晋城市重点中学2021-2022学年高考物理四模试卷含解析

1、2021-2022学年高考物理模拟试卷注意事项：1答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角条形码粘贴处。2作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答

2、题卡一并交回。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、一质量为m的物体用一根足够长细绳悬吊于天花板上的O点，现用一光滑的金属钩子勾住细绳，水平向右缓慢拉动绳子（钩子与细绳的接触点A始终在一条水平线上），下列说法正确的是（）A钩子对细绳的作用力始终水平向右BOA段绳子的力逐渐增大C钩子对细绳的作用力逐渐增大D钩子对细绳的作用力可能等于mg2、2013年12月2日，“嫦娥三号”成为了全人类第一个在月球背面成功实施软着陆的探测器。为了减小凹凸不平的月面可能造成的不利影响，“嫦娥三号”采取了近乎垂直的着陆方式。已知：月球半径为R，表面

3、重力加速度大小为g，引力常量为G，下列说法正确的是（ ）A“嫦娥三号”着陆前近月环绕月球做圆周运动的过程中处于超重状态B为了减小与地面的撞击力，“嫦娥三号”着陆前的一小段时间内处于失重状态C“嫦娥三号”着陆前近月环绕月球做圆周运动的周期约为T=D月球的密度为=3、重水堆核电站在发电的同时还可以生产出可供研制核武器的钚239（），这种钚239可由铀239（）经过n次衰变而产生，则n为（）A2B239C145D924、如图甲，理想变压器的原、副线圈匝数比n1：n210：1，副线圈电路接有滑动变阻器R和额定电压为12V、线圈电阻为2的电动机M原线圈输入的交流电压如图乙闭合开关S，电动机正常工作，电流

4、表示数为1A下列判断正确的是（ ）A副线圈两端的电压有效值为VB滑动变阻器R的接入电阻为10C电动机输出的机械功率为12WD若电动机突然卡住，原线圈输入功率将变小5、在离地高h处，同时自由下落和竖直向上抛出各一个小球，其中竖直上抛的小球初速度大小为v，不计空气阻力，重力加速度为g，两球落地的时间差为()ABCD6、如图所示，轻质弹簧下端挂有一质量为的小球（视为质点），静止时弹簧长为，现用一始终与弹簧轴向垂直的外力作用在小球上，使弹簧由竖直位置缓慢变为水平。重力加速度为。则在该过程中（）A弹簧的弹力先增大后减小B外力一直增大C外力对小球做功为D弹簧弹力对小球做功为二、多项选择题：本题共4小题，每

5、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、无限长通电直导线在周围某一点产生的磁场的磁感应强度B的大小与电流成正比，与导线到这一点的距离成反比，即（式中k为常数）。如图所示，两根相距L的无限长直导线MN通有大小相等、方向相反的电流，a点在两根导线连线的中点，b点在a点正上方且距两根直导线的距离均为L，下列说法正确的是（）Aa点和b点的磁感应强度方向相同Ba点和b点的磁感应强度方向相反Ca点和b点的磁感应强度大小之比为Da点和b点的磁感应强度大小之比为8、如图所示，两导轨所构成的平面与水平面成角，金属杆ab、

6、cd的电阻均为R，质量均为m，沿与导轨垂直的方向放置在导轨上，两金属杆与导轨构成回路。金属杆的长度与导轨间的距离相等，且为L，金属杆cd通过跨过定滑轮的细绳与电动机相连。为了保证金属杆ab能在导轨上静止不动，金属杆cd需在电动机的带动下沿导轨向上移动。整个空间存在与导轨平面垂直的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，不计一切摩擦阻力，下列各种判断中正确的是（ ）A若磁场方向垂直导轨平面向下，则回路中电流方向为adcbaB金属杆cd沿导轨向上做匀速运动，速度大小v=C细绳的拉力F=mgsinD电动机的输出功率P=9、一定质量的理想气体从状态A经过状态B和C又回到状态A。其压强P随体积V变化的图线如图所

