2021-2022學(xué)年河南省鄭州市高新區(qū)一中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考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．如圖所示是雜技團(tuán)表演猴子爬桿的節(jié)目，質(zhì)量為的猴子以初速度沿豎直桿從桿底部向上勻加速運(yùn)動的同時，雜技演員頂著直桿以初速度，加速度沿水平方向向左做勻加速直線運(yùn)動，末猴子到達(dá)桿的頂部。已知豎直桿的長度為，重力加速度，將猴子看作一個質(zhì)點(diǎn)，關(guān)于猴子的運(yùn)動情況，下列說法中正確的是（）A．猴子沿桿運(yùn)動的加速度大小為B．猴子相對地面做勻加速的曲線運(yùn)動C．猴子運(yùn)動的軌跡方程D．桿給猴子的作用力大小為2．如圖所示為某一電場中場強(qiáng)E-x圖像，沿x軸正方向，電場強(qiáng)度為正，則正點(diǎn)電荷從x1運(yùn)動到x2，其電勢能的變化是A．一直增大B．先增大再減小C．先減小再增大D．先減小再增大再減小3．據(jù)《世說新語》記載，晉明帝司馬昭在回答“汝意謂長安與日孰遠(yuǎn)”時，一句“舉目望日，不見長安”驚愕群臣。我們生活的2020年初的地球，需經(jīng)8分13秒才能看見太陽的光芒，但我們離長安卻隔了將近1111年。距研究者發(fā)現(xiàn)，地球與太陽的距離不斷縮小，月球卻在逐漸遠(yuǎn)去。下列說法正確的是A．在2020初，地日距離約為150萬千米B．倘若月球徹底脫離了地球，則它受到地球?qū)λ囊?C．與長安城中的人相比，我們的“一個月”在實(shí)際上應(yīng)略長于他們的D．與長安城中的人相比，我們的“一年”在實(shí)際上應(yīng)略長于他們的4．太陽內(nèi)部持續(xù)不斷地發(fā)生著4個質(zhì)子（）聚變?yōu)?個氦核（）的熱核反應(yīng)，核反應(yīng)方程是，這個核反應(yīng)釋放出大量核能。已知質(zhì)子、氦核、X的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，真空中的光速為c。下列說法中正確的是（）A．方程中的X表示中子B．方程中的X表示電子C．這個核反應(yīng)中質(zhì)量虧損Δm=m1－m2－m3D．這個核反應(yīng)中釋放的核能ΔE=(4m1－m2－2m3）c25．如圖所示，一理想變壓器原線圈匝數(shù)n1＝1000匝，副線圈匝數(shù)n2＝200匝，原線圈中接一交變電源，交變電源電壓u＝220sin100πt(V)．副線圈中接一電動機(jī)，電阻為11Ω，電流表2示數(shù)為1A．電表對電路的影響忽略不計，則()A．此交流電的頻率為100HzB．電壓表示數(shù)為220VC．電流表1示數(shù)為5AD．此電動機(jī)輸出功率為33W6．如圖甲所示，傾角θ＝30°的足夠長固定光滑斜面上，用平行于斜面的輕彈簧拉著質(zhì)量m＝1kg的物體沿斜面向上運(yùn)動。已知物體在t＝1s到t＝3s這段時間的v－t圖象如圖乙所示，彈簧的勁度系數(shù)k＝200N/m，重力加速度g取10m/s2。則在該段時間內(nèi)()A．物體的加速度大小為2m/s2 B．彈簧的伸長量為3cmC．彈簧的彈力做功為30J D．物體的重力勢能增加36J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選項(xiàng)中，有多個選項(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，有選錯的得0分。7．如圖所示，ac和bd是相距為L的兩根的金屬導(dǎo)軌，放在同一水平面內(nèi)。MN是質(zhì)量為m，電阻為R的金屬桿，垂直導(dǎo)軌放置，c和d端接電阻R1=2R，MN桿與cd平行，距離為2L，若0－2t0時間內(nèi)在導(dǎo)軌平面內(nèi)加上如圖所示變化的勻強(qiáng)磁場，已知t=0時刻導(dǎo)體棒靜止，磁感強(qiáng)度豎直向下為正方向，那么以下說法正確的是（）A．感應(yīng)電流的方向先沿順時針后沿逆時針方向B．