河南省平頂山許昌市汝州市2022年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考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。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．某同學(xué)用如圖甲所示的裝置測(cè)量滑塊A與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，用手緩慢地提起木板的左端使木板以其右端為圓心緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)板與水平方向的夾角時(shí)，滑塊A開始沿板下滑。而后將木板和滑塊A平放在水平桌面上，木板固定在桌面上，如圖乙所示，滑塊A左側(cè)彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為且處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，右側(cè)通過輕質(zhì)細(xì)繩繞過定滑輪懸掛一輕質(zhì)砝碼盤，滑輪摩擦不計(jì)，滑塊的質(zhì)量，連接滑塊的彈簧測(cè)力計(jì)和細(xì)線均水平放置，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。若緩慢增加盤中的砝碼，使盤中砝碼總質(zhì)量達(dá)到時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)的情況是（）A．A向右運(yùn)動(dòng)B．木板對(duì)A的摩擦力為C．木板對(duì)A的摩擦力方向保持不變D．彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)仍為2．如圖所示，A、B兩小球靜止在光滑水平面上，用輕彈簧相連接，A球的質(zhì)量小于B球的質(zhì)量．若用錘子敲擊A球使A得到v的速度，彈簧壓縮到最短時(shí)的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1；若用錘子敲擊B球使B得到v的速度，彈簧壓縮到最短時(shí)的長(zhǎng)度為L(zhǎng)2，則L1與L2的大小關(guān)系為()A．L1>L2 B．L1<L2C．L1＝L2 D．不能確定3．如圖所示，某中學(xué)航天興趣小組的同學(xué)將靜置在地面上的質(zhì)量為（含水）的自制“水火箭”釋放升空，在極短的時(shí)間內(nèi)，質(zhì)量為的水以相對(duì)地面為的速度豎直向下噴出。已知重力加速度為，空氣阻力不計(jì)，下列說法正確的是（）A．火箭的推力來源于火箭外的空氣對(duì)它的反作用力B．水噴出的過程中，火箭和水機(jī)械能守恒C．火箭獲得的最大速度為D．火箭上升的最大高度為4．2018年12月8日我國(guó)嫦娥四號(hào)探測(cè)器成功發(fā)射,實(shí)現(xiàn)人類首次在月球背面無人軟著陸。通過多次調(diào)速讓探月衛(wèi)星從近地環(huán)繞軌道經(jīng)地月轉(zhuǎn)移軌道進(jìn)入近月環(huán)繞軌道。已知地球與月球的質(zhì)量之比及半徑之比分別為a、b,則關(guān)于近地衛(wèi)星與近月星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的下列判斷正確的是A．加速度之比約為B．周期之比約為C．速度之比約為D．從近地軌道進(jìn)入到地月轉(zhuǎn)移軌道,衛(wèi)星必須減速5．如圖所示，在與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直的平面內(nèi)，有一根長(zhǎng)為s的導(dǎo)線，量得導(dǎo)線的兩個(gè)端點(diǎn)間的距離=d，導(dǎo)線中通過的電流為I，則下列有關(guān)導(dǎo)線受安培力大小和方向的正確表述是（）A．大小為BIs，方向沿ab指向b B．大小為BIs，方向垂直abC．大小為BId，方向沿ab指向a D．大小為BId，方向垂直ab6．一個(gè)質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)以速度做勻速運(yùn)動(dòng)，某一時(shí)刻開始受到恒力F的作用，質(zhì)點(diǎn)的速度先減小后增大，其最小值為。