上海市外國語大學(xué)附屬大境中學(xué)2021-2022學(xué)年高三下學(xué)期第五次調(diào)研考試物理試題含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、兩輛汽車在同一時刻開始運(yùn)動，運(yùn)動方向相同。如圖所示為運(yùn)動的圖像。車的圖像在段和段的形狀對稱相同。時刻兩車并排行駛。下列表述中正確的是（）A．內(nèi)車先加速運(yùn)動后減速運(yùn)動B．內(nèi)兩車的加速度有一個時刻相同C．時刻車在車之前D．開始時刻兩車的距離與時刻兩車的距離相等2、1916年愛因斯坦建立廣義相對論后預(yù)言了引力波的存在，2017年引力波的直接探測獲得了諾貝爾物理學(xué)獎．科學(xué)家們其實(shí)是通過觀測雙星軌道參數(shù)的變化來間接驗(yàn)證引力波的存在．如圖所示為某雙星系統(tǒng)A、B繞其連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動的示意圖，若A星的軌道半徑大于B星的軌道半徑，雙星的總質(zhì)量M，雙星間的距離為L，其運(yùn)動周期為T，則下列說法中正確的是A．A的質(zhì)量一定大于B的質(zhì)量B．A的線速度一定小于B的線速度C．L一定，M越小，T越小D．M一定，L越小，T越小3、如圖所示，a為放在赤道上相對地球靜止的物體，隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動，b為沿地球表面附近做勻速圓周運(yùn)動的人造衛(wèi)星（軌道半徑等于地球半徑），c為地球的同步衛(wèi)星，以下關(guān)于a、b、c的說法中正確的是（）A．a(chǎn)、b、c的向心加速度大小關(guān)系為B．a(chǎn)、b、c的向心加速度大小關(guān)系為C．a(chǎn)、b、c的線速度大小關(guān)系為D．a(chǎn)、b、c的周期關(guān)系為4、一質(zhì)點(diǎn)在做勻變速直線運(yùn)動，依次經(jīng)過四點(diǎn)。已知質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過段、段和段所需的時間分別為、、，在段和段發(fā)生的位移分別為和，則該質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的加速度為（）A． B． C． D．5、如圖所示，由絕緣輕桿構(gòu)成的正方形ABCD位于豎直平面內(nèi)，其中AB邊位于水平方向，頂點(diǎn)處分別固定一個帶電小球。其中A、B處小球質(zhì)量均為m，電荷量均為2q(q>0)；C、D處小球質(zhì)量均為2m，電荷量均為q?？臻g存在著沿DB方向的勻強(qiáng)電場，在圖示平面內(nèi)，讓正方形繞其中心O順時針方向旋轉(zhuǎn)90°，則四個小球所構(gòu)成的系統(tǒng)（）A．電勢能增加，重力勢能增加B．電勢能不變，重力勢能不變C．電勢能減小，重力勢能減小D．電勢能不變，重力勢能增加6、某物體以一定的初速度沿足夠長的斜面從底端向上滑去，此后該物體的運(yùn)動圖像不可能的是（圖中x是位移、v是速度、t是時間）A．A B．B C．C D．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選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖甲所示，a、b兩個絕緣金屬環(huán)套在同一個光滑的鐵芯上。t＝0時刻a、b兩環(huán)處于靜止?fàn)顟B(tài)，a環(huán)中的電流i隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示。下列說法中正確的是（）A．t2時刻兩環(huán)相互吸引B．t3時刻兩環(huán)相互排斥C．t1時刻a環(huán)的加速度為零D．t4時刻b環(huán)中感應(yīng)電流最大8、在傾角為θ的斜面上固定兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌PQ、MN，相距為L，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下．有兩根質(zhì)量均為m的金屬棒a、b，先將a棒垂直導(dǎo)軌放置，用跨過光滑定滑輪的細(xì)線與物塊c連接，連接a棒的細(xì)線平行于導(dǎo)軌，由靜止釋放c，此后某時刻，將b也垂直導(dǎo)軌放置，a、c此刻起做勻速運(yùn)動，b棒剛好能靜止在導(dǎo)軌上．a(chǎn)棒在運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌垂直，兩棒與導(dǎo)軌電接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．則（）A．物塊c的質(zhì)量是2msinθB．b棒放上導(dǎo)軌前，物塊c減少的重力勢能等于a、c增加的動能C．b棒放上導(dǎo)軌后，物塊c減少的重力勢能等于回路消耗的電能D．b棒放上導(dǎo)軌后，a棒中電流大小是9、如圖，一帶正電的點(diǎn)電荷固定于O點(diǎn)，兩虛線圓均以O(shè)為圓心，兩實(shí)線分別為帶電粒子M和N先后在電場中運(yùn)動的軌跡，a、b、c、d、e為軌跡和虛線圓的交點(diǎn)不計(jì)重力下列說法正確的是A．M帶負(fù)電荷，N帶正電荷B．M在b點(diǎn)的動能小于它在a點(diǎn)的動能C．N在d點(diǎn)的電勢能等于它在e點(diǎn)的電勢能D．