2021-2022学年山西省晋中市榆社中学高考物理四模试卷含解析

1、2021-2022学年高考物理模拟试卷考生须知：1全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、真空中某静电场电场线的分布如图所示，图中P、Q两点关于点电荷q1水平对称。P、Q两点电场强度的大小分别为、，电势分别为、。一个带电粒子沿虚线轨迹从M移动至N。以下选

2、项正确的有（）ABC此带电粒子带正电，它的电势能先变大后变小D此带电粒子带负电，它的电势能先变大后变小2、如图所示，内壁光滑的圆管形轨道竖直放置在光滑水平地面上，且恰好处在两固定光滑挡板M、N之间，圆轨道半径为1 m，其质量为1 kg，一质量也为1 kg的小球（视为质点）能在管内运动，管的内径可不计。当小球运动到轨道最高点时，圆轨道对地面的压力刚好为零，取g10 m/s2。则小球运动到最低点时对轨道的压力大小为A70 NB50 NC30 ND10 N3、如图所示，圆环固定在竖直平面内，打有小孔的小球穿过圆环细绳a的一端固定在圆环的A点，细绳b的一端固定在小球上，两绳的联结点O悬挂着一重物，O点

3、正好处于圆心现将小球从B点缓慢移到B点，在这一过程中，小球和重物均保持静止则在此过程中绳的拉力（）A一直增大B一直减小C先增大后减小D先减小后增大4、在两个边长为的正方形区域内（包括四周的边界）有大小相等、方向相反的匀强磁场，磁感应强度大小为。一个质量为，带电量为的粒子从点沿着的方向射入磁场，恰好从点射出。则该粒子速度大小为（）ABCD5、分别用波长为和的单色光照射同一金属板，发出的光电子的最大初动能之比为12，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则此金属板的逸出功为（ ）ABCD6、我国自主研发的北斗卫星导航系统由35颗卫星组成，包括5颗地球静止同步轨道卫星和3颗倾斜同步轨道卫星，以及2

4、7颗相同高度的中轨道卫星。中轨道卫星轨道高度约为2.15104km，同步轨道卫星的高度约为3.60104km，己知地球半径为6.4103km，这些卫星都在圆轨道上运行。关于北斗导航卫星，则下列说法正确的是（ ）A中轨道卫星的动能一定小于静止同步轨道卫星的动能B静止同步轨道卫星绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大C中轨道卫星的运行周期约为20hD中轨道卫星与静止同步轨道卫星的向心加速度之比为二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、a、b两束单色光从水中射向空气发生全

5、反射时，a光的临界角大于b光的临界角，下列说法正确的是（）A以相同的入射角从空气斜射入水中，a光的折射角小B分别通过同一双缝干涉装置，a光形成的相邻亮条纹间距大C若a光照射某金属表面能发生光电效应，b光也一定能D通过同一玻璃三棱镜，a光的偏折程度大E.分别通过同一单缝衍射装置，b光形成的中央亮条纹窄8、如图所示，质量为M的木板静止在光滑水平面上，木板左端固定一轻质挡板，一根轻弹簧左端固定在挡板上，质量为m的小物块从木板最右端以速度v0滑上木板，压缩弹簧，然后被弹回，运动到木板最右端时与木板相对静止。已知物块与木板之间的动摩擦因数为，整个过程中弹簧的形变均在弹性限度内，则（）A木板先加速再减速，

6、最终做匀速运动B整个过程中弹簧弹性势能的最大值为C整个过程中木板和弹簧对物块的冲量大小为D弹簧压缩到最短时，物块到木板最右端的距离为9、CD、EF是两条水平放置的阻值可忽略的平行金属导轨，导轨间距为L，在水平导轨的左侧存在磁感应强度方向垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场区域的长度为d，如图所示导轨的右端接有一电阻R，左端与一弯曲的光滑轨道平滑连接将一阻值也为R的导体棒从弯曲轨道上h高处由静止释放，导体棒最终恰好停在磁场的右边界处。已知导体棒与水平导轨接触良好，且动摩擦因数为，则下列说法中正确的是（ ）A电阻R的最大电流为B流过电阻R的电荷量为C整个电路中产生的焦耳热为D电阻R

7、中产生的焦耳热为 10、如图所示，小球放在光滑固定的板与装有铰链的光滑轻质薄板之间。当薄板由图示位置顺时针缓慢转至水平的过程中，下列说法正确的是（）A薄板对小球的弹力在逐渐增大B小球对薄板的压力先减小后增大C两板对小球的弹力可能同时小于小球的重力D两板对小球弹力的合力可能小于小球的重力三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11（6分）某兴趣小组用如图所示的装置验证动能定理（1）有两种工作频率均为50 Hz的打点计时器供实验选用：A电磁打点计时器 B电火花打点计时器为使纸带在运动时受到的阻力较小，应选择_（选填“A”或“B”）（2）保持长木板水平

