山西省太原市2022年高三下學期第五次調研考試物理試題含解析

2021-2022學年高考物理模擬試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結束后，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、電容器是一種常用的電學元件，在電工、電子技術中有著廣泛的應用。以下有關電容式傳感器在生活中應用說法正確的是（）甲：電容式觸摸屏乙：電容式壓力傳感器丙：電容式油位傳感器丁：電容式加速度傳感器A．甲圖中，手指作為電容器一電極，如果改用絕緣筆在電容式觸摸屏上仍能正常操作B．乙圖中，力F增大過程中，電流計中的電流從a流向bC．丙圖中，油箱液位上升時，電容變小D．丁圖中，當傳感器由靜止突然向左加速，電容器處于充電狀態(tài)2、如圖所示，A、B兩小球靜止在光滑水平面上，用輕彈簧相連接，A球的質量小于B球的質量．若用錘子敲擊A球使A得到v的速度，彈簧壓縮到最短時的長度為L1；若用錘子敲擊B球使B得到v的速度，彈簧壓縮到最短時的長度為L2，則L1與L2的大小關系為()A．L1>L2 B．L1<L2C．L1＝L2 D．不能確定3、研究光電效應現(xiàn)象的實驗裝置如圖（a）所示，用光強相同的黃光和藍光照射光電管陰極K時，測得相應的遏止電壓分別為U1和U2，產(chǎn)生的光電流I隨光電管兩端電壓U的變化規(guī)律如圖（b）所示。已知電子的質量為m，電荷量為－e，黃光和藍光的頻率分別為v1和v2，且v1<v2。則下列判斷正確的是（）A．U1<U2B．圖（b）中的乙線是對應黃光照射C．根據(jù)題述條件無法算出陰極K金屬的極限頻率D．用黃光照射時，光電子的最大初動能為eU24、有一種灌漿機可以將某種涂料以速度v持續(xù)噴在墻壁上，假設涂料打在墻壁上后便完全附著在墻壁上，涂料的密度為ρ，若涂料產(chǎn)生的壓強為p，不計涂料重力的作用，則墻壁上涂料厚度增加的速度u為()A． B． C． D．5、某銀行向在讀成人學生發(fā)放貸記卡，允許學生利用此卡存款或者短期貸款．一位同學將卡內余額類比成運動中的“速度”，將每個月存取款類比成“加速度”，據(jù)此類比方法，某同學在銀行賬戶“-500元”的情況下第一個月取出500元，第二個月取出1000元，這個過程可以類比成運動中的()A．速度減小，加速度減小B．速度增大，加速度減小C．速度增大，加速度增大D．速度減小，加速度增大6、如圖所示的電路中，電鍵、、、均閉合，是極板水平放置的平行板電容器，極板間懸浮著一油滴，下列說法正確的是（）A．油滴帶正電B．只斷開電鍵，電容器的帶電量將會增加C．只斷開電鍵，油滴將會向上運動D．同時斷開電鍵和，油滴將會向下運動二、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，某科研單位設計了一空間飛行器，飛行器從地面起飛時，發(fā)動機提供的動力方向與水平方向的夾角α＝60°，使飛行器恰好沿與水平方向的夾角θ＝30°的直線斜向右上方勻加速飛行，經(jīng)時間t后，將動力的方向沿逆時針旋轉60°同時適當調節(jié)其大小，使飛行器依然可以沿原方向勻減速直線飛行，飛行器所受空氣阻力不計．下列說法中正確的是()A．飛行器加速時動力的大小等于mgB．飛行器加速時加速度的大小為gC．飛行器減速時動力的大小等于mgD．飛行器減速飛行時間t后速度為零8、下列說法正確的是A．做簡諧振動的物體，速度和位移都相同的相鄰時間間隔為一個周期B．當障礙物的尺寸小于波長或與波長差不多時才能發(fā)生衍射C．波的周期與波源的振動周期相同，波速與波源的振動速度相同D．電磁波在與電場和磁場均垂直的方向上傳播E.相對論認為時間和空間與物質的運動狀態(tài)有關9、如圖所示，單匝線圈ABCD邊長為L，粗細均勻且每邊電阻均為R，在外力作用下以速度v向右勻速全部進入場強為B的勻強磁場，線圈平面垂直于磁場方向，且。以下說法正確的是（）A．當CD邊剛進入磁場時，CD兩點間電勢差為BLvB．若第二次以速度2v勻速全部進入同一磁場，則通過線圈某一橫截面電量是第一次的2倍C．若第二次以速度2v勻速全部進入同一磁場，則外力做功的功率為第一次的4倍D．若第二次以速度2v勻速全部進入同一磁場，則線圈中產(chǎn)生的熱量是第一次的2倍10、如圖所示，兩導軌所構成的平面與水平面成θ角，金屬桿ab、cd的電阻均為R，質量均為m，沿與導軌垂直的方向放置在導軌上，兩金屬桿與導軌構成回路。金屬桿的長度與導軌間的距離相等，且為L，金屬桿cd通過跨過定滑輪的細繩與電動機相連。為了保證金屬桿ab能在導軌上靜止不動，金屬桿cd需在電動機的帶動下沿導軌向上移動。整個空間存在與導軌平面垂直的勻強磁場，磁場的磁感應強度為B，不計一切摩擦阻力，下列各種判斷中正確的是（）A．