2021-2022學(xué)年安徽省安慶市桐城中學(xué)高三下學(xué)期第五次調(diào)研考試物理試題含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項(xiàng)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(hào)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(hào)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(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動(dòng)，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(hào)等須加黑、加粗．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，為探究理想變壓器原副線圈的電壓和電流關(guān)系，將原線圈接到電壓有效值不變的正弦交流電源上，副線圈連接相同的燈泡、，電路中分別接入理想交流電壓表、，和理想交流電流表、，不計(jì)導(dǎo)線電阻。閉合開關(guān)S后，下列說法正確的是（）A．示數(shù)不變，示數(shù)不變，變亮B．示數(shù)變大，示數(shù)變大，變暗C．示數(shù)變大，變壓器輸出功率變大，與示數(shù)的比值不變D．示數(shù)變大，變壓器輸出功率變大，與示數(shù)的比值不變2、1789年英國著名物理學(xué)家卡文迪許首先估算出了地球的平均密度．根據(jù)你所學(xué)過的知識(shí)，估算出地球密度的大小最接近（）（地球半徑R=6400km，萬有引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2）A．5.5×103kg/m3 B．5.5×104kg/m3 C．7.5×103kg/m3 D．7.5×104kg/m33、如圖所示，木塊m放在木板AB上，開始θ=0，現(xiàn)在木板A端用一個(gè)豎直向上的力F使木板繞B端逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)（B端不滑動(dòng)）．在m相對AB保持靜止的過程中（）A．木塊m對木板AB的作用力逐漸減小B．木塊m受到的靜摩擦力隨θ呈線性增大C．豎直向上的拉力F保持不變D．拉力F的力矩先逐漸增大再逐漸減小4、1916年愛因斯坦建立廣義相對論后預(yù)言了引力波的存在，2017年引力波的直接探測獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)．科學(xué)家們其實(shí)是通過觀測雙星軌道參數(shù)的變化來間接驗(yàn)證引力波的存在．如圖所示為某雙星系統(tǒng)A、B繞其連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的示意圖，若A星的軌道半徑大于B星的軌道半徑，雙星的總質(zhì)量M，雙星間的距離為L，其運(yùn)動(dòng)周期為T，則下列說法中正確的是A．A的質(zhì)量一定大于B的質(zhì)量B．A的線速度一定小于B的線速度C．L一定，M越小，T越小D．M一定，L越小，T越小5、如圖所示，從高h(yuǎn)=1.8m的A點(diǎn)將彈力球水平向右拋出，彈力球與水平地面碰撞兩次后與豎直墻壁碰撞，之后恰能返回A點(diǎn)。已知彈力球與接觸面發(fā)生彈性碰撞，碰撞過程中，平行于接觸面方向的速度不變，垂直于接觸面方向的速度反向但大小不變，A點(diǎn)與豎直墻壁間的距離為4.8m，重力加速度g=10m/s2，則彈力球的初速度大小為（）A．1.5m/s B．2m/s C．3.5m/s D．4m/s6、如下圖所示，在自行車車輪的輻條上固定有一個(gè)小磁鐵，前叉上相應(yīng)位置處安裝了小線圈，在車前進(jìn)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)過程中線圈內(nèi)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，從垂直于紙面向里看，下列i-t圖像中正確的是(逆時(shí)針方向?yàn)檎?A． B．C． 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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、一列簡諧橫波，在t=1s時(shí)刻的波形如圖甲所示，圖乙為波中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，則根據(jù)甲、乙兩圖可以判斷：___________A．該波沿x軸正方向傳播B．該波的傳播速度為6m/sC．從t=0時(shí)刻起經(jīng)過時(shí)間△t=3s，質(zhì)點(diǎn)通過路程為6mD．在振動(dòng)過程中P1、P2的位移總是相同E.質(zhì)點(diǎn)P2做簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y=2sin(t－)m8、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(shí)滑塊位于O點(diǎn)．先用外力緩慢地把滑塊移至A點(diǎn)，此時(shí)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(dòng)能為Ekm，滑塊的動(dòng)能最大時(shí)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(dòng)能一直增大C．滑塊經(jīng)過距A點(diǎn)距離為的位置時(shí)，其動(dòng)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Ep9、大小相同的三個(gè)小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）a、b、c靜止在光滑水平面上，依次相距l(xiāng)等距離排列成一條直線，在c右側(cè)距c為l處有一豎直墻，墻面垂直小球連線，如圖所示。小球a的質(zhì)量為2m，b、c的質(zhì)量均為m。某時(shí)刻給a一沿連線向右的初動(dòng)量p，忽略空氣阻力、碰撞中的動(dòng)能損失和碰撞時(shí)間。下列判斷正確的是（）A．c第一次被碰后瞬間的動(dòng)能為B．c第一次被碰后瞬間的動(dòng)能為C．a(chǎn)與b第二次碰撞處距豎直墻的距離為D．a(chǎn)與b第二次碰撞處距豎直墻的距離為10、滑板運(yùn)動(dòng)是以滑行為特色、崇尚自由的一種運(yùn)動(dòng)，深受都市青年的喜愛?；宓囊环N運(yùn)動(dòng)情境可簡化為如下模型：如圖甲所示，將運(yùn)動(dòng)員（包括滑板）簡化為質(zhì)量的物塊，物塊以某一初速度從傾角的斜面底端沖上足夠長的斜面，取斜面底端為重力勢能零勢能面，該物塊的機(jī)械能和重力勢能隨離開斜面底端的高度的變化規(guī)律如圖乙所示。將物塊視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度，則由圖中數(shù)據(jù)可得（）A．