北京二中2022年高考物理四模试卷含解析

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、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。

2.答题时请按要求用笔。

3,请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。

4.作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。

5.保持卡面清洁，不要折暴、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，条形磁铁放在水平粗糙桌面上，它的右端上方固定一根与条形磁误垂直的长直导线。当导线中没有电流

通过时，磁铁受到的支持力为F”受到的摩擦力为耳。当导线中通以如图所示方向的电流时，下列说法正确的是（）

1

0

A.F、,减小,月水平向左B.增大，月水平向右

C.晨减小，4为零D.&增大，6为零

2、木星和土星都拥有众多的卫星，其中“木卫三”作为太阳系唯一一颗拥有磁场的卫星，在其厚厚的冰层下面可能存在

生命，而“土卫二”具有生命诞生所需的全部要素，是最适宜人类居住的星球，经探测它们分别绕木星和土星做圆周运

动的轨道半径之比为若木星和土星的质量之比为〃，则下列关于“木卫三”和“土卫二”的相关说法正确的是（）

A.运行周期之比为』勺B.向心加速度之比为巴

Vba

c.环绕速度之比为D.表面重力加速度之比2

3、在某一次中国女排击败对手夺得女排世界杯冠军的比赛中，一个球员在球网中心正前方距离球网d处高高跃起，将

排球扣到对方场地的左上角（图中P点），球员拍球点比网高出无（拍球点未画出），排球场半场的宽与长都为s,球网

高为“，排球做平抛运动（排球可看成质点，忽略空气阻力），下列选项中错误的是（）

A.排球的水平位移大小龙=Jm+si+（、）2

3+»+(；)2

排球初速度的大小g

%=\

H+h

C.排球落地时竖直方向的速度大小vv=J2g（H+〃）

2(h+H)

tan6=

D.排球末速度的方向与地面夹角的正切值

®+s）-+（/）2

4、反质子的质量与质子相同，电荷与质子相反。一个反质子从静止经电压S加速后，从。点沿角平分线进入有匀强

磁场（图中未画出）的正三角形QAC区域，之后恰好从A点射出。已知反质子质量为机，电量为g,正三角形O4C

的边长为L,不计反质子重力，整个装置处于真空中。则（）

Js]'、'、、、、、、：

A.匀强磁场磁感应强度大小为:方向垂直纸面向外

L'mU[

B.保持电压5不变，增大磁感应强度，反质子可能垂直。4射出

C.保持匀强磁场不变，电压变为:q,反质子从。4中点射出

D.保持匀强磁场不变，电压变为Jq,反质子在磁场中运动时间减为原来的!

42

5、如图，真空中固定两个等量同种点电荷A、B,A5连线中点为0。在A、B所形成的电场中，以。点为圆心、半

径为R的圆面垂直A3连线，以0为几何中心的边长为2R的正方形平面垂直圆面且与A5连线共面，两个平面边线

交点分别为e、f,则下列说法正确的是（）

A.在氏c、d四点中存在场强和电势均相同的点

B.将一试探电荷由e点沿圆弧4/移到/点电场力始终不做功

C.将一试探电荷由/点移到正方形。、b、c、d任意一点时电势能的变化量都不相同

D.沿线段e0•移动的电荷所受的电场力先增大后减小

6、北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统。为了兼顾高纬度地区的定位和导航需要，该系统已布置了

10余颗倾斜地球同步轨道卫星（IGSO）,其轨道是与赤道平面呈一定夹角的圆形，圆心为地心，运行周期与地球自转

周期相同。关于倾斜地球同步轨道卫星，下列说法正确的是（）

A.该卫星不可能经过北京上空

B.该卫星距地面的高度与同步轨道静止卫星相同

C.与赤道平面夹角为30的倾斜地球同步轨道只有唯一一条

D.该卫星运行的速度大于第一宇宙速度

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、两相距2R、电量相等的点电荷0、放在水平轴线上，Qi带负电，带正电，0为两者中点。以Qi为圆心、半

径为K的球面上有“、尻c三位置，a、0、0在同一竖直平面内，b、c、Qi在同一水平平面内，且〃、b连线与水平

轴垂直，从c连线与水平轴平行，a、O相距为K,如图所示。下列说法正确的是（）

.....好…

A.a、5两处电势相等B.b、c两处电势相等

C.a、5两处场强大小相等D.b,c两处场强大小相等

8、如图为一列简谐横波在U0时刻的波形图，P是平衡位置在x=L0m处的质点，Q是平衡位置在x=4.0m处的质点,

图乙为质点Q的振动图象，则下列说法正确的是.

