山東省菏澤市重點(diǎn)名校2021-2022學(xué)年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(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)。回答非選擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無(wú)效。3．考試結(jié)束后，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．如圖所示，虛線為某勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)線，電勢(shì)分別為、和，實(shí)線是某帶電粒子在該電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡。不計(jì)帶電粒子的重力，則該粒子（）A．帶負(fù)電B．在、、三點(diǎn)的動(dòng)能大小關(guān)系為C．在、、三點(diǎn)的電勢(shì)能大小關(guān)系為D．一定是從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)，再運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)2．甲乙兩車在相鄰的平行車道同向行駛，做直線運(yùn)動(dòng)，v－t圖像如圖所示，二者最終停在同一斑馬線處，則（）A．甲車的加速度小于乙車的加速度B．前3s內(nèi)甲車始終在乙車后邊C．t=0時(shí)乙車在甲車前方9.4m處D．t=3s時(shí)甲車在乙車前方0.6m處3．如圖所示，a、b、c為三顆人造地球衛(wèi)星，其中a為地球同步衛(wèi)星，b、c在同一軌道上，三顆衛(wèi)星的軌道均可視為圓軌道．以下判斷正確的是（）A．衛(wèi)星a的運(yùn)行周期大于衛(wèi)星b的運(yùn)行周期B．衛(wèi)星b的運(yùn)行速度可能大于C．衛(wèi)星b加速即可追上前面的衛(wèi)星cD．衛(wèi)星a在運(yùn)行時(shí)有可能經(jīng)過(guò)宜昌市的正上方4．關(guān)于安培力和洛倫茲力，下列說(shuō)法正確的是（）A．運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中一定受到洛倫茲力作用B．通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中一定受到安培力作用C．洛倫茲力一定對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功D．安培力一定對(duì)通電導(dǎo)線不做功5．一物體在豎直方向運(yùn)動(dòng)的v—t圖象如圖所示。以下判斷正確的是（規(guī)定向上方向?yàn)檎ǎ〢．第5s內(nèi)與第6s內(nèi)的加速度方向不同B．第4s末～第6s末物體處于失重狀態(tài)C．前2s內(nèi)物體克服重力做功的平均功率大于第6s內(nèi)物體重力做功的平均功率D．第2s末～第4s末的過(guò)程中，該物體的機(jī)械能守恒6．如圖，圓形區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，P為磁場(chǎng)邊界上的一點(diǎn)．有無(wú)數(shù)帶有同樣電荷、具有同樣質(zhì)量的粒子在紙面內(nèi)沿各個(gè)方向以同樣的速率通過(guò)P點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)．這些粒子射出邊界的位置均處于邊界的某一段弧上，這段圓弧的弧長(zhǎng)是圓周長(zhǎng)的1/1．將磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小從原來(lái)的變?yōu)?，結(jié)果相應(yīng)的弧長(zhǎng)變?yōu)樵瓉?lái)的一半，則：等于A．2 B． C． D．1二、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．如圖兩根足夠長(zhǎng)光滑平行金屬導(dǎo)軌PP′、QQ′傾斜放置，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面向上，導(dǎo)軌的上端與水平放置的兩金屬板M、N相連，板間距離足夠大，板間有一帶電微粒，金屬棒ab水平跨放在導(dǎo)軌上，下滑過(guò)程中與導(dǎo)軌接觸良好．現(xiàn)在同時(shí)由靜止釋放帶電微粒和金屬棒ab，則()A．金屬棒ab一直加速下滑B．金屬棒ab最終可能勻速下滑C．金屬棒ab下滑過(guò)程中M板電勢(shì)高于N板電勢(shì)D．帶電微?？赡芟认騈板運(yùn)動(dòng)后向M板運(yùn)動(dòng)8．如圖所示，一長(zhǎng)為、寬為的矩形導(dǎo)線框，在水平外力作用下從緊靠磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)邊緣處以速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，規(guī)定水平向左為力的正方向。下列關(guān)于水平外力的沖量、導(dǎo)線框兩點(diǎn)間的電勢(shì)差、通過(guò)導(dǎo)線框的電量及導(dǎo)線框所受安培力隨其運(yùn)動(dòng)的位移變化的圖像正確的是（）A． B． C． D．9．如圖所示，一段均勻帶電的絕緣圓弧，所帶電荷量為。圓弧圓心為O，兩端點(diǎn)分別為P、Q、M、N為圓弧上的兩點(diǎn)，且PN和MQ均為直徑。已知O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小為，電勢(shì)為。則圓弧PM在圓心O點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)E的大小和電勢(shì)分別為（）A． B． C． D．10．如圖所示，水平面內(nèi)有A、B、C、D、E、F六個(gè)點(diǎn)，它們均勻分布在半徑為R＝2cm的同一圓周上，空間有一方向與圓平面平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)。已知A、C、E三點(diǎn)的電勢(shì)分別為、φC＝2V、，下列判斷正確的是（）A．電場(chǎng)強(qiáng)度的方向由E指向AB．電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為1V/mC．該圓周上的點(diǎn)電勢(shì)最高為4VD．將電子從D點(diǎn)沿DEF移到F點(diǎn)，靜電力做正功三、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(guò)程。