1、江苏省泰州中学 2021 届高三年级第四次模拟考试物理一、单项选择题:共 11 题，每题 4 分，共 44 分每题只有一个选项最符合题意。1.下列说法不正确的是（）A.光的偏振现象，证明光是横波B.康普顿效应说明光具有波动性C.光电效应现象说明光具有粒子性D.电子衍射现象证实了电子的波动性2.如图所示，下列四幅图是描述物体运动的速度时间关系图像，其中不可能发生的是（）A.B.C.D.3.如图所示，吊床用绳子拴在两棵树上等高位置.某人先坐在吊床上，后躺在吊床上，均处于静止状态.设吊床两端系绳中的拉力为 F1、吊床对该人的作用力为 F2，则（）A.坐着比躺着时 F1 大B.躺着比坐着时 F1 大C
2、.坐着比躺着时 F2 大D.躺着比坐着时 F2 大4.小明在做用单摆测定重力加速度的实验中，根据实验数据计算出重力加速度明显小于当地重力加速度，他在实验过程可能出现的错误操作是（）A.记录秒表读数时，没有注意到记录分钟的指针过了半格B.记录摆动次数 n 时，单摆实际摆动了 m+1 次C.忘记测量小球直径，用摆线长作为单摆长度进行数据处理D.测量了小球直径，用摆线长加小球直径作为单摆长度进行数据处理5.2021 年 2 月 10 日，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，成为我国第一颗人造火星卫星。若已知“天问一号探测器质量 m、飞行速度 v、运动周期 T，万有引力常量为 G，
3、下列说法正确的是（）A.“天问一号”探测器内物体处于平衡状态B.可计算出火星质量C.可计算出火星半径D.可计算出火星表面重力加速度6.如图所示，一水平放置两端封口的玻璃管，内部封有水银柱处于静止状态，水银柱左右两边分别封有一定质量的空气，空气可视为理想气体，左侧空气柱长度小于右侧空气柱长度，现在缓慢加热，使环境温度升高至某温度，在这一过程中，下列关于水银柱的位置变化描述正确的是（）A.向左移动B.向右移动C.位置不变D.无法判断7.“西电东送”是将西部丰富的能源转化为电能输送到电力供应紧张的沿海地区，为了减少远距离输电线路中电阻损耗的能量，需要采用高压输电。某发电机输出的交流电经理想变压器升压
4、后向远处输送，最后经理想变压器降压后输送给用户。则下列说法不正确的是（）A.若减少升压变压器原线圈的匝数，输电线上损失的功率将减小B.用户获得的交流电频率与发电机输出的交流电频率相同C.若增加用户用电负载的数量，输电线上损失的功率将增加D.根据欧姆定律输电电压增加，则输电电流增加8.美国物理学家密立根利用图甲所示的电路研究金属的過止电压 Uc 与入射光频率 v 的关系，描绘出图乙中的图象，由此算出普朗克常量 h，电子电荷量的绝对值用 e 表示，下列说法正确的是（）A.入射光的频率增大，测遏止电压时，应使滑动变阻器的滑片 P 向 M 端移动B.增大入射光的强度，光电子的最大初动能也增大C.由 U
5、c-v 图象可知，这种金属截止频率为 v1D.由 Uc-v 图象可得普朗克常量的表达式为11cU ehvv9.如图所示，一定质量的理想气体先由状态 a 变化到状态 b，再由状态 b 变化到状态 a，这样经过一系列中间过程又回到原来状态的过程称为循环过程，在整个循环过程中，下列关于一定质量理想气体的说法中正确的是（）A.内能变化为零B.整个循环过程中，外界对理想气体做的功等于理想气体对外做的功C.整个循环过程中，理想气体吸收吸收的热量等于放出的热量D.在一次循环过程中吸收的热量小于放出的热量10.右图 a 中 A、B 为两个相同的环形线圈，共轴并靠近放置，A 线圈中通有如图（b）所示的交流电 i
