辽宁省丹东市2021届新高考物理四模考试卷含解析

辽宁省丹东市2021届新高考物理四模考试卷一、单项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30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，用材料、粗细均相同的电阻丝做成ab、cd、ef三种形状的导线，分别放在电阻可忽略的足够长的相同的光滑金属导轨上，匀强磁场的方向垂直于导轨平面，在相同的水平外力F作用下，三根导线均向右做匀速运动，某一时刻撤去外力F，已知三根导线接入导轨间的长度关系满足l ab<l cd<l ef，且每根导线与导轨的两个触点之间的距离均相等，则下列说法中正确的是（）A．三根导线匀速运动的速度相同B．三根导线产生的感应电动势相同C．匀速运动时，三根导线的热功率相同D．从撤去外力到三根导线停止运动，通过导线ef的电荷量最大【答案】D【解析】【详解】A．当匀速运动时，由22B L vFR=可知，三种情况下F、B、L相同，但是R不同，则速度v不同，ef电阻较大，则速度较大，选项A错误；B．因速度v不同，则由E=BLv可知，三根导线产生的感应电动势不相同，选项B错误；C．匀速运动时，三根导线的热功率等于外力F的功率，即P=Fv，因v不同，则热功率不相同，选项C 错误；D．撤去F后由动量定理：BIL t mv∆=而I t q∆=则mvqBL=因ef的速度v和质量m都比较大，则从撤去外力到三根导线停止运动，通过导线ef的电荷量q最大，选项D正确；故选D。

2．某研究性学习小组在探究电磁感应现象和楞次定律时，设计并进行了如下实验：如图，矩形金属线圈放置在水平薄玻璃板上，有两块相同的蹄形磁铁，相对固定，四个磁极之间的距离相等．当两块磁铁匀速向右通过线圈位置时，线圈静止不动，那么线圈所受摩擦力的方向是()A．先向左，后向右B．先向左，后向右，再向左C．一直向右D．一直向左【答案】D【解析】【详解】当原磁通量增加时，感应电流的磁场与原来磁场的方向相反，两个磁场产生相互排斥的作用力；当原磁通量减少时，感应电流的磁场就与原来磁场的方向相同，两个磁场产生相互吸引的作用力，所以感应电流总要阻碍导体和磁极间的相对运动。

当磁铁匀速向右通过线圈时，N极靠近线圈，线圈的感应电流总要阻碍磁极的相对运动，给磁极向左的安培力，那么磁极给线圈向右的安培力，线圈静止不动，是因为受到了向左的摩擦力。

当N极离开线圈，线圈的感应电流总要阻碍磁极的相对运动，给磁极向左的安培力，那么磁极给线圈向右的安培力，线圈静止不动，是因为受到了向左的摩擦力。

所以整个过程线圈所受的摩擦力一直向左。

故D正确。

故选D。

3．利用半导体二极管的单向导电性，可以对交变电流进行整流将交变电流变为直流，一种简单的整流电路如图甲所示，ab为交变电流信号输入端，D为半导体二极管，R为定值电阻。

信号输入后，电阻R两端输出的电压信号如图乙所示，则关于该输出信号，下列说法正确的是（）A．频率为100Hz.B．电压有效值为50VC．一个标有“90V，30μF”的电容器并联在电阻R两端，可以正常工作D．若电阻R=100Ω，则1min内R产生的热量为2.5×104J【答案】B【解析】【详解】A．由图乙可知，该电压的周期T=0.02s，故频率为1f T ==50Hz 故A 错误； B ．由电流的热效应知，一个周期内电阻产生的热量220.010.02U U R R⨯=⨯有 其中的 502V 2U == 故电压有效值为U 有=50V ，故B 正确；C ．电容器两端的瞬时电压不应超过标称电压90V ，而R 两端电压的瞬时值最大为100V ，故电容不能正常工作，故C 错误；D ．电阻R 产生的热量应使用电压的有效值进行计算，故1min 内产生的热量为241.510J U Q t R ==⨯有故D 错误。

故选B 。

4．如图所示，在光滑水平桌面上有一边长为L 、电阻为R 的正方形导线框，在导线框右侧有一宽度为d （d ＞L ）的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下。

导线框以某一初速度向右运动，t=0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合，并以此位置开始计时做为导线框位移x 的起点，随后导线框进入磁场区域，直至导线框的右边与磁场区域右边界重合。

下列图象中，可能正确描述上述过程的是（其中q 表示流经线框的电荷量，v 表示线框的瞬时速度）（ ）A ．B ．C ．D ．【答案】D【解析】【分析】【详解】AB ．线圈进入磁场时，产生的感应电动势为E=BLv感应电流为E I R= 线框受到的安培力大小为22B L v F BIL R== 由牛顿第二定律为F=ma则有22B L v a mR= 在线框进入磁场的过程中，由于v 减小，所以a 也减小，则流经线框的电荷量R BLx Rq ∆Φ== 则q ∝x ，q-x 图象是过原点的直线。

根据数学知识得：q BL x BLv I t R t R∆∆===∆∆ 因为v 减小，则q-t 图象切线斜率减小；当线框完全进入磁场后，无感应电流，不受安培力，线框做匀速直线运动，磁通量不变，故AB 错误；C ．线圈进入磁场的过程做加速度减小的变减速运动，v-t 图象是曲线，故C 错误；D ．线圈进入磁场的过程，根据动量定理得：0BILt mv mv -=-又BLvt BLx q It R R=== 联立整理得220B L v v x mR=- v-x 图象是向下倾斜的直线，线框完全进入磁场后，做匀速直线运动，故D 正确。

