湖北五校聯(lián)盟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

請考生注意：

1.請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0.5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答

案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。

2.答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。

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，高速公路收費站都設(shè)有“ETC”通道（即不停車收費通道），設(shè)ETC車道是筆直的，由于有限速，汽車

通過時一般是先減速至某一限定速度，然后勻速通過電子收費區(qū)，再加速駛離（將減速和加速過程都看作加速度大小

相等的勻變速直線運動）。設(shè)汽車開始減速的時刻，=0,下列四幅圖能與汽車通過ETC的運動情況大致吻合的是：

2.如圖所示，固定在水平面上的光滑半球，球心。正上方固定一個小定滑輪，細(xì)繩一端拴一小球（可視為質(zhì)點），小

球置于半球面上的A點，另一端繞過定滑輪。今緩慢拉繩使小球從A點滑向半球頂點未到頂點），在此過程中，小球

對半球的壓力大小N及細(xì)繩的拉力T大小的變化情況是（）

A.N不變，T變小B.N變小，T不變C.N變大，T變大D.N變大，T變小

3.有一種電四極子的電荷分布及位置關(guān)系如圖所示。4、8兩點位于負(fù)電荷的同側(cè)，與負(fù)電荷的距離分別為3/與

下列說法正確的是（）

A.4、3兩點場強的大小關(guān)系用,>當(dāng)，

B.4、8兩點電勢的高低關(guān)系辦〈僅

C.電子在A點的電勢能小于在8點的電勢能

D.將一重力不計正點電荷由A點靜止釋放，將做加速度逐漸增大的加速運動

4.用某單色光照射金屬表面，金屬表面有光電子飛出.若照射光的頻率增大，強度減弱，則單位時間內(nèi)飛出金屬表面

的光電子的

A.能量增大，數(shù)量增多B.能量減小，數(shù)量減少

C.能量增大，數(shù)量減小D.能量減小，數(shù)量增多

5.在兩個邊長為L的正方形區(qū)域內(nèi)（包括四周的邊界）有大小相等、方向相反的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為

一個質(zhì)量為團，帶電量為+4的粒子從F點沿著正的方向射入磁場，恰好從C點射出。則該粒子速度大小為（）

A_____B______C

ixx???|

III

???

?xx!???

???

FLEJD

ABqLBBqLC5BqL口5BqL

2mm4加2m

6.關(guān)于原子、原子核和波粒二象性的理論，下列說法正確的是（）

A.根據(jù)玻爾理論可知，一個氫原子從“=5能級向低能級躍遷最多可輻射10種頻率的光子

B.在核反應(yīng)中，質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)守恒，但能量不一定守恒

C.一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，可能是因為這束光的光照強度太弱

D.驍、P、Y三種射線中，a射線的電離本領(lǐng)最強，丫射線的穿透本領(lǐng)最強

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，三根長均為L的輕桿組成支架，支架可繞光滑的中心轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，輕桿間夾角均為120。,

輕桿末端分別固定質(zhì)量為"?、2m和3,”的〃、p、g三個小球，“球位于。的正下方，將支架從圖示位置由靜止開始釋

放，下列說法中正確的是（）

7

A.從釋放到g到達最低點的過程中，g的重力勢能減少了"gL

B.g達到最低點時，g的速度大小為

C.g到達最低點時，輕桿對g的作用力為5,咫

D.從釋放到《到達最低點的過程中，輕桿對g做的功為-3,〃gL

8.某探究小組利用圖甲所示的電路探究一標(biāo)簽?zāi)：睦硐胱儔浩鞯脑⒏本€圈匝數(shù)比。R為定值電阻，4、4為兩

只標(biāo)有“5V,2A”的相同小燈泡，在輸入端加如圖乙所示的交變電壓。開關(guān)S斷開時，燈泡乙正常發(fā)光，測得電阻R

兩端的電壓與燈泡。兩端電壓相等，則下列說法正確的是（）

圖甲圖乙

A.理思變壓器原副線圈的匝數(shù)比為2:1

B.理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為3:1

C.定值電阻的阻值為7.5Q

D.閉合開關(guān)S后，燈泡右變暗

9.“風(fēng)云二號”是我國發(fā)射的一顆地球同步衛(wèi)星，有一偵查衛(wèi)星A與“風(fēng)云二號”衛(wèi)星位于同一軌道平面，兩衛(wèi)星繞地

