2022年北京八中高三下學(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注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫(xiě)考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。2．試題所有答案必須填涂或書(shū)寫(xiě)在答題卡上，在試卷上作答無(wú)效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、分離同位素時(shí)，為提高分辨率，通常在質(zhì)諧儀內(nèi)的磁場(chǎng)前加一扇形電場(chǎng)．扇形電場(chǎng)由彼此平行、帶等量異號(hào)電荷的兩圓弧形金屬板形成，其間電場(chǎng)沿半徑方向．被電離后帶相同電荷量的同種元素的同位素離子，從狹縫沿同一方向垂直電場(chǎng)線進(jìn)入靜電分析靜電分器，經(jīng)過(guò)兩板間靜電場(chǎng)后會(huì)分成幾束，不考慮重力及離子間的相互作用，則A．垂直電場(chǎng)線射出的離子速度的值相同B．垂直電場(chǎng)線射出的離子動(dòng)量的值相同C．偏向正極板的離子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能比進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能大D．偏向負(fù)極板的離子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)動(dòng)量的值比進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)動(dòng)量的值大2、下列說(shuō)法正確的是（）A．布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)B．隨液體的溫度升高，布朗運(yùn)動(dòng)更加劇烈C．物體從外界吸收熱量，其內(nèi)能一定增加D．內(nèi)能是物體中所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能的總和3、宇航員在某星球表面以初速度2.0m/s水平拋出一物體，并記錄下物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，如圖所示，O為拋出點(diǎn)，若該星球半徑為4000km，引力常量G＝6.67×10－11N·m2·kg－2，則下列說(shuō)法正確的是（）A．該星球表面的重力加速度為16.0m/s2B．該星球的第一宇宙速度為4.0km/sC．該星球的質(zhì)量為2.4×1020kgD．若發(fā)射一顆該星球的同步衛(wèi)星，則同步衛(wèi)星的繞行速度可能大于4.0km/s4、如圖所示，橡皮筋的一端固定在O點(diǎn)，另一端拴一個(gè)可以看做質(zhì)點(diǎn)的物體，O點(diǎn)的正下方A處有一垂直于紙面的光滑細(xì)桿。已知橡皮筋的彈力與伸長(zhǎng)量成正比，現(xiàn)用水平拉力F使物體在粗糙的水平面上從B點(diǎn)沿水平方向勻速向右運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)，已知運(yùn)動(dòng)過(guò)程中橡皮筋處于彈性限度內(nèi)且物體對(duì)水平地面有壓力，下列說(shuō)法正確的是（）A．如果橡皮筋的自然長(zhǎng)度等于OA，物體所受地面的摩擦力變大B．如果橡皮筋的自然長(zhǎng)度等于OA，物體所受地面的支持力變小C．如果橡皮筋的自然長(zhǎng)度小于OA，物體所受地面的摩擦力變大D．如果橡皮筋的自然長(zhǎng)度小于OA，物體所受地面的支持力變小5、在如圖所示的電路中，理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為，電阻，電流表和電壓表均為理想交流電表，若電流表的示數(shù)為2A，電壓表的示數(shù)為30V，則電阻的阻值為（）A．45Ω B．55Ω C．65Ω D．75Ω6、2019年2月15日，一群中國(guó)學(xué)生拍攝的地月同框照，被外媒評(píng)價(jià)為迄今為止最好的地月合影之一。如圖所示，把地球和月球看做繞同一圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的雙星系統(tǒng)，質(zhì)量分別為M、m，相距為L(zhǎng)，周期為T(mén)，若有間距也為L(zhǎng)的雙星P、Q，P、Q的質(zhì)量分別為2M、2m，則（）A．地、月運(yùn)動(dòng)的軌道半徑之比為 B．地、月運(yùn)動(dòng)的加速度之比為C．P運(yùn)動(dòng)的速率與地球的相等 D．P、Q運(yùn)動(dòng)的周期均為二、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、如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子（不計(jì)重力），自A點(diǎn)以初速度v0射入半徑為R的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面，速度方向平行于CD，CD為圓的一條直徑，粒子恰好從D點(diǎn)飛出磁場(chǎng)，A點(diǎn)到CD的距離為。則（）A．磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B．磁感應(yīng)強(qiáng)度為C．粒子在磁場(chǎng)中的飛行時(shí)間為 D．粒子在磁場(chǎng)中的飛行時(shí)間為8、在科幻電影《流浪地球》中，流浪了2500年的地球終于圍繞質(zhì)量約為太陽(yáng)質(zhì)量的比鄰星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入了“新太陽(yáng)時(shí)代”。若“新太陽(yáng)時(shí)代”地球公轉(zhuǎn)周期與現(xiàn)在繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)周期相同，將“新太陽(yáng)時(shí)代”的地球與現(xiàn)在相比較，下列說(shuō)法正確的是A．所受引力之比為1：8B．公轉(zhuǎn)半徑之比為1：2C．公轉(zhuǎn)加速度之比為1：2D．