2021屆高考物理模擬測試卷5含答案

1、t)2021屆物理高考模擬測試卷（五）（時間：60分鐘，滿分110分）二、選擇題：本題共8小題，每小題6分，共48分.在每小題給出的四個選項中，第1418題只有一項符合題目要求，第1921題有多項符合題目要求.全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分.14.TOC o 1-5 h zU/eV*05544-Q.S53-L512-3.4|13,6氫原子的能級公式為E=nE1（n=1,2,3,），其中基態(tài)能量d=13.6eV，能級圖如圖所示大量氫原子nn211處于量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)，這些氫原子可能發(fā)出的所有光子中，頻率最大的光子能量為）.96E,則n和可能發(fā)出的頻率最小的光子能量分別為（

2、）A.n=5,0.54eVB.n=5,0.31eVC.n=4,0.85eVD.n=4,0.66eV一個質(zhì)點做勻變速直線運動，依次經(jīng)過a、b、c、d四點.已知經(jīng)過ab、be和cd段的時間分別為t、2t、4t，ac和bd段的長度分別為x1和x2，則質(zhì)點運動的加速度為（）AX2x1BX2x1A.15t2B.42t2CX2X1DX2C.42t2D.15t216.如圖所示，一根長為L的金屬細桿通有電流I時，水平靜止在傾角為0的光滑絕緣固定斜面上，斜面處于方向豎直向上、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中.若電流和磁場的方向均不變，電流大小變?yōu)?磁感應(yīng)強度大小變?yōu)?B,重力加速度為g,則此時金屬細桿（）中的電流

3、方向垂直于紙面向外受到的安培力大小為2BILsin0對斜面的壓力大小變?yōu)樵瓉淼?倍D將沿斜面加速向上運動，加速度大小為gsin017.如圖所示，有一個物塊恰好能靜止在固定的斜面上.若再對物體施加一個力，使物塊能沿著斜面下滑，則該力可能是（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）（）豎直向下的恒力沿斜面向下的恒力垂直于斜面向下的恒力豎直向上的恒力如圖所示，寬為L的兩固定光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，空間存在豎直向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為質(zhì)量均為m、電阻值均為r的兩導(dǎo)體棒ab和cd靜止置于導(dǎo)軌上，其間距也為L,現(xiàn)給cd一向右的初速度v0，對它們之后的運動過程說法不正確的是（）Mab的加速度越來越大，cd的加速

4、度越來越小回路產(chǎn)生的焦耳熱為fmv2通過ab的電荷量為2BL兩導(dǎo)體棒間的距離最終變?yōu)檑?盂土如圖所示，在磁感應(yīng)強度T的勻強磁場中，矩形線框繞垂直于磁場的軸以恒定角速度e=10rad/s轉(zhuǎn)動，線框電阻不計，匝數(shù)為10,面積為0.4m2，線框通過滑環(huán)與一理想自耦變壓器的原線圈相連，副線圈接有一只燈泡L（規(guī)格為“4W100Q”）和滑動變阻器，電流表視為理想交流電表.下列說法正確的是（）20.如圖所示，勻強電場的方向與長方形abed所在的平面平行,ab=p3ad.電子從a點運動到b點的過程中，電場力做的功為4.5eV；電子從a點運動到d點的過程中，克服電場力做的功為4.5eV以a點的電勢為電勢零點，若

5、從圖示位置開始計時，則線框中感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式為e=401）沿水平方向拋出，忽略空氣阻力，則下列說法正確的是（）小球乙落在斜面上時的位移為n小球乙在空中運動的時間為nEC.小球乙落在斜面上時的動能為芒小球乙離斜面最遠時的動量為命三、非選擇題：共62分.第2225題為必考題，每個試題考生都必須作答，第3334題為選考題，考生根據(jù)要求作答（一）必考題：共47分（5分）某同學(xué)利用如圖所示的裝置驗證機械能守恒定律，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間.主要實驗步驟如下：押光氣竽導(dǎo)軌用游標(biāo)卡尺測量擋光片的寬度d,用量角器測出氣墊導(dǎo)軌的傾角e；測量擋光片到光電門的距離x；由靜止釋放滑塊，記錄數(shù)字計時器顯示擋光片的

