2022届北京市西城区156中学高三第四次模拟考试物理试卷含解析

1、2021-2022学年高考物理模拟试卷注意事项：1 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用05毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、如图所示，一块可升降白板沿墙壁竖直向上做匀速运动，某同学用画笔在白板上画线，画笔相对于

2、墙壁从静止开始水平向右先匀加速，后匀减速直到停止取水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，则画笔在白板上画出的轨迹可能为()ABCD2、图甲中的变压器为理想变压器，原线圈匝数与副线圈匝数之比为10：1，变压器的原线圈接如图乙所示的正弦交流电，电阻，与电容器连接成如图所示的电路，其中电容器的击穿电压为8V，电表均为理想交流电表，开关S处于断电状态，则（）A电压表的读数为10VB电流表的读数为0.05AC电阻上消耗的功率为2.5WD若闭合开关S，电容器会被击穿3、一根细线一端系一小球（可视为质点），另一端固定在光滑圆锥顶上，如图所示，设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为，细线的张力为FT，

3、则FT随2变化的图象是（）ABCD4、关于速度、速度变化量和加速度的关系，正确说法是A物体运动的速度越大，则其加速度一定越大B物体的速度变化量越大，则其加速度一定越大C物体的速度变化率越大，则其加速度一定越大D物体的加速度大于零，则物体一定在做加速运动5、如图是世界物理学史上两个著名实验的装置图，下列有关实验的叙述正确的是A图甲是粒子散射实验装置，卢瑟福指导他的学生们进行粒子散射实验研究时，发现了质子和中子B图甲是粒子散射实验装置，汤姆孙根据粒子散射实验，提出了原子“枣糕模型”结构C图乙是研究光电效应的实验装置，根据光电效应规律，超过极限频率的入射光频率越大，则光电子的最大初动能越大D图乙是研

4、究光电效应的实验装置，根据光电效应规律，超过极限频率的入射光光照强度一定，则光的频率越大所产生的饱和光电流就越大6、如图所示，在光滑水平面上有质量分别为、的物体A，B通过轻质弹簧相连接，物体A紧靠墙壁，细线连接A，B使弹簧处于压缩状态，此时弹性势能为，现烧断细线，对以后的运动过程，下列说法正确的是（ ）A全过程中墙对A的冲量大小为B物体B的最大速度为C弹簧长度最长时，物体B的速度大小为D弹簧长度最长时，弹簧具有的弹性势能二、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、如图所示，设

5、水车的转轮以某一较大的角速度做匀速圆周运动，轮缘上有两个水滴A、B同时从同一高度被甩出，并且都落到转轮右侧的水平地面上，假设水滴被甩出的瞬时速度大小与其在轮上运动时相等，速度方向沿转轮的切线方向，不计空气阻力。下列判断中正确的有（ ）A两水滴落到水平地面上的速度相同B两水滴在空中飞行过程中重力做的功相等C高度一定，越大，两水滴在空中飞行的时间差t越大D高度一定，越大，两水滴落地点的距离x越大8、图甲是工厂静电除尘装置的示意图，烟气从管口M进入，从管口N排出，当A、B两端接直流高压电源后，在电场作用下管道内的空气分子被电离为电子和正离子，而粉尘在吸附了电子后最终附着在金属管壁上，从而达到减少排放

6、烟气中粉尘的目的，图乙是金属丝与金属管壁通电后形成的电场示意图。下列说法正确的是()A金属丝与管壁间的电场为匀强电场B粉尘在吸附了电子后动能会增加C粉尘在吸附了电子后电势能会减少D粉尘在吸附了电子后电势能会增加9、如图，有一截面为矩形有界匀强磁场区域ABCD，AB=3L，BC=2L在边界AB的中点上有一个粒子源，沿与边界AB并指向A点方向发射各种不同速率的同种正粒子，不计粒子重力，当粒子速率为v0时，粒子轨迹恰好与AD边界相切，则 （ ）A速率小于v0的粒子全部从CD边界射出B当粒子速度满足时，从CD边界射出C在CD边界上只有上半部分有粒子通过D当粒子速度小于时，粒子从BC边界射出10、如图，

7、两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与直面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等。关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（）AO点处的磁感应强度为零Ba、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反Cc、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同Da、c两点处磁感应强度的方向不同三、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）某同学用图甲所示装置测量木块与木板间动摩擦因数。图中，置于实验台上的长木板水平放置，其左端固定一轻滑轮，轻绳跨过