N在從c點(diǎn)運(yùn)動到d點(diǎn)的過程中克服電場力做功10、如圖所示為理想變壓器，其原、副線圈的匝數(shù)比為4∶1，電壓表和電流表均為理想電表，原線圈接有的正弦交流電，圖中D為理想二極管，定值電阻R＝9Ω.下列說法正確的是A．時，原線圈輸入電壓的瞬時值為18VB．時，電壓表示數(shù)為36VC．電流表的示數(shù)為1AD．電流表的示數(shù)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）某小組利用圖甲所示的電路進(jìn)行“測電池的電動勢和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的操作過程為：閉合開關(guān)，讀出電流表的示數(shù)I和電阻箱的阻值R；改變電阻箱的阻值，記錄多組R、I的值，并求出的值，填寫在如下表格中。(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描出坐標(biāo)點(diǎn)，如圖乙所示，請?jiān)谧鴺?biāo)系中作出圖象____________；(2)由圖象求得電池的電動勢______V，內(nèi)阻_____Ω；（結(jié)果均保留兩位小數(shù)）(3)上述方案中，若考慮電流表內(nèi)阻對測量的影響，則電動勢E的測量值_____真實(shí)值，內(nèi)阻r的測量值____________真實(shí)值。（均選填“大于”、“等于”或“小于”）12．（12分）某實(shí)驗(yàn)小組采用圖甲所示的裝置“探究動能定理”即探究小車所受合外力做功與小車動能的變化之間的關(guān)系。該小組將細(xì)繩一端固定在小車上，另一端繞過定滑輪與力傳感器、重物相連。實(shí)驗(yàn)中，小車在細(xì)繩拉力的作用下從靜止開始加速運(yùn)動，打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上記錄小車的運(yùn)動情況，力傳感器記錄細(xì)繩對小車的拉力大小：（1）實(shí)驗(yàn)中為了把細(xì)繩對小車的拉力視為小車的合外力，要完成的一個重要步驟是_____；（2）若實(shí)驗(yàn)中小車的質(zhì)量沒有遠(yuǎn)大于重物的質(zhì)量，對本實(shí)驗(yàn)______影響（填“有”或“沒有”）；（3）實(shí)驗(yàn)時，下列物理量中必須測量的是______。A．長木板的長度LB．重物的質(zhì)量mC．小車的總質(zhì)量M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）如圖所示，Ⅰ、Ⅲ區(qū)域（足夠大）存在著垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，虛線MN、PQ分別為磁場區(qū)域邊界，在Ⅱ區(qū)域內(nèi)存在著垂直紙面向里的半徑為R的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場邊界恰好與邊界MN、PQ相切，S、T為切點(diǎn)，A、C為虛線MN上的兩點(diǎn)，且AS=CS=R，有一帶正電的粒子以速度v沿與邊界成30°角的方向從C點(diǎn)垂直磁場進(jìn)入Ⅰ區(qū)域，隨后從A點(diǎn)進(jìn)入Ⅱ區(qū)域，一段時間后粒子能回到出發(fā)點(diǎn)，并最終做周期性運(yùn)動，已知Ⅱ區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2為Ⅰ區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的6倍，Ⅲ區(qū)域與Ⅰ區(qū)域磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度相等，不計(jì)粒子的重力。求：(1)粒子第一次進(jìn)入Ⅱ區(qū)域后在Ⅱ區(qū)域中轉(zhuǎn)過的圓心角；(2)粒子從開始運(yùn)動到第一次回到出發(fā)點(diǎn)所經(jīng)歷的總時間。14．（16分）直角坐標(biāo)系xoy位于豎直平面內(nèi)，在第一象限存在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T、方向垂直于紙面向里、邊界為矩形的勻強(qiáng)磁場?，F(xiàn)有一束比荷為108C/kg帶正電的離子，從磁場中的A點(diǎn)（m，0）沿與x軸正方向成=60°角射入磁場，速度大小v0≤1.0×106m/s，所有離子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后均垂直穿過y軸的正半軸，不計(jì)離子的重力和離子間的相互作用。(1)求速度最大的離子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑；(2)求矩形有界磁場區(qū)域的最小面積；(3)若在x>0區(qū)域都存在向里的磁場，離子仍從A點(diǎn)以v0=106m/s向各個方向均勻發(fā)射，求y軸上有離子穿出的區(qū)域長度和能打到y(tǒng)軸的離子占所有離子數(shù)的百分比。15．（12分）熱氣球?yàn)榱吮阌谡{(diào)節(jié)運(yùn)動狀態(tài)，需要攜帶壓艙物，某熱氣球科學(xué)考察結(jié)束后正以大小為的速度勻速下降，熱氣球的總質(zhì)量為M，當(dāng)熱氣球離地某一高度時，釋放質(zhì)量為M的壓艙物，結(jié)果熱氣球到達(dá)地面時的速度恰好為零，整個過程中空氣對熱氣球作用力不變，忽略空氣對壓艙物的阻力，重力加速度為g，求:（1）釋放壓艙物時氣球離地的高度h;（2）熱氣球與壓艙物到達(dá)地面的時間差.