公轉(zhuǎn)速率之比為1：49、如圖所示，一小球固定在輕桿上端，AB為水平輕繩，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，則桿對(duì)小球的作用力方向可能是()A．F1 B．F2 C．F3 D．F410、卡文迪許把自己測(cè)量引力常量的實(shí)驗(yàn)說(shuō)成是“稱量地球重量”。若已知引力常量，下列說(shuō)法正確的是（）A．根據(jù)火星的半徑和火星表面的重力加速度，可估算出火星的密度B．根據(jù)土星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的半徑和周期，可估算出土星的質(zhì)量C．根據(jù)金星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的半徑、周期和太陽(yáng)半徑，可估算出太陽(yáng)表面的重力加速度D．根據(jù)月球公轉(zhuǎn)的周期、月地距離和地球表面的重力加速度，可估算出地球的第一宇宙速度三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）某實(shí)驗(yàn)小組測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，可選用的實(shí)驗(yàn)器材如下：A．待測(cè)干電池B．電流表A1(0～200μA，內(nèi)阻為500Ω)C．電流表A2(0～0.6A，內(nèi)阻約為0.3Ω)D．電壓表V(0～15V，內(nèi)阻約為5kΩ)E．電阻箱R(0～9999.9Ω)F．定值電阻R0(阻值為1Ω)G．滑動(dòng)變阻器R′(0～10Ω)H．開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干(1)該小組在選擇器材時(shí)，放棄使用電壓表，原因是____________________。(2)該小組利用電流表和電阻箱改裝成一量程為2V的電壓表，并設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路，圖中電流表a為_(kāi)__________(選填“A1”或“A2”)，電阻箱R的阻值為_(kāi)__________Ω。(3)閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，讀出兩電流表的示數(shù)I1、I2的多組數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上描繪出I1－I2圖線如圖乙所示。根據(jù)描繪出的圖線，可得所測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)E＝_____V，內(nèi)阻r＝_____Ω。(保留兩位有效數(shù)字)12．（12分）某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)時(shí)，把數(shù)據(jù)記錄在表格中，數(shù)據(jù)是按加速度大小排列的，第8組數(shù)據(jù)中小車質(zhì)量和加速度數(shù)據(jù)漏記組號(hào)F/Nm/kga/m?s210.290.860.3420.140.360.3930.290.610.4840.190.360.5350.240.360.6760.290.410.7170.290.360.8180.2990.340.360.94(1)該同學(xué)又找到了第8組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的紙帶以及小車質(zhì)量，紙帶如圖乙所示。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率為50Hz，紙帶上標(biāo)出的每?jī)蓚€(gè)相鄰點(diǎn)之間還有4個(gè)打出來(lái)的點(diǎn)未畫(huà)出。請(qǐng)你幫助該同學(xué)求出第8組中的加速度a=___m/s2；(2)如果要研究加速度與力的關(guān)系，需取表格中___組數(shù)據(jù)（填組號(hào)），做圖像；如果要研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，需取表格中____組數(shù)據(jù)（填組號(hào)），做圖像。這種研究方法叫做_____法；(3)做出圖像如圖丙所示，由圖像_____（填“可以”或“不可以”）判斷a與m成正比。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖7所示是一透明的圓柱體的橫截面，其半徑R＝20cm，折射率為，AB是一條直徑，今有一束平行光沿AB方向射向圓柱體，試求：（1）光在圓柱體中的傳播速度；（2）距離直線AB多遠(yuǎn)的入射光線，折射后恰經(jīng)過(guò)B點(diǎn)．14．（16分）如圖所示，水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，某傾角為θ=37°的絕緣斜面固定于水平面上，頂端靜置一質(zhì)量為m=2kg的物塊，帶正電，電量為q=10-6C。若物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，電場(chǎng)強(qiáng)度為E=5×106V/m，且物塊能自由下滑到斜面底端。斜面高度為h=1m，已知：g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8試問(wèn)，物塊下滑到斜面底端過(guò)程中：(1)物塊與斜面摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能為多少；(2)物塊動(dòng)能的改變量；(3)物塊機(jī)械能的改變量。15．（12分）如圖，內(nèi)橫截面積為S的圓桶容器內(nèi)下部盛有密度為的某種液體，上部用軟塞封住一部分氣體，兩端開(kāi)口的薄壁玻璃管C下端插入液體中，上端從軟塞中穿出與大氣相通。氣缸B的下端有小孔通過(guò)一小段導(dǎo)管D與A中氣體相通，面積為，不計(jì)重力的輕活塞封住了一部分氣體。開(kāi)始C內(nèi)外的液面等高，A內(nèi)氣柱的長(zhǎng)度為h，保持溫度不變，緩慢向下壓B內(nèi)的活塞，當(dāng)活塞到達(dá)B底時(shí)，C內(nèi)液體剛好上升到A的內(nèi)上表面，此時(shí)C的下端仍在A的液體中。外界氣壓為p0，重力加速度為g，玻璃管C的橫截面積為0.1S，不計(jì)導(dǎo)管D內(nèi)氣體的體積。求：(1)此時(shí)作用在活塞上的壓力；(2)開(kāi)始時(shí)氣缸B內(nèi)氣體的長(zhǎng)度。

