2021-2022学年北京市西城区北京四中高三下第一次测试物理试题含解析

1、2021-2022学年高考物理模拟试卷考生请注意：1答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、如图甲所示电路，理想变压器原线圈输入电压如图乙所示，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器，C为耐压值为22V的电容器，所有电表均为理想电表。下列说法正确的是（）A副线圈两

2、端电压的变化频率为0.5HzB电流表的示数表示的是电流的瞬时值C滑动片P向下移时，电流表A1和A2示数均增大D为保证电容器C不被击穿，原副线圈匝数比应小于10：12、光滑绝缘水平面内有一电场，其一条电场线沿x轴方向且电势随坐标x变化的关系如图所示，一质量为m,带电荷量为q（q0）的小球在该电场线上O点以一定速度向x轴正向释放且能过点。小球沿该电场线做直线运动。则（）A小球在间做匀加速直线运动，在后做加速度减小的加速运动B小球在处动能最小，电势能最大C小球在和处加速度相同D小球在处时的速度是在处时的二倍3、 “嫦娥四号”实现了人类首次月背登陆，为实现“嫦娥四号”与地球间通信，我国还发射了“鹊桥”

3、中继卫星，“鹊桥”绕月球拉格朗日点的Halo轨道做圆周运动，已知点距月球约6.5万千米，“鹊桥”距月球约8万千米，“鹊桥”距点约6.7万千米，月球绕地球做圆周运动的周期约为27天，地球半径为6400km，地球表面重力加速度为，电磁波传播速度为。下列最接近“嫦娥四号”发出信号通过“鹊桥”传播到地面接收站的时间的是（ ）ABCD4、新型冠状病毒在显微镜下的形状如图所示，他的大小在纳米的数量级下，根据我们高中所学内容，下列单位属于国际基本单位的是（） A长度BmCnmDm/s5、如图所示，两个质量均为m的小球A、B套在半径为R的圆环上，圆环可绕竖直方向的直径旋转，两小球随圆环一起转动且相对圆环静止。

4、已知OA与竖直方向的夹角=53，OA与OB垂直，小球B与圆环间恰好没有摩擦力，重力加速度为g，sin53=0.8，cos53=0.6。下列说法正确的是（）A圆环旋转角速度的大小为B圆环旋转角速度的大小为C小球A与圆环间摩擦力的大小为D小球A与圆环间摩擦力的大小为6、如图所示空间中存在沿水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小为，将长度为2L的通电直导线由中点O处弯成折线，夹角为60，现在导线中通有恒定电流。如果在空间另外施加一磁感应强度大小为的匀强磁场，且使导线MO、NO所受的安培力相等，则下列说法正确的是（ ）A磁场的方向斜向左下方与水平方向成60角，MO受到的安培力的大小为B磁场方向竖直向上，M

5、O受到的安培力的大小为C磁场方向竖直向下，MO受到的安培力的大小为D磁场方向斜向右上方与水平方向成60角，MO受到的安培力的大小为二、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、波源O在t=0时刻开始做简谐运动，形成沿x轴正向传播的简谐横波，当t=3s时波刚好传到x=27m处的质点，波形图如图所示，质点P、Q 的横坐标分别为4.5m、18m，下列说法正确的是（ ）A质点P的起振方向沿y轴正方向B波速为6m/sC03s时间内，P点运动的路程为5cmDt=3.6s时刻开始的一段极短时

6、间内，Q点加速度变大E.t=6s时P点恰好位于波谷8、如图所示，用小灯泡模仿光控电路，AY之间为斯密特触发器，RG为光敏电阻，R1为可变电阻；J为继电器的线圈，Ja为它的常开触点。下列说法正确的是 ( )A天色变暗时，A端输入高电平，继电器吸引Ja，路灯点亮B要想在天色更暗时路灯才会点亮，应把R1的阻值调大些C要想在天色更暗时路灯才会点亮，应把R1的阻值调小些D二极管的作用是继电器释放Ja时提供自感电流的通路， 防止损坏集成电路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

7、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、科学实验证明，通电长直导线周围磁场的磁感应强度大小，式中常量k0，I为电流强度，l为距导线的距离。如图所示，三根完全相同且通有恒定电流的长直导线a、b、c，其截面位于等边三角形的三个顶点，a、b、c通过的恒定电流大小分别为Ia、Ib、Ic，b、c位于光滑绝缘水平面上，三根导线均可保持静止状态，则（ ）Aa、b通有同向的恒定电流B导线a受的合磁场力竖直向上C导线a、b所受的合磁场力大

