2021-2022學年湖南省普通高中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．答卷前，考生務必將自己的姓名、準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題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結束后，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、對以下幾位物理學家所做的科學貢獻，敘述正確的是（）A．德布羅意認為任何一個運動的物體，小到電子、質子、中子，大到行星、太陽都有一種波與之相對應，這種波叫物質波B．愛因斯坦通過對黑體輻射現象的研究，提出了量子說C．盧瑟福通過a粒子散射實驗，發(fā)現了質子和中子，提出了原子的核式結構模型D．貝克勒爾通過對氫原子光譜的分析，發(fā)現了天然放射現象2、如圖所示，一質量為M的楔形木塊放在水平桌面上，它的頂角為90°，兩底角為α和β；a、b為兩個位于斜面上質量均為m的小木塊，已知所有接觸面都是光滑的．現發(fā)現a、b沿斜面下滑，而楔形木塊靜止不動，這時楔形木塊對水平桌面的壓力等于（）A．Mg+mgB．Mg+2mgC．Mg+mg（sinα+sinβ）D．Mg+mg（cosα+cosβ）3、如圖，一個重為10N的大砝碼，用細線懸掛在O點，現在用力F拉砝碼，使懸線偏離豎直方向θ=60°時處于靜止狀態(tài)，此時所用拉力F的值不可能為A．5.0NB．NC．ND．10.0N4、如圖所示，正三角形ABC區(qū)域內存在的磁感應強度大小為B，方向垂直其面向里的勻強磁場，三角形導線框abc從A點沿AB方向以速度v勻速穿過磁場區(qū)域。已知AB=2L，ab=L，∠b=，∠C=，線框abc三邊阻值均為R，ab邊與AB邊始終在同一條直線上。則在線圈穿過磁場的整個過程中，下列說法正確的是（）A．磁感應電流始終沿逆時針方向B．感應電流一直增大C．通過線框某截面的電荷量為D．c、b兩點的最大電勢差為5、如圖所示，MON是豎直平面內的光滑直角支架，小球p和q通過一根輕繩連接且它們都套在支架上。對p球施加一個沿ON桿水平向右的拉力F，使q球緩慢上升，則此過程中（）A．力F增大 B．力F減小C．p球受到的支持力增大 D．p球受到的支持力減小6、4月1日，由于太陽光不能照射到太陽能電池板上，“玉兔二號”月球車開始進入第十六個月夜休眠期。在之后的半個月內，月球車采用同位素電池為其保暖供電，已知是人工放射性元素，可用中子照得到。衰變時只放出射線，其半衰期為88年。則（）A．用中子輻照Np237制造Pu238時將放出電子B．Pu238經一次衰變會有兩個質子轉變?yōu)閮蓚€中子C．Pu238經一次衰變形成的新核含有144個中子D．當到達下個月晝太陽能電池板工作時，Pu238停止衰變不再對外供電二、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，在光滑水平桌面上有一xOy平面直角坐標系，y軸右側有兩根完全相同的均勻金屬絲M和N連接成閉合回路，金屬絲M的形狀滿足，電阻為R。在y軸左側有垂直于桌面向下的勻強磁場，磁感應強度大小為B，磁場寬度為，兩金屬絲在沿x軸負方向的外力作用下，以速度v勻速穿過磁場，下列判斷正確的是A．金屬絲中感應電流先沿逆時針方向后沿順時針方向B．金屬絲中感應電流的最大值為C．金屬絲運動過程中外力的最大功率為D．金屬絲穿過磁場過程中產生的熱量為8、如圖所示，一定質量的理想氣體從狀態(tài)A依次經過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A．其中，A→B和C→D為等溫過程，B→C和D→A為絕熱過程．該循環(huán)過程中，下列說法正確的是__________．A．A→B過程中，氣體對外界做功，吸熱B．B→C過程中，氣體分子的平均動能增加C．C→D過程中，單位時間內碰撞單位面積器壁的分子數減少D．D→A過程中，氣體分子的速率分布曲線發(fā)生變化E.該循環(huán)過程中，氣體吸熱9、如圖所示，上、下表面平行的玻璃磚置于空氣中，一束復色光斜射到上表面，穿過玻璃后從下表面射出，分成a、b兩束單色光。下列說法中正確的是()A．a、b兩束單色光相互平行B．a光在玻璃中的傳播速度大于b光C．在玻璃中a光全反射的臨界角大于b光D．用同一雙縫干涉裝置進行實驗，a光的條紋間距小于b光的條紋間距10、如圖所示，在水平向左的勻強電場中，可視為質點的帶負電物塊，以某一初速度從足夠長的絕緣斜面上的A點，沿斜面向下運動，經C點到達B點時，速度減為零，然后再返回到A點。已知斜面傾角θ=30°，物塊與斜面間的動摩擦因數，整個過程斜面均保持靜止，物塊所帶電量不變。則下列判斷正確的是（）A．物塊在上滑過程中機械能一定減小B．物塊在上滑過程中，增加的重力勢能一定大于減少的電勢能C．物塊下滑時經過C點的動能一定大于上滑時經過C點的動能D．物塊在下滑過程中，斜面與地面之間的摩擦力一定為零三、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）某同學在驗證合外力一定，物體的質量與加速度的關系時，采用圖甲所示的裝置及數字化信息系統(tǒng)獲得了小車的加速度a與小車質量M(包括所放砝碼及傳感器的質量)的對應關系圖象，如圖乙所示．實驗中所掛鉤碼的質量20g，實驗中選用的是不可伸長的輕繩和光滑的輕質定滑輪．(1)實驗開始時，他先調節(jié)木板上定滑輪的高度，使牽引小車的輕繩與木板平行．他這樣做的目的是下列哪一個_____________；(填字母代號)A．可使位移傳感器測出的小車的加速度更準確B．可以保證小車最終能夠做直線運動C．可在平衡摩擦力后使細繩拉力等于小車所受的合力(2)由圖乙可知，圖線不過原點O，原因是_____________________________；(3)該圖線的初始段為直線，該段直線的斜率最接近的數值是_____________．A．30B．0.3C．20D．0.212．（12分）利用打點計時器（用頻率為的交流電）研究“勻變速直線運動的規(guī)律”。如圖所示為實驗中打點計時器打出的一條點跡清晰的紙帶，O是打點計時器打下的第一個點，相鄰兩個計數點之間還有四個點沒有畫出（1）相鄰兩計數點之間的時間間隔為________s（2）實驗時要在接通打點計時器電源之________（填“前”或“后”）釋放紙帶（3）將各計數點至O點的距離依次記為、、、、…，測得，，，。請計算打點計時器打下C點時紙帶的速度大小為___；紙帶的加速度大小為________（結果均保留兩位有效數字）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）為測量水晶印章的折射率，某同學在水平桌面鋪上一張白紙，然后將印章立放在白紙上，用紅色激光筆從O點照射該印章的一個側面，激光所在的豎直平面與印章的右側面垂直，其正視圖如圖所示。已知該印章的水平截面是d=3cm的正方形，當光以θ=60°的入射角向右側面照射時，印章右側的白紙上出現了兩個亮點M和N（M點位于N點的右方），測得兩亮點間的距離s=2cm，不考慮光在印章表面的多次反射。(i)作出光從O點入射至形成M、N兩亮點的光路圖；(ii)求水晶印章對紅色光的折射率n。14．（16分）空間存在如圖所示的相鄰磁場，磁場I垂直紙面向內，磁感應強度為B，磁場II垂直紙面向外，寬度為?，F讓質量為m帶電量為q的粒子以以水平速度v垂直磁場I射入磁場中，當粒子a從磁場II邊緣C處射出時，速度也恰好水平。若讓質量為2m、帶電量為q的粒子b從a下方處水平射入磁場I中，最終粒子b也恰好從C處水平射出。已知粒子以在磁場I中運動的時間是磁場II中運動的時間的2倍，且，不計粒子重力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求（1）粒子a在磁場中運動的時間；（2）粒子a、b的速度大小之比。15．（12分）如圖所示，水平面內足夠長的光滑平行金屬導軌相距為L，左端連接阻值為R的電阻，導體棒MN垂直導軌放置，與導軌接觸良好。整個裝置處于方向豎直向下、范圍足夠大的非勻強磁場中，沿導軌建立x軸，磁場的磁感應強度滿足關系B=B0+kx。t=0時刻，棒MN從x=0處，在沿+x軸水平拉力作用下以速度v做勻速運動，導軌和導體棒電阻不計，求：（1）t=0時刻，電阻R消耗的電功率P0；（2）運動過程中水平拉力F隨時間t變化關系式；（3）0~t1時間內通過電阻R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、A【解析】

