2021-2022學年安徽省合肥市高三第五次模擬考試物理試卷含解析

2021-2022學年高考物理模擬試卷注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內相應位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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．如圖所示，在真空室中有一水平放置的不帶電平行板電容器，板間距離為d，電容為C，上板B接地?，F(xiàn)有大量質量均為m、帶電量均為q的小油滴，以相同的初速度持續(xù)不斷地從兩板正中間沿圖中虛線所示方向射入，第一滴油滴正好落到下板A的正中央P點。如果能落到A板的油滴僅有N滴，且第滴油滴剛好能飛離電場，假定落到A板的油滴的電量能被板全部吸收，而使A板帶電，同時B板因感應而帶上等量異號電荷，不考慮油滴間的相互作用，重力加速度為g，則下列說法正確的是()A．落到A板的油滴數(shù)B．落到A板的油滴數(shù)C．第滴油滴通過電場的整個過程所增加的電勢能等于D．第滴油滴通過電場的整個過程所減少的機械能等于2．如圖所示，輕繩跨過光滑定滑輪，左端與水平地面上的物塊M相連，右端與小球N相連，整個裝置處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)對小球N施加一水平拉力使其緩慢移動一小段距離，整個過程物塊M保持靜止，地面對物塊M的摩擦力為f則此過程中（）A．f變大，F(xiàn)變大B．f變大，F(xiàn)變小C．f變小，F(xiàn)變小D．f變小，F(xiàn)變大3．在軌道上穩(wěn)定運行的空間站中，有如圖所示的裝置，半徑分別為r和R（R＞r）的甲、乙兩個光滑的圓形軌道安置在同一豎直平面上，軌道之間有一條水平軌道CD相通，宇航員讓一小球以一定的速度先滑上甲軌道，通過粗糙的CD段，又滑上乙軌道，最后離開兩圓軌道，那么下列說法正確的是（）A．小球在CD間由于摩擦力而做減速運動B．小球經(jīng)過甲軌道最高點時比經(jīng)過乙軌道最高點時速度大C．如果減少小球的初速度，小球有可能不能到達乙軌道的最高點D．小球經(jīng)過甲軌道最高點時對軌道的壓力大于經(jīng)過乙軌道最高點時對軌道的壓力4．如圖，、兩盞電燈完全相同．當滑動變阻器的滑動頭向右移動時，則（）A．燈變亮，燈變亮 B．燈變暗，燈變亮C．燈變暗，燈變暗 D．燈變亮，燈變暗5．如圖所示，在豎直面內，固定一足夠長通電導線a，電流水平向右，空間還存在磁感應強度大小為、方向垂直紙面向里的勻強磁場。在通電導線a的正下方，用細線懸掛一質量為m的導線b，其長度為L，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A．若使懸掛導線b的細線不受力，需要在導線b中通入水平向左的電流B．若導線b中通入方向向右、大小為Ⅰ的電流，細線恰好不受力，則導線a在導線b處產(chǎn)生的磁場的磁感應強度大小為C．若導線b中通入方向向右、大小為Ⅰ的電流，細線恰好不受力，則導線a在導線b處產(chǎn)生的磁場的磁感應強度大小為D．若導線b中通入方向向右、大小為Ⅰ的電流。細線恰好不受力，此時若使b中電流反向，大小不變，則每一根細線受到導線b的拉力大小將變成6．