山西省朔州市應(yīng)縣一中高三第五次模擬考試新高考物理試卷及答案解析

山西省朔州市應(yīng)縣一中高三第五次模擬考試新高考物理試卷注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，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、2019年2月15日，一群中國學(xué)生拍攝的地月同框照，被外媒評價為迄今為止最好的地月合影之一。如圖所示，把地球和月球看做繞同一圓心做勻速圓周運動的雙星系統(tǒng)，質(zhì)量分別為M、m，相距為L，周期為T，若有間距也為L的雙星P、Q，P、Q的質(zhì)量分別為2M、2m，則（）A．地、月運動的軌道半徑之比為 B．地、月運動的加速度之比為C．P運動的速率與地球的相等 D．P、Q運動的周期均為2、如圖甲所示，一金屬線圈的橫截面積為S，匝數(shù)為n匝。t=0時刻，磁場平行于線圈軸線向左穿過線圈，其磁感應(yīng)強度的大小B隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示。則線圈兩端a和b之間的電勢差Uab（）A．在t=0時刻，Uab=B．在t=t1時刻，Uab=0C．從0~t2這段時間，Uab=D．從0~t2這段時間，Uab=3、1897年湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子后，許多科學(xué)家為測量電子的電荷量做了大量的探索。1907-1916密立根用帶電油滴進行實驗，發(fā)現(xiàn)油滴所帶的電荷量是某一數(shù)值e的整數(shù)倍，于是稱這數(shù)值為基本電荷，如圖所示，兩塊完全相同的金屬極板止對若水平放置，板間的距離為d，當質(zhì)量為m的微小帶電油滴在兩板間運動時，所受它氣阻力的大小與速度大小成正比。兩板間不加電壓時，得以觀察到油滴豎直向下做勻速運動，通過某一段距離所用時間為t1；當兩板間加電壓U（上極板的電勢高）時，可以觀察到同一油滴豎直向上做勻速運動，且在時間t2內(nèi)運動的距離與在時間t1內(nèi)運動的距離相等。忽略空氣浮力，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A．根據(jù)上板電勢高時觀察油滴豎直向上做勻速運動可以判定油滴帶正電B．密立根根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算出油滴所帶的電荷量大約都是1.6×10-19CC．根據(jù)不加電壓和加電壓兩個勻速過程可以求解出油滴所帶的電荷量Q=D．根據(jù)兩板間加電壓U（上極板的電勢高）時觀察到同油滴豎直向上做勻速運動，可以計算出油滴的電荷量Q=4、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(guān)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5、電容為C的平行板電容器豎直放置，正對面積為S，兩極板間距為d，充電完成后兩極板之間電壓為U，斷開電路，兩極板正對區(qū)域視為勻強電場，其具有的電場能可表示為。如果用外力使平行板電容器的兩個極板間距緩慢變?yōu)?d，下列說法正確的是（）A．電容變?yōu)樵瓉淼膬杀?B．電場強度大小變?yōu)樵瓉淼囊话隒．電場能變?yōu)樵瓉淼膬杀?D．外力做的功大于電場能的增加量6、一束由a、b兩種單色光組成的復(fù)色光射向玻璃制成的三棱鏡，通過三棱鏡的傳播情況如圖所示。關(guān)于a、b兩種單色光，下列說法正確的是（）A．玻璃對a色光的折射率大于對b色光的折射率B．a(chǎn)色光的光子能量小于b色光的光子能量C．a(chǎn)色光在玻璃中的傳播速度比b色光小D．a(chǎn)色光發(fā)生全反射的臨界角比b色光小二、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、下列關(guān)于勻變速運動說法正確的是（）A．只有在加速度和速度方向相同時，速度大小才可能增大B．若速度為零，則物體所受合外力可能不能為零C．若物體做勻加速直線運動時，從時刻開始連續(xù)相等時間內(nèi)位移之比不可能是1：4：8：13：…D．若物體的加速度增加，則在相同時間內(nèi)速度變化量一定增大8、如圖，楔形物塊A靜置在水平地面上，其斜面粗糙，斜面上有小物塊B，用平行于斜面的力F拉B，使之沿斜面勻速上滑。現(xiàn)改變力F的方向至與斜面成一定的角度，仍使物體B沿斜面勻速上滑。在B運動的過程中，楔形物塊A始終保持靜止。關(guān)于相互間作用力的描述正確的有（）A．A對B的摩擦力可能不變B．拉力F可能增大C．物體B對斜面的作用力減小D．地面受到的摩擦力大小可能變大9、如圖所示，三顆衛(wèi)星a、b、c均繞地球做勻速圓周運動，其中b、c在地球的同步軌道上，a距離地球表面的高度為R，此時a、b恰好相距最近。已知地球質(zhì)量為M、半徑為R、地球自轉(zhuǎn)的角速度為。萬有引力常量為G，則（）A．發(fā)射衛(wèi)星b、c時速度要大于B．b、c衛(wèi)星離地球表面的高度為C．衛(wèi)星a和b下一次相距最近還需經(jīng)過D．若要衛(wèi)星c與b實現(xiàn)對接，可讓衛(wèi)星b減速10、在傾角為θ的固定光滑斜面上有兩個用輕彈簧相連接的物塊A、B，它們的質(zhì)量分別為m1、m2，其中A帶+q的電荷量，B不帶電。彈簧勁度系數(shù)為k，C為一固定擋板，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)加一個平行于斜面向上的勻強電場，場強為E，使物塊A向上運動，當物塊B剛要離開擋板C時，物塊A運動的距離為d，速度為v，則（）A．