2022屆北京市首師大附中高三第五次模擬考試物理試卷含解析

1、2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項：1答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3考試結(jié)束后，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、太陽系各行星幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽做圓周運(yùn)動。2019年10月28日發(fā)生了天王星沖日現(xiàn)象，即天王星、地球、太陽三者處于同一直線，此時是觀察天王星的最佳時間。已知地球

2、到太陽距離為1個天文單位，天王星到太陽距離為19.2個天文單位，則下列說法正確的是（）A此時太陽位于地球和天王星之間的某一點(diǎn)B2020年10月28日還會出現(xiàn)一次天王星沖日現(xiàn)象C天王星繞太陽公轉(zhuǎn)的周期約為84年D地球繞太陽公轉(zhuǎn)的加速度約為天王星繞太陽公轉(zhuǎn)的20倍2、某靜電場中x軸上各點(diǎn)電勢分布圖如圖所示。一帶電粒子在坐標(biāo)原點(diǎn)O處由靜止釋放，僅在電場力作用下沿x軸正方向運(yùn)動。下列說法正確的是A粒子一定帶負(fù)電B粒子在x1處受到的電場力最大C粒子從原點(diǎn)運(yùn)動到x1過程中，電勢能增大D粒子能夠運(yùn)動到x2處3、關(guān)于盧瑟福的粒子散射實驗和原子的核式結(jié)構(gòu)模型，下列說法中不正確的是（ ）A絕大多數(shù)粒子穿過金箔后，

3、基本上仍沿原來的方向前進(jìn)B只有少數(shù)粒子發(fā)生大角度散射的原因是原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量集中在一個很小的核上C盧瑟福依據(jù)粒子散射實驗的現(xiàn)象提出了原子的“核式結(jié)構(gòu)”理論D盧瑟福的“核式結(jié)構(gòu)模型”很好地解釋了氧原子光譜的實驗4、a、b是兩種單色光，其頻率分別為va、vb，且，則下列說法不正確的是（）Aa、b光子動量之比為B若a、b光射到同一干涉裝置上，則相鄰條紋的間距之比為C若a、b都能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則光子的最大初動能之差D若a、b是處于同一激發(fā)態(tài)的原子躍遷到A態(tài)和B態(tài)產(chǎn)生的，則A、B兩態(tài)的能級之差5、硅光電池是一種直接把光能轉(zhuǎn)換成電能的半導(dǎo)體器件，它的工作原理與光電效應(yīng)類似：當(dāng)光照射

4、硅光電池，回路里就會產(chǎn)生電流。關(guān)于光電效應(yīng)，下列說法正確的是（）A任意頻率的光照射到金屬上，只要光照時間足夠長就能產(chǎn)生光電流B只要吸收了光子能量，電子一定能從金屬表面逸出C逸出的光電子的最大初動能與入射光的頻率有關(guān)D超過截止頻率的入射光光強(qiáng)越強(qiáng)，所產(chǎn)生的光電子的最大初動能就越大6、大喇叭滑梯是游客非常喜愛的大型水上游樂設(shè)施。如圖所示，一次最多可坐四人的浮圈從高為的平臺由靜止開始沿滑梯滑行，到達(dá)底部時水平?jīng)_入半徑為、開口向上的碗狀盆體中，做半徑逐漸減小的圓周運(yùn)動。重力加速度為，下列說法正確的是（）A人和浮圈沿滑梯下滑過程中處于超重狀態(tài)B人和浮圈剛進(jìn)入盆體時的速度大小為C人和浮圈進(jìn)入盆體后所受的摩

5、擦力指向其運(yùn)動軌跡的內(nèi)側(cè)D人和浮圈進(jìn)入盆體后，所受支持力與重力的合力大于所需的向心力二、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，直線a、拋物線b和c為某一穩(wěn)恒直流電源在純電阻電路中的總功率PE、輸出功率PR、電源內(nèi)部發(fā)熱功率Pr，隨路端電壓U變化的圖象，但具體對應(yīng)關(guān)系未知，根據(jù)圖象可判斷APE-U圖象對應(yīng)圖線a由圖知電動勢為9V，內(nèi)阻為3BPr-U圖象對應(yīng)圖線b，由圖知電動勢為3V，阻為1CPR-U圖象對應(yīng)圖線c，圖象中任意電壓值對應(yīng)的功率關(guān)系為PE =Pr + P

