(jì)出了圖(a)的電路圖：a．電流表A1(量程0.6A，內(nèi)阻很小)；電流表A2(量程300μA，內(nèi)阻rA=1000Ω)；b．滑動變阻器R(0-20Ω)；c，兩個(gè)定值電阻R1=1000Ω，R2=9000Ω；d．待測電阻Rx；e．待測電源E(電動勢約為3V，內(nèi)阻約為2Ω)f．開關(guān)和導(dǎo)線若干(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，與電流表A2串聯(lián)的定值電阻為___________(填“R1”或“R2”)(2)小明先用該電路測量電源電動勢和內(nèi)阻，將滑動變阻器滑片移至最右端，閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器，分別記錄電流表A1、A2的讀數(shù)I1、I2，得I1與I2的關(guān)系如圖(b)所示。根據(jù)圖線可得電源電動勢E=___________V；電源內(nèi)阻r=___________Ω，(計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)(3)小明再用該電路測量定值電阻Rx的阻值，進(jìn)行了以下操作：①閉合開關(guān)S1、S2，調(diào)節(jié)滑動變阻器到適當(dāng)阻值，記錄此時(shí)電流表A1示數(shù)Ia，電流表A2示數(shù)Ib；②斷開開關(guān)S2，保持滑動變阻器阻值不變，記錄此時(shí)電流表A1示數(shù)Ic，電流表A2示數(shù)Id；后斷開S1；③根據(jù)上述數(shù)據(jù)可知計(jì)算定值電阻Rx的表達(dá)式為___________。若忽略偶然誤差，則用該方法測得的阻值與其真實(shí)值相比___________(填“偏大”、“偏小”或“相等”)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，傾角的斜面體固定，斜面上點(diǎn)以下粗糙，以上部分光滑，質(zhì)量的物塊以的初速度由斜面上的點(diǎn)沿斜面向上沿直線滑行，長為，斜面足夠長，物塊與斜面粗糙部分的動摩擦因數(shù)，重力加速度為，物塊可視為質(zhì)點(diǎn)，已知，，求：(1)物塊最終停在斜面上的位置離點(diǎn)的距離；(2)物塊在斜面上運(yùn)動的時(shí)間。（結(jié)果可帶根號）14．（16分）一列簡諧橫波沿x軸傳播，t=0時(shí)的圖像如圖所示，此時(shí)刻后介質(zhì)中P質(zhì)點(diǎn)回到平衡位置的最短時(shí)間為0.2s，Q質(zhì)點(diǎn)回到平衡位置的最短時(shí)間為1s，已知t=0時(shí)，P、Q兩質(zhì)點(diǎn)相對平衡位置的位移相同，則：(1)波的傳播周期為多少秒？(2)傳播速度是多大？(3)t=0.8s時(shí)刻算起到質(zhì)點(diǎn)Q第二次回到平衡位置波傳播的距離？15．（12分）如圖所示，在xOy坐標(biāo)平面的第一象限內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，在第四象限內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場。有一質(zhì)量為m，電荷量為q，帶負(fù)電的粒子（重力不計(jì)）從坐標(biāo)原點(diǎn)O射入磁場，其入射方向與y軸負(fù)方向成45°角。當(dāng)粒子第一次進(jìn)入電場到達(dá)P點(diǎn)時(shí)速度大小為v0，方向與x軸正方向相同，P點(diǎn)坐標(biāo)為（4L，L）。求：（1）粒子從O點(diǎn)射入磁場時(shí)速度v的大??；（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（3）粒子從O點(diǎn)運(yùn)動到P點(diǎn)所用的時(shí)間。

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、C【解析】

反應(yīng)的質(zhì)量虧損根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程，可得放出的能量為又有解以上各式得所以C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。2、A【解析】

AB．對彈丸受力分析，根據(jù)牛頓第二定律安培力做功A正確，B錯(cuò)誤；CD．彈丸做勻加速直線運(yùn)動，速度一直增大，根據(jù)可知安培力的功率一直增大，CD錯(cuò)誤。故選A。3、A【解析】

一個(gè)中子與某原子核發(fā)生核反應(yīng)生成一個(gè)氘核的核反應(yīng)方程為自由核子組合釋放的能量Q就是氘核的結(jié)合能，而氘核由兩個(gè)核子組成，則它的比結(jié)合能為，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。4、B【解析】

A．由圖象可知，斜率表示加速度，則時(shí)刻兩物體的加速度方向相反，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．v-t圖象中速度在時(shí)間軸的同一側(cè)表示速度方向相同，則時(shí)刻兩物體的速度方向相同，選項(xiàng)B正確；C．由斜率表示物體的加速度可知，甲物體的切線斜率越來越大，即加速度逐漸增大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．v-t圖象所圍面積表示位移，相遇表示位移相等，由圖象可得，時(shí)刻兩物體不相遇，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。5、B【解析】

ABC．根據(jù)萬有引力提供向心力，依據(jù)牛頓第二定律，則有且由公式聯(lián)立可解得兩顆衛(wèi)星的軌道半徑和地球的半徑，由于引力常量G未知?jiǎng)t無法求出地球的質(zhì)量，故AC正確，B錯(cuò)誤；D．由公式可知，由于兩顆衛(wèi)星的軌道半徑和周期已知或可求出，則可求出兩顆衛(wèi)星的線速度，故D正確。故選B。6、A【解析】

