天津部分區(qū)2021-2022學(xué)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．如圖所示，兩個質(zhì)量均為m的小球A、B套在半徑為R的圓環(huán)上，圓環(huán)可繞豎直方向的直徑旋轉(zhuǎn)，兩小球隨圓環(huán)一起轉(zhuǎn)動且相對圓環(huán)靜止。已知OA與豎直方向的夾角θ=53°，OA與OB垂直，小球B與圓環(huán)間恰好沒有摩擦力，重力加速度為g，sin53°=0.8，cos53°=0.6。下列說法正確的是（）A．圓環(huán)旋轉(zhuǎn)角速度的大小為B．圓環(huán)旋轉(zhuǎn)角速度的大小為C．小球A與圓環(huán)間摩擦力的大小為D．小球A與圓環(huán)間摩擦力的大小為2．如圖所示是某同學(xué)蕩秋千的一種方式：人站在秋千板上，雙手抓著兩側(cè)秋千繩：當(dāng)他從最高點A向最低點B運動時，他就向下蹲：當(dāng)他從最低點B向最高點C運動時，他又站立起來；從C回到B他又向下蹲……這樣蕩，秋千會越蕩越高。設(shè)秋千板寬度和質(zhì)量忽略不計，人在蹲立過程中，人的身體中心線始終在兩秋千繩和秋千板確定的平面內(nèi)。則下列說法中，正確的是（）A．人在最低點B時處于失重狀態(tài)B．在最高點A時，人和秋千受到的合力為0C．若整個過程中人保持某個姿勢不動，則秋千會越蕩越低D．在題干所述擺動過程中，整個系統(tǒng)機械能守恒3．如圖所示，一個圓盤繞過圓心O且與盤面垂直的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動角速度為，盤面上有一質(zhì)量為m的物塊隨圓盤一起做勻速圓周運動，已知物塊到轉(zhuǎn)軸的距離為r，下列說法正確的是（）A．物塊受重力、彈力、向心力作用，合力大小為m2rB．物塊受重力、彈力、摩擦力、向心力作用，合力大小為m2rC．物塊受重力、彈力、摩擦力作用，合力大小為m2rD．物塊只受重力、彈力作用，合力大小為零4．有三個完全相同的重球，在每個球和水平面間各壓了一塊相同的木板，并都與一根硬棒相連，棒的另一端分別與一鉸鏈相連，三個鉸鏈的位置如圖甲、乙、丙所示。現(xiàn)分別用力F甲、F乙、F丙將木板水平向右勻速抽出，（水平面光滑，重球和木板是粗糙的）。則下列關(guān)于F甲、F乙、F丙大小關(guān)系判斷正確的是A．F甲=F乙=F丙 B．F甲<F乙=F丙 C．F甲=F乙<F丙 D．F甲<F乙<F丙5．2016年8月16日，我國成功發(fā)射世界首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星“墨子號”，該衛(wèi)星的發(fā)射將使我國在國際上率先實現(xiàn)高速星地量子通信，初步構(gòu)建量子通信網(wǎng)絡(luò)。“墨子號”衛(wèi)星的質(zhì)量為m(約640kg)，運行在高度為h(約500km)的極地軌道上，假定該衛(wèi)星的軌道是圓，地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R。則關(guān)于運行在軌道上的該衛(wèi)星，下列說法中正確的是（）A．運行的速度大小為 B．運行的向心加速度大小為gC．運行的周期為 D．運行的動能為6．如圖所示，a、b、c、d為橢圓的四個頂點，一帶電量為＋Q的點電荷處在橢圓的一個焦點上，另有一帶負電的點電荷僅在與+Q之間的庫侖力的作用下沿橢圓運動，則下列說法中正確的是（）A．負電荷在a、c兩點的電勢能相等B．負電荷在a、c兩點所受的電場力相同C．負電荷在b點的速度小于在d點速度D．負電荷在b點的電勢能大于在d點的電勢能二、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，光滑、平行的金屬軌道分水平段(左端接有阻值為R的定值電阻)和半圓弧段兩部分，兩段軌道相切于N和N′點，圓弧的半徑為r，兩金屬軌道間的寬度為d，整個軌道處于磁感應(yīng)強度為B，方向豎直向上的勻強磁場中．質(zhì)量為m、長為d、電阻為R的金屬細桿置于框架上的MM′處，MN=r.在t=0時刻，給金屬細桿一個垂直金屬細桿、水平向右的初速度v0，之后金屬細桿沿軌道運動，在t=t1時刻，金屬細桿以速度v通過與圓心等高的P和P′；在t=t2時刻，金屬細桿恰好通過圓弧軌道的最高點，金屬細桿與軌道始終接觸良好，軌道的電阻和空氣阻力均不計，重力加速度為g.以下說法正確的是()A．t=0時刻，金屬細桿兩端的電壓為Bdv0B．t=t1時刻，金屬細桿所受的安培力為C．從t=0到t=t1時刻，通過金屬細桿橫截面的電量為D．從t=0到t=t2時刻，定值電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為8．如圖所示的“U”形框架固定在絕緣水平面上，兩導(dǎo)軌之間的距離為L，左端連接一阻值為R的定值電阻，阻值為r、質(zhì)量為m的金屬棒垂直地放在導(dǎo)軌上，整個裝置處在豎直向下的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小為B。