2022屆教科版必修二第三章萬有引力定律同步測試題高考物理五模試卷含解析

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，一理想變壓器，其原副線圈的匝數均可調節(jié)，原線圈兩端電壓為一最大值不變的正弦交流電，為了使變壓器輸入功率增大，可使A．其他條件不變，原線圈的匝數n1增加B．其他條件不變，副線圈的匝數n2減小C．其他條件不變，負載電阻R的阻值增大D．其他條件不變，負載電阻R的阻值減小2．慣性制導系統(tǒng)的原理如圖所示。沿導彈長度方向安裝的固定光滑桿上套一個質量為的滑塊，滑塊的兩側分別與勁度系數均為的彈簧相連，兩彈簧的另一端與固定壁相連。滑塊原來靜止，彈簧處于自然長度?；瑝K上有指針，可通過標尺測出滑塊的位移，然后通過控制系統(tǒng)進行制導。設某段時間內導彈沿水平方向運動，指針向左偏離點的距離為，則這段時間內導彈的加速度（）A．方向向左，大小為B．方向向右，大小為C．方向向右，大小為D．方向向左，大小為3．2018年12月8日“嫦娥四號”發(fā)射升空，它是探月工程計劃中第四顆人造探月衛(wèi)星．已知萬有引力常量為G，月球的半徑為R，月球表面的重力加速度為g，嫦娥四號繞月球做圓周運動的軌道半徑為r，繞月周期為T．則下列說法中正確的是A．“嫦娥四號”繞月運行的速度大小為B．月球的第一宇宙速度大小為C．嫦娥四號繞行的向心加速度大于月球表面的重力加速度gD．月球的平均密度為ρ＝4．如圖所示，電路中為電感線圈，C為電容器，先將開關S1閉合，穩(wěn)定后再將開關S2閉合，則（）A．S1閉合時，燈A、B都逐漸變亮 B．S1閉合時，燈A中無電流通過C．S2閉合時，燈B立即熄滅 D．S2閉合時，燈A中電流由b到a5．一質量為m的物體用一根足夠長細繩懸吊于天花板上的O點，現用一光滑的金屬鉤子勾住細繩，水平向右緩慢拉動繩子（鉤子與細繩的接觸點A始終在一條水平線上），下列說法正確的是（）A．鉤子對細繩的作用力始終水平向右B．OA段繩子的力逐漸增大C．鉤子對細繩的作用力逐漸增大D．鉤子對細繩的作用力可能等于mg6．2019年10月8日，瑞典皇家科學院在斯德哥爾摩宣布，將2019年諾貝爾物理學獎，一半授予美國普林斯頓大學吉姆·皮布爾斯，以表彰他“關于物理宇宙學的理論發(fā)現”，另外一半授予瑞士日內瓦大學的米歇爾·麥耶和瑞士日內瓦大學教授兼英國劍橋大學教授迪迪?！た迤?，以表彰他們“發(fā)現一顆環(huán)繞類日恒星運行的系外行星”。若某一系外行星的半徑為R，公轉半徑為r，公轉周期為T，宇宙飛船在以系外行星中心為圓心，半徑為r1的軌道上繞其做圓周運動的周期為T1，不考慮其他星球的影響。(己知地球的公轉半徑為R0，公轉周期為T0)則有A． B．C．該系外行星表面重力加速度為 D．該系外行星的第一宇宙速度為二、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．某型號的小燈泡其正常發(fā)光時的電壓為4.0V，圖甲為小燈泡的I-U曲線，現將該小燈泡與一電阻值為5.0Ω電阻串聯后，再與一電動勢E=5.0V、內阻r=5.0Ω的電源，按圖乙的連接方式連接好。則下列說法正確的是（）A．此時電路中的電流為1AB．此時R的功率約為為0.392WC．小燈泡的功率約為為0.672WD．電源的輸出功率接近1W8．甲、乙兩物體一開始沿同一條直線相向運動，在t=0時刻甲、乙相距x=3m，它們的速度－時間圖象如圖所示。下列說法正確的是（）A．t=2s時甲、乙速度相等，且恰好相遇B．t=1s時甲、乙速度不等，但恰好相遇C．t=1s時，乙的速度方向發(fā)生改變，t=2s時追上甲D．在4s時間內，甲、乙相遇了兩次9．如圖所示，橡皮筋的一端固定在O點，另一端拴一個物體，O點的正下方A處有一垂直于紙面的光滑細桿，OA為橡皮筋的自然長度。已知橡皮筋的彈力與伸長量成正比，現用水平拉力F使物體在粗糙的水平面上從B點沿水平方向勻速向右運動至C點，已知運動過程中橡皮筋處于彈性限度內且物體對水平地面有壓力，下列說法正確的是（）A．物體所受水平面的摩擦力保持不變 B．物體所受地面的支持力變小C．水平拉力F逐漸增大 D．物體所受的合力逐漸增大10．一列簡諧橫波在某時刻的波形如圖所示，此時刻質點P的速度為v，經過1s后它的速度大小、方向第一次與v相同，再經過0.2s它的速度大小、方向第二次與v相同，則下列判斷正確的是_______。