球運轉(zhuǎn)方向相同。在赤道衛(wèi)星觀測站的工作人員在兩個晝夜里能觀測到該偵查衛(wèi)星三次。設(shè)地球的半徑、自轉(zhuǎn)周期分

別為RE和TE,g為其表面重力加速度，下列說法正確的是（）

A.風(fēng)云二號距離地面的高度為；逅空—RB.偵查衛(wèi)星與風(fēng)云二號的周期比為7:3

V4/E

C.偵查衛(wèi)星的線速度大于風(fēng)云二號的線速度D.偵查衛(wèi)星的軌道半徑為R=J迎軍

V25"

10.如圖所示，光滑且足夠長的金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行地固定在同一水平面上，兩導(dǎo)軌間距L=0.20m,兩導(dǎo)軌的左端

之間連接的電阻K=0.40C,導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量，”=0.10kg的金屬桿ab,位于兩導(dǎo)軌之間的金屬桿的電阻L0.10Q,導(dǎo)

軌的電阻可忽略不計。整個裝置處于磁感應(yīng)強度8=0.50T的勻強磁場中，磁場方向豎直向下。現(xiàn)用一水平外力廠水平

向右拉金屬桿，使之由靜止開始運動，在整個運動過程中金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，若理想電壓表的示數(shù)U

隨時間，變化的關(guān)系如圖乙所示。則（）

A.Z=5s時通過金屬桿的感應(yīng)電流的大小為1A,方向由a指向6

B.E=3s時金屬桿的速率為3m/s

C.U5s時外力尸的瞬時功率為0.5W

D.0~5s內(nèi)通過R的電荷量為2.5C

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.

行點計時器

（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(yuǎn)大于砂和砂桶的總質(zhì)量機.

（2）圖乙為實驗得到的一條清晰的紙帶，A、B、C、E、尸、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。點時紙帶的速度v=m/s（保留兩位有效數(shù)字）.

7.

（3）該同學(xué)畫出小車動能變化與拉力對小車所做的功的/a一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）一位同學(xué)為驗證機械能守恒定律，利用光電門等裝置設(shè)計了如下實驗。使用的器材有：鐵架臺、光電門1

和2、輕質(zhì)定滑輪、通過不可伸長的輕繩連接的鉤碼A和8（3左側(cè)安裝擋光片）。

圖1

實驗步驟如下：

①如圖1,將實驗器材安裝好，其中鉤碼A的質(zhì)量比5大，實驗開始前用一細(xì)繩將鉤碼8與桌面相連接，細(xì)繩都處于

豎直方向，使系統(tǒng)靜止。

②用剪刀剪斷鉤碼8下方的細(xì)繩，使B在4帶動下先后經(jīng)過光電門1和2,測得擋光時間分別為八、質(zhì)。

③用螺旋測微器測量擋光片沿運動方向的寬度d,如圖2,則4=mm。

④用擋光片寬度與擋光時間求平均速度，當(dāng)擋光片寬度很小時，可以將平均速度當(dāng)成瞬時速度。

⑤用刻度尺測量光電門1和2間的距離L（L》d）。

⑥查表得到當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮間。

⑦為驗證機械能守恒定律，請寫出還需測量的物理量（并給出相應(yīng)的字母表示）,用以上物理量寫出驗證

方程o

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）2019年1月3日，嫦娥四號探測器成功著陸在月球背面，并通過“鵲橋”中繼衛(wèi)星傳回了世界上第一張近

