2021-2022學年安徽巢湖市高考物理五模試卷含解析

2021-2022學年高考物理模擬試卷

注意事項

1.考生要認真填寫考場號和座位序號。

2.試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。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、如圖甲所示的“襄陽碗”是古代軍隊攻打城池的裝置，其實質(zhì)就是一種大型拋石機，圖乙是其工作原理的簡化圖。將

質(zhì)量m=10kg的石塊，裝在與轉軸O相距L=5m的長臂末端口袋中，最初靜止時長臂與水平面的夾角30°,發(fā)

射時對短臂施力使長臂轉到豎直位置時立即停止運動，石塊靠慣性被水平拋出，落在水平地面上。若石塊落地位置與

拋出位置間的水平距離s=20m,不計空氣阻力，取g=10m/s2。以下判斷正確的是

B.石塊被拋出瞬間的速度大小

C.石塊即將落地時重力的瞬時功率為500nW

D.石塊落地的瞬時速度大小為15m/s

2、如圖所示，兩個相同的燈泡a、b和電阻不計的線圈L（有鐵芯）與電源E連接，下列說法正確的是

A.S閉合瞬間，a燈發(fā)光b燈不發(fā)光

B.S閉合，a燈立即發(fā)光，后逐漸變暗并熄滅

C.S斷開，b燈“閃”一下后熄滅

D.S斷開瞬間，a燈左端的電勢高于右端電勢

3、下列四幅圖涉及到不同的物理知識，其中說法正確的是（）

T：湯姆孫氣體放電管示意圖

A.圖甲：盧瑟福通過分析a粒子散射實驗結果，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子

B.圖乙：用中子轟擊鈾核使其發(fā)生聚變，鏈式反應會釋放出巨大的核能

C.圖丙：玻爾理論指出氫原子能級是分立的，所以原子發(fā)射光子的頻率也是不連續(xù)的

D.圖?。簻穼O通過電子的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核內(nèi)還有復雜結構

4、某靜電場中x軸上各點電勢分布圖如圖所示。一帶電粒子在坐標原點。處由靜止釋放，僅在電場力作用下沿x軸

正方向運動。下列說法正確的是

A.粒子一定帶負電

B,粒子在Xi處受到的電場力最大

C.粒子從原點運動到。過程中，電勢能增大

D.粒子能夠運動到X2處

5、如圖，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為1:2,原線圈與固定電阻尺串聯(lián)后，接入輸出電壓有效值恒定的正弦交

流電源。副線圈電路中負載電阻為可變電阻Ri,A、V是理想電表。當R2=2R時，電流表的讀數(shù)為1A,電壓表的讀

數(shù)為4V,則（）

A.電源輸出電壓為8V

B.電源輸出功率為4W

C.當及=8。時，變壓器輸出功率最大

D.當及=8。時，電壓表的讀數(shù)為3V

6、如圖所示，理想變壓器的原副線圈的匝數(shù)比為10：1,在原線圈接入“=30行sin（10（hrt）V的正弦交變電壓。若

閉合開關后燈泡L正常發(fā)光，且燈泡L正常發(fā)光時的電阻為1.5。，電壓表和電流表均為理想交流電表，則下列說法正

確的是（）

A.副線圈中交變電流的頻率為5HzB.電壓表的示數(shù)為3V

C.電流表的示數(shù)為20AD.燈泡L的額定功率為3W

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、下列說法正確的是（）

A.石墨和金剛石都是晶體，木炭是非晶體

B.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)過等容過程，吸收熱量，其內(nèi)能不一定增加

C.足球充足氣后很難壓縮，是因為足球內(nèi)氣體分子間斥力作用的結果

D.當液體與大氣相接觸時，液體表面層內(nèi)的分子所受其他分子作用力的合力總是指向液體內(nèi)部

E.氣體分子單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)，與單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)和氣體溫度有關

