2021-2022學年福建省永安市第三中學高三下學期第五次調研考試物理試題含解析

2021-2022學年高考物理模擬試卷注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準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，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、氫原子能級示意圖如圖所示．光子能量在1.63eV~3.10eV的光為可見光．要使處于基態(tài)（n=1）的氫原子被激發(fā)后可輻射出可見光光子，最少應給氫原子提供的能量為A．12.09eV B．10.20eV C．1.89eV D．1.5leV2、如圖甲所示的電路中，R表示電阻，L表示線圈的自感系數。改變電路中元件的參數，使i－t曲線圖乙中的①改變?yōu)棰凇t元件參數變化的情況是（）A．L增大，R不變 B．L減小，R不變C．L不變，R增大 D．L不變，R減小3、一個中子與原子核A發(fā)生核反應，生成一個氘核，核反應放出的能量為Q，則氘核的比結合能和原子核A分別為（）A． B． C． D．4、下列說法正確的是（）A．β衰變所釋放的電子是原子核外電子電離形成的B．貝克勒爾通過實驗發(fā)現了中子C．原子從a能級狀態(tài)躍遷到b能級狀態(tài)時吸收波長為λ1的光子；原子從b能級狀態(tài)躍遷到c能級狀態(tài)時發(fā)射波長為λ2的光子，已知λ1＞λ2，那么原子從a能級狀態(tài)躍遷到c能級狀態(tài)時將要吸收波長為的光子D．赫茲首次用實驗證實了電磁波的存在5、宇宙中有一孤立星系，中心天體周圍有三顆行星，如圖所示。中心天體質量遠大于行星質量，不考慮行星之間的萬有引力，三顆行星的運動軌道中，有兩個為圓軌道，半徑分別為r1、r3，一個為橢圓軌道，半長軸為a，a=r3。在Δt時間內，行星Ⅱ、行星Ⅲ與中心天體連線掃過的面積分別為S2、S3；行星Ⅰ的速率為v1、行星Ⅱ在B點的速率為v2B、行星Ⅱ在E點的速率為v2E、行星Ⅲ的速率為v3，下列說法正確的是（）A．S2=S3B．行星Ⅱ與行星Ⅲ的運行周期相等C．行星Ⅱ與行星Ⅲ在P點時的向心加速度大小相等D．v3<v1<v2E<v2B6、“禮讓行人”是城市文明交通的體現。小王駕駛汽車以36km/h的速度勻速行駛，發(fā)現前方的斑馬線上有行人通過，立即剎車使車做勻減速直線運動，直至停止，剎車加速度大小為10m/s2。若小王的反應時間為0.5s，則汽車距斑馬線的安全距離至少為A．5m B．10mC．15m D．36m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、A、B兩物體質量均為m，其中A帶正電，帶電量為q，B不帶電，通過勁度系數為k的絕緣輕質彈簧相連放在水平面上，如圖所示，開始時兩者都處于靜止狀態(tài)?，F在施加豎直向上的勻強電場，電場強度E=，式中g為重力加速度，若不計空氣阻力，不考慮A物體電量的變化，則以下判斷正確的是（）A．從開始到B剛要離開地面過程，A物體速度大小先增大后減小B．剛施加電場的瞬間，A的加速度為4gC．從開始到B剛要離開地面的每段時間內，A物體的機械能增量一定等于電勢能的減少量D．B剛要離開地面時，A的速度大小為2g8、如圖所示，a、b、c、d為勻強電場中的等勢面，一個質量為m，電荷量為q的質子在勻強電場中運動，A、B為其運動軌跡上的兩個點。已知該粒子在A點的速度大小為v1，且方向與等勢面平行，在B點的速度大小為v2，A、B連線長為L，連線與等勢面間的夾角為θ，不計粒子受到的重力，則（）A．粒子的速度v2一定大于v1B．等勢面b的電勢比等勢面c的電勢低C．粒子從A點運動到B點所用的時間為D．勻強電場的電場強度大小為9、如圖所示，兩個光滑擋板之間夾了一個質量一定的小球，右側擋板豎直，左側擋板與豎直方向夾角為θ。若θ減小，小球始終保持靜止，下列說法正確的是（）A．左側擋板對小球的作用力將增大B．右側擋板對小球的作用力不變C．小球受到的合力不變，兩擋板對小球的作用力的合力不變D．若將左側擋板撤走，小球在右側擋板作用下做平拋運動10、一列簡諧橫波沿軸正方向傳播，已知時的波形如圖所示，波上有P、Q兩點，其縱坐標分別為下列說法中正確的是A．P點的振動形式傳到Q點需要B．P、Q在振動的過程中的任一時刻，位移的大小總相同C．在內，P點通過的路程為20cmD．經過，Q點回到平衡位置三、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）圖1為拉敏電阻的阻值大小隨拉力變化的關系。