湖北省武漢市華科附中新高考物理五模試卷及答案解析

湖北省武漢市華科附中新高考物理五模試卷請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。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，光滑的圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，圓心為O，三個(gè)完全相同的小圓環(huán)a、b、c穿在大環(huán)上，小環(huán)c上穿過一根輕質(zhì)細(xì)繩，繩子的兩端分別固定著小環(huán)a、b，通過不斷調(diào)整三個(gè)小環(huán)的位置，最終三小環(huán)恰好處于平衡位置，平衡時(shí)a、b的距離等于繩子長度的一半.已知小環(huán)的質(zhì)量為m，重力加速度為g，輕繩與c的摩擦不計(jì).則A．a(chǎn)與大環(huán)間的彈力大小mgB．繩子的拉力大小為mgC．c受到繩子的拉力大小為3mgD．c與大環(huán)間的彈力大小為3mg2、如圖所示，圖中虛線為某靜電場中的等差等勢線，實(shí)線為某帶電粒子在該靜電場中運(yùn)動(dòng)的軌跡，a、b、c為粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡與等勢線的交點(diǎn)，粒子只受電場力作用，則下列說法正確的是（）A．粒子在a點(diǎn)的加速度比在b點(diǎn)的加速度大B．粒子在a點(diǎn)的動(dòng)能比在b點(diǎn)的動(dòng)能大C．粒子在a點(diǎn)和在c點(diǎn)時(shí)速度相同D．粒子在b點(diǎn)的電勢能比在c點(diǎn)時(shí)的電勢能大3、一人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，假如該衛(wèi)星變軌后仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能增大為原來的4倍，不考慮衛(wèi)星質(zhì)量的變化，則變軌前后衛(wèi)星的（）A．向心加速度大小之比為14 B．軌道半徑之比為41C．周期之比為41 D．角速度大小之比為124、物塊以60J的初動(dòng)能從固定的斜面底端沿斜面向上滑動(dòng)，當(dāng)它的動(dòng)能減少為零時(shí)，重力勢能增加了40J，則物塊回到斜面底端時(shí)的動(dòng)能為（）A．10J B．20J C．30J D．40J5、一束單色光從真空斜射向某種介質(zhì)的表面，光路如圖所示。下列說法中正確的是（）A．此介質(zhì)的折射率等于1.5B．此介質(zhì)的折射率等于C．入射角小于45°時(shí)可能發(fā)生全反射現(xiàn)象D．入射角大于45°時(shí)可能發(fā)生全反射現(xiàn)象6、如圖所示，在一個(gè)粗糙水平面上，彼此靠近地放置兩個(gè)帶同種電荷的小物塊。由靜止釋放后，兩個(gè)物塊向相反方向運(yùn)動(dòng)，并最終停止。在物塊的運(yùn)動(dòng)過程中，下列表述正確的是A．物塊受到的摩擦力始終小于其受到的庫侖力 B．庫侖力對(duì)兩物塊做的功相等C．最終，兩個(gè)物塊的電勢能總和不變 D．最終，系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能等于庫侖力做的總功二、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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，一條形磁鐵豎直放置，金屬線圈從磁鐵正上方某處下落，經(jīng)條形磁鐵A、B兩端時(shí)速度分別為v1、v2，線圈中的電流分別為I1、I2，線圈在運(yùn)動(dòng)過程中保持水平，則()A．I1和I2的方向相同 B．I1和I2的方向相反C．I1∶I2＝v∶v D．I1∶I2＝v1∶v28、在用單擺測定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，為了減小測量誤差，下列措施正確的有（）A．對(duì)于相同半徑的木球和鐵球，選用鐵球B．單擺的擺角從原來的改變?yōu)镃．測量擺球振動(dòng)周期時(shí)，選取最高點(diǎn)作為計(jì)時(shí)的起、終點(diǎn)位置D．在測量單擺的周期時(shí)，防止出現(xiàn)“圓錐擺”E.測量擺長時(shí)，單擺在懸掛狀態(tài)下擺線長加上擺球的半徑作為擺長9、如圖所示,生產(chǎn)車間有兩個(gè)相互垂直且等高的水平傳送帶甲和乙,甲的速度為v0，小工件離開甲前與甲的速度相同，并平穩(wěn)地傳到乙上，工件與乙之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ．乙的寬度足夠大，重力加速度為g，則（）A．若乙的速度為v0,工件在乙上側(cè)向(垂直于乙的運(yùn)動(dòng)方向)滑過的距離s=B．若乙的速度為2v0,工件從滑上乙到在乙上側(cè)向滑動(dòng)停止所用的時(shí)間不變C．若乙的速度為2v0,工件在乙上剛停止側(cè)向滑動(dòng)時(shí)的速度大小v=D．保持乙的速度2v0不變,當(dāng)工件在乙上剛停止滑動(dòng)時(shí),下一只工件恰好傳到乙上,如此反復(fù).若每個(gè)工件的質(zhì)量均為m,除工件與傳送帶之間摩擦外,其他能量損耗均不計(jì),驅(qū)動(dòng)乙的電動(dòng)機(jī)的平均輸出功率=mgμv010、如圖所示，兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷、固定在同一條水平線上，電荷量分別為和。是水平放置的足夠長的光滑絕緣細(xì)桿，細(xì)桿上套著一個(gè)中間穿孔的小球，其質(zhì)量為，電荷量為（可視為試探電荷，不影響電場的分布）?，F(xiàn)將小球從點(diǎn)電荷的正下方點(diǎn)由靜止釋放，到達(dá)點(diǎn)電荷的正下方點(diǎn)時(shí)，速度為，為的中點(diǎn)。