回路中電流大小始終為C．導(dǎo)體棒受到的摩擦力方向先向左后向右D．導(dǎo)體棒受到的摩擦力大小不變8．在某空間建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系，該空間有垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場和沿某個方向的勻強(qiáng)電場（圖中均未畫出）。一質(zhì)量為m，帶電荷量為的粒子（不計重力）從坐標(biāo)原點(diǎn)O以初速度v沿x軸正方向射入該空間，粒子恰好能做勻速直線運(yùn)動。下列說法正確的是（）A．勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為vBB．電場強(qiáng)度方向沿y軸負(fù)方向C．若磁場的方向沿x軸負(fù)方向，粒子也能做勻速直線運(yùn)動D．若只改變磁場的方向，粒子不可能做勻變速直線運(yùn)動9．如圖所示，AC、BD為圓的兩條互相垂直的直徑，圓心為O，半徑為R，將等電量的兩正點(diǎn)電荷Q放在圓周上，它們的位置關(guān)于AC對稱，與O點(diǎn)的連線和OC間夾角為30°，下列說法正確的是（）A．電荷q從A點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)，電場力做功為零B．電荷q從B點(diǎn)運(yùn)動到D點(diǎn)，電場力做功為零C．O點(diǎn)的場強(qiáng)大小為D．O點(diǎn)的場強(qiáng)大小為10．如圖所示，質(zhì)量為的物體放在傾角為30°的粗糙斜面上，一根勁度系數(shù)為的輕彈簧一端固定在斜面頂端，另一端連接物體，彈簧處于原長，物體恰好靜止?，F(xiàn)將物體沿斜面向下移動后由靜止釋放、水平地面上的斜面始終保持靜止，物體與斜面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，取，下列說法正確的是（）A．物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為B．物體釋放后在斜面上運(yùn)動時，斜面對地面的壓力保持不變C．物體釋放瞬間斜面對地面的摩擦力大小為，方向水平向左D．物體釋放瞬間的加速度大小為，方向沿斜面向上三、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）熱敏電阻常用于溫度控制或過熱保護(hù)裝置中。某種熱敏電阻和金屬熱電阻的阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖甲所示。（1）由圖甲可知，在較低溫度范圍內(nèi)，相對金屬熱電阻而言，該熱敏電阻對溫度變化的響應(yīng)更________（選填“敏感”或“不敏感”）。（2）某同學(xué)利用上述熱敏電阻制作了一個簡易的溫控裝置，實(shí)驗(yàn)原理如圖乙所示?，F(xiàn)欲實(shí)現(xiàn)銜鐵在某溫度時（此時熱敏電阻的阻值為）被吸合，下列操作步驟正確的順序是_______。（填寫各步驟前的序號）a.將熱敏電阻接入電路b.觀察到繼電器的銜鐵被吸合c.斷開開關(guān)，將電阻箱從電路中移除d.合上開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值e.斷開開關(guān)，用電阻箱替換熱敏電阻，將阻值調(diào)至（3）若熱敏電阻的阻值與溫度的關(guān)系如下表所示，/℃30.040.050.060.070.080.0199.5145.4108.181.862.949.1當(dāng)通過繼電器的電流超過時，銜鐵被吸合，加熱器停止加熱，實(shí)現(xiàn)溫控。已知繼電器的電阻，為使該裝置實(shí)現(xiàn)對30~80之間任一溫度的控制，電源應(yīng)選用_______，滑動變阻器應(yīng)選用_______。（填選項(xiàng)前的字母）A．電源（，內(nèi)阻不計）B．電源（，內(nèi)阻不計）C．滑動變阻器D．滑動變阻器12．（12分）某校物理興趣小組利用如圖甲所示裝置探究合力做功與動能變化的關(guān)系。