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、D【解析】垂直電場(chǎng)線射出的離子，在電場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律有，解得，同位素的質(zhì)量不同，所以垂直電場(chǎng)線射出的離子動(dòng)能的值相同，速度不同，動(dòng)量不同，AB錯(cuò)誤；偏向正極板的離子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)克服電場(chǎng)力做功，動(dòng)能比進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的小，C錯(cuò)誤；偏向負(fù)極板的離子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)，過(guò)程中電場(chǎng)力做正功，速度增大，動(dòng)量增大，故比進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)動(dòng)量的值大，D正確．2、B【解析】

A．布朗運(yùn)動(dòng)不是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，而是花粉顆粒的無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，布朗運(yùn)動(dòng)間接反映了液體分子是運(yùn)動(dòng)的，故選A錯(cuò)誤；B．隨液體的溫度升高，布朗運(yùn)動(dòng)更加劇烈，選項(xiàng)B正確；C．因?yàn)闇囟仍礁?，分子運(yùn)動(dòng)速度越大，故它的運(yùn)動(dòng)就越劇烈；物體從外界吸收熱量，如果還要對(duì)外做功，則它的內(nèi)能就不一定增加，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．內(nèi)能是物體中所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。3、B【解析】

A．物體做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有聯(lián)立解得該星球表面的重力加速度為，故A錯(cuò)誤；BC．設(shè)該星球的第一宇宙速度為，該星球的質(zhì)量為，在星球表面附近，則有解得故B正確，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有解得衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑越大，則繞行速度越小，第一守宙速度是繞星球表面運(yùn)行的速度，同步衛(wèi)星的速度一定小于4.0km/s，故D錯(cuò)誤；故選B。4、C【解析】

AB．設(shè)開(kāi)始時(shí)A離地面的高度為L(zhǎng)，設(shè)某一時(shí)刻橡皮筋與豎直方向的夾角為θ，則橡皮筋的彈力為其向上分力物體對(duì)地面的壓力為保持不變，因f=μN(yùn)，故摩擦力也保持不變，故AB錯(cuò)誤；CD．設(shè)開(kāi)始時(shí)A離地面的高度為L(zhǎng)，橡皮筋的自然長(zhǎng)度比OA小x，設(shè)某一時(shí)刻橡皮筋與豎直方向的夾角為θ，則橡皮筋的彈力為其向上分力物體對(duì)地面的壓力為由于變大，則物體對(duì)地面的壓力變大，因f=μN(yùn)，故摩擦力變大，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。5、B【解析】

原、副線圈兩端的電壓之比已知故則通過(guò)的電流副線圈的電流又因?yàn)?，所以通過(guò)原線圈的電流流過(guò)電流表的電流即解得故選B。6、D【解析】