若磁場方向垂直導軌平面向下，則回路中電流方向為a→d→c→b→aB．金屬桿cd沿導軌向上做勻速運動，速度大小v=C．細繩的拉力F=mgsinθD．電動機的輸出功率P=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）在研究“加速度與力的關系”實驗中，某同學根據(jù)學過的理論設計了如下裝置（如圖甲）：水平桌面上放置了氣墊導軌，裝有擋光片的滑塊放在氣墊導軌的某處（檔光片左端與滑塊左端齊平）。實驗中測出了滑塊釋放點到光電門（固定）的距離為s，擋光片經(jīng)過光電門的速度為v，鉤碼的質量為m，（重力加速度為g，摩擦可忽略）（1）本實驗中鉤碼的質量要滿足的條件是__；（2）該同學作出了v2—m的關系圖象（如圖乙），發(fā)現(xiàn)是一條過原點的直線，間接驗證了“加速度與力的關系”，依據(jù)圖象，每次小車的釋放點有無改變__（選填“有”或“無”），從該圖象還可以求得的物理量是__。12．（12分）現(xiàn)有一電池,電動勢E約為5V,內阻r約為50Ω,允許通過的最大電流為50mA．為測定該電池的電動勢和內阻,某同學利用如圖甲所示的電路進行實驗．圖中R為電阻箱,阻值范圍為0~999.9Ω,R．為定值電阻V為理想電壓表．（1）可供選用的R．有以下幾種規(guī)格,本實驗應選用的R．的規(guī)格為______(填選項序號字母)A．15Ω1.0WB．50Ω0.01WC．60Ω1.0WD．1500Ω6.0W（2）按照圖甲所示的電路圖,在答題卡上將圖乙所示的實物連接成實驗電路________．（3）連接好電路,閉合開關S,調節(jié)電阻箱的阻值,記錄阻值R和相應的電壓表示數(shù)U,測得多組實驗數(shù)據(jù),并作出如圖丙所示的1/U-1/R關系圖像,則電動勢E=____V,內阻r=____Ω．(結果均保留兩位有效數(shù)字)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，水平面上固定一傾角為=37°的斜面體，在其左側一定距離有一水平桌面，現(xiàn)將一可視為質點的物塊A由水平桌面的左端以初速度v0=6m/s向右滑動，滑到右端時與物塊B發(fā)生彈性碰撞，物塊B離開桌面后,經(jīng)過一段時間，剛好無碰撞地由光滑固定的斜面體頂端C點滑上斜面體已知桌面兩端之間的距離為x=4.0m，mB=1kg，物塊A與水平桌面之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.25，桌面與斜面體C點的高度差為h=0.45m，重力加速度取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，忽略空氣阻力。求：（1）物塊A的質量；（2）如果斜面體C點距離水平面的高度為H=4.8m，求從物塊A開始運動到物塊B到達D點的總時間。14．（16分）一輕彈簧左側固定在水平臺面上的A點，自然狀態(tài)右端位于O點。用質量為4m的物塊將彈簧壓縮到B點（不拴接），釋放后，物塊恰好運動到O點?，F(xiàn)換質量為m的同種材質物塊重復上述過程，物塊離開彈簧后將與平臺邊緣C處靜止的質量為km的小球正碰，碰后小球做平拋運動經(jīng)過t=0.4s擊中平臺右側傾角為θ=45°的固定斜面，且小球從C到斜面平拋的位移最短。已知物塊與水平臺面間的動摩擦因數(shù)μ=0.64，LBO=2Loc=0.5m，不計空氣阻力，滑塊和小球都視為質點，g取10m/s2。求：(1)物塊m與小球碰前瞬間速度的大??；(2)k的取值范圍。15．（12分）牛頓說：“我們必須普遍地承認，一切物體，不論是什么，都被賦予了相互引力的原理”．任何兩個物體間存在的相互作用的引力，都可以用萬有引力定律計算，而且任何兩個物體之間都存在引力勢能，若規(guī)定物體處于無窮遠處時的勢能為零，則二者之間引力勢能的大小為，其中m1、m2為兩個物體的質量，r為兩個質點間的距離（對于質量分布均勻的球體，指的是兩個球心之間的距離），G為引力常量．設有一個質量分布均勻的星球，質量為M，半徑為R．（1）該星球的第一宇宙速度是多少？（2）為了描述電場的強弱，引入了電場強度的概念，請寫出電場強度的定義式．類比電場強度的定義，請在引力場中建立“引力場強度”的概念，并計算該星球表面處的引力場強度是多大？（3）該星球的第二宇宙速度是多少？（4）如圖所示是一個均勻帶電實心球的剖面圖，其總電荷量為+Q（該帶電實心球可看作電荷集中在球心處的點電荷），半徑為R，P為球外一點，與球心間的距離為r，靜電力常量為k．現(xiàn)將一個點電荷-q（該點電荷對實心球周圍電場的影響可以忽略）從球面附近移動到p點，請參考引力勢能的概念，求電場力所做的功．

