2021-2022學(xué)年江西省宜春市重點中學(xué)高三第五次模擬考試物理試卷含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為1：2，原線圈與固定電阻R1串聯(lián)后，接入輸出電壓有效值恒定的正弦交流電源。副線圈電路中負(fù)載電阻為可變電阻R2，A、V是理想電表。當(dāng)R2=2R1時，電流表的讀數(shù)為1A，電壓表的讀數(shù)為4V，則（）A．電源輸出電壓為8VB．電源輸出功率為4WC．當(dāng)R2=8Ω時，變壓器輸出功率最大D．當(dāng)R2=8Ω時，電壓表的讀數(shù)為3V2．如圖所示，有一個電熱器R，接在電壓為u＝311sin100πt(V)的交流電源上．電熱器工作時的電阻為100Ω，電路中的交流電表均為理想電表．由此可知A．電壓表的示數(shù)為311VB．電流表的示數(shù)為2.2AC．電熱器的發(fā)熱功率為967WD．交流電的頻率為100Hz3．兩根相距為L的足夠長的金屬直角導(dǎo)軌如圖所示放置，它們各有一部分在同一水平面內(nèi)，另一部分垂直于水平面。質(zhì)量均為m的金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)均為μ，導(dǎo)軌電阻不計，回路總電阻為2R。整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中。當(dāng)ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力F作用下以速度v1沿導(dǎo)軌勻速運動時，cd桿也正好以速度v2向下勻速運動。重力加速度為g。下列說法中正確的是（）A．a(chǎn)b桿所受拉力F的大小為 B．cd桿所受摩擦力為零C．回路中的電流強(qiáng)度為 D．μ與v1大小的關(guān)系為μ=4．如圖所示，質(zhì)量均為的物塊A、B壓在置于地面上的豎直輕彈簧上，上端彈簧彈性系數(shù)為1，下端彈簧的彈性系數(shù)為，彈簧與地面、彈簧與物塊間均沒有栓接，A、B處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)給A一個豎直向上的拉力，的大小自0開始緩慢增大，物塊B自初始位置能上升的最大高度為（）A． B． C． D．5．做豎直上拋運動的物體，在任意相同時間間隔內(nèi)，速度的變化量()A．大小相同、方向相同 B．大小相同、方向不同C．大小不同、方向不同 D．大小不同、方向相同6．北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BDS)是中國自行研制的全球衛(wèi)星定位和導(dǎo)軌系統(tǒng)，預(yù)計2020年形成全球覆蓋能力。如圖所示是北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中部分衛(wèi)星的軌道示意圖，已知a、b、c三顆衛(wèi)星均做勻速圓周運動，軌道半徑ra=rA．a(chǎn)的向心力小于c的向心力B．a(chǎn)、b衛(wèi)星的加速度一定相等C．c在運動過程中不可能經(jīng)過北京上空D．b的周期等于地球自轉(zhuǎn)周期二、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，勻強(qiáng)電場中有一個與電場線平行的平面，平面中有一個直角三角形MNQ，其中，，QM的長度為L。已知電子電荷量的大小為e，把電子從M點移動至Q點，電場力做正功，大小為eU。把電子從Q點移動至N點，電場力做負(fù)功，大小為。則該電場的電場強(qiáng)度（）A．方向由M向Q B．大小為 C．方向由Q向N D．大小為8．2019年8月19日20時03分04秒，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心利用長征三號乙增強(qiáng)型火箭發(fā)射中星18號同步通信衛(wèi)星，下列說法正確的是（）A．