在滑塊上安裝一遮光條，系輕細(xì)繩處安裝一拉力傳感器（可顯示出輕細(xì)繩中的拉力），把滑塊放在水平氣墊導(dǎo)軌上A處，細(xì)繩通過定滑輪與鉤碼相連，光電門安裝在B處，氣墊導(dǎo)軌充氣，將滑塊從A位置由靜止釋放后，拉力傳感器記錄的讀數(shù)為F，光電門記錄的時間為。(1)多次改變鉤碼的質(zhì)量（拉力傳感器記錄的讀數(shù)相應(yīng)改變），測得多組和數(shù)據(jù)，要得到線性變化圖像，若已經(jīng)選定F作為縱坐標(biāo)，則橫坐標(biāo)代表的物理量為___；A．B．C．D．(2)若正確選擇橫坐標(biāo)所代表的物理量后，得出線性變化圖像的斜率為，且已經(jīng)測出A、B之間的距離為，遮光條的寬度為，則滑塊質(zhì)量（含遮光條和拉力傳感器）的表達(dá)式為____。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）如圖為一個簡易的“高度計”示意圖，在一豎直放置于水平地面上的密閉玻璃瓶中豎直插入一根較長透明細(xì)吸管，瓶內(nèi)有一定量的藍(lán)黑墨水和空氣，由于內(nèi)外壓強(qiáng)差，吸管內(nèi)水面將與瓶內(nèi)有一定高度差h。通過查閱資料，地面附近高度每升高12m，大氣壓降低lmmHg，設(shè)lmmHg相當(dāng)于13.6mm高藍(lán)黑墨水水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)，不計管內(nèi)水面升降引起的瓶內(nèi)空氣體積的變化。Ⅰ．現(xiàn)將玻璃瓶放到離地1．2m高的平臺上時，吸管內(nèi)水面將________（填“上升”或“下降”）_______mm（溫度保持不變）；Ⅱ．已知玻璃瓶放在地面上時，瓶附近溫度為27℃，大氣壓為750mmHg，測得水面高度差為136mm。然后將玻璃瓶緩慢平移到某高處，穩(wěn)定后發(fā)現(xiàn)水面升高了136mm，同時測得瓶附近溫度比地面高3℃，則此處距地面多高？14．（16分）如圖所示，電阻不計、間距為L的平行金屬導(dǎo)軌固定于水平面上，其左端接有阻值為R的電阻，整個裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中。質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒ab垂直放置予導(dǎo)軌上，以水平初速度v0向右運(yùn)動，金屬棒的位移為x時停下。其在運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且與導(dǎo)軌保持良好接觸。金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g。求：金屬棒在運(yùn)動過程中(1)通過金屬棒ab的電流最大值和方向；(2)加速度的最大值am；(3)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱QR。15．（12分）如圖所示，在xOy平面坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)的某區(qū)域存在勻強(qiáng)磁場，在第二象限內(nèi)存在沿x正方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度的大小為E=5×103V/m。曲線OC上分布著大量比荷為=105C/kg的正電荷，曲線OC上各點(diǎn)的坐標(biāo)滿足y2=k|x|，C點(diǎn)的坐標(biāo)為(－0.1，0.2)。A點(diǎn)在y軸上，CA連線平行于x軸，D點(diǎn)在x軸上且OD=OA?，F(xiàn)所有正電荷由靜止釋放，在第一象限內(nèi)磁場的作用下都沿垂直x軸方向通過了D點(diǎn)。不計正電荷所受的重力及電荷間的相互作用力。求：(1)正電荷通過y軸時的速度與縱坐標(biāo)的關(guān)系；(2)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向；(3)勻強(qiáng)磁場區(qū)域的最小面積。