物塊A的電勢能增加了EqdB．此時物塊A的加速度為C．此時電場力做功的瞬時功率為EqvsinθD．此過程中，彈簧的彈性勢能變化了Eqd－m1gdsinθ－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）利用如圖所示的電路既可以測量電壓表和電流表的內(nèi)阻，又可以測量電源電動勢和內(nèi)阻，所用到的實驗器材有：兩個相同的待測電源（內(nèi)阻r約為1Ω）電阻箱R1（最大阻值為999.9Ω）電阻箱R2（最大阻值為999.9Ω）電壓表V（內(nèi)阻未知）電流表A（內(nèi)阻未知）靈敏電流計G，兩個開關(guān)S1、S2主要實驗步驟如下：①按圖連接好電路，調(diào)節(jié)電阻箱R1和R2至最大，閉合開關(guān)S1和S2，再反復(fù)調(diào)節(jié)R1和R2，使電流計G的示數(shù)為0，讀出電流表A、電壓表V、電阻箱R1、電阻箱R2的示數(shù)分別為0.40A、12.0V、30.6Ω、28.2Ω；②反復(fù)調(diào)節(jié)電阻箱R1和R2（與①中的電阻值不同），使電流計G的示數(shù)為0，讀出電流表A、電壓表V的示數(shù)分別為0.60A、11.7V?；卮鹣铝袉栴}：(1)步驟①中，電流計G的示數(shù)為0時，電路中A和B兩點的電勢差UAB=______V；A和C兩點的電勢差UAC=______V；A和D兩點的電勢差UAD=______V；(2)利用步驟①中的測量數(shù)據(jù)可以求得電壓表的內(nèi)阻為_______Ω，電流表的內(nèi)阻為______Ω；(3)結(jié)合步驟①步驟②的測量數(shù)據(jù)，電源電動勢E為___________V，內(nèi)阻為________Ω。12．（12分）某同學(xué)用如圖甲所示裝置做驗證機械能守恒定律的實驗。所用打點計時器為電火花打點計時器。(1)實驗室除了提供圖甲中的器材，還備有下列器材可供選擇：A．220V交流電源B．天平C．秒表D．導(dǎo)線E.墨粉紙盤。其中不必要的器材是________(填對應(yīng)的字母），缺少的器材是____________。(2)對于實驗要點，下列說法正確的是____________。A．應(yīng)選用體積較小且質(zhì)量較小的重錘B．安裝器材時必須保證打點計時器豎直，以便減少限位孔與紙帶間的摩擦C．重錘下落過程中，應(yīng)用手提著紙帶，保持紙帶始終豎直D．根據(jù)打出的紙帶，用△x=gT2求出重力加速度再驗證機械能守恒(3)該同學(xué)選取了一條紙帶，取點跡清晰的一段如圖乙所示，將打出的計時點分別標號為1、2、3、4、5、6，計時點1、3，2、5和4、6之間的距離分別為x1，x2，x3。巳知當?shù)氐闹亓铀俣葹間，使用的交流電頻率為f，則從打計時點2到打計時點5的過程中，為了驗證機械能守恒定律，需檢驗的表達式為____________________________。(4)由于阻力的作用，使測得的重錘重力勢能的減小量總是大于重錘動能的增加量。若重錘的質(zhì)量為m，根據(jù)(3)中紙帶所測數(shù)據(jù)可求得該實驗中存在的平均阻力大小F=__________(結(jié)果用m、g、x1、x2、x3)表示）。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）如圖所示是研究電子槍中電子在電場中運動的簡化模型示意圖。在xOy平面坐標系的第一象限內(nèi)，存在兩個電場強度大小均為E，方向分別水平向左和豎直向上的勻強電場區(qū)域Ⅰ和Ⅱ。兩電場的邊界均是邊長為L的正方形，位置如圖所示。（不計電子所受重力）(1)在Ⅰ區(qū)域AO邊的中點處由靜止釋放電子，求電子離開Ⅱ區(qū)域的位置坐標；(2)在電場區(qū)域Ⅰ內(nèi)某一位置（x、y）由靜止釋放電子，電子恰能從Ⅱ區(qū)域右下角B處離開，求滿足這一條件的釋放點x與y滿足的關(guān)系。14．（16分）如圖，從離子源A發(fā)出的初速度為零、帶電荷量為質(zhì)量為的正離子，被電壓為的電場加速后，沿中心軸線射入帶電的平行板電容器。電容器的板長為、板間距離為，板間電壓為。離子射出電場一段時間后又進入一個環(huán)狀區(qū)域的勻強磁場，磁場的外半徑為，寬度，磁場方向垂直于紙面向里，磁場的圓心與平行板電容器的中心重合，求：(1)該離子進入偏轉(zhuǎn)電場時速度的大?。?2)為使該離子不能從磁場外邊緣射出，磁場的磁感應(yīng)強度的最小值；(3)為保證該離子不從磁場外邊緣射出，離子在磁場中運動的最長時間。15．（12分）應(yīng)用如圖所示的裝置研究帶電粒子在電場、磁場中的運動情況。相鄰的區(qū)域I、II均為邊長為的正方形。區(qū)域I內(nèi)可以添加方向豎直向下的勻強電場；區(qū)域II內(nèi)可以添加方向垂直紙面向里的勻強磁場。區(qū)域II的邊緣處有可探測帶電粒子的屏。一束帶電粒子沿兩區(qū)域中間軸線以速度水平射入?yún)^(qū)域I，粒子束中含有多種粒子，其電荷量由小到大的范圍為，質(zhì)量由小到大的范圍為。粒子在電場中只受電場力，在磁場中只受洛倫茲力。(1)若只在區(qū)域II內(nèi)添加磁場，且能夠在屏上探測到所有粒子，則磁感應(yīng)強度為多大；(2)若只在區(qū)域I內(nèi)添加電場，且能夠在屏上探測到所有粒子，則電場強度為多大；(3)當兩個區(qū)域分別添加上述(1)(2)中的電場及磁場，電荷量為、質(zhì)量為的粒子能夠在屏上探測到。求解粒子在屏上顯現(xiàn)的位置，試列出各求解方程式。（不對方程式求解）

