山西省懷仁縣第八中學高三第五次模擬考試新高考物理試卷及答案解析

山西省懷仁縣第八中學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”上先填寫姓名和準考證號。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、在如圖所示裝置中，輕桿一端固定著一個質量可以忽略不計的定滑輪，兩物體質量分別為m1、m2，輕繩一端固定于a點，懸點a、b間的距離遠大于滑輪的直徑，動滑輪質量和一切摩擦不計。整個裝置穩(wěn)定時下列說法正確的是（）A．α可能大于βB．m1一定大于m2C．m1可能大于2m2D．輕桿受到繩子的作用力2、如圖所示，四根相互平行的固定長直導線、、、，其橫截面構成一角度為的菱形，均通有相等的電流，菱形中心為。中電流方向與中的相同，與、中的相反，下列說法中正確的是（）A．菱形中心處的磁感應強度不為零B．菱形中心處的磁感應強度方向沿C．所受安培力與所受安培力大小不相等D．所受安培力的方向與所受安培力的方向相同3、在真空中某點電荷Q的電場中，將帶電荷量為q的負試探電荷分別置于a（0,0,r）、b兩點時，試探電荷所受電場力的方向如圖所示，F(xiàn)a、Fb分別在yOz和xOy平面內(nèi)，F(xiàn)a與z軸負方向成角，F(xiàn)b與x軸負方向成角。已知試探電荷在a點受到的電場力大小為Fa=F，靜電力常量為k。則以下判斷正確的是（）A．電場力的大小Fb大于FB．a(chǎn)、b、O三點電勢關系為C．點電荷Q帶正電，且大小為D．在平面xOz上移動該試探電荷，電場力不做功4、如圖（甲）所示，質最m=2kg的小物體放在長直的水平地面上，用水平細線繞在半徑R=0.5m的薄圓筒上。t=0時刻，圓筒由靜止開始繞豎直中心軸轉動，其角速度ω隨時間t的變化規(guī)律如圖（乙）所示，小物體和地面間的動摩擦因數(shù)為0.1，重力加速度g=10m/s2。則下列判斷正確的是（）A．細線的拉力大小為4NB．細線拉力的瞬時功率滿足P=4tC．小物體的速度隨時間的變化關系滿足v=4tD．在0-4s內(nèi)，小物體受合力的沖量為4N?g5、在“用單擺測定重力加速度”的實驗中，實驗時用拉力傳感器測得擺線的拉力大小F隨時間t變化的圖象如圖所示，則該單擺的周期為（）A．t B．2t C．3t D．4t6、利用碘131()治療是臨床上常用的一種治療甲亢的方法，它是通過含有β射線的碘被甲狀腺吸收，來破環(huán)甲狀腺組織，使甲狀腺合成和分泌甲狀腺激素水平減少來達到治愈甲亢的目的。已知碘131發(fā)生β衰變的半衰期為8天，則以下說法正確的是（）A．碘131的衰變方程為B．碘131的衰變方程為C．32g碘131樣品經(jīng)16天后，大約有8g樣品發(fā)生了β衰變D．升高溫度可能會縮短碘131的半衰期二、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，定值電阻R和電阻箱電阻R串聯(lián)在恒定電壓為U的電路中，電壓表V1、V2和電流表A均為理想電表，且電壓表V1的示數(shù)大于電壓表V2的示數(shù)。已知電阻箱電阻R2的最大值大于定值電阻R1的值，若現(xiàn)在逐漸增大電阻箱的電阻直至最大，則下列有關說法正確的是（）A．不變，不變B．變大，變大C．電阻箱電阻消耗的功率逐漸增大D．電阻箱電阻消耗的功率先增大后減小8、如圖所示，足夠長的光滑導軌傾斜放置，其上端接有電阻R，勻強磁場垂直于導軌所在平面向上，始終垂直導軌的導體棒EF接入電路的有效電阻為r，導軌和導線電阻不計，在導體棒EF沿著導軌下滑的過程中，下列判斷正確的是（）A．感應電流在導體棒EF中方向從F到EB．導體棒受到的安培力方向沿斜面向下，大小保持恒定C．導體棒的機械能一直減小D．導體棒克服安培力做的功等于電阻R消耗的電能9、如圖所示的電路中，P為滑動變阻器的滑片．保持理想變壓器的輸入電壓不變，閉合電建S，下列說法正確的是A．P向下滑動時，燈L變亮B．P向下滑動時，變壓器的輸出電壓不變C．P向上滑動時，變壓器的輸入電流減小D．P向上滑動時，變壓器的輸出功率變大10、如圖，MN和PQ是兩根互相平行、豎直放置的光滑金屬導軌，導軌足夠長，電阻不計，勻強磁場垂直導軌平面向里。金屬桿ab垂直導軌放置，與導軌始終良好接觸，金屬桿具有一定的質量和電阻。開始時，將開關S斷開，讓金屬桿ab由靜止開始自由下落，經(jīng)過一段時間，再將開關S閉合，從閉合開關S開始計時，取豎直向下為正方向，則金屬桿運動的動能EK、加速度a、所受到的安培力，及電流表的示數(shù)，隨時間t變化的圖象可能是A． B． C． D．