中星18號同步通信衛(wèi)星可定位在北京上空B．中星18號同步通信衛(wèi)星的運動周期為24hC．中星18號同步通信衛(wèi)星環(huán)繞地球的速度為第一宇宙速度D．中星18號同步通信衛(wèi)星比近地衛(wèi)星運行角速度小9．如圖甲所示，物塊A與木板B疊放在粗糙水平面上，其中A的質(zhì)量為m，B的質(zhì)量為2m，且B足夠長，A與B、B與地面間的動摩擦因數(shù)均為μ。對木板B施加一水平變力F，F(xiàn)隨t變化的關(guān)系如圖乙所示，A與B、B與地面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。下列說法正確的是()A．在0～t1時間內(nèi)，A、B間的摩擦力為零B．在t1～t2時間內(nèi)，A受到的摩擦力方向水平向左C．在t2時刻，A、B間的摩擦力大小為0.5μmgD．在t3時刻以后，A、B間的摩擦力大小為μmg10．在水平地面上有一質(zhì)量為m的物體，物體所受水平外力F與時間t的關(guān)系如圖A，物體速度v與時間t的關(guān)系如圖B，重力加速度g已知，m、F、v0均未知，則（）A．若v0已知，能求出外力F的大小B．可以直接求得外力F和阻力f的比值C．若m已知，可算出動摩擦因數(shù)的大小D．可以直接求出前5s和后3s外力F做功之比三、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）某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)探究小燈泡L的伏安特性曲線，可供選用的器材如下∶小燈泡L，規(guī)格“3.6V、0.3A”；電流表A，量程0.2A，內(nèi)阻r1=0.6Ω；電壓表V，量程3V，內(nèi)阻r2=3kΩ；標(biāo)準(zhǔn)電阻R1阻值1.2Ω；標(biāo)準(zhǔn)電阻R2阻值1kΩ；標(biāo)準(zhǔn)電阻R3阻值10kΩ；滑動變阻器R，阻值范圍0~10Ω；學(xué)生電源E，電動勢4V，內(nèi)阻不計；開關(guān)S及導(dǎo)線若干。(1)甲同學(xué)設(shè)計了如圖1所示的電路來進(jìn)行測量，閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)該置于_____（填“a”或“b”）端。閉合開關(guān)后移動滑片，發(fā)現(xiàn)電流表幾乎無示數(shù)，電壓表示數(shù)接近3V，其故障原因可能是__________（填“cd間L支路短路”或“cd間L支路斷路”）；(2)排除故障后，某次電壓表的示數(shù)如圖2所示，其讀數(shù)為______V；(3)學(xué)習(xí)小組認(rèn)為要想更準(zhǔn)確地描繪出L完整的伏安特性曲線，需要重新設(shè)計電路。請你在甲同學(xué)的基礎(chǔ)上利用所供器材，在圖3所示的虛線框內(nèi)補(bǔ)畫出實驗電路圖，并在圖上標(biāo)明所選器材代號；________(4)按圖3重新連接好電路，移動滑片在某個位置，讀出電壓表、電流表示數(shù)分別為U、I，如果不考慮電壓表的分流，則此時刻燈泡L的電阻R=______（用U、I及數(shù)字表示）。12．（12分）用如圖所示裝置探究鉤碼和小車（含砝碼）組成的系統(tǒng)的“功能關(guān)系”實驗中，小車碰到制動擋板時，鉤碼尚未到達(dá)地面。(1)平衡摩擦力時，________（填“要”或“不要”）掛上鉤碼；(2)如圖乙是某次實驗中打出紙帶的一部分，O、A、B、C為4個相鄰的計數(shù)點，相鄰的兩個計數(shù)點之間還有4個打出的點沒有畫出，所用交流電源的頻率為50Hz通過測量，可知打點計時器打B點時小車的速度大小為________（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；(3)某同學(xué)經(jīng)過認(rèn)真、規(guī)范的操作，得到一條點跡清晰的紙帶，他把小車開始運動時打下的點記為O，再依次在紙帶上取等時間間隔的1、2、3、4、5、6等多個計數(shù)點，可獲得各計數(shù)點到O的距離s，及打下各計數(shù)點時小車的瞬時速度v。