故选D 。

5．新型冠状病毒防疫期间，医用一次性口罩是必备的呼吸防护用品，口罩的核心材料是中间一层熔喷无纺布。

为了提高过滤效果必须在熔喷无纺布上进行重要的驻极处理，就是在熔喷无纺布上加入静电荷。

利用电荷的静电力作用捕集尘粒，称为静电吸引沉积，静电吸附效果直接影响着口罩的使用寿命。

根据这些信息，下列说法正确的是（）A．医用一次性口罩可以进行高温蒸汽消毒再使用效果会更好B．医用一次性口罩可以防护天然放射现象中放射出的α、β和γ射线C．在防控期间口罩出现严重紧缺，为了节约资源刚用完的医用一次性口罩可以及时清洗晒干后使用D．防疫期间不法分子为了谋取暴利，制造销售假冒医用一次性驻极口罩，除了从专业技术上鉴定外，还可以用口罩能否吸附轻小纸屑来判断真假【答案】D【解析】【分析】【详解】AC．高温蒸汽消毒和清洗都会导致熔喷无纺布上失去静电吸附能力，AC错误；B．医用一次性口罩可能会防护天然放射现象中放射出的α射线，但对于穿透性较强的β射线和γ射线无防护作用，B错误；D．熔喷无纺布上带有静电，可以对轻小纸屑产生吸附作用，可以用口罩能否吸附轻小纸屑来判断真假，D正确。

故选D。

6．米歇尔•麦耶和迪迪埃•奎洛兹因为发现了第一颗太阳系外行星﹣飞马座51b而获得2019年诺贝尔物理学奖。

飞马座51b与恒星相距为L，构成双星系统（如图所示），它们绕共同的圆心O做匀速圆周运动。

设它们的质量分别为m1、m2且（m1＜m2），已知万有引力常量为G．则下列说法正确的是（）A．飞马座51b与恒星运动具有相同的线速度B．飞马座51b与恒星运动所受到的向心力之比为m1：m2C．飞马座51b与恒星运动轨道的半径之比为m2：m1D．飞马座51b与恒星运动周期之比为m1：m2【答案】C【解析】【详解】BD．双星系统属于同轴转动的模型，具有相同的角速度和周期，两者之间的万有引力提供向心力，故两者向心力相同，故BD错误；C ．根据211m r ω＝222m r ω，则半径之比等于质量反比，飞马座51b 与恒星运动轨道的半径之比，即r 1：r 2＝m 2：m 1，故C 正确；A ．线速度之比等于半径之比，即v 1：v 2＝m 1：m 2，故A 错误。

故选C.二、多项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．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．如图所示，虚线边界ab 上方有无限大的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。

一矩形金属线框底边与磁场边界平行，从距离磁场边界高度为h 处由静止释放，则下列说法正确的是A ．线框穿出磁场的过程中，线框中会产生顺时针方向的感应电流B ．线框穿出磁场的过程中，线框受到的安培力一定一直减小C ．线框穿出磁场的过程中，线框的速度可能先增大后减小D ．线框穿出磁场的过程中，线框的速度可能先增大后不变【答案】AD【解析】【详解】A ．线框穿出磁场的过程中，线框内磁通量减小，由楞次定律可知，线框中会产生顺时针方向的感应电流，故A 正确；B ．线框穿出磁场的过程中，线框所受安培力若大于重力，则线框做减速运动，受到的安培力减小，线框所受安培力若小于重力，则线框做减加速运动，受到的安培力增大，故B 错误；CD ．线框穿出磁场的过程中，线框所受安培力若小于重力，则线框做加速运动，速度增大，产生的感应电流增大，所受安培力增大，当安培力增大到等于重力时，做匀速运动，不会出现速度先增大后减小的情况，故C 错误D 正确。

故选：AD 。

8．关于空气湿度，下列说法正确的是_________A ．空气的绝对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示B ．空气的相对湿度定义为水的饱和汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比C ．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大D．当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小E.相同温度下绝对湿度越大，表明空气中水蒸气越接近饱和【答案】ADE【解析】【详解】AB．绝对湿度是指一定空间中水蒸气的绝对含量，可用空气中水蒸气的压强表示来表示，相对湿度是指水蒸汽的实际压强与该温度下水蒸汽的饱和压强之比，故A正确，B错误；CD．人们感受的干燥或潮湿取决于空气的相对湿度。

相对湿度越大，感觉越潮湿；相对湿度越小，感觉越干燥，故C错误，D正确；E．相同温度下绝对湿度越大，表明空气中水汽越接近饱和，故E正确；故选ADE。

9．一半圆形玻璃砖，C点为其球心，直线OO'与玻璃砖上表面垂直，C为垂足，如图所示。

与直线OO'平行且到直线OO'距离相等的ab两条不同频率的细光束从空气射入玻璃砖，折射后相交于图中的P点，以下判断正确的是（）A．两光从空气射在玻璃砖后频率均增加B．真空中a光的波长大于b光C．a光的频率比b光高D．若a光、b光从同一介质射入真空，a光发生全反射的临界角大于b光【答案】BD【解析】【详解】A．光在两种介质的界面处不改变光的频率，A错误；BC．由题分析可知，玻璃砖对b束光的折射率大于对a束光的折射率，b光的频率高，由c fλ=得知，在真空中，a光的波长大于b光的波长，B正确C错误；D．由1sin Cn=分析得知，a光的折射率n小，a光发生全反射的临界角大于b光发生全反射的临界角，故D正确。