2021年江苏省泰州中学高考物理四模试卷 (一).pdf

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1、2021年江苏省泰州中学高考物理四模试卷一、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.（4 分）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.（4 分）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3.（4 分）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I、吊床对该人的作用力为F 2,则（A.坐着比躺着时F i大C.坐着比躺着时F2大B.躺着比坐着时F i大D.躺着比坐着时F2大4.（4 分）小明在做

2、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 n+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.（4分）2 0 2 1 年 2月 1 0 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,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

3、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.（4分）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，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，使环境温度升高至某温度，在这一过程中（）A.向左移动 B.向右移动 C.位置不变 D,无法判断7.（4分）“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后向远处输送（）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

4、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.（4分）美国物理学家密立根利用图甲所示的电路研究金属的谩止电压U c 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,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 c-v图象可知，这种金属截止频率为V U,eD.由U c-v图象可得普朗克常量的表达式为卜=1 vl-vc9.（4分）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,在整个循环过程中，下列关于一定质量理想气

5、体的说法中正确的是（）Q-VA.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1 0.（4分）图（b）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A.在 t i 到 t 2 时间内A、B两线圈相斥B.在 t 2 到 t 3 时间内A、B两线圈相斥C.t,时刻两线圈间作用力最大D.t 2 时刻两线圈间作用力最大1 1.（4分）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、I I 的高和间距均为h,上面为I、下面为I I,进入电场I 和 H 时

6、的速度相等，空气阻力不计，则（）nil.AYSA m i：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 3mghD.穿过两电场后小球的电势能增加2mgh二、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 1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，测出多组加速度与对应合外力F 的数据，并

7、作出a-F 图像，图线的斜率为k,图线与横坐标的交点坐标为b(c 0),打点计时器工作频率为50H z,重力加速度为g。图2(1)在实验过程中，某次打出纸带如图2 所示，相邻计数点A、B、C、D、E 之间还有4 个点未画出 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，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

8、理由。1 3.（6分）x=0的质点在t=0时刻开始振动，产生的波沿x轴正方向传播，t i=0.1 4 s时刻波的图象如图所示，质点A刚好开始振动.求波在介质中的传播速度；求x=4 m的质点在0.1 4 s内运动的路程.1 4.（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，两导轨间距为1,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，重力加速度为g,在时间t的运动过程中（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

9、阻R中产生的热量Q。1 5.（1 3分）如图所示，桌面上固定一光滑斜面，斜面倾角为3 0|、m 2的物体通过轻质细线跨过光滑滑轮连接，将 向 置于斜面释放后，m i沿斜面向上滑动，将m i、m 2互换位置后，m 2也能沿斜面上滑，求：（1）m i、m 2应满足的条件（2）若将m i置于斜面底端释放，运动到顶端的时间为3将m 2置于斜面底端释放，运动到顶端的时间为工t,m i与 m2的比值为多少；2(3)若斜面粗糙，mi、m 2与斜面的动摩擦因数均为2且最大静摩擦力均等于滑动摩擦力，将 m i置于斜面释放后，m i仍然能够沿斜面向上滑动，将 mi、m2互换位置后，m2也能沿斜面上滑，则动摩擦因数

10、H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，圆心0 与圆弧a b c 之间分布着的辐射状电场，电场方向沿半径背离圆心向外，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，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，磁场上边界变为丫=返心试求垂直于磁场上边界射出磁场2的粒子在磁场中运动的时间。X XX2RX X X XX XXXXXXXXXXXXXX X X x x&x X X X X XXXX夕 飞X X XX X X/7、x X XX

11、X X：:X X Xa cl O d c R-IX2021年江苏省泰州中学高考物理四模试卷参考答案与试题解析一、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.（4 分）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【解答】解：光的偏振现象，证明光是横波，光电效应现象说明光具有粒子性，所以ACD正确。故选：Bo2.（4 分）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（）【解答】解：v-t 图像反映物体的速度随时间的变化情况，一个时刻不可能出

