安徽省定遠(yuǎn)縣藕塘中學(xué)2021-2022學(xué)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考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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，為某運(yùn)動(dòng)員(可視為質(zhì)點(diǎn))參加跳板跳水比賽時(shí)，其豎直方向的速度隨時(shí)間變化的v－t圖象以他離開跳板時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力。則下說法中正確的是（）A．t3時(shí)刻達(dá)到最高點(diǎn)B．t2時(shí)刻的位移最大C．t1時(shí)刻的加速度為負(fù)D．在t1~t2時(shí)間內(nèi)重力做功WG小于t2~t3時(shí)間內(nèi)克服阻力做功Wf2、場(chǎng)是物理學(xué)中的重要概念。物體之間的萬(wàn)有引力是通過引力場(chǎng)發(fā)生的，地球附近的引力場(chǎng)又叫重力場(chǎng)。若某點(diǎn)與地心相距x，類比電場(chǎng)強(qiáng)度的定義，該點(diǎn)的重力場(chǎng)強(qiáng)度用E表示。已知質(zhì)量均分布均勻的球殼對(duì)殼內(nèi)任一物體的萬(wàn)有引力為零，地球半徑為R。則能正確反應(yīng)E與x關(guān)系的圖像是（）A． B． C． D．3、水平地面上的物體由靜止開始豎直向上運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過程中，物體的動(dòng)能Ek與位移x的關(guān)系圖像如圖所示，則滿足機(jī)械能守恒的階段是（）A．0～h B．h～2h C．2h～3h D．3h～5h4、如圖所示，在傾角為30°的斜面上，質(zhì)量為1kg的小滑塊從a點(diǎn)由靜止下滑，到b點(diǎn)時(shí)接觸一輕彈簧?；瑝K滑至最低點(diǎn)c后，又被彈回到a點(diǎn)，已知ab=0.6m，bc=0.4m，重力加速度g取10m/s2，下列說法中正確的是（）A．滑塊滑到b點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大B．整個(gè)過程中滑塊的機(jī)械能守恒C．彈簧的最大彈性勢(shì)能為2JD．從c到b彈簧的彈力對(duì)滑塊做功為5J5、“天津之眼”是一座跨河建設(shè)、橋輪合一的摩天輪，是天津市的地標(biāo)之一．摩天輪懸掛透明座艙，乘客隨座艙在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．下列敘述正確的是（）A．摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，乘客的機(jī)械能保持不變B．在最高點(diǎn)，乘客重力大于座椅對(duì)他的支持力C．摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中，乘客重力的沖量為零D．摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，乘客重力的瞬時(shí)功率保持不變6、物體在做以下各種運(yùn)動(dòng)的過程中，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變的是（）A．勻速直線運(yùn)動(dòng) B．自由落體運(yùn)動(dòng) C．平拋運(yùn)動(dòng) D．勻速圓周運(yùn)動(dòng)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，固定的光滑斜面上有一小球，小球與豎直輕彈簧P和平行斜面的輕彈簧Q連接，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，則小球所受力的個(gè)數(shù)可能是（）A．2 B．3 C．4 D．58、如圖所示，航天器和衛(wèi)星分別在同一平面內(nèi)的1、2軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其半徑分別為r、2r，速率分別為v1和v2。航天器運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)突然加速到v3后沿曲線運(yùn)動(dòng)，其軌跡與軌道2交于B點(diǎn)，經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)速率和加速度分別為v4和a1，衛(wèi)星通過B點(diǎn)時(shí)加速度為a2。