由黃金代換可得地球質(zhì)量，地球體積公式可得密度，故A正確BCD錯(cuò)誤。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．地球同步衛(wèi)星和地球自轉(zhuǎn)同步，周期為24h，A錯(cuò)誤；B．由可知?jiǎng)t該衛(wèi)星所在處的重力加速度是B正確；C．由于該衛(wèi)星的動能選項(xiàng)C正確；D．根據(jù)開普勒第三定律可知，該衛(wèi)星周期與近地衛(wèi)星周期之比為選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選BC。8、ABD【解析】

A．干涉條紋是兩列頻率相同、相位和振動情況相同的光波疊加，衍射條紋是從單縫通過的兩列或多列頻率相同的光波疊加，故A正確；B．干涉和衍射是波的特有現(xiàn)象，光可以發(fā)生干涉衍射現(xiàn)象，光是波，故B正確；C．干涉和衍射都產(chǎn)生明暗相間的條紋，但干涉條紋的寬度是相等的，而衍射條紋寬度不等，中央最寬，故C錯(cuò)誤；D．通過狹縫觀察日光燈看到彩色條紋是單縫衍射現(xiàn)象，故D正確；D．白光是由各種不同顏色的單色光組成的復(fù)色光，光的顏色由頻率決定，不同單色光，頻率不同，在真空中傳播速度相同，故E錯(cuò)誤。故選ABD。9、BD【解析】

A．若發(fā)射線圈中有恒定電流，則產(chǎn)生的磁場不變化，在接收線圈中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，也就不會獲得電壓，A錯(cuò)誤；B．只要接收線圈兩端有電壓，說明穿過接收線圈的磁場變化，所以發(fā)射線圈中的電流一定不是恒定電流，B正確；C．若穿過接收線圈的磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加，如果線圈閉合，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知線圈中產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動勢，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知接收線圈中有感應(yīng)電流且恒定，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有根據(jù)分壓規(guī)律得兩端的電壓D正確。故選BD。10、AC【解析】

AB．在平行板之間有勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，帶電質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動，所以帶電質(zhì)點(diǎn)受力平衡，重力向下，電場力向上，洛倫茲力向上，則所以帶電質(zhì)點(diǎn)帶正電，故A正確，B錯(cuò)誤；C．如果磁場均勻增大，則該質(zhì)點(diǎn)所受洛倫茲力將增大，質(zhì)點(diǎn)向上偏轉(zhuǎn)，但是洛倫茲力對質(zhì)點(diǎn)不做功，即不改變質(zhì)點(diǎn)速度的大小，而重力和電場力的合力向下，所以質(zhì)點(diǎn)將減速，即其速率將減小，所以C正確；D．將下極板向下移動，根據(jù)電容的決定式可得，電容減??；由題意可知，電容器極板的電荷量不變，則根據(jù)公式可得公式即場強(qiáng)的大小與兩極板的距離無關(guān)，所以場強(qiáng)不變，質(zhì)點(diǎn)將繼續(xù)勻速直線運(yùn)動，所以D錯(cuò)誤。故選AC。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、298BC大于系統(tǒng)小【解析】

[1]由實(shí)驗(yàn)原理可知，電壓表的指針指到滿刻度的三分之一，因此電阻箱分得總電壓的三分之二，根據(jù)串聯(lián)電路規(guī)律可知，，故電壓表內(nèi)阻為298Ω。①[2][3]該實(shí)驗(yàn)中，滑動變阻器采用了分壓接法，為方便實(shí)驗(yàn)操作，要選擇最大阻值較小的滑動變阻器，即選擇B；定值電阻起保護(hù)作用，因電源電動勢為1.5V，若保護(hù)電阻太大，則實(shí)驗(yàn)無法實(shí)現(xiàn)，故定值電阻應(yīng)選用C。②[4]從實(shí)驗(yàn)原理分析可知，當(dāng)再斷開開關(guān)S2，調(diào)整電阻箱R0的阻值，當(dāng)當(dāng)電壓表半偏時(shí)，閉合電路的干路電流將減小，故內(nèi)電壓降低，路端電壓升高，從而使得滑動變阻器并聯(lián)部分兩端電壓變大，即使電壓表示數(shù)為一半。[5]而電阻箱R0的電壓超過電壓表電壓，導(dǎo)致所測電阻也偏大，所以測量電阻大于真實(shí)電阻；本誤差是由實(shí)驗(yàn)原理造成的，屬于系統(tǒng)誤差。[6]在其他條件不變的情況下，若RV越大，滑動變阻器并聯(lián)部分兩端電壓變化越小，其測量值R測的誤差就越小。12、R23.02.1相等【解析】

（1）電流表A2與R2串聯(lián)，可改裝為量程為的電壓表，故選R2即可；（2）由圖可知電流表A2的讀數(shù)對應(yīng)的電壓值即為電源的電動勢，則E=3.0V；內(nèi)阻（3）由題意可知：，；聯(lián)立解得；由以上分析可知，若考慮電流表A1內(nèi)阻的影響，則表達(dá)式列成：，，最后求得的Rx表達(dá)式不變，則用該方法測得的阻值與其真實(shí)值相比相等。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、(1)；(2)【解析】

(1)物塊在段向上滑行時(shí)，求得加