6、，下列说法正确的是（）（A）在 t1 到 t2 时间内 A、B 两线圈相斥（B）在 t2 到 t3 时间内 A、B 两线圈相斥（C）t1 时刻两线圈间作用力最大（D）t2 时刻两线圈间作用力最大11.如图所示，电场强度方向在竖直平面内的矩形匀强电场区 I、的高和间距均为 h，上面为 I、下面为，电场强度为 E.质量为 m 的带电小球由静止释放，进入电场 I 和时的速度相等，空气阻力不计，重力加速度为 g，则（）（A）刚进入电场 I 时加速度方向竖直向上（B）穿过电场 I 的时间大于在两电场之间的运动时间（C）穿过两电场后小球的电势能增加了 3mgh（D）穿过两电场后小球的电势能增加 2mgh二
7、、非选择题:共 5 题，共 56 分其中第 13 题第 16 题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。12.（15 分）用如图所示的实验装置来探究加速度与质量、合外力的关系。在探究质量一定，加速度与合外力关系时，小明所在小组用沙和沙桶的重代替小车的拉力，但没有平衡摩擦力，测出多组加速度与对应合外力 F 的数据，并作出 a-F 图像，如图所示，图线的斜率为 k，图线与横坐标的交点坐标为 b，与纵坐标的交点坐标为-c（c0），打点计时器工作频率为 50Hz，重力加速度为 g。（1）在实验过程中，某次打出纸带如图所示
8、，相邻计数点 A、B、C、D、E 之间还有 4 个点未画出，该纸带对应的加速度为_m/s2（保留两位有效数字）；（2）根据 a-F 图像可求得小车质量为_；小车与木板间的摩擦力为_；小车与木板间的动摩擦因数_（选用字母 k、b、c、g 表示）（3）对根据这组实验数据得到的 a-F 图像，甲认为由于图线未过坐标原点，所以不能说明加速度与合外力成正比；乙认为虽然图线未过坐标原点，但能说明加速度与合外力成正比，你认可哪位同学的想法并简要说明理由。13.（6 分）某质点在坐标原点，t=0 时刻开始振动，产生的波沿 x 轴正方向传播，t1=0.14s 时刻波的图象如图所示，质点 A 刚好开始振动。（1）
9、求波在介质中的传播速度；（2）求 x=4m 的质点在 0.14s 内运动的路程.14.（8 分）电学计算题如图所示，两条水平放置的平行光滑金属导轨面间距为l，导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为 B，方向与导轨平面垂直。导轨左侧连接阻值为 R 的电阻，质量为 m 的金属棒被固定在导轨上，金属棒通过细线跨过光滑滑轮与质量也为 m 的 C 物体相连，金属杆始终与轨道垂直并保持接触良好，电阻不计。金属棒被松开后，经过时间 t 开始匀速运动，重力加速度为 g，在时间 t 的运动过程中，求:（1）金属棒末速度的大小 v；（2）若这一过程中通过电阻 R 的电量为 q，金属棒的位移；（3）这一过程中电阻 R
10、 中产生的热量 Q。15.（13 分）如图所示，桌面上固定一光滑斜面，斜面倾角为 30，质量为 m1、m2 的物体通过轻质细线跨过光滑滑轮连接，将 m1 置于斜面释放后，m1 沿斜面向上滑动，将 m1、m2 互换位置后，m2 也能沿斜面上滑，求:（1）m1、m2 应满足的条件（2）若将 m1 置于斜面底端释放，运动到顶端的时间为 t，将 m2 置于斜面底端释放，运动到顶端的时间为t/2，m1 与 m2 的比值为多少；（3）若斜面粗糙，m1、m2 与斜面的动摩擦因数均为，且最大静摩擦力均等于滑动摩擦力，将 m1 置于斜面释放后，m1 仍然能够沿斜面向上滑动，将 m1、m2 互换位置后，m2 也能
11、沿斜面上滑，则动摩擦因数应满足什么条件?16.（14 分）如图所示，在竖直平面 xOy 内，x 轴上方，以坐标原点 O 为圆心、半径为 R 的半圆与坐标轴分别交于 a、b、c 点.abc 的同心半圆弧 abc与坐标轴交于 a、b、c，圆心 O 与圆弧 abc之间分布着的辐射状电场，电场方向沿半径背离圆心向外，圆心 O 与圆弧 abc电势差为 U.x 轴上方半圆abc 外区域存在着上边界为 y=2R 的垂直纸面向里的足够大匀强磁场，磁感应强度为 B.半圆 abc 内无磁场.正电粒子的粒子源在 O 点，粒子从坐标原点 O 被辐射状的电场由静止加速后进入磁场.从 b 点进入磁场的粒子恰好不能从磁场上