已知地球的質(zhì)量為M，質(zhì)量為m的物體離地球中心距離為r時(shí)，系統(tǒng)的引力勢(shì)能為（取物體離地球無窮遠(yuǎn)處引力勢(shì)能為零），物體沿AB曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能為零。則下列說法正確的是（）A．B．C．D．若航天器質(zhì)量為m0，由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中地球?qū)λ囊ψ龉?、質(zhì)譜儀又稱質(zhì)譜計(jì)，是根據(jù)帶電粒子在電磁場(chǎng)中能夠偏轉(zhuǎn)的原理，按物質(zhì)原子、分子或分子碎片的質(zhì)量差異進(jìn)行分離和檢測(cè)物質(zhì)組成的一類儀器。如圖所示為某品牌質(zhì)譜儀的原理示意圖，初速度為零的粒子在加速電場(chǎng)中，經(jīng)電壓U加速后，經(jīng)小孔P沿垂直極板方向進(jìn)入垂直紙面的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，旋轉(zhuǎn)半周后打在熒光屏上形成亮點(diǎn)。但受加速場(chǎng)實(shí)際結(jié)構(gòu)的影響，從小孔P處射出的粒子方向會(huì)有相對(duì)極板垂線左右相等的微小角度的發(fā)散（其他方向的忽略不計(jì)），光屏上會(huì)出現(xiàn)亮線，若粒子電量均為q，其中質(zhì)量分別為m1、m2（m2>m1）的兩種粒子在屏上形成的亮線部分重合，粒子重力忽略不計(jì)，則下列判斷正確的是（）A．小孔P處粒子速度方向相對(duì)極板垂線最大發(fā)散角θ滿足cosθ=B．小孔P處粒子速度方向相對(duì)極板垂線最大發(fā)散角θ滿足sinθ=C．兩種粒子形成亮線的最大總長(zhǎng)度為D．兩種粒子形成亮線的最大總長(zhǎng)度為10、如圖所示，足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬直導(dǎo)軌固定在水平面上，左側(cè)軌道間距為2d，右側(cè)軌道間距為d。軌道處于豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。質(zhì)量為2m、有效電阻為2R的金屬棒a靜止在左側(cè)軌道上，質(zhì)量為m、有效電阻為R的金屬棒b靜止在右側(cè)軌道上。現(xiàn)給金屬棒a一水平向右的初速度v0，經(jīng)過一段時(shí)間兩金屬棒達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。已知兩金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中始終相互平行且與導(dǎo)軌良好接觸，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，金屬棒a始終在左側(cè)軌道上運(yùn)動(dòng),則下列說法正確的是（）A．金屬棒b穩(wěn)定時(shí)的速度大小為B．整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中通過金屬棒a的電荷量為C．整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中兩金屬棒掃過的面積差為D．整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中金屬棒a產(chǎn)生的焦耳熱為三、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）利用如圖甲所示裝置研究雙縫干涉現(xiàn)象，安裝好儀器，調(diào)整光源的位置，使光源發(fā)出的光能平行地進(jìn)入遮光筒并照亮光屏。放置單縫和雙縫，使縫相互平行，調(diào)整各部件的間距，觀察白光的雙縫干涉圖樣，在光源和單縫間放置濾光片，使單一顏色的光通過后觀察單色光的雙縫干涉圖樣。用米尺測(cè)出雙縫到屏的距離L，用測(cè)量頭測(cè)出相鄰的兩條亮（或暗）紋間的距離，換用不同顏色的濾光片，觀察干涉圖樣的異同，并求出相應(yīng)的波長(zhǎng)。（1）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是________（填正確答案標(biāo)號(hào)）。A．增大單縫到雙縫的距離。干涉條紋間距變窄B．將藍(lán)色濾光片換成紅色濾光片，干涉條紋間距變窄C．換一個(gè)兩縫之間距離較大的雙縫，干涉條紋間距變窄D．去掉濾光片后，將觀察到彩色的干涉條紋（2）實(shí)驗(yàn)裝置中分劃板與螺旋測(cè)微器相連，第一次分劃板中心刻度線對(duì)齊第1條亮紋中心，螺旋測(cè)微器讀數(shù)為1.990mm，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪第二次分劃板中心刻度線對(duì)齊第10條亮紋中心，螺旋測(cè)微器的示數(shù)如圖乙所示。