現(xiàn)給金屬棒以水平向右的初速度v0，金屬棒向右運動的距離為x后停止運動，已知該過程中定值電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為Q，重力加速度為g，忽略導(dǎo)軌的電阻，整個過程金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直接觸。則該過程中（）A．磁場對金屬棒做功為B．流過金屬棒的電荷量為C．整個過程因摩擦而產(chǎn)生的熱量為D．金屬棒與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為9．如圖所示，固定在水平地面上的彈射裝置可以向任意方向以同樣大小的速度發(fā)射小球。當(dāng)小球射出時速度與水平面成角時，小球剛好水平飛入固定在水平平臺上豎直放置的光滑半圓形管道內(nèi)。當(dāng)小球運動到軌道最高點時，恰與管壁無相互作用。已知小球質(zhì)量m=0.5kg，初速度v0=6m/s，半圓形管道半徑R=0.18m，g取10m/s2。則有（）A．小球在最高點的速度為0B．小球在軌道最低點時對軌道的壓力大小為30NC．θ=60°D．圓軌道最低點距地面高度h=1.8m10．如圖所示，絕緣細線相連接的A、B兩帶電小球處于在豎直向下的勻強電場中，在外力F作用下沿豎直方向勻速向上運動，A、B兩球質(zhì)量均為m，均帶正+q（q＞0）的電荷，場強大小E=，某時刻突然撤去外力F，則下列說法正確的是（）A．F的大小為4mgB．F撤去的瞬間，A球的加速度小于2gC．F撤去的瞬間，B球的加速度等于2gD．F撤去的瞬間，球A、B之間的繩子拉力為零三、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)用圖甲所示的實驗裝置探究恒力做功與小車動能變化的關(guān)系．（1）為了能用砂和砂桶的總重力所做的功表示小車所受拉力做的功，本實驗中小車質(zhì)量M________（填“需要”、“不需要”）遠大于砂和砂桶的總質(zhì)量m．（2）圖乙為實驗得到的一條清晰的紙帶，A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個連續(xù)的點，sAD=_________cm．已知電源頻率為50Hz，則打點計時器在打D點時紙帶的速度v=_________m/s（保留兩位有效數(shù)字）．（3）該同學(xué)畫出小車動能變化與拉力對小車所做的功的ΔEk—W關(guān)系圖像，由于實驗前遺漏了平衡摩擦力這一關(guān)鍵步驟，他得到的實驗圖線（實線）應(yīng)該是____________．12．（12分）寒假期間，某課外活動小組用蘋果自制了一水果電池組．現(xiàn)在要測量該電池組的電動勢和內(nèi)阻（電動勢約為2V，內(nèi)阻在1kΩ～2kΩ之間），實驗室現(xiàn)有如下器材各一個多用電表：歐姆擋（×1，×11，×111，×1k）直流電流擋（1～1．5mA，1～1mA，1～11mA，1～111mA）直流電壓擋（1～1．5V，1～2．5V，1～11V，1～51V，1～251V，1～511V）電壓表：（1～3V，1～15V）電流表：（1～1．6A，1～3A）滑動變阻器：R1（1～11Ω），R2（1～2111Ω）開關(guān)及導(dǎo)線若干．（1）該小組同學(xué)先用多用電表直流電壓“1～2．5V”擋，粗測了電池組的電動勢，指針穩(wěn)定時如圖甲所示，其示數(shù)為________V（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；（2）為了更精確地測量該電池組的電動勢和內(nèi)阻，采用伏安法測量，應(yīng)選________測電壓，選_______測電流（填電表名稱和所選量程）；滑動變阻器應(yīng)選______（填電阻符號）；（3）請設(shè)計實驗電路，并用線段代替導(dǎo)線將圖乙中相關(guān)器材連成實物電路圖．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）某跳臺滑雪的軌道如圖所示，助滑軌道傾角，助滑軌道在B點與半徑的光滑圓弧軌道相切，圓弧在最低點C的切線水平；CP為著陸坡。傾角，一運動員連同裝備總質(zhì)量，從助滑坡道上的A點無助力由靜止滑下，A點與B點的豎直高度差，滑板與助滑坡道之間的動摩擦因數(shù)，不計空氣阻力，取，，，求：(1)運動員經(jīng)過點時對軌道的壓力大??；(2)運動員落在著陸坡上時的動能。14．（16分）如圖所示，水平放置的兩平行金屬板間存在著相互垂直的勻強電場和勻強磁場。已知兩板間的電勢差為U，距離為d；勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，方向垂直紙面向里。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子從A點沿水平方向射入到兩板之間，恰好沿直線從M點射出；如果撤去磁場，粒子從N點射出。M、N兩點間的距離為h。不計粒子的重力。求：（1）勻強電場場強的大小E；（2）粒子從A點射入時的速度大小v0；（3）粒子從N點射出時的動能Ek。15．（12分）如圖所示，一長為200m的列車沿平直的軌道以80m/s的速度勻速行駛，當(dāng)車頭行駛到進站口O點時，列車接到停車指令，立即勻減速停車，因OA段鐵軌不能停車，整個列車只能停在AB段內(nèi)，已知＝1200m，＝2000m，求：(1)列車減速運動的加速度的取值范圍；(2)列車減速運動的最長時間．

