北京市北京四中2022年高三第五次模擬考試物理試卷含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，空間存在垂直于斜面向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)(圖中未畫出)，兩個(gè)帶電物塊A和B位于圖中位置，A固定于水平地面上，B置于光滑斜面上，B的重力為G。則下列情況能讓B在斜面上保持靜止且讓B對(duì)斜面的壓力小于Gcosθ的是（）A．A和B都帶正電荷B．A和B都帶負(fù)電荷C．A帶正電荷，B帶負(fù)電荷D．A帶負(fù)電荷，B帶正電荷2、如圖所示，從傾角為θ的斜面上的A點(diǎn)，以水平速度拋出一個(gè)小球，不計(jì)空氣阻力，它落在斜面上B點(diǎn)，重力加速度大小為g.則A、B兩點(diǎn)間的距離和小球落到B點(diǎn)時(shí)速度的大小分別為（）A． B．C． D．3、如圖所示，一個(gè)帶正電的物體從粗糙斜面頂端滑到斜面底端時(shí)的速度為若加上一個(gè)垂直于紙面指向紙外的方向的磁場(chǎng)，則物體滑到底端時(shí)（）A．v變大 B．v變小 C．v不變 D．不能確定4、在研究光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，某金屬的逸出功為W，用波長(zhǎng)為的單色光照射該金屬發(fā)生了光電效應(yīng)。已知普朗克常量為h，真空中光速為c下列說法正確的是（）A．光電子的最大初動(dòng)能為B．該金屬的截止頻率為C．若用波長(zhǎng)為的單色光照射該金屬，則光電子的最大初動(dòng)能變?yōu)樵瓉淼?倍D．若用波長(zhǎng)為的單色光照射該金屬，一定可以發(fā)生光電效應(yīng)5、獰貓彈跳力驚人，棲息在干燥的曠野和沙漠，善于捕捉鳥類。一只獰貓以某一初速度斜向上與水平地面成θ角跳離地面，落地前其最大高度為h，最大水平位移為x。不考慮空氣阻力。下列說法正確的是（）A．保持起跳速度大小不變，增大θ角，獰貓?jiān)诳罩械倪\(yùn)動(dòng)時(shí)間不變B．保持起跳速度大小不變，增大θ角，獰貓?jiān)诳罩械淖畲蟾叨萮增大C．保持起跳角度θ不變，增大起跳速度，x與h的比值減小D．保持起跳角度θ不變，增大起跳速度，x與h的比值增大6、如圖所示為氫原子的能級(jí)示意圖，一群氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài)，在向較低能級(jí)躍遷的過程中向外發(fā)出光子，用這些光照射逸出功為2.49eV的金屬鈉，下列說法正確的是（）A．這群氫原子能發(fā)出三種頻率不同的光，其中從n=3躍遷到n=2所發(fā)出的光波長(zhǎng)最短B．這群氫原子能發(fā)出兩種頻率不同的光，其中從n=3躍遷到n=1所發(fā)出的光頻率最高C．金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的初動(dòng)能最大值為11.11eVD．金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的初動(dòng)能最大值為9.60eV二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、圖甲、圖乙為兩次用單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，屏幕上顯示的圖樣。圖甲條紋間距明顯大于圖乙，比較兩次實(shí)驗(yàn)A．若光屏到雙縫的距離相等，則圖甲對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)較大B．若光源、雙縫間隙相同，則圖甲光屏到雙縫的距離較大C．若光源、光屏到雙縫的距離相同，則圖甲雙縫間隙較小D．圖甲的光更容易產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象8、下列說法正確的是（）A．分子間同時(shí)存在著引力和斥力，當(dāng)分子間距增加時(shí)，分子間的引力和斥力都減小B．根據(jù)恒量，可知液體的飽和汽壓與溫度和體積有關(guān)C．液晶具有液體的流動(dòng)性，同時(shí)其光學(xué)性質(zhì)具有晶體的各向異性特征D．在不考慮分子勢(shì)能的情況下，1mol溫度相同的氫氣和氧氣內(nèi)能相同E.液體表面張力的方向與液面垂直并指向液體內(nèi)部9、下列說法正確的是A．大氣中PM1．5的運(yùn)動(dòng)是分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)B．晶體有固定的熔點(diǎn)，非晶體沒有固定的熔點(diǎn)C．?dāng)U散運(yùn)動(dòng)和布朗運(yùn)動(dòng)的劇烈程度都與溫度有關(guān)D．熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體，但不能從低溫物體傳到高溫物體10、“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器在2017年自動(dòng)完成月面樣品采集，并從月球起飛，返回地球。若已知月球半徑為R，“嫦娥五號(hào)”在距月球表面高度為R的圓軌道上飛行，周期為T，萬有引力常量為G，下列說法正確的是（）A．