則（）A．小球從至先做加速運(yùn)動(dòng)，后做減速運(yùn)動(dòng)B．小球運(yùn)動(dòng)至點(diǎn)時(shí)速度為C．小球最終可能返回至點(diǎn)D．小球在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中的最終速度為三、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．（6分）一個(gè)小燈泡的額定電壓為額定電流約為，選用下列實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪和研究小燈泡的伏安特性曲線。A．電源：電動(dòng)勢為，內(nèi)阻不計(jì)；B．電壓表V1：量程為，內(nèi)阻約為；C．電壓表V2：量程為，內(nèi)阻約為；D．電流表A1：量程為，內(nèi)阻約為；E.電流表A2：量程為，內(nèi)阻約為；F.滑動(dòng)變阻器：最大阻值為，額定電流為；G.滑動(dòng)變阻器：最大阻值為，額定電流為；H.滑動(dòng)變阻器：最大阻值為，額定電流為；開關(guān)，導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)得到如下數(shù)據(jù)（和分別表示通過小燈泡的電流和加在小燈泡兩端的電壓）：0.000.120.210.290.340.380.420.450.470.490.500.000.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00(1)實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用__________；電流表應(yīng)選用__________；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用__________。（請(qǐng)?zhí)顚懫鞑那皩?duì)應(yīng)的字母）(2)請(qǐng)你不要改動(dòng)已連接導(dǎo)線，補(bǔ)全圖甲所示實(shí)物電路圖_________。閉合開關(guān)前，應(yīng)使滑動(dòng)變阻器的滑片處在最__________（選填“左”或“右”）端。(3)在如圖乙所示坐標(biāo)系中畫出小燈泡的曲線________。12．（12分）電壓表滿偏時(shí)通過該表的電流是半偏時(shí)通過該表電流的兩倍。某同學(xué)利用這一事實(shí)測盤電壓表的內(nèi)阻（半偏法）。實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下：待測電壓表V（量程3V．內(nèi)阻約為3000Ω），電阻箱R0（最大組值為99999.9Ω），滑動(dòng)變阻器R1（最大阻值100Ω，額定電流2A）。電源E（電動(dòng)勢6V，內(nèi)阻不計(jì)），開關(guān)兩個(gè)，導(dǎo)線若干。（1）虛線框內(nèi)為該同學(xué)設(shè)計(jì)的測量電壓表內(nèi)阻的電路圖的一部分。將電路圖補(bǔ)充完整_______。（2）將這種方法測出的電壓表內(nèi)阻記為R'v．則R'v=______。與電壓表內(nèi)阻的真實(shí)值Rv相比，R'v____Rv．（選填“＞““=”或“＜“）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，兩等腰三棱鏡ABC和CDA腰長相等，頂角分別為∠A1=60°和∠A2=30°。將AC邊貼合在一起，組成∠C=90°的四棱鏡。一束單色光平行于BC邊從AB上的O點(diǎn)射入棱鏡，經(jīng)AC界面后進(jìn)入校鏡CDA。已知棱鏡ABC的折射率，棱鏡CDA的折射率n2=，不考慮光在各界面上反射后的傳播，求：(sin15°=，sin75°=)(i)光線在棱鏡ABC內(nèi)與AC界面所夾的銳角θ；(ii)判斷光能否從CD面射出。14．（16分）如圖所示為xOy平面直角坐標(biāo)系，在x=a處有一平行于y軸的直線MN，在x=4a處放置一平行于y軸的熒光屏，熒光屏與x軸交點(diǎn)為Q，在第一象限內(nèi)直線MN與熒光屏之間存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場。原點(diǎn)O處放置一帶電粒子發(fā)射裝置，它可以連續(xù)不斷地發(fā)射同種初速度大小為v0的帶正電粒子，調(diào)節(jié)坐標(biāo)原點(diǎn)處的帶電粒子發(fā)射裝置，使其在xOy平面內(nèi)沿不同方向?qū)щ娏Ｗ由淙氲谝幌笙蓿ㄋ俣扰cx軸正方向間的夾角為0≤θ≤）。若在第一象限內(nèi)直線MN的左側(cè)加一垂直xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場，這些帶電粒子穿過該磁場后都能垂直進(jìn)入電場。已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，帶電粒子的比荷，電場強(qiáng)度大小E=Bv0，不計(jì)帶電粒子重力，求：(1)粒子從發(fā)射到到達(dá)熒光屏的最長時(shí)間。(2)符合條件的磁場區(qū)域的最小面積。(3)粒子打到熒光屏上距Q點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離。15．（12分）粗細(xì)均勻的U形管中裝有水銀，左管上端開口與大氣相連，右管上端封閉，如圖所示。開始時(shí)兩管內(nèi)水銀柱等高，兩管內(nèi)空氣（可視為理想氣體）柱長均為l=90cm，此時(shí)兩管內(nèi)空氣柱溫度均為27℃，外界大氣壓為p0=76cmHg。現(xiàn)在左管上端開口處緩慢注入水銀壓縮空氣柱，直至右管內(nèi)水銀面上升10cm，在注入水銀過程中，左管內(nèi)溫度緩慢下降到–23℃，右管內(nèi)溫度保持在27℃。求：（i）注入水銀柱的長度；（ii）左管注入的水銀柱上表面離左管開口的距離。

