湖南省師大附中2021-2022學(xué)年高三第五次模擬考試物理試卷含解析

1、2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項1考生要認真填寫考場號和座位序號。2試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B 鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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，直線AB為某電場的一條電場線，a、b、c是電場線上等間距的三個點。一個帶電粒子僅在電場力作用下沿電場線由a點運動到c點的過程中，粒子動能增加，且a、b段動能增量大于b、c段動能增量， a、b、c三點的電勢分別為a、b、c，

2、場強大小分別為Ea、Eb、Ec， 粒子在a、b、c三點的電勢能分別為Epa、Epb、Epc。下列說法正確的是（）A電場方向由A指向BBabcCEpaEpbEpcDEaEbEc2、如圖所示，一有界區(qū)域磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直紙面向里，磁場寬度為L;正方形導(dǎo)線框abcd的邊長也為L，當(dāng)bc邊位于磁場左邊緣時，線框從靜止開始沿x軸正方向勻加速通過磁場區(qū)域。若規(guī)定逆時針方向為電流的正方向，則反映線框中感應(yīng)電流變化規(guī)律的圖像是ABCD3、如圖所示，虛線表示某孤立點電荷Q激發(fā)的電場中三個等間距的等勢面，一帶電粒子（可看成點電荷）僅在電場力作用下的運動軌跡如圖中實線所示，a、b、c、d為軌跡與等勢

3、面的交點。下列說法正確的是（）A粒子在a點的電勢能一定小于在d點的電勢能B電勢的高低一定是。C粒子運動過程中經(jīng)過c點時的加速度一定最大D粒子在a、b間的動能改變量一定等于在b、c間的動能改變量4、硅光電池是一種直接把光能轉(zhuǎn)換成電能的半導(dǎo)體器件，它的工作原理與光電效應(yīng)類似：當(dāng)光照射硅光電池，回路里就會產(chǎn)生電流。關(guān)于光電效應(yīng)，下列說法正確的是（）A任意頻率的光照射到金屬上，只要光照時間足夠長就能產(chǎn)生光電流B只要吸收了光子能量，電子一定能從金屬表面逸出C逸出的光電子的最大初動能與入射光的頻率有關(guān)D超過截止頻率的入射光光強越強，所產(chǎn)生的光電子的最大初動能就越大5、如圖所示，一光滑小球與一過球心的輕桿連

4、接，置于一斜面上靜止，輕桿通過光滑鉸鏈與豎直墻壁連接，已知小球所受重力為G，斜面與水平地面的夾角為60，輕桿與豎直墻壁的夾角也為60，則輕桿和斜面受到球的作用力大小分別為（ ）AG和GBG和CG和GDG和2G6、國家發(fā)展改革委、交通運輸部、中國鐵路總公司聯(lián)合發(fā)布了中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃，勾畫了新時期“八縱八橫”高速鐵路網(wǎng)的宏大藍圖。設(shè)某高鐵進站時做勻減速直線運動，從開始減速到停下所用時間為9t，則該高鐵依次經(jīng)過t、3t、5t時間通過的位移之比為（ ）ABCD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，

5、有選錯的得0分。7、如圖所示，一細長玻璃管插入面積很大的水銀槽中，玻璃管上方有一段被封閉的長為L的理想氣體，玻璃管內(nèi)、外水銀面的高度差為h，玻璃管是導(dǎo)熱的。當(dāng)環(huán)境溫度升高，玻璃管固定不動，氣體和外界達到新的熱平衡時，下列說法正確的是 。AL增大，h減小，氣體壓強增大B理想氣體每個分子的速率都增大C封閉氣體的內(nèi)能一定增大D外界對封閉氣體做功E.封閉氣體一定從外界吸收熱量8、如圖甲所示，一質(zhì)量為m的物體靜止在水平面上，自t=0時刻起對其施加一豎直向上的力F，力F隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，在物體上升過程中，空氣阻力不計，以下說法正確的是（）A物體做勻變速直線運動B時刻物體

6、速度最大C物體上升過程的最大速度為D時刻物體到達最高點9、如圖所示，xOy坐標(biāo)系內(nèi)存在平行于坐標(biāo)平面的勻強電場。一個質(zhì)量為m。電荷量為+q的帶電粒子，以的速度沿AB方向入射，粒子恰好以最小的速度垂直于y軸擊中C點。已知A、B、C三個點的坐標(biāo)分別為（，0）、（0，2L）、（0，L）。若不計重力與空氣阻力，則下列說法中正確的是（ ）A帶電粒子由A到C過程中最小速度一定為B帶電粒子由A到C過程中電勢能先減小后增大C勻強電場的大小為D若勻強電場的大小和方向可調(diào)節(jié)，粒子恰好能沿AB方向到達B點，則此狀態(tài)下電場強度大小為10、如圖，勻強磁場中位于P處的粒子源可以沿垂直于磁場向紙面內(nèi)的各個方向發(fā)射質(zhì)量為m、

