2021-2022學(xué)年湖北省天門仙桃潛江高考物理五模試卷含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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．如圖所示,在光滑水平面上,有質(zhì)量分別為和的兩滑塊,它們中間夾著一根處于壓縮狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧(彈簧與不拴連),由于被一根細(xì)繩拉著而處于靜止?fàn)顟B(tài).當(dāng)剪斷細(xì)繩,在兩滑塊脫離彈簧之后,下述說法正確的是（）A．兩滑塊的動量大小之比B．兩滑塊的速度大小之比C．兩滑塊的動能之比D．彈簧對兩滑塊做功之比2．在x軸上有兩個固定的點電荷Q1、Q2，其中Q1為正電荷，Q2為負(fù)電荷。一帶正電的粒子僅在電場力作用下從原點O由靜止開始沿x軸運動，其動能Ek隨位置x的變化關(guān)系如圖，則能夠正確表示Q1、Q2位置的圖像是（）A． B．C． D．3．為了探測某星球，載著登陸艙的探測飛船在以該星球中心為圓心，半徑為r1的圓軌道上運動，周期為T1，總質(zhì)量為m1，環(huán)繞速度為v1。隨后登陸艙脫離飛船，變軌到離該星球更近的半徑為r2的圓軌道上運動環(huán)繞速度為v2，周期為T2，登陸艙的質(zhì)量為m2，引力常量為G，則（）A．該星球的質(zhì)量為B．該星球表面的重力加速度為C．D．4．如圖甲所示，在勻強(qiáng)磁場中有一個N=10匝的閉合矩形線圈繞軸勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸O1O2直于磁場方向，線圈電阻為5Ω。從圖甲所示位置開始計時，通過線圈平面的磁通量隨時間變化的圖像如圖乙所示，則（）A．線圈轉(zhuǎn)動一圈的過程中產(chǎn)生的焦耳熱B．在時，線圈中的感應(yīng)電動勢為零，且電流方向發(fā)生改變C．所產(chǎn)生的交變電流感應(yīng)電動勢的瞬時表達(dá)式為D．線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過90o時穿過線圈的磁通量變化率最大5．如圖，輕彈簧的下端固定在水平面上，上端疊放有質(zhì)量相等的物塊、，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用豎直向上的力作用在上，使其向上做勻加速直線運動以表示離開靜止位置的位移，表示物塊對的壓力大小，在、分離之前，下列表示和之間關(guān)系的圖象可能正確的是（）A． B． C． D．6．在離地高h(yuǎn)處，同時自由下落和豎直向上拋出各一個小球，其中豎直上拋的小球初速度大小為v，不計空氣阻力，重力加速度為g，兩球落地的時間差為()A． B． C． D．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，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。P是磁場邊界上的一點，大量電荷量為q、質(zhì)量為m、相同速率的離子從P點沿不同方向同時射入磁場。其中有兩個離子先后從磁場邊界上的Q點（圖中未畫出）射出，兩離子在磁場邊緣的出射方向間的夾角為，P點與Q點的距離等于R。則下列說法正確的是（）A．離子在磁場中的運動半徑為B．離子的速率為C．兩個離子從Q點射出的時間差為D．各種方向的離子在磁場邊緣的出射點與P點的最大距離為8．一列簡諧橫波沿軸正方向傳播，在處的質(zhì)元的振動圖線如圖1所示，在處的質(zhì)元的振動圖線如圖2所示。下列說法正確的是（）A．該波的周期為12sB．處的質(zhì)元在平衡位置向上振動時，處的質(zhì)元在波峰C．在內(nèi)處和處的質(zhì)元通過的路程均為6cmD．該波的波長不可能為8m9．如圖，MN和PQ是電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌，其間距為L，導(dǎo)軌彎曲部分光滑，平直部分粗糙，固定在水平面上，右端接一個阻值為R的定值電阻，平直部分導(dǎo)軌左邊區(qū)域有寬度為d、方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場，質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬棒從高為h處由靜止釋放，到達(dá)磁場右邊界處恰好停止．己知金屬棒與平直部分導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ，金屬棒與導(dǎo)軌間接觸良好，則金屬棒穿過磁場區(qū)域的過程中（）（重力加速度為g）A．金屬棒克服安培力做的功等于金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱B．金屬棒克服安培力做的功為mghC．金屬棒產(chǎn)生的電熱為D．金屬棒運動的時間為10．如圖所示，水平面(未畫出)內(nèi)固定一絕緣軌道ABCD，直軌道AB與半徑為R的圓弧軌道相切于B點，圓弧軌道的圓心為O，直徑CD//AB。整個裝置處于方向平行AB、電場強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場中。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球從A點由靜止釋放后沿直軌道AB下滑。