山西省忻州市岢嵐中學(xué)2022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1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認(rèn)真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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。1．一個原子核靜止在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)原子核發(fā)生衰變后，它放出一個α粒子（），其速度方向與磁場方向垂直。關(guān)于α粒子與衰變后的新核在磁場中做的圓周運(yùn)動，下列說法正確的是（）A．運(yùn)動半徑之比是 B．運(yùn)動周期之比是C．動能總是大小相等 D．動量總是大小相等，方向相反2．如圖所示，一只貯有空氣的密閉燒瓶用玻璃管與水銀氣壓計相連，氣壓計的A、B管內(nèi)汞面在同一水平面上。現(xiàn)緩慢降低燒瓶內(nèi)空氣的溫度，同時緩慢移動氣壓計A管，使氣壓計B管的水銀面保持在原來的水平面上，則A．燒瓶內(nèi)氣體作等容變化，A管應(yīng)向上移動B．燒瓶內(nèi)氣體作等容變化，A管應(yīng)向下移動C．燒瓶內(nèi)氣體作等溫變化，A管應(yīng)向上移動D．燒瓶內(nèi)氣體作等溫變化，A管應(yīng)向下移動3．質(zhì)量為m的小球受到風(fēng)力作用，作用力大小恒定，方向與風(fēng)速方向相同。如圖所示，現(xiàn)在A、B周圍空間存在方向豎直向下的風(fēng)場，小球從A點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)過到達(dá)B點(diǎn)。若風(fēng)速方向反向，小球仍從A點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)過到達(dá)B點(diǎn)，重力加速度為g。則小球第一次從A點(diǎn)下落到B點(diǎn)的過程中，其機(jī)械的改變量為（）A． B． C． D．4．如圖所示物塊A和B的質(zhì)量分別為4m和m，開始A、B均靜止，細(xì)繩拉直，在豎直向上拉力F＝6mg作用下，動滑輪豎直向上運(yùn)動．已知動滑輪質(zhì)量忽略不計，動滑輪半徑很小，不考慮繩與滑輪之間的摩擦，細(xì)繩足夠長，在滑輪向上運(yùn)動中，物塊A和B的加速度分別為A．a(chǎn)A＝g，aB＝5g B．a(chǎn)A＝aB＝gC．a(chǎn)A＝g，aB＝3g D．a(chǎn)A＝0，aB＝2g5．如圖，在固定斜面上的一物塊受到一外力F的作用，F(xiàn)平行于斜面向上．若要物塊在斜面上保持靜止，F(xiàn)的取值應(yīng)有一定范圍，已知其最大值和最小值分別為F1和F2（F2＞0）.由此可求出A．物塊的質(zhì)量 B．斜面的傾角C．物塊與斜面間的最大靜摩擦力 D．物塊對斜面的正壓力6．如圖所示為交流發(fā)電機(jī)發(fā)電的示意圖，矩形線圈ABCD面積為S、匝數(shù)為N、整個線圈的電阻為r。在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場中，線圈繞軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，外電阻為R，線圈的AB邊連在金屬滑環(huán)K上，CD邊連在金屬滑環(huán)L上，線圈在轉(zhuǎn)動時可以通過滑環(huán)和電刷保持與外電路相連。關(guān)于發(fā)電過程中的四個狀態(tài)，下列說法正確的是（）A．線圈轉(zhuǎn)到圖甲位置時，通過線圈的磁通量為B．