2022届高三物理下学期四模考试试题(含解析)

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1、2022届高三物理下学期四模考试试题(含解析)1. 某原子的部分能级图如图所示，大量处于某激发态的该原子向低能级跃迁时，发出三种波长的光如图所示，它们的波长分别为a、b、c。下列说法正确的是A. 在同种均匀介质中传播时，b光的速度最小B. 若b光照射某种金属能发生光电效应，c光照射该金属也能发生光电效应C. 用同一套装置做双缝干涉实验，a光相邻亮纹的间距最大D. 三种光的波长关系为【答案】B【解析】试题分析：根据吸收或辐射光子的能量等于两能级间的能级差判断光子的能量和波长分别是和的关系，根据频率与波长的关系，结合光电效应的条件，与干涉条纹间距公式，即可求解因为，那么，依据，可知，从而确a光的频

2、率最高，b光的频率最低，a光折射率最大，b光折射率最小，根据，当在同种均匀介质中传播时，b光的速度最大，故A错误；用波长为的光照射某金属时恰好能发生光电效应，根据能级图可知，则波长为的光照射该金属时一定能发生光电效应，故B正确；结合，因此，用同一套装置做双缝干涉实验，再由干涉条纹间距公式，a光相邻亮纹的间距最小，故C误；因为，知，所以得，故D错误2. 两粗细相同内壁光滑的半圆形圆管ab和bc连接在一起，且在b处相切，固定于竖直面上。一小球从a端以某一初速度进入圆管，并从c端离开圆管。则小球刚过C点时（与a点相比较）A. 线速度变小 B. 角速度变大C. 向心加速度变小 D. 小球对管壁的压力变

3、大【答案】C3. 如图所示，在圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，AB是圆的直径。一带电粒子从A点射入磁场，速度大小为v、方向与AB成30角时，恰好从B点飞出磁场，且粒子在磁场中运动的时间为t；若同一带电粒子从A点沿AB方向射入磁场，也经时间t飞出磁场，则其速度大小为A. B. C. D. 【答案】A【解析】试题分析：粒子在磁场中运动，运动的时间周期与粒子的速度的大小无关，分析粒子的运动的情况，可以判断第二个粒子的运动轨迹半径，即可根据牛顿第二定律求出速度大小设圆形区域的半径为R带电粒子进入磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有，得，；当粒子从B点飞出磁场时，入射速度与出射速度与A

4、B的夹角相等，所以速度的偏转角为60，轨迹对应的圆心角为60根据几何知识得知：轨迹半径为，当粒子从A点沿AB方向射入磁场时，经过磁场的时间也是t，说明轨迹对应的圆心角与第一种情况相等，也是60根据几何知识得，粒子的轨迹半径为，则由得：，则得，故A正确4. xx4月20日19时41分我国首艘货运飞船天舟一号发射升空， 22日，与天宫二号对接成功，为我国探月工程做准备。质量为的人造地球卫星与地心的距离为时，重力势能可表示为，其中G为引力常量，M为地球质量。若天宫二号在原来半径为的轨道上绕地球做匀速圆周运动，由于受到及稀薄空气的摩擦作用，飞行一段时间后其圆周运动的半径变为，已知：地球半径为，地球表面

5、的重力加速度为g，此过程中因摩擦而产生的热量为A. B. C. D. 【答案】C【解析】试题分析：求出卫星在半径为圆形轨道和半径为的圆形轨道上的动能，从而得知动能的减小量，通过引力势能公式求出势能的增加量，根据能量守恒求出热量卫星做匀速圆周运动，由地球的万有引力提供向心力，则轨道半径为时，卫星的引力势能为，轨道半径为时，卫星的引力势能为，设摩擦而产生的热量为Q，根据能量守恒定律得：，根据黄金替代公式，联立得，C正确5. 如图，一光滑的轻滑轮用轻绳OO悬挂于O点，另一轻绳跨过滑轮，一端连着斜面上的物体A，另一端悬挂物体B，整个系统处于静止状态。现缓慢向左推动斜面，直到轻绳平行于斜面，这个过程中物