如圖，光滑圓軌道固定在豎直面內，一質量為m的小球沿軌道做完整的圓周運動．已知小球在最低點時對軌道的壓力大小為N1，在高點時對軌道的壓力大小為N2.重力加速度大小為g，則N1–N2的值為A．3mg B．4mg C．5mg D．6mg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，相距、長為的兩平行金屬板正對放置，其間有正交的勻強電場（豎直向上）和勻強磁場（垂直紙面向外），一帶正電的離子以初速度從兩金屬板中間（到極板的距離為）沿垂直于電場和磁場的方向射入，恰好在極板間沿直線運動，已知勻強磁場的磁感應強度大小為，離子的質量為，所帶電荷量為，不計離子重力，則下列說法正確的是（）A．兩極板的電勢差為B．若撤去磁場，離子將打到極板上，且到極板左端的距離為C．若撤去電場，離子將打到極板上，且到極板左端的距離為D．若撤去電場，離子恰好從極板右端離開8．夏天，從湖底形成的一個氣泡，在緩慢上升到湖面的過程中沒有破裂。若越接近水面，湖內水的溫度越高，大氣壓強沒有變化，將氣泡內看做理想氣體。則上升過程中，以下說法正確的是_______________。A．氣泡內氣體對外界做功B．氣泡內氣體分子平均動能增大C．氣泡內氣體溫度升高導致放熱D．氣泡內氣體的壓強可能不變E.氣泡內分子單位時間內對氣泡壁單位面積的撞擊力減小。9．如圖所示，一彈性輕繩（繩的彈力與其伸長量成正比）一端固定在A點，彈性繩自然長度等于AB，跨過由輕桿OB固定的定滑輪連接一個質量為m的絕緣帶正電、電荷量為q的小球?？臻g中還存在著水平向右的勻強電場（圖中未畫出），且電場強度E=。初始時A、B、C在一條豎直線上，小球穿過水平固定的桿從C點由靜止開始運動，滑到E點時速度恰好為零。已知C、E兩點間距離為L，D為CE的中點，小球在C點時彈性繩的拉力為，小球與桿之間的動摩擦因數(shù)為0.5，彈性繩始終處在彈性限度內。下列說法正確的是A．小球在D點時速度最大B．若在E點給小球一個向左的速度v，小球恰好能回到C點，則v=C．彈性繩在小球從C到D階段做的功等于在小球從D到E階段做的功D．若保持電場強度不變，僅把小球電荷量變?yōu)?q，則小球到達E點時的速度大小v=10．如圖所示，兩根質量均為m的金屬棒垂直地放在光滑的水平導軌上，左、右兩部分導軌間距之比為1∶2，導軌間左、右兩部分有大小相等、方向相反的勻強磁場，兩棒電阻與棒長成正比，不計導軌電阻，現(xiàn)用水平恒力F向右拉CD棒，在CD棒向右運動距離為s的過程中，AB棒上產(chǎn)生的焦耳熱為Q，此時AB棒和CD棒的速度大小均為v，此時立即撤去拉力F，設導軌足夠長且兩棒始終在不同磁場中運動，則下列說法正確的是（）A．v的大小等于B．撤去拉力F后，AB棒的最終速度大小為v，方向向右C．撤去拉力F后，CD棒的最終速度大小為v，方向向右D．撤去拉力F后，整個回路產(chǎn)生的焦耳熱為mv2三、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）如圖所示，用質量為m的重物通過滑輪牽引小車，使它在長木板上運動，打點計時器在紙帶上記錄小車的運動情況．利用該裝置可以完成“探究動能定理”的實驗．(1)打點計時器使用的電源是_________（選填選項前的字母）．A．直流電源