質(zhì)點(diǎn)從開始受到恒力作用到速度減至最小的過程中A．該質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)B．經(jīng)歷的時(shí)間為C．該質(zhì)點(diǎn)可能做圓周運(yùn)動(dòng)D．發(fā)生的位移大小為二、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（a）所示，在粗糙的水平地面上有兩個(gè)大小相同但材質(zhì)不同的甲、乙物塊。t=0時(shí)刻，甲物塊以速度v04m/s向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)一段時(shí)間后與靜止的乙物塊發(fā)生正碰，碰撞前后兩物塊運(yùn)動(dòng)的v—t圖像如圖（b）中實(shí)線所示，其中甲物塊碰撞前后的圖線平行，已知甲物塊質(zhì)量為5kg，乙物塊質(zhì)量為4kg，則（）A．此碰撞過程為彈性碰撞B．碰后瞬間乙物塊速度為2.5m/sC．碰后乙物塊移動(dòng)的距離為3.75mD．碰后甲、乙兩物塊所受摩擦力之比為6：58．關(guān)于電磁波，下列說法正確的是（）A．電磁波在真空和介質(zhì)中的傳播速度相同B．周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)相互激發(fā)，形成電磁波C．電磁波譜中的無線電波與可見光相比，更容易產(chǎn)生顯著的衍射現(xiàn)象D．電磁振蕩停止后，其發(fā)射到空間的電磁波隨即消失E.載有信號(hào)的電磁波可以在真空中傳輸也可以通過光纜傳輸9．紙面內(nèi)有一矩形邊界磁場(chǎng)ABCD，磁場(chǎng)方向垂直于紙面（方向未畫出），其中AD=BC=L，AB=CD=2L，一束β粒子以相同的速度v0從B點(diǎn)沿BA方向射入磁場(chǎng)，當(dāng)磁場(chǎng)為B1時(shí)，β粒子從C射出磁場(chǎng)；當(dāng)磁場(chǎng)為B2時(shí)，β粒子從D射出磁場(chǎng)，則（）A．磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外B．磁感應(yīng)強(qiáng)度之比B1：B2=5：1C．速度偏轉(zhuǎn)角之比θ1：θ2=180：37D．運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比t1：t2=36：5310．兩根相距為的足夠長(zhǎng)的金屬直角導(dǎo)軌如圖所示放置，它們各有一邊在同一水平面內(nèi)，另一邊垂直于水平面。質(zhì)量均為的金屬細(xì)桿、與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，每根桿的電阻均為，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力作用下以速度沿水平方向的導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，桿正以速度沿豎直方向的導(dǎo)軌向下勻速運(yùn)動(dòng)，重力加速度為。則以下說法正確的是（）A．桿所受拉力的大小為B．桿所受拉力的大小為C．桿下落高度為的過程中，整個(gè)回路中電流產(chǎn)生的焦耳熱為D．桿水平運(yùn)動(dòng)位移為的過程中，整個(gè)回路中產(chǎn)生的總熱量為三、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）如圖甲所示裝置，可以進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：A.“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”B.“驗(yàn)證牛頓第二定律”C.“研究合外力做功和物體動(dòng)能變化關(guān)系(1)在A、B、C這三個(gè)實(shí)驗(yàn)中，______需要平衡摩擦阻力．(2)已知小車的質(zhì)量為M，盤和砝碼的總質(zhì)量為m，且將mg視為細(xì)繩對(duì)小車的拉力；為此需要滿足前述A、B、C三個(gè)實(shí)驗(yàn)中，______不需要滿足此要求．