6、RD外電路電阻為1.5時，輸出功率最大為2.25W8、如左圖所示,假設(shè)某星球表面上有一傾角為的固定斜面,一質(zhì)量為m的小物塊從斜面底端沿斜面向上運(yùn)動,其速度時間圖象如右圖所示.已知小物塊和斜面間的動摩擦因數(shù)為該星球半徑為R=6104km.引力常量G6.671011Nm2/kg2,則下列正確的是:( )A該星球的第一宇宙速度B該星球的質(zhì)量C該星球的自轉(zhuǎn)周期D該星球的密度9、1772年，法籍意大利數(shù)學(xué)家拉格朗日在論文三體問題指出：兩個質(zhì)量相差懸殊的天體（如太陽和地球）所在同一平面上有5個特殊點(diǎn)，如圖中的L1、L2、L3、L4、L5所示，人們稱為拉格朗日點(diǎn)。若飛行器位于這些點(diǎn)上，會在太陽與地球共同引力

7、作用下，可以幾乎不消耗燃料而保持與地球同步繞太陽做圓周運(yùn)動。若發(fā)射一顆衛(wèi)星定位于拉格朗日L2點(diǎn)，下列說法正確的是（）A該衛(wèi)星繞太陽運(yùn)動周期和地球公轉(zhuǎn)周期相等B該衛(wèi)星在L2點(diǎn)處于平衡狀態(tài)C該衛(wèi)星繞太陽運(yùn)動的向心加速度小于地球繞太陽運(yùn)動的向心加速度D該衛(wèi)星在L2處所受太陽和地球引力的合力比在L1處大10、如圖所示為一列簡諧橫波在某時刻的波形圖，是平衡位置為處的質(zhì)點(diǎn)，是平衡位置為處的質(zhì)點(diǎn)，若點(diǎn)相繼出現(xiàn)兩個波峰的時間間隔為，則下列說法正確的是（）A該波的傳播速度B若波沿軸正方向傳播，則處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過即可與點(diǎn)位移相等C、兩質(zhì)點(diǎn)的振動方向總是相反D從圖示位置計時，若點(diǎn)比點(diǎn)先到達(dá)波谷，則波的傳播方向沿軸負(fù)方向

8、E.若波沿軸正方向傳播，從圖示時刻計時，再經(jīng)過，、兩質(zhì)點(diǎn)的位移相同三、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）測量木塊和木板間動摩擦因數(shù)的裝置如圖(a)。水平固定的長木板一端有定滑輪，另一端有打點(diǎn)計時器。細(xì)線繞過定滑輪將木塊和鉤碼相連，木塊靠近打點(diǎn)計時器，紙帶穿過打點(diǎn)計時器后固定在木塊上。接通打點(diǎn)計時器，放開木塊，鉤碼觸地后不再彈起，木塊繼續(xù)向前運(yùn)動一段距離后停在木板上。某次紙帶的數(shù)據(jù)如圖(b)，打點(diǎn)計時器所用電源的頻率為50Hz，每相鄰兩點(diǎn)間還有1個點(diǎn)未畫出，數(shù)值單位為cm。由圖(b)數(shù)據(jù)可知，鉤碼觸地后木塊繼續(xù)運(yùn)動的加速度大小為_m/

9、s2；若取g10m/s2，則木塊與木板間的動摩擦因數(shù)為_；某小組實驗數(shù)據(jù)處理完成后，發(fā)現(xiàn)操作中滑輪的高度變化造成細(xì)線與木板的上表面不平行，如圖(c)，這樣他們測得的動摩擦因數(shù)與實際值相比_（填“偏大”、“偏小”或“不變”）。12（12分）如圖所示，在用“插針法”測定平行玻璃磚的折射率實驗中：測定平行玻璃磚的折射率實驗中：(1)下列措施對提高實驗精度沒有作用的是_。A入射角不宜過小BP1P2間距適當(dāng)大些C選用d稍微大點(diǎn)的玻璃磚DOP2間距盡可能小些(2)下列因素對y大小沒有影響的是_。A入射角B玻璃磚的折射率nCP1P2之間的距離D玻璃磚的厚度d四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題

10、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，某棱鏡的橫截面積為等腰直角三角形ABC，其折射率n=233，一束單色光從AB面的O點(diǎn)入射，恰好在AC面上發(fā)生全反射，O、A的距離d=0.45m，求：(1)光在AB面的入射角的正弦值；(2)光從O點(diǎn)入射到AC面上發(fā)生全反射所經(jīng)歷的時間14（16分）如圖所示，在光滑絕緣的水平面上有一矩形區(qū)域，和邊長度分別為9cm和8cm，O為矩形的中心。在矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。在O點(diǎn)把一帶電小球向各個方向發(fā)射，小球質(zhì)量為、所帶電荷量為。(1)求小球在磁場中做完整圓周運(yùn)動時的最大速度；(2)現(xiàn)在把小球的速度增