A.这列波的波长是8m,周期是0.2s,振幅是10cm

B.在U0时，质点Q向y轴负方向运动

C.从Z=0.1到Z=0.25s,该波沿x轴正方向传播了6m

D.从/=0.1到Z=0.25s,质点P通过的路程为30cm

E.质点Q简谐运动的表达式为y=0.10sinl07«（国际单位）

9、关于气体压强的产生，下列说法正确的是。

A.气体的压强是大量气体分子对器壁频繁、持续地碰撞产生的

B.气体对器壁产生的压强等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力

C.气体对器壁的压强是由于气体的重力产生的

D.气体的温度越高，每个气体分子与器壁碰撞的冲力越大

E.气体压强的大小跟气体分子的平均动能和分子密集程度有关

10、如图所示，一根不可伸长的细绳两端分别连接在固定框架上的4、8两点，细绳绕过光滑的轻小滑轮，重物悬挂

于滑轮下，处于静止状态.若缓慢移动细绳的端点，则绳中拉力大小的变化情况是（）

A.只将绳的左端移向/点，拉力变小

B.只将绳的左端移向川点，拉力不变

C.只将绳的右端移向夕点，拉力变小

D.只将绳的右端移向方点，拉力变大

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）某学习小组利用图甲所示的电路测量电源的电动势及内阻.

乙

（1）按照原理图甲将图乙中的实物连线补充完整________.

（2）正确连接电路后，进行如下实验.

①闭合开关S,通过反复调节滑动变阻器R、Ri,使电流表A3的示数为0,此时电流表A1、A2的示数分别为100.0mA

和80.0mA,电压表Vi、V2的示数分别为1.60V和1.00V.

②再次反复调节R、Ri,使电流表A3的示数再次为0,此时电流表Ai、A2的示数分别为180.0mA和40.0mA,电压

表Vi、V2的示数分别为0.78V和1.76V.

i.实验中调节滑动变阻器以、Ri,当电流表A3示数为0时，电路中8点与C点的电势.（选填“相等”或“不相

等”）

ii.为了提高测量的精确度，电流表A3的量程应选择

A.0~0.6AB.0~100mAC.0〜500HA

iii.测得电源的电动势E=V,内阻r=C.（结果保留3位有效数字）

12.（12分）某同学用图甲电路做“测量电池的电动势和内阻”实验。可用的器材有：

A.电源（电动势约3V,内阻约10。）

B.电压表V（量程0~50mV,内阻为50。）

C.电流表A（量程0~100mA,内阻约为2.5。）

D.电阻箱R（0~999.9C,最小改变值为0.1C）

E.定值电阻R（阻值为2950。）

F.定值电阻&（阻值为9950。）

G.开关S及若干导线

在尽可能减小测量误差的情况下，请回答下列问题：

（1）定值电阻应选用;（填写器材前面的字母序号）

（2）用笔画线代替导线，按图甲电路将图乙实物完整连接起来；

（3）实验步骤如下：

①闭合S,调节电阻箱的阻值使电流表的示数为100mA,此时电阻箱的阻值为14.3C,电压表的示数为Uo；

②断开S,拆下电流表，将5与C用导线直接相连，闭合S,调节电阻箱的阻值使电压表的示数仍为Uo,此时电阻箱

的阻值为17.0。，则电流表的内阻为Q；

③调节电阻箱阻值，记下电阻箱的阻值拈，电压表的示数S；多次改变电阻箱的阻值，可获得多组数据。做出电压表

示数的倒数（随电阻箱的阻值的倒数£的图线如图丙所示，若不考虑电压表对电路的影响，电池的电动势和内阻分

别为V、C(结果保留三位有效数字)。

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，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,质量为机的活塞封闭着一定

质量的理想气体。在活塞上放一硅码，稳定后气体温度与环境温度相同均为7Y若气体温度为八时，气柱的高度为

当环境温度缓慢下降到小时，活塞下降一定的高度；现取走祛码，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，6、0均为热力学温度，求：

⑴气体温度为时，气柱的高度；

(2)祛码的质量。

14.(16分)如图所示，竖直放置的圆柱形密闭气缸，缸体质量，"产10kg,活动质量机2=2kg,横截面积S=2xl(F3m2,

活塞与一劲度系数&=L0xl03N/m的弹簧相连，当气缸下部被支柱支起时，弹簧刚好无伸长，此时活塞下部被封闭气柱

长度L=20cm。试求：(已知大气压强为p°=LOxlO'Pa,设气缸足够长，且不计一切摩擦)