已知雙縫的間距為0.5mm，從雙縫到屏的距離為1m，則圖乙中螺旋測(cè)微器的示數(shù)是_______mm，求得相鄰亮紋的間距為________mm，所測(cè)光波的波長(zhǎng)為_______m（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。12．（12分）某同學(xué)利用拉力傳感器來驗(yàn)證力的平行四邊形定則，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．在貼有白紙的豎直板上，有一水平細(xì)桿MN，細(xì)桿上安裝有兩個(gè)可沿細(xì)桿移動(dòng)的拉力傳感器A、B，傳感器與計(jì)算機(jī)相連接．兩條不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線AC、BC(AC>BC)的一端結(jié)于C點(diǎn)，另一端分別與傳感器A、B相連。結(jié)點(diǎn)C下用輕細(xì)線懸掛重力為G的鉤碼D。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將拉力傳感器A、B靠在一起，然后不斷緩慢增大兩個(gè)傳感器A、B間的距離d，傳感器將記錄的AC、BC繩的張力數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，得到如圖乙所示張力F隨距離d的變化圖線。AB間的距離每增加0.2m，就在豎直板的白紙上記錄一次A、B、C點(diǎn)的位置．則在本次實(shí)驗(yàn)中，所用鉤碼的重力G＝________N；當(dāng)AB間距離為1.00m時(shí)，AC繩的張力大小FA＝________N；實(shí)驗(yàn)中記錄A、B、C點(diǎn)位置的目的是________________。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，ABCD為固定在豎直平面內(nèi)的軌道，其中ABC為光滑半圓形軌道，半徑為R，CD為水平粗糙軌道，一質(zhì)量為m的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從圓軌道中點(diǎn)B由靜止釋放，滑至D點(diǎn)恰好靜止，CD間距為4R。已知重力加速度為g。(1)求小滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)(2)求小滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，小滑塊對(duì)圓軌道壓力的大小(3)現(xiàn)使小滑塊在D點(diǎn)獲得一初動(dòng)能，使它向左運(yùn)動(dòng)沖上圓軌道，恰好能通過最高點(diǎn)A，求小滑塊在D點(diǎn)獲得的初動(dòng)能14．（16分）在地面上方足夠高的地方，存在一個(gè)高度d＝0.5m的“相互作用區(qū)域”(下圖中畫有虛線的部分)．一個(gè)小圓環(huán)A套在一根均勻直桿B上，A和B的質(zhì)量均為m，若它們之間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生Ff＝0.5mg的摩擦力。開始時(shí)A處于B的最下端，B豎直放置，A距“相互作用區(qū)域”的高度h＝0.8m，讓A和B一起從靜止開始下落，只要A處于“相互作用區(qū)域”就會(huì)受到豎直向上、大小F＝3mg的恒力作用，而“相互作用區(qū)域”對(duì)處于其中的桿B不產(chǎn)生作用力。桿B在下落過程中始終保持豎直，且桿的長(zhǎng)度能夠保證圓環(huán)A與桿不會(huì)分離。不計(jì)空氣阻力，取g＝10m/s2.求：(1)桿B的最下端剛進(jìn)人“相互作用區(qū)域”時(shí)的速度大?。?2)圓環(huán)A通過“相互作用區(qū)域”所用的時(shí)間；(3)為保證圓環(huán)A在空中運(yùn)動(dòng)過程中始終與桿不會(huì)分離，桿的最小長(zhǎng)度。15．（12分）圖示為深圳市地標(biāo)建筑——平安金融大廈。其內(nèi)置觀光電梯，位于觀景臺(tái)的游客可鳥瞰深圳的景觀。電梯從地面到116層的觀景臺(tái)只需58s，整個(gè)過程經(jīng)歷勻加速、勻速和勻減速，勻加速和勻減速階段的加速度大小相等，其上行最大加速度為10m/s。當(dāng)電梯加速上升時(shí)，質(zhì)量為50kg的人站在置于電梯地板的臺(tái)秤上時(shí)，臺(tái)秤的示數(shù)為65kg，g取10m/s2，求：(1)電梯加速上升的加速度大??；(2)觀景臺(tái)距地面的高度。