(3)如果用此裝置做“研究合外力做功和物體動(dòng)能變化關(guān)系這個(gè)實(shí)驗(yàn)，由此可求得如圖乙紙帶上由O點(diǎn)到D點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)過程中，盤和砝碼受到的重力所做功的表達(dá)式______，該小車動(dòng)能改變量的表達(dá)式______．由于實(shí)驗(yàn)中存在系統(tǒng)誤差，所以W______選填“小于”、“等于”或“大于”．12．（12分）某實(shí)驗(yàn)小組測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，可選用的實(shí)驗(yàn)器材如下：A．待測(cè)干電池B．電流表A1(0～200μA，內(nèi)阻為500Ω)C．電流表A2(0～0.6A，內(nèi)阻約為0.3Ω)D．電壓表V(0～15V，內(nèi)阻約為5kΩ)E．電阻箱R(0～9999.9Ω)F．定值電阻R0(阻值為1Ω)G．滑動(dòng)變阻器R′(0～10Ω)H．開關(guān)、導(dǎo)線若干(1)該小組在選擇器材時(shí)，放棄使用電壓表，原因是____________________。(2)該小組利用電流表和電阻箱改裝成一量程為2V的電壓表，并設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路，圖中電流表a為___________(選填“A1”或“A2”)，電阻箱R的阻值為___________Ω。(3)閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，讀出兩電流表的示數(shù)I1、I2的多組數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上描繪出I1－I2圖線如圖乙所示。根據(jù)描繪出的圖線，可得所測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)E＝_____V，內(nèi)阻r＝_____Ω。(保留兩位有效數(shù)字)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）如圖所示，一豎直放置在水平面上的容積為V的柱形氣缸，氣缸內(nèi)盛有一定質(zhì)量的理想氣體?；钊拿娣e為S，活塞將氣體分隔成體積相同的A、B上下兩部分，此時(shí)A中氣體的壓強(qiáng)為pA（未知）。現(xiàn)將氣缸緩慢平放在水平桌面上，穩(wěn)定后A、B兩部分氣體的體積之比為1：2，兩部分氣體的壓強(qiáng)均為1.5p0。在整個(gè)過程中，沒有氣體從一部分通過活塞進(jìn)入另一部分，外界氣體溫度不變，氣缸壁光滑且導(dǎo)熱良好，活塞厚度不計(jì)，重力加速度為g，求：(1)pA的大??；(2)活塞的質(zhì)量m。14．（16分）如圖，質(zhì)量為6m、長(zhǎng)為L(zhǎng)的薄木板AB放在光滑的平臺(tái)上，木板B端與臺(tái)面右邊緣齊平．B端上放有質(zhì)量為3m且可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊C，C與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝，質(zhì)量為m的小球用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩懸掛在平臺(tái)右邊緣正上方的O點(diǎn)，細(xì)繩豎直時(shí)小球恰好與C接觸．現(xiàn)將小球向右拉至細(xì)繩水平并由靜止釋放，小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)細(xì)繩恰好斷裂，小球與C碰撞后反彈速率為碰前的一半．(1)求細(xì)繩能夠承受的最大拉力；(2)若要使小球落在釋放點(diǎn)的正下方P點(diǎn)，平臺(tái)高度應(yīng)為多大；(3)通過計(jì)算判斷C能否從木板上掉下來．15．（12分）如圖所示是一個(gè)水平橫截面為圓形的平底玻璃缸，玻璃缸深度為，缸底面圓心處有一單色點(diǎn)光源，缸中裝有某種液體，深度為，點(diǎn)為液面的圓心，垂直于水平面。用面積為的黑紙片覆蓋在液面上，則液面上方恰好無光線射出。若在上述黑紙片上，以為圓心剪出一個(gè)面積為的圓孔，把余下的黑紙環(huán)仍放置在液面上原來的位置，使所有出射光線都從缸口射出，則缸口的最小面積為多少？