8、小相等、方向相反D导线a、b、c上通有的电流大小关系为Ia2Ib2Ic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）某小组同学用如图所示的装置来“验证动能定理”，长木板固定在水平桌面上，其左端与一粗糙曲面平滑连接，木板与曲面连接处固定一光电门，A是光电门的中心位置，滑块P上固定一宽度为d的遮光片。将滑块从曲面的不同高度释放，经过光电门后，在木板上停下来，设停下来的那点为B点。该小组已经测出滑块与木板间的动摩擦因数为、査得当地重力加速度为g。根据本实验的原理和目的回答以下问题：(1)为了“验证动能定理”，他们必需测量的物理量有_；A滑块释放的

9、高度hB遮光片经过光电门时的遮光时间tC滑块的质量mDA点到B点的距离x(2)该组同学利用题中已知的物理量和(1)问中必需测量的物理量，只需要验证表达式_在误差范围内成立即可验证动能定理；(3)以下因素会给实验结果带来误差的是_。A滑块释放时初速度不为零 B曲面不光滑C遮光片的宽度不够小 D光电门安放在连接处稍偏右的地方12（12分）如图所示为某同学完成验证平行四边形定则实验后留下的白纸(1)根据图中数据，F合的大小是_N(3)观察图象发现，理论的合力F合与一个弹簧秤拉动时的拉力F3差异较大，经验证F3测量无误，则造成这一现象可能的原因是_A用手压住结点后拉弹簧秤并读数B初始时一个弹簧秤指示在

10、0.4N处而未调零C两个弹簧秤首次拉动时结点位置的记录有较大偏差D拉动过程中绳套从弹簧秤上脱落，装上后继续实验四、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）两根长为L的绝缘轻杆组成直角支架，电量分别为+q、-q的两个带电小球A、B固定在支架上，整个装置处在水平向左的匀强电场中，电场强度为E。在电场力之外的力作用下，整体在光滑水平面内绕竖直轴O以角速度顺时针匀速转动，图为其俯视图。不计两球之间因相互吸引而具有的电势能。试求：（1）在支架转动一周的过程中，外力矩大小的变化范围。（2）若从A球位于C点时开始计时，一段时间内

11、（小于一个周期），电场力之外的力做功W等于B球电势能改变量，求W的最大值。（3）在转动过程中什么位置两球的总电势能变化最快？并求出此变化率。14（16分）如图所示，绝热容器中封闭一定质量的理想气体，现通过电热丝缓慢加热，当气体吸收热量Q时，活塞恰好缓慢上移H，已知活塞横截面积为S，重量忽略不计，大气压强为p0，求封闭气体内能增加量。15（12分）如图所示，开口向上、竖直放置的导热汽缸内壁光滑，汽缸内部的横截面积为S，高度为h，汽缸内有一质量为m，厚度不计的活塞，活塞下端封闭一定质量理想气体。在汽缸内A、处放置装有力传感器的小卡环，卡环上表面与汽缸底的距离为0.5h。开始时，活塞置于汽缸顶端，初

12、始状态温度为T，外界大气压强大小为且保持不变。缓慢降低被封闭气体的温度，求：当活塞恰好与卡环接触但无压力时，被封闭气体的温度；当传感器显示活塞对卡环的压力为0.5mg时，被封闭气体的温度。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根据图乙知交流电周期为0.02s，周期与频率的关系为所以频率为50Hz，故A错误；B电流表、电压表的示数表示的都是有效值，故B错误；C滑动变阻器的触头向下滑动，电阻减小，而副线圈电压不变，副线圈电流增大，由P=UI可得副线圈的输出功率变大，变压器的输入功率等于输出功率增大，所以输入电

13、流也变大，即两个电流表的示数都增大，故C正确；D由题意知，原线圈的最大电压为311V，而电容器的耐压值为22V，即为最大值，根据原副线圈的变压比可知匝数比应大于，故D错误。故选C。2、B【解析】A沿电场线方向电势降低，带正电的小球从到逆着电场线运动，做减速运动，从之后做加速运动，A错误；B小球运动过程中仅有电场力做功，电势能和动能相互转化，根据电势能可知带正电的小球在处电势能最大，动能最小，B正确；C图像斜率的物理意义为场强，即小球在和处图像斜率不同，所以场强大小不同，根据牛顿第二定律结合A选项分析可知小球在和处加速度大小、方向均不同，C错误；D小球的初动能不为零，在和位置的速度比例关系无法求

14、解，D错误。故选B。3、A【解析】根据地球对月球的万有引力提供月球绕地球圆周运动的向心力，有忽略地球自转，在地球表面附近可计算地月间距万千米所以到地球距离为44.5万千米，根据勾股定理可计算地球到“鹊桥”距离约为45万千米，所以“嫦娥四号”到地球表面通讯距离为53万千米，即m，因此通信时间最接近2s，故A正确，BCD错误。故选：A。4、B【解析】国际单位制规定了七个基本物理量，分别为长度（m）、质量（kg）、时间（s）、热力学温度（K）、电流（A）、发光强度（cd）、物质的量（mol），它们的国际单位是基本单位，而由物理量之间的关系式推导出来的单位叫做导出单位，A项的长度是基本物理量，B项的m

