2022届湖南省常德市石门一中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请考生注意：1请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用05毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2答题前，认真阅读答题纸上的注意事项，按规定答题。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，A、B是两个完全相同的灯泡，D是理想二极管，L是带铁芯的线圈，其直流电阻忽略不计.下列说法正确的是（ ）AS闭合瞬间，B先亮A后亮BS闭合瞬间，A先亮B后亮C电路稳定后，在S断开瞬间，B闪亮一下，然后逐渐熄灭D电路稳定后，在

2、S断开瞬间，B立即熄灭2、如图甲所示，一倾角30的斜面体固定在水平地面上，一个物块与一轻弹簧相连，静止在斜面上。现用大小为Fkt（k为常量，F、t的单位均为国际标准单位）的拉力沿斜面向上拉轻弹簧的上端，物块受到的摩擦力Ff随时间变化的关系图像如图乙所示，物块与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g10m/s2，则下列判断正确的是（ ）A物块的质量为2.5kgBk的值为1.5N/sC物块与斜面间的动摩擦因数为D时，物块的动能为5.12J3、为探测地球表面某空间存在的匀强电场电场强度E的大小，某同学用绝缘细线将质量为m、带电量为+q的金属球悬于O点，如图所示，稳定后，细线与竖直方向的夹角

3、= 60；再用另一完全相同的不带电金属球与该球接触后移开，再次稳定后，细线与竖直方向的夹角变为= 30，重力加速度为g，则该匀强电场的电场强度E大小为（ ）AE=mgBE=mgCE=mgDE=4、如图甲所示，一质量为M的长木板静置于光滑水平面上，其上放置一质量为m的小滑块，木板受到随时间t变化的水平拉力F作用时，用传感器测出其加速度a，得到如图乙所示的aF图，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，取g10 m/s2，则下列选项错误的是A滑块的质量m4 kgB木板的质量M2 kgC当F8 N时滑块加速度为2 m/s2D滑块与木板间动摩擦因数为0.15、下列叙述正确的是()A光电效应深入地揭示了光的粒子

4、性的一面，表明光子除具有能量之外还具有动量B氢原子的核外电子，由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近轨道，放出光子，电子的动能减小，电势能增加C处于基态的氢原子吸收一个光子跃迁到激发态，再向低能级跃迁时辐射光子的频率一定大于吸收光子的频率D卢瑟福依据极少数粒子发生大角度偏转提出了原子的核式结构模型6、我国“北斗三号”全球组网卫星采用星载氢原子钟。如图所示为氢原子的能级图，现让一束单色光照射到一群处于基态（量子数n=l）的氢原子上，受激的氢原子能自发地发出6种不同频率的光，则照射氢原子的单色光的光子能量为（）A13.6 eVB3.4 eVC12. 09 eVD12.75 eV二、多项选择题：本题共4

5、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，甲、乙两种粗糙面不同的传送带，倾斜于水平地面放置，以同样恒定速率向上运动。现将一质量为的小物体（视为质点）轻轻放在处，小物体在甲传动带上到达处时恰好达到传送带的速率；在乙传送带上到达离竖直高度为的处时达到传送带的速率。已知处离地面的高度皆为。则在物体从到的过程中（ ）A两种传送带对小物体做功相等B将小物体传送到处，两种传送带消耗的电能相等C两种传送带与小物体之间的动摩擦因数不同D将小物体传送到处，两种系统产生的热量相等8、如图所示，沿x轴正方向传播的

6、一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s，则下列说法正确的是（）A图示时刻质点b的加速度正在增大B从图示时刻开始，经0.01s，质点b位于平衡位置上方，并向y轴正方向做减速运动C从图示时刻开始，经0.01s，质点a沿波传播方向迁移了2mD若该波发生明显的衍射现象，则它所遇到的障碍物或孔的尺寸一定比4m大得多9、回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R。两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过狭缝的时间忽略不计，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。A处粒子源产生质量为m、电荷量为+q的粒子，在加速器中被加速，加速电压为U。下列说法正确的是（）A交变电场的周期为B