6、块A与斜面始终保持相对静止。则下列说法正确的是A. 物块A受到的摩擦力一定减小B. 物块A对斜面的压力一定增大C. 轻绳OO的拉力一定减小D. 轻绳OO与竖直方向的夹角一定减小【答案】BC【解析】对B分析，因为过程缓慢，故B受力平衡，所以绳子的拉力，由于同一条绳子上的拉力大小相同，故绳子对A的拉力大小恒为，设绳子与斜面的夹角为，斜面与水平面的夹角为，对A分析：在垂直斜面方向上，有，随着斜面左移，在减小，故在增大，在沿斜面方向上，物块A受到重力沿斜面向下的分力，和绳子沿斜面向上的分力，如果，则有，随着在减小，f在减小，如果，则有，随着在减小，f在增大，故A错误B正确；因为轻绳与竖直方向上的夹角越

7、来越大，故轻绳在竖直方向上的分力越来越小，所以轻绳的拉力在减小，C正确；一定在两轻绳夹角的角平分线上，因为轻绳与竖直方向上的夹角越来越大，所以与竖直方向的夹角一定增大，D错误；6. 质量为的带电小球以初速度水平抛出，经过时间后进入方向竖直向下的匀强电场，再经过时间速度方向重新变为水平，已知初末位置分别为A点和C点，经B点进入电场。下列分析正确的是A. 电场力大小为B. 从A到C的运动过程，小球动量守恒C. 小球从A到B与从B到C的速度变化相同D. 从A到C的高度【答案】BD【解析】小球从A到B过程中，小球只受重力，所以做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，故，小球从B到C过程中，小球受到重力

8、，电场力，要使在竖直方向上到达C点时竖直速度为零，所以小球在竖直方向上做匀减速直线运动，故，根据牛顿第二定律可得，联立解得，方向都竖直向上，故从A到C的竖直高度为，A错误D正确；小球从A到B过程中速度变化，方向竖直向下，从B到C过程中速度变化为，方向竖直向上，两者大小相同，方向不同，C错误；因为从A到C点过程中水平方向上做匀速直线运动，故A点和C点的动量相等，守恒，故B正确7. 利用理想变压器把如图乙所示的交变电流输送到居民区，居民家庭电路简化为“220 V，880 W”的电饭煲、“220 V，220 W”的洗衣机，若要家庭电路的用电器都能正常工作，则下列说法正确的是A. 理想变压器原、副线圈

9、匝数比为B. 副线圈交变电流的频率为500C. 电流表示数为D. 电饭煲热功率是洗衣机热功率的四倍【答案】AC【解析】从图乙中可知原线圈输入有效电压为，要使家庭电路中的电器都正常工作，故，所以原副线圈匝数比为，A正确；从图乙中可知副线圈交变电流的周期为，所以副线圈交变电流频率为，B错误；副线圈中的电流为，根据可得，C正确；电饭煲中电流做功全部转化为热能，而洗衣机电流做功部分转化为热能，所以D错误8. 如图所示，斜面体B静置于水平桌面上一质量为m的木块A从斜面底端开始以初速度v0沿斜面上滑，然后又返回出发点，此时速度为v，且vv0在木块运动的过程中斜面体始终保持静止则下列说法中正确的是A. A上

10、滑过程中桌面对B的支持力比下滑过程中大B. A上滑过程中桌面对B的静摩擦力比下滑过程中大C. A上滑时机械能的减小量等于克服重力做功与产生的内能之和D. 在A上滑与下滑的过程中，A、B系统损失的机械能相等【答案】BD【解析】试题分析：对A进行受力分析，由牛顿第二定律判断加速度的大小，由滑动摩擦力公式判断A受到的滑动摩擦力如何变化；对物体B受力分析，然后根据平衡条件分析答题由于，所以物体A在在滑动过程中受到滑动摩擦力作用；物体A受到的滑动摩擦力，物体A受到的摩擦力与A对B的摩擦力是作用力与反作用力，故，对斜面体B进行受力分析，物体A向上滑动时，B受力如图甲所示，物体A向下滑动时，斜面体受力如图乙

11、示；物体B处于平衡状态，由平衡条件得，即下滑的支持力大于上滑的支持力，故A错误；物体B静止，处于平衡条件，由平衡条件得：，物体A向上滑行时桌面对B的摩擦力大，物体A下滑时，桌面对B的摩擦力小，故B正确；除重力之外的力做功，导致机械能变化，因此A上滑时机械能的减小量等于产生的内能，故C错误；A上滑过程与下滑过程，因滑动摩擦力做功导致机械能损失，由于两种情况下滑动摩擦力做功一样，所以A、B系统损失的机械能也相等，故D正确三、非选择题： (一)必考题9. 为了探究“加速度与力、质量的关系”，现提供如图所示实验装置。 （1）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取的做法是_。A将木板带滑轮的那端适

