江蘇省無錫市重點(diǎn)中學(xué)2021-2022學(xué)年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注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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．在地球同步軌道衛(wèi)星軌道平面內(nèi)運(yùn)行的低軌道衛(wèi)星，其軌道半徑為同步衛(wèi)星半徑的，則該低軌道衛(wèi)星運(yùn)行周期為（）A．1h B．3h C．6h D．12h2．如圖所示，P球質(zhì)量為2m,物體Q的質(zhì)量為m,現(xiàn)用一輕繩將小球P系于光滑墻壁上的O點(diǎn)，物體Q位于墻壁和球P之間，已知P、Q均處于靜止?fàn)顟B(tài)，輕繩與墻壁間的夾角為30°,重力加速度為g,則下列說法正確的是()A．P對Q有方向豎直向下的摩擦力，大小為mgB．若增大P球的質(zhì)量，則P對Q的摩擦力一定變大C．若增大Q球的質(zhì)量，則P對Q的摩擦力一定變大D．輕繩拉力大小為3．關(guān)于曲線運(yùn)動，下列說法正確的是（）A．曲線運(yùn)動的速度方向可以不變B．勻變速曲線運(yùn)動任意相等時間內(nèi)速度的變化量相同C．速率恒定的曲線運(yùn)動，任意相等時間內(nèi)速度的變化量相同D．物體受到的合外力持續(xù)為零時，物體仍可以做曲線運(yùn)動4．圖甲中的變壓器為理想變壓器，原線圈匝數(shù)與副線圈匝數(shù)之比為10：1，變壓器的原線圈接如圖乙所示的正弦交流電，電阻，與電容器連接成如圖所示的電路，其中電容器的擊穿電壓為8V，電表均為理想交流電表，開關(guān)S處于斷電狀態(tài)，則（）A．電壓表的讀數(shù)為10VB．電流表的讀數(shù)為0.05AC．電阻上消耗的功率為2.5WD．若閉合開關(guān)S，電容器會被擊穿5．下列說法正確的是（）A．一定量的理想氣體，當(dāng)氣體體積增大時，氣體一定對外界做功B．物體放出熱量，其內(nèi)能一定減少C．溫度高的物體分子平均動能一定大，但內(nèi)能不一定大，D．壓縮氣體需要用力，這是因?yàn)闅怏w分子間存在斥力6．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(zhì)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(diǎn)。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(yīng)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(jī)械能等于二、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，兩束單色光a、b從水下面射向A點(diǎn)，光線經(jīng)折射后合成一束光c，則下列說法正確的是__________A．用同一雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置分別以a、b光做實(shí)驗(yàn)，a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距B．a(chǎn)比b更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象C．在水中a光的速度比b光的速度小D．在水中a光的臨界角大于b光的臨界角E.若a光與b光以相同入射角從水射向空氣，在不斷增大入射角時水面上首先消失的是a光8．如圖所示，AB兩小球由繞過輕質(zhì)定滑輪的細(xì)線相連，小球A放在固定的光滑斜面上，斜面傾角，BC兩小球在豎直方向上通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，小球C放在水平地面上?，F(xiàn)用手控制住小球A，并使細(xì)線剛剛拉直但無拉力作用，并保證滑輪左側(cè)細(xì)線豎直、右側(cè)細(xì)線與斜面平行。已知小球A的質(zhì)量為4m，小球BC質(zhì)量相等，重力加速度為g，細(xì)線與滑輪之間的摩擦不計，開始時整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。釋放小球A后，小球A沿斜面下滑至速度最大時小球C恰好離開地面，關(guān)于此過程，下列說法正確的是（）A．小球BC及彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B．小球C的質(zhì)量為mC．小球A最大速度大小為D．小球B上升的高度為9．如圖所示，在范圍足夠大、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的垂直紙面向里的水平勻強(qiáng)磁場內(nèi)，固定著傾角θ=30°的足夠長絕緣斜面，一個質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電小物塊置于斜面的頂端處靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)增加一水平向左的場強(qiáng)E=的勻強(qiáng)電場。設(shè)滑動時小物塊的電荷量不變，從加入電場開始計時，小物塊的摩擦力f大小與時間t、加速度大小a與時間t的關(guān)系圖像可能正確的是（）A． B． C． D．10．如圖所示，光滑的水平桿上套有一質(zhì)量為1kg、可沿桿自由滑動的滑塊，滑塊下方通過一根長為1m的輕繩懸掛需質(zhì)量為0.99kg的木塊。開始時滑塊和木塊均靜止。現(xiàn)有質(zhì)量為10g的子彈以500m/s的水平出度擊中木塊并留在其中，子彈與木塊間的作用時間極短，取g=10m/s2。下列說法正確的是（）A．滑塊的最大速度為5m/sB．子彈和木塊擺到最高點(diǎn)時速度為零C．子彈和木塊擺起的最大高度為0.625mD．