線圈轉(zhuǎn)到圖乙位置時，通過線圈的磁通量的變化率為C．線圈轉(zhuǎn)到圖丙位置時，外電路中交流電流表的示數(shù)為D．線圈轉(zhuǎn)到圖丁位置時，AB邊感應(yīng)電流方向為二、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，A、B、C三個物體分別用輕繩和輕彈簧連接，放置在傾角為θ的光滑斜面上，當(dāng)用沿斜面向上的恒力F作用在物體A上時，三者恰好保持靜止，已知A、B、C三者質(zhì)量相等，重力加速度為g。下列說法正確的是A．在輕繩被燒斷的瞬間，A的加速度大小為B．在輕繩被燒斷的瞬間，B的加速度大小為C．剪斷彈簧的瞬間，A的加速度大小為D．突然撤去外力F的瞬間，A的加速度大小為8．如圖，豎直放置的光滑圓弧型軌道，O為圓心，AOB為沿水平方向的直徑，AB=2R。在A點(diǎn)以初速度v0沿AB方向平拋一小球a，若v0不同，則小球a平拋運(yùn)動軌跡也不同．則關(guān)于小球在空中的運(yùn)動，下列說法中正確的是A．v0越大，小球a位移越大B．v0越大，小球a空中運(yùn)動時間越長C．若v0=，小球a動能增加量最大D．若v0=，小球a末動能最大9．圖甲為一列簡諧橫波在t＝0.10s時刻的波形圖，P是平衡位置在x＝1.0m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置在x＝4.0m處的質(zhì)點(diǎn)；圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動圖象，下列說法正確的是（）A．在t＝0.10s時，質(zhì)點(diǎn)Q向y軸正方向運(yùn)動B．在t＝0.25s時，質(zhì)點(diǎn)P的加速度方向與y軸正方向相同C．從t＝0.10s到t＝0.25s，該波沿x軸負(fù)方向傳播了6mD．從t＝0.10s到t＝0.25s，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為30cmE.質(zhì)點(diǎn)Q簡諧運(yùn)動的表達(dá)式為y＝0.10sin10πt（國際單位）10．如圖所示，輕彈簧下端固定在粗糙斜面的擋板上，上端連接一小滑塊（視為質(zhì)點(diǎn)），彈簧處于自然狀態(tài)時滑塊位于O點(diǎn)．先用外力緩慢地把滑塊移至A點(diǎn)，此時彈簧的彈性勢能為Ep，然后撤去外力，滑塊沿斜面向上最高能滑到B點(diǎn)，該過程中滑塊的最大動能為Ekm，滑塊的動能最大時其所在位置距A點(diǎn)的距離為L．下列說法正確的是A．滑塊從A點(diǎn)滑到O點(diǎn)的過程中，其加速度大小先減小后增大B．滑塊從A點(diǎn)滑到O點(diǎn)的過程中，其動能一直增大C．滑塊經(jīng)過距A點(diǎn)距離為的位置時，其動能大于D．滑塊從A點(diǎn)滑到B點(diǎn)的過程中，克服摩擦阻力和克服重力做功的代數(shù)和為Ep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）某同學(xué)設(shè)計出如圖所示的實驗裝置來“驗證機(jī)械能守恒定律”，讓小球從A點(diǎn)自由下落，下落過程中經(jīng)過A點(diǎn)正下方的光電門B時，光電計時器記錄下小球通過光電門時間t，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。（1）為了驗證機(jī)械能守恒定律，該實驗還需要測量下列哪些物理量_________。A．小球的質(zhì)量mB．AB之間的距離HC．小球從A到B的下落時間tABD．小球的直徑d（2）小球通過光電門時的瞬時速度v=_________(用題中所給的物理量表示)。