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】

A．運(yùn)動(dòng)員起跳時(shí)的速度方向向上，可知，t1時(shí)刻達(dá)到最高點(diǎn)，故A錯(cuò)誤。B．在0-t2時(shí)間內(nèi)，v-t圖象為直線，加速度不變，所以在0-t2時(shí)間內(nèi)人在空中，t1時(shí)刻達(dá)到最高點(diǎn)，t1-t2時(shí)間內(nèi)下落，t2時(shí)刻開始進(jìn)入水面，t3時(shí)刻達(dá)到水中最深處，t3時(shí)刻的位移最大，故B錯(cuò)誤。C．根據(jù)速度圖象的斜率表示加速度，知t1時(shí)刻的加速度為正，故C錯(cuò)誤。D．在t1-t3時(shí)間內(nèi)，根據(jù)動(dòng)能定理知即所以在t1~t2時(shí)間內(nèi)重力做功WG12小于t2~t3時(shí)間內(nèi)克服阻力做功Wf23，故D正確。故選D。2、C【解析】

電場(chǎng)中F=Eq，類比電場(chǎng)強(qiáng)度定義，當(dāng)x＞R時(shí)E引==g=即在球外E引與x2成反比；當(dāng)x＜R時(shí)，由于質(zhì)量均分布均勻的球殼對(duì)殼內(nèi)任一物體的萬(wàn)有引力為零，距地心r處的引力場(chǎng)強(qiáng)是有半徑為x的“地球”產(chǎn)生的。設(shè)半徑為x的“地球”質(zhì)量為Mx，則Mx=則E引=故C正確。故選C。3、C【解析】

0-h階段，動(dòng)能增加量為2mgh，重力勢(shì)能的增加量為mgh，所以機(jī)械能增加了3mgh；h-2h階段，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增加mgh，所以機(jī)械能不守恒；2h-3h階段，重力勢(shì)能增加mgh，動(dòng)能減小mgh，所以機(jī)械能守恒；3h-5h階段，重力勢(shì)能增加2mgh，動(dòng)能減小mgh，機(jī)械能增加，ABD錯(cuò)誤，不符合題意；C正確，符合題意。故選C。4、D【解析】

A．根據(jù)題中“小滑塊從a點(diǎn)由靜止下滑和又被彈回到a點(diǎn)”可知：滑塊和斜面間無摩擦，滑塊滑到b時(shí)，合力為重力沿斜面的分力，加速度和速度同向，繼續(xù)加速，當(dāng)重力沿斜面的分力和彈簧彈力相等時(shí)，速度最大，故A錯(cuò)誤；B．整個(gè)過程中，滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，滑塊的機(jī)械能從a到b不變，從b到c機(jī)械能逐漸減小，轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能，c到b彈簧的彈性勢(shì)能逐漸減小，滑塊的機(jī)械能逐漸增加，從b到a機(jī)械能不變，故B錯(cuò)誤；C．對(duì)滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)，從a到c過程，根據(jù)能量轉(zhuǎn)化關(guān)系有代入數(shù)據(jù)解得J故C錯(cuò)誤；D．從c到b彈簧的彈力對(duì)滑塊做正功，彈簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為滑塊的機(jī)械能，根據(jù)功能關(guān)系可知，彈簧的彈力對(duì)滑塊做了5J的功，故D正確。故選D。5、B【解析】摩天輪運(yùn)動(dòng)過程中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，乘客的速度大小不變，則動(dòng)能不變，但高度變化，所以機(jī)械能在變化，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；圓周運(yùn)動(dòng)過程中，在最高點(diǎn)由重力和支持力的合力提供向心力，即，所以重力大于支持力，選項(xiàng)B正確；轉(zhuǎn)動(dòng)一周，重力的沖量為I=mgT，不為零，C錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)過程中，乘客的重力大小不變，速度大小不變，但是速度方向時(shí)刻在變化，根據(jù)P=mgvcosθ可知重力的瞬時(shí)功率在變化，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．故選B．6、A【解析】