8、，将纸带固定在小车后端，纸带穿过打点计时器的限位孔实验中，为消除摩擦力的影响，在砝码盘中慢慢加入沙子，直到小车开始运动同学甲认为此时摩擦力的影响已得到消除同学乙认为还应从盘中取出适量沙子，直至轻推小车观察到小车做匀速运动看法正确的同学是_（选填“甲”或“乙”）（3）测出小车的质量为M，再测出纸带上起点到A点的距离为L小车动能的变化量可用 Ek= 算出砝码盘中砝码的质量为m，重力加速度为g；实验中，小车的质量应_（选填“远大于”“远小于”或“接近”）砝码、砝码盘和沙子的总质量，小车所受合力做的功可用W=mgL算出多次测量，若W与Ek均基本相等则验证了动能定理12（12分）某兴趣小组要将一块量程为

9、1mA，内阻约为几十欧的电流表改装成量程为3V的电压表。首先要测量该电流表的内阻，现有如下器材：待测电流表G（量程1mA、阻值约几十欧）；滑动变阻器（总阻值5000、额定电流0.5A）、滑动变阻器（总阻值500、额定电流1A）、电阻箱R2（总阻值999.9）；电源（电动势为1.5V，内阻很小）、电源（电动势为3V，内阻很小）、开关、导线若干。(1)该小组如果选择如图甲所示的电路来测量待测电表G的内阻，则滑动变阻器R1应该选择_（选填“A”或“B”；A滑动变阻器（总阻值5000、额定电流0.5A）；B滑动变阻器（总阻值500、额定电流1A），电源应选择_（选填“A”或“B”；A电源（电动势为1.

10、5V，内阻很小）；B电源（电动势为3V，内阻很小）；(2)实验时，先断开S2，闭合开关S1，调节滑动变阻器R1，使得G的示数为Ig；保证R1的阻值不变，再闭合S2，调节电阻箱R2，使得G表示数为，此时电阻箱R2的示数如图乙所示，则G表的内阻的测量值是_（选填“A”或“B”；A24.0；B96.0）。以上三空答案依次是（_）A(1)A、B(2)AB(1)B、A(2)BC(1)A、B(2)BD(1)B、A(2)A四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13（10分）如图7所示是一透明的圆柱体的横截面，其半径R20 cm，折射率为

11、，AB是一条直径，今有一束平行光沿AB方向射向圆柱体，试求：（1）光在圆柱体中的传播速度；（2）距离直线AB多远的入射光线，折射后恰经过B点14（16分）如图所示，导热性能良好的气缸静止于水平地面上，缸内用横截面积为S，质量为m的活塞封闭着一定质量的理想气体。在活塞上放一砝码，稳定后气体温度与环境温度相同均为T1.若气体温度为T1时，气柱的高度为H。当环境温度缓慢下降到T2时，活塞下降一定的高度；现取走砝码，稳定后活塞恰好回到原来高度。已知外界大气压强保持不变，重力加速度为g，不计活塞与气缸之间的摩擦，T1、T2均为热力学温度，求：(1)气体温度为时，气柱的高度；(2)砝码的质量。15（12分

12、）由圆柱体和正方体组成的透明物体的横截面如图所示，O表示圆的圆心，圆的半径OB和正方形BCDO的边长均为a。一光线从P点沿PO方向射入横截面。经过AD面恰好发生全反射，反射后从CD面上与D点距离为的E点射出。光在真空中的传播速度为c。求：(i)透明物体对该光的折射率；(ii)该光从P点射入至传播到E点所用的时间。参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、D【解析】A由图P点电场线密，电场强度大，则EPEQ故A错误；B沿电场线的方向电势降低，电场线越密的电势降落越快，反之逆着电场线的方向电势升高，电场线越密的电势升高越快，

13、则故B错误；CD根据运动轨迹判定粒子受到斥力作用，q1为负电荷，所以此带电粒子也带负电，电场能先增大后减，故D正确。故选D。2、A【解析】抓住小球运动到最高点时，圆轨道对地面的压力为零，求出最高点的速度，根据动能定理求出小球在最低点的速度，从而结合牛顿第二定律求出轨道对小球的支持力，根据牛顿第三定律得出小球对圆轨道的最大压力【详解】当小球运动到最高点时速度最小，此时圆轨道对地面的压力为零，可知小球对圆轨道的弹力等于圆轨道的重力，根据牛顿第二定律得，mg+N=m，N=mg，解得最高点的速度v1= ；小球从最高点到最低点，根据动能定理得，mg2R=，解得v2= ；根据牛顿第二定律得，Nmg=m，联

14、立解得N=7mg=70N，根据牛顿第三定律，小球对轨道的最大压力N=7mg=70N，故A正确，BCD错误；故选：A.3、A【解析】对联结点O进行受力分析，受三个拉力保持平衡，动态三角形如图所示：可知小球从B点缓慢移到B点过程中，绳a的拉力逐渐变大，故A正确，BCD错误4、C【解析】由题意分析可知粒子从BE中点G飞出左边磁场，作FG的垂直平分线交FA的延长线于点O，点O为圆心，如图所示根据几何知识，有与相似，则有解得 又因为解得故C正确，ABD错误。故选C。5、C【解析】根据光电效应方程，有由题意，此金属板的逸出功为故C正确，ABD错误。故选C。6、B【解析】A根据万有引力提供圆周运动向心力则有