8、如圖所示為等離子體發(fā)電機的示意圖。N、S為兩個磁極，所夾空間可看作勻強磁場。一束含有正、負離子的等離

子體垂直于磁場方向噴入磁場中，另有兩塊相距為d的平行金屬板P、Q。每塊金屬板的寬度為a、長度為兒P、Q

板外接電阻若磁場的磁感應強度為8,等離子體的速度為丫，系統(tǒng)穩(wěn)定時等離子體導電的電阻率為夕。則下列說

法正確的是（）

A.Q板為發(fā)電機的正極B.Q板為發(fā)電機的負極

BdvabBvad2

C.電路中電流為D.電路中電流為

Rab+pdRab+pd

9、如圖所示為在“測電源電動勢和內(nèi)電阻”的實驗中得到的圖線。圖中。為路端電壓，/為干路電流，。、b為

圖線上的兩點，相應狀態(tài)下電源的效率分別為“、%，電源的輸出功率分別為巴、Pb,對應的外電阻為4、尺。

已知該電源輸出功率的最大值為匕皿，電源內(nèi)電阻為廣，由圖可知（）

A.&"=2：lB.%：%=1:2C.與：片,=1:1D.乙：月皿=8:9

10、甲、乙兩物體一開始沿同一條直線相向運動，在U0時刻甲、乙相距x=3m,它們的速度一時間圖象如圖所示。下

列說法正確的是（）

A.U2s時甲、乙速度相等，且恰好相遇

B.t=ls時甲、乙速度不等，但恰好相遇

C.f=ls時，乙的速度方向發(fā)生改變，U2s時追上甲

D.在4s時間內(nèi)，甲、乙相遇了兩次

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）某同學查閱電動車使用說明書知道自家電動車的電源是鉛蓄電池，他通過以下操作測量該電池的電動勢和

內(nèi)電阻.

甲乙丙

（1）先用多用電表粗測電池的電動勢.把多用電表的選擇開關撥到直流電壓50V擋，將兩表筆與電池兩極接觸，電表

的指針位置如圖甲所示，讀數(shù)為V.

（2）再用圖乙所示裝置進行精確測量.多用電表的選擇開關撥向合適的直流電流擋，與黑表筆連接的應是電池的

極.閉合開關，改變電阻箱的阻值K,得到不同的電流值/,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出圖象如圖丙所示.已知圖中直

線的斜率為縱軸截距為瓦電流檔的內(nèi)阻為小，則此電池的電動勢E=,內(nèi)阻r=（結果用字母A

b、以表示）.

（3）多用表直流電流檔的內(nèi)阻對電動勢的測量值大?。ㄟx填“有”或“無”）影響.

12.（12分）為測得某圓柱形金屬導體的電阻率，某同學設計了如下實驗。

（1）用螺旋測微器測它的直徑，如圖甲所示，為mm,用游標卡尺測它的長度，如圖乙所示，為cm。

J-S-15234cm

」一」」」

JT==_|0?JJ11IIr|Irl11I11U11J?J,irTT[?

____501020

圖甲圖乙

（2）用伏安法測得該金屬導體的伏安特性曲線如圖丙所示，則該金屬導體材料的電阻率與有關，并且電阻率隨

該物理量的增大而（填“增大”或“減小

（3）若把該金屬導體與一阻值為4.0￡2的定值電阻串聯(lián)后接在電源電動勢為3.0V、內(nèi)阻為1.0。的電源兩端，該金屬導體

的熱功率為.Wo（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，圓心為。的四分之一圓弧形接收屏5。，水平放置在光滑絕緣的水平桌面上，整個裝置處于

水平方向的勻強電場中，電場強度的方向垂直于直線A05?，F(xiàn)將一帶正電小球從A點沿40方向射出，其初動能為

Ek,小球恰好垂直打到圓弧上的C點。已知NBOC=0,取A點電勢"=0。

⑴求小球在C點的電勢能；

（2）若過C點作A8的垂線交A8于尸點（圖中未標出），試通過計算推導，證明。點恰好是AP的中點。

14.(16分)如圖所示，固定在水平面開口向上的導熱性能良好足夠高的汽缸，質(zhì)量為,"=5kg、橫截面面積為S=50cm2

的活塞放在大小可忽略的固定擋板上，將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在汽缸中，開始汽缸內(nèi)氣體的溫度為八=27℃、壓強