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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】

A．根據(jù)圖像可知，在內(nèi)車速度一直在增大，故A錯誤；B．圖像斜率表示加速度。如圖所示：內(nèi)車圖像斜率有兩個時刻與車圖像斜率相等，故B錯誤；C．時刻兩車并排行駛，在同一位置。圖像與軸所圍面積為位移，內(nèi)車正方向運(yùn)動的位移小于車正方向運(yùn)動的位移，則時刻車在車之后，故C錯誤；D．因?yàn)閷ΨQ，圖象圍成的面積相等，所以內(nèi)與內(nèi)兩車單向運(yùn)動的位移相等，則開始時刻兩車的距離與時刻兩車的距離相等，故D正確。故選D。2、D【解析】

A、根據(jù)萬有引力提供向心力，因?yàn)?，所以，即A的質(zhì)量一定小于B的質(zhì)量，故A錯誤；B、雙星系統(tǒng)角速度相等，根據(jù)，且，可知A的線速度大于B的線速度，故B錯誤；CD、根據(jù)萬有引力提供向心力公式得：，解得周期為，由此可知雙星的距離一定，質(zhì)量越小周期越大，故C錯誤；總質(zhì)量一定，雙星之間的距離就越大，轉(zhuǎn)動周期越大，故D正確；故選D．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道雙星靠相互間的萬有引力提供向心力，具有相同的角速度．以及會用萬有引力提供向心力進(jìn)行求解．3、A【解析】