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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解析】

A.猴子在豎直方向做勻加速直線運(yùn)動，由得，故A錯誤；B.根據(jù)分運(yùn)動與合運(yùn)動的關(guān)系：，，速度與加速度始終同向，可知合運(yùn)動為勻加速直線運(yùn)動，故B錯誤；C.猴子在豎直方向的分運(yùn)動：，水平方向：，聯(lián)立可得：，故C正確；D.桿在豎直方向和水平方向都對猴子有作用力，豎直方向根據(jù)牛頓運(yùn)動定律得：，得：，水平方向：，則桿對猴子的作用力：，故D錯誤。故選：C。2、C【解析】

沿x軸正方向，電場強(qiáng)度為正，由圖可得，從x1到x2電場強(qiáng)度先沿x軸正方向再沿x軸負(fù)方向；順著電場線方向電勢降低，則從x1到x2電勢先降低后升高，所以正點(diǎn)電荷從x1運(yùn)動到x2，電勢能是先減小再增大；故C項(xiàng)正確，ABD三項(xiàng)錯誤。3、C【解析】

A．由可得，地日距離約為故A錯誤；B．倘若月球徹底擺脫了地球，由萬有引力定律可知，地球?qū)λ匀挥幸ψ饔?，故B錯誤；C．由于月地距離增大，故月球的公轉(zhuǎn)周期變長，故現(xiàn)在的一月應(yīng)該長于過去，故C正確；D．由于日地距離不斷縮小，故地球的公轉(zhuǎn)周期變短，因此現(xiàn)在的一年應(yīng)該略短于過去，故D錯誤；故選C。4、D【解析】

AB．由核反應(yīng)質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒可推斷出X為，故AB錯誤；

CD．質(zhì)量虧損為△m=4m1-m2-2m3釋放的核能為△E=△mc2=（4m1-m2-2m3）c2故C錯誤、D正確。

故選D。5、D【解析】A、由表達(dá)式可知，交流電源的頻率為50Hz，變壓器不改變交變電流的頻率，A錯誤；B、交變電源電壓，而電壓表讀數(shù)為有效值，即電壓表的示數(shù)是，B錯誤；C、電流表A2示數(shù)為1A，由電流與匝數(shù)成反比得通過電流表A1的電流為0.2A，，C錯誤；D、通過電阻R的電流是1A，電動機(jī)兩端的電壓等于變壓器的輸出電壓，由得，變壓器的輸出電壓為：，此電動機(jī)輸出功率為：，D正確；故選D．6、B【解析】

A.根據(jù)速度圖象的斜率表示加速度可知，物體的加速度大小為a＝ΔvΔt＝1m/s選項(xiàng)A錯誤；B.對斜面上的物體受力分析，受到豎直向下的重力mg、斜面的支持力和輕彈簧的彈力F，由牛頓第二定律，F(xiàn)－mgsin30°＝ma解得F＝6N。由胡克定律F＝kx可得彈簧的伸長量x＝3cm，選項(xiàng)B正確；CD.在t＝1s到t＝3s這段時間內(nèi)，物體動能增大ΔEk＝12m根據(jù)速度—時間圖象面積等于位移，可知物體向上運(yùn)動位移x＝6m，物體重力勢能增加ΔEp＝mgxsin30°＝30J根據(jù)功能關(guān)系可知，彈簧彈力做功W＝ΔEk＋ΔEp＝36J選項(xiàng)C、D錯誤。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選項(xiàng)中，有多個選項(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，有選錯的得0分。7、BC【解析】