為pi=1.0xl0Spa。已知大氣壓強為0o=l.Oxlo5pa,重力加速度為g=10m/s2。

(1)現(xiàn)將環(huán)境的溫度緩慢升高，當活塞剛好離開擋板時，溫度為多少攝氏度？

(2)繼續(xù)升高環(huán)境的溫度，使活塞緩慢地上升〃=10cm,在這上過程中理想氣體的內(nèi)能增加了18J,則氣體與外界交換

的熱量為多少？

15.(12分)一長木板在水平地面上運動，在U0時刻將一相對于地面靜止的物塊輕放到木板上，以后木板運動的速度

一時間圖像如圖所示.己知物塊與木板的質(zhì)量相等，物塊與木板間及木板與地面間均有摩擦，物塊與木板間的最大靜

摩擦力等于滑動摩擦力，且物塊始終在木板上.取重力加速度的大小g=10m/s2.求：

(1)物塊與木板間、木板與地面間的動摩擦因數(shù)；

(2)從U0時刻到物塊與木板均停止運動時，物塊相對于木板的位移的大小.

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、C

【解析】

2

A、石塊被拋出后做平拋運動：h=L+LSimi,豎直方向：h=-gt,可得：，=逅5,故A錯誤；

22

B、石塊被拋出后做平拋運動，水平方向：s=v",可得：％=竺四機屈故B錯誤；

3

C、石塊即將落地時重力的瞬時功率為：P=mgv產(chǎn)mg?gt=500&W,故C正確；

D、石塊落地的瞬時速度大小為：口=后工行=小粵機"故D錯誤。

2、B

【解析】

A.閉合開關瞬間，兩小燈泡均有電流流過，同時發(fā)光，A錯誤；

B.閉合開關瞬間，a燈立即發(fā)光，根據(jù)楞次定律可知線圈中產(chǎn)生的阻礙原電流變大的感應電流逐漸減小至0,因為a

燈和線圈并聯(lián)，所以通過線圈的電流逐漸增大，通過a燈的電流逐漸減小，亮度逐漸減小，因為線圈電阻不計，所以

穩(wěn)定時a燈被短路，最后熄滅，B正確；

C.斷開開關瞬間，b燈斷路無電流流過，立即熄滅，C錯誤；

D.斷開開關瞬間，根據(jù)楞次定律可知，通過線圈的電流水平向右，所以線圈作為感應電動勢右端電勢高于左端，所

以a燈右端的電勢高于左端，D錯誤。

故選B。

3、C

【解析】

圖甲：盧瑟福通過分析a粒子散射實驗結果，得出原子的核式結構模型.故A錯誤.圖乙：用中子轟擊鈾核使其發(fā)

生裂變，裂變反應會釋放出巨大的核能.故B錯誤.圖丙：玻爾理論指出氫原子能級是分立的，所以原子發(fā)射光子

的頻率也是不連續(xù)的，故C正確；圖?。簻穼O通過電子的發(fā)現(xiàn)揭示了原子有復雜結構，天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了

原子核內(nèi)還有復雜結構.故D錯誤.故選C.

4、A

【解析】

由題中“一帶電粒子在坐標原點。處由靜止釋放”可知本題考查帶電粒子在非勻強電場中的運動，根據(jù)圖像和電勢變化

可分析本題。

【詳解】

A.由于從坐標原點沿x軸正方向電勢先升高后降低，因此電場方向先向左后向右，由于帶電粒子在坐標原點靜止釋

放，沿x軸正方向運動，由此可知粒子帶負電，故A正確：

B.由圖可知，圖像斜率即為電場強度，在由處斜率為零，因此電場強度最小，電場力也最小，故B錯誤；

C.從開始運動到XI處，電場力做正功，電勢能減小，故C錯誤；

D.由于粒子只在電場力的作用下運動，當運動到與開始時電勢相等的位置，粒子速度為零，不能到達*2處，故D

錯誤。

5、C

【解析】

A.當m=2品時，電流表的讀數(shù)為1A,電壓表的讀數(shù)為4V,所以尺2=4C,R=2Q,理想變壓齡原、副線圈匝數(shù)之比

為1：2,根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比得原線圈電壓是5=2V,根據(jù)電流與匝數(shù)成反比得原線圈電流是八=2A,所以電源輸

