天津市南開區(qū)高三第五次模擬考試新高考物理試卷及答案解析

天津市南開區(qū)高三第五次模擬考試新高考物理試卷考生須知：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，質(zhì)量相同的三個(gè)小球從足夠長的斜面上同一點(diǎn)O分別以初速度v1、v2、v3水平拋出，落在斜面上的位置分別為A、B、C，已知OA=AB=BC，空氣阻力不計(jì)，則（）A．v1：v2：v3=1：2：3B．落到斜面時(shí)的速度方向不同C．落到斜面時(shí)的動(dòng)能之比為1：2：3D．落到斜面時(shí)的動(dòng)能增量之比為1：4：92、如圖所示，在鐵芯上、下分別繞有匝數(shù)n1=800和n2=200的兩個(gè)線圈，上線圈兩端u=51sin314tV的交流電源相連，將下線圈兩端接交流電壓表，則交流電壓表的讀數(shù)可能是

A．2.0V B．9.0VC．12.7V D．144.0V3、如圖所示，在豎直面內(nèi)，固定一足夠長通電導(dǎo)線a，電流水平向右，空間還存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。在通電導(dǎo)線a的正下方，用細(xì)線懸掛一質(zhì)量為m的導(dǎo)線b，其長度為L，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A．若使懸掛導(dǎo)線b的細(xì)線不受力，需要在導(dǎo)線b中通入水平向左的電流B．若導(dǎo)線b中通入方向向右、大小為Ⅰ的電流，細(xì)線恰好不受力，則導(dǎo)線a在導(dǎo)線b處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為C．若導(dǎo)線b中通入方向向右、大小為Ⅰ的電流，細(xì)線恰好不受力，則導(dǎo)線a在導(dǎo)線b處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為D．若導(dǎo)線b中通入方向向右、大小為Ⅰ的電流。細(xì)線恰好不受力，此時(shí)若使b中電流反向，大小不變，則每一根細(xì)線受到導(dǎo)線b的拉力大小將變成4、圖1是研究光的干涉現(xiàn)象的裝置示意圖，在光屏P上觀察到的圖樣如圖2所示。為了增大條紋間的距離，下列做法正確的是（）A．增大單色光的頻率B．增大雙縫屏上的雙縫間距C．增大雙縫屏到光屏的距離D．增大單縫屏到雙縫屏的距離5、下列關(guān)于物理學(xué)史、物理學(xué)研究方法的敘述中，正確的是（）A．庫侖提出一種觀點(diǎn)，認(rèn)為在電荷周圍存在著由它產(chǎn)生的電場B．伽利略通過觀察發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律C．牛頓通過多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因D．卡文迪許通過扭秤實(shí)驗(yàn)，測定出了萬有引力常量6、如圖所示，矩形線圈處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向水平向右的勻強(qiáng)磁場中，線圈通過電刷與定值電阻R及理想電流表相連接，線圈繞中心軸線OO以恒定的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，t=0時(shí)刻線圈位于與磁場平行的位置。已知線圈的匝數(shù)為n、面積為S、阻值為r。則下列說法正確的是（）A．t=0時(shí)刻流過電阻R的電流方向向左B．線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)表達(dá)式為enBSsintC．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，電阻R兩端的電壓為D．從t=0時(shí)刻起，線圈轉(zhuǎn)過60°時(shí)電阻R兩端的電壓為二、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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并處于方向垂直于紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中；質(zhì)量為m、帶電量為+Q的小滑塊從斜面頂端由靜止下滑．在滑塊下滑的過程中，下列判斷正確的是（）A．滑塊受到的摩擦力不變B．滑塊到地面時(shí)的動(dòng)能與B的大小無關(guān)C．滑塊受到的洛倫茲力方向垂直斜面向下D．B很大時(shí)，滑塊可能靜止于斜面上8、關(guān)于電磁波和機(jī)械波，下列說法正確的是A．電磁波在真空中自由傳播時(shí)，其傳播方向與電場強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度均垂直B．電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率有關(guān)C．電磁波可以發(fā)生衍射現(xiàn)象和偏振現(xiàn)象D．在真空中波長越短的電磁波周期越大E.聲波從空氣傳入水中時(shí)頻率不變，波長改變9、如圖是一輛汽車做直線運(yùn)動(dòng)的s-t圖象,對線段OA、AB、BC、CD所表示的運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是（）A．OA段運(yùn)動(dòng)最快B．AB段靜止C．