某實驗小組利用其特性設計出一電子測力計，電路如圖2所示。所用器材有：拉敏電阻，其無拉力時的阻值為500.0電源（電動勢3V，內阻不計）電源（電動勢6V，內阻不計）毫安表mA（量程3mA，內阻）滑動變阻器（最大阻值為）滑動變阻器（最大阻值為）電鍵S，導線若干?，F進行如下操作：①將拉敏電阻處于豎直懸掛狀態(tài)并按圖連接好電路，將滑動變阻器滑片置于恰當位置，然后閉合電鍵S。②不掛重物時緩慢調節(jié)滑動變阻器的滑片位置，直到毫安表示數為3mA，保持滑動變阻器滑片的位置不再改變。③在下施加豎直向下的拉力時，對應毫安表的示數為，記錄及對應的的值。④將毫安表的表盤從1mA到3mA之間逐刻線刻畫為對應的的值，完成電子測力計的設計。請回答下列問題：（1）實驗中應該選擇的滑動變阻器是__________（填“”或“”），電源是________（填“”或“”）；（2）實驗小組設計的電子測力計的量程是__________。12．（12分）某同學用如圖甲所示的裝置做“探究合力做的功與動能改變量之間的關系”的實驗，他們將光電門固定在水平軌道上的B點，并用重物通過細線拉帶有遮光條的小車，然后保持小車和重物的質量不變，通過改變小車釋放點到光電門的距離（s）進行多次實驗，實驗時要求小車每次都從靜止釋放。（1）用螺旋測微器測量遮光條的寬度，其示數如圖乙所示，則遮光條的寬度________mm。（2）為了減小誤差，實驗時需要進行的操作是________。A．將水平軌道上的A端墊高適當的高度，以平衡摩擦力B．使重物的質量m遠大于小車及遮光條的總質量MC．調節(jié)水平軌道左端滑輪的高度（3）某次實驗中，測得小車及遮光條的質量M=1kg，光電門記錄小車通過的時間，則在此次實驗中小車及遮光條增加的動能為________J（結果保留到小數點后兩位）。（4）實驗中利用________計算拉力對小車做的功W在方格紙上做出圖像（是小車和重物動能之和），如圖所示。由圖像可以看出總是略大于W，造成這種現象的原因是________________________。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）學校組織趣味運動會，某科技小組為大家提供了一個寓教于樂的游戲.如圖所示，磁性小球在鐵質圓軌道外側旋轉而不脫落，好像軌道對它施加了魔性一樣，小球旋轉一周后在C點脫離軌道，投入左邊內軌的某點上，已知豎直圓弧軌道由半徑為2R的左半圓軌道AB和半徑為R的右半圓軌道BC無縫對接，A、B點處于豎直線上，可看成質點、質量為m的小球沿軌道外側做圓周運動，已知小球受軌道的磁性引力始終指向圓心且大小恒為F，不計摩擦和空氣阻力，重力加速度為g。(1)若小球在A點的速度為，求小球在該點對軌道的彈力；(2)若磁性引力F可調整，要使小球能完成完整的圓周運動，求的最小值；(3)若小球從最高點開始沿軌道外側運動，最后從C點拋出落到左側圓軌道上（球脫離軌道后與軌道的引力消失），問小球能否落在與右邊小圓圓心等高處？如果不能，求出小球的落點與O點的最短豎直距離。14．（16分）如圖所示為演示“過山車”原理的實驗裝置，該裝置由兩段傾斜直軌道與一圓軌道拼接組成，在圓軌道最低點處的兩側稍錯開一段距離，并分別與左右兩側的直軌道平滑相連。某研學小組將這套裝置固定在水平桌面上，然后在圓軌道最高點A的內側安裝一個薄片式壓力傳感器（它不影響小球運動，在圖中未畫出）。將一個小球從左側直軌道上的某處由靜止釋放，并測得釋放處距離圓軌道最低點的豎直高度為h，記錄小球通過最高點時對軌道（壓力傳感器）的壓力大小為F。此后不斷改變小球在左側直軌道上釋放位置，重復實驗，經多次測量，得到了多組h和F，把這些數據標在F-h圖中，并用一條直線擬合，結果如圖所示。為了方便研究，研學小組把小球簡化為質點，并忽略空氣及軌道對小球運動的阻力，取重力加速度g=10m/s2。請根據該研學小組的簡化模型和如圖所示的F-h圖分析：（1）當釋放高度h=0.20m時，小球到達圓軌道最低點時的速度大小v；（2）圓軌道的半徑R和小球的質量m；（3）若兩段傾斜直軌道都足夠長，為使小球在運動過程中始終不脫離圓軌道，釋放高度h應滿足什么條件。15．（12分）高空氣象探測要用熱氣球，熱氣球下端開口與大氣相通，加熱球內氣體的加熱源在開口處。某次氣象探測時，氣球外面大氣溫度為大氣壓強，大氣密度和。用加熱源對球內氣體緩慢加熱直至氣球開始上浮，加熱過程中氣球體積恒為。熱氣球的質量，重力加速度g取。求熱氣球開始上浮時內部氣體的密度及溫度。