12、当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动B将木板带滑轮的那端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动C将木板固定打点计时器的那端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动D将木板固定打点计时器的那端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动（2）如图所示，在纸带上取7个计数点A、B、C、D、E、F、G，两相邻计数点间的时间间隔为T=0.10s，相邻两计数点间距离如图所示（单位cm），则小车运动的加速度大小a =_m/s2（结果保留二位有效数字）。 （3）要用钩码总重力代替小车所受的拉力，此时钩码质量m与小车总质量M之间应满足的关系为_。【答案】 (1). C (2). 0.5

13、0 (3). mM【解析】（1）平衡摩擦力就是让小车在无拉力的作用下做匀速直线运动，让重力沿斜面的分力等于小车受到的摩擦力所以平衡时应为：将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动，C正确（2）根据逐差法可得，联立代入数据解得（3）将两者看做一个整体，对整体有，对小车有，联立可得，只有当时，10. 某小组用如下实验方案精确测量电阻的阻值。（1）多用表粗测：选用多用电表的欧姆“100”挡测量，发现多用表指针偏转过大，因此需选择欧姆_（填“10”或“1 k”）挡，并先_再进行测量，之后多用电表的示数如图1所示，测量结果为_。 （2）为了精确测量阻值，设计了如图2所示电路，

14、为顺利完成实验，除需要知道定值电阻阻值R0外还需要知道_（填物理量及其符号），若电流表A1、A2的读数分别为I1、I2，则待测电阻Rx的计算式为Rx=_。【答案】 (1). (2). 欧姆调零 (3). 70 (4). 电流表 A1 的内阻r1 (5). 【解析】（1）选用“100”档，发现指针偏角太大，说明指针示数太小，所选档位太大，为准确测量电阻，应换小挡，应把选择开关置于10挡；每一次换档，需要重新欧姆调零，读数为（2）通过的电流为，其两端的电压和两端的电压相等，故根据欧姆定律可得，故还需要电流表A的内阻11. 如图所示，一光滑弧形轨道末端与一个半径为R的竖直光滑圆轨道平滑连接，两辆质量

15、均为m的相同小车（大小可忽略），中间夹住一轻弹簧后连接在一起（轻弹簧尺寸忽略不计），两车从光滑弧形轨道上的某一高度由静止滑下，当两车刚滑入圆环最低点时连接两车的挂钩突然断开，弹簧瞬间将两车弹开，其中后车刚好停下，前车沿圆环轨道运动恰能越过圆弧轨道最高点。求：（1）前车被弹出时的速度；（2）前车被弹出的过程中弹簧释放的弹性势能；（3）两车从静止下滑处到最低点的高度差h。【答案】（1）（2）（3）（1）设前车在最高点速度为，依题意有 设前车在最低位置与后车分离后速度为，根据机械能守恒得由得：（2）设两车分离前速度为，由动量守恒定律得设分离前弹簧弹性势能，根据系统机械能守恒得：（3）两车从h高处运动

16、到最低处过程中，由机械能守恒定律得：解得：12. 图所示，两条平行的光滑金属导轨相距L1 m，金属导轨由倾斜与水平两部分组成，倾斜部分与水平方向的夹角为=37，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中。金属棒EF和MN的质量均为m0.2 kg，电阻均为R2 。EF置于水平导轨上， MN置于倾斜导轨上，两根金属棒均与导轨垂直且接触良好现在外力作用下使EF棒以速度v04 m/s向左匀速运动，MN棒恰能在斜面导轨上保持静止状态，倾斜导轨上端接一阻值为R2 的定值电阻。求：（1）磁感应强度B的大小；（2）若将EF棒固定不动，将MN棒由静止释放，MN棒沿斜面下滑距离d5 m时达稳定速度，求此过程中通过MN棒的电