（3）調(diào)整AB之間距離H，多次重復(fù)上述過程，作出隨H的變化圖象如圖所示，當(dāng)小球下落過程中機(jī)械能守恒時，該直線斜率k0=__________。（4）在實驗中根據(jù)數(shù)據(jù)實際繪出—H圖象的直線斜率為k（k＜k0），則實驗過程中所受的平均阻力f與小球重力mg的比值=_______________（用k、k0表示）。12．（12分）在研究“加速度與力的關(guān)系”實驗中，某同學(xué)根據(jù)學(xué)過的理論設(shè)計了如下裝置（如圖甲）：水平桌面上放置了氣墊導(dǎo)軌，裝有擋光片的滑塊放在氣墊導(dǎo)軌的某處（檔光片左端與滑塊左端齊平）。實驗中測出了滑塊釋放點(diǎn)到光電門（固定）的距離為s，擋光片經(jīng)過光電門的速度為v，鉤碼的質(zhì)量為m，（重力加速度為g，摩擦可忽略）（1）本實驗中鉤碼的質(zhì)量要滿足的條件是__；（2）該同學(xué)作出了v2—m的關(guān)系圖象（如圖乙），發(fā)現(xiàn)是一條過原點(diǎn)的直線，間接驗證了“加速度與力的關(guān)系”，依據(jù)圖象，每次小車的釋放點(diǎn)有無改變__（選填“有”或“無”），從該圖象還可以求得的物理量是__。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）CD、EF是水平放置的電阻可忽略的光滑平行金屬導(dǎo)軌，兩導(dǎo)軌距離水平地面高度為H，導(dǎo)軌間距為L，在水平導(dǎo)軌區(qū)域存在方向垂直導(dǎo)軌平面向上的有界勻強(qiáng)磁場（磁場區(qū)域為CPQE），磁感強(qiáng)度大小為B，如圖所示.導(dǎo)軌左端與一彎曲的光滑軌道平滑連接，彎曲的光滑軌道的上端接有一電阻R。將一阻值也為R的導(dǎo)體棒從彎曲軌道上距離水平金屬導(dǎo)軌高度h處由靜止釋放，導(dǎo)體棒最終通過磁場區(qū)域落在水平地面上距離水平導(dǎo)軌最右端水平距離x處。已知導(dǎo)體棒質(zhì)量為m，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終接觸良好，重力加速度為g。求：(1)導(dǎo)體棒兩端的最大電壓U；(2)整個電路中產(chǎn)生的焦耳熱；(3)磁場區(qū)域的長度d。14．（16分）如圖所示，一質(zhì)量為m，長度為L的導(dǎo)體棒AC靜止于兩條相互平行的水平導(dǎo)軌上且與兩導(dǎo)軌垂直。通過導(dǎo)體棒AC的電流為I，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向與導(dǎo)軌平面成角斜向下且垂直于導(dǎo)體棒AC，求：(1)導(dǎo)體棒AC受到的安培力；(2)導(dǎo)體棒AC受到的摩擦力。15．（12分）如圖所示，虛線O1O2是速度選擇器的中線，其間勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)為E（電場線沒有畫出）。照相底片與虛線O1O2垂直，其右側(cè)偏轉(zhuǎn)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2?，F(xiàn)有一個離子沿著虛線O1O2向右做勻速運(yùn)動，穿過照相底片的小孔后在偏轉(zhuǎn)磁場中做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動，最后垂直打在照相底片上（不計離子所受重力）。(1)求該離子沿虛線運(yùn)動的速度大小v；(2)求該離子的比荷；(3)如果帶電量都為q的兩種同位素離子，沿著虛線O1O2射入速度選擇器，它們在照相底片的落點(diǎn)間距大小為d，求這兩種同位素離子的質(zhì)量差△m。