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】

由題意可知，基態(tài)（n=1）氫原子被激發(fā)后，至少被激發(fā)到n=3能級后，躍遷才可能產生能量在1.63eV~3.10eV的可見光．故．故本題選A．2、A【解析】

電源電阻不計，由圖可知，放電達到的最大電流相等，而達到最大電流的時間不同，說明回路中的電阻值不變，即電阻R不變；電流的變化變慢，所以線圈的阻礙作用增大，即自感系數L增大，A正確，BCD錯誤。故選A。3、B【解析】

寫出核反應方程式根據質量數和電荷數守恒可以求出；，說明原子核A是，兩個核子反應結合成氘核放出的能量為Q，比結合能指的是平均一個核子釋放的能量，即為；故B正確，ACD錯誤；故選B。4、D【解析】

A．β衰變的本質是原子核內的一個中子釋放一個電子變?yōu)橘|子，故A錯誤；B．根據物理學史可知，查德威克通過α粒子轟擊鈹核的實驗，發(fā)現了中子的存在，故B錯誤；C．光子的能量，由題，則，從a能級狀態(tài)躍遷到b能級狀態(tài)時吸收波長為λ1的光子，原子從b能級狀態(tài)躍遷到c能級狀態(tài)時發(fā)射波長為λ2的光子，根據玻爾理論，a能級的能量值大于c能級的能量值所以原子從a能級狀態(tài)躍遷到c能級狀態(tài)時將要輻射波長為的光子，故C錯誤；D．根據物理學史可知，赫茲首次用實驗證實了電磁波的存在，故D正確。故選：D。5、B【解析】

AB．行星Ⅱ、行星Ⅲ滿足a=r3，據開普勒第三定律知他們的運行周期相等，令△t等于一個周期，它們與中心天體連線掃過的面積，橢圓面積小于圓面積，故A錯誤，B正確；

C．向心加速度為垂直于速度方向的加速度，行星Ⅱ與行星Ⅲ在P點時加速度相等，但行星Ⅱ在該點的向心加速度為此加速度沿P至橢圓圓心方向的分量，小于行星Ⅲ在P點時加速度，故C錯誤；

D．據，考慮到Ⅰ到Ⅱ的變軌過程應該在B點加速，有v1＜v2B，B到E過程動能向勢能轉化，有v2B＞v2E，考慮到v2E小于在E點能夠繞中心天體勻速圓周運動所需的速度vE，而vE＜v3，所以有v2E＜v3，綜上所述v2E＜v3＜v1＜v2B，故D錯誤；

故選B。6、B【解析】

汽車的初速度為，反應時間內做勻速直線運動，有：剎車過程的加速度大小為，由勻減速直線運動的規(guī)律：可得剎車距離為故安全距離為：；故B正確，ACD錯誤；故選B。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、BD【解析】