7、粒子射出加速器的速度大小与电压U成正比C粒子在磁场中运动的时间为D粒子第1次经过狭缝后进入磁场的半径为10、如图，质量为、长为的直导线用两绝缘细线悬挂于，并处于匀强磁场中当导线中通以沿正方向的电流，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为则磁感应强度方向和大小可能为A正向，B正向，C负向，D沿悬线向上，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）如图所示，用做平抛运动实验的装置验证机能守恒定律。小球从桌面左端以某一初速度开始向右滑动，在桌面右端上方固定一个速度传感，记录小球离开桌面时的速度（记作v）。小球落在地面上，记下落点，小球从桌面右边

8、缘飞出点在地面上的投影点为O，用刻度尺测量落点到O点的距离x。通过改变小球的初速度，重复上述过程，记录对应的速度v和距离x。已知当地的重力加速度为g。若想验证小球在平抛运动过程中机械能守恒，只需验证平抛运动过程的加速度等于重力加速度即可。（1）某同学按如图所示测量高度h和水平距离x，其中存在测量错误的是_（填“h”或“x”），正确的测量方法应是_。（2）若小球在下落过程中的加速度为a，则x与v的关系式为x=_。（3）该同学在坐标纸上画出了纵、横坐标，以为纵坐标，画出的图象为一条过原点的直线，图线的斜率为k，那么该同学选择_为横坐标，根据平抛运动得到的加速度为_。然后与比较，若两者在误差允许范围

9、内相等，就验证了小球在平抛运动过程中机械能守恒。12（12分）为了测量木块与木板间的动摩擦因数，某小组使用DIS位移传感器设计了如图甲所示实验装置，让木块从倾斜木板上一点A由静止释放，位移传感器可以测出木块到传感器的距离.位移传感器连接计算机，描绘出滑块相对传感器的距离x随时间t的变化规律如图乙所示. (1)根据上述图线，计算0.4 s时木块的速度大小v_ m/s，木块加速度a_ m/s2(结果均保留2位有效数字).(2)在计算出加速度a后，为了测定动摩擦因数，还需要测量斜面的倾角(已知当地的重力加速度g)，那么得出的表达式是_.（用a，g表示）四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答

10、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，在真空室内的P点，能沿纸面向各个方向不断发射电荷量为+q，质量为m的粒子(不计重力)，粒子的速率都相同ab为P点附近的一条水平直线，P到直线ab的距离PC=L，Q为直线ab上一点，它与P点相距PQ=52L当直线ab以上区域只存在垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场时，水平向左射出的粒子恰到达Q点；当ab以上区域只存在平行该平面的匀强电场时，所有粒子都能到达ab直线，且它们到达ab直线时动能都相等，其中水平向左射出的粒子也恰好到达Q点已知sin37=0.6，cos37=0.8，求：(1)a粒子的发射速率(2)匀强

11、电场的场强大小和方向(3)仅有磁场时，能到达直线ab的粒子所用最长时间和最短时间的比值14（16分）如图所示，匀强磁场中有一矩形闭合金属线框abcd，线框平面与磁场垂直已知磁场的磁感应强度为B0，线框匝数为n、面积为S、总电阻为R。现将线框绕cd边转动，经过t时间转过90。求线框在上述过程中(1)感应电动势平均值E；(2)感应电流平均值I；(3)通过导线横截面的电荷量q。15（12分）如图所示，两平行金属导轨置于水平面（纸面）内，导轨间距为l，左端连有一阻值为R的电阻。一根质量为m、电阻也为R的金属杆置于导轨上，金属杆右侧存在一磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场区域。给金属杆一个瞬时冲

