2024屆山西省長治二中等五校高三第五次模擬考試物理試卷含解析

2024屆山西省長治二中等五校高三第五次模擬考試物理試卷注意事項1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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、如圖所示，一根均勻柔軟的細繩質(zhì)量為m。兩端固定在等高的掛鉤上，細繩兩端的切線與水平方向夾角為θ，重力加速度為g。掛鉤對細繩拉力的大小為A． B．C． D．2、有趣的“雅各布天梯”實驗裝置如圖中圖甲所示，金屬放電桿穿過絕緣板后與高壓電源相接。通電后，高電壓在金屬桿間將空氣擊穿，形成弧光?；」庋刂疤焯荨毕蛏稀芭馈?，直到上移的弧光消失，天梯底部將再次產(chǎn)生弧光放電，如此周而復始。圖乙是金屬放電桿，其中b、b′是間距最小處。在弧光周而復始過程中下列說法中正確的是（）A．每次弧光上“爬”的起點位置是a、a′處B．每次弧光上“爬”的起點位置是b、b'處C．弧光消失瞬間，兩桿間b、b'處電壓最大D．弧光消失瞬間，兩桿間c、c'處場強最大3、如圖所示，D是一只理想二極管（正向電阻為零，反向電阻無窮大），電流只能從a流向b，A、B為間距很小且正對的平行金屬板，現(xiàn)有一帶電粒子（不計重力），從B板的邊緣沿平行B板的方向射入極板中，剛好落到A板正中央，以E表示兩極板間的電場強度，U表示兩極板間的電壓，表示粒子電勢能的減少量，若保持極板B不動，粒子射入板間的初速度不變，僅將極板A稍向上平移，則下列說法中正確的是A．E變小B．U變大C．不變D．若極板間距加倍，粒子剛好落到A板邊緣4、如圖所示，空間有兩個等量異種點電荷Q1和Q2，Q1帶正電、Q2帶負電，兩點電荷間的距離為L，O為連線的中點。在以Q1、Q2為圓心，為半徑的兩個圓上有A、B、C、D、M、N六個點，A、B、C、D為豎直直徑的端點，M、N為水平直徑的端點，下列說法中正確的是（）A．A、C兩點電場強度相同B．帶正電的試探電荷在M、N兩點時受到的電場力方向相反C．把帶正電的試探電荷從C點沿圓弧移動到N點的過程中電勢能不變D．帶負電的試探電荷在M點的電勢能小于在A點的電勢能5、一蹦床運動員豎直向上跳起，從離開蹦床算起，上升到最大高度一半所用的時間為t1，速度減為離開蹦床時速度一半所用的時間為t2，若不計空氣阻力，則t1A．t1<C．t16、如圖所示為氫原子的能級圖，按照玻耳理論，下列說法正確的是（）A．當氫原子處于不同能級時，核外電子在各處出現(xiàn)的概率是一樣的B．一個氫原子從n=4能級向基態(tài)躍遷，最多可輻射6種不同頻率的光子C．處于基態(tài)的氫原子可以吸收14eV的光子而發(fā)生電離D．氫原子從高能級躍遷到低能級，核外電子的動能減少，電勢能增加二、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、一質(zhì)量為m的物體以某一速度沖上一個傾角為37°的斜面，其運動的加速度的大小為0.9g．這個物體沿斜面上升的最大高度為H，則在這過程中()A．物體克服重力做功0.9mgHB．物體克服摩擦力做功0.6mgHC．物體的動能損失了1.5mgHD．物體的重力勢能增加了mgH8、如圖，質(zhì)量為、長為的直導線用兩絕緣細線懸掛于，并處于勻強磁場中．當導線中通以沿正方向的電流，且導線保持靜止時，懸線與豎直方向夾角為．則磁感應強度方向和大小可能為A．正向， B．正向，C．負向， D．沿懸線向上，9、一物體靜止在水平地面上，在豎直向上拉力F作用下開始向上運動，如圖甲。在物體向上運動過程中，其機械能E與位移x的關(guān)系圖象如圖乙，已知曲線上A點的切線斜率最大，不計空氣阻力，則A．在x1處物體所受拉力最大B．在x1~x2過程中，物體的動能先增大后減小C．在x1~x2過程中，物體的加速度先增大后減小D．在0~x2過程中，拉力對物體做的功等于克服物體重力做的功10、如圖（a），物塊和木板疊放在實驗臺上，物塊用一不可伸長的細繩與固定在實驗臺上的力傳感器相連，細繩水平．t=0時，木板開始受到水平外力F的作用，在t=4s時撤去外力．細繩對物塊的拉力f隨時間t變化的關(guān)系如圖（b）所示，木板的速度v與時間t的關(guān)系如圖（c）所示．木板與實驗臺之間的摩擦可以忽略．重力加速度取g=10m/s1．由題給數(shù)據(jù)可以得出A．木板的質(zhì)量為1kgB．1s~4s內(nèi)，力F的大小為0.4NC．0~1s內(nèi)，力F的大小保持不變D．