8、滑轮，一端与放在木板上的小木块相连，另一端可悬挂钩码。实验中可用的钩码共有N个，将(依次取=1，2，3，4，5)个钩码挂在轻绳左端，其余个钩码放在木块的凹槽中，释放小木块，利用打点计时器打出的纸带测量木块的加速度。(1)正确进行实验操作，得到一条纸带，从某个清晰的打点开始，依次标注0、1、2、3、4、5、6，分别测出位置0到位置3、位置6间的距离，如图乙所示。已知打点周期T=0.02s，则木块的加速度=_ms2。(2)改变悬挂钩码的个数n，测得相应的加速度a，将获得数据在坐标纸中描出(仅给出了其中一部分)如图丙所示。取重力加速度g=10ms2，则木块与木板间动摩擦因数_(保留2位有效数字)(3

9、)实验中_(选填“需要”或“不需要”)满足悬挂钩码总质量远小于木块和槽中钩码总质量。12（12分）某同学在实验室进行探究变压器原、副线圈电压与匝数关系的实验。他准备了可拆变压器、多用电表、开关和导线若干。(1)实验需要以下哪种电源_；A低压直流电源 B高压直流电源C低压交流电源 D高压交流电源(2)该同学认真检查电路无误后，先保证原线圈匝数不变，改变副线圈匝数：再保证副线圈匝数不变，改变原线圈匝数。分别测出相应的原、副线圈电压值。由于交变电流电压是变化的，所以，我们实际上测量的是电压的_值 （填“有效或“最大”）。其中一次多用电表读数如图所示，此时电压表读数为_ ；(3)理想变压器原、副线圈电

10、压应与其匝数成_ （填“正比” 或“反比”），实验中由于变压器的铜损和铁损导致原线圈与副线圈的电压之比一般_ （填“大于 “小于”或“等于）原线圈与副线圈的匝数之比。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）如图所示，将一个折射率为 的透明长方体放在空气中，矩形ABCD是它的一个截面，一单色细光束入射到P点，入射角为 ，求：（1）若要使光束进入长方体后能射至AD面上，角的最小值；（2）若要此光束在AD面上发生全反射，角的范围14（16分）如图，一带有活塞的气缸通过底部的水平细管与一个上端封闭的竖直管相连，气缸和竖

11、直管均导热，气缸与竖直管的横截面积之比为3：1，初始时，该装置底部盛有水银；左右两边均封闭有一定质量的理想气体，左边气柱高24cm，右边气柱高22cm；两边液面的高度差为4cm竖直管内气体压强为76cmHg，现使活塞缓慢向下移动，使气缸和竖直管内的水银面高度相差8cm，活塞与气缸间摩擦不计求此时竖直管内气体的压强；活塞向下移动的距离15（12分）一定质量的理想气体经历如图所示的AB、BC、CA三个变化过程，若BC过程中气体做功数值约是CA过程中气体做功数值的1.6倍，气体在状态B时压强为4.5105Pa，求：(i)气体在状态A和C的压强。(ii)整个过程中气体与外界交换的热量。参考答案一、单项

12、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】找出画笔竖直方向和水平方向的运动规律，然后利用运动的合成与分解进行求解即可；【详解】由题可知，画笔相对白板竖直方向向下做匀速运动，水平方向先向右做匀加速运动，根据运动的合成和分解可知此时画笔做曲线运动，由于合力向右，则曲线向右弯曲，然后水平方向向右减速运动，同理可知轨迹仍为曲线运动，由于合力向左，则曲线向左弯曲，故选项D正确，ABC错误。【点睛】本题考查的是运动的合成与分解，同时注意曲线运动的条件，质点合力的方向大约指向曲线的凹侧。2、C【解析】A开关断开时，副线圈为R1和R2串联，电

13、压表测量R2的电压，由图可知原线圈电压为100V，所以副线圈电压为10V，则电压表的读数是R2的电压为5V7.07V，故A错误；B由A的分析可知，副线圈电流为所以原线圈电流为 故B错误；C电阻R1、R2上消耗的功率为 故C正确；D当开关闭合时，R1与R3并联后和R2串联，电容器的电压为并联部分的电压，并联部分电阻为R并=10，所以并联部分的电压为 最大值为，所以电容器不会被击穿，故D错误。故选C。3、C【解析】由题知小球未离开圆锥表面时细线与竖直方向的夹角为，用L表示细线长度，小球离开圆锥表面前，细线的张力为FT，圆锥对小球的支持力为FN，根据牛顿第二定律有FTsinFNcosm2LsinFT