(1)支柱移去前气体的压强；

(2)若将气缸下的支柱移去，待气缸重新平衡时，缸体下降的高度为多少。

15.(12分)如图所示，有一竖直放置的绝热密闭气缸上端开口。气缸中有一绝热活塞，活塞质量为加，面积为S,

厚度可以忽略。不计活塞与气缸之间的摩擦，开始时刻活塞处于静止状态并距离气缸底部高度为，，距离上端口为〃。

活塞下方有一定质量的理想气体，初始时刻温度为经。已知大气压强为P。，重力加速度为g。求：

(1)在活塞上放一重物时(图中未画出，重物与气缸壁不接触)活塞和重物下降至距离气缸底部g处静止不动，此时

气缸内气体温度为2(,则此重物的质量为多少？

(2)在(1)中状态后，用气缸内部的电热丝缓慢给气缸内的理想气体加热直至活塞恰好与管口持平，则此时气缸内气体的

温度是多少？

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、B

【解析】

以导线为研究对象，由左手定则判断可知导线所受安培力方向斜向右上方，根据牛顿第三定律可知，导线对磁铁的反

作用力方向斜向左下方，磁铁有向左运动的趋势，受到桌面水平向右的摩擦力；同时磁铁对桌面的压力增大，桌面对

磁铁的支持力也将增大。

故选B。

2、A

【解析】

ABC.根据

9

「Mm271V

G——=——)2r-m一=ma

r2T

解得

GM

a2

则运行周期之比为J),向心加速度之比为，，线速度之比为故A正确，BC错误;

D.根据星球表面万有引力等于重力可知

由于不知道“木卫三”和“土卫二”的半径之比，所以无法求出表面重力加速度之比，故D错误。

故选Ao

3、B

【解析】

A.由勾股定理计算可知，排球水平位移大小为

X=J(J+5)2+(1)2

故A正确不符合题意；

B.排球做平抛运动，落地时间为

初速度

x1gs+与

%=7寸2…

故B错误符合题意；

C.排球在竖直方向做自由落体运动可得

*=2g(”+/z)

解得2g("+〃),故C正确不符合题意;

D.排球末速度的方向与地面夹角的正切值

〃v2(h+H)

tany[上——

%Jm+s)2+(；)2

故D正确不符合题意。

故选B。

4、C

【解析】

A.电场中加速过程中有

qU、-mv2

在磁场中做匀速圆周运动过程有

V2

qvB=m—

根据几何关系可知

r=L

再根据左手定则（注意反质子带负电）可判断磁场方向垂直纸面向外，A错误;

BCD.根据上述公式推导

电压变为Lq时，轨道半径变为原来反质子将从0A中点射出；只要反质子从边上射出，根据对称性可知其

42

速度方向都与0A成30。角，转过的圆心角均为60。，所以不会垂直04射出，运动时间都为

L1丁_1271m_Tim

66qB3qB

C正确，BD错误。

故选C。

5、B

【解析】

A.根据等量同种电荷的电场线分布情况可知，。、b的电势相同，电场强度不同，由对称性可知，C、d的电势相同，

电场强度也不相同，故A错误；

B.将一试探电荷由e点沿圆弧e0移到/点，试探电荷受到的电场力始终沿着径向方向，始终与运动的速度方向垂直,

根据做功关系可知，电场力始终不做功，故B正确；

C.由于匕的电势相同，故从/点到。、。两点电势能变化量相同，同理从/点到。、d两点电势能变化量相同，

故c错误;

D.根据等量同种电荷的电场线分布，沿“Y移动电场线先变疏再变密，根据b=可知，电场力先变小后变大，

故D错误：

故选B。

6、B

【解析】

A.根据题目描述，倾斜地球同步轨道卫星的轨道是与赤道平面呈一定夹角的圆形，圆心为地心，所以有可能在运动

过程中经过北京上空，所以A错误；

B.由题意可知，倾斜地球同步轨道卫星的周期与地球同步卫星的周期相同，根据

VGM

可知，该卫星的轨道半径与地球同步卫星的轨道半径相同，即该卫星距地面的高度与同步轨道静止卫星相同，所以B

正确；

C.由题意可知，圆心在地心，与赤道平面成30的圆形轨道有无数个，所以C错误；

D.根据公式

可知，卫星轨道半径越大，运行速度越小，而第一宇宙速度是最大的环绕速度，所以该卫星的运行速度比第一宇宙速

度小，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、AC

【解析】

AB.在Q1产生的电场中，a、b、c三点等势，在。2产生的电场中，a、b等势且高于c点电势，故A正确，B错误；

C.由对称性可知，。、小两点场强大小相等，方向不同，故C正确；

D.从c与。等距，距。2的距离分近c远，由平行四边形定则可知，5点场强大于c点，故D错误。

故选AC»