物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為0.1三、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）某同學為了測一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻，找來了一塊電流表和三個定值電阻，電流表的規(guī)格為“0~10mA，30Ω”，三個定值電阻的阻值分別為2Ω、10Ω、120Ω，該同學連接了如圖所示的電路?；卮鹣铝袉栴}：(1)該電路中，R1的阻值為________，R2的阻值為________；(2)電鍵S1閉合至a，電鍵S2閉合至____，電鍵S3閉合至_____，電流表的讀數(shù)為I1；(3)電鍵S1閉合至b，電鍵S2閉合至____，電鍵S3閉合至_____，電流表的讀數(shù)為I2；(4)根據(jù)(2)(3)，可求得干電池的電動勢E=____________，內(nèi)電阻r=___________。12．（12分）某高一同學寒假時，在教材中查到木質(zhì)材料與金屬材料間的動摩擦因數(shù)為0.2，為了準確驗證這個數(shù)據(jù)，他設(shè)計了一個實驗方案，如圖甲所示，圖中長鋁合金板水平固定。（1）下列哪些操作是必要的_____A．調(diào)整定滑輪高度，使細繩與水平鋁合金板平行B．將鋁合金板墊起一個角度C．選盡量光滑的滑輪D．砝碼的質(zhì)量遠小于木塊的質(zhì)量（2）如圖乙所示為木塊在水平鋁合金板上帶動紙帶運動時打出的一條紙帶，測量數(shù)據(jù)如圖乙所示，則木塊加速度大小a＝_____m/s2（電火花計時器接在頻率為50Hz的交流電源，結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。（3）該同學在實驗報告中，將測量原理寫為：根據(jù)mg﹣μMg＝Ma，得．其中M為木塊的質(zhì)量，m為砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量，a為木塊的加速度，重力加速度為g。判斷該同學的做法是否正確，如不正確，請寫出μ的正確表達式：_____。（4）若m＝70g，M＝100g，則可測得μ＝_____（g取9.8m/s2，保留2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，半徑的光滑四分之一圓軌道MN豎直固定放置，末端N與一長的水平傳送帶相切，水平銜接部分摩擦不計，傳動輪（輪半徑很小）做順時針轉(zhuǎn)動，帶動傳送帶以恒定的速度v0運動。傳送帶離地面的高度，其右側(cè)地面上有一直徑的圓形洞，洞口最左端的A點離傳送帶右端的水平距離，B點在洞口的最右端?，F(xiàn)使質(zhì)量為的小物塊從M點由靜止開始釋放，經(jīng)過傳送帶后做平拋運動，最終落入洞中，傳送帶與小物塊之間的動摩擦因數(shù)，g取10m/s2，求：(1)小物塊到達圓軌道末端N時對軌道的壓力；(2)若，求小物塊在傳送帶上運動的時間；(3)若要使小物塊能落入洞中，求v0應滿足的條件。14．（16分）如圖，兩固定的絕緣斜面傾角均為θ，上沿相連．兩細金屬棒ab(僅標出a端)和cd(僅標出c端)長度均為L，質(zhì)量分別為2m和m；用兩根不可伸長的柔軟輕導線將它們連成閉合回路abdca，并通過固定在斜面上沿的兩光滑絕緣小定滑輪跨放在斜面上，使兩金屬棒水平．右斜面上存在勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向垂直于斜面向上．已知兩根導線剛好不在磁場中，回路電阻為R，兩金屬棒與斜面間的動摩擦因數(shù)均為μ，重力加速度大小為g.已知金屬棒ab勻速下滑．求：(1)作用在金屬棒ab上的安培力的大?。?2)金屬棒運動速度的大?。?5．（12分）如圖甲所示，足夠長的木板A靜止在水平面上，其右端疊放著小物塊B左端恰好在點。水平面以點為界，左側(cè)光滑、右側(cè)粗糙。物塊C（可以看成質(zhì)點）和D間夾著一根被壓縮的輕彈簧，并用細線鎖住，兩者以共同速度向右運動某時刻細線突然斷開，C和彈簧分離后撤去D，C與A碰撞（碰撞時間極短）并與A粘連，此后時間內(nèi)，A、C及B的速度一時間圖象如圖乙所示。已知A、B、C、D的質(zhì)量均為，A、C與粗糙水平面間的動摩擦因數(shù)相同，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度。求：（1）木板A與粗糙水平面間的動摩擦因數(shù)及B與A間的動摩擦因數(shù)；（2）細線斷開之前彈簧的彈性勢能。