14、cosFNsinmg联立解得FTmgcos2mLsin2小球离开圆锥表面后，设细线与竖直方向的夹角为，根据牛顿第二定律有FTsinm2Lsin解得FTmL2故C正确。故选C。4、C【解析】A物体运动的速度大时，可能做匀速直线运动，加速度为零，故A项错误；B据可知，物体的速度变化量大时，加速度不一定大，故B项错误；C物体的速度变化率就是，物体的速度变化率越大，则其加速度一定越大，故C项正确；D当物体的加速度大于零，速度小于零时，物体的速度方向与加速度方向相反，物体做减速运动，故D项错误。5、C【解析】AB、图甲是粒子散射实验装置，卢瑟福提出了核式结构模型；卢瑟福通过用粒子轰击氮原子放出氢核，发现

15、了质子；查得威克发现了中子；汤姆孙通过研究阴极射线中粒子的性质发现了电子，故选项A、B错误；C、图乙是研究光电效应的实验装置，根据光电效应方程可知超过极限频率的入射光频率越大，则光电子的最大初动能越大，故选项C正确；D、光较强时，包含的光子数较多，照射金属时产生的光电子较多，因而饱和电流较大，入射光的光强一定时，频率越大，光电子的最大初动能最越大，而不是所产生的饱和光电流就越大，故选项D错误6、C【解析】AB当弹簧第一次恢复原长时A恰好离开墙壁，此过程弹性势能转化为物体B的动能，由能量守恒求得该速度就是B的最大速度，此过程A的动量始终为零，对A由动量定理对B由动量定理解得选项AB错误；C以后的

16、运动过程中物体A将不再与墙壁有力的作用，A、B系统动量守恒，当弹簧长度最长时，A、B速度相同，根据动量守恒代入得C正确；D弹簧长度最长时则选项D错误。故选C。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、ACD【解析】A由机械能守恒定律可知，两水滴落到水平地面上的速度大小相同，由斜抛运动的规律可知，两水滴落到底面上的速度方向也相同，选项A正确；B两水滴质量关系不确定，则不能比较重力功，选项B错误；C两水滴在空中飞行的时间差t等于在A处的水滴做斜上抛运动回到原来高度（虚线所在的平

17、面）时的时间，因越大，水滴做斜抛运动的初速度越大，则竖直速度越大，则回到原来的高度的时间越长，即两水滴在空中飞行的时间差t越大，选项C正确；D两水滴落地点的距离x等于A处的水滴做斜上抛运动回到原来高度（虚线所在的平面）时与B点的距离，因越大，水滴做斜抛运动的初速度越大，则水平速度和运动时间都越大，则回到原来的高度时与B点的距离越大，即两水滴落地点的距离x越大，选项D正确；故选ACD。8、BC【解析】A由图乙可知金属丝与管壁间的电场是非匀强电场，A错误；B粉尘在吸附了电子后会加速向带正电的金属管壁运动，因此动能会增加，B正确；CD此时电场力对吸附了电子后的粉尘做正功，因此粉尘在吸附了电子后电势能

18、会减少，C正确，D错误。故选BC。9、BC【解析】ABC如图，由几何知识可知，与AD边界相切的轨迹半径为1.5L，与CD边界相切的轨迹半径为L；由半径公式：可知轨迹与CD边界相切的粒子速度为，由此可知，仅满足的粒子从CD边界的PD间射出，选项A错误，BC正确；D由上述分析可知，速度小于的粒子不能打出磁场，故选项D错误。故选BC.10、C【解析】A由安培定则和磁场叠加原理可判断出O点处的磁感应强度方向向下，一定不为零，A错误；Ba、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，均向下，选项B错误；Cc、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，均向下选项C正确；Da、c两点处磁感应强度的方向相同，选项D

19、错误。故选C。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、 不需要 【解析】（1）木块的加速度：. （2）对N个砝码的整体，根据牛顿第二定律： ，解得；画出a-n图像如图；由图可知g=1.6，解得=0.16.（3）实验中是对N个砝码的整体进行研究，则不需要满足悬挂钩码总质量远小于木块和槽中钩码总质量。12、C 有效 7.2 正比 大于 【解析】(1) 1因为探究变压器原、副线圈电压与匝数关系，必须用交流电，又因为安全起见必须用低压电，所以用低压交流电，故选C。(1) 2多用电表测量的交流电压为有效值，不是最大值；3多用电表选用的档位是交流电压的10V档位，所以应该在010V档位读数，所以读数应该是7.2V；(4)4 根据可知，理想变压器原、副线圈电压应与其匝数成正比。5实验中由于变压器的铜损和铁损导致副线圈的电压U2减小，所以导致，故填大于。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） 30；（2）3060【解析】要使光束进入长方体后能射至AD面上，设最小折射角为，如图甲所示，根据几何关系有：，根据折射定律有，解得角的最小值为=30；如图乙，要使光速在AD面发生全反射，则要使射至AD面