如圖丙是根據(jù)這些實驗數(shù)據(jù)繪出的圖象，已知此次實驗中鉤碼的總質(zhì)量為0.15kg，小車中砝碼的總質(zhì)量為0.50kg，取重力加速度，根據(jù)功能關(guān)系由圖象可知小車的質(zhì)量為________kg（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；(4)研究實驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，鉤碼重力做的功總略大于系統(tǒng)總動能的增量，其原因可能是________。A．鉤碼的重力大于細(xì)線的拉力B．未完全平衡摩擦力C．在接通電源的同時釋放了小車D．交流電源的實際頻率大于50Hz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，輕彈簧一端固定在與斜面垂直的擋板上，另一端點在O位置．質(zhì)量為m的物塊A（可視為質(zhì)點）以初速度v0從斜面的頂端P點沿斜面向下運動，與彈簧接觸后壓縮彈簧，將彈簧右端壓到O′點位置后，A又被彈簧彈回。物塊A離開彈簧后，恰好回到P點．已知OP的距離為x0，物塊A與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，斜面傾角為θ。求：（1）O點和O′點間的距離x1；（2）彈簧在最低點O′處的彈性勢能；（3）設(shè)B的質(zhì)量為βm，μ＝tanθ，v0＝3．在P點處放置一個彈性擋板，將A與另一個與A材料相同的物塊B（可視為質(zhì)點與彈簧右端不拴接）并排一起，使兩根彈簧仍壓縮到O′點位置，然后從靜止釋放，若A離開B后給A外加恒力，沿斜面向上，若A不會與B發(fā)生碰撞，求β需滿足的條件？14．（16分）跳傘員常常采用“加速自由降落”（即AFF）的方法跳傘。如果一個質(zhì)量為50kg的運動員在3658m的高度從飛機(jī)上跳出（初速為零），降落40s時，豎直向下的速度達(dá)到50m/s，假設(shè)這一運動是勻加速直線運動。求：（1）運動員平均空氣阻力為多大？（2）降落40s時打開降落傘，此時他離地面的高度是多少？（3）打開降落傘后，運動員受的阻力f大于重力，且f與速度v成正比，即f＝kv（k為常數(shù)）。請簡述運動員接下來可能的運動情況。15．（12分）如圖所示，在豎直平面內(nèi)，第二象限存在方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(未畫出)，第一象限內(nèi)某區(qū)域存在一邊界為矩形、磁感應(yīng)強(qiáng)度B0＝0.1T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(未畫出)，A(m，0)處在磁場的邊界上，現(xiàn)有比荷＝108C/kg的離子束在紙面內(nèi)沿與x軸正方向成θ＝60°角的方向從A點射入磁場，初速度范圍為×106m/s≤v0≤106m/s，所有離子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后均垂直穿過y軸正半軸，進(jìn)入電場區(qū)域。x軸負(fù)半軸上放置長為L的熒光屏MN，取π2＝10，不計離子重力和離子間的相互作用。(1)求矩形磁場區(qū)域的最小面積和y軸上有離子穿過的區(qū)域長度；(2)若速度最小的離子在電場中運動的時間與在磁場中運動的時間相等，求電場強(qiáng)度E的大小(結(jié)果可用分?jǐn)?shù)表示)；(3)在第(2)問的條件下，欲使所有離子均能打在熒光屏MN上，求熒光屏的最小長度及M點的坐標(biāo)。