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】

A．甲圖中，絕緣筆與工作面不能形成一個電容器，所以不能在電容屏上進行觸控操作。故A錯誤。B．乙圖中，力F增大過程中，電容器極板間距減小，電容變大，電容器充電，電流計中的電流從b流向a，選項B錯誤；C．丙圖中，油箱液位上升時，正對面積變大，電容變大，選項C錯誤；D．丁圖中，當傳感器由靜止突然向左加速，電介質插入電容器，電容變大，電容器處于充電狀態(tài)，選項D正確。故選D。2、C【解析】

若用錘子敲擊A球，兩球組成的系統(tǒng)動量守恒，當彈簧最短時，兩者共速，則mAv＝(mA＋mB)v′解得v′＝彈性勢能最大，最大為ΔEp＝mAv2－(mA＋mB)v′2=若用錘子敲擊B球，同理可得mBv＝(mA＋mB)v″解得v″＝彈性勢能最大為ΔEp＝mBv2－(mA＋mB)v′2＝即兩種情況下彈簧壓縮最短時，彈性勢能相等，故L1＝L2故C正確。故選C。3、A【解析】

AB．根據(jù)光電效應方程則有在光電管中，遏止電壓滿足聯(lián)立方程有因為所以對于同一光電管和金屬藍光對應的遏止電壓大，則圖（b）中的乙線是對應藍光照射，A正確，B錯誤；C．極限頻率滿足則聯(lián)立兩式解得C錯誤；D．用黃光照射時，光電子的最大初動能為，D錯誤。故選A。4、B【解析】

涂料持續(xù)飛向墻壁并不斷附著在墻壁上的過程，速度從v變?yōu)?，其動量的變化源于墻壁對它的沖量，以極短時間Δt內噴到墻壁上面積為ΔS、質量為Δm的涂料(微元)為研究對象，設墻壁對它的作用力為F，涂料增加的厚度為h。由動量定理得F·Δt＝Δm·v又有Δm＝ρ·ΔSh所以涂料厚度增加的速度為u＝聯(lián)立解得u＝故選B。5、C【解析】

將每個月取款類比成“加速度”，第一個月取出500元，第二個月取出1000元，說明加速度變大，將卡內余額類比成運動中的“速度”，卡內貸款變多，則速度增大，故C正確。故選C。6、C【解析】

A．電容器的上極板與電源正極相連，帶正電，油滴受到豎直向下的重力和電場力作用，處于平衡狀態(tài)，故電場力方向豎直向上，油滴帶負電，故A錯誤。

B．只斷開電鍵S1，不影響電路的結構，電容器的電荷量恒定不變，故B錯誤。

C．只斷開電鍵S2，電容器電壓變?yōu)殡娫措妱觿?，則電容器兩極板間電壓增大，電場強度增大，油滴將會向上運動，故C正確。

D．斷開電鍵S3和S4，電容器電荷量不變，電場強度不變，油滴仍靜止，故D錯誤。

故選C。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、BC【解析】

AB．起飛時，飛行器受推力和重力，兩力的合力與水平方向成30°角斜向上，設動力為F，合力為Fb，如圖所示：

在△OFFb中，由幾何關系得：F=mgFb=mg由牛頓第二定律得飛行器的加速度為：a1=g故A錯誤，B正確；CD．t時刻的速率：v=a1t=gt推力方向逆時針旋轉60°，合力的方向與水平方向成30°斜向下，推力F'跟合力F'h垂直，如圖所示，此時合力大小為：F'h=mgsin30°動力大?。篎′＝mg飛行器的加速度大小為：到最高點的時間為：故C正確，D錯誤；