A．波沿x軸負方向傳播，且周期為1.2sB．波沿x軸正方向傳播，且波速為10m/sC．質點M與質點Q的位移大小總是相等，方向總是相反D．若某時刻N質點速度為零，則Q質點一定速度為零E.從圖示位置開始計時，在3s時刻，質點M偏離平衡位置的位移y=-10cm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）頻閃攝影是研究物體運動常用的實驗手段。在暗室中，照相機的快門處于常開狀態(tài)，頻閃儀每隔一定時間發(fā)出一次短暫的強烈閃光，照亮運動的物體，于是膠片上記錄了物體在幾個閃光時刻的位置。如圖所示是物體下落時的頻閃照片示意圖，已知頻閃儀每隔閃光一次，當地重力加速度大小為，照片中的數字是豎直放置的刻度尺的讀數，單位是厘米。利用上述信息可以求出：物體下落至點時速度大小為______（結果保留3位有效數字），實驗中物體由點下落至點，動能的增加量約為重力勢能減少量的____%（結果保留2位有效數字）。12．（12分）小明同學想要設計一個既能測量電源電動勢和內阻，又能測量定值電阻阻值的電路。他用了以下的實驗器材中的一部分，設計出了圖(a)的電路圖：a．電流表A1(量程0.6A，內阻很小)；電流表A2(量程300μA，內阻rA=1000Ω)；b．滑動變阻器R(0-20Ω)；c，兩個定值電阻R1=1000Ω，R2=9000Ω；d．待測電阻Rx；e．待測電源E(電動勢約為3V，內阻約為2Ω)f．開關和導線若干(1)根據實驗要求，與電流表A2串聯的定值電阻為___________(填“R1”或“R2”)(2)小明先用該電路測量電源電動勢和內阻，將滑動變阻器滑片移至最右端，閉合開關S1，調節(jié)滑動變阻器，分別記錄電流表A1、A2的讀數I1、I2，得I1與I2的關系如圖(b)所示。根據圖線可得電源電動勢E=___________V；電源內阻r=___________Ω，(計算結果均保留兩位有效數字)(3)小明再用該電路測量定值電阻Rx的阻值，進行了以下操作：①閉合開關S1、S2，調節(jié)滑動變阻器到適當阻值，記錄此時電流表A1示數Ia，電流表A2示數Ib；②斷開開關S2，保持滑動變阻器阻值不變，記錄此時電流表A1示數Ic，電流表A2示數Id；后斷開S1；③根據上述數據可知計算定值電阻Rx的表達式為___________。若忽略偶然誤差，則用該方法測得的阻值與其真實值相比___________(填“偏大”、“偏小”或“相等”)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）國內最長的梅溪湖激光音樂噴泉，采用了世界一流的燈光和音響設備，呈現出震撼人心的萬千變化。噴泉的水池里某一射燈發(fā)出的一細光束射到水面的入射角37°，從水面上出射時的折射角53°。(1)求光在水面上發(fā)生全反射的臨界角；(2)該射燈（看做點光源）位于水面下h7m處，求射燈照亮的水面面積（結果保留兩位有效數字）。14．（16分）如圖所示，豎直平面內有一直角坐標系xOy，x軸沿水平方向。第二、三象限有垂直于坐標平面向里的勻強磁場，與x軸成θ＝37°角的絕緣細桿固定在二、三象限；第四象限同時存在著豎直向上的勻強電場和垂直于坐標平面向里、磁感應強度大小為B的勻強磁場，一質量為m、電荷量為q的帶電小球a穿在細桿上沿細桿勻速下滑，在N點脫離細桿恰能沿圓周軌道運動到x軸上的A點，且速度方向垂直于x軸。已知A點到坐標原點O的距離為，小球a與絕緣細桿的動摩擦因數μ＝0.5；，重力加速度為g，空氣阻力忽略不計。求：(1)帶電小球的電性及電場強度的大小E；(2)第二、三象限里的磁場的磁感應強度大小B1與第四象限磁感應強度B之比，=？(3)當帶電小球a剛離開A點豎直向上運動時，從y軸正半軸距原點O為4l的P點（圖中未畫出）以某一初速度水平向右平拋一個不帶電的絕緣小球b，a、b兩球剛好在第一象限某點相碰，則b球的初速度為多大？15．（12分）如圖所示，可沿氣缸壁自由活動的活塞將密封的圓筒形氣缸分割成、兩部分，內是真空。活塞與氣缸頂部有一彈簧相連，當活塞位于氣缸底部時彈簧恰好無形變。開始時內充有一定質量、溫度為的氣體，部分高度為。此時活塞受到的彈簧作用力與重力的大小相等?，F將內氣體加熱到，達到新的平衡后，內氣體的高度等于多少？