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、D【解析】

AB．小球B與圓環(huán)間恰好沒有摩擦力，由支持力和重力的合力提供向心力，由牛頓第二定律得：所以解得圓環(huán)旋轉(zhuǎn)角速度的大小故選項A、B錯誤；CD．對小球A進行受力分析，如圖所示，由牛頓第二定律得：在水平方向上豎直方向上解得所以選項C錯誤、D正確。故選D.2、C【解析】

A．人在最低點時加速度豎直向上指向圓心，人處于超重狀態(tài)，故A錯誤；B．在最高點A時，人和秋千受到的合力為他們自身的重力，故B錯誤；CD．由于蕩秋千過程中不可避免存在空氣阻力，如果沒有能量補充，則系統(tǒng)機械能就越來越小，即秋千蕩起最大高度越來越低，故C正確，D錯誤。故選C。3、C【解析】

對物體進行受力分析可知物體受重力、圓盤對它的支持力及摩擦力作用。物體所受的合力等于摩擦力，合力提供向心力。根據(jù)牛頓第二定律有：選項ABD錯誤，C正確。故選C。4、D【解析】

設(shè)球的重力為G，桿對球的拉力方向與豎直方向的夾角為，球與木板的動摩擦因數(shù)為，球處于靜止?fàn)顟B(tài)，受力平衡，對球受力分析，受到重力G、桿子的拉力T、木板對球的支持力N以及木板對球水平向右的滑動摩擦力f，根據(jù)平衡條件得：，，而，解得：木板處于靜止?fàn)顟B(tài)，再對木板受力分析，根據(jù)平衡條件可知，水平方向有：，根據(jù)圖象可知，從甲到乙再到丙，增大，則f增大，所以F增大，故，A．綜上分析，A錯誤；B．綜上分析，B錯誤；C．綜上分析，C錯誤；D．綜上分析，D正確。故選D。5、D【解析】