月球表面重力加速度為B．月球質(zhì)量為C．月球第一宇宙速度為D．月球密度為三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學(xué)用圖1中的器材，做描繪小燈泡伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)．（1）已知小燈泡的額定電壓為2V，電流表的內(nèi)阻約為幾歐，電壓表的內(nèi)阻有幾千歐，請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)電路圖連接完整．（____________）閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移到______(填”A＂或＂B＂)端．（2）閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，出多組電流表的值和電壓表的值，在坐標(biāo)紙上作出I-U圖象如圖2所示．由圖象可知，小燈泡的電阻隨溫度的升高而_____(填“增大”或“減小”);根據(jù)圖象可得小燈泡的額定功率為_______W．由于電壓表的分流作用，實(shí)驗(yàn)存在______(填”系統(tǒng)”或“偶然”)誤差，根據(jù)圖象求得的額定功率比真實(shí)值_______(填“大”或“小＂)．12．（12分）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)。他準(zhǔn)備了可拆變壓器、多用電表、開關(guān)和導(dǎo)線若干。(1)實(shí)驗(yàn)需要以下哪種電源_________；A．低壓直流電源B．高壓直流電源C．低壓交流電源D．高壓交流電源(2)該同學(xué)認(rèn)真檢查電路無誤后，先保證原線圈匝數(shù)不變，改變副線圈匝數(shù)：再保證副線圈匝數(shù)不變，改變?cè)€圈匝數(shù)。分別測(cè)出相應(yīng)的原、副線圈電壓值。由于交變電流電壓是變化的，所以，我們實(shí)際上測(cè)量的是電壓的___值（填“有效或“最大”）。其中一次多用電表讀數(shù)如圖所示，此時(shí)電壓表讀數(shù)為___________；(3)理想變壓器原、副線圈電壓應(yīng)與其匝數(shù)成____（填“正比”"或“反比”），實(shí)驗(yàn)中由于變壓器的銅損和鐵損導(dǎo)致原線圈與副線圈的電壓之比一般____（填“大于"“小于”或“等于"）原線圈與副線圈的匝數(shù)之比。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）理論研究表明暗物質(zhì)湮滅會(huì)產(chǎn)生大量高能正電子，所以在宇宙空間探測(cè)高能正電子是科學(xué)家發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)的一種方法。下圖為我國(guó)某研究小組設(shè)計(jì)的探測(cè)器截面圖：開口寬為的正方形鋁筒，下方區(qū)域Ⅰ、Ⅱ?yàn)榉较蛳喾吹膭驈?qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B，區(qū)域Ⅲ為勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度，三個(gè)區(qū)域的寬度均為d。經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間，儀器能接收到平行鋁筒射入的不同速率的正電子，其中部分正電子將打在介質(zhì)MN上。已知正電子的質(zhì)量為m，電量為e，不考慮相對(duì)論效應(yīng)及電荷間的相互作用。(1)求能到達(dá)電場(chǎng)區(qū)域的正電子的最小速率；(2)在區(qū)域Ⅱ和Ⅲ的分界線上寬度為的區(qū)域有正電子射入電場(chǎng)，求正電子的最大速率；(3)若L=2d，試求第（2）問中最大速度的正電子打到MN上的位置與進(jìn)入鋁筒位置的水平距離。14．（16分）如圖，EMNF是一塊橫截面為正方形的透明玻璃磚，其折射率n=，邊長(zhǎng)MN=3cm．一束激光AB從玻璃磚的EM面上的B點(diǎn)入射，∠ABE=300，BM=233(i)激光在B點(diǎn)發(fā)生折射的折射角；(ji)光斑H到O點(diǎn)的距離HO．15．（12分）細(xì)管AB內(nèi)壁光滑、厚度不計(jì)，加工成如圖所示形狀。長(zhǎng)L＝0.5m的BD段豎直，其B端與半徑R＝0.3m的光滑圓弧軌道平滑連接，P點(diǎn)為圓弧軌道的最高點(diǎn)。CD段是半徑R＝0.3m的四分之一圓弧，AC段在水平面上。管中有兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球a、b，質(zhì)量分別為ma＝6kg、mb＝2kg。最初b球靜止在管內(nèi)AC段某一位置，a球以速度v0水平向右運(yùn)動(dòng)，與b球發(fā)生彈性碰撞。重力加速度g取10m/s2。（1）若v0＝4m/s，求碰后a、b兩球的速度大?。海?）若a球恰好能運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，求v0的大小，并通過分析判斷此情況下b球能否通過P點(diǎn)。