12、现两种运动，故 ABD正确。本题选不可能发生的，故选：Co3.（4 分）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 1、吊床对该人的作用力为F 2,则（）A.坐着比躺着时F i大 B.躺着比坐着时F i大C.坐着比躺着时F2大 D.躺着比坐着时F2大【解答】解：A、B、对吊床和人整体受力分析，以及重力外 心mg。设绳子与竖直方向夹角为 则 FI=TI=T5=.1 n g-，由于人躺下后，故绳子拉力Fi2cos 6变小，坐着比躺着时F 2大,故 A 正确；C、D、对人受力分析，根据平衡条件，即 F 2=G,不变；故选：Ao4.（4 分）小明在做用单摆测定重力加速度的

13、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 n+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【解答】解：A、根据单摆做简谐振动的周期公式T=27T J L，g=A 2 L A,可能是摆长V g T2偏小或者是周期偏大的错误操作造成，没有注意到记录分钟的指针过了半格，这样会使周期变小，故 A 错误;B、记录摆动次数n 时，这样会使计算出的周期变大;C、忘记测量小球直径，计算出的重

14、力加速度变小；D、测量了小球直径，计算出的重力加速度变大。故选：C5.（4 分）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,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【解答】解：A、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，处于非平衡状态；B、由飞行速度V,可计算出“天问一号”做 圆 周 运 动 的 轨 道 半 径 区 嗡 _,根 据 娉=噎,故 B 正确；D

15、、根 据 迎 二!，无法计算出火星表面重力加速度。R2故 选:Bo6.（4 分）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，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，使环境温度升高至某温度，在这一过程中（）A.向左移动 B.向右移动 C.位置不变 D.无法判断【解答】解：假设气体体积不变，均做等容变化。对左边的气体进行分析，设初状态的压强为P 0,温度为T o,末状态的压强为p、温度为T、压强变化量为A p。根据理想气体状态方程可得：2 3=3To T A T解得：A p=-A L p61 0可以看出，两边气体初状态的压强和温度相同，则增加的压强相同，假设成立

16、。故 C 正确、ABD错误。故选：Co7.（4 分）“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后向远处输送（）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【解答】解：A、减少升压变压器原线圈的匝数支=至可知输电电压增加，损失功率2 n2减小；B、频率由发电机的决定，在远距离输电中，故 B 正确；C、若增加用户用电

17、负载的数量，电流增大2R知损失功率增大，故 C 正确；D、根据P=IU 可知，输电电流减小。本题选不正确的，故选：D。8.（4 分）美国物理学家密立根利用图甲所示的电路研究金属的遇止电压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,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Uc-v 图象可知，这种金属截止频率为v|U eD.由Uc-v 图象可得普朗克常量的表达式为卜=vl-vc【解答】解：A、入射光的频率增大，则遏止电压增大，应使滑动变阻器的滑片P 向 N端移动；B、

18、根据光电效应方程Ek=hv-W o知，光电子的最大初动能由入射光频率决定，故 B错误;C、根 据 E k =h v -W o =e U c，解得u =W-9，图线的斜率k=_，则c e e e 丫 外Uieh=_-，入射光频率等于截止频率C，故 D正确，C错误。v2-vc故选：D。9.（4分）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,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

19、小于放出的热量【解答】解：A、经过一个循环过程，T n。，故 A正确；B C D、图象与V轴围成的面积表示气体做功情况，a b 过程对应的面积大于b到 a 过程对应的面积，气体对外界做功，外界对气体做功；整个循环过程W 2,Q 吸-Q t t 0,帮吸收的热量大于放出的热量。故选：A o10.（4 分）图（b）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（a）,则（）A.在 t i 到 t 2 时间内A、B两线圈相斥(b)B.在 t2到 t3时间内A、B 两线圈相斥C.t i时刻两线圈间作用力最大D.t2时刻两线圈间作用力最大【解答】解：A、在 口到 t2时间内，若设逆时针