記A、B兩點間的距離為d。一切摩擦不計。下列說法正確的是（）A．小球到達(dá)C點時的速度最大，且此時電場力的功率最大B．若d=2R，則小球通過C點時對軌道的壓力大小為7qEC．若d=R，則小球恰好能通過D點D．無論如何調(diào)整d的值都不可能使小球從D點脫離軌道后恰好落到B處三、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）一個小燈泡的額定電壓為額定電流約為，選用下列實驗器材進(jìn)行實驗，并利用實驗數(shù)據(jù)描繪和研究小燈泡的伏安特性曲線。A．電源：電動勢為，內(nèi)阻不計；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.滑動變阻器：最大阻值為，額定電流為；G.滑動變阻器：最大阻值為，額定電流為；H.滑動變阻器：最大阻值為，額定電流為；開關(guān)，導(dǎo)線若干。實驗得到如下數(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)實驗中電壓表應(yīng)選用__________；電流表應(yīng)選用__________；滑動變阻器應(yīng)選用__________。（請?zhí)顚懫鞑那皩?yīng)的字母）(2)請你不要改動已連接導(dǎo)線，補(bǔ)全圖甲所示實物電路圖_________。閉合開關(guān)前，應(yīng)使滑動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）如圖甲所示，在“探究功與速度變化的關(guān)系”的實驗中，主要過程如下：A．設(shè)法讓橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W、……；B．分析紙帶，求出橡皮筋做功使小車獲得的速度v1、v2、v3、……；C．作出W-v圖象；D．分析W-v圖象．如果W-v圖象是一條直線，表明W∝v；如果不是直線，可考慮是否存在W∝v2、W∝v3、W∝等關(guān)系．(1)實驗中得到的一條如圖乙所示的紙帶，求小車獲得的速度應(yīng)選______________（選填“AB”或“CD”）段來計算．(2)關(guān)于該實驗，下列說法正確的有_______________A．通過增加橡皮筋的條數(shù)可以使橡皮筋對小車做的功成整數(shù)倍增加B．通過改變小車質(zhì)量可以改變橡皮筋對小車做的功C．每次實驗中，橡皮筋拉伸的長度必需保持一致D．先接通電源，再讓小車在橡皮筋的作用下彈出(3)在該實驗中，打點計時器正常工作，紙帶足夠長，點跡清晰的紙帶上并沒有出現(xiàn)一段等間距的點，造成這種情況的原因可能是___________．（寫出一條即可）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）圖甲為能進(jìn)行圖形翻轉(zhuǎn)的“道威棱鏡”示意圖，其橫截面OABC是底角為45°的等腰梯形，高為a，上底邊長為a，下底邊長3a，如圖乙所示。一細(xì)光束垂直于OC邊射入，恰好在OA和BC邊上發(fā)生全反射，最后垂直于OC邊射出，已知真空中的光速為c。試求該光束在棱鏡中的傳播時間t。14．（16分）在xOy平面的x軸上方區(qū)域范圍內(nèi)存在著范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場（如圖甲所示）。在空間坐標(biāo)（x=0，y=a）處有一粒子源，在某一時刻向平面內(nèi)各個方向均勻發(fā)射N個（N足夠大）質(zhì)量為m、電荷量為-q，速度為v0的帶電粒子：（不計粒子重力及粒子間的相互作用，題中N、a、m、-q、v0均為已知量）(1)若放射源所發(fā)出的粒子恰好有不能到達(dá)x軸，求磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大；(2)求解第(1)問中，x軸上能接收到粒子的區(qū)域長度L；(3)若磁場僅限制在一個半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)，圓心在坐標(biāo)處。保持磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，在x軸的正半軸區(qū)間上鋪設(shè)擋板，粒子源打出的部分粒子恰好垂直打在擋板上并被擋板吸收，求：這部分粒子在先后到達(dá)板上的時間內(nèi)對擋板的平均作用力。15．（12分）如圖所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌的水平部分處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=3T。兩導(dǎo)軌間距為L=0.5m，軌道足夠長。金屬棒a和b的質(zhì)量分別為ma=1kg，mb=0.5kg，電阻分別為Ω，Ω。b棒靜止于軌道水平部分，現(xiàn)將a棒從h=1.8m高處自靜止沿弧形軌道下滑，通過C點進(jìn)入軌道的水平部分，已知兩棒在運動過程中始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，兩棒始終不相碰。（g取10m/s2）。求：（1）a棒剛進(jìn)入磁場時，b棒的加速度；（2）從a棒進(jìn)入磁場到a棒勻速的過程中，流過a棒的電荷量；（3）從a棒進(jìn)入磁場到a棒勻速的過程中，a棒中產(chǎn)生的焦耳熱。