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】AB、三個(gè)小圓環(huán)能靜止在光滑的圓環(huán)上，由幾何知識(shí)知：abc恰好能組成一個(gè)等邊三角形，對(duì)a受力分析如圖所示：在水平方向上：在豎直方向上：解得：；故AB錯(cuò)；c受到繩子拉力的大小為：，故C正確以c為對(duì)象受力分析得：在豎直方向上：解得：故D錯(cuò)誤；綜上所述本題答案是;C2、A【解析】

由等勢面的疏密可知電場強(qiáng)度的大小，由可知電場力的大小關(guān)系；根據(jù)曲線的彎曲方向可知粒子的受力方向，進(jìn)而判斷出電場力做功的特點(diǎn)。根據(jù)能量守恒定律分析粒子在a點(diǎn)動(dòng)能與粒子在b點(diǎn)動(dòng)能之間的關(guān)系。由動(dòng)能定理可知BC兩點(diǎn)的間的電勢能的變化。本題中解題的關(guān)鍵在于曲線的彎曲方向的判斷，應(yīng)掌握根據(jù)彎曲方向判斷受力方向的方法。【詳解】A．因a點(diǎn)處的等勢面密集，故a點(diǎn)的電場強(qiáng)度大，故電荷在a點(diǎn)受到的電場力大于b點(diǎn)受到的電場力，結(jié)合牛頓第二定律可知，粒子在a點(diǎn)的加速度比在b點(diǎn)的加速度大，故A正確；

B．由粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡彎曲的方向可知，粒子受到的電場力指向右側(cè)，則從a到b電場力做正功，粒子動(dòng)能增大，故B錯(cuò)誤；