17、荷量。【答案】（1）（2）【解析】试题分析：（1）根据切割磁感应线产生的感应电动势的计算公式和闭合电路的欧姆定律求解感应电流大小，再根据平衡条件求解磁感应强度大小；（2）根据法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律求解感应电荷量的表达式，然后代入数据求解；（1）EF棒运动切割磁感线产生感应电动势感应电流对MN棒，由平衡条件得：解得：（2）MN棒产生的平均感应电动势平均感应电流 且所以，通过MN棒的感应电荷量为代入数据得：3313. 下列说法正确的是 A. 布朗运动虽不是分子运动，但它证明了组成固体颗粒的分子在做无规则运动B. 液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离C. 扩散现象可以在液体、气

18、体中进行，不能在固体中发生D. 随着分子间距增大，分子间引力和斥力均减小，分子势能不一定减小E. 气体体积不变时，温度越高，单位时间内容器壁单位面积受到气体分子撞击的次数越多【答案】BDE【解析】布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动，而固体颗粒是由大量颗粒分子组成的，固体颗粒的运动是所有颗粒分子整体在运动，不能证明了组成固体颗粒的分子在做无规则运动，故A错误；液体表面层的分子间距离近似等于r0，内部分子之间距离小于r0，故B正确；扩散现象可以在液体、气体中进行，也能在固体中发生，故C错误；分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小，但是它们合力的变化却不一定，如分子之间距离从小于r0位置开始增

19、大，则分子力先减小后增大再减小，故D正确；气体体积不变时，温度越高，由知，气体的压强越大，由于单位体积内气体分子数不变，分子平均动能增大，所以单位时间内容器壁单位面积受到气体分子撞击的次数越多，故E正确所以BDE正确，AC错误。14. 如图1所示，开口向上、内壁光滑的圆柱形汽缸竖直放置，在汽缸P、Q两处设有卡口，使厚度不计的活塞只能在P、Q之间运动。开始时活塞停在Q处，温度为，现缓慢加热缸内气体，直至活塞运动到P处，整个过程中的图线如图2所示。设外界大气压强。说出图2中气体状态的变化过程，卡口Q下方气体的体积以及两卡口之间的汽缸的体积；求活塞刚离开Q处时气体的温度以及缸内气体的最高温度。【答案

20、】【解析】从题图2可以看出，气体先做等容变化，然后做等压变化，最后做等容变化，由图2可知，卡口Q下方气体的体积 两卡口之间的体积。题图2可以看成开始时缸内气体的压强为 活塞刚离开Q处时，气体压强 由查理定律有： 解得： 设活塞最终移动到P处，由理想气体状态方程有： 解得： 。34 15. 一条弹性绳子呈水平状态.M为绳子中点，两端P. Q同时开始上下振动，一小段时间后产生的波形如图所示.对于其后绳上各点的振动情况，以下判断正确的是 A. 两列波将同时到达中点MB. 两列波波速之比为l:2C. 中点M的振动总是加强的D. M点的位移大小在某时刻可能为零E. 绳的两端点P、Q开始振动的方向相同【答

21、案】ADE【解析】由题意可知，波在同种介质传播，所以波速相同，由于距离相同，所以两波同时到达M点故A正确，B错误由于波长的不同，因此在M点相遇时，并不总是加强或减弱；当两波刚传的M点时，此时刻位移为零，所以M点的位移大小在某时刻可能为零故C错误，D正确据波的传播特点可知，各质点的起振方向与波源的起振方向相同，据波形可知，两波源的起振方向都是向上振动，故E正确；故选ADE点睛：考查波的叠加原理，及相遇后出现互不干扰现象同时注意之所以两列在相遇时“消失”，原因这两列波完全相同，出现振动减弱现象.16. 如图所示，ABC为一透明材料制成的柱形光学元件的横截面，该种材料的折射率，AC是一半径为R的1/4圆弧，O为圆弧面圆心，ABCD构成正方形，在O处有一点光源。从点光源射入圆弧AC的光线，进入透明材料后首次射向AB或BC界面时，有一部分不能从AB或BC界面直接射出。下面的问题只研究进入透明材料后首次射向AB或BC界面的光线，已知AB面上的P点到A点的距离为。求：(1)从P点射出的光线的折射角； (2)AB和BC截面上没有光线射出部分的总长度。【答案】【解析】设射向P点的光线入射角为，根据折射定律解得：设材料的临界角为C，射向M点的光线恰好发生全反射，则有AB截面没有光线射出部分的长度两截面上没有光线射出部分的总长度