6、擋光時間t；改變x,測出不同x所對應(yīng)的擋光時間t.根據(jù)上述實驗步驟請回答：（1）用游標(biāo)卡尺測量擋光片的寬度時的結(jié)果如圖所示，則擋光片的寬度d=mm.11111111111111112cm1111111111111n（2）滑塊通過光電門時速度的表達式v=（用實驗中所測物理量符號表示）.（3）根據(jù)實驗測得的多組x、t數(shù)據(jù)，可繪制x-三圖象，圖象的縱坐標(biāo)為x,橫坐標(biāo)為2,如果滑塊下滑過程符合機械能守恒定律，則圖象應(yīng)為過原點的一條傾斜直線，其斜率（用d、ag表示）.23（10分）測量電源的電動勢和內(nèi)阻，提供的器材如下：待測電源（電動勢約為8V,內(nèi)阻約為2Q）電壓表V（03V,內(nèi)阻約為3kQ）電流表A（

7、01A）電阻箱R（099999.9Q）E滑動變阻器（020Q）滑動變阻器（0100Q）開關(guān)、導(dǎo)線若干（1）采用圖甲所示電路測量電壓表的內(nèi)阻RV調(diào)節(jié)電阻箱R,使電壓表指針滿偏，此時電阻箱示數(shù)為匕；再調(diào)節(jié)電阻箱R,使電壓表指針指在滿刻度的一半處，此時電阻箱示數(shù)為R2.電壓表內(nèi)阻RV=關(guān)于上述實驗，下列說法中正確的有.實驗中電源可使用待測電源閉合開關(guān)S前，應(yīng)將電阻箱阻值調(diào)到最小調(diào)節(jié)電壓表滿偏時，電阻箱的阻值是逐漸增大的實驗中忽略了電源的內(nèi)阻，會使測量值偏大（2）若測得電壓表內(nèi)阻RV=3010。，與之串聯(lián)R=Q的電阻，將電壓表的量程變?yōu)?V.（3）為測量電源的電動勢和內(nèi)阻，請用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙電

8、路連接完整實驗中，滑動變阻器應(yīng)選擇（選填“E”或“F”），并指出產(chǎn)生實驗誤差的一個原因：24.（12分）如圖所示，在光滑水平桌面上O處固定一個彈性擋板，P處靜置一可視為質(zhì)點的質(zhì)量為2kg的物塊C,O、P間的距離等于P、Q間的距離.兩個可視為質(zhì)點的小物塊A、B間夾有炸藥，一起以v0=5m/s的速度向右做勻速運動，到P處碰C前引爆炸藥，A、B瞬間彈開且在一條直線上運動，B與C發(fā)生碰撞后瞬間粘在一起.已知A的質(zhì)量為1kg,B的質(zhì)量為2kg.要使B、C到達Q之前不再與A發(fā)生碰撞，則A、B間炸藥釋放的能量E應(yīng)在什么范圍內(nèi)？（假設(shè)爆炸釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為物塊的動能）25.（20分）如圖甲所示，長度L=0.

9、8m的光滑桿左端固定一帶正電的點電荷A,其電荷量Q=1.8X107C,一質(zhì)量m=0.02kg、電荷量為q的帶正電小球B套在桿上.將桿沿水平方向固定于某非勻強外電場中，以桿左端為原點，沿桿向右為正方向，建立坐標(biāo)系.點電荷A對小球B的作用力隨B位置x的變化關(guān)系如圖乙中曲線I所示，小球B所受水平方向的合力隨B位置x的變化關(guān)系如圖乙中的曲線II所示，其中曲線II在0.16mWxW0.20m和x0.40m范圍可近似看作直線.（靜電力常量k=9X109Nm2/C2）（1）求小球B所帶電荷量q；（2）求非勻強外電場在x=0.3m處沿桿方向的電場強度的大??；（3）在合電場中，求x=0.4m處與x=0.6m處之

10、間的電勢差U；(4)已知小球在x=0.2m處獲得v=0.4m/s的初速度后，最遠可以運動到x=0.4m處；若小球在x=0.16m處受到方向沿桿向右、大小為0.04N的恒力作用后，由靜止開始運動，為使小球能離開細桿，恒力作用的最小距離s是多少？AO甲垃拐業(yè)：丨。如為也關(guān)!-tinis(二)選考題(本題共15分請考生從給出的2道物理題中任選一題作答如果多做，則按所做的第一題計分)33物理選修33(15分)(1)(5分)如圖所示，水平地面上放置一個導(dǎo)熱性能良好的氣缸，氣缸內(nèi)用活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，一條輕細繩一端連接在活塞上，另一端繞過兩個光滑的定滑輪后連接在一個可施加拉力的傳感器上，傳感器由