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、A【解析】

先對掛鉤一端受力分析可知掛鉤對繩子的拉力和繩子對掛鉤的拉力相等：對繩子受力分析如右圖，正交分解：解得：，A正確，BCD錯誤。故選A。2、B【解析】

兩根金屬放電桿與高壓電源相接，在電極最近處場強最大，空氣首先被擊穿，每次弧光上“爬”的起點位置是b、b'處，在c、c'處距離最遠，場強最小，則最終弧光在c、c'處消失?；」庀查g，兩金屬桿之間沒有電場了。故選B。3、B【解析】

由可知d增大，電容器要放電，但二極管使電容器無法放電，Q不變，U增大，B正確；又可得，E不變，A錯誤；粒子電勢能減少量，，所以增大，C錯誤；對類平拋運動，得，第一次落在位置，d加倍，第二次落在位置，D錯誤．4、D【解析】

A．由等量異種點電荷的電場分布可知，A、C兩點電場強度大小相等，方向不同，故A錯誤；B．帶正電的試探電荷在M、N兩點時受到的電場力方向都水平向左，故B錯誤；C．由于C、N兩點離負點電荷距離相等，但C點離正點電荷更近，則C、N兩點電勢不同，則電勢能不同，故C錯誤；D．由于M、A兩點離正點電荷距離相等，但A點離負點電荷更近，則A點電勢更低，根據(jù)負電荷在電勢低處電勢能大，則帶負電的試探電荷在M點的電勢能小于在A點的電勢能，故D正確。故選D。5、A【解析】

根據(jù)速度位移公式得，設(shè)上升到最大高度一半的速度為v，則有：v0-聯(lián)立解得：v=則運動的時間為：t速度減為初速一半所用的時間為t1：t2則：t1＜t1．A．t1B．t1C．t1D．不能確定，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；故選A。6、C【解析】

A．當氫原子處于不同能級時，核外電子在各處出現(xiàn)的概率是不同的，選項A錯誤；B．一個氫原子從能級向基態(tài)躍遷，最多可輻射3種不同頻率的光子，大量處于能級的氫原子向基態(tài)躍遷，最多可輻射6種不同頻率的光子，選項B錯誤；C．處于基態(tài)的氫原子可以吸收14eV的光子而發(fā)生電離，選項C正確；D．氫原子從高能級躍遷到低能級，核外電子的動能增加，電勢能減少，選項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、CD【解析】

AD.重力勢能的增加量等于克服重力做的功mgH，故重力勢能增加了mgH，故A錯誤，D正確；B.物體上滑過程，根據(jù)牛頓第二定律，有：mgsin37°+f=ma，解得摩擦力大?。篺=0.3mg，物體克服摩擦力做功：Wf=0.3mg×=0.5mgH，故B錯誤；C．物體上滑過程,根據(jù)牛頓第二定律,得合外力大小為F合=ma=0.9mg，根據(jù)動能定理得：△Ek=?F合=?1.5mgH，故物體的動能減少了1.5mgH，故C正確．故選CD。8、BC【解析】試題分析：磁感應強度方向為z正方向，根據(jù)左手定則，直導線所受安培力方向沿y負方向，則導體不可能處于平衡狀態(tài)，選項A錯誤；磁感應強度方向為y正向時，根據(jù)左手定則，直導線所受安培力方向沿z正方向，此時細線的拉力為零，由平衡條件得：BIL=mg，解得：B=，選項B正確；磁感應強度方向為z負向時，根據(jù)左手定則，直導線所受安培力方向沿y正方向，由平衡條件得：BILcosθ=mgsinθ，解得：B=，選項C正確；當沿懸線向上時，由左手定則可知，安培力垂直于導線斜向左下方，導體不可能處于平衡狀態(tài)，選項D錯誤；故選BC.考點：物體的平衡；安培力；左手定則【名師點睛】此題是物體的平衡及安培力的方向判斷問題；左手定則和右手定則一定要區(qū)分開，如果是和力有關(guān)的則全依靠左手定則，即關(guān)于力的用左手，其他的（一般用于判斷感應電流方向）用右手定則；注意立體圖形和平面圖形的轉(zhuǎn)化.9、AB【解析】