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】

A．當(dāng)R2=2R1時，電流表的讀數(shù)為1A，電壓表的讀數(shù)為4V，所以R2=4Ω，R1=2Ω，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為1：2，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比得原線圈電壓是U1=2V，根據(jù)電流與匝數(shù)成反比得原線圈電流是I1=2A，所以電源輸出電壓為U=U1+I1R1=2+2×2=6V故A錯誤；B．電源輸出功率為P=UI1=12W故B錯誤；C．根據(jù)歐姆定律得副線圈電流為，所以原線圈電流是，所以，變壓器輸出的功率所以當(dāng)R2=8Ω時，變壓器輸出的功率P2最大，即為，故C正確；D．當(dāng)R2=8Ω時，U2=6V，即電壓表的讀數(shù)為6V，故D錯誤。故選C。2、B【解析】

因為交流電的最大值為Um＝311V，故其有效值為，則電壓表的示數(shù)為220V，故A錯誤；因為電阻為100Ω，電流表的示數(shù)為，故B正確；電熱器的發(fā)熱功率為P=I2R=（2.2A）2×100Ω=484W，故C錯誤；因為交流電的角速度為ω=100π，則其頻率為ω=2πf=50Hz，故D錯誤。故選B。3、D【解析】

A．導(dǎo)體ab切割磁感線時產(chǎn)生沿ab方向，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，導(dǎo)體cd向下勻速運動，未切割磁感線，不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，故整個電路的電動勢為導(dǎo)體ab產(chǎn)生的，大小為：①感應(yīng)電流為：②導(dǎo)體ab受到水平向左的安培力，由受力平衡得：③解得：④AC錯誤；B．導(dǎo)體棒cd勻速運動，在豎直方向受到摩擦力和重力平衡，有：⑤即導(dǎo)體棒cd摩擦力不為零，B錯誤；D．聯(lián)立②⑤式解得，D正確。故選D。4、B【解析】

開始彈簧壓縮量當(dāng)A離開彈簧，彈簧的壓縮量所以B上升的最大高度故B正確，ACD錯誤。故選：B。5、A【解析】試題分析：根據(jù)速度的公式v=v0﹣gt可得，在任意相同時間間隔內(nèi)，速度的變化量為△v=﹣g△t，即，速度變化的大小為g△t，方向與初速度的方向相反，所以A正確．故選A．6、D【解析】因a、c的質(zhì)量關(guān)系不確定，則無法比較兩衛(wèi)星的向心力的大小，選項A錯誤；a、b衛(wèi)星的半徑相同，則加速度的大小一定相同，選項B錯誤；c是一般的人造衛(wèi)星，可能會經(jīng)過北京的上空，選項C錯誤；a、b的半徑相同，則周期相同，因a是地球的同步衛(wèi)星，則兩衛(wèi)星的周期都等于地球自轉(zhuǎn)的周期，選項D正確；故選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、CD【解析】

如圖所示，電勢差之比有由幾何關(guān)系得。勻強(qiáng)電場中任意平行方向上的電勢差與距離成正比。則則連線MP為等勢線。所以PQ是一條電場線，電場強(qiáng)度方向由Q向N。由幾何關(guān)系得則電場強(qiáng)度大小為故選CD。8、BD【解析】

A．中星18號同步通信衛(wèi)星軌道面與赤道面是共面，不能定位在北京上空，故A錯誤；B．其運動周期為24h，故B正確；C．根據(jù)可得：中星18號同步通信衛(wèi)星環(huán)繞地球的速度小于第一宇宙速度即近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，故C錯誤；D．中星18號同步通信衛(wèi)星軌道高于近地衛(wèi)星軌道，運行角速度比近地衛(wèi)星運行角速度小，故D正確。故選：BD。9、AD【解析】

A．AB間的滑動摩擦力fAB=μmg，B與地面間的摩擦力f=3μmg，故在0～t1時間內(nèi)，推力小于木板與地面間的滑動摩擦力，故B靜止，此時AB無相對滑動，故AB間摩擦力為零，故A正確；B．A在木板上產(chǎn)生的最大加速度為此時對B分析可知F-4μmg=2ma解得F=6μmg，故在在t1～t2時間內(nèi)，AB一起向右做加速運動，對A可知，A受到的摩擦力水平向右，故B錯誤；C．在t2時刻，AB將要發(fā)生滑動，到達(dá)最大靜摩擦力，故A、B間的摩擦力大小為μmg，故C錯誤；D．在t3時刻以后，AB發(fā)生滑動，故A、B間的摩擦力大小為μmg，故D正確。10、BD【解析】

A．若v0已知，根據(jù)速度圖象可以求出加速運動的加速度大小還能夠求出減速運動的加速度大小根據(jù)牛頓第二定律可得其中m不知道，不能求出外力F的大小，故A錯誤；B．由于，可以直接求得外力F和阻力f的比值，故B正確；C、若m已知，v0不知道，無法求解加速度，則無法求出動摩擦因數(shù)的大小，故C錯誤；D．前5s外力做的功為后3s外力F做功前5s和后3s外力F做功之比故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、acd間L支路斷路2.30【解析】