15、可得由于中轨道卫星的轨道半径小于静止同步轨道卫星的轨道半径，所以中轨道卫星运行的线速度大于静止同步轨道卫星运行的线速度，由于不知中轨道卫星的质量和静止同步轨道卫星的质量，根据动能定义式可知无法确定中轨道卫星的动能与静止同步轨道卫星的动能大小关系，故A错误；B静止同步轨道卫星绕地球运行的周期为24h，小于月球绕地球运行的运行周期，根据可知静止同步轨道卫星绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大，故B正确；C根据万有引力提供圆周运动向心力则有：可得：中轨道卫星运行周期与静止同步轨道卫星运行周期之比为：中轨道卫星的运行周期为：故C错误；D根据万有引力提供圆周运动向心力则有：可得：中轨道卫星与静止

16、同步轨道卫星的向心加速度之比为：故D错误。故选B。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、BCE【解析】A由题知a光的临界角大于b光的临界角，根据可知a光的折射率较小，波长较大，光以相同的入射角从空气斜射入水中，根据可知a光的折射角较大，故A错误；B根据双缝干涉条纹间距公式因a光的波长较大，所以a光形成的相邻亮条纹间距大，故B正确；Ca光的频率小，照射某金属表面能发生光电效应，所以b光频率大，也一定能发生光电效应，故C正确；Da光的折射率较小，通过玻璃三棱镜后，偏折程度小

17、，故D错误；Ea光的频率小，波长长，通过单缝发生衍射，中央亮条纹宽，故E正确。故选BCE。8、AB【解析】A物块接触弹簧之前，物块减速运动，木板加速运动；当弹簧被压缩到最短时，摩擦力反向，直到弹簧再次恢复原长，物块继续减速，木板继续加速；当物块与弹簧分离后，物块水平方向只受向左的摩擦力，所以物块加速，木板减速；最终，当物块滑到木板最右端时，物块与木板共速，一起向左匀速运动。所以木板先加速再减速，最终做匀速运动，所以A正确；B当弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大，此时物块与木板第一次共速，将物块，弹簧和木板看做系统，由动量守恒定律可得得从开始运动到弹簧被压缩到最短，由能量守恒可得从开始运动到

18、物块到达木板最右端，由能量守恒可得则最大的弹性势能为所以B正确；C根据动量定理，整个过程中物块所受合力的冲量大小为所以是合力的冲量大小，不是木板和弹簧对物块的冲量大小，所以C错误；D由题意可知，物块与木板之间的摩擦力为又系统克服摩擦力做功为则即弹簧压缩到最短时，物块到木板最右端的距离为，所以D错误。故选AB。9、ABC【解析】金属棒在弯曲轨道下滑时，只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律或动能定理可以求出金属棒到达水平面时的速度，由求出感应电动势，然后求出感应电流；由可以求出流过电阻R的电荷量；克服安培力做功转化为焦耳热，由动能定理（或能量守恒定律）可以求出克服安培力做功，得到导体棒产生的

19、焦耳热。【详解】A金属棒下滑过程中，由机械能守恒定律得所以金属棒到达水平面时的速度金属棒到达水平面后进入磁场受到向左的安培力做减速运动，则导体棒刚到达水平面时的速度最大，所以最大感应电动势为，最大的感应电流为故A正确；B流过电阻R的电荷量为故B正确；C金属棒在整个运动过程中，由动能定理得则克服安培力做功所以整个电路中产生的焦耳热为故C正确；D克服安培力做功转化为焦耳热，电阻与导体棒电阻相等，通过它们的电流相等，则金属棒产生的焦耳热为故D错误。故选ABC。【点睛】解决该题需要明确知道导体棒的运动过程，能根据运动过程分析出最大感应电动势的位置，熟记电磁感应现象中电荷量的求解公式。10、BC【解析】

20、AB以小球为研究对象，分析受力情况，根据力图看出，薄板的作用力先减小后增大，木板对小球的作用力一直减小，由牛顿第三定律得知，小球对薄板的压力先减小后增大，小球对木板的压力减小，故A错误，B正确；C根据图中线段的长度可以看出，两板对小球的弹力可能同时小于小球的重力，故C正确；D根据平衡条件可知，两板对小球弹力的合力等于小球的重力，故D错误。故选BC。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、B 乙 远大于 【解析】(1)1电磁打点计时器是通过机械振动打点的，而电火花打点计时器是通过电火花来打点，用电火花打点计时器能使纸带在运动时受到的阻力较小。故A不符合题意，B符合题意。(2)2同学乙的做法正确。只有让小车做匀速直线运动才能够判断摩擦力与沙子和盘的重力大小相等，才能够消除摩擦力的影响。对于甲同学，小车开始运动时，沙子和盘的重力等于最大静摩擦力，而最大静摩擦力要略大于滑动摩擦力。(3)3对于砝码、砝