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】試題分析：據題意，已知變壓器原線圈輸入功率由副線圈輸出功率決定，為了使變壓器輸入功率增大，可以調整副線圈的輸出功率，當原線圈輸入電壓不變時，副線圈上的電壓也不變，由可知，當負載電阻減小時，副線圈輸出功率增加，故D選項正確而C選項錯誤；其它條件不變，當增加原線圈匝數時，據可得，則副線圈電壓減小，而功率也減小，A選項錯誤；副線圈匝數減小，同理可得變壓器功率減小，故B選項錯誤．考點：本題考查變壓器原理．2、C【解析】

導彈的速度與制導系統(tǒng)的速度始終相等，則其加速度相等?；瑝K受到左、右兩側彈簧的彈力方向均向右，大小均為。則合力方向向右，加速度方向向右。由牛頓第二定律得解得故ABD錯誤，C正確。故選C。3、D【解析】

根據月球表面萬有引力等于重力可求月球質量，進而可求月球的平均密度．根據月球對“嫦娥四號”的萬有引力提供向心力可求“嫦娥四號”的繞行速度．根據重力提供向心力，可求月球的第一宇宙速度．【詳解】A.根據萬有引力提供向心力，得，又因為月球表面的物體受到的重力等于萬有引力，得GM=gR2，所以v=．故A錯誤；B.月球的第一宇宙速度為近月衛(wèi)星的運行速度，所以重力提供向心力mg=，得v=.故B錯誤；C.根據萬有引力提供向心力，嫦娥四號繞行的向心加速度，月球表面的重力加速度g=．嫦娥四號繞行的向心加速度小于月球表面的重力加速度．故C錯誤；D.根據萬有引力提供向心力，，得月球的質量M=，所以月球的密度ρ=M/V=．故D正確；故選D4、D【解析】

AB．S1閉合時，因為電容器通交流阻直流，所以燈A中有短暫電流通過，且不會逐漸變亮，故AB錯誤；C．S2閉合時，因為電感線圈，燈B會逐漸熄滅，故C錯誤；D．開關S2閉合時，電容放電，所以S2閉合瞬間A燈有電流從b到a，故D正確。故選D。5、C【解析】

A．鉤子對繩的力與繩子對鉤子的力是相互作用力，方向相反，兩段繩子對鉤子的作用力的合力是向左下方的，故鉤子對細繩的作用力向右上方，故A錯誤；B．物體受重力和拉力而平衡，故拉力