7、電荷量為q、速率為v的帶正電粒子，P到熒光屏MN的距離為d。設(shè)熒光屏足夠大，不計粒子重力及粒子間的相互作用。下列判斷正確的是（）A若磁感應(yīng)強度，則同一時刻發(fā)射出的粒子到達熒光屏的最大時間差為B若磁感應(yīng)強度，則同一時刻發(fā)射出的粒子到達熒光屏的最大時間差為C若磁感應(yīng)強度，則熒光屏上形成的亮線長度為D若磁感應(yīng)強度，則熒光屏上形成的亮線長度為三、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）如圖甲所示是一種研究氣球的體積和壓強的變化規(guī)律的裝置。將氣球、壓強傳感器和大型注射器用T型管連通。初始時認為氣球內(nèi)無空氣，注射器內(nèi)氣體體積，壓強，型管與傳感器內(nèi)少量

8、氣體體積可忽略不計。緩慢推動注射器，保持溫度不變，裝置密封良好。(1)該裝置可用于驗證_定律。填寫氣體實驗定律名稱(2)將注射器內(nèi)氣體部分推入氣球，讀出此時注射器內(nèi)剩余氣體的體積為，壓強傳感器讀數(shù)為，則此時氣球體積為_。(3)繼續(xù)推動活塞，多次記錄注射器內(nèi)剩余氣體的體積及對應(yīng)的壓強，計算出對應(yīng)的氣球體積，得到如圖乙所示的“氣球體積和壓強”關(guān)系圖。根據(jù)該圖象估算：若初始時注射器內(nèi)僅有體積為、壓強為的氣體。當(dāng)氣體全部壓入氣球后，氣球內(nèi)氣體的壓強將變?yōu)開。（保留3位小數(shù)）12（12分）某同學(xué)利用氣墊導(dǎo)軌驗證動量守恒定律，同時測量彈簧的彈性勢能，實驗裝置如圖甲所示，兩滑塊A、B上各固定一相同窄片。部分

9、實驗步驟如下：I.用螺旋測微器測量窄片的寬度d；II.將氣墊導(dǎo)軌調(diào)成水平；II.將A、B用細線綁住，在AB間放入一個被壓縮的輕小彈簧；IV.燒斷細線，記錄A、B上的窄片分別通過光電門C、D的擋光時間t1、t2。(1)若測量窄片的寬度d時，螺旋測微器的示數(shù)如圖乙所示，則d=_mm。(2)實驗中，還應(yīng)測量的物理量是_A滑塊A的質(zhì)量m1以及滑塊B的質(zhì)量m2B燒斷細線后滑塊A、B運動到光電門C、D的時間tA、tBC燒斷細線后滑塊A、B運動到光電門C、D的路程x1、x2(3)驗證動量守恒定律的表達式是_ ；燒斷細線前彈簧的彈性勢能Ep=_。(均用題中相關(guān)物理量的字母表示)四、計算題：本題共2小題，共26

10、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，將一矩形區(qū)域abcdef分為兩個矩形區(qū)域，abef區(qū)域充滿勻強電場，場強為E，方向豎直向上；bcde區(qū)域充滿勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，方向垂直紙面向外。be為其分界線。af、bc長度均為L，ab長度為0.75L。現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子（重力不計）從a點沿ab方向以初速度v0射入電場。已知電場強度，sin370.6，cos370.8.求：(1)該電子從距離b點多遠的位置進入磁場；(2)若要求電子從cd邊射出，所加勻強磁場磁感應(yīng)強度的最大值；(3)若磁感應(yīng)強度的大小可以調(diào)節(jié)，則cd邊上有

11、電子射出部分的長度為多少。14（16分）如圖，豎直平面內(nèi)固定有一半徑為R的光滑網(wǎng)軌道，質(zhì)量為m的小球P靜止放置在網(wǎng)軌道的最低點A。將質(zhì)量為M的小球Q從圓軌道上的C點由靜止釋放，Q與P發(fā)生一次彈性碰撞后小球P恰能通過圓軌道的最高點B。已知M=5m，重力加速度為g，求：(1)碰撞后小球P的速度大??；(2)C點與A點的高度差。15（12分）如圖，滑塊A和木板B的質(zhì)量分別為mA=1kg、mB=4kg，木板B靜止在水平地面上，滑塊A位于木板B的右端，A、B間的動摩擦因數(shù)1=0.5，木板與地面間的動摩擦因數(shù)2=0.1.長L=0.9m的輕繩下端懸掛物塊C，質(zhì)量mC=1kg，輕繩偏離豎直方向的角度=60?，F(xiàn)由