20、（从左向右看）方向为正，所以根据右手螺旋定则可判定穿过线圈B 方向向右的磁通量大小减小，线圈B 的电流方向逆时针方向、B 中电流方向相同，故 A 错误；B、在 t5到 t3时间内，若设逆时针方向（从左向右看）为正，所以根据右手螺旋定则可判定穿过线圈B 方向向左的磁通量大小增大，线圈B 的电流方向逆时针方向、B 中电流方向相反，A,故 B 正确；C、由题意可知 时刻，线圈A 中的电流最大，所以线圈B 感应电流也是最小，故 C 错误；D、在 t3时刻，线圈A 中的电流最小，所以线圈B 感应电流也是最大、B 间的相互作用力最小；故选：B。1 1.（4 分）如图所示，电场强度方向在竖直平面内的矩形匀强

21、电场区I、n 的高和间距均为h,上面为I、下面为n,进入电场I 和 i i 时的速度相等，空气阻力不计，则（）Kira HIEi:nn ndA.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 3mghD.穿过两电场后小球的电势能增加2mgh【解答】解：AB、因为小球在匀强电场区I,其末速度与其进入匀强电场区I 的初速度相等、II之间的间距均为h,所以带电小球在匀强电场区I 做匀减速运动，电场力为重力的 2 倍、II之间的运动具有对称性，故 A 正确；CD、由于电场力为重力的2 倍，电势能增力4X2mgh=4mgh。故选：A

22、o二、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1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，测出多组加速度与对应合外力F的数据，并作出a-F图像，图线的斜率为k,图线与横坐标的交点坐标为b（c 0）,打点计时器工作频率为50H z,重力加速度为g。图3图2（1）在实验过程中，某次打出纸带如图2所示，相邻计数点A、B、C、D、E之间还有4个 点 未 画 出

23、0.6 0 m/s 2 （保留两位有效数字）；（2）根据a-F图像可求得小车质量为_ 工_；小车与木板间的摩擦力为_ _ _ _ _ _ _ _；小-k -车 与 木 板 间 的 动 摩 擦 因 数（选用字母k、b、c、g表示）；g（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，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。【解答】解：（1）相邻计数点A、B、C、D、E之间还有4个点未画出；根 据 匀 变 速 直 线 运 动 的 推 论 公 式 可 以 求 出 加 速 度 的 大 小，得：8-S1+S4-S5 X-x?

24、=2.41+8.03-1.21-1.834T2 4T2 8X 0.l2X10-2m/s2=6.60m/s2（2）F =m a,a=F 二 工=,在 a-F图象中，由图象可知其斜率为k=13；横轴截距m m mk大小为摩擦力f=b,故 u=g（3）实验过程没有平衡摩擦力，但摩擦力大小一定，得到的a-F图像，但 F也不是小车受到的合外力，小车受到的合外力是F-f,如图所示，此时图线经过坐标原点。故答案为：（1）0.6 0；（2）1；b；,实验过程没有平衡摩擦力，用沙和沙桶的重代替k g小车的拉力，虽然图线未过坐标原点，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，因此将图像中纵坐标向右平移至

25、图线与横坐标的交点，则横坐标F是小车受到的合外力，说明加速度与合外力成正比。1 3.（6分）x=0 的质点在t=0 时刻开始振动，产生的波沿x 轴正方向传播，ti=0.1 4s 时刻波的图象如图所示，质点A刚好开始振动.求波在介质中的传播速度；求 x=4 m的质点在0.1 4s 内运动的路程.【解答】解：由题知，振动在t=0.1 4s 时间内传播的距离为x=7 m v=4A t代入数据得：v=5 0 m/s在2.1 4s 内，x=4 m的质点只振动了且 该质点运动的过程：s=3 A=1 5 c m7答:波在介质中的传播速度为5 0 m/s；x=4 m的质点在3.1 4s 内运动的路程为1 5

26、c m.1 4.（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，两导轨间距为1,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，重力加速度为g,在时间t的运动过程中（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 中产生的热量Q。【解答】解：（1）当金属棒和物体C匀速运动时有：m g=FA金属棒切割产生的感应电动势：E=B l v感应电流：I 型 工R而安培力：FA=BI1联立解得：vB212（2）从开始到匀速的