距離拍攝月球背面的圖片。此次任務(wù)實現(xiàn)了人類探測器首次在月球背面軟著陸、首次在月球背面通過中繼衛(wèi)星與地球

通訊，因而開啟了人類探索月球的新篇章。

圖1

（1）為了盡可能減小著陸過程中月球?qū)︼w船的沖擊力，探測器在距月面非常近的距離/，處才關(guān)閉發(fā)動機，此時速度相

對月球表面豎直向下，大小為隊然后僅在月球重力作用下豎直下落，接觸月面時通過其上的“四條腿”緩沖，平穩(wěn)地

停在月面，緩沖時間為f,如圖1所示。已知月球表面附近的力加速度為g。，探測器質(zhì)量為犯），求：

①探測器與月面接觸前瞬間相對月球表面的速度/的大小。

②月球?qū)μ綔y淵的平均沖擊力F的大小。

（2）探測器在月球背面著陸的難度要比在月球正面著陸大很多，其主要的原因在于：由于月球的遮擋，著陸前探測器

將無法和地球之間實現(xiàn)通訊。2018年5月，我國發(fā)射了一顆名為“鵲橋”的中繼衛(wèi)星，在地球和月球背面的探測器之間

搭了一個“橋”，從而有效地解決了通訊的問題。為了實現(xiàn)通訊和節(jié)約能量，“鵲橋”的理想位置就是固繞“地一月”系統(tǒng)

的一個拉格朗日點運動，如圖2所示。所謂“地一月”系統(tǒng)的拉格朗日點是指空間中的某個點，在該點放置一個質(zhì)量很

小的天體，該天體僅在地球和月球的萬有引力作用下保持與地球和月球敏相對位置不變。

探測器

拉格朗日點

①設(shè)地球質(zhì)量為M,月球質(zhì)量為，力地球中心和月球中心間的距離為L月球繞地心運動，圖2中所示的拉格朗日點

到月球球心的距離為人推導(dǎo)并寫出r與M、和L之間的關(guān)系式。

②地球和太陽組成的“日一地”系統(tǒng)同樣存在拉格朗日點，圖3為“日一地”系統(tǒng)示意圖，請在圖中太陽和地球所在直線

上用符號“*,，標(biāo)記出幾個可能拉格朗日點的大概位置。

地球

太陽

14.(16分)如圖所示，質(zhì)量均為m的A、B兩球套在懸掛的細(xì)繩上，A球吊在繩的下端剛好不滑動，稍有擾動A就

與繩分離A球離地高度為h,A、B兩球開始時在繩上的間距也為h,B球釋放后由靜止沿繩勻加速下滑，與A球相碰

后粘在一起(碰撞時間極短)，并滑離繩子.若B球沿繩下滑的時間是A、B一起下落到地面時間的2倍，重力加速度為

g,不計兩球大小及空氣阻力，求：

(1)A、B兩球碰撞后粘在一起瞬間速度大小：

(2)從B球開始釋放到兩球粘在一起下落，A、B兩球組成的系統(tǒng)損失的機械能為多少？

15.(12分)如圖所示，直角△MNQ為一個玻璃磚的橫截面，其中NQ=90°,NN=30°，MQ邊的長度為。，P

為MN的中點。一條光線從P點射入玻璃磚，入射方向與NP夾角為45。。光線恰能從。點射出。

(1)求該玻璃的折射率；

(2)若與NP夾角90。的范圍內(nèi)均有上述同頻率光線從P點射入玻璃磚，分析計算光線不能從玻璃磚射出的范圍。

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、D

【解析】

汽車先做勻減速運動，然后做勻速運動，最后做勻加速運動；圖像A反映物體先負(fù)向勻速后靜止，再正向勻速，選項

A錯誤；圖像B反映物體先正向勻速后靜止，再正向勻速，選項B錯誤；圖像C反映物體先正向加速，后靜止，再正

向加速，選項C錯誤；圖像D反映物體先減速后勻速，再加速，符合題意，則選項D正確；故選D.

【點睛】

此題關(guān)鍵是搞清不同的圖像反映的運動規(guī)律；x-t圖像的斜率等于速度；v-t圖像的斜率等于加速度.