12、量使它水平向右运动，它从左边界进入磁场区域的速度为v0，经过时间t，到达磁场区域右边界（图中虚线位置）时速度为。金属杆与导轨始终保持垂直且接触良好，它们之间的动摩擦因数为。除左端所连电阻和金属杆电阻外，其他电阻忽略不计。求：(1)金属杆刚进入磁场区域时的加速度大小；(2)金属杆在滑过磁场区域的过程中金属杆上产生的焦耳热。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】闭合瞬间线圈相当于断路，二极管为正向电压，故电流可通过灯泡AB，即AB灯泡同时亮，故AB错误因线圈的电阻为零，则当电路稳定后，灯泡A被短路而熄灭，当开关

13、S断开瞬间B立刻熄灭，线圈中的电流也不能反向通过二极管，则灯泡A仍是熄灭的，故C错误，D正确故选D【点睛】该题两个关键点，1、要知道理想线圈的特征：刚通电时线圈相当于断路，断开电键时线圈相当于电源；2、要知道二极管的特征是只正向导通2、D【解析】A.当时，则可知：解得：故A错误；B.当时，由图像可知：说明此时刻，则：故B错误；C.后来滑动，则图像可知：解得：故C错误；D.设时刻开始向上滑动，即当：即：解得：即时刻物体开始向上滑动，时刻已经向上滑动了，则合力为：即：根据动量定理可得：即：解得：即当时所以速度大小为，则动能为：故D正确；故选D。3、D【解析】设电场方向与竖直方向夹角为，则开始时，水

14、平方向竖直方向当用另一完全相同的不带电金属球与该球接触后移开，再次稳定后电量减半，则水平方向竖直方向联立解得qE=mg=60即 故选D。4、C【解析】AB由题图乙知，F6 N时，滑块与木板刚好不相对滑动，加速度为a1 m/s2。对整体分析，由牛顿第二定律有F（Mm）a，代入数据计算得出:Mm6 kg，当F6 N时，对木板，根据牛顿第二定律得: ，知图线的斜率k，则:M2 kg，滑块的质量:m4 kg；故AB不符合题意；CD根据F6 N时，a1 m/s2，代入表达式计算得出:0.1，当F8 N时，对滑块，根据牛顿第二定律得mgma，计算得出：ag1 m/s2，故C符合题意，D不符合题意。故选C。

15、5、D【解析】A光电效应深入地揭示了光的粒子性的一面，表明光子具有能量，A错误；B氢原子的核外电子，由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近轨道，释放一定频率的光子，电子的轨道半径变小，电场力做正功，电子的动能增大，电势能减小，B错误；C处于基态的氢原子吸收一个光子跃迁到激发态，再向低能级跃迁时辐射光子的频率应小于或等于吸收光子的频率，C错误；D粒子散射实验中，少数粒子发生大角度偏转是卢瑟福提出原子核式结构模型的主要依据，D正确。故选D。6、D【解析】由题意应该有得即能发出6种频率光的一定是n=4能级，则照射氢原子的单色光的光子能量为故ABC错误，D正确。故选D。二、多项选择题：本题共4小题，每小题

16、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、AC【解析】A传送带对小物体做功等于小物块的机械能的增加量，动能增加量相等，重力势能的增加量也相同，则机械能的增加量相同，所以两种传送带对小物体做功相等，故A正确；C由0加速到v，甲图中的加速位移大于乙图中的加速位移，根据可知，根据牛顿第二定律有解得，即两种传送带与小物体之间的动摩擦因数不同，故C正确；D对甲图分析，可知小物体加速的位移为此时传送带匀速的位移为则两者的相对位移为根据摩擦生热的公式解得对乙图分析，可知小物体加速的位移为此时传送带匀速的位移为则两者的相对位