A．E-x圖像的斜率代表豎直向上拉力F，物體靜止在水平地面上，在豎直向上拉力F作用下開始向上，說明在x=0處，拉力F大于重力，在0-x1過程中，圖像斜率逐漸增大，則拉力F在增大，x1處物體圖象的斜率最大，所受的拉力最大，故A正確；BC．在x1~x2過程中，圖象的斜率逐漸變小，說明拉力越來越小；在x2處物體的機械能達到最大，圖象的斜率為零，說明此時拉力為零。根據(jù)合外力可知，在x1~x2過程中，拉力F逐漸減小到mg的過程中，物體做加速度逐漸減小的加速運動，物體加速度在減小，動能在增大，拉力F=mg到減小到0的過程中，物體的加速度反向增大，物體做加速度逐漸增大的減速運動，物體的動能在減?。辉趚1~x2過程中，物體的動能先增大后減小，物體的加速度先減小后反向增大，故B正確，C錯誤；D．物體從靜止開始運動，到x2處以后機械能保持不變，在x2處時，物體具有重力勢能和動能，故在0~x2過程中，拉力對物體做的功等于克服物體重力做的功與物體的動能之和，故D錯誤。10、AB【解析】

結(jié)合兩圖像可判斷出0-1s物塊和木板還未發(fā)生相對滑動，它們之間的摩擦力為靜摩擦力，此過程力F等于f，故F在此過程中是變力，即C錯誤；1-5s內(nèi)木板與物塊發(fā)生相對滑動，摩擦力轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑒幽Σ亮?，由牛頓運動定律，對1-4s和4-5s列運動學方程，可解出質(zhì)量m為1kg，1-4s內(nèi)的力F為0.4N，故A、B正確；由于不知道物塊的質(zhì)量，所以無法計算它們之間的動摩擦因數(shù)μ,故D錯誤.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、2Ω120Ωdfce【解析】

(1)[1][2]從電路結(jié)構(gòu)中可看出，電流表與電阻R1并聯(lián)，改裝成大量程的電流表；電流表與電阻R2串聯(lián)，改裝成大量程的電壓表，所以R1的阻值為2Ω，R1分流為電流表的15倍，則改裝后的電流表的量程為160mA；R2的阻值為120Ω，電流表滿偏電壓為電阻R2分壓為電流表滿偏電壓的4倍，則改裝后的電壓表的量程為1.5V(2)[3][4]當電鍵S1閉合至a時，電路結(jié)構(gòu)為電阻R0與改裝后的電流表串聯(lián)，所以電鍵S2閉合至d，電鍵S3閉合至f(3)[5][6]當電鍵S1閉合至b時，電路結(jié)構(gòu)為電阻R0與改裝后的電壓表并聯(lián)，所以電鍵S2閉合至c，電鍵S3閉合至e(4)[7][8]由(2)中有=I1(190+16r)由(3)中有E=I2(RA+R2)+(I2+I2)r=I2(150+16r)兩式聯(lián)立解得E=，r=12、⑴AC⑵3.0⑶⑷0.18【解析】（1）實驗過程中，電火花計時器應接在頻率為50Hz的交流電源上，調(diào)整定滑輪高度，使細線與長木板平行，同時選盡量光滑的滑輪，這樣摩擦阻力只有木塊與木板之間的摩擦力，故AC是必要;本實驗測動摩擦因數(shù)，不需要平衡摩擦力，B項不必要；本實驗沒要求砝碼的重力大小為木塊受到的拉力大小，D項不必要。選AC．（2）由紙帶可知，兩個計數(shù)點的時間，根據(jù)推論公式，得.（3）對M、m組成的系統(tǒng)，由牛頓第二定律得：，解得，（4）將，，代入，解得：.【點睛】依據(jù)實驗原理，結(jié)合實際操作，即可判定求解；根據(jù)逐差法，運用相鄰相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出加