12、靜止釋放物塊C，C運動至最低點時恰與A發(fā)生彈性正碰，A、C碰撞的同時木板B獲得3m/s、方向水平向右的速度，碰后立即撤去物塊C，滑塊A始終未從木板B上滑下。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g=10m/s2.不計空氣阻力，A和C可視為質(zhì)點，求：(1)C與A碰撞前瞬間輕繩的拉力；(2)木板的最小長度；(3)整個運動過程中滑動摩擦力對滑塊A做的功及A、B間因摩擦產(chǎn)生的熱量。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】AB. 粒子的電性不確定，則不能確定電場的方向，也不能判斷各點的電勢關(guān)系，選項AB錯誤；CD粒子

13、在電場中只受電場力作用，則動能增加量等于電勢能減小量；由a點運動到c點的過程中，粒子動能增加，則電勢能減小，則EpaEpbEpc；因a、b段動能增量大于b、c段動能增量，可知ab段的電勢差大于bc段的電勢差，根據(jù)U=Ed可知，ab段的電場線比bc段的密集，但是不能比較三點場強大小關(guān)系，選項C正確，D錯誤。故選C。2、B【解析】由楞次定律可判斷線圈中的電流方向；由E=BLV及勻加速運動的規(guī)律可得出電流隨時間的變化規(guī)律?！驹斀狻吭O(shè)導(dǎo)體棒運動的加速度為，則某時刻其速度所以在0-t1時間內(nèi)（即當(dāng)bc邊位于磁場左邊緣時開始計時，到bc邊位于磁場右邊緣結(jié)束）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：，電動勢為逆時針方向由

14、閉合電路歐姆定律得：，電流為正。其中R為線框的總電阻。所以在0-t1時間內(nèi)，故AC錯誤；從t1時刻開始，換ad邊開始切割磁場，電動勢大小，其中，電動勢為順時針方向為負電流：，電流為負（即，）其中，電流在t1時刻方向突變，突變瞬間，電流大小保持不變。故B正確，D錯誤。故選B。【點睛】對于電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的圖象問題，經(jīng)常是根據(jù)楞次定律或右手定則判斷電流方向，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路的歐姆定律求解感應(yīng)電流隨時間變化關(guān)系，然后推導(dǎo)出縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)的關(guān)系式，由此進行解答，這是電磁感應(yīng)問題中常用的方法和思路3、A【解析】A由圖可知，軌跡向下彎曲，帶電粒子所受的電場力方向向下，則帶電粒子受到了排斥力作

15、用；從a到d過程中，電場力做負功，可知電勢能增大，故A正確；B由于不知道粒子帶正電還是帶負電，因此無法確定電場的方向，無法判斷電勢的高低，故B錯誤；C根據(jù)點電荷的電場特點可知，在軌跡上，距離點電荷最近的地方的電場強度最大，所以粒子運動過程中經(jīng)過距離點電荷最近處的加速度一定最大，但c處不是距點電荷最近點的，故其加速度不是最大，故C錯誤；Dab之間任意一點的電場強度均小于bc之間任意一點的場強，帶電粒子在ab之間電場力做功小于bc之間電場力做的功，粒子在a、b間的動能改變量小于在b、c間的動能改變量，故D錯誤。故選A。4、C【解析】AB當(dāng)入射光的頻率大于金屬的截止頻率時就會有光電子從金屬中逸出，發(fā)

16、生光電效應(yīng)現(xiàn)象，并且不需要時間的積累，瞬間就可以發(fā)生。所以AB錯誤；CD根據(jù)愛因斯坦的光電效應(yīng)方程對于同一種金屬，可知光電子的最大初動能與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的光強無關(guān)。所以C正確，D錯誤。故選C。5、A【解析】對小球受力分析如圖，由幾何關(guān)系，三力互成120角，據(jù)平衡條件有則輕桿和斜面受到球的作用力大小故選A6、D【解析】可以將高鐵進站時的勻減速直線運動等效成反向的初速度為零的勻加速直線運動，根據(jù)初速度為零的勻加速直線運動中通過連續(xù)相等的時間內(nèi)的位移之比為可得題中依次經(jīng)過t、3t、5t通過的位移之比ABC錯誤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

17、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、ACE【解析】A當(dāng)環(huán)境溫度升高，假設(shè)內(nèi)、外水銀面的高度差不變，由于氣體溫度升高，氣體壓強增大，故內(nèi)、外水銀面的高度差不可能不變，高度差h減小，氣體長度L增大，氣體壓強增大，故A正確；B氣體溫度升高，分子的平均動能增大，但不是每個分子的平均速率都增大，故B錯誤；C一定質(zhì)量的理想氣體，內(nèi)能由溫度決定，溫度升高時，氣體的內(nèi)能一定增大，故C正確；D由于氣體體積增大，故氣體對外做功，故D錯誤；E根據(jù)熱力學(xué)第一定律，氣體一定從外界吸收熱量，故E正確。故選ACE。8、BD【解析】由圖可得力F與時間的關(guān)系為，則