運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變是指物體速度的大小和方向都不變，即物體保持靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A項(xiàng)正確，BCD三項(xiàng)錯(cuò)誤。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、ABC【解析】

若P彈簧對(duì)小球向上的彈力等于小球的重力，此時(shí)Q彈簧無彈力，小球受2個(gè)力平衡。若P彈簧彈力為零，小球受重力、支持力、彈簧Q的拉力處于平衡，小球受3個(gè)力。若P彈簧彈力不為零，小球受重力、彈簧P的拉力、支持力、彈簧Q的拉力，小球受4個(gè)力平衡。由于斜面光滑，小球不受摩擦力，知小球不可能受5個(gè)力。故ABC正確，D錯(cuò)誤。故選ABC。8、AD【解析】

AB．在軌道1運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度在軌道2運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度即從A到B由能量守恒關(guān)系可知解得則選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；C．在B點(diǎn)時(shí)由可得則選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．若航天器質(zhì)量為m0，由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中地球?qū)λ囊ψ龉檫x項(xiàng)D正確。故選AD。9、AD【解析】

由題意知解得同理設(shè)左右最大發(fā)射角均為時(shí)，粒子光斑的右邊緣恰好與粒子光斑的左邊緣重合，如圖所示（圖中虛線為半圓軌跡和向左發(fā)散角軌跡，實(shí)線為半圓軌跡和向左發(fā)散軌跡），則聯(lián)立解得此時(shí)兩種粒子光斑總寬度為解得故選AD。10、BCD【解析】

A．對(duì)金屬棒a、b分別由動(dòng)量定理可得，聯(lián)立解得兩金屬棒最后勻速運(yùn)動(dòng)，回路中電流為0，則即則，A錯(cuò)誤；B．在金屬棒b加速運(yùn)動(dòng)的過程中，有即解得B正確；C．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得解得C正確；D．由能量守恒知，回路產(chǎn)生的焦耳熱則金屬棒a產(chǎn)生的焦耳熱D正確。故選BCD。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、CD13.8701.320【解析】

（1）[1]．根據(jù)，為雙縫間距，L為雙縫到屏的距離，增大單縫到雙縫的距離，干涉條紋間距不變，A錯(cuò)誤；將藍(lán)色濾光片換成紅色濾光片，由于紅光的波長(zhǎng)比藍(lán)光長(zhǎng)，干涉條紋間距變寬，B錯(cuò)誤；換一個(gè)兩縫之間距離較大的雙縫，干涉條紋間距變窄，C正確；去掉濾光片后，將觀察到白光彩色的干涉條紋，D正確。（2）[1][2][3]．根據(jù)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)規(guī)則可知讀數(shù)為13.870mm，第1條亮紋中心與第10條亮紋中心有9個(gè)間距，故把數(shù)據(jù)代入求得12、30.018.0BC繩張力的方向【解析】

[1]根據(jù)題意，由于AC＞BC，所以剛開始分開的時(shí)候，AC繩拉力為零，BC繩拉力等于鉤碼的重力，可知G=30.0N；[2]由題給圖象分析可以知道圖線Ⅱ?yàn)槔KAC拉力的圖象，則當(dāng)AB間距離為1.00m時(shí)，由圖線可以知道此時(shí)AC繩的張力大小FA＝18N；[3]實(shí)驗(yàn)中記錄A、B、C點(diǎn)位置的目的是記錄AC、BC繩張力的方向，從而便于畫出平行四邊形。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)0.25；(2)；(3)【解析】

(1)從B到D的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理得所以(2)設(shè)小滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度為，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得解得：設(shè)小滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)圓軌道對(duì)它的支持力為，根據(jù)牛頓第二定律得解得：根