11、計算機控制，開始時活塞和氣缸均靜止現(xiàn)通過計算機對活塞施加拉力，讓活塞緩慢向上移動，發(fā)現(xiàn)活塞始終沒有被從氣缸中拉出，周圍環(huán)境溫度不變，不計一切摩擦則在拉動活塞的過程中，下列說法正確的是(填正確答案標(biāo)號.)僦器氣缸內(nèi)氣體對活塞單位時間內(nèi)碰撞的次數(shù)先減少后不變氣缸對地面的壓力先不變后逐漸減小到零缸內(nèi)氣體對外做功，氣體從外界吸收熱量缸內(nèi)氣體從外界吸收熱量，分子勢能增加傳感器施加的拉力最大值與氣缸、活塞和缸內(nèi)氣體的總重力大小相等(2)(10分)一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)1開始，經(jīng)歷a、b、c、d四個變化過程又回到狀態(tài)1,已知氣體在狀態(tài)1時的壓強p1=2X105Pa，在狀態(tài)4時溫度為T4=600K,41和3

12、2的延長線均經(jīng)過原點0,其它參數(shù)如圖所示.(i)求氣體在狀態(tài)2時的壓強p2；(ii)若氣體沿直線從狀態(tài)1直接變化到狀態(tài)3,求氣體對外界做的功.屮434.物理選修34(15分)(1)(5分)用圖(a)所示的干涉儀做“用雙縫干涉測量光的波長”實驗，圖(b)是紅光產(chǎn)生的干涉條紋，圖(c)是通過目鏡觀測到測量頭上的A、B兩條紋的位置刻度，已知雙縫到光屏的距離l=50.0cm,雙縫間距d=0.250mm，則下列說法正確的是.(填正確答案標(biāo)號.)0光源測蚊頭J僦紅徃謔吒片屏=orri圖；，.II.IIIH實驗中必須用撥桿來調(diào)整單縫和雙縫，使單縫和雙縫相互平行實驗中還需測出單縫到光屏的距離實驗中測得紅光的波

13、長為700nm若改用間距為0.300mm的雙縫做實驗，則相鄰兩亮條紋中心的距離將增大若將紅色濾光片換成綠色濾光片，則相鄰兩亮條紋中心的距離將減小(2)(10分)將氣墊導(dǎo)軌傾斜放置，傾角為0=30,質(zhì)量為m=5X10-zkg的物塊放在氣墊導(dǎo)軌上，用輕彈簧連接固定擋板和物塊，如圖(a)所示從彈簧處于自然伸長狀態(tài)時上端的位置由靜止釋放物塊，物塊在氣墊導(dǎo)軌上運動的x-1圖象如圖(b)所示，物塊的振幅為A(未知).已知彈簧振子的周期T=2nm，其中m為振子的質(zhì)量,k為彈簧的勁度系數(shù)，取g=10m/s2.求物塊振動的位移表達式；若讓物塊振動的振幅為2cm,請寫出物塊振動時所受回復(fù)力與振動位移的關(guān)系式.S/

14、m圖1答案解析：氫原子基態(tài)的能量為E=13.6eV大量氫原子處于某一激發(fā)態(tài)，這些氫原子可能發(fā)出的所有光子中，頻率最大的光子能量為一0.96E，則最髙能級的能量E=0.04E1=0.54eV即處在n=5能級；頻率最小的光子的能量為曲=一0.54eV(0.85eV)=0.31eV故B正確.答案：B11x2x解析:設(shè)質(zhì)點經(jīng)過a點時的速度為v,則有X=v3t+2a(3t)2,x2=(v+at)6t+2a(6t)2,聯(lián)立解得a=彳任=故D正確.答案：D解析：金屬細桿受到重力、斜面的支持力和安培力而平衡，由左手定則可判斷，電流方向垂直于紙面向里，故A錯誤；此時金屬細桿受到的安培力大小為F、=4B2lL=2

15、BIL，故B錯誤；金屬細桿水平靜止在斜面上安2時，根據(jù)平衡條件得Fos0=mg，盼加0=BIL，當(dāng)電流大小和磁感應(yīng)強度大小改變時，根據(jù)受力分析和牛頓第mg(1+sin20)2BILcos0mgsin0，a=二定律得Bn=mgcos0+2BILsin0=0，a=二=gsin0,加速度萬向沿斜面向上，故Ccos0錯誤，D正確.答案：D解析：設(shè)斜面傾角為0，物塊的質(zhì)量為m，物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為卩，由題意可知,mgsin0=gmgcos0,若對物塊施加豎直向下的恒力F,則沿斜面向下的力為(mg+F)sin0,物塊與斜面間的最大靜摩擦力為y(mg+F)cos0,由于(mg+F)sin0=g(mg+