B．交流電源(2)實驗中，需要平衡摩擦力和其他阻力．正確操作方法是_______（選填選項前的字母）．A．把長木板右端墊高

B．改變小車的質量(3)在不掛重物且______（選填選項前的字母）的情況下，輕推一下小車，若小車拖著紙帶做勻速運動，表明已經(jīng)消除了摩擦力和其他阻力的影響．A．計時器不打點

B．計時器打點(4)接通電源，釋放小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，將打下的第一個點標為O．在紙帶上依次去A、B、C……若干個計數(shù)點，已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T．測得A、B、C……各點到O點的距離為x1、x2、x3……，如圖所示．實驗中，重物質量遠小于小車質量，可認為小車所受的拉力大小為mg，從打O點打B點的過程中，拉力對小車做的功W=_______，打B點時小車的速度v=________．(5)以v2為縱坐標，W為橫坐標，利用實驗數(shù)據(jù)作如圖所示的v2–W圖象．由此圖象可得v2隨W變化的表達式為_________________．根據(jù)功與能的關系，動能的表達式中可能包含v2這個因子；分析實驗結果的單位關系，與圖線斜率有關的物理量應是_________．(6)假設已經(jīng)完全消除了摩擦力和其他阻力的影響，若重物質量不滿足遠小于小車質量的條件，則從理論上分析，圖中正確反映v2–W關系的是______________．A．B．C．D．12．（12分）圖中虛線框內存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強磁場．現(xiàn)通過測量通電導線在磁場中所受的安培力，來測量磁場的磁感應強度大小、并判定其方向．所用部分器材已在圖中給出，其中D為位于紙面內的U形金屬框，其底邊水平，兩側邊豎直且等長；E為直流電源；R為電阻箱；為電流表；S為開關．此外還有細沙、天平、米尺和若干輕質導線．(1)在圖中畫線連接成實驗電路圖________．(2)完成下列主要實驗步驟中的填空：①按圖接線．②保持開關S斷開，在托盤內加入適量細沙，使D處于平衡狀態(tài)；然后用天平稱出細沙質量m1．③閉合開關S，調節(jié)R的值使電流大小適當，在托盤內重新加入適量細沙，使D________；然后讀出________，并用天平稱出________．④用米尺測量________．(3)用測量的物理量和重力加速度g表示磁感應強度的大小，可以得出B＝________．(4)判定磁感應強度方向的方法是：若________，磁感應強度方向垂直紙面向外；反之，磁感應強度方向垂直紙面向里．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）如圖所示，質量為m1=0.5kg的物塊A用細線懸于O點，質量為M=2kg的長木板C放在光滑的水平面上，質量為m2=1kg的物塊B放在光滑的長木板上，物塊B與放在長木板上的輕彈簧的一端連接，輕彈簧的另一端與長木板左端的固定擋板連接，將物塊A拉至懸線與豎直方向成θ=53°的位置由靜止釋放，物塊A運動到最低點時剛好與物塊B沿水平方向發(fā)生相碰，碰撞后，B獲得的速度大小為2.5m/s，已知懸線長L=2m，不計物塊A的大小，重力加速度g=10m/s2，求：(1)物塊A與B碰撞后一瞬間，細線的拉力；(2)彈簧第一次被壓縮后，具有的最大彈性勢能。14．（16分）如圖甲所示，兩豎直同定的光滑導軌AC、A'C'間距為L，上端連接一阻值為R的電阻。矩形區(qū)域abcd上方的矩形區(qū)域abA'A內有方向垂直導軌平面向外的均勻分布的磁場，其磁感應強度B1隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示（其中B0、t0均為已知量），A、a兩點間的高度差為2gt0（其中g為重力加速度），矩形區(qū)域abcd下方有磁感應強度大小為B0、方向垂直導軌平面向里的勻強磁場?，F(xiàn)將一長度為L，阻值為R的金屬棒從ab處在t=0時刻由靜止釋放，金屬棒在t=t0時刻到達cd處，此后的一段時間內做勻速直線運動，金屬棒在t=4t0時刻到達CC'處，且此時金屬棒的速度大小為kgt0（k為常數(shù)）。金屬棒始終與導軌垂直且接觸良好，導軌電阻不計，空氣阻力不計。求：(1)金屬棒到達cd處時的速度大小v以及a、d兩點間的高度差h；(2)金屬棒的質量m；(3)在0－4t0時間內，回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q以及d、C兩點的高度差H。15．（12分）如圖所示，電阻不計的光滑金屬導軌由彎軌AB，F(xiàn)G和直窄軌BC，GH以及直寬軌DE、IJ組合而成，AB、FG段均為豎直的圓弧，半徑相等，分別在B，G兩點與窄軌BC、GH相切，窄軌和寬軌均處于同一水平面內，BC、GH等長且與DE，IJ均相互平行，CD，HI等長，共線，且均與BC垂直。窄軌和寬軌之間均有豎直向上的磁感強度為B的勻強磁場，窄軌間距為，寬軌間距為L。由同種材料制成的相同金屬直棒a，b始終與導軌垂直且接觸良好，兩棒的長度均為L，質量均為m，電阻均為R。初始時b棒靜止于導軌BC段某位置，a棒由距水平面高h處自由釋放。已知b棒剛到達C位置時的速度為a棒剛到達B位置時的，重力加速度為g，求：（1）a棒剛進入水平軌道時，b棒加速度ab的大??；（2）b棒在BC段運動過程中，a棒產(chǎn)生的焦耳熱Qa；（3）若a棒到達寬軌前已做勻速運動，其速度為a棒剛到達B位置時的，則b棒從剛滑上寬軌到第一次達到勻速的過程中產(chǎn)生的焦耳熱Qb。