C．速度是矢量，沿軌跡的切線方向，由圖可知，粒子在a點(diǎn)和在c點(diǎn)時(shí)速度方向不相同，故C錯(cuò)誤；

D．粒子受到的電場力指向右側(cè)，則從b到c電場力做負(fù)功，粒子的電勢能增大，所以粒子在b點(diǎn)的電勢能比在c點(diǎn)時(shí)的電勢能小，故D錯(cuò)誤；

故選A。【點(diǎn)睛】本題中告訴的是等勢面，很多同學(xué)由于思維定勢當(dāng)成了電場線從而出現(xiàn)錯(cuò)解。3、B【解析】

AB.根據(jù)萬有引力充當(dāng)向心力==mr=ma，衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度v=，其動(dòng)能Ek=，由題知變軌后動(dòng)能增大為原來的4倍，則變軌后軌道半徑r2=r1，變軌前后衛(wèi)星的軌道半徑之比r1r2=41；向心加速度a=，變軌前后衛(wèi)星的向心加速度之比a1a2=116，故A錯(cuò)誤，B正確；C.衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的周期，變軌前后衛(wèi)星的周期之比==，故C錯(cuò)誤；D.衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的角速度，變軌前后衛(wèi)星的角速度之比==，故D錯(cuò)誤．4、B【解析】

由能量守恒可知物塊沿斜面上滑的過程中，產(chǎn)生的摩擦熱為20J。由于上滑過程和下滑過程中摩擦力的大小相同，相對(duì)位移大小也相同，所以上滑過程中的摩擦生熱和下滑過程中的摩擦生熱相等。對(duì)全程用能量守恒，由于摩擦生熱40J，所以物塊回到斜面底端時(shí)的動(dòng)能為20J。故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。5、B【解析】

AB．折射率選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；CD．全發(fā)射必須從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì),真空射向介質(zhì)不可能發(fā)生全反射，選項(xiàng)CD錯(cuò)誤。故選B。6、D【解析】

A．開始階段，庫侖力大于物塊的摩擦力，物塊做加速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)庫侖力小于摩擦力后，物塊做減速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．物體之間的庫侖力都做正功，且它們的庫侖力大小相等，質(zhì)量較小的物體所受摩擦力也較小，所以質(zhì)量小的物體位移較大，則庫侖力做功較多一些，故B錯(cuò)誤。C．在運(yùn)動(dòng)過程中，電場力對(duì)兩帶電體做正功，兩物體的電勢能減小，故C錯(cuò)誤；D．兩物塊之間存在庫侖斥力，對(duì)物塊做正功，而摩擦阻力做負(fù)功，由于從靜止到停止，根據(jù)動(dòng)能定理可知，受到的庫侖力做的功等于摩擦生熱。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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BD【解析】

AB．金屬線圈經(jīng)條形磁鐵A、B兩端時(shí)，磁通量先向上的增大后向上減小，依據(jù)楞次定律“增反減同”，導(dǎo)致感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向先向下，后向上，根據(jù)右手螺旋定則可知，則I1和I2感應(yīng)電流的方向先順時(shí)針，后逆時(shí)針（從上向下），即它們的方向相反，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，及閉合電路歐姆定律，則有I=即I與v成正比，故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。8、ADE【解析】

A．對(duì)于相同半徑的木球和鐵球，選擇鐵球可以忽略空氣阻力以及懸線的重力，A正確；B．單擺在擺角很小的情況下才做簡諧運(yùn)動(dòng)，單擺的擺角不能太大，一般不超過，B錯(cuò)誤；C．為了減小測量周期時(shí)的誤差，應(yīng)取擺球通過的最低點(diǎn)作為計(jì)時(shí)的起、終點(diǎn)位置，C錯(cuò)誤；D．?dāng)[球做圓錐擺時(shí)周期表達(dá)式為若用算出重力加速度誤差較大，為了減小測量誤差，應(yīng)防止出現(xiàn)“圓錐擺”，D正確；E．測量擺長時(shí)，單擺在懸掛狀態(tài)下擺線長加上擺球的半徑作為擺長，E正確。故選ADE。9、CD【解析】根據(jù)牛頓第二定律，μmg=ma，得a=μg，摩擦力與側(cè)向的夾角為45°，側(cè)向加速度大小為，根據(jù)?2axs＝1-v12，解得：，故A錯(cuò)誤；沿傳送帶乙方向的加速度ay＝μg，達(dá)到傳送帶乙的速度所需時(shí)間，與傳送帶乙的速度有關(guān)，故時(shí)間發(fā)生變化，故B錯(cuò)誤；設(shè)t=1時(shí)刻摩擦力與側(cè)向的夾角為θ，側(cè)向、縱向加速度大小分別為ax、ay，

