2022屆山東省青島經(jīng)濟開發(fā)區(qū)致遠中學高三下學期第五次調(diào)研考試物理試題含解析

2021-2022學年高考物理模擬試卷注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：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中，只有一項是符合題目要求的。1、輕繩一端系在質(zhì)量為m的物體A上，另一端系在一個套在粗糙豎直桿MN的圓環(huán)上?，F(xiàn)用水平力F拉住繩子上一點O，使物體A從圖中實線位置緩慢下降到虛線位置，但圓環(huán)仍保持在原來位置不動。則在這一過程中，環(huán)對桿的摩擦力F1和環(huán)對桿的壓力F2的變化情況是（）A．F1保持不變，F(xiàn)2逐漸增大 B．F1逐漸增大，F(xiàn)2保持不變C．F1逐漸減小，F(xiàn)2保持不變 D．F1保持不變，F(xiàn)2逐漸減小2、一質(zhì)量為m的物體在光滑水平面上以速度v0運動，t=0時刻起對它施加一與速度v0垂直、大小為F的水平恒力，則t時刻力F的功率為（）A．0 B． C． D．3、如圖所示，在半徑為R的半圓和長為2R、寬為的矩形區(qū)域內(nèi)充滿磁感應強度為B的勻強磁場，方向垂直于紙面向里。一束質(zhì)量為m、電量為q的粒子（不計粒子間相互作用）以不同的速率從邊界AC的中點垂直于AC射入磁場.所有粒子從磁場的EF圓弧區(qū)域射出（包括E、F點）其中EO與FO（O為圓心）之間夾角為60°。不計粒子重力.下列說法正確的是（）A．粒子的速率越大，在磁場中運動的時間越長B．粒子在磁場中運動的時間可能為C．粒子在磁場中運動的時間可能為D．粒子的最小速率為4、如圖所示，虛線a、b、c代表電場中的三個等勢面，相鄰等勢面之間的電勢差相等，即Uab=Ubc，實線為一帶負電的質(zhì)點僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運動軌跡，P、R、Q是這條軌跡上的三點，R點在等勢面b上，據(jù)此可知（）A．帶電質(zhì)點在P點的加速度比在Q點的加速度小B．帶電質(zhì)點在P點的電勢能比在Q點的小C．帶電質(zhì)點在P點的動能大于在Q點的動能D．三個等勢面中，c的電勢最高5、如圖所示，條形磁鐵放在水平粗糙桌面上，它的右端上方固定一根與條形磁誤垂直的長直導線。當導線中沒有電流通過時，磁鐵受到的支持力為，受到的摩擦力為。當導線中通以如圖所示方向的電流時，下列說法正確的是（）A．減小，水平向左 B．增大，水平向右C．減小，為零 D．增大，為零6、如圖，斜面上a、b、c三點等距，小球從a點正上方O點拋出，做初速為v0的平拋運動，恰落在b點．若小球初速變?yōu)関，其落點位于c，則（）A．v0<v<2v0 B．v=2v0C．2v0<v<3v0 D．v>3v0二、多項選擇題：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中，有多個選項是符合題目要求的。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、如圖所示，在光滑水平的平行導軌MN、HG左端接一阻值為的電阻（導軌電阻不計），兩軌道之間有垂直紙面向里的勻強磁場。一電阻也為的金屬桿，垂直兩導軌放在軌道上?，F(xiàn)讓金屬桿在外力作用下分別以速度v1、v2由圖中位置1勻速運動到位置2，兩次運動過程中桿與導軌接觸良好，若兩次運動的速度之比為，則在這兩次運動中下列說法正確的是（）A．R0兩端的電壓之比為U1:U2＝1:2B．回路中產(chǎn)生的總熱量之比Q1:Q2＝1:4C．外力的功率之比P1:P2＝1:2D．通過導體橫截面的電荷量q1:q2＝1:18、已知基態(tài)的電離能力是54.4eV，幾種金屬的逸出功如下表所示，的能級En與n的關系與氫原子的能級公式類似，下列說法不正確的是金屬鎢鈣鈉鉀銣W0（×10–19J）7.265.123.663.603.41A．為使處于靜止的基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，入射光子所需的能量最小為54.4eVB．為使處于靜止的基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，入射光子所需的能量最小為40.8eVC．處于n=2激發(fā)態(tài)的向基態(tài)躍遷輻射的光子能使上述五種金屬都產(chǎn)生光電效應現(xiàn)象D．發(fā)生光電效應的金屬中光電子的最大初動能最大的是金屬銣9、如圖甲所示，兩平行虛線間存在磁感應強度大小、方向與紙面垂直的勻強磁場，一正方形導線框abcd位于紙面內(nèi)，cd邊與磁場邊界平行。