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、A【解析】

A．衰變方程為衰變瞬間動量守恒，所以洛倫茲力提供向心力，根據(jù)解得半徑所以α粒子與衰變后的新核的半徑之比為A正確；B．原子核在磁場中圓周運(yùn)動的周期為所以α粒子與衰變后的新核的周期之比為B錯誤；C．二者動量大小始終相等，根據(jù)動量和動能的關(guān)系可知α粒子與衰變后的新核的質(zhì)量不同，動能不同，C錯誤；D．α粒子與衰變后的新核的動量大小始終相同，在衰變瞬間，二者方向相反，隨后在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，動量方向不同，D錯誤。故選A。2、B【解析】

氣壓計B管的水銀面保持在原來的水平面上，所以氣體的體積不變，發(fā)生等容變化，初狀態(tài)氣體的壓強(qiáng)大于大氣壓，根據(jù)查理定律，緩慢降低燒瓶內(nèi)空氣的溫度，燒瓶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)減小，低于大氣壓，為了保證B管水銀面不變，所以A管必須下移，故B正確，ACD錯誤。3、C【解析】

若風(fēng)場豎直向下，則：若風(fēng)場豎直向上，則：解得則小球第一次從A點(diǎn)下落到B點(diǎn)的過程中，其機(jī)械的改變量為故選C。4、D【解析】

在豎直向上拉力F＝6mg時，此時A、B受的拉力分別為3mg、3mg，對A因為3mg＜4mg，故物體A靜止，加速度為0；對物體B3mg－mg＝maB解得aB＝2g故選D。5、C【解析】根據(jù)題意，設(shè)物塊受到的最大靜摩擦力為f，對物塊受力分析（如圖所示），若F>mgsinθ，則物體有沿斜面向上運(yùn)動的趨勢，f的方向應(yīng)沿斜面向下阻礙物體相對運(yùn)動趨勢，有----①；若F<mgsinθ，則物體有沿斜面向下的運(yùn)動趨勢，f的方向沿斜面向上阻礙物體相對運(yùn)動趨勢，有----②；由最大靜摩擦力等于滑動摩擦力可知---③，由①②可求得f的值，而物塊的質(zhì)量m、斜面的傾角無法求出，故物塊對斜面的正壓力（）也無法求出．綜上所述，正確答案為C．【考點(diǎn)定位】靜摩擦力及力的平衡6、D【解析】

A．線圈轉(zhuǎn)到圖甲位置時，通過線圈的磁通量為，與匝數(shù)無關(guān)，A錯誤；B．線圈轉(zhuǎn)到圖乙位置時，感應(yīng)電動勢解得磁通量的變化率B錯誤；C．電流表示數(shù)顯示的為有效值C錯誤；D．線圈轉(zhuǎn)到圖丁位置時，根據(jù)楞次定律可知線框中的電流為，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、AC【解析】

A.把看成是一個整體進(jìn)行受力分析，有:在輕繩被燒斷的瞬間，之間的繩子拉力為零，對，由牛頓第二定律得：解得：故A正確；B.對于，由牛頓第二定律得：彈在輕繩被燒斷的瞬間，對于，繩子拉力為零，彈力不變，根據(jù)牛頓第二定律：彈解得：故B錯誤；C.剪斷彈簧的瞬間，對于整體，彈簧彈力為零，根據(jù)牛頓第二定律：解得：的加速度大?。汗蔆正確；D.突然撤去外力的瞬間，對于整體，一起做勻減速直線運(yùn)動，由牛頓第二定律：彈解得：的加速度大小：故D錯誤。8、AC【解析】

A．平拋運(yùn)動水平方向做勻速直線運(yùn)動，豎直方向做自由落體運(yùn)動，初速度越大，則在空中運(yùn)動的水平位移越大，末位置離點(diǎn)越遠(yuǎn)，則位移越大，故A正確；B．平拋運(yùn)動的時間由高度決定，與水平初速度無關(guān)，初速度大時，與半圓接觸時下落的距離不一定比速度小時下落的距離大，所以時間不一定長，故B錯誤；C．平拋運(yùn)動只有重力做功，根據(jù)動能定理可知，重力做功越多，動能變化越大，則小球落到點(diǎn)時，重力做功最多，動能變化最大，則運(yùn)動時間為：水平初速度為：故C正確；D．根據(jù)動能定理可知，末動能為：當(dāng)小球下落的距離最大，但是初速度不是最大，所以末動能不是最大，故D錯誤；故選AC。9、BCE【解析】