CD段表示的運(yùn)動(dòng)方向與初始運(yùn)動(dòng)方向相反D．運(yùn)動(dòng)4h汽車的位移大小為30km10、如圖所示,絕緣材料制成的半徑為R的內(nèi)壁光滑圓軌道,豎直放置在水平地面上且左右恰被光滑擋板擋住,圓心O點(diǎn)固定著電荷量為Q的場源點(diǎn)電荷.一電荷量為q、可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球沿軌道內(nèi)壁做圓周運(yùn)動(dòng),當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)A時(shí),地面對軌道的彈力恰好為零.若軌道與小球的質(zhì)量均為,,忽略小球的電荷對Q形成的電場的影響，重力加速度為g,靜電力常量為.下列說法中正確的是（）A．軌道內(nèi)壁的電場強(qiáng)度處處相同B．軌道內(nèi)壁的電勢處處相等C．運(yùn)動(dòng)到與圓心等高的B點(diǎn)時(shí)，小球?qū)壍赖膲毫Υ笮镈．運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)C時(shí)，小球?qū)壍赖膲毫Υ笮槿?、?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）某興趣小組為研究一種蠟燭在水中的浮力，設(shè)置了如圖的實(shí)驗(yàn)裝置，透明玻璃管中裝有水，蠟燭用針固定在管的底部，當(dāng)拔出細(xì)針時(shí)，蠟燭能夠上?。疄檠芯肯灎T的運(yùn)動(dòng)情況，采用了智能手機(jī)的頻攝功能，拍攝頻率為10Hz.在實(shí)驗(yàn)過程中拍攝了100多張照片，取開始不久某張照片編號(hào)為0，然后依次編號(hào)，并取出編號(hào)為10的倍數(shù)的照片，使用照片編輯軟件將照片依次排列處理，以照片編號(hào)0的位置為起點(diǎn)，測量數(shù)據(jù)，最后建立坐標(biāo)系描點(diǎn)作圖，縱坐標(biāo)為位移，橫坐標(biāo)為照片編號(hào)，如圖所示．通過計(jì)算機(jī)擬合發(fā)現(xiàn)各點(diǎn)連線近似于拋物線，則蠟燭上升的加速度為________m/s2（保留2位有效數(shù)字）已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，忽略蠟燭運(yùn)動(dòng)受到的粘滯力，若要求蠟燭受到的浮力，還需要測量______________．12．（12分）某同學(xué)測量玻璃磚的折射率，準(zhǔn)備了下列器材：激光筆、直尺、刻度尺、一面鍍有反射膜的平行玻璃磚.如圖所示，直尺與玻璃磚平行放置，激光筆發(fā)出的一束激光從直尺上O點(diǎn)射向玻璃磚表面，在直尺上觀察到A、B兩個(gè)光點(diǎn)，讀出OA間的距離為20.00cm，AB間的距離為6.00cm，測得圖中直尺到玻璃磚上表面距離d1＝10.00cm，玻璃磚厚度d2＝4.00cm.玻璃的折射率n＝________，光在玻璃中傳播速度v＝________m/s(光在真空中傳播速度c＝3.0×108m/s，結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字).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，在xOy坐標(biāo)平面的第一象限內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，在第四象限內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場。有一質(zhì)量為m，電荷量為q，帶負(fù)電的粒子（重力不計(jì)）從坐標(biāo)原點(diǎn)O射入磁場，其入射方向與y軸負(fù)方向成45°角。當(dāng)粒子第一次進(jìn)入電場到達(dá)P點(diǎn)時(shí)速度大小為v0，方向與x軸正方向相同，P點(diǎn)坐標(biāo)為（4L，L）。求：（1）粒子從O點(diǎn)射入磁場時(shí)速度v的大??；（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。唬?）粒子從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)所用的時(shí)間。14．（16分）如圖，長，粗細(xì)均勻的玻璃管一端封閉。水平放置時(shí)，的空氣被水銀柱封住，水銀柱長。將玻璃管緩慢地轉(zhuǎn)到開口向下的豎直位置，然后豎直插入水銀槽，插入后有的水銀柱進(jìn)入玻璃管。設(shè)整個(gè)過程中溫度始終保持不變，大氣壓強(qiáng)。求插入水銀槽后管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)。15．（12分）某品牌汽車輪胎充氣后，溫度為時(shí)，胎內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為。已知該輪胎在胎壓小于或大于時(shí)，汽車行駛中會(huì)造成安全事故。胎內(nèi)氣體可看做理想氣體，輪胎容積恒為。（下列計(jì)算結(jié)果均保留一位小數(shù)）(1)求汽車安全工作環(huán)境的溫度范圍。（汽車工作環(huán)境的溫度與輪胎內(nèi)氣體的溫度相同）(2)若該汽車在的環(huán)境中工作，為了使其胎壓達(dá)到，求應(yīng)再向輪胎內(nèi)充入壓強(qiáng)為1atm、溫度為的理想氣體的體積。