11．（6分）在測(cè)量干電池電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r的實(shí)驗(yàn)中，小明設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，S2為單刀雙擲開關(guān)，定值電阻R0=4Ω。合上開關(guān)S1，S2接圖甲中的1位置，改變滑動(dòng)變阻器的阻值，記錄下幾組電壓表示數(shù)和對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)；S2改接圖甲中的2位置，改變滑動(dòng)變阻器的阻值，再記錄下幾組電壓表示數(shù)和對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)。在同一坐標(biāo)系內(nèi)分別描點(diǎn)作出電壓表示數(shù)U和對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)Ⅰ的圖像，如圖乙所示，兩直線與縱軸的截距分別為3.00V、2.99V，與橫軸的截距分別為0.5A、0.6A。(1)S2接1位置時(shí)，作出的U－I圖線是圖乙中的____________（選填“A”或“B”）線；測(cè)出的電池電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r存在系統(tǒng)誤差，原因是____________。(2)由圖乙可知，干電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的真實(shí)值分別為E真=____________，r真=____________。(3)根據(jù)圖線求出電流表內(nèi)阻RA=____________。12．（12分）某實(shí)驗(yàn)小組利用電流傳感器（可視為理想電流表）和定值電阻以及電阻箱、待測(cè)電池等器材，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路測(cè)定電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。電流的值通過(guò)數(shù)據(jù)采集器輸入到計(jì)算機(jī)，數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)對(duì)原電路的影響可忽略。他們連接好電路，閉合開關(guān)S后，發(fā)現(xiàn)無(wú)論如何調(diào)節(jié)電阻箱，計(jì)算機(jī)中顯示電流均為零，由此判斷電路可能出現(xiàn)了故障。經(jīng)小組討論后，嘗試用多用電表的歐姆檔來(lái)檢測(cè)電路。已知保護(hù)電阻，電流傳感器量程為。操作步驟如下：①將多用電表?yè)跷徽{(diào)到電阻“×1”擋，再將紅、黑表筆短接，進(jìn)行歐姆調(diào)零；②斷開甲圖電路開關(guān)S，將多用電表兩表筆分別接在上，多用電表的指針不偏轉(zhuǎn)；③斷開甲圖電路開關(guān)S，將多用電表兩表筆分別接在上，多用電表的示數(shù)如圖乙所示；④斷開甲圖電路開關(guān)S，將多用電表兩表筆分別接在上，多用電表的指針不偏轉(zhuǎn)；⑤斷開甲圖電路開關(guān)S，將多用電表兩表筆分別接在上，計(jì)算機(jī)中顯示電流不為零。回答下列問(wèn)題：（1）操作步驟③中，多用電表內(nèi)阻_____________；（2）操作步驟⑤中，多用電表紅表筆應(yīng)接_______________（選“”或“”點(diǎn)）;（3）電路的故障可能是__________________;A．保護(hù)電阻短路B．保護(hù)電阻斷路C．電阻箱短路D．電阻箱斷路（4）排除電路故障后，該小組按照?qǐng)D甲的電路測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。改變電阻箱的阻值，得到多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。根據(jù)數(shù)據(jù)作出圖像，如圖所示，則電源電動(dòng)勢(shì)_____________V，內(nèi)阻__________（結(jié)果保留2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(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）為了保證駕乘人員的安全，汽車安全氣囊會(huì)在汽車發(fā)生一定強(qiáng)度的碰撞時(shí)，利用疊氮化鈉（NaN3）爆炸時(shí)產(chǎn)生氣體（假設(shè)都是N2）充入氣囊，以保護(hù)駕乘人員。若已知爆炸瞬間氣囊容量為，氮?dú)饷芏?，氮?dú)獾钠骄栙|(zhì)量，阿伏伽德羅常數(shù)，試估算爆炸瞬間氣囊中分子的總個(gè)數(shù)N。（結(jié)果保留1位有效數(shù)字）14．（16分）如圖所示，圓心為O、半徑為r的圓形區(qū)域外存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。P是圓外一點(diǎn)，OP=3r，一質(zhì)量為m、電荷量為q（q>0）的粒子從P點(diǎn)在紙面內(nèi)沿著與OP成60°方向射出（不計(jì)重力），求：(1)若粒子運(yùn)動(dòng)軌跡經(jīng)過(guò)圓心O，求粒子運(yùn)動(dòng)速度的大小；(2)若要求粒子不能進(jìn)入圓形區(qū)域，求粒子運(yùn)動(dòng)速度應(yīng)滿足的條件。15．（12分）如圖所示是研究電子槍中電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)化模型示意圖。在xOy平面坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)，存在兩個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度大小均為E，方向分別水平向左和豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域Ⅰ和Ⅱ。兩電場(chǎng)的邊界均是邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形，位置如圖所示。（不計(jì)電子所受重力）(1)在Ⅰ區(qū)域AO邊的中點(diǎn)處由靜止釋放電子，求電子離開Ⅱ區(qū)域的位置坐標(biāo)；(2)在電場(chǎng)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(diǎn)x與y滿足的關(guān)系。