8、ACE

【解析】

由波形图和振动图像读出波长、周期和振幅；根据振动图像可求解波的转播方向和传播的距离；质点在一个完整周期

中运动的路程为4A；

【详解】

由图像可知，这列波的波长是8m,周期是0.2s,振幅是10cm,选项A正确；由Q点的振动图像可知，在U0时，质

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点Q向y轴正方向运动，可知波向x轴正向传播，选项B错误；波速丫=1=65m/5=40/〃/5,从上0.1到U0.25s,

...3

该波沿x轴正方向传播了x=W=40x0.15m=6m,选项C正确；从t=0.1到t=0.25s经历了0.15s=1T,但是因P

4

点开始不是从平衡位置或者最高点最低点开始振动，则质点P通过的路程不等于3A=30cm,选项D错误；

27r一

a）=-=\Q7Cradls,则质点Q简谐运动的表达式为y=0.10sinl07tt（国际单位），选项E正确；故选ACE.

【点睛】

本题关键是会根据振动情况来判断波的传播方向，抓住振动图象和波动图象之间的内在联系.要知道质点做简谐运动

时，只有起点在平衡位置或波峰、波谷处的质点，在3/4周期内振动的路程才是3A.

9、ABE

【解析】

A.气体对容器的压强是大量气体分子对器壁频繁碰撞产生的，故A正确；

B.气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力，故B正确；

C.气体对器壁的压强是由于大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的，与气体的重力无关，故C错误；

D.气体的温度越高，分子平均动能越大，但不是每个气体分子的动能越大，所以气体的温度越高，并不是每个气体

分子与器壁碰撞的冲力越大，故D错误；

E.气体对容器壁的压强是由于大量气体分子对器壁碰撞作用产生的，压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密

集程度有关，故E正确。

故选ABEo

10、BD

【解析】

设细绳长为L,两点间的水平距离为x,绳与竖直方向的夹角为，，则由图可得：

sin。=土

L

设绳中拉力为尸，对滑轮与绳的结点处受力分析，由平衡知识可得：

2Feos0=mg

解得：

1_'"g_mgL

2cos62\Jlr-x2

AB.只将绳的左端移向H点，L、x均不变，拉力不变；故A项错误，B项正确；

CD.只将绳的右端移向夕点，L不变、x变大，拉力变大；故C项错误，D项正确。

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、(1)如图所示;

i.相等ii.Ciii.2.871.50

(1)根据原理图连接实物图如图所示;

(2)i、实验中，调节滑动变阻器飞、当电流表示数为0时，说明电流表两端电势差为零，故电路中B点与C点

的电势相等；

ii、为了使实验结果更精确，必须严格控制B、C两点电流为零，如果电流表A3的量程相比与电路中的电流太大，会

造成BC中有电流，但是读不出来，显示为零，所以应选择量程非常小的，故选C；

iii、根据电路规律可知，第一次实验中，路端电压为0=1.60+1.00=2.60V,干路电流为

/=l(X)+80=180mA=0.18A；第二次实验中有。'=0.78+1.76=2.54V,干路电流为

/'=180.0+40.0=220.0mA=0.22A；由闭合电路欧姆定律可知E=U+〃，E^U'+I'r,联立解得

E=2.87V,r=1.500.

【点睛】该实验的关键是明确实验原理，即利用等势法求解，要求5c两点的电势相等，即无电流通过BC,所以在选

择A3时一定要选择量程非常小的电流表，然后利用电路结构，结合闭合回路欧姆定律，求解电源电动势和内阻.

12、ECL\l/2.72.9012.0

【解析】

实验中需要将电流表A与定值电阻R串联，改装成一个量程为0~3V的电压表，由部分电路欧姆定律知

代入数据解得

4=2950Q

故选E。

(2)[2]根据电路原理图，实物连接如图所示

(3)[3]电压表的示数始终为U。，则说明

RA+R=R

即为

RA=17.0C-14.3Q=2.7Q

[4]根据闭合电路的欧姆定律知

E=U隰+1)+U自).1

RvRvR

代入数据变形后

160r16