17、移为根据摩擦生热的公式解得在甲图、乙图，对小物体分析，根据牛顿第二定律和运动学公式有，解得，将、代入、的表达式，解得，则有，即产生的热量不相等，故D错误；B根据能量守恒定律，电动机消耗的电能等于摩擦产生的热量Q与物块增加机械能的和，因物块两次从A到B增加的机械能增加量相同，而，所以将小物体传送到B处，两种传送带消耗的电能甲更多，故B错误。故选AC。8、AB【解析】A由于波沿x轴正方向传播，根据“上下坡”法，知道b质点正向下振动，位移增大，加速度正在增大，故A正确；B由图知，波长=4m，则该波的周期为从图示时刻开始，经过0.01s，即半个周期，质点b位于平衡位置上方，并向y轴正方向做减速运动，故

18、B正确；C质点a不会沿波传播方向迁移，故C错误；D当波的波长比障碍物尺寸大或差不多时，就会发生明显的衍射，所以若该波发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物尺寸一定比4m小或和4m差不多，故D错误。故选：AB。9、CD【解析】A为了能够使粒子通过狭缝时持续的加速，交变电流的周期和粒子在磁场中运动周期相同，即A错误；B粒子最终从加速器飞出时解得粒子飞出回旋加速器时的速度大小和无关，B错误；C粒子在电场中加速的次数为，根据动能定理粒子在磁场中运动的时间C正确；D粒子第一次经过电场加速进入磁场，洛伦兹力提供向心力解得D正确。故选CD。10、BC【解析】试题分析：磁感应强度方向为z正方向，根据左手定则

19、，直导线所受安培力方向沿y负方向，则导体不可能处于平衡状态，选项A错误；磁感应强度方向为y正向时，根据左手定则，直导线所受安培力方向沿z正方向，此时细线的拉力为零，由平衡条件得：BIL=mg，解得：B=，选项B正确；磁感应强度方向为z负向时，根据左手定则，直导线所受安培力方向沿y正方向，由平衡条件得：BILcos=mgsin，解得：B=，选项C正确； 当沿悬线向上时，由左手定则可知，安培力垂直于导线斜向左下方，导体不可能处于平衡状态，选项D错误；故选BC.考点：物体的平衡；安培力；左手定则【名师点睛】此题是物体的平衡及安培力的方向判断问题；左手定则和右手定则一定要区分开，如果是和力有关的则全依

20、靠左手定则，即关于力的用左手，其他的（一般用于判断感应电流方向）用右手定则；注意立体图形和平面图形的转化.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、h 从桌面到地面的距离 v 【解析】（1）12其中h的测量有问题，应该是从桌面到地面的距离；（2）3小球下落过程中，竖直方向水平方向： 解得： （3）45根据可得，则以为纵坐标，画出的图象为一条过原点的直线，图线的斜率为k，那么该同学选择v2为横坐标；由得到的加速度为。然后与比较，若两者在误差允许范围内相等，就验证了小球在平抛运动过程中机械能守恒。12、0.40 1.0 【解析】（1）根据在匀变速

21、直线运动中某段时间内的平均速度等于这段时间内中点时刻的瞬时速度，得0.4s末的速度为： 0.2s末的速度为： ，则木块的加速度为：（2）选取木块为研究的对象，木块沿斜面方向的受力： 得：【点睛】解决本题的关键知道匀变速直线运动的推论，在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，以及会通过实验的原理得出动摩擦因数的表达式四、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）粒子发射速度为v=5BqL8m（2）电场强度的大小为E=25qLB28m （3）粒子到达直线ab所用最长时间和最短时间的比值t1t2=2331062.20【解析】（1）设粒子做匀速圆周运动的半径R，过O作PQ的垂线交PQ于A点，如图三所示：由几何知识可得 PCPQ=QAQO 代入数据可得粒子轨迹半径R=QO=5L8 洛仑磁力提供向心力Bqv=mv2R 解得粒子发射速度为v=5BqL8m （2）真空室只加匀强电场时，由粒子到达ab直线的动能相等，可知ab为等势面，电场方向垂直ab向下水平向左射出的粒子经时间t到达Q点，在