初速度B．物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3C．物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為D．物塊再次回到斜面底端時(shí)的動(dòng)能為三、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）要描繪一只標(biāo)有“9V、5W”字樣小燈泡的完整伏安特性曲線，實(shí)驗(yàn)室可供如下器材：A．電流表A1（量程1．6A，內(nèi)阻約為1.5Ω）B．電流表A2（量程3A，內(nèi)阻約為1.2Ω）C．電壓表V（量程3V，內(nèi)阻kΩ）D．滑動(dòng)變阻器（阻值1~11Ω，額定電流1.8A）E．滑動(dòng)變阻器（阻值1~111Ω，額定電流1.5A）F．定值電阻kΩG．直流電源（電動(dòng)勢）H．導(dǎo)線和開關(guān)（1）請?jiān)谔摼€框中畫出電路圖_______（2）滑動(dòng)變阻器應(yīng)選______；電流表應(yīng)選______（填寫元件前序號(hào)）（3）燈泡兩端實(shí)際電壓與電壓表讀數(shù)U關(guān)系式為______（4）根據(jù)該電路設(shè)計(jì)圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測得電壓表的讀數(shù)為U、電流表讀數(shù)為I，若考慮電表的內(nèi)阻，則此時(shí)燈泡的電阻為______（用題目中所給字母或符號(hào)表示）12．（12分）某同學(xué)用如圖甲所示裝置測當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，光電門A、B與光電計(jì)時(shí)器相連，可記錄小球經(jīng)過光電門A和光電門B所用的時(shí)間（1）實(shí)驗(yàn)前用游標(biāo)卡尺測量小球的直徑，示數(shù)如圖乙所示，則小球的直徑d=_____mm（2）讓小球緊靠固定擋板，由靜止釋放，光電計(jì)時(shí)器記錄小球經(jīng)過光電門A和光電門B所用的時(shí)間t1、t2，測出兩光電門間的高度差h，則測得的重力加速度g=_____(用測得的物理量的符號(hào)表示)。（3）將光電計(jì)時(shí)器記錄小球通過光電門的時(shí)間改為記錄小球從光電門A運(yùn)動(dòng)到光電門B所用的時(shí)間，保持光電門B的位置不變，多次改變光電門A的位置,每次均讓小球從緊靠固定擋板由靜止釋放，記錄每次兩光電間的高度差h及小球從光電門A運(yùn)動(dòng)到光電門B所用的時(shí)間t，作出圖象如圖丙所示，若圖象斜率的絕對值為k，則圖象與縱軸的截距意義為____，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹開___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）我校陽光體育活動(dòng)跑操過程如圖所示．環(huán)形跑道由矩形ABCD和兩個(gè)半圓BEC、DFA組成．已知AB長L，AD長d．跑操時(shí)，學(xué)生均勻地排列在環(huán)形跑道上以相同的方式整齊地跑動(dòng)．某人用遙控直升機(jī)下懸掛質(zhì)量為m的攝像機(jī)拍攝跑操情況．開始時(shí)遙控直升機(jī)懸停在C點(diǎn)正上方．（1）小王在跑操前正好站在A點(diǎn)，聽到起跑命令后從靜止開始沿AB方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)AB中點(diǎn)時(shí)速度達(dá)到v，然后勻速率跑動(dòng)．求小王跑完一圈所用的時(shí)間；（2）若遙控直升機(jī)從C點(diǎn)正上方運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)正上方經(jīng)歷的時(shí)間為t，直升飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)視作水平方向的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．在拍攝過程中懸掛攝影機(jī)的輕繩與豎直方向的夾角始終為β，假設(shè)空氣對攝像機(jī)的作用力始終水平．試計(jì)算這段時(shí)間內(nèi)空氣對攝像機(jī)作用力的大小．14．（16分）如圖所示，水平傳送帶與固定斜面平滑連接，質(zhì)量為m＝1kg的小物體放在斜面上，斜面與水平方向的夾角為θ＝37°，若小物體受到一大小為F＝20N的沿斜面向上的拉力作用，可以使小物體從斜面底端A由靜止向上加速滑動(dòng)。當(dāng)小物體到達(dá)斜面頂端B時(shí)，撤去拉力F且水平傳送帶立即從靜止開始以加速度a0＝1m/s2沿逆時(shí)針方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小物體的速度減為零時(shí)剛好滑到水平傳送帶的右端C處。小物體與斜面及水平傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ＝0.5，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，AB間距離L＝5m，導(dǎo)槽D可使小物體速度轉(zhuǎn)為水平且無能量損失，g＝10m/s2。已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：(1)小物體運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的速度(2)小物體從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的時(shí)間(3)小物體從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，小物體與傳送帶間由于摩擦而產(chǎn)生的熱量Q15．（12分）如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為、方向豎直向下的磁場中有兩個(gè)固定的半徑分別為和的水平放置的金屬圓環(huán)形導(dǎo)線圍成了如圖回路，其總電阻為，開口很小，兩開口端接有間距也為的且足夠長的兩個(gè)固定平行導(dǎo)軌，導(dǎo)軌與水平面夾角為，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、方向垂直于導(dǎo)軌向下的勻強(qiáng)磁場中。質(zhì)量為、電阻為、長為的金屬棒與導(dǎo)軌良好接觸?；瑒?dòng)變阻器的最大電阻為，其他電阻不計(jì)，一切摩擦和空氣阻力不計(jì)，重力加速度為。求：(1)電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的電動(dòng)勢；(2)若開關(guān)閉合、斷開，求滑動(dòng)變阻器的最大功率；(3)若開關(guān)斷開，閉合，棒由靜止釋放，棒能沿斜面下滑，求棒下滑過程中最大速度以及某段時(shí)間內(nèi)通過棒某一橫截面的最大電荷量。