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）某同學要測量一電池的電動勢E和內(nèi)阻r，實驗器材有一個電阻箱R、一個開關S、導線若干和一個靈敏電流計G（滿偏電流1mA，內(nèi)阻未知）。由于G量程太小，需要改裝成量程更大的電流表A，實驗過程如下：(1)使用多用電表測靈敏電流計內(nèi)阻時，選擇開關撥至“×10”擋，歐姆檔調(diào)零后測量，指針的位置如圖甲所示，阻值為____Ω；(2)用圖乙電路圖進行測量，需要電流表A的量程為0.6A，則對靈敏電流計G進行改裝，需要在G兩端___（選填“并"或“串”）聯(lián)一個阻值為___Ω的電阻（結果保留一位有效數(shù)值）。(3)該同學在實驗中測出多組電流表A的電流I與電阻箱的阻值R的實驗數(shù)據(jù)，作出—R圖像。在坐標紙上做出如圖所示的圖線，由做出的圖線可知，該電池的電動勢是____V，內(nèi)電阻為______Ω（小數(shù)點后保留兩位數(shù)值）。12．（12分）為了探究當磁鐵靠近線圈時在線圈中產(chǎn)生的感應電動勢E與磁鐵移動所用時間Δt之間的關系，某小組同學設計了如圖所示的實驗裝置：線圈和光電門傳感器固定在水平光滑軌道上，強磁鐵和擋光片固定在運動的小車上，小車經(jīng)過光電門時，電腦會自動記錄擋光片的擋光時間Δt，以及相應時間內(nèi)的平均感應電動勢E。改變小車的速度，多次測量，記錄的數(shù)據(jù)如下表：次數(shù)測量值12345678E/V0.1160.1360.1700.1910.2150.2770.2920.329Δt/×10-3s8.2067.4866.2865.6145.3404.4623.9803.646（1）實驗操作過程中，線圈與光電門之間的距離_________________（選填“保持不變”或“變化”），從而實現(xiàn)了控制_________________不變。（2）在得到上述表格中的數(shù)據(jù)之后，他們想出兩種辦法處理數(shù)據(jù)。第一種是計算法：需要算出_____________________________，若該數(shù)據(jù)基本相等，則驗證了E與Δt成反比。第二種是作圖法：在直角坐標系中作出_____________________的關系圖線，若圖線是基本過坐標原點的傾斜直線，則也可驗證E與Δt成反比。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）在防控新冠肺炎疫情期間，青島市教育局積極落實教育部“停課不停學”的有關通知要求，號召全市中小學校注重生命教育，鼓勵學生鍛煉身體。我市某同學在某次短跑訓練中，由靜止開始運動的位移一時間圖像如圖所示，已知0~t0是拋物線的一部分，t0~5s是直線，兩部分平滑相連，求：(1)t0的數(shù)值；(2)該同學在0~t0時間內(nèi)的加速度大小。14．（16分）如圖所示，xOy坐標系在豎直平面內(nèi)，第一象限內(nèi)存在方向沿y軸負方向的勻強電場，第二象限有一半徑為R的圓形勻強磁場區(qū)域，圓形磁場區(qū)域與x軸相切于A點，與y軸相切于C點，磁場的磁感應強度為B，方向垂直紙面向外。在A點放置一粒子發(fā)射源，能向x軸上方180°角的范圍發(fā)射一系列的帶正電的粒子，粒子的質量為m、電荷量為q，速度大小為v=，不計粒子的重力及粒子間的相互作用。(1)當粒子的發(fā)射速度方向與y軸平行時，粒子經(jīng)過x軸時，坐標為（2R，0），則勻強電場的電場強度是多少?(2)保持電場強度不變，當粒子的發(fā)射速度方向與x軸負方向成60°角時，該帶電粒子從發(fā)射到達到x軸上所用的時間為多少?粒子到達的位置坐標是多少?(3)從粒子源發(fā)射出的帶電粒子到達x軸時，距離發(fā)射源的最遠距離極限值應為多少?15．（12分）如圖所示，在傾角=的足夠長斜面上放置一長木板，長木板質量M=3.0kg，其上表面光滑，下表面粗糙，木板的下端有一個凸起的擋板，木板處于靜止狀態(tài)，擋板到斜面底端的距離為7m。將質量為m=1.0kg的小物塊放置在木板上，從距離擋板L=1.6m處由靜止開始釋放。物塊下滑后與擋板相撞，撞擊時間極短，物塊與擋板的碰撞為彈性正碰，碰后木板開始下滑，且當木板沿斜面下滑至速度為零時，物塊與木板恰好發(fā)生第二次相撞。取重力加速度g=10m/s2。求：(1)物塊與木板第一次相撞后瞬間木板的速率；(2)長木板與斜面之間的動摩擦因數(shù)μ；(3)物塊與擋板在斜面上最多發(fā)生幾次碰撞。