18、可得物體的合外力與時間的關(guān)系為，由牛頓第二定律可得加速度與時間的關(guān)系式為，則可知物體先向上做加速度減小的加速運動，再做加速度增大的減速運動，然后再向下做加速度增大的加速運動，在上升過程中，當(dāng)加速度為零時，速度最大，即，可得，故A錯誤，B正確；由初速度大小為零，所以末速度大小等于速度的變化大小，由前面的分析可知，加速度與時間成線性關(guān)系，所以最大速度大小為，故C錯誤；由前面的分析可知在t=t0時，加速度為 ，根據(jù)運動的對稱性規(guī)律可知，此時間速度減小為0，物體運動到最高點，故D正確。故選：BD。9、AD【解析】A因帶電粒子只受恒定的電場力，做勻變速曲線運動，而C點有最小速度且垂直y軸，可推得粒子做類

19、斜上拋運動，C是最高點，其速度與電場力垂直，則電場力沿y軸負方向，設(shè)A點的速度與x軸的夾角為，則由幾何關(guān)系可知聯(lián)立可得故A正確；B因粒子做類斜上拋運動，從A點到C點電場力與速度的夾角從鈍角變?yōu)橹苯?，則電場力一直做負功，電勢能一直增大，故B錯誤；C粒子從A到C的過程，由動能定理聯(lián)立可得勻強電場的大小為故C錯誤；D調(diào)節(jié)勻強電場的大小和方向使粒子恰好能沿AB方向到達B點，則粒子一定AB做勻減速直線運動，電場力沿BA方向，由動能定理有則勻強電場的場強大小為故D正確。故選AD。10、BD【解析】AB若磁感應(yīng)強度，即粒子的運動半徑為r=d如圖所示：到達熒光屏的粒子運動時間最長的是發(fā)射速度沿垂直且背離MN運

20、動的粒子，其運動時間（周期T=）為運動時間最短的是以d為弦長的粒子，運動時間為所以最大時間差為故A錯誤，B正確；CD若磁感應(yīng)強度，即粒子的運動半徑為R=2d，如圖所示：到達熒光屏最下端的粒子的軌跡是與MN相切的，設(shè)下半部分的亮線長度為x1，根據(jù)幾何關(guān)系，有解得；到達熒光屏最上端的粒子與屏的交點與P點連線為軌跡的直徑，設(shè)上半部分亮線的長度為x2，根據(jù)幾何關(guān)系，有解得，所以亮線的總長度為，故C錯誤，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、玻意耳 1.027 【解析】(1)1用DIS研究在溫度不變時，氣體的壓強隨溫度的變化情況，

21、所以該裝置可用于驗證玻意耳定律；(2)2將注射器內(nèi)氣體部分推入氣球，壓強傳感器讀數(shù)為p1，根據(jù)玻意耳定律得：所以讀出此時注射器內(nèi)剩余氣體的體積為，所以時氣球體積為；(3)3由題可知，若初始時注射器內(nèi)僅有體積為、壓強為p0的氣體，氣體全部壓入氣球后氣球的壓強與初始時注射器內(nèi)有體積為、壓強為p0的氣體中的氣體壓入氣球，結(jié)合題中圖乙可知，剩余的氣體的體積約在左右，壓強略大于p0，所以剩余的氣體的體積略小于0.5V0。由圖可以讀出壓強約為1.027p0?！军c睛】本實驗是驗證性實驗，要控制實驗條件，此實驗要控制兩個條件：一是注射器內(nèi)氣體的質(zhì)量一定；二是氣體的溫度一定，運用玻意耳定律列式進行分析。另外，還

22、要注意思維方式的轉(zhuǎn)化，即可以將初始時注射器內(nèi)僅有體積為0.5V0、壓強為p0的氣體，氣體全部壓入氣球，與初始時注射器內(nèi)有體積為V0、壓強為p0的氣體中的氣體壓入氣球是等效的。12、4.800 A 【解析】(1)1螺旋測微器主尺的示數(shù)為4.5mm，可動刻度的示數(shù)為0.01mm30.0=0.300mm，故d=4.5mm+0.300mm=4.800mm(2)2驗證動量守恒定律，需要測量滑塊A、B的質(zhì)量m1和m2故選A(3)3根據(jù)動量守恒定律其中、可得4根據(jù)能量守恒定律可得，燒斷細線前彈簧的彈性勢能四、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)?！窘馕觥?1)電子在電場中做類似平拋運動，有0