(1)[1][2]閉合開關(guān)前，為了保證電路安全，滑動變阻器的滑片應(yīng)該置于a端，閉合開關(guān)后移動滑片，發(fā)現(xiàn)電流表幾乎無示數(shù)，電壓表示數(shù)接近3V，其故障原因可能是cd間L支路斷路；(2)[3]電壓表最小分度為0.1V，則電壓表讀數(shù)為2.30V；(3)[4]電壓表、電流表需要擴(kuò)大量程，結(jié)合燈泡的額定電壓和電流，電流表并聯(lián)R1，量程擴(kuò)大到0.3A，電壓表串聯(lián)R2，量程擴(kuò)大到4.0V，根據(jù)擴(kuò)程后的電表內(nèi)阻和燈泡的額定電壓下的內(nèi)阻，選用電流表外接法。如圖(4)[5]根據(jù)圖3電路圖，可以得到燈泡兩端的電壓為，電流為，根據(jù)歐姆定律得12、不要0.720.85BD【解析】

(1)[1]．小車下滑時受到重力、細(xì)線的拉力、支持力和摩擦力作用，為了在實驗中能夠把細(xì)線對小車的拉力視為小車的合外力，則應(yīng)該用重力的下滑分力來平衡摩擦力，在平衡摩擦力時，不掛鉤碼，但要連接紙帶。

(2)[2]．相鄰的兩個計數(shù)點之間還有4個打出的點沒有畫出，計數(shù)點間的時間間隔為T=0.02×5s=0.1s根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律可知，一段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，打B點的速度為(3)[3]．設(shè)鉤碼的質(zhì)量為m，小車的質(zhì)量為M，小車中砝碼的質(zhì)量為m'，對系統(tǒng)，由動能定理得整理得v2-x圖象的斜率解得M=0.85kg。(4)[4]．A．鉤碼的重力大于細(xì)線的拉力，不影響鉤碼重力做系統(tǒng)做的功，故A錯誤；

B．長木板的右端墊起的高度過低，未完全平衡摩擦力時，則摩擦力做負(fù)功，系統(tǒng)總動能的增量小于鉤碼重力做的功，故B正確；

C．接通電源的同時釋放了小車，只會使得紙帶上一部分點不穩(wěn)定，不影響做功與動能的增量，故C錯誤；

D．交流電源的實際頻率大于50Hz，如果代入速度公式的周期為0.02s，比真實的周期大，則求出來的速度偏小，則動能偏小，故D正確。

故選BD。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）；（2）；（3）【解析】

（1）從A到O′，由動能定理可得①物塊A離開彈簧后回到P點的過程，由動能定理得②解得（2）將帶入②式可得，彈簧彈力做功為即彈簧的彈性勢能為（3）兩物體分離的瞬間有，兩物體之間的彈力為0，由牛頓第二定律可得解得，即彈簧恢復(fù)原長的瞬間，兩物體分離。設(shè)分離瞬間，兩物體的速度為，由能量守恒可得將，，帶入解得由于，，故分離后兩物體的加速大小分別為由此可知，分離后兩物體均做減速運動，且B的加速度大于A，故在A物體上升階段，兩物體不會碰撞；B速度減為0后，由于，故B物體會保持靜止?fàn)顟B(tài)，B物體上升的位移為若A物體與擋板碰撞前速度就減為0，則此后A物體保持靜止?fàn)顟B(tài)，兩物體一定不會碰撞；若A物體能與擋板相碰，當(dāng)物體A與擋板碰撞后，繼續(xù)以加速度向下做減速運動，直到速度減為0，保持靜止；A物體速度減為0的總路程為若A物體不與擋板碰撞，則解得若A物體能與擋板碰撞，則兩物體不相撞的條件為A物體速度減為0時不與B物體相撞，即且解得由于，故綜上所述，的取值范圍為14、（1）437.5N；（2）2658m（3）①若下落的高度足夠長，跳傘員將先做加速度逐漸減小的減速運動，最終將趨于勻速。②若下落的高度比較短，跳傘員將做加速度逐漸減小的減速運動直至落地。【解