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】

對m1分析可知繩子的拉力大小，對滑輪分析，由于滑輪放在一根繩子上，繩子兩端的張力相等，故可知兩繩子和豎直方向上的夾角相等，由共點力的平衡關系可得出兩質量的關系．【詳解】對m1分析可知，m1受拉力及本身的重力平衡，故繩子的拉力等于m1g；對于動滑輪分析，由于滑輪跨在繩子上，故兩端繩子的拉力相等，它們的合力一定在角平分線上；由于它們的合力與m1的重力大小相等，方向相反，故合力豎直向上，故兩邊的繩子與豎直方向的夾角α和β相等；故A錯誤；由以上可知，兩端繩子的拉力等于m1g，而它們的合力等于m1g，因互成角度的兩分力與合力組成三角形，故可知1m1g＞m1g，即m1一定小于1m1．但是m1不一定大于m1，故BC錯誤。輕桿受到繩子的作用力等于兩邊繩子的合力，大小為，選項D正確；故選D。【點睛】本題要注意題目中隱含的信息，記住同一繩子各部分的張力相等，即可由幾何關系得出夾角的關系；同時還要注意應用力的合成的一些結論．2、A【解析】

AB．由右手螺旋定則可知，L1在菱形中心處的磁感應強度方向OL2方向，21在菱形中心處的磁感應強度方向OL3方向，L3在菱形中心處的磁感應強度方向OL2方向，L4在菱形中心處的磁感應強度方向OL3方向，由平行四邊形定則可知，菱形中心處的合磁感應強度不為零，方向應在OL3方向與OL2方向之間，故A正確，B錯誤；C．L1和L3受力如圖所示，由于四根導線中的電流大小相等且距離，所以每兩根導線間的相互作用力大小相等，由幾可關系可知，所受安培力與所受安培力大小相等，方向不同，故CD錯誤；故選A。3、C【解析】

由題，F(xiàn)a、Fb分別在yOz和xOy平面內(nèi)，可知點電荷Q即在yOz平面內(nèi)，也在xOy平面內(nèi)，所以Q一定在坐標軸y上，過a點沿F的方向延長，與y軸交于Q點，設OQ之間的距離為y，由幾何關系得則aQ之間的距離連接bQ，則b受到的電場力的方向沿bQ的方向。由幾何關系得可知b點到O點的距離也是r，b到Q之間的距離也是2rA．b與a到Q點的距離相等，根據(jù)庫侖定律可知，試探電荷在b點受到的電場力與在a點受到的電場力是相等的，所以故A錯誤；B．負電荷受到的電場力指向Q，根據(jù)異性電荷相互吸引可知，Q帶正電，由于距離正電荷越近電勢越高，所以O點的電勢高，b與a點的電勢相等，即故B錯誤；C．由于點電荷Q帶正電，根據(jù)庫侖定律解得點電荷Q的電荷量為故C正確；D．平面xOz上各點到Q的距離不一定相等，所以各點的電勢不一定相等，則在平面xOz上移動該試探電荷，電場力不一定不做功，故D錯誤。故選C。4、D【解析】

AC．根據(jù)圖象可知，圓筒做勻加速轉動，角速度隨時間變化的關系式為圓筒邊緣線速度與物塊前進速度大小相同，根據(jù)得物體運動的加速度根據(jù)牛頓第二定律得解得細線的拉力大小為AC錯誤；B．細線拉力的瞬時功率故B錯誤；D．物體的合力大小為在0-4s內(nèi)，小物體受合力的沖量為故D正確。故選D。5、D【解析】

單擺經(jīng)過最低點時，速度最大，據(jù)牛頓第二定律知，單擺經(jīng)過最低點時擺線的拉力最大；從最低點到再次到達最低點所需時間等于半個周期，所以據(jù)圖象得，該單擺的周期為4t，故D項正確，ABC三項錯誤。6、B【解析】

AB．原子核衰變過程中放出電子，根據(jù)質量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，碘131的衰變方程為，故A錯誤，B正確；C．32g碘131樣品經(jīng)16天，即經(jīng)過2個半衰期，大約有8g樣品未發(fā)生衰變，衰變的質量為24g，故C錯誤；D．改變溫度或改變外界壓強都不會影響原子核的半衰期，故D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0分。7、AD【解析】