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】

AB．閉合開關(guān)后，根據(jù)理想變壓器的電壓規(guī)律可知變壓器兩端電壓不變，所以兩電壓表示數(shù)不變，燈泡兩端電壓不變，亮度不變；副線圈并聯(lián)負(fù)載增加，根據(jù)并聯(lián)分流規(guī)律可知副線圈干路電流增大，所以示數(shù)增大，根據(jù)可知原線圈電流增大，所以示數(shù)增大，AB錯(cuò)誤；CD．根據(jù)可知變壓器輸出電壓不變，電流增大，所以變壓器輸出功率變大，結(jié)合上述分析可知與示數(shù)的比值不變，與示數(shù)的比值不變，C正確，D錯(cuò)誤。故選C。2、A【解析】

由黃金代換可得地球質(zhì)量，地球體積公式可得密度，故A正確BCD錯(cuò)誤。3、C【解析】

A.木板繞B端逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，m相對AB保持靜止的過程中，木板AB對木塊m的作用力與木塊m所受重力抵消，即木板AB對木塊m的作用力大小為，方向豎直向上，則木塊m對木板AB的作用力不變，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B.在m相對AB保持靜止的過程，對木塊m受力分析，由平衡條件得，木塊m受到的靜摩擦力故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C.設(shè)板長為L，m到B端距離為l，以B端為轉(zhuǎn)軸，則：解得：所以豎直向上的拉力F保持不變，故C項(xiàng)正確；D.使木板繞B端逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，豎直向上的拉力F保持不變，則拉力F的力矩減小，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。4、D【解析】

A、根據(jù)萬有引力提供向心力，因?yàn)椋?，即A的質(zhì)量一定小于B的質(zhì)量，故A錯(cuò)誤；B、雙星系統(tǒng)角速度相等，根據(jù)，且，可知A的線速度大于B的線速度，故B錯(cuò)誤；CD、根據(jù)萬有引力提供向心力公式得：，解得周期為，由此可知雙星的距離一定，質(zhì)量越小周期越大，故C錯(cuò)誤；總質(zhì)量一定，雙星之間的距離就越大，轉(zhuǎn)動(dòng)周期越大，故D正確；故選D．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道雙星靠相互間的萬有引力提供向心力，具有相同的角速度．以及會(huì)用萬有引力提供向心力進(jìn)行求解．5、B【解析】