7、示，其中A到B为绝热过程，C到A为等温过程。则下列说法正确的是_。AA状态速率大的分子比例较B状态多BAB过程，气体分子平均动能增大CBC过程，气体对外做功DBC过程，气体放热E.C状态单位时间内碰撞容器壁单位面积的分子数比A状态少10、如图所示，正方形的顶点b、d在x轴上，顶点a、c在y轴上，正方形abcd的中心与坐标原点重合，且Od=0.2m。空间有一与xOy平面平行的匀强电场，已知a、b、c三点的电势分别为2V、V、-2V，则下列说法正确的是（）A电子在a点的电势能小于在b点的电势能Bd点电势为VC该匀强电场的电场强度的大小为E=20V/mD电场强度方向斜向上，且电场线与y轴正方向的夹角

8、为30三、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）某同学利用如图所示的装置来测量动摩擦因数，同时验证碰撞中的动量守恒。竖直平面内的一斜面下端与水平面之间由光滑小圆弧相连，斜面与水平面材料相同。第一次，将小滑块A从斜面顶端无初速度释放，测出斜面长度为l，斜面顶端与水平地面的距离为h，小滑块在水平桌面上滑行的距离为X1（甲图）；第二次将左侧贴有双面胶的小滑块B放在圆弧轨道的最低点，再将小滑块A从斜面顶端无初速度释放，A与B碰撞后结合为一个整体，测出整体沿桌面滑动的距离X2（图乙）。已知滑块A和B的材料相同，测出滑块A、B的质量分别为m1、m2

9、，重力加速度为g。(1)通过第一次试验，可得动摩擦因数为=_；（用字母l、h、x1表示）(2)通过这两次试验，只要验证_，则验证了A和B碰撞过程中动量守恒。（用字母m1、m2、x1、x2表示）12（12分）小明同学想要设计一个既能测量电源电动势和内阻，又能测量定值电阻阻值的电路。他用了以下的实验器材中的一部分，设计出了图(a)的电路图：a电流表A1(量程0.6A，内阻很小)；电流表A2(量程300A，内阻rA=1000)；b滑动变阻器R(0-20)；c，两个定值电阻R1=1000，R2=9000；d待测电阻Rx；e待测电源E(电动势约为3V，内阻约为2)f开关和导线若干(1)根据实验要求，与电

10、流表A2串联的定值电阻为_(填“R1”或“R2”)(2)小明先用该电路测量电源电动势和内阻，将滑动变阻器滑片移至最右端，闭合开关S1，调节滑动变阻器，分别记录电流表A1、A2的读数I1、I2，得I1与I2的关系如图(b)所示。根据图线可得电源电动势E=_V；电源内阻r=_，(计算结果均保留两位有效数字)(3)小明再用该电路测量定值电阻Rx的阻值，进行了以下操作：闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器到适当阻值，记录此时电流表A1示数Ia，电流表A2示数Ib；断开开关S2，保持滑动变阻器阻值不变，记录此时电流表A1示数Ic，电流表A2示数Id；后断开S1；根据上述数据可知计算定值电阻Rx的表达式为_

11、。若忽略偶然误差，则用该方法测得的阻值与其真实值相比_(填“偏大”、“偏小”或“相等”)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）如图甲所示，水平台面AB与水平地面间的高度差，一质量的小钢球静止在台面右角B处。一小钢块在水平向右的推力F作用下从A点由静止开始做向右直线运动，力F的大小随时间变化的规律如图乙所示，当时立即撤去力F，此时钢块恰好与钢球发生弹性正碰，碰后钢块和钢球水平飞离台面，分别落到地面上的C点和D点。已知B、D两点间的水平距离是B、C两点间的水平距离的3倍，钢块与台面间的动摩擦因数，取。求：(1)钢