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、C【解析】

A、設(shè)物體的初速度為v0，斜面的傾角為α，斜面落點(diǎn)到O點(diǎn)的長度為L．則小球落在斜面上時(shí)，有tanα=yx=12gt2v0t=gt2v0，得t=2v0tanαg,則有L=xcosα=v0tcos【點(diǎn)睛】三個(gè)小球做平拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的分解法，得出斜面的長度與初速度、運(yùn)動(dòng)時(shí)間的關(guān)系，本題中斜面的傾角反映了位移與水平方向的夾角，關(guān)鍵確定兩個(gè)方向的位移關(guān)系得出時(shí)間表達(dá)式．2、A【解析】

由得，其中，得，因此題中兩線圈并非處于理想狀態(tài)，會(huì)出現(xiàn)漏磁，所以交流電壓表的讀數(shù)小于9.0V，故選項(xiàng)A正確．3、C【解析】

ABC．根據(jù)右手螺旋定則，通電導(dǎo)線a在b處產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向里，b處磁感應(yīng)強(qiáng)度為，若使懸掛導(dǎo)線b的細(xì)線不受力，根據(jù)左手定則，需要在導(dǎo)線b中通入水平向右的電流，且滿足解得選項(xiàng)AB錯(cuò)誤，C正確；D．此時(shí)若使b中電流反向，大小不變，則導(dǎo)線b受安培力方向向下解得則每一根細(xì)線受到導(dǎo)線b的拉力將變成mg，D錯(cuò)誤。故選C。4、C【解析】

A．增大單色光頻率，則波長減小，根據(jù)公式可知，條紋間的距離減小，A不符合要求；B．增大雙縫屏上的雙縫間距d，根據(jù)公式可知，條紋間的距離減小，B不符合要求；C．增大雙縫屏到光屏的距離L，根據(jù)公式可知，條紋間的距離增大，C符合要求；D．根據(jù)公式可知，條紋間的距離與單縫屏到雙縫屏的距離無關(guān)，D不符合要求。故選C。5、D【解析】

A．法拉第提出一種觀點(diǎn)，認(rèn)為在電荷的周圍存在著由它產(chǎn)生的電場，故A錯(cuò)誤；B．開普勒通過分析第谷觀測的天文數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，故B錯(cuò)誤；C．伽利略通過理想斜面實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持，故C錯(cuò)誤；D．卡文迪許通過扭秤實(shí)驗(yàn)，測定出了萬有引力常量，故D正確。故選D。6、D【解析】

A．t=0時(shí)刻線框與磁場方向平行，即線框的速度與磁場方向垂直，右手定則可知，流過電阻R的電流方向向右，故A錯(cuò)誤；

B．從與中性面垂直的位置開始計(jì)，感應(yīng)電動(dòng)勢隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，且最大感應(yīng)電動(dòng)勢Em＝nBSω所以感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=nBSωcosωt（V）故B錯(cuò)誤；

C．線圈轉(zhuǎn)過的過程中，最大感應(yīng)電動(dòng)勢Em＝nBSω，則產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的有效值為E＝nBSω因此電阻R兩端的電壓為故C錯(cuò)誤；

D．線圈從t=0開始轉(zhuǎn)過60°時(shí)，電阻R兩端的電壓為故D正確。

故選D。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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、CD【解析】