2、A

【解析】

小球受重力支持力和拉力作用，將三力平移可構(gòu)成首尾連接的三角形，其中重力與過。點豎直線平行，支持力N沿半

球面半徑方向且

N'=N

拉力沿繩方向，力的三角形與。小球、滑輪構(gòu)成的三角形相似，設(shè)小球與滑輪間的繩長為滑輪到。點的距離為“，

半球面半徑為R,則有：

N_T_mg

小球從A點滑向半球頂點過程中，小球到。點距離為R不變，”不變，L減小,所以N不變，T變小

故選Ao

3、C

【解析】

A.由場強疊加可知

E=女幺+女」__k2q_=\S4kq

AI1(5廳(31)2225/2

方向向左；

E/義+招

/2I2(3/)29/2

方向向右；

則當(dāng)<Es，選項A錯誤;

BC.由4的計算可知，最左邊位于C處的+g與A之間的場強向左，之間的場強向右，因沿電場線電勢降低，可

知A、B兩點電勢均比C點電勢低，由于EA<EB，則由U=Ed可知UCA<UCB，可知A點電勢高于3點，即%>%,

則電子在A點的電勢能小于在8點的電勢能，選項B錯誤，C正確；

D.因在A點左側(cè)會存在一個合場強為零的位置，則從A點到此位置場強逐漸減小，則將一重力不計正點電荷由A點

靜止釋放，在到達場強為零的位置的過程中，將做加速度逐漸減小的加速運動，選項D錯誤。

故選C。

4、C

【解析】

根據(jù)E=而知，照射光的頻率增大，則光子能量增大，光的強度減弱，單位時間內(nèi)發(fā)出光電子的數(shù)目減少.故C正確,

ABD錯誤.

5、C

【解析】

由題意分析可知粒子從5E中點G飛出左邊磁場，作尸G的垂直平分線交網(wǎng)的延長線于點0,點。為圓心，如圖所

示

根據(jù)幾何知識，有

FG=\l}+—=—L

V42

△FEG與A/W0相似，則有

V5.L亞I

——L:r=—:——L

422

解得

5,

r=-L

4

又因為

v2

qvB=m——

r

解得

5BqL

v-———

4m

故C正確，ABD錯誤。

故選C.

6、D

【解析】

A.大量氫原子從"=5能級向低能級躍遷最多可輻射10種頻率的光子，一個氫原子從〃=5能級向低能級躍遷最多只

能輻射4種頻率的光子，故A錯誤；

B.在核反應(yīng)中，質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)守恒，能量也守恒，故B錯誤；

C.一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，是因為金屬的極限頻率大于入射光的頻率，故C錯誤；

D.a、Y三種射線中，a射線的電離本領(lǐng)最強，Y射線的穿透本領(lǐng)最強，故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、BD

【解析】

A.從釋放到q到達最低點的過程中，q的重力勢能減少了

9

\EP—3mg(L+Asin300)=—mgL

故A錯誤；

B.〃、P、夕三個小球和輕桿支架組成的系統(tǒng)機械能守恒，〃、p、q三個小球的速度大小相等，從釋放到夕到達最

低點的過程中，根據(jù)機械能守恒則有

1,

3mg(L+Lsin30°)-mg(L+Lsin30°)=—(m+2m+3m)v~

解得

故B正確；

c.q到達最低點時，根據(jù)牛頓第二定律可得

解得

FN=6mg

故C錯誤；

D.從釋放到q到達最低點的過程中，根據(jù)動能定理可得

W+3mg(L+Lsin30°)=1.3mv2

解得輕桿對4做的功為

W=-3mgL

故D正確;

故選BD,

8、BCD

【解析】

AB.由圖乙可知，輸入電壓的有效值為20V,斷開S,燈泡Li正常發(fā)光，故燈泡兩端的電壓為5V,燈泡中的電流為

2A,即副線圈輸出電壓為5V,又因電阻K兩端的電壓為5V,故變壓器原線圈的輸入電壓為15V,原、副線圈的匝數(shù)

比

叢=幺一。

〃2。21

故A錯誤，B正確；

C.由理想變壓器輸入功率等于輸出功率可知，原、副線圈中的電流之比

!h.=k

〃2A

解得電阻R中的電流為：A,由歐姆定律可知

/?=區(qū)=7.5。

L

故C正確：

D.開關(guān)S閉合后，電路的總電阻減小，設(shè)副線圈輸出電壓保持不變，故副線圈輸出電流增大，根據(jù)變流比可知，原

線圈輸入電流增大，電阻K兩端電壓增加，則變壓器原線圈輸入電壓減小，故副線圈輸出電壓減小，燈泡Li兩端電壓

降低，燈泡Li變暗，故D正確。

故選BCD.