A．對衛(wèi)星，根據(jù)牛頓第二定律，有：解得：在地面，重力等于萬有引力，故：聯(lián)立解得：故A錯誤；

B．向心加速度由萬有引力產(chǎn)生，由于在h高處，衛(wèi)星的萬有引力小于其在地面的重力，根據(jù)牛頓第二定律故B錯誤；C．對衛(wèi)星，根據(jù)牛頓第二定律有：在地面，重力等于萬有引力故：聯(lián)立解得：故C錯誤；

D．由選項A的分析知，故衛(wèi)星的動能故D正確；故選D。6、A【解析】

A．因為a、c兩點電勢相等，則負電荷在a、c兩點的電勢能相等，選項A正確；B．負電荷在a、c兩點所受的電場力大小相同，但是方向不同，選項B錯誤；CD．因b點電勢高于d點，負電荷在b點的電勢能小于在d點的電勢能，則由能量守恒定律可知，b點的動能大于在d點的動能，即在b點的速度大于在d點速度，選項CD錯誤；故選A。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】

A．t=0時刻，金屬細桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢金屬細桿兩端的電壓故A錯誤；B．t=t1時刻，金屬細桿的速度與磁場平行，不切割磁感線，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以此時，金屬細桿不受安培力，故B錯誤；C．從t=0到t=t1時刻，電路中的平均電動勢回路中的電流在這段時間內(nèi)通過金屬細桿橫截面的電量解得故C正確；D．設(shè)桿通過最高點速度為，金屬細桿恰好通過圓弧軌道的最高點，對桿受力分析，由牛頓第二定律可得解得從t=0到t=t2時刻，據(jù)功能關(guān)系可得，回路中的總電熱定值電阻R產(chǎn)生的焦耳熱解得故D正確故選CD?！军c睛】感應(yīng)電量，這個規(guī)律要能熟練推導(dǎo)并應(yīng)用．8、BD【解析】

A．通過R和r的電流相等，R上產(chǎn)生的熱量為Q，所以回路中產(chǎn)生的焦耳熱由功能關(guān)系可知，導(dǎo)體棒克服安培力做的功等于回路中產(chǎn)生的焦耳熱，所以磁場對金屬棒做功故A項錯誤；B．由法拉第電磁感應(yīng)定律得又解得：流過金屬棒的電荷量故B項正確；C．由能量守恒可知所以整個過程因摩擦而產(chǎn)生的熱量故C項錯誤；D．由C選項的分析可知解得故D項正確。9、BC【解析】

A．小球在最高點恰與管壁無相互作用力，根據(jù)牛頓第二定律解得A錯誤；B．小球從圓軌道最低點至最高點由機械能守恒有解得在最低點有解得根據(jù)牛頓第三定律可知小球在軌道最低點時對軌道的壓力大小為30N，B正確；C．平拋運動水平方向上做勻速直線運動，分解速度解得解得C正確；D．在豎直方向上做豎直上拋運動，逆過程為自由落體運動，根據(jù)運動學(xué)公式解得D錯誤。故選BC。10、ACD【解析】

A．對整體進行分析：F=2mg+2Eq且E=解得F=4mg故A正確；BC．F撤去的瞬間，對整體進行分析2mg+2Eq=2maAB且E=解得aAB=2g故B錯，C正確；D．F撤去的瞬間，由于aAB=2g，可知球A、B之間的繩子拉力為零，故D正確。故選ACD。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、需要2.100.50D【解析】(1)為了能用砂和砂桶的總重力所做的功表示小車所受拉力做的功，則繩中拉力要等于砂和砂桶的總重力，即小車質(zhì)量M需要遠大于砂和砂桶的總質(zhì)量m．(2)由圖得打點計時器在打D點時紙帶的速度(3)理論線，實驗線，則隨著功的增大，兩線間距變大．故D項正確．12、（1）1.8V；（2）電壓表，1-3V；多用電表直流電流檔1mA；R2；（3）連線圖見解析；【解析】試題分析：（1）萬用表讀數(shù)為1.8V；（2）用伏安法測量電源的電動勢及內(nèi)阻，應(yīng)選用1-3V的電壓表測量電壓，因為通過水果電池的最大電