雙星靠相互間的萬(wàn)有引力提供向心力，具有相同的角速度和周期，對(duì)兩顆星分別運(yùn)用牛頓第二定律和萬(wàn)有引力定律列式，進(jìn)行求解即可。【詳解】A．對(duì)于地、月系統(tǒng)，兩者具有相同的角速度和周期，萬(wàn)有引力提供向心力則地、月系統(tǒng)，兩者運(yùn)動(dòng)的軌道半徑之比為故A錯(cuò)誤；B．對(duì)于地、月系統(tǒng)，根據(jù)牛頓第二定律，得故B錯(cuò)誤；D．同理，P、Q系統(tǒng)，萬(wàn)有引力提供向心力P、Q系統(tǒng)的軌道半徑運(yùn)行周期同理，對(duì)于地、月系統(tǒng)，運(yùn)行周期聯(lián)立解得故D正確；C．根據(jù)得：地球的運(yùn)動(dòng)速率同理可得P運(yùn)動(dòng)速率聯(lián)立解得故C錯(cuò)誤。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、AC【解析】

粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，畫(huà)出運(yùn)動(dòng)軌跡，如圖所示：AB．A點(diǎn)到CD的距離，則：∠OAQ=60°，∠OAD=∠ODA=15°，∠DAQ=75°則∠AQD=30°，∠AQO=15°粒子的軌道半徑：粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：解得：故A正確B錯(cuò)誤；CD．粒子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角：α=∠AQD=30°粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為：粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：故C正確D錯(cuò)誤。故選：AC。8、BC【解析】

AB．地球繞行中心天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力提供向心力：解得：，“新太陽(yáng)時(shí)代”的地球的軌道半徑與現(xiàn)在的軌道半徑之比：萬(wàn)有引力：所以“新太陽(yáng)時(shí)代”的地球所受萬(wàn)有引力與現(xiàn)在地球所受萬(wàn)有引力之比：A錯(cuò)誤，B正確；C．萬(wàn)有引力提供加速度：所以“新太陽(yáng)時(shí)代”的地球公轉(zhuǎn)加速度與現(xiàn)在地球加速度力之比：C正確；D．萬(wàn)有引力提供向心力：所以“新太陽(yáng)時(shí)代”的地球公轉(zhuǎn)速率與現(xiàn)在地球公轉(zhuǎn)速率力之比：D錯(cuò)誤。故選BC。9、BC【解析】

小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，則桿對(duì)小球的作用力方向在重力與繩子拉力夾角的對(duì)頂角范圍內(nèi)（不含水平方向），如圖所示；所以桿對(duì)小球的作用力方向可能是F2和F3，故BC正確，AD錯(cuò)誤。故選BC。10、ACD【解析】

A．根據(jù)物體在火星表面受到重力等于萬(wàn)有引力可知解得可以求出火星密度，故A正確；

B．只能求出中心天體的質(zhì)量，環(huán)繞天體的質(zhì)量無(wú)法求出，故土星質(zhì)量無(wú)法求出，故B錯(cuò)誤；

C．金星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)解得太陽(yáng)的質(zhì)量太陽(yáng)半徑R已知，則表面重力加速度故C正確；

D．月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)可求解地球的質(zhì)量M，地球表面重力加速度g已知，根據(jù)黃金代換式GM=gR2，可以求出地球半徑R，根據(jù)可以求出地球的第一宇宙速度，故D正確。

故選ACD。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、量程太大，測(cè)量誤差大A195001.480.7～0.8均可【解析】

(1)[1].由于一節(jié)干電池電動(dòng)勢(shì)只有1.5V，而電壓表量程為15.0V，則量程太大，測(cè)量誤差大，所以不能使用電壓表；

(2)[2][3].改裝電壓表時(shí)應(yīng)選用內(nèi)阻已知的電流表，故電流表a選用A1；根據(jù)改裝原理可知：；(3)[4].根據(jù)改裝原理可知，電壓表測(cè)量的路端電壓為：U=10000I1；

根據(jù)閉合電路歐姆定律可知：10000I1=E-I2（r+R0）；根據(jù)圖象可知：E=1.48V；[5].圖象的斜率表示內(nèi)阻，故有：故有：r=0.8Ω12、0.90（0.89~0.92）2、4、5、7、91、3、6、7、8控制變量不可以【解析】

(1)[1]每?jī)蓚€(gè)相鄰點(diǎn)之間還有4個(gè)打出來(lái)的點(diǎn)未畫(huà)出，故相鄰點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為：T=0.02×5s=0.1s根據(jù)逐差公式可得，故加速度為代入數(shù)據(jù)可得.(2)[2]研究加速度與力的關(guān)系，需要保證質(zhì)量不變，選取2、4、5、7、9組數(shù)據(jù)。[3]研究加速度與質(zhì)