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、D【解析】

ABD.緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)木板使滑塊開始下滑時(shí)，靜摩擦力恰好達(dá)到最大值，由平衡條件得：，解得：，木板與滑塊水平放置時(shí)，木板與滑塊間的最大靜摩擦力：，不放砝碼時(shí)，滑塊水平方向受彈簧測(cè)力計(jì)的拉力和木板對(duì)A的摩擦力，由平衡條件得：，摩擦力方向水平向右，當(dāng)砝碼盤總質(zhì)量達(dá)到1.2kg時(shí)，物塊A受到右側(cè)繩的拉力：，設(shè)滑塊仍處于靜止，由平衡條件得：，得：，假設(shè)成立，滑塊仍處于靜止，彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)仍為5N，故AB錯(cuò)誤，D正確；C.對(duì)比初狀態(tài)的摩擦力可得摩擦力方向由水平向右變?yōu)樗较蜃?，故C錯(cuò)誤。故選：D。2、C【解析】

若用錘子敲擊A球，兩球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，當(dāng)彈簧最短時(shí)，兩者共速，則mAv＝(mA＋mB)v′解得v′＝彈性勢(shì)能最大，最大為ΔEp＝mAv2－(mA＋mB)v′2=若用錘子敲擊B球，同理可得mBv＝(mA＋mB)v″解得v″＝彈性勢(shì)能最大為ΔEp＝mBv2－(mA＋mB)v′2＝即兩種情況下彈簧壓縮最短時(shí)，彈性勢(shì)能相等，故L1＝L2故C正確。故選C。3、D【解析】

A．火箭的推力來源于向下噴出的水對(duì)它的反作用力，A錯(cuò)誤；B．水噴出的過程中，瓶?jī)?nèi)氣體做功，火箭及水的機(jī)械能不守恒，B錯(cuò)誤；C．在水噴出后的瞬間，火箭獲得的速度最大，由動(dòng)量守恒定律有解得C錯(cuò)誤；D．水噴出后，火箭做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，有解得D正確。故選D。4、B【解析】

A．根據(jù)可知，，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．由可得，，選項(xiàng)B正確；C．根據(jù)可得，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．從近地軌道進(jìn)入到地月轉(zhuǎn)移軌道，衛(wèi)星必須要多次加速變軌，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。5、D【解析】

導(dǎo)線的等效長(zhǎng)度為d，則所受的安培力為F=BId，由左手定則可知方向垂直ab。故選D。6、D【解析】

質(zhì)點(diǎn)減速運(yùn)動(dòng)的最小速度不為0，說明質(zhì)點(diǎn)不是做直線運(yùn)動(dòng)，力F是恒力所以不能做圓周運(yùn)動(dòng)，而是做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)．設(shè)力F與初速度夾角為θ，因速度的最小值為可知初速度v0在力F方向的分量為，則初速度方向與恒力方向的夾角為150°，在恒力方向上有v0cos30°－t＝0在垂直恒力方向上有質(zhì)點(diǎn)的位移聯(lián)立解得時(shí)間為發(fā)生的位移為選項(xiàng)ABC錯(cuò)誤，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、BC【解析】

AB．由圖知，碰前瞬間甲物塊的速度為碰后瞬間甲物塊的速度為設(shè)乙物塊碰后瞬間的速度為v2，取碰前甲物塊的速度方向?yàn)檎较?，根?jù)動(dòng)量守恒定律得解得碰撞前后系統(tǒng)動(dòng)能之差為解得所以此碰撞過程為非彈性碰撞，故A錯(cuò)誤，B正確；C．設(shè)碰后乙物塊經(jīng)過ts時(shí)間停止運(yùn)動(dòng)。根據(jù)三角形相似法知解得碰后乙物塊移動(dòng)的距離為故C正確；D．對(duì)碰后乙物塊滑行過程，根據(jù)動(dòng)量定理得解得甲物塊滑行的加速度大小為甲物塊所受摩擦力大小為則有故D錯(cuò)誤。故選BC。8、BCE【解析】

A．電磁波在介質(zhì)中的傳播速度小于真空中的速度，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)相互激發(fā)，形成電磁波，選項(xiàng)B正確；C．電磁波譜中的無線電波與可見光相比波長(zhǎng)更長(zhǎng)，更容易產(chǎn)生顯著的衍射現(xiàn)象，選項(xiàng)C正確；D．電磁振蕩停止后，其發(fā)射到空間的電磁波仍然會(huì)傳播，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；E．載有信號(hào)的電磁波可以在真空中傳輸也可以通過光纜傳輸，選項(xiàng)E正確。故選BCE。9、BD【解析】