出電壓為

17=17I+/I/?I=2+2X2=6V

故A錯誤；

B.電源輸出功率為

P=Wi=12W

故B錯誤；

C.根據(jù)歐姆定律得副線圈電流為導，所以原線圈電流是2臺，所以

A2

6=2^--7?.U212%

12

7?228+&

變壓器輸出的功率

Pc——U?—=-1-4-4/?=,—=----14-4--

與（4+8）2兄+的+16

'4

9

所以當&=8。時，變壓器輸出的功率尸2最大，即為一W,故C正確;

2

D.當4=8。時，r2=6V,即電壓表的讀數(shù)為6V,故D錯誤。

故選C。

6、B

【解析】

A.根據(jù)3=2萬/可得該交變電流的頻率戶50Hz,變壓器不改變頻率，所以副線圈中交變電流的頻率為50Hz,A項

錯誤；

B.原線圈所接的交變電壓最大值為300V,則有效值為30V,根據(jù)3=24/,代入數(shù)值解得U=3V,即電壓表的示

數(shù)為3V,B項正確

C.燈泡L正常發(fā)光時，副線圈中的電流為

,U3

/=」2=—A=2A

R1.5

C項錯誤；

D.燈泡L的額定功率

P=pR=6W

D項錯誤。

故選B。

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。分。

7、ADE

【解析】

A.石墨和金剛石都是晶體，木炭是非晶體，A正確；

B.根據(jù)AUnQ+W可知，一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)過等容過程，W=O,吸收熱量。>0,則△〃>(),即其內(nèi)能一

定增加，B錯誤；

C.足球充氣后很難壓縮，是因為足球內(nèi)大氣壓作用的結果，C錯誤；

D.由于表面張力的作用，當液體與大氣相接觸時，液體表面層內(nèi)的分子所受其它分子作用力的合力總是沿液體的表

面，即表面形成張力，合力指向內(nèi)部，D正確；

E.氣體分子單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)，與單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)和氣體溫度有關，E正確。

故選ADE.

8、AC

【解析】

AB.等離子體進入板間受洛倫茲力而發(fā)生偏轉，由左手定則知：正電荷受到的洛倫茲力方向向下，負電荷受到的洛倫

茲力方向向上。則Q板為電源的正極。故A正確，B錯誤；

CD.離子在運動過程中同時受電場力和洛倫茲力，二力平衡時有

qvB=qE

又有

d

則流過R的電流為

R+r

內(nèi)電阻為

S=ah

_Bdvab

I=-----------

Rab+pd

故C正確，D錯誤。

故選AC。

9、ACD

【解析】

AC.設電流的最小分度為/,電壓的最小分度為U,則可知，電源的電動勢E=6U：Ua=4U,l/b=2l7；電流/產(chǎn)4/,人=81；

則由尸=0可知，故電源的輸出功率相等；

則閉合電路歐姆定律可知，

E=I(r+K)

代入解得：

Ratr=2：1；

故AC正確；

B.電源的效率〃定義為外電路電阻消耗的功率與電源的總功率之比。

1

P&IEE,

E為電源的總電壓(即電動勢)，在U-I圖象中，縱軸截距表示電動勢，根據(jù)圖象可知則

2

%=3

則

"b=2：1

故B錯誤;

D.當內(nèi)外電阻相等時，電源的輸出功率最大，此時電壓為3U,電流為61；故:

Pa：Pmax=8：9

故D正確；

故選ACD.