9、ACD

【解析】

A.由于風(fēng)云二號是地球同步衛(wèi)星，故它的運轉(zhuǎn)周期為TE。設(shè)地球質(zhì)量為M,風(fēng)云二號的質(zhì)量為小、軌道半徑為r、

周期等于7E,由萬有引力提供向心力得

A”、2

-Mm

G-廠Z—=m⑺——r

在天體的表面有

Mm

G-^F=mg

由以上兩式解得

A一2

風(fēng)云二號距地面的高度為J史蓬-凡，故A正確;

V4/E

BC.假設(shè)每隔AT時間赤道上的人可看到A衛(wèi)星一次，則有

---)A7=2^-

解得

考慮到兩個晝夜看到三次的穩(wěn)定狀態(tài)，則有

“TE

解得

根據(jù)開普勒第三定律可知，偵查衛(wèi)星的線速度大于風(fēng)云二號的線速度，故B錯誤，C正確;

D.設(shè)偵查衛(wèi)星的軌道半徑為R,有牛頓第二定律得:

GMm442八

---7v—=m——R

解得

避

25萬2

故D正確。

故選ACD。

10、BD

【解析】

A.由圖像可知，U5.0S時，U=0.40V,此時電路中的電流（即通過金屬桿的電流）為

u_0.40

A=1A

~R040

用右手定則判斷出，此時電流的方向由?指向”，故A錯誤;

B.由圖可知，U3s時，電壓表示數(shù)為

U'=——x3V=0.24V

5

則有

U=-^-E

R+r

得

r+R■0.1+0.4

E=------U=----------x0.24V=0.3V

R0.4

由公式得

u=_L=_m/s=3m/s

BL0.50x0.20

故B正確;

C.金屬桿速度為u時，電壓表的示數(shù)應(yīng)為

U=±BLv

R+r

由圖像可知，U與f成正比，由于R、r、3及L均與不變量，所以y與，成正比，即金屬桿應(yīng)沿水平方向向右做初速

度為零的勻加速直線運動，金屬桿運動的加速度為

V3->?>

a----m/s-=Im/s-

t3

根據(jù)牛頓第二定律，在5.0s末時對金屬桿有

F-BIL=ma

得

F=BIL+ma=(0.50x1x0.20+0.10xl)N=0.20N

此時產(chǎn)的瞬時功率為

p=Fv=fhZ=0.2xlx5W=1.0W

故C錯誤；

D.U5.0s時間內(nèi)金屬桿移動的位移為

x=-at2=—xlx52m=12.5m

22

通過R的電荷量為

△①BLx0.5x0.2x12.5^

q=------=------=-----------------C=2.5C

R+rR+r0.4+0.1

故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,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壁遠(yuǎn)大于砂和砂桶的總質(zhì)量m.

(2)由圖得sAI)=2.10cm

打點計時器在打D點時紙帶的速度v=SW+SDG=⑷0+3.90)x10-mjs=0.50加/5

6T6x0.02

⑶理論線=實驗線△紇=W'=&-笈，則隨著功的增大，兩線間距變大.故D項正確.

12、6.710鉤碼A、8的質(zhì)量機1、%一(肛+%)一'42

2一⑷

【解析】

③⑴根據(jù)螺旋測微器測量原理得

d-6.5mm+21.0x0.01mm=6.710mm

⑦[2][3]為驗證機械能守恒定律，還需測量鉤碼A、〃的質(zhì)量機1、,犯。對系統(tǒng)，因為動能的增加量等于重力勢能的減

少量，則驗證方程為

1(zd\\2(/d\\2

一(，4+牡)-~-=m2gL-migL

2V2JV17

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。

2

13、(1)?/=yjv+2gnh>②F=岸小寸+2go/z+/go；(2)①g+(.+r)2=小心+「)，

(1)①由運動學(xué)公式v,2-v2=2g°h得

v=商+2g°h

②設(shè)平均沖擊力為尸，以豎直向上為正方向，據(jù)動量定理得

，

(F-/M?g