則，很小的△t時(shí)間內(nèi)，側(cè)向、縱向的速度增量△vx=ax△t，△vy=ay△t，解得．且由題意知，t，則，所以摩擦力方向保持不變，則當(dāng)vx′=1時(shí)，vy′=1，即v=2v1．故C正確;工件在乙上滑動(dòng)時(shí)側(cè)向位移為x，沿乙方向的位移為y，由題意知，ax=μgcosθ，ay=μgsinθ，在側(cè)向上?2axs＝1-v12，在縱向上，2ayy＝(2v1)2?1;工件滑動(dòng)時(shí)間，乙前進(jìn)的距離y1=2v1t．工件相對(duì)乙的位移，則系統(tǒng)摩擦生熱Q=μmgL，依據(jù)功能關(guān)系，則電動(dòng)機(jī)做功：由，解得．故D正確；故選CD.點(diǎn)睛：本題考查工件在傳送帶上的相對(duì)運(yùn)動(dòng)問題，關(guān)鍵將工件的運(yùn)動(dòng)分解為沿傳送帶方向和垂直傳送帶方向，結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式進(jìn)行求解．10、BD【解析】

A．根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷的電場線分布，可知，兩點(diǎn)電荷連線的中垂面是等勢面，電勢為0，正點(diǎn)電荷附近電勢大于0，負(fù)點(diǎn)電荷附近電勢小于0，根據(jù)對(duì)稱關(guān)系可得其中，所以小球從C到D運(yùn)動(dòng)過程中，只有電場力做功，且由于電勢降低，所以電勢能減小，電場力做正功，小球在做加速運(yùn)動(dòng)，所以A錯(cuò)誤；B．小球由C到D，由動(dòng)能定理得則由C到O，由動(dòng)能定理可得所以B正確；C．由分析可知無窮遠(yuǎn)處電勢也是0，小球由O到D加速運(yùn)動(dòng)，再由D到無窮遠(yuǎn)處，電勢升高，電勢能增加，電場力做負(fù)功，小球做減速運(yùn)動(dòng)，所有不可能返回O點(diǎn)，所以C錯(cuò)誤；D．小球從O到無窮遠(yuǎn)處，電場力做功為0，由能量守恒可知，動(dòng)能變化量也是0，即無窮遠(yuǎn)處的速度為所以D正確。故選BD。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、BEG左【解析】

(1)[1][2][3]．燈泡的額定電壓為2.0V，電壓表應(yīng)選B；燈泡的額定電流為0.5A，則電流表應(yīng)選E；為方便實(shí)驗(yàn)操作，且允許通過的最大電流不能小于0.5A，則滑動(dòng)變阻器應(yīng)選G。(2)[4][5]．燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻故則電流表應(yīng)采用外接法，由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，電壓與電流從零開始變化，則滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法，電路圖如圖所示；閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)置于滑動(dòng)變阻器最左端。(3)[6]．根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系中描出對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，然后作出燈泡的曲線如圖所示。12、R0＞【解析】

（1）[1]．待測電壓表電阻（3000歐姆）遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器R1的電阻值（100歐姆），故滑動(dòng)變阻器R1采用分壓式接法；電路圖如圖所示：（2）[2][3]．根據(jù)設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)步驟是：移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，以保證通電后電壓表所在的支路分壓最??；閉合開關(guān)s1、s2，調(diào)節(jié)R1，使電壓表的指針滿偏；保持滑動(dòng)電阻器滑片位置不變，斷開s2，調(diào)節(jié)電阻箱R0，使電壓表的指針半偏；讀取電阻箱所示的電阻值，此即為測得的電壓表內(nèi)阻；電壓表串聯(lián)電阻箱后認(rèn)為電壓不變，而實(shí)際該支路電壓變大，則電阻箱分壓大于計(jì)算值，則會(huì)引起測量值的偏大，故Rv＜Rv′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