A．對于定值電阻，根據(jù)歐姆定律有：故A正確；B．將定值電阻和恒定電壓電路等效成一個電源，其中U是等效電動勢，R1是等效內(nèi)阻，可得故B錯誤；CD．在等效電路中，當R2=R1，電阻箱電阻消耗的功率最大，又依題意可知電阻箱的原阻值小于定值電阻R1，可見，在逐漸增大電阻箱的電阻直至最大的過程中，電阻箱電阻消耗的功率先增大后減小，故C錯誤，D正確。故選AD。8、AC【解析】根據(jù)右手定則知，感應電流的方向為F到E，故A正確．下滑過程中，根據(jù)左手定則知，安培力的方向沿斜面向上，由于導體棒下滑的過程中速度增大，則感應電動勢增大，電流增大，安培力增大，故B錯誤．導體棒向下運動的過程中，除重力做功外，安培力做負功，則導體棒的機械能一直減小，故C正確．根據(jù)功能關系知，克服安培力做功等于整個回路產(chǎn)生的電能，故D錯誤．故選AC．點睛：解決這類導體棒切割磁感線產(chǎn)生感應電流問題的關鍵時分析導體棒受力，進一步確定其運動性質，并明確判斷過程中的能量轉化及功能關系如安培力做負功量度了電能的產(chǎn)生，克服安培力做什么功，就有多少電能產(chǎn)生．9、BD【解析】

A．由于理想變壓器輸入電壓不變，則副線圈電壓不變，滑片P滑動時，對燈泡電壓沒有影響，故燈泡亮度不變，則選項A錯誤；B．滑片P下滑，電阻變大，但副線圈電壓由原線圈電壓決定，則副線圈電壓不變，故選項B正確；C．滑片P上滑，電阻減小，電流增大，則原線圈輸入電流也增大，故選項C錯誤；D．此時變壓器輸出功率將變大，故選項D正確．10、BC【解析】

閉合開關時，金屬棒受到向下的重力以及向上的安培力，若重力與安培力相等，即mg=BIL=金屬桿做勻速直線運動。速度不變，則動能、安培力、感應電流都不變，加速度為零。若安培力小于重力，則加速度的方向向下，做加速運動，加速運動的過程中，安培力增大，則加速度減小，做加速度逐漸減小的加速運動，當重力與安培力相等時，做勻速直線運動，則a－t圖象是斜率逐漸減小的曲線，因為所以Ek－t圖象是一條斜率減小的曲線。安培力為F－t圖線先是一條斜率逐漸減小的曲線，之后恒定不變，因為所以I－t圖象先是一條斜率逐漸減小的的曲線，當金屬桿勻速時，電流恒定不變，但t=0時金屬桿有速度，所以t=0時電流不等于零。若安培力大于重力，則加速度的方向向上，做減速運動，減速運動的過程中，安培力減小，做加速度逐漸減小的減速運動，當重力與安培力相等時，做勻速直線運動。安培力為所以F－t圖象是斜率逐漸減小的曲線，當勻速運動時，安培力不再減小，此時安培力等于重力，故AD錯誤，BC正確。故選BC。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、180并0.31.41~1.450.38~0.44【解析】

(1)[1]．多用表歐姆擋讀數(shù)為刻度值與倍率的乘積，即靈敏電流計內(nèi)阻rg=18×10Ω=180Ω。

(2)[2][3]．靈敏電流計擴大量程需要并聯(lián)一個小電阻R0，設靈敏電流計的滿偏電流為Ig=1mA，內(nèi)阻rg=180Ω，擴大量程后的電流為Im=0.6A，并聯(lián)電路電壓相等，根據(jù)歐姆定律有Igrg=（Im-Ig）R0得(3)[4][5]．擴大量程后的安培表內(nèi)阻根據(jù)閉合電路歐姆定律E=I（R+rg′+r）整理得結合圖象有聯(lián)合解得E≈1.45Vr≈0.43Ω。12、保持不變磁通量的變化量E和Δt的乘積【解析】

（1）[1]為了定量驗證感應電動勢與時間成反比，我們應該控制磁通量的變化量不變；[2]所以在實驗中，每次測量的時間內(nèi)，磁鐵相對線圈運動的距離都相同，從而實現(xiàn)了控制通過線圈的磁通量的變化量不變；（2）[3]為了驗證與成反比，算出感應電動勢和擋光時間的乘積，若該數(shù)據(jù)基本相等，則驗證了與成反比。[4]在直角坐標系中作感應電動勢與擋光時間的倒數(shù)關系圖線，若圖線是基本過坐標原點的傾斜直線，則也可驗證與成反比。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)2s(2)4m/s2【解析】

(1)(2)0~t0時間內(nèi)做勻加速運動，則由可得t0~5s做勻速運動解得t0=2sa=4m/s214、(1)；(2)；（BR，0）；(3)R+2BR【解析】

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