AC．小滑塊向下運(yùn)動(dòng)的過程中受到重力，支持力，垂直斜面向下的洛倫茲力，摩擦力，向下運(yùn)動(dòng)的過程中，速度增大，洛倫茲力增大，支持力增大，滑動(dòng)摩擦力增大．故A錯(cuò)誤，C正確；B．B的大小不同，洛倫茲力大小不同，導(dǎo)致滑動(dòng)摩擦力大小不同，根據(jù)動(dòng)能定理，摩擦力功不同，到達(dá)底端的動(dòng)能不同，B錯(cuò)誤；D．滑塊之所以開始能動(dòng)，是因?yàn)橹亓Φ难匦泵娴姆至Υ笥谀Σ亮?，B很大時(shí)，一旦運(yùn)動(dòng)，不會(huì)停止，最終重力的沿斜面的分力等于摩擦力，小滑塊勻速直線運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道洛倫茲力的方向和洛倫茲力的大小以及能夠正確的受力分析，理清物體的運(yùn)動(dòng)狀況．8、ACE【解析】

A．電磁波傳播方向與電場方向、磁場方向均垂直，故A正確；B．電磁波在真空中傳播速度不變，與頻率無關(guān)，故B錯(cuò)誤；C．衍射是一切波都具有的現(xiàn)象，電磁波是橫波，只要是橫波就能發(fā)生偏振現(xiàn)象，故C正確；D．，周期與波長成正比，故D錯(cuò)誤；E．聲波從空氣傳入水中時(shí)頻率不變，因?yàn)椴ㄋ僮兇?，由，可知波長邊長，故E正確。故選：ACE。9、BC【解析】試題分析：直線運(yùn)動(dòng)的s-t圖象中斜率表示速度：CD段斜率最大，運(yùn)動(dòng)的最快，A錯(cuò)誤；AB段斜率為零，靜止，B正確；CD段（斜率為負(fù)）表示的運(yùn)動(dòng)方向與初始運(yùn)動(dòng)（斜率為正）方向相反，C正確；運(yùn)動(dòng)4h汽車的位移大小為零，D錯(cuò)誤．考點(diǎn)：本題考查直線運(yùn)動(dòng)的s-t圖象．10、BD【解析】

由點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式可知，場源點(diǎn)電荷在軌道內(nèi)壁處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小相等，但方向不同，A錯(cuò)誤；軌道內(nèi)壁上各點(diǎn)到場源點(diǎn)電荷的距離相同，電勢相等；帶電小球在A點(diǎn)時(shí),帶電小球?qū)壍赖膹椓ωQ直向上,大小等于，軌道對帶電小球的彈力豎直向下大小為，在A點(diǎn)對帶電小球有，從A到B由動(dòng)能定理得，在B點(diǎn)有，聯(lián)立解得在B點(diǎn)時(shí)軌道對小球的彈力為，根據(jù)牛頓第三定律可知在B點(diǎn)時(shí)小球?qū)壍赖膲毫Υ笮?，則選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在最低點(diǎn)C時(shí)，設(shè)軌道時(shí)小球的彈力為,則,由A到C由動(dòng)能定理有，聯(lián)立解得，根據(jù)牛頓第三定律知,運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)C時(shí),小球?qū)壍赖膲毫Υ笮椋瑒t選項(xiàng)D正確．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、或蠟燭的質(zhì)量m【解析】

(1)由圖可知，，，，，，根據(jù)逐差法可知：，其中，代入數(shù)可得，a=0.014m/s2；(2)根據(jù)牛頓第二定律可知：，所以還要測蠟燭的質(zhì)量m．12、1.22.5×108m/s.【解析】

第一空、作出光路圖如圖所示，根據(jù)幾何知識(shí)可得入射角i＝45°，設(shè)折射角為r，則tanr＝，故折射率n＝第二空、光在玻璃介質(zhì)中的傳播速度＝2.5×108m/s.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）（2）（3）【解析】

帶電粒子以與x軸成45°垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場后，在O點(diǎn)根據(jù)平行四邊性定則可得射入磁場時(shí)的速度；粒子在電場中運(yùn)動(dòng)根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程和幾何關(guān)系求出半徑，再根據(jù)牛頓第二