已知導線框一直向右做勻速直線運動，速度大小為1m/s，cd邊進入磁場時開始計時，導線框中感應電動勢隨時間變化的圖線如圖乙所示（感應電流的方向為順時針時，感應電動勢取正）。下列說法正確的是（）A．導線框的邊長為0.2mB．勻強磁場的寬度為0.6mC．磁感應強度的方向垂直紙面向外D．在t=0.2s至t=0.4s這段時間內(nèi)，c、d間電勢差為零10、如圖所示，甲、乙、丙是繞地球做勻速圓周運動的3艘飛船，下列說法正確的是（）A．丙開動發(fā)動機向后瞬時噴氣后，其勢能不變B．丙開動發(fā)動機向后瞬時噴氣后的一段時間內(nèi)，可能沿原軌道追上同一軌道上的乙C．甲受稀薄氣體的阻力作用后，其動能增大、勢能減小D．甲受稀薄氣體的阻力作用后，阻力做功大小與引力做功大小相等三、實驗題：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）某同學要測定一電源的電動勢E和內(nèi)阻r，實驗器材有：一只DIS電流傳感器（可視為理想電流表，測得的電流用I表示），一只電阻箱（阻值用R表示），一只開關和導線若干。該同學設計了如圖甲所示的電路進行實驗和采集數(shù)據(jù)。(1)該同學設計實驗的原理表達式是E=________（用r、I、R表示）。(2)該同學在閉合開關之前，應先將電阻箱調(diào)到________（選填“最大值”“最小值”或“任意值”），實驗過程中，將電阻箱調(diào)至如圖乙所示位置，則此時電阻箱接入電路的阻值為________Ω。(3)該同學根據(jù)實驗采集到的數(shù)據(jù)作出如圖丙所示的－R圖象，則由圖象可求得，該電源的電動勢E=______V，內(nèi)阻r=________Ω。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）12．（12分）為了探究物體質(zhì)量與加速度的關系，某同學設計了如圖所示的實驗裝置。質(zhì)量分別為m1和m2的兩個小車，用一條柔軟的輕繩通過滑輪連起來，重物的質(zhì)量為m0，忽略滑輪的質(zhì)量和各種摩擦，使兩車同時從靜止開始運動，同時停止，兩個小車發(fā)生的位移大小分別為x1和x2。(1)如果想驗證小車的質(zhì)量和加速度成反比，只需驗證表達式____________成立。(用題中所給物理量表示)(2)實驗中____________(填“需要”或“不需要”)滿足重物的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量。四、計算題：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）如圖所示為一巨大的玻璃容器，容器底部有一定的厚度，容器中裝一定量的水，在容器底部有一單色點光源，已知水對該單色光的折射率為4/3，玻璃對該單色光的折射率為1.5，容器底部玻璃的厚度為d，水的深度為2d．求：（1）該單色光在玻璃和水中傳播的速度（2）水面形成的圓形光斑的半徑（不考慮兩個界面處的反射光線）14．（16分）如圖所示，一金屬箱固定在傾角為的足夠長固定斜面上，金屬箱底面厚度不計，箱長l1=4.5m，質(zhì)量m1=8kg。金屬箱上端側(cè)壁A打開，距斜面頂端l2=5m?，F(xiàn)將質(zhì)量m2=1kg的物塊(可視為質(zhì)點)由斜面頂端自由釋放，沿斜面進入金屬箱，物塊進入金屬箱時沒有能量損失，最后與金屬箱下端側(cè)壁B發(fā)生彈性碰撞。碰撞的同時上端側(cè)壁A下落鎖定并釋放金屬箱。已知物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ1=0.3，與金屬箱內(nèi)表面間的動摩擦因數(shù)μ2=0.125，金屬箱與斜面間的動摩擦因數(shù)μ3=，重力加速度g取10m/s2，sin=0.6，cos=0.8，求：(1)物塊與金屬箱下端側(cè)壁B相碰前瞬間的速度；(2)物塊與金屬箱側(cè)壁第二次相碰前物塊的速度。(結(jié)果保留2位小數(shù))15．（12分）如圖所示，在矩形區(qū)域ABCD內(nèi)存在豎直向上的勻強電場，在BC右側(cè)Ⅰ、Ⅱ兩區(qū)域存在勻強磁場，L1、L2、L3是磁場的邊界（BC與L1重合），寬度相同，方向如圖所示，區(qū)域Ⅰ的磁感強度大小為B1．一電荷量為q、質(zhì)量為m（重力不計）的帶正電點電荷從AD邊中點以初速度v0沿水平向右方向進入電場，點電荷恰好從B點進入磁場，經(jīng)區(qū)域Ⅰ后又恰好從與B點同一水平高度處進入?yún)^(qū)域Ⅱ．已知AB長度是BC長度的倍．（1）求帶電粒子到達B點時的速度大?。唬?）求磁場的寬度L；（3）要使點電荷在整個磁場中運動的時間最長，求區(qū)域Ⅱ的磁感應強度B2的最小值．