AB．地球赤道上的物體與同步衛(wèi)星具有相同的角速度，所以ωa=ωc，根據(jù)a=rω2知，c的向心加速度大于a的向心加速度。根據(jù)得b的向心加速度大于c的向心加速度。即故A正確，B錯誤。C．地球赤道上的物體與同步衛(wèi)星具有相同的角速度，所以ωa=ωc，根據(jù)v=rω，c的線速度大于a的線速度。根據(jù)得b的線速度大于c的線速度，故C錯誤；D．衛(wèi)星C為同步衛(wèi)星，所以Ta=Tc，根據(jù)得c的周期大于b的周期，故D錯誤；

故選A。4、C【解析】

設(shè)A點(diǎn)的速度為v，由勻變速直線運(yùn)動的位移公式有聯(lián)立解得故C正確，ABD錯誤。故選C。5、D【解析】

讓正方形繞其中心O順時針方向旋轉(zhuǎn)90°，則電場力對四個小球做總功為：則系統(tǒng)電勢能不變；系統(tǒng)重力勢能變化量：則重力勢能增加；A．電勢能增加，重力勢能增加，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯誤；B．電勢能不變，重力勢能不變，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯誤；C．電勢能減小，重力勢能減小，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯誤；D．電勢能不變，重力勢能增加，與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確；故選D.6、C【解析】試題分析：物體上滑過程中，由于受力恒定，做勻減速直線運(yùn)動，故位移，如果上滑到最高點(diǎn)能下滑，則為拋物線，若物體上滑上最高點(diǎn)，不能下落，則之后位移恒定，AB正確；速度時間圖像的斜率表示加速度，上滑過程中加速度為，下滑過程中加速度，故上滑過程中加速度大于下滑過程中的加速度，C錯誤；如果物體上滑做勻減速直線運(yùn)動，速度減小到零后，重力沿斜面向下的分力小于最大靜摩擦力，則物體不會繼續(xù)下滑，故處于靜止?fàn)顟B(tài)，故D正確；考點(diǎn)：考查了運(yùn)動圖像【名師點(diǎn)睛】物體以一定的初速度沿足夠長的斜面，可能先向上做勻減速直線運(yùn)動，后向下做勻加速直線運(yùn)動，勻加速運(yùn)動的加速度小于勻減速運(yùn)動的加速度，物體返回時速度減小；可能先向上做勻減速直線運(yùn)動，后停在最高點(diǎn)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選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、ACD【解析】

AB．相互吸引還是相互排斥，就要看電流是增大還是減小，t2時刻與t3時刻，均處于電流減小階段，根據(jù)楞次定律，可知兩環(huán)的電流方向相同，則兩環(huán)相互吸引，A正確，B錯誤；C．t1時刻，a中電流產(chǎn)生磁場，磁場的變化使b中產(chǎn)生電流，才使兩線圈相互作用，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知磁場變化越快，電動勢越大，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知電流也越大，所以，作用力最大的時刻，也就是a中電流變化最快的時刻；在乙圖中，“變化最快”也就是曲線的斜率最大。t1時刻斜率為0，因此兩線圈沒有作用力，則加速度為零，C正確；D．雖然t4時刻的電流為零，但是根據(jù)該點(diǎn)的斜率，電流是變化的，也就是磁通量變化率最大，那么b環(huán)中感應(yīng)電動勢最大，則感應(yīng)電流最大，D正確。故選ACD。8、AD【解析】