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、C【解析】

在兩滑塊剛好脫離彈簧時運用動量守恒得：，得，兩滑塊速度大小之比為：；兩滑塊的動能之比，B錯誤C正確；兩滑塊的動量大小之比，A錯誤；彈簧對兩滑塊做功之比等于兩滑塊動能之比為：1：2，D錯誤．2、A【解析】

由動能定理可知可知圖像的斜率等于電場力，由圖像可知，在0~x0之間存在一個場強(qiáng)為0的點（設(shè)為M點），且在OM之間運動時電場力做正功，在M與x0之間運動時電場力做負(fù)功；由此刻判斷0~x0區(qū)間肯定在兩點荷的同一側(cè)，且正電荷Q1距離O點較近，故選項A正確，BCD錯誤；故選A。3、D【解析】

由和A．該星球的質(zhì)量為選項A錯誤；B．由星球的半徑R未知，不能求解其表面的重力加速度，選項B錯誤；C．由表達(dá)式可知選項C錯誤；D．由表達(dá)式可知選項D正確。故選D。4、C【解析】

A．最大感應(yīng)電動勢為：感應(yīng)電動勢的有效值為：線圈轉(zhuǎn)動一圈的過程中產(chǎn)生的焦耳熱故A錯誤；B．t=0.2s時，磁通量為0，線圈中的感應(yīng)電動勢最大，電流方向不變，故B錯誤；C．由圖知角速度因為線圈從垂直中性面開始計時，所以交變電流感應(yīng)電動勢的瞬時表達(dá)式為e=10πcos（5πt）V故C正確；D．線圈在圖示位置磁通量為0，磁通量的變化率最大，穿過線圈的磁通量變化最快，轉(zhuǎn)過90°，磁通量最大，磁通量變化率為0，故D錯誤。故選：C。5、C【解析】

系統(tǒng)靜止時，由胡克定律和力的平衡條件得物塊Q勻加速向上運動時，由牛頓第二定律得聯(lián)立以上兩式解得對照圖象得C正確。故選C。6、D【解析】

自由下落的小球，有得對于豎直上拋的小球，由機(jī)械能守恒得：則得落地時速度大小為對于豎直上拋的小球，將其運動看成一種勻減速直線運動，取豎直向上為正方向，加速度為，則運動時間為：故時間之差為A．，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C．，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D．，與結(jié)論相符，選項D正確；故選D．點睛：本題關(guān)鍵要明確小球運動中機(jī)械能守恒，要理清過程中的速度關(guān)系，寫出相應(yīng)的公式，分析運動時間的關(guān)系．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】

從Q點能射出兩個離子，則離子圓周運動半徑r小于磁場區(qū)域圓半徑R，運動軌跡如圖所示。為等邊三角形。A．由幾何關(guān)系得又有解兩式得①選項A錯誤；B．在磁場中做圓周運動有②解①②式得選項B正確；C．圓周運動的周期為兩離子在磁場中運動的時間分別為則從磁場射出的時間差為選項C正確；D．各種方向的離子從磁場中的出射點與P點的最大距離為選項D正確；故選BCD.8、AB【解析】