當(dāng)子彈和木塊擺起高度為0.4m時，滑塊的速度為1m/s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）如圖所示利用氣墊導(dǎo)軌“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：A．將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上，并調(diào)至水平B．測出遮光條的寬度dC．將滑塊移至圖示的位置，測出遮光條到光電門的距離lD．釋放滑塊，讀出遮光條通過光電門的遮光時間tE.用天平稱出托盤和砝碼的總質(zhì)量mF.………請回答下列問題（重力加速度取g）：(1)滑塊經(jīng)過光電門的速度可以表示為____（用物理量符號表示）。(2)為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，還需要測的物理量是____。(3)滑塊從靜止釋放，運(yùn)動到光電門的過程中，系統(tǒng)的重力勢能減少_____（用物理量符號表示）。(4)選用不同的l，測出對應(yīng)的t。能直觀反應(yīng)系統(tǒng)機(jī)械能守恒的圖像是_____。A．t﹣lB．t2﹣lC．﹣lD．﹣l12．（12分）如圖所示，用做平拋運(yùn)動實(shí)驗(yàn)的裝置驗(yàn)證機(jī)能守恒定律。小球從桌面左端以某一初速度開始向右滑動，在桌面右端上方固定一個速度傳感，記錄小球離開桌面時的速度（記作v）。小球落在地面上，記下落點(diǎn)，小球從桌面右邊緣飛出點(diǎn)在地面上的投影點(diǎn)為O，用刻度尺測量落點(diǎn)到O點(diǎn)的距離x。通過改變小球的初速度，重復(fù)上述過程，記錄對應(yīng)的速度v和距離x。已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。若想驗(yàn)證小球在平拋運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒，只需驗(yàn)證平拋運(yùn)動過程的加速度等于重力加速度即可。（1）某同學(xué)按如圖所示測量高度h和水平距離x，其中存在測量錯誤的是________（填“h”或“x”），正確的測量方法應(yīng)是________。（2）若小球在下落過程中的加速度為a，則x與v的關(guān)系式為x=________。（3）該同學(xué)在坐標(biāo)紙上畫出了縱、橫坐標(biāo)，以為縱坐標(biāo)，畫出的圖象為一條過原點(diǎn)的直線，圖線的斜率為k，那么該同學(xué)選擇________為橫坐標(biāo)，根據(jù)平拋運(yùn)動得到的加速度為________。然后與比較，若兩者在誤差允許范圍內(nèi)相等，就驗(yàn)證了小球在平拋運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒。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，在xOy平而內(nèi)，x=0與x=3L兩直線之間存在兩勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同，方向均垂直于xOy平面，x軸為兩磁場的分界線；在第I象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向、場強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場。一質(zhì)量為m、電荷量為q（q>0）的粒子從x軸上的A點(diǎn)以某一初速度射入電場，一段時間后，該粒子運(yùn)動到y(tǒng)軸上的P（0，）點(diǎn)，以速度v0垂直于y軸方向進(jìn)入磁場。不計粒子的重力。（1）求A點(diǎn)的坐標(biāo)；（2）若粒子能從磁場右邊界離開，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的取值范圍；（3）若粒子能從O'（3L，0）點(diǎn)離開，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的可能取值。14．（16分）如圖所示，豎直光滑的半圓軌道ABC固定在粗糙水平面上，直徑AC豎直。小物塊P和Q之間有一個被壓縮后鎖定的輕質(zhì)彈簧，P、Q和彈簧作為一個系統(tǒng)可視為質(zhì)點(diǎn)。開始時，系統(tǒng)位于4處，某時刻彈簧解鎖（時間極短）使P、Q分離，Q沿水平面運(yùn)動至D點(diǎn)靜止，P沿半圓軌道運(yùn)動并恰能通過最高點(diǎn)C，最終也落在D點(diǎn)。已知P的質(zhì)量為m1=0.4kg，Q的質(zhì)量為m2=0.8kg，半圓軌道半徑R=0.4m，重力加速度g取l0m/s2，求：（I）AD之間的距離；（2）彈簧鎖定時的彈性勢能；（3）Q與水平面之間的動摩擦因數(shù)。（結(jié)果保留兩位小數(shù)）15．（12分）在如圖所示的xoy平面直角坐標(biāo)系中，一足夠長絕緣薄板正好和x軸的正半軸重合，在全部區(qū)域和的條形區(qū)域內(nèi)均分布著方向垂直紙面向里的相同的勻強(qiáng)磁場，且區(qū)域磁場上下邊界平行。一帶正電粒子，從y軸上的（0，a）點(diǎn)以速度v沿與y軸負(fù)向成45°角出射。帶電粒子與擋板碰撞前后，x方向的分速度不變，y方向的分速度反向、大小不變，且碰撞過程中無電荷量損失。已知粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，不計粒子的重力。(1)求粒子進(jìn)入下方磁場后第一次打在絕緣板上的位置；(2)為保證粒子不從的下邊界射出，磁場下邊界位置縱坐標(biāo)y需要滿足的條件；(3)在滿足(2)的情況下，若在絕緣板上的合適位置開一小孔，粒子穿過后能再次回到出發(fā)點(diǎn)。寫出在板上開這一小孔可能的位置坐標(biāo)（不需要寫出過程）；(4)在滿足(3)的情況下，求粒子從（0，a）出射僅一次經(jīng)過區(qū)域的磁場到再次返回出發(fā)點(diǎn)經(jīng)歷的時間。