16、F)cos0,所以物塊仍靜止，故A錯誤；若對物塊施加沿斜面向下的恒力F,則沿斜面向下的力為mgsin0+F,物塊與斜面間的最大靜摩擦力為ymgcos0,由于mgsin0+Fymgcos0,所以物塊向下滑，故B正確；若對物塊施加垂直于斜面向下的恒力F,則沿斜面向下的力為mgsin0,物塊與斜面間的最大靜摩擦力為y(mgcos0+F)，由于mgsin0g(mgcos0+F)，所以物塊仍靜止，故C錯誤；若對物塊施加豎直向上的恒力F,則沿斜面向下的力為(mgF)sin0,物塊與斜面間的最大靜摩擦力為y(mgF)cos0,由于(mgF)sin0=g(mgF)cos0,所以物塊仍靜止，故D錯誤.答案：B解

17、析：根據(jù)安培力公式和牛頓第二定律得：FMBLnma，解得3=瓷知兩棒的加速度a均越來越小，A錯誤；棒ab和cd在運動過程中始終受到等大反向的安培力，系統(tǒng)的動量守恒，以向右的方向為正方向，則有：mv0=2mv1，解得:v1=v0,由動能定理得：一W安=mv|mv2，解得回路產(chǎn)生的焦耳熱為：Q=W安=4mv0，選項B正確；設(shè)整個過程中通過回路的電荷量為q,對cd棒由動量定理得：mv1mv0=BILt=BLq,所以q=2BL，選項C正確；對cd棒由動量定理得：mv】一mv=號汁t=bl嚴(yán)，解得：力x=mvr，兩導(dǎo)mvr體棒間的距離最終變?yōu)長+B，選項D正確.答案：A_解析：輸入電壓的最大值為Um=N

18、BS=4應(yīng)V在圖示位置穿過線框的磁通量為0,感應(yīng)電動勢最大，若從圖示位置開始計時，則線框中感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式為e=40-2cos10t(V),A正確；變壓器輸入電壓的有效值為U40#V=40V,若燈泡正常發(fā)光，則U2=/PR=.4X100V=20V根據(jù)理想變壓器的變壓比得此時原、副線圈的匝數(shù)比為2:1,B錯誤；若將滑動變阻器滑片向上移動，則滑動變阻器接入電路的電阻變大，負載等效電阻變大，根據(jù)i2=R2可知，副線圈中電流變小，則原線圈中電流變小，即電流表示數(shù)變小，C錯誤；若將自耦變壓器觸頭向下滑動,2則副線圈匝數(shù)變小，根據(jù)理想變壓器的變壓比可知輸出電壓減小，所以燈泡變暗，D正確.答案：AD

19、解析：電子從a點運動到b點的過程中，電場力做的功為4.5eV電子從a點運動到d點的過程中，克服電場力做的功為4.5eV,根據(jù)W=qU,可得Uab=4.5V,Uad=4.5V,又知pa=0,則=4.5V,(pd=4.5V,根據(jù)勻強電場的規(guī)律知Uab=Udc，可得申c=0，所以a、c連線為電場的等勢線，電場強度的方向垂直于等勢線,所以該勻強電場的方向是由b點垂直指向直線ac,選項B、C錯誤，A、D正確.答案：ADgt2解析：設(shè)斜面傾角為0,則tan0=Vf，解得t=；,s=cOSe=jOSV，Ek=2m（v2+4v2tan20）=2mv2（1+4tan2O）.將與小球甲質(zhì)量相同的小球乙從斜面頂端以

20、初速度n沿水平方向拋出時，小球乙在空中運動的時間為十,sE小球乙落在斜面上時的位移為n2，小球乙落在斜面上時的動能為E，選項A錯誤，B、C正確；小球離斜面最遠22時，速度方向平行于斜面，大小為V=cO：0，動量為p1=mv1=臘，則將與小球甲質(zhì)量相同的小球乙從斜面頂端以初速度n沿水平方向拋出時，小球乙離斜面最遠時的動量為p,選項d錯誤.答案：BC解析：（1）游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為2mm,游標(biāo)讀數(shù)為0.05X8mm=0.40mm,所以最終讀數(shù)為d=2mm+0.40mm=2.40mm.（2）由于擋光片通過光電門的時間極短，可以用平均速度表示瞬時速度.滑塊通過光電門時速度v=d.（3）如果滑塊下滑過程