10、BD

【解析】

AC.由圖可知Uis時刻，乙的速度方向發(fā)生改變，Q2s時刻甲、乙速度相等，但由圖像與坐標軸圍成的面積表示位

移可知，乙圍成的面積是0,說明乙回到出發(fā)點，甲的位移4m,所以兩者此時沒有相遇，故AC錯誤；

B.f=ls時刻甲、乙速度不等，由圖像與坐標軸圍成的面積表示位移可知，乙位移是1m,甲的位移2m,兩都位移之

和剛好是3m,所以恰好相遇，故B正確；

D.f=ls時到U3s時，甲乙兩圖像與坐標軸圍成的面積相等，說明這段時間內(nèi)兩者的位移相等，由B項分析可知，t=ls

時恰好相遇，所以U3s時也恰好相遇，說明在U0到仁4s時間內(nèi)，甲乙僅相遇過二次，故D錯誤。

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->12.0；負一一無

kk

【解析】

(1)[1L電壓檔量程為50V,則最小分度為IV,則指針對應的讀數(shù)為12.0V；

⑵[2].作為電流表使用時，應保證電流由紅表筆流進，黑表筆流出，故黑表筆連接的是電池的負極；

[3][4].由閉合電路歐姆定律可得：

R+z*

變形可得：

—1=—rI—IR

IEE

則由圖可知：

L=b

E

—=k

E

則可解得：

E=L

k

b

r--

k

(3)[5].由于多用表存在內(nèi)電阻，所以由閉合電路歐姆定律得：

E=IR+I（R,、+r）

變形為:

由圖象可知斜率!=人和不考慮多用表的內(nèi)電阻時相同，所以多用表的內(nèi)電阻對電源電動勢的測量結果無影響。

12>0.6002.060溫度增大0.45

【解析】

(DID.螺旋測微器的讀數(shù)由固定刻度和可動刻度兩部分組成，直徑為

d=0.5mm+10?0x0.01mm=0.600mm

[2].游標卡尺的讀數(shù)由固定刻度和游標尺上的讀數(shù)兩部分組成，長度為

L=20mm+12x0.05mm=20.60mm=2.060cm

(2)[3][4J.由曲線可看出溫度升高電阻增大，電阻率增大；

⑶⑸.電源與4.0。的定值電阻串聯(lián)組成等效電源，有

U=E-I(R+r)=3.0-(4.0+1.0)1=3-51

在燈泡伏安特性曲線中作出電源的U-/圖象，兩圖象的交點坐標值為：17=1.5V,/=0.3A

燈泡功率為

P=W=1.5Vx0.3A=0.45W

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。

2

13、(1)Epc--Ektan。⑵證明見解析

【解析】

(1)設小球的質(zhì)量為帆初速度為％,小球在水平面內(nèi)只受電場力作用做類平拋運動垂直打在C點，可知小球在C點

的速度方向的反向延長線必過O點

由速度的合成分解關系可知小球在C點的速度為：

%

%=-Z

cost*

從A到C,由能量守恒定律有:

0-Epc=EkC—Ek

又：

Epc=-mv；=-m-&—=—與-

22cos-6cos~0

解得:

2

Epc=—Ektan0

(2)如答圖所示，設圓弧的半徑為K,AO間的距離為L,小球從A到C的位移倘向角為a,經(jīng)歷時間為右加速度

八at

tan6=—

%

1j

一7Q廣#at

tana=-......=-----

32%

得

tan6=2tana

由圖可知:

Rsin。

tana=-------------

L+Reos。

解得：

L=Reos0

又：

OP=Reos0

即：

OP=AO

O點恰好是AP的中點

14、(1)57℃；(2)73J

【解析】

(1)氣體的狀態(tài)參量

7；=27+273K=300K,=1.0xl05Pa

對活塞由平衡條件得

p2S=paS+mg

解得

0=l.lxl()5Pa

由查理定律得

工T2

解得

T2=33OK

則

r2=330-273℃=57℃

⑵繼續(xù)加熱時，理想氣體等壓變化，則溫度升高，體積增大，氣體膨脹對外界做功，外界對氣體做功

W=-p2sH=-55J

根據(jù)熱力學第一定律AU=W+Q,可得理想氣體從外界吸收的熱量

Q=AU-W=73J