12、块的质量m1；(2)B、C两点间的水平距离x1。14（16分）如图所示，在xoy平面内，虚线OP与x轴的夹角为30。OP与y轴之间存在沿着y轴负方向的匀强电场，场强大小为E。OP与x轴之间存在垂直于xoy平面向外的匀强磁场。现有一带电的粒子，从y轴上的M点以初速度v0、沿着平行于x轴的方向射入电场，并从边界OP上某点Q （图中未画出）垂直于OP离开电场，恰好没有从x轴离开第一象限。已知粒子的质量为m、电荷量为q（q0），粒子的重力可忽略。求：(1)磁感应强度的大小；(2)粒子在第一象限运动的时间；(3)粒子从y轴上离开电场的位置到O点的距离。15（12分）如图 1 所示，在直角坐标系 xOy

13、中，MN 垂直 x 轴于 N 点，第二象限中存在方向沿 y 轴负方向的匀强电场，Oy 与 MN 间（包括 Oy、MN）存在均匀分布的磁场，取垂直纸面向里为磁场的正方向，其感应强度随时间变化的规律如图 2 所示。一比荷的带正电粒子（不计重力）从 O 点沿纸面以大小 v0=、方向与 Oy 夹角60的速度射入第一象限中，已知场强大小 E=(1+) ，ON=L(1)若粒子在 t=t0 时刻从 O 点射入，求粒子在磁场中运动的时间 t1；(2)若粒子在 0t0 之间的某时刻从 O 点射入，恰好垂直 y 轴进入电场，之后从 P 点离开电场， 求从 O 点射入的时刻 t2 以及 P 点的横坐标 xP；(3)

14、若粒子在 0t0 之间的某时刻从 O 点射入，求粒子在 Oy 与 MN 间运动的最大路程 s。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、C【解析】A钩子对绳的力与绳子对钩子的力是相互作用力，方向相反，两段绳子对钩子的作用力的合力是向左下方的，故钩子对细绳的作用力向右上方，故A错误；B物体受重力和拉力而平衡，故拉力T=mg，而同一根绳子的张力处处相等，故OA段绳子的拉力大小一直为mg，大小不变，故B错误；C两段绳子拉力大小相等，均等于mg，夹角在减小，根据平行四边形定则可知，合力变大，故根据牛顿第三定律，钩子对细绳的作用力

15、也是逐渐变大，故C正确；D因为钩子与细绳的接触点A始终在一条水平线上，两段绳子之间的夹角不可能达到90，细绳对钩子的作用力不可能等于，钩子对细绳的作用力也不可能等于，故D错误。故选C。2、D【解析】A “嫦娥三号”着陆前近月环绕月球做圆周运动的过程中万有引力全部提供向心力，处于完全失重状态，故A错误；B 为了减小与地面的撞击力，在“嫦娥三号”着陆前的一小段时间内“嫦娥四号”需要做减速运动，处于超重状态。故B错误；C “嫦娥三号”着陆前近月环绕月球做圆周运动的时万有引力提供向心力，即：解得：故C错误；D 月球表面的重力近似等于万有引力，则：，月球的密度：故D正确。故选：D。3、A【解析】衰变方程

16、为：根据电荷数守恒：解得。A正确，BCD错误。故选A。4、B【解析】A变压器初级电压有效值为220V，则副线圈两端的电压有效值为选项A错误；B滑动变阻器接入电阻为选项B正确；C电动机输出的机械功率为选项C错误；D若电动机突然卡住，次级电流将变大，次级消耗的功率变大，则原线圈输入功率将变大，选项D错误；故选B.点睛：此题要注意电动机问题的能量转化关系：输出功率等于总功率与内阻上的热功率的差值；电动机被卡住后相当于纯电阻，则电路的电流会变大，电动机很快被烧毁.5、D【解析】自由下落的小球，有得 对于竖直上抛的小球，由机械能守恒得：则得落地时速度大小为对于竖直上抛的小球，将其运动看成一种匀减速直线运