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】

AB．對于第一滴油，則有：聯(lián)立解得：最多能有個落到下極板上，則第個粒子的加速度為，由牛頓運動定律得：其中：可得：第粒子做勻變速曲線運動，有：第粒子不落到極板上，則有關系：聯(lián)立以上公式得：故選項A符合題意，B不符合題意；C．第滴油滴通過電場的整個過程所增加的電勢能為：故選項C不符合題意；D．第粒子運動過程中電場力做的負功等于粒子減少的機械能：電故選項D不符合題意。2、A【解析】

對小球N進行分析，分析其受力情況，設細繩與豎直方向夾角為，則有細繩與豎直方向夾角逐漸增大，增大，所以水平拉力增大；減小，所以繩子拉T增大；由于物塊M始終靜止在地面上，在水平方向，由平衡條件可得f=Tcosθ則地面對物塊M的摩擦力f也變大，故A正確，BCD錯誤。故選A。3、D【解析】在空間站中，所有物體都處于完全失重狀態(tài)，任何物體間都沒有相互作用力，小球在CD運動時所受彈力為零，摩擦力為零，A錯；由于處于完全失重狀態(tài)，小球運動到兩個最高點時沒有外力做功，機械能守恒，運動到最高點速度大小相同，B錯；C錯；小球做圓周運動的向心力由彈力提供，有，D對；4、D【解析】當滑出向右移動時，滑動變阻器連入電路的電阻增大，所以外電路電阻增大，路端電壓增大，總電流減小，即B中的電流減小，所以B變暗，B兩端的電壓減小，而路端電壓是增大的，所以并聯(lián)電路兩端的電壓增大，即A兩端的電壓增大，所以A變亮，D正確．5、C【解析】

ABC．根據(jù)右手螺旋定則，通電導線a在b處產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向里，b處磁感應強度為，若使懸掛導線b的細線不受力，根據(jù)左手定則，需要在導線b中通入水平向右的電流，且滿足解得選項AB錯誤，C正確；D．此時若使b中電流反向，大小不變，則導線b受安培力方向向下解得則每一根細線受到導線b的拉力將變成mg，D錯誤。故選C。6、D【解析】試題分析：在最高點，根據(jù)牛頓第二定律可得，在最低點，根據(jù)牛頓第二定律可得，從最高點到最低點過程中，機械能守恒，故有，聯(lián)立三式可得考點：考查機械能守恒定律以及向心力公式【名師點睛】根據(jù)機械能守恒定律可明確最低點和最高點的速度關系；再根據(jù)向心力公式可求得小球在最高點和最低點時的壓力大小，則可求得壓力的差值．要注意明確小球在圓環(huán)內部運動可視為繩模型；最高點時壓力只能豎直向下．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、BC【解析】

A．因為離子恰好在極板間沿直線運動，所以離子在極板間受到的電場力與受到的洛倫茲力大小相等，則：，解得：，故A錯誤；B．若撤去磁場，離子在電場中做類平拋運動，則:，y=，解得:，故B正確；CD．若撤去電場，離子在磁場中做圓周運動，則半徑為，可得:，由幾何關系知：，可得：；故C正確，D錯誤。故選BC。8、ABE【解析】

AD．氣泡內氣體壓強p=p0+ρgh，氣泡升高過程中，其壓強減小，溫度升高，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，體積一定增大，故氣泡內氣體對外界做功，故A正確，D錯誤。

B．溫度是分子平均動能的標志，溫度升高，泡內氣體分子平均動能增大，故B正確。

C．溫度升高，氣泡內氣體內能增大，即△U＞0，體積增大，即W＜0，根據(jù)熱力學第一定律△U=W+Q，可得Q＞0，故氣泡內的氣體吸熱，故C錯誤。

E．根據(jù)氣體壓強定義及其微觀意義，氣泡內氣體壓強減小，氣泡內分子單位時間內對氣泡壁單位面積的撞擊力減小，故E正確。

故選ABE。9、ABD【解析】

A.對小球分析可知，在豎直方向由與，故支持力為恒力，即，故摩擦力也為恒力大小為從C到E，由動能定理可得由幾何關系可知，代入上式可得在D點時，由牛頓第二定律可得由，將可得，D點時小球的加速度為故小球在D點時的速度最大，A正確；B.從E到C，由動能定理可得解得故B正確；C.由于彈力的水平分力為，和均越來越大，故彈力水平分力越來越大，故彈性繩在小球從C到D階段做的功小于在小球從D到E階段做的功，C錯誤；D.將小球電荷量變?yōu)椋蓜幽芏ɡ砜傻媒獾霉蔇正確；故選ABD。10、AC【解析】