11、大為的倍，欲使小球盡快離開矩形，求小球在磁場中運(yùn)動的時間。15（12分）如圖所示，在勻強(qiáng)磁場中水平放置兩根平行的金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距L1.0 m。勻強(qiáng)磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.20 T。兩根金屬桿ab和cd與導(dǎo)軌的動摩擦因數(shù)0.5。兩金屬桿的質(zhì)量均為m0.20 kg，電阻均為R0.20 。若用與導(dǎo)軌平行的恒力F作用在金屬桿ab上，使ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開始向右運(yùn)動，經(jīng)過t3 s，達(dá)到最大速度v，此時cd桿受靜摩擦力恰好達(dá)到最大。整個過程中兩金屬桿均與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，金屬導(dǎo)軌的電阻可忽略不計，取重力加速度g10 m/s2。求：(1)ab桿沿導(dǎo)軌運(yùn)動的

12、最大速度v；(2)作用在金屬桿ab上拉力的最大功率P；(3)ab棒由靜止到最大速度的過程中通過ab棒的電荷量q。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、C【解析】A天王星、地球都繞太陽做圓周運(yùn)動，即太陽為中心天體，所以太陽不可能位于地球和天王星之間，故A錯誤；BC天王星、地球繞太陽做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)開普勒第三定律可知得即天王星繞太陽公轉(zhuǎn)的周期約為84年，如果兩次行星沖日時間間隔為t年，則地球多轉(zhuǎn)動一周，有解得再出現(xiàn)一次天王星沖日現(xiàn)象并不在2020年10月28日，故B錯誤，C正確；D由公式得地球繞太陽公轉(zhuǎn)的加速度約為天

13、王星繞太陽公轉(zhuǎn)的369倍，故D錯誤。故選C。2、A【解析】由題中“一帶電粒子在坐標(biāo)原點(diǎn)O處由靜止釋放”可知本題考查帶電粒子在非勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動，根據(jù)圖像和電勢變化可分析本題?！驹斀狻緼由于從坐標(biāo)原點(diǎn)沿x軸正方向電勢先升高后降低，因此電場方向先向左后向右，由于帶電粒子在坐標(biāo)原點(diǎn)靜止釋放，沿x軸正方向運(yùn)動，由此可知粒子帶負(fù)電，故A正確；B由圖可知，圖像斜率即為電場強(qiáng)度，在x1處斜率為零，因此電場強(qiáng)度最小，電場力也最小，故B錯誤；C從開始運(yùn)動到x1處，電場力做正功，電勢能減小，故C錯誤；D由于粒子只在電場力的作用下運(yùn)動，當(dāng)運(yùn)動到與開始時電勢相等的位置，粒子速度為零， 不能到達(dá)x2處，故D錯誤。3、D

14、【解析】A粒子散射實驗的內(nèi)容是：絕大多數(shù)粒子幾乎不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；少數(shù)粒子發(fā)生了較大的角度偏轉(zhuǎn)；極少數(shù)粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)（偏轉(zhuǎn)角度超過，有的甚至幾乎達(dá)到，被反彈回來），故A正確；B粒子散射實驗中，只有少數(shù)粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)說明三點(diǎn)：一是原子內(nèi)有一質(zhì)量很大的粒子存在；二是這一粒子帶有較大的正電荷；三是這一粒子的體積很小，但不能說明原子中正電荷是均勻分布的，故B正確；C盧瑟福依據(jù)粒子散射實驗的現(xiàn)象提出了原子的“核式結(jié)構(gòu)”理論，故C正確；D玻爾的原子模型與原子的核式結(jié)構(gòu)模型本質(zhì)上是不同的，玻爾的原子模型很好地解釋了氫原子光譜的實驗，故D錯誤；不正確的故選D。4、B【解析】A光子的能量，所以兩種光子能量分

15、別為和，且則：光子的動量為，所以A正確；B光子的波長，雙縫干涉裝置上相鄰亮條紋的間距為，所以B錯誤；C根據(jù)光電效應(yīng)方程可知，光電子的最大初動能為，其中W為金屬的逸出功；則有C正確；D若a、b是由處于同一激發(fā)態(tài)的原子躍遷到A態(tài)和B態(tài)時產(chǎn)生的，設(shè)初始激發(fā)態(tài)的能量為E0，則有所以同理則D正確。本題選不正確的，故選B。5、C【解析】AB當(dāng)入射光的頻率大于金屬的截止頻率時就會有光電子從金屬中逸出，發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，并且不需要時間的積累，瞬間就可以發(fā)生。所以AB錯誤；CD根據(jù)愛因斯坦的光電效應(yīng)方程對于同一種金屬，可知光電子的最大初動能與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的光強(qiáng)無關(guān)。所以C正確，D錯誤。故選C。6、