參考答案一、單項選擇題：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中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解析】

以圓環(huán)、物體A及輕繩整體為研究對象，分析受力情況，如圖1所示，根據(jù)平衡條件得到，桿對環(huán)的摩擦力f=G保持不變；桿對環(huán)的彈力FN=F再以結(jié)點O為研究對象，分析受力情況，如圖2所示：設繩與豎直方向夾角為θ，由平衡條件得到F=mgtanθ當物體A從圖中實線位置緩慢下降到虛線位置過程中，θ逐漸減小，則F逐漸減小，F(xiàn)N逐漸減小。據(jù)牛頓第三定律可得，F(xiàn)1保持不變，F(xiàn)2逐漸減小。故D項正確，ABC三項錯誤。2、B【解析】

根據(jù)牛頓第二定律有因，則恒力F的方向為初速度為零的勻加速直線運動，t時刻的速度為根據(jù)功率的定義可知故B正確，ACD錯誤。故選B。3、B【解析】

ABC．粒子從F點和E點射出的軌跡如圖甲和乙所示；

對于速率最小的粒子從F點射出，軌跡半徑設為r1，根據(jù)圖中幾何關系可得：解得根據(jù)圖中幾何關系可得解得θ1=60°，所以粒子軌跡對應的圓心角為120°；

粒子在磁場中運動的最長時間為對于速率最大的粒子從E點射出，軌跡半徑設為r2，根據(jù)圖中幾何關系可得解得根據(jù)圖中幾何關系可得所以θ2＜60°，可見粒子的速率越大，在磁場中運動的時間越短，粒子的速率越小運動時間越長，粒子在磁場中運動的最長時間為，不可能為，故B正確、AC錯誤；

D．對從F點射出的粒子速率最小，根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得解得最小速率為故D錯誤。

故選B。4、D【解析】

A.等差等勢面P處比Q處密，則P處電場強度大，質(zhì)點受到的電場力大，加速度大，故A錯誤；D.根據(jù)軌跡彎曲的方向和電場線與等勢線垂直可知帶電質(zhì)點所受的電場力方向應向下，所以電場線方向向上，故c的電勢最高，故D正確.B.帶負電質(zhì)點在電勢高處電勢能小，可知質(zhì)點在P點的電勢能大，故B錯誤.C.帶電質(zhì)點的總能量守恒，即帶電質(zhì)點在P點的動能與電勢能之和不變，在P點的電勢能大，則動能小，故C錯誤.5、B【解析】

以導線為研究對象，由左手定則判斷可知導線所受安培力方向斜向右上方，根據(jù)牛頓第三定律可知，導線對磁鐵的反作用力方向斜向左下方，磁鐵有向左運動的趨勢，受到桌面水平向右的摩擦力；同時磁鐵對桌面的壓力增大，桌面對磁鐵的支持力也將增大。故選B。6、A【解析】

小球從a點正上方O點拋出，做初速為v0的平拋運動，恰落在b點，改變初速度，落在c點，知水平位移變?yōu)樵瓉淼?倍，若時間不變，則初速度變?yōu)樵瓉淼?倍，由于運動時間變長，則初速度小于2v0，故A正確，BCD錯誤．二、多項選擇題：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中，有多個選項是符合題目要求的。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、AD【解析】