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】

A．根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，且由高電勢(shì)指向低電勢(shì)，可知場(chǎng)強(qiáng)方向向上，帶電粒子的軌跡向上彎曲，粒子所受的電場(chǎng)力向上，則該粒子一定帶正電荷，故A錯(cuò)誤；BC．帶正電的粒子在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能大，故又粒子僅在電場(chǎng)力的作用下運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能與電勢(shì)能總和保持不變，故故B錯(cuò)誤，C正確；D．由圖只能判斷出粒子受力的方向與電勢(shì)能、動(dòng)能的大小關(guān)系，但不能判斷出粒子是否從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，再運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，故D錯(cuò)誤。故選C。2、D【解析】

A．根據(jù)v－t圖的斜率大小表示加速度大小，斜率絕對(duì)值越大加速度越大，則知甲車的加速度大于乙車的加速度，故A錯(cuò)誤；BCD．設(shè)甲運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為t，根據(jù)幾何關(guān)系可得解得在0－3.6s內(nèi)，甲的位移0－4s內(nèi)，乙的位移因二者最終停在同一斑馬線處，所以，t=0時(shí)乙車在甲車前方0－3s內(nèi)，甲、乙位移之差因t=0時(shí)乙車在甲車前方8.4m處，所以t=3s時(shí)甲車在乙車前方0.6m處，由此可知，前3s內(nèi)甲車先在乙車后邊，后在乙車的前邊，故BC錯(cuò)誤，D正確。故選D。3、A【解析】

A、根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，則有，軌道半徑越大，周期越大，可知a的運(yùn)行周期大于衛(wèi)星b的運(yùn)行周期，故選項(xiàng)A正確；B、根據(jù)，軌道半徑越小，速度越大，當(dāng)軌道半徑等于地球半徑時(shí)，速度最大等于第一宇宙速度，故b的速度小于第一宇宙速度7.9km/s，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C、衛(wèi)星b加速后需要的向心力增大，大于萬(wàn)有引力，所以衛(wèi)星將做離心運(yùn)動(dòng)，所以不能追上前面的衛(wèi)星c，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D、a為地球同步衛(wèi)星，在赤道的正上方，不可能經(jīng)過(guò)宜昌市的正上方，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤．4、C【解析】

A．運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，若速度方向與磁場(chǎng)方向平行，則不受洛倫茲力作用，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中，若電流方向與磁場(chǎng)方向平行，則不受安培力作用，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．由于洛倫茲力方向垂直于運(yùn)動(dòng)電荷的速度方向，根據(jù)功的定義可知，洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功，選項(xiàng)C正確；D．安培力方向與通電導(dǎo)線垂直，可以對(duì)通電導(dǎo)線做功，從而把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。5、B【解析】

A．v—t圖象圖線的斜率表示運(yùn)動(dòng)的加速度，第5s內(nèi)與第6s內(nèi)的斜率相同，則加速度方向相同，故A錯(cuò)誤；B．第4s末～第6s末圖線斜率為負(fù)，則加速度為負(fù)值，即加速度的方向向下，物體處于失重狀態(tài)，故B正確；C．v—t圖象圖線與坐標(biāo)軸所圍面積表示物體的位移，由圖線可知，前2s內(nèi)物體物體的位移大小為第6s內(nèi)物體的位移大小為則前2s內(nèi)克服重力做功的平均功率為第6s內(nèi)物體重力做功的平均功率為所以前2s內(nèi)克服重力做功的平均功率等于第6s內(nèi)物體重力做功的平均功率，故C錯(cuò)誤；D．第2s末～第4s末的過(guò)程中，物體勻速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能不變，但物體升高，所以該物體的機(jī)械能增加，故D錯(cuò)誤。故選B。6、B【解析】