16、D【解析】A由于人和浮圈沿滑梯下滑過程中有向下的分加速度，所以人和浮圈沿滑梯下滑過程中處于失重狀態(tài)，故A錯誤。B若不考慮摩擦阻力，根據(jù)機(jī)械能守恒有可得。由于人和浮圈沿滑梯下滑過程中受到了阻力作用，所以人和浮圈剛進(jìn)入盆體時的速度一定小于，故B錯誤。C人和浮圈進(jìn)入盆體后所受的摩擦力為滑動摩擦力，與運(yùn)動方向相反，故C錯誤。D人和浮圈進(jìn)入盆體后做半徑逐漸減小的圓周運(yùn)動，為向心運(yùn)動，其所受支持力與重力的合力大于所需的向心力，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、

17、BC【解析】A.總功率：，可知PE-U圖象對應(yīng)圖線a，由數(shù)學(xué)知識得知，圖象a的斜率大?。?；當(dāng)U=0時，聯(lián)立解得E=3V，r=1，故A錯誤；B.內(nèi)阻消耗的功率：，由數(shù)學(xué)知識可知，圖象的對應(yīng)圖線b，故B正確；C.根據(jù)功率關(guān)系可得：，則，由數(shù)學(xué)知識可知，圖象的對應(yīng)圖線c，故C正確；D.當(dāng)內(nèi)外電阻相等時，電源的輸出功率最大，即當(dāng)外電路電阻為1時，輸出功率最大，最大輸出功率為，故D錯誤。故選：BC。8、ABD【解析】上滑過程中，根據(jù)牛頓第二定律，在沿斜面方向上有，下滑過程中，在沿斜面方向上有，又知v-t圖像的斜率表示加速度，則上滑和下滑過程中的加速度大小分別為：，聯(lián)立解得，故該星球的第一宇宙速度為，A正

18、確；根據(jù)黃金替代公式可得該星球的質(zhì)量為，B正確；根據(jù)所給條件無法計算自轉(zhuǎn)周期，C錯誤；該星球的密度，D正確9、AD【解析】A據(jù)題意知，衛(wèi)星與地球同步繞太陽做圓周運(yùn)動，則衛(wèi)星繞太陽運(yùn)動周期和地球公轉(zhuǎn)周期相等，故A正確；B衛(wèi)星受的合力為地球和太陽對它引力的合力，這兩個引力方向相同，合力不為零，處于非平衡狀態(tài)，故B錯誤；C由于衛(wèi)星與地球繞太陽做圓周運(yùn)動的周期相同，衛(wèi)星的軌道半徑大，根據(jù)公式分析可知，衛(wèi)星繞太陽運(yùn)動的向心加速度大于地球繞太陽運(yùn)動的向心加速度，故C錯誤；D由題可知，衛(wèi)星在L1點(diǎn)與L2點(diǎn)的周期與角速度是相等的，衛(wèi)星的合力提供向心力，根據(jù)向心力的公式可知，在L1點(diǎn)處的半徑小，所以在L1點(diǎn)處的

19、合力小，故D正確。故選AD。10、ADE【解析】A某點(diǎn)相繼出現(xiàn)兩個波峰的時間間隔為機(jī)械波的傳播周期，即，故A正確；C只有兩個質(zhì)點(diǎn)間的距離是半波長的奇數(shù)倍時，兩質(zhì)點(diǎn)的振動方向才會總是相反，C錯誤；D如果M點(diǎn)比N點(diǎn)先到達(dá)波谷，說明此時M點(diǎn)正在往下振動，N點(diǎn)正在往上振動，則波的傳播方向沿軸負(fù)方向，D正確；BE若波沿軸正方向傳播，經(jīng)過0.5s后波形圖往右平移1m，此時x=1m處的質(zhì)點(diǎn)正處于平衡位置，而x=2m處的質(zhì)點(diǎn)M與x=1m處的質(zhì)點(diǎn)的振動時間差是，其；x=8m處的質(zhì)點(diǎn)N與x=1m處質(zhì)點(diǎn)的振動時間差是，其，E正確，B錯誤。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

20、，不要求寫出演算過程。11、3 0.3 不變 【解析】1鉤碼觸地后木塊做減速運(yùn)動，計算其加速度大小應(yīng)該用紙帶的后一段，即51點(diǎn)之間的部分；2鉤碼觸地后，木塊只在滑動摩擦力作用下做勻減速運(yùn)動，有f=maf=mg木塊與木板間的動摩擦因數(shù)=0.3；3由于鉤碼觸地后細(xì)線不再提供拉力，減速運(yùn)動的加速度與之前的加速運(yùn)動情況無關(guān)，所以不影響測量結(jié)果，測得的動摩擦因數(shù)與實際值相比不變。12、D C 【解析】(1)1增大角，P1P2距離適當(dāng)大一些，選用較厚的玻璃磚都可以提高精度，OP2距離小一些不會提高精度，ABC錯誤，D正確。故選D；(2)2直接根據(jù)圖中的光路分析可得，P1P2間的距離對于y無影響，ABD錯誤，C正確；故選C。四、計算題：本題共2小題，共2