A．由圖可知，該波的周期為12s。故A正確；

B．由圖可知，t=3s時刻，x=12m處的質(zhì)元在平衡位置向上振動時，x=18m處的質(zhì)元在波峰，故B正確；

C．由圖可知，該波的振幅為4cm，圓頻率由圖1可知，在t=0時刻x=12m處的質(zhì)點在-4cm處，則其振動方程4s時刻質(zhì)元的位置所以x=12m處的質(zhì)元通過的路程s12=4cm+2cm=6cm據(jù)圖2知t=0s時，在x=18m處的質(zhì)元的位移為0cm，正通過平衡位置向上運動，其振動方程為在t=4s時刻，在x=18m處的質(zhì)元的位移所以在0～4s內(nèi)x=18m處的質(zhì)元通過的路程x18＝4cm+(4?2)cm≈4.54cm＜6cm故C錯誤；

D．由兩圖比較可知，x=12m處比x=18m處的質(zhì)元可能早振動T，所以兩點之間的距離為x＝(n+)λ（n=0、1、2、3…）所以（n=0、1、2、3…）n=0時，波長最大，為故D錯誤；故選AB。9、CD【解析】

根據(jù)功能關(guān)系知，金屬棒克服安培力做的功等于金屬棒以及電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱之和，故A錯誤．設(shè)金屬棒克服安培力所做的功為W．對整個過程，由動能定理得mgh-μmgd-W=0，得W=mg（h-μd），故B錯誤．電路中產(chǎn)生的總的焦耳熱Q=W=mg（h-μd），則屬棒產(chǎn)生的電熱為mg（h-μd），故C正確．金屬棒在下滑過程中，其機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得：mgh=mv02，得．金屬棒經(jīng)過磁場通過某界面的電量為；根據(jù)動量定理：，其中，解得，選項D正確；故選CD.10、BD【解析】

A．小球到達(dá)C點時，其所受電場力的方向與速度方向垂直，電場力的功率為零，故A錯誤；B．當(dāng)d=2R時，根據(jù)動能定理有小球通過C點時有解得N=7qE根據(jù)牛頓第三定律可知，此時小球?qū)壍赖膲毫Υ笮?qE，故B正確；C．若小球恰好能通過D點，則有又由動能定理有解得故C錯誤；D．當(dāng)小球恰好能通過D點時，小球從D點離開的速度最小。小球離開D點后做類平拋運動，有解得由于x>R故小球從D點脫離軌道后不可能落到B處，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、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；為方便實驗操作，且允許通過的最大電流不能小于0.5A，則滑動變阻器應(yīng)選G。(2)[4][5]．燈泡正常發(fā)光時的電阻故則電流表應(yīng)采用外接法，由表中實驗數(shù)據(jù)可知，電壓與電流從零開始變化，則滑動變阻器應(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)置于滑動變阻器最左端。(3)[6]．根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系中描出對應(yīng)的點，然后作出燈泡的曲線如圖所示。12、CDACD沒有平衡摩擦力或木板的傾角過大或過小【解析】

（1）由圖知：在AB之間，由于相鄰計數(shù)間的距離不斷增大，而打點計時器每隔0.02s打一個點，所以小車做加速運動．在CD之間相鄰計數(shù)間距相等，說明小車做勻速運動．小車離開橡皮筋后做勻速運動，應(yīng)選用CD段紙帶來計算小車的速度v．求小車獲得的速度應(yīng)選CD段來計算；（2）該實驗中利用相同橡皮筋形變量相同時對小車做功相同，通過增加橡皮筋的條數(shù)可以使橡皮筋對小車做的功成整數(shù)倍增加．故A正確，B錯誤；為保證每根橡皮條對小車做功一樣多每次實驗中，橡皮筋拉伸的長度必需保持一致，故C正確；在中學(xué)階段，用打點計時器測量時間時，為有效利用紙帶，總是先接通電源后釋放紙帶，故D正確；故選ACD.（3