由題意可知，小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，則由對稱性可知，小球第一次落地時(shí)的水平位移為則初速度故選B。6、D【解析】

磁鐵靠近線圈時(shí)，線圈中向外的磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場向里，根據(jù)安培定則可知線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向（負(fù)方向）；當(dāng)磁鐵離開線圈時(shí)，線圈中向外的磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場向外，根據(jù)安培定則可知線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向（正方向），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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BCE【解析】

由圖乙可知，在t=1s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)向軸負(fù)方向振動(dòng)，則根據(jù)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向可知，該波沿x軸負(fù)方向傳播，故A錯(cuò)誤；由圖甲可知波長為，由圖乙可知周期為，則波速為，故B正確；由于，則質(zhì)點(diǎn)通過路程為，故C正確；由于P1、P2之間的距離為，在振動(dòng)過程中P1、P2的位移不一定總是相同，故D錯(cuò)誤；由于，則，則圖乙可知質(zhì)點(diǎn)P2做簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為：，故E正確．故選BCE8、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(dòng)摩擦力之和，再等于重力沿斜面的分力和滑動(dòng)摩擦力之和，后小于重力沿斜面的分力和滑動(dòng)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(gè)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(dòng)能先增大后減小，故B錯(cuò)誤．設(shè)動(dòng)能最大的位置為C，從A到C，由動(dòng)能定理得：，設(shè)距A點(diǎn)距離為的位置為D，此位置動(dòng)能為；滑塊從A到D的過程，由動(dòng)能定理得：，因?yàn)?，則故C正確．滑塊從A點(diǎn)滑到B點(diǎn)的過程中，根據(jù)動(dòng)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．9、AC【解析】

a球與b球發(fā)生彈性碰撞，設(shè)a球碰前的初速度為v0，碰后a、b的速度為、，取向右為正，由動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律有其中，解得，b球以速度v2與靜止的c球發(fā)生彈性碰撞，設(shè)碰后的速度為、，根據(jù)等質(zhì)量的兩個(gè)球發(fā)生動(dòng)靜彈性碰撞，會(huì)出現(xiàn)速度交換，故有，AB．c第一次被碰后瞬間的動(dòng)能為故A正確，B錯(cuò)誤；CD．設(shè)a與b第二次碰撞的位置距離c停的位置為，兩次碰撞的時(shí)間間隔為t，b球以v2向右運(yùn)動(dòng)l與c碰撞，c以一樣的速度v4運(yùn)動(dòng)2l的距離返回與b彈碰，b再次獲得v4向左運(yùn)動(dòng)直到與a第二次碰撞，有對a球在相同的時(shí)間內(nèi)有聯(lián)立可得，故a與b第二次碰撞處距豎直墻的距離為故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。10、AD【解析】

A．斜面底端為重力勢能零勢能面，則得故A正確；B．當(dāng)時(shí)，物塊運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)由圖乙可知此時(shí)根據(jù)功能關(guān)系，有得物塊與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)故B錯(cuò)誤；CD．物塊沿斜面上滑的時(shí)間上滑的位移因?yàn)?，所以物塊最終會(huì)沿斜面下滑，下滑的物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為滑到斜面底端時(shí)的動(dòng)能故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。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、DA【解析】

（1）[1]描繪燈泡伏安特性曲線，電壓與電流應(yīng)從零開始變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，由題意可知，燈泡額定電壓為9V，電壓表量程為3V，把電壓表量程擴(kuò)大為9V，應(yīng)給電壓表串聯(lián)一個(gè)定值電阻R3；電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于燈泡電阻，電流表應(yīng)采用外接法，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示（2）[2][3]燈泡額定電流為A≈1.56A電流表應(yīng)選A；為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇D；（3）[4]定值電阻阻值是電壓表內(nèi)阻的2倍，則定值電阻兩端電壓為電壓表兩端電壓的2倍，故燈泡兩端電壓為U1=3U；（4）[5]由圖示電路圖可知，電流表讀數(shù)為I，則通過燈泡的電流為，則燈泡電阻12、11.4小球經(jīng)過光電門B時(shí)的速度