故選BC。8、ADE【解析】

A．做簡諧振動的物體，兩相鄰的位移和速度始終完全相同的兩狀態(tài)間的時間間隔為一個周期，故A正確；B．當障礙物的尺寸小于波長或與波長差不多時才能發(fā)生明顯衍射，故B錯誤；C．波的周期與波源的振動周期相同，波速是波在介質中的傳播速度，在均勻介質中波速是不變的，而波源的振動速度是波源做簡諧運動的速度，是時刻變化的，故C錯誤；D．電磁波在與電場和磁場均垂直的方向上傳播，電磁波是橫波，故D正確；E．相對論認為時間和空間與物質的運動狀態(tài)有關，故E正確。故選ADE。9、CD【解析】

A．當CD邊剛進入磁場時，電動勢E=BLv；則CD兩點間電勢差為選項A錯誤；B．設正方形邊長為L。根據(jù)感應電荷量經(jīng)驗公式，得：B、L、R都相等，所以兩次通過某一橫截面的電荷量相等．故B錯誤。

C．外力做功的功率等于電功率，即則外力做功的功率為第一次的4倍，選項C正確；D．根據(jù)焦耳定律得：線圈產(chǎn)生的熱量則得第二次與第一次線圈中產(chǎn)生的熱量之比為2：1，故D正確。10、BD【解析】

A．金屬桿ab靜止不動，所受安培力應沿導軌平面向上，若磁場垂直導軌平面向下，根據(jù)右手定則可判斷感應電流方向為a→b→c→d→a，故A錯誤；B．對金屬桿ab由平衡條件有mgsinθ=BIL金屬桿cd切割磁感線產(chǎn)生感應電流I=解得v=故B正確；C．由于金屬桿ab靜止不動，金屬桿cd勻速運動，由整體法有細繩拉力F=2mgsinθ故C錯誤；D．電動機的輸出功率等于細繩拉力的功率，功率P=Fv=故D正確。故選BD。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、鉤碼質量遠小于滑塊質量無滑塊質量【解析】

（1）設鉤碼質量為m，滑塊質量為M，對整體分析，根據(jù)牛頓第二定律，滑塊的加速度a=隔離對滑塊分析，可知細繩上的拉力FT=Ma=要保證繩子的拉力FT等于鉤碼的重力mg，則鉤碼的質量m要遠小于滑塊的質量M，這時有FT；（2）滑塊的加速度a=，當s不變時，可知加速度與v2成正比，滑塊的合力可以認為等于鉤碼的重力，滑塊的合力正比于鉤碼的質量，所以可通過v2﹣m的關系可以間接驗證加速度與力的關系，在該實驗中，s不變，v2—m的關系圖象是一條過原點的直線，所以每次小車的釋放點無改變；因為a與F成正比，則有：，則，結合圖線的斜率可以求出滑塊的質量M。12、C5.053【解析】

（1）定值電阻起保護作用，電動勢為5V，允許通過的電流為：50mA；由歐姆定律可得：；需要的保護電阻約為：100-50=50Ω；故電阻數(shù)值上BC均可以，但由于B中額定功率太小，所以額定電流過小，故應選擇C（60Ω，1.0W）；（2）根據(jù)原理圖圖，連接實物圖如圖所示：（3）由閉合電路歐姆定律得，可整理為，根據(jù)圖象可知，解得E=5.0V；，解得．【點睛】題考查測量電動勢和內電阻的實驗，注意只用電壓表和變阻箱測電動勢和內電阻的方法叫“伏歐法”，若用圖象解時，基本思路是：用學過的物理定律列出表達式，再結合數(shù)學整理表達出有關一次函數(shù)式的形式，再求出k和b即可．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）1kg；（2）2.1s?！窘馕觥?/p>

（1）由平拋運動規(guī)律，物塊B離開桌面