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解析】

CD．B能保持靜止，說明B受到的合力為零，兩物塊A、B帶異種電荷，B受到的合力不為零，CD錯(cuò)誤；A．如果B帶正電，則讓B對(duì)斜面的壓力大于Gcosθ，A錯(cuò)誤；B．如果B帶正電，則讓B對(duì)斜面的壓力小于Gcosθ，B正確。故選B。2、C【解析】

設(shè)小球平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，則水平方向有豎直方向有又聯(lián)立解得，A、B兩點(diǎn)間的距離落到B點(diǎn)時(shí)，小球豎直方向速度合速度大小A．與分析不符，故A錯(cuò)誤；B．與分析不符，故B錯(cuò)誤；C．與分析相符，故C正確；D．與分析不符，故D錯(cuò)誤；故選：C。3、A【解析】

未加磁場(chǎng)時(shí)，根據(jù)動(dòng)能定理，有加磁場(chǎng)后，多了洛倫茲力，洛倫茲力不做功，根據(jù)左手定則，洛倫茲力的方向垂直斜面向上，所以物體對(duì)斜面的壓力減小，所以摩擦力變小，摩擦力做的功變小，根據(jù)動(dòng)能定理，有Wf′＜Wf所以v′＞v．故A正確，BCD錯(cuò)誤。

故選A。4、A【解析】

A．根據(jù)光電效應(yīng)方程可知，光電子的逸出最大動(dòng)能，故A正確；

B．金屬的逸出功為W，則截止頻率，故B錯(cuò)誤；

C．根據(jù)光電效應(yīng)方程，若用波長(zhǎng)為的單色光照射該金屬，則光電子的最大初動(dòng)能大于原來的2倍，故C錯(cuò)誤；

D．若用波長(zhǎng)為2λ的單色光照射該金屬，光子的能量值減小，根據(jù)光電效應(yīng)發(fā)生的條件可知，不一定可以發(fā)生光電效應(yīng)，故D錯(cuò)誤。

故選A。5、B【解析】

A．獰貓做斜拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向則有獰貓?jiān)诳罩械倪\(yùn)動(dòng)時(shí)間保持起跳速度大小不變，增大角，獰貓?jiān)诳罩械倪\(yùn)動(dòng)時(shí)間增大，故A錯(cuò)誤；B．獰貓?jiān)诳罩械淖畲蟾叨缺３制鹛俣却笮〔蛔?，增大角，獰貓?jiān)诳罩械淖畲蟾叨仍龃?，故B正確；CD．獰貓最大水平位移為最大水平位移與最大高度的比值為保持起跳角度不變，增大起跳速度，與的比值不變，故C、D錯(cuò)誤。故選B。6、D【解析】

這群氫原子能發(fā)出三種頻率不同的光，根據(jù)玻爾理論△E=Em-En（m＞n）得知，從n=3躍遷到n=1所發(fā)出的光能量最大，由E=hγ=hc/λ得知，頻率最高，波長(zhǎng)最短．故AB錯(cuò)誤；從n=3躍遷到n=1輻射的光子能量最大，發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生的光電子最大初動(dòng)能最大，光子能量最大值為13.6-1.51eV=12.09eV，根據(jù)光電效應(yīng)方程得Ekm=hv-W0=12.09-2.49eV=9.60eV．故C錯(cuò)誤，D正確．故選D．二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BC【解析】

A．甲光的條紋間距大，光屏到雙縫的距離相等，由于雙縫間的距離未知，故無法比較波長(zhǎng)的大小，A錯(cuò)誤；B．若光源、雙縫間隙相同，根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式知d以及波長(zhǎng)相等，圖甲的條紋間距大，則圖甲光屏到雙縫的距離大，B正確；C．若光源、光屏到雙縫的距離相同，根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式知L以及波長(zhǎng)相等，圖甲的條紋間距大，則圖甲雙縫的間距小，C正確；D．因?yàn)椴ㄩL(zhǎng)大小未知，故無法比較哪個(gè)光發(fā)生明顯的衍射，D錯(cuò)誤。故選BC。8、ACD【解析】