T=mg

，而同一根繩子的張力處處相等，故

OA

段繩子的拉力大小一直為mg

，大小不變，故B錯誤；C．兩段繩子拉力大小相等，均等于

mg

，夾角在減小，根據平行四邊形定則可知，合力變大，故根據牛頓第三定律，鉤子對細繩的作用力也是逐漸變大，故C正確；D．因為鉤子與細繩的接觸點A始終在一條水平線上，兩段繩子之間的夾角不可能達到90°，細繩對鉤子的作用力不可能等于，鉤子對細繩的作用力也不可能等于，故D錯誤。故選C。6、D【解析】

AB．開普勒第三定律，其中k與中心天體有關，系外行星，宇宙飛船，地球做圓周運動的中心天體均不同，故AB錯誤；C．對宇宙飛船解得故C錯誤；D．對系外行星的近地衛(wèi)星：解得故D正確。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、BCD【解析】

ABC．將定值電阻看成是電源的內阻，由電源的電動勢和內阻作出電源的伏安特性曲線如圖所示則交點為燈泡的工作點，由圖可知，燈泡的電壓約為2.4V，電流約為0.28A，則燈泡的功率R消耗的功率為P=I2R=0.282×5=0.392W故A錯誤，BC正確；D．由電路可知電源的輸出功率為電阻和小燈泡消耗的功率P總=0.392+0.672=1.06W故D正確。故選BCD。8、BD【解析】

AC．由圖可知t=1s時刻，乙的速度方向發(fā)生改變，t=2s時刻甲、乙速度相等，但由圖像與坐標軸圍成的面積表示位移可知，乙圍成的面積是0，說明乙回到出發(fā)點，甲的位移4m，所以兩者此時沒有相遇，故AC錯誤；B．t=1s時刻甲、乙速度不等，由圖像與坐標軸圍成的面積表示位移可知，乙位移是1m，甲的位移2m，兩都位移之和剛好是3m，所以恰好相遇，故B正確；D．t=1s時到t=3s時，甲乙兩圖像與坐標軸圍成的面積相等，說明這段時間內兩者的位移相等，由B項分析可知，t=1s時恰好相遇，所以t=3s時也恰好相遇，說明在t=0到t=4s時間內，甲乙僅相遇過二次，故D錯誤。故選BD。9、AC【解析】

AB．設開始時A離地面的高度為L，設某一時刻繩子與豎直方向的夾角為θ，則繩子的彈力為：其豎直向上分力Fy=Tcosθ=kL故物體對地面的壓力為N=mg-kL所以物體對地面的壓力保持不變；又因為f=μN，故摩擦力也保持不變，故A正確，B錯誤；

C．水平拉力F=f+Tsinθ=f+kLtanθ

隨著θ的增大，拉力F逐漸增大，故C正確；D．物體始終處于平衡狀態(tài)，其合外力始終為零，故D錯誤。故選AC。10、ADE【解析】

AB．由于1s＞0.2s，即質點P第一次達到相同速度的時間間隔大于第二次的，故可得到圖示時刻質點P向下運動，經過1.2s正好運動一個周期回到圖示位置，故波沿x軸負方向傳播，且周期為1.2

s，波速故A正確，B錯誤；

C．M、Q的平衡位置距離大于λ，故質點M和質點Q的相位差不等于π，那么，質點M與質點Q的位移不可能總是大小相等，方向相反，故C錯誤；

D．N、Q的平衡位置距離剛好等于λ，故質點M和質點Q的相位差等于π，那么，質點M與質點Q的位移、速度總是大小相等，方向相反，故若某時刻N質點速度為零，則Q質點一定速度為零，故D正確；

E．3s＝T，即質點M振動個周期，那么，由波沿x軸負方向傳播可得：零時刻質點向上振動，故在3s時刻，質點M偏離平衡位置的位移y=-10cm，故E正確；

故選ADE。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、1.1695~97均正確【解析】

[1]根據公式可得[2]同理可得物體有B到C過程中，動能增加量為重力勢能的減