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、B【解析】

根據(jù)開普勒第三定律解得故選B。2、C【解析】

A.Q受到重力、墻壁的彈力、P的壓力和向上靜摩擦力，即P對Q的摩擦力的方向向上，大小為mg．故A錯誤．B.由A的分析可知，增大P的質(zhì)量，P對Q的摩擦力不變，故B錯誤．C.由B的分析可知，增大Q的質(zhì)量，Q受到的靜摩擦力增大，故C正確．D.P、Q整體受到重力、支持力和繩子的拉力，共3個力作用，設(shè)繩子的拉力為F，在豎直方向：Fcos30°=3mg所以繩子的拉力：F=2mg．故D錯誤．3、B【解析】

A．曲線運(yùn)動的速度方向一直在變化，故A錯誤；B．只要是勻變速運(yùn)動，其加速度a的大小、方向均不變，任意相等時間內(nèi)速度的變化量為所以任意相等時間內(nèi)速度的變化量相同，故B正確；C．速率恒定的曲線運(yùn)動，其速度方向變化，則；其加速度不恒定，任意相等時間內(nèi)速度的變化量為所以任意相等時間內(nèi)速度的變化量不相同，故C錯誤；D．物體所受合外力持續(xù)為零時，其加速度持續(xù)為0，速度的大小和方向均不改變，則物體只能做勻速直線運(yùn)動，故D錯誤。故選B。4、C【解析】

A．開關(guān)斷開時，副線圈為R1和R2串聯(lián)，電壓表測量R2的電壓，由圖可知原線圈電壓為100V，所以副線圈電壓為10V，則電壓表的讀數(shù)是R2的電壓為5V≈7.07V，故A錯誤；B．由A的分析可知，副線圈電流為所以原線圈電流為故B錯誤；C．電阻R1、R2上消耗的功率為故C正確；D．當(dāng)開關(guān)閉合時，R1與R3并聯(lián)后和R2串聯(lián)，電容器的電壓為并聯(lián)部分的電壓，并聯(lián)部分電阻為R并=10Ω，所以并聯(lián)部分的電壓為最大值為，所以電容器不會被擊穿，故D錯誤。故選C。5、C【解析】

A．一定量的理想氣體，當(dāng)氣體由于自由擴(kuò)散而體積增大時，氣體對外界不做功，故A錯誤；B．物體放出熱量，若同時外界對物體做功，物體的內(nèi)能不一定減少，故B錯誤；C．內(nèi)能取決于物體的溫度、體積和物質(zhì)的量，溫度高的物體內(nèi)能不一定大，但分子平均動能一定大，故C正確；D．氣體之間分子距離很大，分子力近似為零，用力才能壓縮氣體是由于氣體內(nèi)部壓強(qiáng)產(chǎn)生的阻力造成的，并非由于分子之間的斥力造成，故D錯誤。故選C。6、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(yùn)動定律得：其中：可得：第粒子做勻變速曲線運(yùn)動，有：第粒子不落到極板上，則有關(guān)系：聯(lián)立以上公式得：故選項(xiàng)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(xiàng)C不符合題意；D．第粒子運(yùn)動過程中電場力做的負(fù)功等于粒子減少的機(jī)械能：電故選項(xiàng)D不符合題意。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、ABD【解析】

由圖可知，單色光a偏折程度小于b的偏折程度，根據(jù)折射定律知，a光的折射率小于b光的折射率，則知a光的波長大．根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式，可得，干涉條紋間距與波長成正比，所以a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距，故A正確；a光的波長長，波動性強(qiáng)，更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，故B正確；由知，在水中a光的速度大，故C錯誤；由全反射臨界角公式，知折射率n越大，臨界角C越小，則知在水中a光的臨界角大于b光的臨界角，故D正確；若a光與b光以相同入射角從水射向空氣時，由于在水中a光的臨界角大于b光的臨界角，所以b光的入射角先達(dá)到臨界角，則b光先發(fā)生全反射，首先消失的是b光，故E錯誤．8、BC【解析】