AB．設(shè)導(dǎo)體棒始終靜止不動，由圖乙可知，圖線斜率絕對值即為磁場變化率且恒定，由公式感應(yīng)電動勢恒定，回路中電流恒定不變，由于t=0時刻導(dǎo)體棒靜止，由可知，此時的安培力最大，則導(dǎo)體棒始終靜止不動，假設(shè)成立，由楞次定律可知，感應(yīng)電流方向始終為順時針方向，故A錯誤，B正確；C．由于感應(yīng)電流方向不變，內(nèi)磁場方向豎直向下，由左手定則可知，安培力方向水平向右，由于導(dǎo)體棒靜止，則摩擦力方向水平向左，同理可知，時間內(nèi)安培力方向水平向左，摩擦力方向水平向右，故C正確；D．由平衡可知，摩擦力大小始終與安培力大小相等，由于電流恒定，磁場變化，則安培力大小變化，摩擦力大小變化，故D錯誤。故選BC。8、AD【解析】

AB．粒子恰好能沿x軸正向做勻速直線運(yùn)動，可知受電場力和洛倫茲力平衡，因洛倫茲力沿y軸負(fù)向，可知電場力沿y軸正向，且qE=qvB則E=Bv且方向沿y軸正方向，選項(xiàng)A正確，B錯誤；C．若磁場的方向沿x軸負(fù)方向，則粒子不受洛倫茲力作用，粒子只在沿y軸正方向的電場力作用下不可能做勻速直線運(yùn)動，選項(xiàng)C錯誤；D．若只改變磁場的方向，則洛倫茲力與電場力不再平衡，則粒子將做變速曲線運(yùn)動，不可能做勻變速直線運(yùn)動，選項(xiàng)D正確；故選AD.9、BD【解析】

電荷q從A點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)，所受電場力豎直向上，電場力做負(fù)功，A錯，根據(jù)對稱性B正確，O點(diǎn)的場強(qiáng)大小為，C錯，D正確．10、AC【解析】

A．彈簧原長時，物體恰好靜止，則：，解得：，故A正確；D．彈簧拉長后釋放瞬間，則有：，解得：，故D錯誤；BC．物體釋放后沿斜面運(yùn)動時，斜面體對地面的壓力增加：，斜面體對地面的摩擦力大小為：，方向水平向左，故B錯誤、C正確。故選AC。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、敏感edbcaBD【解析】

（1）[1]圖甲中橫軸表示溫度，縱軸表示電阻，隨著溫度的升高，金屬熱電阻的阻值略微增大，而該熱敏電阻的阻值明顯減小，所以這種熱敏電阻在較低溫度范圍內(nèi)，相對金屬熱電阻而言，該熱敏電阻對溫度變化的響應(yīng)更敏感（2）[2]要實(shí)現(xiàn)銜鐵在某溫度時（此時熱敏電阻的阻值為）被吸合，而銜鐵被吸合時的電流是一定的，所以關(guān)鍵是找到此時滑動變阻器的阻值。實(shí)現(xiàn)方法是：斷開開關(guān)，用電阻箱替換熱敏電阻，將阻值調(diào)至，合上開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，觀察到繼電器的銜鐵被吸合，則此時滑動變阻器連入電路的阻值就是銜鐵在某溫度（此時熱敏電阻的阻值為）被吸合時滑動變阻器應(yīng)連入電路的阻值，找到之后，再用熱敏電阻替換掉電阻箱即可，正確順序?yàn)閑dbca；（3）[3]在30時，電源電動勢的最小值所以電源應(yīng)選用，故選B；[4]在80時，選用電源，滑動變阻器的最小阻值為所以滑動變阻器應(yīng)選用，故選D。12、D【解析】

(1)設(shè)A、B之間的距離為，遮光條的寬度為，根據(jù)動能定理聯(lián)立解得選定作為縱坐標(biāo)，要得到線性變化圖像，則橫坐標(biāo)代表的物理量為，故D正確，ABC錯誤。故選D。(2)由知，得出線性變化圖像的斜率為，則滑塊質(zhì)量（含遮光條和拉力傳感器）的表達(dá)式為四、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、Ⅰ．上升，1.36；Ⅱ．28.8m【解析】

Ⅰ．根據(jù)平衡可得：由于是密封玻璃瓶，瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)p不變，而外界大