AB．在未施加電場時，A物體處于平衡狀態(tài)，當施加上電場力瞬間，A物體受到的合力為施加的電場力，故有：qE=4mg=ma解得：a=4g，方向向上B剛要離開地面時，彈簧的拉力為mg，此時A物體合力為2mg，加速度為2g，向上，從開始到B剛要離開地面過程，A物體做加速度逐漸變小的加速運動，即A物體速度一直增大，故A錯誤B正確；C．從開始到彈簧恢復原長的過程，A物體的機械能增量等于電勢能與彈性勢能的減少量的和，從彈簧恢復原長到B剛要離開地面的過程，A物體的機械能增量等于電勢能的減少量與彈性勢能的增加量的差值，故C錯誤；D．當B離開地面時，此時B受到彈簧的彈力等于B的重力，從施加電場力到B離開地面，彈簧的彈力做功為零，A上升的距離為：根據動能定理可知：解得：故D正確。故選：BD。8、AC【解析】

A．電場為勻強電場，等勢面沿水平方向，則電場線的方向沿豎直方向，帶正電的質子彎曲的方向向下，所以質子受力的方向向下，從A到B的過程中電場力做正功，所以質子的速度增大，故A正確；B．質子受力的方向向下，質子帶正電，則電場的方向向下，而沿著電場線電勢逐漸降低，故b的電勢高于c的電勢；故B錯誤；C．質子在A點的速度大小為v1，在B點的速度大小為v2，質子在沿等勢面方向的分速度不變?yōu)関1，所以質子運動的時間故C正確；D．在沿電場線的方向的位移為y=Lsinθ，由動能定理有聯立解得故D錯誤。故選AC。9、AC【解析】

AB．對小球受力分析，如圖共點力平衡N1=N2cosθ，mg=N2sinθ隨著θ減小，根據公式可知N1、N2都在增大，A正確，B錯誤；C．根據共點力平衡可知，兩擋板對小球的作用力的合力始終不變，大小等于小球的重力，所以作用力的合力不變，C正確；D．若將左側擋板撤走，右側擋板對小球的作用力也為零，小球做自由落體運動，D錯誤。故選AC。10、AB【解析】

由圖看出,P、Q兩點平衡位置間的距離等于半個波長,因簡諧波傳播過程中,在一個周期內傳播一個波長,所以振動形式從P傳到Q需要半個周期,故A正確；P、Q的振動情況總是相反,所以在振動過程中,它們的位移大小總是相等,故B正確；若圖示時刻P在平衡位置或最大位移處,在內,P點通過的路程為:,而實際上圖示時刻,P點不在平衡位置或最大位移處,在內，P點通過的路程不等于20cm，故C錯誤；圖示時刻,Q點向下運動,速度減小,所以從圖示位置運動到波谷的時間大于,再從波谷運動到平衡位置的時間為,所以經過,Q點沒有回到平衡位置.故D錯誤.故選AB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、200【解析】

（1）[1][2]毫安表示數為3mA時，由閉合電路的歐姆定律，有若選電源，則滑動變阻器電阻為，兩個滑動變阻器均達不到，所以只能選電源，此時滑動變阻器電阻為，只能選。（2）[3]毫安表示數為1mA時，拉力最大，由閉合電路的歐姆定律，有由圖1有解得拉力最大值為200N。電子測力計的量程200N。12、4.700AC2.76平衡摩擦力過度【解析】

（1）[1]螺旋測微器的精確度為0.01mm，主尺的讀書為，讀數為。（2）[2]AB．本實驗研究小車受到的合力對小車所做的功與小車動能的改變量之間的關系，可認為小車受到的合力與重物的重力大小相等，故需要平衡摩擦力，且滿足重物的質量遠小于小車和遮光條的總質量，B錯誤A正確；C．需調節(jié)水平軌道左端滑輪的高度，使連接光電門的細線與軌道平行，C正確。故選AC。（3）[3]小車及遮光條經過光電門的速度增加的動能。（4）[4]因為平衡摩擦力后，可將重物的重力視為小車受到的合力，所以用重力乘于小車釋放點到光電門的距離s計算拉力所做的功，即。（4）[5]實驗中，讓重物的質量遠小于小車及遮光條的總質量，則平衡摩擦力后，可將重物的重力視為小車受到的合力，則分析可知造成總是略大于W是平衡摩擦力過度造成的。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）F，方向豎直向下；（2）；（3）不能，【解析】

（1）設在A點軌道對小球向上的