A.分子間的引力和斥力都隨距離增大而減小，故A正確；B.液體的飽和氣壓和溫度、外界壓強(qiáng)有關(guān)，故B錯(cuò)誤；C.液晶是一種特殊晶體，其具有液體的流動(dòng)性，又具有晶體的各向異性特征，故C正確；D.在不考慮分子勢(shì)能的情況下，1mol溫度相同的氫氣和氧氣分子數(shù)相同，分子的平均動(dòng)能也相同，故內(nèi)能相同，故D正確；E.液體的表面張力與液面相切，故E錯(cuò)誤；故選ACD。9、BC【解析】試題分析：大氣中PM1．5的運(yùn)動(dòng)是固體顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；晶體有固定的熔點(diǎn)，非晶體沒有固定的熔點(diǎn)，選項(xiàng)B正確；擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)和布朗運(yùn)動(dòng)的劇烈程度都與溫度有關(guān)，溫度越高越明顯，選項(xiàng)C正確；熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體，也能從低溫物體傳到高溫物體，但要引起其他的變化，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選BC.考點(diǎn)：晶體和非晶體；布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象；熱力學(xué)第二定律.10、BD【解析】

B．對(duì)探測(cè)器，萬有引力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律，有解得故B選項(xiàng)正確；A．月球表面的重力加速度為則A選項(xiàng)錯(cuò)誤；C．月球的第一宇宙速度為月球表面的環(huán)繞速度，根據(jù)牛頓第二定律，有解得故C選項(xiàng)錯(cuò)誤；D．月球的密度故D選項(xiàng)正確。故選BD。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、A增大1系統(tǒng)大【解析】

（1）[1]滑動(dòng)變阻器用分壓式接法，電流表外接，電路連接如圖所示：[2]閉合開關(guān)前，為使滑動(dòng)變阻器輸出電壓為零，滑片應(yīng)移到A端．（2）[3]由圖象可知，小燈泡的電附隨溫度的升高而增大；[4]由圖2可以看出，當(dāng)燈泡的電壓為2V時(shí)，通過燈泡的電流為0.5A，因此燈泡的額定功率為：P=UI=2×0.5W=1W由于電壓表的分流作用，實(shí)驗(yàn)存在系統(tǒng)誤差，實(shí)驗(yàn)測(cè)得的電流偏大，因此根據(jù)圖2求得的額定功率比真實(shí)值大．12、C有效7.2正比大于【解析】

(1)[1]因?yàn)樘骄孔儔浩髟?、副線圈電壓與匝數(shù)關(guān)系，必須用交流電，又因?yàn)榘踩鹨姳仨氂玫蛪弘?，所以用低壓交流電，故選C。(1)[2]多用電表測(cè)量的交流電壓為有效值，不是最大值；[3]多用電表選用的檔位是交流電壓的10V檔位，所以應(yīng)該在0~10V檔位讀數(shù)，所以讀數(shù)應(yīng)該是7.2V；(4)[4]根據(jù)可知，理想變壓器原、副線圈電壓應(yīng)與其匝數(shù)成正比。[5]實(shí)驗(yàn)中由于變壓器的銅損和鐵損導(dǎo)致副線圈的電壓U2減小，所以導(dǎo)致，故填大于。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、(1)；(2)；(3)【解析】

(1)正電子在磁場(chǎng)中只受洛倫茲力作用，故正電子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力做向心力；在電場(chǎng)中正電子只受電場(chǎng)力作用，做勻變速運(yùn)動(dòng)；正電子離開電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)到MN的過程不受力，做勻速直線運(yùn)動(dòng)；

根據(jù)兩磁場(chǎng)磁場(chǎng)方向相反，磁感應(yīng)強(qiáng)度相等，故正電子在其中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑相等，偏轉(zhuǎn)方向相反，所以正電子離開磁場(chǎng)時(shí)的速度豎直向下；

故正電子能到達(dá)電場(chǎng)區(qū)域，則正電子在磁場(chǎng)中在勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R≥d；

那么由洛倫茲力做向心力可得所以正電子速度故能到達(dá)電場(chǎng)區(qū)域的正電子的最小速率為；(2)根據(jù)幾何關(guān)系可得：正電子進(jìn)入磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)到區(qū)域Ⅱ和Ⅲ的分界線時(shí)，正電子水平位移偏移故軌道半徑R越大，水平偏移量越??；由(1)可得：最大偏移量△xmax=2d；故有探測(cè)器正方向開口寬為，在區(qū)域Ⅱ和Ⅲ的分界線上寬度為的區(qū)域有正電子射入電場(chǎng)可得：正電子最小偏移量所以由可得正電子運(yùn)動(dòng)軌道半徑最大為故根據(jù)洛倫茲力做向心力可得：正電子的最大速率(3