畫出導(dǎo)電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，找出臨界條件好角度關(guān)系，利用圓周運(yùn)動(dòng)由洛侖茲力充當(dāng)向心力，分別表示出圓周運(yùn)動(dòng)的半徑，進(jìn)行比較即可．【詳解】磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1時(shí)，從P點(diǎn)射入的粒子與磁場(chǎng)邊界的最遠(yuǎn)交點(diǎn)為M，最遠(yuǎn)的點(diǎn)是軌跡上直徑與磁場(chǎng)邊界圓的交點(diǎn)，∠POM=120°，如圖所示：所以粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R為：sin60°=，得：磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2時(shí)，從P點(diǎn)射入的粒子與磁場(chǎng)邊界的最遠(yuǎn)交點(diǎn)為N，最遠(yuǎn)的點(diǎn)是軌跡上直徑與磁場(chǎng)邊界圓的交點(diǎn)，∠PON=60°，如圖所示：所以粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R′為：sin10°=，得：由帶電粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑：得：聯(lián)立解得：．故選B．【點(diǎn)睛】帶電粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)一般有直線運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)和一般的曲線運(yùn)動(dòng)；直線運(yùn)動(dòng)一般由動(dòng)力學(xué)公式求解，圓周運(yùn)動(dòng)由洛侖茲力充當(dāng)向心力，一般的曲線運(yùn)動(dòng)一般由動(dòng)能定理求解．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、ACD【解析】根據(jù)牛頓第二定律有，而，，聯(lián)立解得，因而金屬棒將做勻加速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A正確B錯(cuò)誤；ab棒切割磁感線，相當(dāng)于電源，a端相當(dāng)于電源正極，因而M板帶正電，N板帶負(fù)電，C正確；若帶電粒子帶負(fù)電，在重力和電場(chǎng)力的作用下，先向下運(yùn)動(dòng)然后再反向向上運(yùn)動(dòng)，D正確．8、AB【解析】

D．進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，安培力B、l、v不變，則F不變；完全進(jìn)入磁場(chǎng)，感應(yīng)電流為零，安培力為零，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；A．因?yàn)閷?dǎo)線框勻速運(yùn)動(dòng)，水平外力和安培力F大小相等，進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中，水平外力的沖量所以I-x關(guān)系圖象為正比例函數(shù)，完全進(jìn)入后外力為零，沖量為零，選項(xiàng)A正確；B．進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，有完全進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，ab邊的電勢(shì)差選項(xiàng)B正確；C．進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中所以q-x關(guān)系圖象為正比例函數(shù)，完全進(jìn)入后電流為零，q不變但不為零，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。故選AB。9、BC【解析】

AB．根據(jù)對(duì)稱性可知圓弧PM和QN在0點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為0，圓弧MN在O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為整個(gè)圓弧所帶電荷在O點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)，又圓弧PM、MN和NQ在O點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，則圓弧PM在圓心處的場(chǎng)強(qiáng)大小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；CD．電勢(shì)為標(biāo)量，圓弧PM、MN和QN在O點(diǎn)的電勢(shì)相等，，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。10、AC【解析】

A．設(shè)AE中點(diǎn)為G，如圖所示，則根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)的性質(zhì)可解得該點(diǎn)的電勢(shì)為則所以GC連線是一個(gè)等勢(shì)線；電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，且由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面，所以電場(chǎng)強(qiáng)度的方向由E指向A，故A正確；B．EA兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為EA兩點(diǎn)間的距離再根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度公式可得故B錯(cuò)誤；C．沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低，因此H點(diǎn)電勢(shì)最高，則而解得故C正確；D．電子從D沿著圓周移到F點(diǎn)，電勢(shì)先升高后降低，電子帶負(fù)電，電勢(shì)能先減小后增加，靜電力先做正功后做負(fù)功，故D錯(cuò)誤。故選AC。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(guò)程。11、B電流表的示數(shù)偏小3.00V1.0Ω1.0Ω【解析】

(1)[1]當(dāng)S2接1位置時(shí)，可把電壓表、定值電阻與電源看做一個(gè)等效電源，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量值均小于真實(shí)值，所以作出的圖線應(yīng)是B線；[2]測(cè)出的電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻存在系統(tǒng)誤差，原因是電壓表的分流；(2)[3]當(dāng)S2接2位置時(shí)，可把電流表、定值電阻與電源看做一個(gè)等效電源，根據(jù)閉合電路歐姆定