12、边界射出磁场.不计粒子的重力以及粒子之间的相互作用，不考虑粒子从磁场返回圆形区域边界 abc 后的运动.试求：（1）带电粒子的比荷；（2）上边界 y=2R 上有带电粒子射出磁场部分的长度；（3）现在只改变磁场高度，磁场上边界变为62yR，试求垂直于磁场上边界射出磁场的粒子在磁场中运动的时间。四模参考答案一、单项选择题:共 11 题，每题 4 分，共 44 分每题只有一个选项最符合题意。1.【答案】B【解析】光的偏振现象，证明光是横波，廉普顿效应说明 x 射线具有粒子性，光电效应现象说明光具有粒子性，电子衍射现象证实了电子的波动性，所以 ACD 正确，B 错误。故选 B。2.【答案】C【解析】时
13、间不可倒流，所以 C 是不可能发生的。故选 C。3.【答案】A【解析】设绳子与水平方向的夹角为，若人坐在吊床上、躺在吊床上绳子与水平方向的夹角均为，如图左所示，因为 AC+BCAB，吊床及绳总长不等，所以假设不成立。人坐在吊床上、躺在吊床上绳子与水平方向的夹角不相等，应该坐着比躺着夹角小一些，在竖直方向上由平衡条件有 G=2F1sin，所以F1=G/2sin，所以坐着时拉力大，故选项 A 正确，选项 B 错误.两种情况吊床对该人的作用力 F2 大小等于人的重力，所以选项 C、D 错误。故选 A。4.【答案】C【解析】根据单摆做简谐振动的周期公式2lTg，224lgT重力加速度明显偏小，可能是摆
14、长偏小或者是周期偏大的错误操作造成。记录秒表读数时，没有注意到记录分钟的指针过了半格，时间少读了 30 秒，这样会使周期变大，A 不可能。记录摆动次数 n 时，单摆实际摆动了 n+1 次，这样会使计算出的周期变大，所以 B 不可能。忘记测量小球直径，用摆线长作为单摆长度进行数据处理，计算出的重力加速度变小，C可能。测量了小球直径，用摆线长加小球直径作为单摆长度进行数据处理，计算出的重力加速度变大，不可能。故选 C。5.【答案】B【解析】火星与“天问一号”之间的万有引力提供“天问一号”做圆周运动的向心力，“天问一号”处于非平衡状态，A 错误；由飞行速度 v、运动周期 T，可计算出“天问一号”做圆
15、周运动的轨道半径2vTR，但这不是火星的半径，根据22mMvGmRR可求出火星质量 M，B 正确，C 错误；2mMGmgR可计算出距离火星球心 R 处的重力加速度，无法计算出火星表面重力加速度，所以 D 错误。故选 B。6.【答案】C【解析】假设气体体积不变，均做等容变化。由于原来左右两边气体温度相同、压强相等，所以其 P-T 图是重合的，如右图所示，则当环境温度升高至某温度过程中，气体压强增加同样的数值，故压强仍然相等，所以水银柱位置不变，C 正确。故选 C。7.【答案】D【解析】减少升压变压器原线圈的匝数，输电电压增加，根据 P=IU 输电电流减小，损失功率减小，故 A正确；远距离输电频率
16、不变，B 正确；若增加用户用电负载的数量，总电阻减小，电流增大，由 P=I2R 知损失功率增大，故 C 正确；根据 P=IU 输电电压增加，输电电流减小，故 D 错误。故选 D。8.【答案】D【解析】入射光的频率增大，光电子的最大初动能增大，则過止电压增大，测遏止电压时，应使滑动变阻器的滑片 P 向 N 端移动，故 A 错误:根据光电效应方程 Ek=hy-W0 知，光电子的最大初动能与入射光的强度无关，故 B 错误；根据 Ek=hy-W0=eUc，解得cchvhvUee，图线的斜率11cUhkevv，则11cU ehvv，当遏止电压为零时，v=vc，D 正确。故选 D。9.【答案】A【解析】A