21、符合機械能守恒定律，則應(yīng)有mgxsin0=gm（）2，所以x=2gd0）2，x-*圖象應(yīng)為d2過原點的一條傾斜直線，其斜率為式答案：（1）2.40（2分）（2）*1分）益和（2分）解析：（1）設(shè)滿偏電壓為U,則由串聯(lián)電路的規(guī)律可知：U+RR=2+2RR2，解得：RV=R22比.RVmAvA+2mBvB-2(mA+mB)v0=E(2分)B、C碰撞前后，由動量守恒定律得mBvB=（mC+mB）v共（2分）要使B、C到達Q之前不再與A發(fā)生碰撞，根據(jù)題意可知，若炸開后A仍向右運動，則需滿足vAWv共（1分）共、解得E23J（1分）若炸開后A向左運動，則需滿足lvAIW3v共（1分）解得EW1875J（

22、1分）八故3JWEW1875J（2分）答案：3JWEW1875J2RV由于要測量電源的電動勢和內(nèi)阻，故可選用待測電源，故A正確；由于采用限流接法，故閉合開關(guān)前，應(yīng)將電阻箱阻值調(diào)到最大，故B錯誤；為了保證實驗安全，調(diào)節(jié)電壓表滿偏時，電阻箱的阻值是逐漸減小的，故C錯誤；由于電源內(nèi)阻的影響，當(dāng)電壓表半偏時，電路電流變小，路端電壓變大，電壓表半偏時電阻箱的電壓大于電壓表滿偏時電壓的一半，由Rv=R2-2R1可知，電壓表內(nèi)阻的測量值大于真實值，故D正確.9R+R（2）據(jù)改裝原理可知解析：（1）由圖象可知，當(dāng)x=0.3m時，F(xiàn).=klQ=0.018N（2分）1X2=一，解得：R=6020Q3RV（3）根據(jù)

23、原理圖可得出對應(yīng)的實物圖，如圖所示：由于電源內(nèi)阻較小，為了便于控制滑動變阻器應(yīng)選擇E；由圖可知，電路中采用相對電源的電流表外接法，故電壓表的分流使電流表示數(shù)偏小從而產(chǎn)生誤差.答案：（1）R22比（1分）A、D（1分）（2）6020（2分）（3）見解析圖（2分）E（2分）電壓表的分流（2分）解析：引爆炸藥前后，對A、B組成的系統(tǒng)，由動量守恒定律得（mA+mB）v0=mAvA+mBvB（2分）設(shè)炸藥爆炸釋放出來的能量為E,由能量守恒定律可知Fx2因此q=kQ=i6c（i分）在x=0.3m處點電荷對小球的作用力為片，則F合=F+qE（2分）FF,0.0120.018八因此E=合q1X10_6N/C=

24、-3X104N/C（2分）即非勻強外電場在x=0.3m處沿桿方向的電場強度大小為3X104N/C,方向向左（1分）（3）根據(jù)圖象可知，在x=0.4m與x=0.6m之間合力做功W=0.004X0.2J=8X10-4J（2分）又qU=W，可得U=800V（1分）（4）由圖象可知，小球從x=0.16m到x=0.2m處，電場力做功w0*03；0.04j=6X104J（2分）小球從x=0.2m到x=0.4m處，電場力做功W2=|mv2=1.6X103J（2分）小球從x=0.4m到x=0.8m處，電場力做功W3=0.004X0.4J=1.6X103J（2分）由動能定理得W1+W2+W3+Fs=0（2分）W,+W2+W3“解得s=F23=0.065m（1分）答案：（1）10-6C（2）3X104N/C（3）-800V（4）0.065m解析：（1）由于氣缸導(dǎo)熱，緩慢拉動活塞時缸內(nèi)氣體溫度不變，氣體分子平均動能不變，活塞上移時，氣體體積增大，溫度不變而壓強減小，當(dāng)繩的拉力增大到等于氣缸、活塞和缸內(nèi)氣體的總重力時，氣缸離開地面向上運動，此時氣體體積不變，壓強不變，因此氣缸內(nèi)氣體對活塞單位時間內(nèi)碰撞的次