A．兩棒的長度之比為1：2，所以電阻之比為1：2，由于電路在任何時刻電流均相等，根據(jù)焦耳定律：Q=I2Rt，所以CD棒的焦耳熱為2Q，在CD棒向右運動距離為s的過程中，根據(jù)功能關系有解得故A正確；

BC．令AB棒的長度為l，則CD棒長為2l，撤去拉力F后，AB棒繼續(xù)向左加速運動，而CD棒向右開始減速運動，兩棒最終勻速運動時，電路中電流為零，兩棒切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢大小相等，此時兩棒的速度滿足BlvAB′=B?2lvCD′即vAB′=2vCD′對兩棒分別應用動量定理，有FABt=mvAB′-mv-FCDt=mvCD′-mv因為FCD=2FAB所以vAB′＝vvCD′＝v故B錯誤，C正確；D．撤去外力F到最終穩(wěn)定運動過程根據(jù)能量守恒定律故D錯誤。故選AC。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、BABmgx2質量A【解析】

(1)[1]打點計時器均使用交流電源；A.直流電源與分析不符，故A錯誤；B.交流電源與分析相符，故B正確；(2)[2]平衡摩擦和其他阻力，是通過墊高木板右端，構成斜面，使重力沿斜面向下的分力跟它們平衡；A.與分析相符，故A正確；B.與分析不符，故B錯誤；(3)[3]平衡摩擦力時需要讓打點計時器工作，紙帶跟打點計時器限位孔間會有摩擦力，且可以通過紙帶上打出的點跡判斷小車的運動是否為勻速直線運動；A.與分析不符，故A錯誤；B.與分析相符，故B正確；(4)[4]小車拖動紙帶移動的距離等于重物下落的距離，又小車所受拉力約等于重物重力，因此拉力對小車做的功：[5]小車做勻變速直線運動，因此打B點時小車的速度為打AC段的平均速度，則有：(5)[6]由圖示圖線可知：縱截距為：則隨變化的表達式為：[7]功是能量轉化的量度，所以功和能的單位是相同的，斜率設為，則代入單位后，的單位為，所以與該斜率有關的物理量為質量；(6)[8]若重物質量不滿足遠小于小車質量，則繩子對小車的拉力實際不等于重物的重力，由和可得：由動能定理得：而：則實際圖線的斜率：，重物質量與小車質量不變，速度雖然增大，但斜率不變；A.與分析相符，故A正確；B.與分析不符，故B錯誤；C.與分析不符，故C正確；B.與分析不符，故D錯誤．【名師點睛】實驗總存在一定的誤差，數(shù)據(jù)處理過程中，圖象讀數(shù)一樣存在誤差，因此所寫函數(shù)表達式的比例系數(shù)在一定范圍內即可；第（6）問有一定的迷惑性，應明確寫出函數(shù)關系，再進行判斷．12、(1)如圖所示重新處于平衡狀態(tài)電流表的示數(shù)I此時細沙的質量m2D的底邊長度L【解析】

（1）[1]如圖所示

（2）[2][3][4]③重新處于平衡狀態(tài)；讀出電流表的示數(shù)I；此時細沙的質量m2；④D的底邊長度l;

（3）（4）[5][6]開關S斷開時，D中無電流，D不受安培力，此時D所受重力Mg=m1g；S閉合后，D中有電流，左右兩邊所受合力為0，D所受合力等于底邊所受的安培力，如果m2＞m1，有m2g=m1g+BIL則安培力方向向下，根據(jù)左手定則可知，磁感應強度方向向外；如果m2＜m1，有m2g=m1g-BIL則安培力方向向上，根據(jù)左手定則可知，磁感應強度方向向里；綜上所述，則．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)5.25N(2)【解析