17、.经过一个循环过程，温度回到原来的状态，T=0，内能变化为零，A 正确；由图可知外界对理想气体做的功小于理想气体对外做的功；整个循环过程 W0，Q 吸-Q 放0；选项 BCD错误。故选 A。10.【答案】B【解析】如图所示，在 t1 到 t2 时间内 A 线圈中电流减小，电流的变化率变大，则穿过 B 线圈的磁通量减小，B 线圈中感应电流方向与 A 线圈相同，且是增大的，A、B 两线圈相吸引；同理在 t2 到 t3 时间内 A、B 两线圈相斥；t1 时刻 A 线圈中电流最大，变化率最小为零，B 线圈中磁通量变化为零，所以此时 B 线圈中感应电流为零，A 错误，B 正确；t2 时刻 A 线圈中电流
18、为零，但其变化率最大，B 线圈中磁通量变化最大，所以t1、t2 时刻 A、B 两线圈之间作用力均为零，C、D 错误。故选 B。11.【答案】A【解析】因为小球在匀强电场区 I、之间的运动是匀加速运动，其末速度与其进入匀强电场区 I 的初速度相等，由于匀强电场区 I 与 I、之间的间距均为 h，且在匀强电场区 I 一定做匀变速运动，所以带电小球在匀强电场区 I 做匀减速运动，加速度大小等于重力加速度，电场力为重力的 2 倍，运动过程与在 I、之间的运动具有对称性，穿过电场 I 的时间等于在两电场之间的运动时间，所以 A 正确，B 错误；由于电场力为重力的 2 倍，所以经过两个当场区域，电势能增加
19、 22mgh=4mgh。故选 A二、非选择题:12.（15 分）【答案】（1）0.60（2）1/k，b，c/g（3）乙见解析【解析】（1）根据匀变速直线运动的推论公式x=aT2 可以求出加速度的大小，得:22231422222.41 3.03 1.21 1.83 10/0.60/444 0.1CEACssssxxam sm sTT（2）F 合=ma，a=（F-f）/m=F/m-f/m=F/m-g，在 a-F 图象中，图象的斜率表示物体质量的倒数，由图象可知其斜率为 k=1/m，横坐标截距大小为摩擦力 f=b，纵坐标截距绝对值为g（3）实验过程没有平衡摩擦力，但摩擦力大小一定，用沙和沙桶的重代替
20、小车的拉力，得到的 a-F 图像，虽然图线未过坐标原点，但 F 也不是小车受到的合外力，所以图线未过坐标原点不能说明加速度与合外力不成正比，小车受到的合外力是 F-f，因此将图像中纵坐标向右平移至图线与横坐标的交点，如图所示，则横坐标 F是小车受到的合外力，此时图线经过坐标原点，说明加速度与合外力成正比。13.【解析】（1）传播速度 v=x/t，代入数据得 v=50m/s（2）Tv=0.08s，波传到 x=4m 的质点处所需时间为 T=0.08s，则在 0.14s=（1+3/4）T 内，x=4m 的质点振动了 3/4 个周期，所以该质点运动的路程 s=3A=15cm14.【解析】（1）mg=F
21、AEBlvBlvIRAFBIl2 2mgRvB l（2）B SBlxEtttEIRIqtqRxBl（3）根据能量守恒 EP=Q+EK3224 4mgqRm g RQBlB l15.【解析】（1）21 sinm gm g122mm12 sinm gm g1212mm212122 mmm（2）2112la t22211()22lat4a1=a212116mm（3）211sincosm gm gm g122sincosm gm gm g121132213mmm33 16.【解析】（1）由 b 点进入磁场的粒子做匀速圆周运动，粒子运动轨迹如图甲所示，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得:2vqvBm R，粒子在电场中加速，由动能定理得:212qUmv，解得:222qUmB R（2）带电粒子从磁场边界射出 y 轴，右侧的最大距离为 x1，粒子运动轨迹如图乙所示，由几何知识得:2221212RxRy 轴左侧最大距离 x2=R，带电粒子从磁场上边界射出的长度:1212 21xxxR（3）带电粒子垂直磁场上边界射出，如图丙所示，可知2=45由于 sin1=32，则1=60因2=45，故3=753=75，4=15粒子在磁场中做圆周运动的周期:2 mTqB，带电粒子在磁场中做圆周运动的时间:21524BRtU或带电粒子在磁场中做圆周运动的时间:2224BRtU