b棒靜止說明b棒受力平衡，即安培力和重力沿斜面向下的分力平衡，a棒勻速向上運(yùn)動，說明a棒受繩的拉力和重力沿斜面向下的分力大小以及沿斜面向下的安培力三個力平衡，c勻速下降則c所受重力和繩的拉力大小平衡．由b平衡可知，安培力大小F安=mgsinθ，由a平衡可知F繩=F安+mgsinθ=2mgsinθ，由c平衡可知F繩=mcg；因?yàn)槔K中拉力大小相等，故2mgsinθ=mcg，即物塊c的質(zhì)量為2msinθ，故A正確；b放上之前，根據(jù)能量守恒知a增加的重力勢能也是由于c減小的重力勢能，故B錯誤；a勻速上升重力勢能在增加，故根據(jù)能量守恒知C錯誤；根據(jù)b棒的平衡可知F安=mgsinθ又因?yàn)镕安=BIL，故，故D正確；故選AD．考點(diǎn)：物體的平衡；安培力.9、ABC【解析】試題分析：由粒子運(yùn)動軌跡可知，M受到的是吸引力，N受到的是排斥力，可知M帶負(fù)電荷，N帶正電荷，故A正確．M從a到b點(diǎn)，庫侖力做負(fù)功，根據(jù)動能定理知，動能減小，則b點(diǎn)的動能小于在a點(diǎn)的動能，故B正確．d點(diǎn)和e點(diǎn)在同一等勢面上，電勢相等，則N在d點(diǎn)的電勢能等于在e點(diǎn)的電勢能，故C正確．D、N從c到d，庫侖斥力做正功，故D錯誤．故選ABC考點(diǎn)：帶電粒子在電場中的運(yùn)動【名師點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是根據(jù)曲線運(yùn)動的條件判斷出靜電力的方向，掌握判斷動能和電勢能變化的方向，一般的解題思路是根據(jù)動能定理判斷動能的變化，根據(jù)電場力做功判斷電勢能的變化．10、BD【解析】

A、將時刻代入瞬時值公式可知，時，原線圈輸入電壓的瞬時值為，A選項(xiàng)錯誤；B、電壓表的示數(shù)為有效值，輸入電壓的峰值為,根據(jù)正弦式交變電流有效值與最大值的關(guān)系可知，，B選項(xiàng)正確；C、D、電流表測量流過副線圈的電流，根據(jù)理想變壓器電壓和匝數(shù)的關(guān)系可知，副線圈的電壓為9V，正向?qū)〞r電流為1A，根據(jù)電流的熱效應(yīng)可知，解得：；故C選項(xiàng)錯誤，D選項(xiàng)正確．故選BD.【點(diǎn)睛】準(zhǔn)確掌握理想變壓器的特點(diǎn)及電壓、電流與匝數(shù)比的關(guān)系，明確電表測量的為有效值是解決本題的關(guān)鍵.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、3.85±0.055.85±0.20等于大于【解析】

(1)[1]圖象如圖所示。(2)[2][3]根據(jù)閉合電路歐姆定律可得變形為由圖象可得(3)[4][5]若考慮電流表內(nèi)阻對測量的影響，則表達(dá)式變?yōu)橐虼?，電動勢的測量無誤差，即電動勢E的測量值等于真實(shí)值，但是內(nèi)阻測量偏大，即內(nèi)阻r的測量值大于真實(shí)值。12、平衡摩擦力沒有C【解析】

（1）[1]實(shí)驗(yàn)前調(diào)節(jié)長木板的傾角以平衡摩擦力，以保證細(xì)繩的拉力等于小車受的合力；

（2）[2]由于有力傳感器測量繩的拉力，則沒必要使小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于重物和力傳感器的總質(zhì)量，即對本實(shí)驗(yàn)沒有影響；

（3）[3]實(shí)驗(yàn)中需要測量小車的動能，故需要知道小車的總質(zhì)量M，故AB錯誤，C正確。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)120°(2)【解析】

(1)粒子的運(yùn)動軌跡如圖所示，由幾何關(guān)系得，半徑粒子轉(zhuǎn)過的圓心角為粒子從點(diǎn)進(jìn)入Ⅱ區(qū)域，先做勻速直線運(yùn)動，且速度延長線剛好過Ⅱ區(qū)域圓形磁場的圓心，接著在磁場中做圓周運(yùn)動，離開時速度方向的反向延長線仍然過圓心設(shè)軌跡半徑為，由牛頓運(yùn)動定律知得故即連接，得得故此粒子第一次進(jìn)入Ⅱ區(qū)域后在Ⅱ區(qū)域轉(zhuǎn)過的圓心角為(2)粒子進(jìn)入Ⅲ區(qū)域時，