17、动，取竖直向上为正方向，加速度为，则运动时间为：故时间之差为A，与结论不相符，选项A错误； B，与结论不相符，选项B错误； C，与结论不相符，选项C错误； D，与结论相符，选项D正确；故选D点睛：本题关键要明确小球运动中机械能守恒，要理清过程中的速度关系，写出相应的公式，分析运动时间的关系6、B【解析】AB小球受外力、重力和弹簧弹力三个力构成一个三角形，当外力与弹簧弹力垂直时最小，由三角形定则可判断，弹簧弹力一直减小，外力一直增大，故A不符合题意，B符合题意；CD由上分析可知外力F和弹簧的弹力都是变力，所以无法直接求出外力和弹力所做的功，只能根据能量守恒求出外力与弹簧弹力的合力对小球做的功等于

18、，故CD不符合题意。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、AD【解析】设通电导线在距离L处产的磁感应强度大小为，两导线MN在b点产生的磁感应强度方向成120角，磁感应强度的矢量合为，方向垂直MN向下；两导线MN在a点产生的磁感应强度大小均为，磁感应强度的矢量合为，方向垂直MN向下；所以a点和b点的磁感应强度方向相同，大小之比为，故AD正确，BC错误。故选AD。8、BD【解析】A金属杆ab静止不动，所受安培力应沿导轨平面向上，若磁场垂直导轨平面向下，根据右手定则可

19、判断感应电流方向为abcda，故A错误；B对金属杆ab由平衡条件有mgsin=BIL金属杆cd切割磁感线产生感应电流I=解得v=故B正确；C由于金属杆ab静止不动，金属杆cd匀速运动，由整体法有细绳拉力F=2mgsin故C错误；D电动机的输出功率等于细绳拉力的功率，功率P=Fv=故D正确。故选BD。9、ACE【解析】AB由图可知AB过程中，绝热膨胀，气体对外做功，内能减小，温度降低，气体分子的平均动能减小，则A状态速率大的分子比例较B状态多，故A正确，B错误。CBC过程中是等压变化，体积增大，则气体对外做功，故C正确。DBC过程中是等压变化，体积增大，则气体对外做功，则W0，温度升高，气体内能

20、增大，即U0，根据热力学第一定律U=W+Q，则Q0，即气体吸热，故D错误。E状态A和状态C的温度相等，温度是分子平均动能的标志，所以气体分子平均动能相同，从图中可知，A状态气体压强更大，说明气体分子的密集程度更大，即A状态单位时间内碰撞容器壁单位面积的分子数比C状态多，故E正确。故选ACE。10、ABC【解析】A a点的电势高于b点的电势，由 ，知电子在a点的电势能小于在b点的电势能，A正确；B根据，有 d点电势为V，故B正确；CD由沿电场线方向电势降低，可知电场强度方向斜向下。设电场线与y轴正方向的夹角为为，由分别对a、c两点与b、d两点列式解得 ，。故C正确，D错误。 故选ABC。三、实验

21、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、 【解析】(1)1对小滑块下滑到停止过程，据动能定理得 解得(2)2对小滑块A滑到斜面最低点的速度为v1，在水平桌面上时，据牛顿第二定律得m1g=m1a解得a=g据速度位移关系公式得 设A与B碰撞后速度为v2，同理得根据A、B碰撞过程动量守恒得m1v1=(m1+m2)v2联立解得12、R2 3.0 2.1 相等 【解析】（1）电流表A2与R2串联，可改装为量程为的电压表，故选R2即可；（2）由图可知电流表A2的读数对应的电压值即为电源的电动势，则E=3.0V；内阻 （3）由题意可知： ，；联立解得；由以上分析可知，若考虑电流表A1内阻的影响，则表达式列成： ，最后求得的Rx表达式不变，则用该方法测得的阻值与其真实值相比相等。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、 (1)0.3kg；(2)0.6m【解析】（1）设碰前钢块的速度大小为v，碰后，钢块、钢球的速度大小