15、是国际制基本单位，C项的nm是非国际制基本单位，D项的m/s是导出单位，故B正确，ACD错误。故选B。5、D【解析】AB小球B与圆环间恰好没有摩擦力，由支持力和重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得：所以解得圆环旋转角速度的大小故选项A、B错误；CD对小球A进行受力分析，如图所示，由牛顿第二定律得：在水平方向上竖直方向上解得所以选项C错误、D正确。故选D.6、D【解析】A当所加磁场的方向斜向左下方与水平方向成60角时，NO受到的安培力仍垂直纸面向里，大小为，MO受到的安培力垂直纸面向外，大小为，A错误；B当所加磁场方向竖直向上时，NO受到的安培力仍垂直纸面向里，大小为，MO受到的安培力垂直纸面

16、向里，大小为，B错误；C当所加磁场方向竖直向下时，NO受到安培力垂直纸面向里，大小为，MO受到的安培力垂直纸面向外，大小为，C错误；D当所加磁场方向斜向右上方与水平方向成60角时，NO受到的安培力仍垂直纸面向里，大小为当，MO受到的安培力垂直纸面向里，大小为，D正确。故选D。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、ACE【解析】A根据波动与振动方向间的关系可知，波源O的起振方向与图中x=27m处质点的振动方向相同，沿y轴正方向，则质点P的起振方向也是沿y轴正方向，故A正确

17、。B该波3s内传播的距离为27m，则波速选项B错误； C波的周期则03s时间内，P点振动的时间为 运动的路程为5A=5cm，选项C正确；Dt=3.6s时刻质点Q振动的时间，则此时质点Q正在从最低点向上振动，则在开始的一段极短时间内，Q点加速度变小，选项D错误；E t=6s时P点已经振动了，此时P点恰好位于波谷，选项E正确。故选ACE。8、ABD【解析】A、天色变暗时，光敏电阻较大，则RG两端的电势差较大，所以A端的电势较高，继电器工作吸引常开触点Ja，路灯点亮，故A正确；BC、当A端电势较高时，路灯会亮，天色更暗时光敏电阻的阻值更大，则RG两端的电势差更大，A端的电势更高；要想在天色更暗时路灯

18、才会点亮，必须使光敏电阻分担的电压应降低，根据串联分压可知应把R1的阻值调大些，故B正确，C错误；D、天色变亮时，A端输入低电平，继电器不工作释放常开触点Ja，继电器的线圈会产生自感电电动势，二极管与继电器的线圈串联构成闭合电路，防止损坏集成电路，故D正确；故选BCD。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、BD【解析】AB对长直导线分

19、析，长直导线受到重力、长直导线对长直导线的磁场力和长直导线对长直导线的磁场力，根据平衡条件可知长直导线与长直导线作用力是相互排斥，长直导线对长直导线作用力是相互排斥，所以长直导线与长直导线有反向的恒定电流，长直导线受的合磁场力竖直向上，且有大小等于长直导线的重力，故A错误，B正确；C视长直导线、整体，对其受力分析，根据平衡条件可得光滑绝缘水平面对长直导线支持力等于长直导线重力的倍；对长直导线受力分析，受到重力、光滑绝缘水平面对其支持力、长直导线对其吸引力和长直导线对其排斥力，根据力的合成与分解可得长直导线所受的合磁场力大小等于长直导线重力的倍，方向竖直向下，故C错误；D对长直导线受力分析，在水

20、平方向，根据平衡条件可得即可得对长直导线受力分析，同理可得故D正确；故选BD。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、BD C 【解析】(1)1要验证的是从滑块经过光电门到最后在木板上停止时动能减小量等于摩擦力做功，即其中可得则必须要测量的物理量是：遮光片经过光电门时的遮光时间t和A点到B点的距离x，故选BD。(2) 2由以上分析可知，需要验证表达式在误差范围内成立即可验证动能定理；(3) 3A滑块释放时初速度不为零对实验无影响，选项A错误； B曲面不光滑对实验无影响，选项B错误；C遮光片的宽度不够小，则测得的滑块经过A点的速度有误差，会给实验结果带来误差，选项C正确； D光电门安放在连接处稍偏右的地方对实验无影响，选项D错误；故选C。12、1.8 AC 【解析】(1)1根据图象，结合比例尺可得F合=1.8N(2)2A.用手压住结点后拉弹簧秤并读数，造成弹簧秤与木板不平行可能造成这一现象，故A正确；B.图中两分力夹角为锐角，初始时一个弹簧秤指示在0.4N处而未调零，这一个分力会有相差0.4N的错误，不会造成合力也相差0.4N，故B错误；C.两个弹簧秤首次拉动时结点位置的记录有较大偏差，造成一个弹簧秤拉的效果与两个弹簧秤拉的效果不同，可能造成这一现象，故C正确；