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】

雙星靠相互間的萬有引力提供向心力，具有相同的角速度和周期，對兩顆星分別運用牛頓第二定律和萬有引力定律列式，進行求解即可?！驹斀狻緼．對于地、月系統(tǒng)，兩者具有相同的角速度和周期，萬有引力提供向心力則地、月系統(tǒng)，兩者運動的軌道半徑之比為故A錯誤；B．對于地、月系統(tǒng)，根據(jù)牛頓第二定律，得故B錯誤；D．同理，P、Q系統(tǒng)，萬有引力提供向心力P、Q系統(tǒng)的軌道半徑運行周期同理，對于地、月系統(tǒng)，運行周期聯(lián)立解得故D正確；C．根據(jù)得：地球的運動速率同理可得P運動速率聯(lián)立解得故C錯誤。故選D。2、C【解析】

由圖乙可知，磁感應(yīng)強度在時間內(nèi)均勻減小，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知則時間內(nèi)磁感應(yīng)強度變化率與時間內(nèi)的相同，則ab兩端電勢差相等，故ABD錯誤，C正確。故選C。3、C【解析】

A．當極板上加了電壓U后，該油滴豎直向上做勻速運動，說明油滴受到的電場力豎直向上，與板間電場的方向相反，所以該油滴帶負電，A錯誤；B．油滴所帶的電荷量大約都是1.6×10-19C的整數(shù)倍，B錯誤；C．設(shè)油滴運動時所受空氣阻力f與速度大小v滿足關(guān)系為當不加電場時，設(shè)油滴以速率v1勻速下降，受重力和阻力而平衡，即當極板加電壓U時，設(shè)油滴以速率v2勻速上升，受電場力、重力和阻力，即其中根據(jù)題意有解得C正確；D．加上電壓時，油滴運動過程中，不僅僅只受電場力和重力作用，還受阻力作用，所以，D錯誤。故選C。4、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(shè)OQ之間的距離為y，由幾何關(guān)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(guān)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(shè)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。5、C【解析】

A．極板間距變?yōu)樵瓉韮杀叮鶕?jù)可知電容減半，A錯誤；B．電荷量和極板正對面積不變，則電場強度大小不變，B錯誤；C．當開關(guān)斷開后，電容器極板的電荷量Q不變，根據(jù)電容減半，兩極板間電壓加倍，根據(jù)可知，電場能加倍，C正確；D．電路斷開，沒有電流和焦耳熱產(chǎn)生，極板的動能不變，則外力做的功等于電場能的增加量，D錯誤。故選C。6、B【解析】