A．由帶負(fù)電的β粒子(電子)偏轉(zhuǎn)方向可知，粒子在B點(diǎn)所受的洛倫茲力方向水平向右，根據(jù)左手定則可知，磁場(chǎng)垂直于紙面向里，A錯(cuò)誤；B．粒子運(yùn)行軌跡：由幾何關(guān)系可知：又：解得：洛倫茲力提供向心力：解得：故，B正確；C．偏轉(zhuǎn)角度分別為：θ1=180°θ2=53°故速度偏轉(zhuǎn)角之比，C錯(cuò)誤；D．運(yùn)動(dòng)時(shí)間：因此時(shí)間之比：D正確。故選BD。10、BD【解析】

AB．a(chǎn)b桿切割磁感線時(shí)產(chǎn)生沿abdc方向的感應(yīng)電流，大小為①cd桿中的感應(yīng)電流方向?yàn)閐→c，cd桿受到的安培力方向水平向右，大小為F安=BIL②cd桿向下勻速運(yùn)動(dòng)，有mg=μF安③解①②③式得，ab桿勻速運(yùn)動(dòng)的速度為④導(dǎo)體ab受到水平向左的安培力，由受力平衡得F=F安+μmg⑤由③⑤解得選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確．

C．設(shè)cd桿以v2速度向下運(yùn)動(dòng)h過程中，ab桿勻速運(yùn)動(dòng)了s距離，則．整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱等于克服安培力所做的功Q=F安s得選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．a(chǎn)b桿水平運(yùn)動(dòng)位移為s的過程中，整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱為ab桿摩擦生熱cd桿摩擦生熱則總熱量選項(xiàng)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、BCA大于【解析】

根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)分析答題．由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論求出打D點(diǎn)的速度，然后根據(jù)重力勢(shì)能與動(dòng)能的計(jì)算公式分析答題．【詳解】：在A、B、C這三個(gè)實(shí)驗(yàn)中，“驗(yàn)證牛頓第二定律”、“研究合外力做功和物體動(dòng)能變化關(guān)系，都需要平衡摩擦阻力；故選BC．已知小車的質(zhì)量為M，盤和砝碼的總質(zhì)量為m，且將mg視為細(xì)繩對(duì)小車的拉力．為此需要滿足前述A、B、C三個(gè)實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)A只需要小車做勻加速運(yùn)動(dòng)即可，不需要滿足此要求；故選A．紙帶上由O點(diǎn)到D點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)過程中，盤和砝碼受到的重力所做功的表達(dá)式：；打D點(diǎn)時(shí)的速度：，則小車動(dòng)能的改變量：；由于實(shí)驗(yàn)中存在系統(tǒng)誤差，所以盤和砝碼受到的重力所做功W大于小車動(dòng)能的增量．故答案為

；

；

大于【點(diǎn)睛】此題涉及到三個(gè)高中物理的重要實(shí)驗(yàn)，基本裝置都相同，只是實(shí)驗(yàn)的原理及目的不同；關(guān)鍵是弄清每個(gè)實(shí)驗(yàn)的原理及操作的方法、注意事項(xiàng)等問題，做到融會(huì)貫通不混淆．12、量程太大，測(cè)量誤差大A195001.480.7～0.8均可【解析】

(1)[1].由于一節(jié)干電池電動(dòng)勢(shì)只有1.5V，而電壓表量程為15.0V，則量程太大，測(cè)量誤差大，所以不能使用電壓表；

(2)[2][3].改裝電壓表時(shí)應(yīng)選用內(nèi)阻已知的電流表，故電流表a選用A1；根據(jù)改裝原理可知：；(3)[4].根據(jù)改裝原理可知，電壓表測(cè)量的路端電壓為：U=10000I1；

根據(jù)閉合電路歐姆定律可知：10000I1=E-I2（r+R0）；根據(jù)圖象可知：E=1.48V；[5].圖象的斜率表示內(nèi)阻，故有：故有：r=0.8Ω四、計(jì)算題：本