A．由y－t圖象可知，t＝0.10s時質(zhì)點(diǎn)Q沿y軸負(fù)方向運(yùn)動，選項A錯誤；C．由y－t圖象可知，波的振動周期T＝0.2s，由y－x圖象可知λ＝8m，故波速v＝＝40m/s，根據(jù)振動與波動的關(guān)系知波沿x軸負(fù)方向傳播，則波在0.10s到0.25s內(nèi)傳播的距離Δx＝vΔt＝6m，選項C正確；B．t＝0.25s時，波形圖如圖所示，此時質(zhì)點(diǎn)P的位移沿y軸負(fù)方向，而回復(fù)力、加速度方向沿y軸正方向，選項B正確；D．由Δt＝0.15s＝T，質(zhì)點(diǎn)P在其中的T內(nèi)路程為20cm，在剩下的T內(nèi)包含了質(zhì)點(diǎn)P通過最大位移的位置，故其路程小于10cm，因此在Δt＝0.15s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)P通過的路程小于30cm，選項D錯誤；E．由y－t圖象可知質(zhì)點(diǎn)Q做簡諧運(yùn)動的表達(dá)式為y＝0.10·sint（m）＝0.10sin10πt（m），選項E正確．10、ACD【解析】

滑塊從A點(diǎn)滑到O點(diǎn)的過程中，彈簧的彈力逐漸減小直至零，彈簧的彈力先大于重力沿斜面的分力和滑動摩擦力之和，再等于重力沿斜面的分力和滑動摩擦力之和，后小于重力沿斜面的分力和滑動摩擦力之和，合外力先沿斜面向上，隨著彈簧的減小，合外力減小，則加速度減小．合外力后沿斜面向下，隨著彈簧的減小，合外力反向增大，則加速度反向增大，所以加速度大小先減小后增大，故A正確．在AO間的某個位置滑塊的合外力為零，速度最大，所以滑塊從A點(diǎn)滑到O點(diǎn)的過程中，速度先增大后減小，則動能先增大后減小，故B錯誤．設(shè)動能最大的位置為C，從A到C，由動能定理得：，設(shè)距A點(diǎn)距離為的位置為D，此位置動能為；滑塊從A到D的過程，由動能定理得：，因為，則故C正確．滑塊從A點(diǎn)滑到B點(diǎn)的過程中，根據(jù)動能定理得：，又，則得，即克服摩擦阻力和克服重力做功的代數(shù)和為，故D正確．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、BD；；；；【解析】

該題利用自由落體運(yùn)動來驗證機(jī)械能守恒，因此需要測量物體自由下落的高度hAB，以及物體通過B點(diǎn)的速度大小，在測量速度時我們利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度，因此明白了實驗原理即可知道需要測量的數(shù)據(jù)；由題意可知，本實驗采用光電門利用平均速度法求解落地時的速度；則根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知，當(dāng)減小的機(jī)械能應(yīng)等于增大的動能；由原理即可明確注意事項及數(shù)據(jù)的處理等內(nèi)容。【詳解】（1）根據(jù)機(jī)械能守恒的表達(dá)式可知，方程兩邊可以約掉質(zhì)量，因此不需要測量質(zhì)量，故A錯誤；根據(jù)實驗原理可知，需要測量的是A點(diǎn)到光電門B的距離H，故B正確；利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度，不需要測量下落時間，故C錯誤；利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度時，需要知道擋光物體的尺寸，因此需要測量小球的直徑，故D正確。故選BD。

（2）已知經(jīng)過光電門時的時間小球的直徑；則可以由平均速度表示經(jīng)過光電門時的速度；

故；

（3）若減小的重力勢能等于增加的動能時，可以認(rèn)為機(jī)械能守恒；則有：mgH=mv2；

即：2gH=（）2

解得：，那么該直線斜率k0=。

（4）乙圖線=kH，因存在阻力，則有：mgH-fH=mv2；

所以重物和紙帶下落過程中所受平均阻力與重物所受重力的比值為；【點(diǎn)睛】考查求瞬時速度的方法，理解機(jī)械能守恒的條件，掌握分析的思維，同時本題為創(chuàng)新型實驗，要注意通過分析題意明確實驗的基本原理才能正確求解。12、鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)量無滑塊質(zhì)量【解析】

（1）設(shè)鉤碼質(zhì)量為m，滑塊質(zhì)量