27、这段时间，平均感应电动势：?A 4）=B A S=B l x_E A t A t A t平均感应电流：7=1R而电荷量：q=I X At联立解得：座Bl（3）根据能量守恒定律得：EP=Q+EK即：m g x=Q x 2 m X 丫 代入数据解得：QJ B sqg_ _m3g2R5U Bl B414答：（1）金属棒末速度的大小v为雪;B812(2)若这一过程中通过电阻R的电量为q,金属棒的位移为岖；B1(3)这一过程中电阻R中产生的热量Q为胆强一m3g6R,Bl B4141 5.(1 3分)如图所示，桌面上固定一光滑斜面，斜面倾角为3 0|、m 2的物体通过轻质细线跨过光滑滑轮连接，将m i置于

28、斜面释放后，m i沿斜面向上滑动，将m i、m 2互换位置后，m 2也能沿斜面上滑，求：(1)m i、m 2应满足的条件(2)若将m i置于斜面底端释放，运动到顶端的时间为3将m 2置于斜面底端释放，运动到顶端的时间为t,m i与m2的比值为多少；2(3)若斜面粗糙，m i、m2与斜面的动摩擦因数均为口，且最大静摩擦力均等于滑动摩擦力，将mi置于斜面释放后，m i仍然能够沿斜面向上滑动，将m i、m 2互换位置后，m 2也能沿斜面上滑，则动摩擦因数H应满足什么条件？【解答】解：(1)由题意可知，m i沿斜面向上滑动，则有m 2 g m 2 gsin。则 m i V 2 m 3,将m i、m2互

29、换位置后，m2也能沿斜面上滑，则m ig m 2 gsin 0,得所以“乜 2 1114(2)由题意有 1 卷&4 t 2、1 V&2 1)2得 4 a2=a2,由牛顿第二定律可得 m 2 g-m 3 gsin 0=(m i+m 2)as,m ig-m 2 gsin 0=(m 7+m 2)a2,工3m2飞(3)由题意，将m i置于斜面释放后，m i仍然能够沿斜面向上滑动，将rm、m 2互换位置后，m 2 也能沿斜面上滑，则有 m 3 g m igsin 8+Rm igco se、m sgm 2 gsin 0+p m 2 gco s0即 笆 展 L m g V i112 V 正*整理后可解得W亨

30、答：（1）m i、m7应满足的条件为/m 8 m 1 2 m 2；（2）m i与 m2的比值为6：2；（3）动摩擦因数u 应满足）1!X【解答】解：（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，2洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvB=m J,R粒子在电场中加速，由动能定理得：qU=Lm y2，8解得：&=卫 一m B7R2（2）带电粒子从磁场边界射出y 轴，右侧的最大距离为x i，粒子运动轨迹如图乙所示,由几何知识得：（述+1）R F=X+（2R）6，y 轴左侧最大距离X2=R,带电粒子从磁场上边界射出的长度：x=xi+x4=（1+V276-1）R；（3）带电粒

31、子垂直磁场磁场上边界射出，如图丙所示,360 24 24U360 24Uy-R M由于 sinN l=工,贝ljN 4=6 0 ,2 V 7 R 2因/2=4 5 ,故N 3=7 5 ,粒子在磁场中做圆周运动的周期：丁=义 皿，带电粒子在磁场中做圆周运动的时间：带电粒子在磁场中做圆周运动的时间：答：（1）带电粒子的比荷为一图；B2R4（2）上边界y=2 R上 有 带 电 粒 子 射 出 磁 场 部 分 的 长 度 为R；2 2（3）垂直于磁场上边界射出磁场的粒子在磁场中运动的时间为卫L迎 二、或冗B R。24U 24Ux xX XX XX XX XX XXXXX文一邓XXXXXXXXXXXX k X x，、X/丙X/X*与 子X XXX