A．以小球B、C及彈簧組成的系統(tǒng)為研究對象，除系統(tǒng)重力外，繩的拉力對系統(tǒng)做功，則系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，故A錯誤；B．小球A速度最大時，小球A的加速度為零，則對小球B、C及彈簧組成的系統(tǒng)聯(lián)立以上兩式，解得故B正確；CD．小球C恰好離開地面時，彈簧彈力彈簧伸長量為，初始時，彈簧被壓縮，則小球B上升，以小球A、B、C及彈簧組成的系統(tǒng)為研究對象，由機(jī)械能守恒定律得又聯(lián)立以上兩式，解得故C正確，D錯誤。故選BC。9、BD【解析】

加電場后，滑塊受到水平向左的電場力，大小為F電=mg，和豎直向下的重力合成可得合力為F=2mg，方向沿斜面向下；此時斜面受到的正壓力為零，滑塊受摩擦力為0；滑塊沿斜面做加速運(yùn)動，則受到垂直斜面向下的洛倫茲力，隨速度的增加，洛倫茲力變大，則滑塊對斜面的正壓力變大，摩擦力逐漸變大；根據(jù)2mg-f=ma可知，加速度逐漸減小，當(dāng)2mg=f時，加速度a=0，滑塊做勻速運(yùn)動，則圖像BD正確，AC錯誤。故選BD。10、AC【解析】

A．設(shè)子彈質(zhì)量為m0，木塊質(zhì)量為m1，滑塊質(zhì)量為m2，只要輕繩與桿之間的夾角為銳角，輕繩拉力對滑塊做正功，滑塊就會加速，所以當(dāng)輕繩再次豎直時滑塊速度最大，設(shè)此時滑塊速度為vm，子彈和木塊速度為v'，系統(tǒng)在水平方向動量守恒，以向右為正方向，由動量守恒定律得由機(jī)械能守恒定律代入數(shù)據(jù)解得或即滑塊的最大速度為5m/s，故A正確；B．設(shè)子彈質(zhì)量為m0，木塊質(zhì)量為m1，滑塊質(zhì)量為m2，由子彈、木塊、滑塊組成的系統(tǒng)在水平方向上動量守恒，故當(dāng)子彈和木塊擺到最高點(diǎn)時三者具有相同的速度，且速度方向水平，故B錯誤；C．當(dāng)子彈和木塊擺到最高點(diǎn)時三者具有相同的速度v，在水平方向，由動量守恒定律得代入數(shù)據(jù)解得由子彈進(jìn)入木塊后系統(tǒng)機(jī)械能守恒可得代入數(shù)據(jù)解得故C正確；D．當(dāng)子彈和木塊擺起高度為0.4m時，系統(tǒng)在水平方向動量守恒，由動量守恒定律得代入數(shù)據(jù)解得而此時木塊和子彈豎直方向速度一定不為零，故由子彈進(jìn)入木塊后系統(tǒng)機(jī)械能守恒可得解得故D錯誤。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、滑塊和遮光條的總質(zhì)量MmglD【解析】

(1)[1]遮光條寬度小，通過時間短，可以用平均速度近似代替瞬時速度，擋光條通過光電門的速度為v＝(2)[2]令滑塊和遮光條的總質(zhì)量為M，托盤和砝碼下落過程中，系統(tǒng)增加的動能為Ek＝(M+m)v2＝(m+M)·()2實(shí)驗(yàn)中還要測量的物理量為滑塊和擋光條的總質(zhì)量M。(3)[3]根據(jù)題意可知，系統(tǒng)減少重力勢能即為托盤和砝碼減小的，為Ep＝mgl(4)[4]為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒，需滿足的關(guān)系是mgl＝(m+M)·()2應(yīng)該是圖像，ABC錯誤，D正確。故選D。12、h從桌面到地面的距離v【解析】

（1）[1][2]．其中h的測量有問題，應(yīng)該是從桌面到地面的距離；（2）[3]．小球下落過程中，豎直方向水平方向：解得：（3）[4][5]．根據(jù)可得，則以為縱坐標(biāo)，畫出的圖象為一條過原點(diǎn)的直線，圖線的斜率為k，那么該同學(xué)選擇v2為橫坐標(biāo)；由得到的加速度為。然后與比較，若兩者在誤差允許范圍內(nèi)相等，就驗(yàn)證了小球在平拋運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒。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）（，0）；（2）；（3）B可能的取值為，，【解析】

（1）粒子由A點(diǎn)到P點(diǎn)的運(yùn)動可看成由P點(diǎn)到A