A．兩種情況下桿產(chǎn)生的電動勢分別為、回路中的總電阻為R。故回路中兩次的電流分別為、故電流之比為根據(jù)歐姆定律，R0兩端的電壓之比故A正確；B．兩次運動所用的時間為故產(chǎn)生的熱量之比為故B錯誤；C．由于棒做勻速直線運動，故外力的功率等于回路中的功率，故故C錯誤。D．兩種情況下磁通量的變化量相同，則通過導體橫截面的電荷量為故通過電阻橫截面的電荷量為q1:q2=1:1故D正確。故選AD。8、AD【解析】根據(jù)玻爾理論，從基態(tài)躍遷到n=2所需光子能量最小，，A錯誤B正確．從n=2激發(fā)態(tài)的向基態(tài)躍遷輻射的光子能量為40.8eV，金屬鎢的逸出功為，故能使所列金屬發(fā)生光電效應，由表中的數(shù)據(jù)可知金屬銣的逸出功最小，C正確；根據(jù)愛因斯坦的光電效應方程可知道從銣打出的光電子的最大初動能最大，D正確．9、AC【解析】

A．根據(jù)法拉第電磁感應定律和圖象可知，感應電動勢故導線框的邊長故A正確；B．導線框的cd邊從進入磁場到離開磁場的時間為0.4s，故磁場的寬度s=vt=0.4m故B錯誤；C．根據(jù)楞次定律可知，磁感應強度的方向垂直紙面向外，故C正確；D．在t=0.2s至t=0.4s這段時間內(nèi)，ab邊和cd邊均切割磁感線，產(chǎn)生了感應電動勢，c、d間有電勢差，故D錯誤。故選AC。10、AC【解析】

A．丙向后瞬時噴氣后，速度增大，但位置尚未變化，其勢能不變，選項A正確；。B．綜合應用牛頓第二定律、功和能的推論。丙飛船向后瞬時噴氣后速度增大，之后離開原來軌道，軌道半徑變大，不可能沿原軌道追上同一軌道上的乙，選項B錯誤；CD．甲受稀薄氣體的阻力作用時，甲軌道半徑緩慢減小，做半徑減小的圓周運動，由可知其動能增大、勢能減小、機械能減小，由動能定理可知，即此過程中有阻力做功大小小于引力做功大小，選項C正確，D錯誤；故選AC.三、實驗題：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、I（R＋r）最大值216.3（6.1~6.4）2.5（2.4~2.6）【解析】

(1)[1]根據(jù)閉合電路歐姆定律，該同學設計實驗的原理表達式是E=I(R＋r)(2)[2]根據(jù)實驗的安全性原則，在閉合開關之前，應先將電阻箱調(diào)到最大值[3]根據(jù)電阻箱讀數(shù)規(guī)則，電阻箱接入電路的阻值為2×10Ω＋1×1Ω=21Ω(3)[4][5]由E=I（R＋r）可得圖像斜率等于得由于誤差(6.1~6.4)V均正確，圖像的截距得由于誤差(2.4~2.6)均正確12、不需要【解析】

(1)[1]根據(jù)運動學公式可知甲、乙兩車運動的加速度之比為要驗證“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量成反比”的結(jié)論，則滿足可得即等式近似成立，則可認為“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量成反比”；(2)[2]根據(jù)實驗裝置可知甲、乙兩車所受的合外力相等，而甲、乙兩車運動的時間相同，根據(jù)運動學公式可知甲、乙兩車運動的加速度之比等于甲、乙兩車運動的位移之比，所以只要測出甲、乙兩車的質(zhì)量和運動的位移就可驗證“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量成反比”的結(jié)論，故不需要滿足鉤碼的質(zhì)量遠小于任一小車的質(zhì)量。四、計算題：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）【解析】

（1）由得光在水中的速度為光在玻璃中的速度為（2）如圖所示：光恰好在水和空氣的分界面發(fā)生全反射時在玻璃與水的分界面上，由得則光斑的半徑．14、(1)；(2)，方向斜面向上【解析】

(1)物塊沿斜面下滑，設加速度為，末速度為，由牛頓第二定律得由運動學規(guī)律可得物塊進入金屬箱后，設加速度為，末速度為，由牛頓第二定律得由運動學規(guī)律可得解得(2)物塊與金屬箱側(cè)壁發(fā)生彈性碰撞，設碰后物塊與金屬箱的