AB．通過玻璃三棱鏡后，b色光的偏折角最大，說明玻璃對b光的折射率大于對a色光的折射率，則b色光的頻率最高，根據(jù)可知，a色光的光子能量小于b色光的光子能量，故A錯誤，B正確；C．a(chǎn)色光的折射率小，根據(jù)分析可知a色光在玻璃中的傳播速度大于b色光，故C錯誤；D．玻璃對b光的折射率大，根據(jù)知b色光發(fā)生全反射的臨界角小于a色光，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、BCD【解析】

A．對于勻變速直線運動，由得，只有在加速度和速度方向相同時，速度大小才增大；對于曲線運動，加速度方向和速度方向的之間夾角大于小于時，速度大小也增大，故A錯誤；B．做豎直上拋運動的物體，到達最高點時，速度為零，但它所受的合外力為自身重力，不為零，故B正確；C．物體做勻加速直線運動時，從時刻開始連續(xù)相等時間內(nèi)位移之差為一恒量，即為而1：4：8：13：…位移之差分別是3、４、5…，故從時刻開始連續(xù)相等時間內(nèi)位移之比不可能是1：4：8：13：…，故C正確；D．由得，物體的加速度增加，則在相同時間內(nèi)速度變化量一定增大，故D正確。故選BCD。8、BC【解析】

AB．拉力F平行斜面向上時，先對物體B受力分析如圖根據(jù)平衡條件，平行斜面方向F=f+mgsinθ垂直斜面方向N=mgcosθ其中：f=μN解得F=mg（sinθ+μcosθ）①f=μmgcosθ②拉力改變方向后，設(shè)其與斜面夾角為α，根據(jù)平衡條件，平行斜面方向F′cosα=f+mgsinθ垂直斜面方向N′+F′sinα=mgcosθ其中：f′=μN′解得③f′=μ（mgcosθ－F′sinα）④由②④兩式得到滑動摩擦力減??；由①③兩式得到，拉力F可能變大，也可能減小，故A錯誤，B正確；CD．對物體A受力分析，受重力、支持力、B對A的壓力、B對A的滑動摩擦力、地面對A的靜摩擦力，如圖：根據(jù)平衡條件，水平方向有f靜=Nsinθ+fcosθ結(jié)合前面AB選項分析可知，當拉力改變方向后，N和f都減小，故f和N的合力一定減小（B對A的力就是f和N的合力）。靜摩擦力也一定減小，故C正確，D錯誤；故選BC．9、BC【解析】

A．衛(wèi)星b、c繞地球做勻速圓周運動，7.9km/s是指在地球上發(fā)射的物體繞地球飛行作圓周運動所需的最小初始速度，11.2km/s是物體掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度。所以發(fā)射衛(wèi)星b時速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，故A錯誤；

B．萬有引力提供向心力，對b、c衛(wèi)星，由牛頓第二定律得解得故B正確；

C．衛(wèi)星b在地球的同步軌道上，所以衛(wèi)星b和地球具有相同的周期和角速度。由萬有引力提供向心力，即解得a距離地球表面的高度為R，所以衛(wèi)星a的角速度此時a、b恰好相距最近，到衛(wèi)星a和b下一次相距最近（ωa-ω）t=2π故C正確；

D．讓衛(wèi)星b減速，衛(wèi)星b所需的向心力減小，萬有引力大于所需的向心力，衛(wèi)星b會做向心運動，軌道半徑變小，離開原軌道，所以不能與c對接，故D錯誤；故選BC。10、BD【解析】

A．電場力對物塊A做正功物塊A的電勢能減少，其電勢能減少量為，故A錯誤；B．當物塊B剛要離開擋板C時，彈簧的彈力大小等于B重力沿斜面向下的分量，即有對A，根據(jù)牛頓第二定律得未加電場時，對A由平衡條件得根據(jù)幾何關(guān)系有聯(lián)立解得：此時物塊A的加速度為故B正確；C．此時電場力做功的瞬時功率為故C錯誤；D．根據(jù)功能關(guān)系知電場力做功等于A與彈簧組成的系統(tǒng)的機械能增加量，物塊A的機械能增加量為則彈簧的彈性勢能變化了故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、012.0V-12.0V1530Ω1.8Ω12.6V1.50【解析】

(1)[1][2][3]．步驟①中，電流計G的示數(shù)為0時，電路中AB兩點電勢相等，即A和B兩點的電勢差UAB=0V；A和C兩點的電勢差等于電壓表的示數(shù)，即UAC=12V；A和D兩點的電勢差UAD==-12V；(2)[4][5]．利用步驟①中的測量數(shù)據(jù)可以求得電壓表的內(nèi)阻為電流表的內(nèi)阻為(3)[6][7]．由閉合電路歐姆定律可得2E=2UAC+I?2r即2E=24+0.8r同理即2E=2×11.7+0.6?2r解得E=12.6Vr=1.50Ω12、BC刻度尺B【解析】