A．德布羅意認為任何一個運動的物體，小到電子、質子、中子，大到行星、太陽都有一種波與之相對應，這種波叫物質波，故A正確；B．普朗克通過對黑體輻射現象的研究，提出了量子說，故B錯誤；C．盧瑟福通過a粒子散射實驗，提出了原子的核式結構模型，該實驗沒有發(fā)現質子和中子，故C錯誤；D．貝克勒爾發(fā)現了天然放射現象，但并不是通過對氫原子光譜的分析發(fā)現的，故D錯誤。故選A。2、A【解析】

本題由于斜面光滑，兩個木塊均加速下滑，分別對兩個物體受力分析，求出其對斜面體的壓力，再對斜面體受力分析，求出地面對斜面體的支持力，然后根據牛頓第三定律得到斜面體對地面的壓力。【詳解】對木塊a受力分析，如圖，受重力和支持力

由幾何關系，得到：N1=mgcosα故物體a對斜面體的壓力為：N1′=mgcosα…①同理，物體b對斜面體的壓力為：N2′=mgcosβ…②對斜面體受力分析，如圖，根據共點力平衡條件，得到：N2′cosα-N1′cosβ=0…③F支-Mg-N1′sinβ-N2′sinα=0…④根據題意有：α+β=90°…⑤由①～⑤式解得：F支=Mg+mg根據牛頓第三定律，斜面體對地的壓力等于Mg+mg；故選：A?！军c睛】本題關鍵先對木塊a和b受力分析，求出木塊對斜面的壓力，然后對斜面體受力分析，根據共點力平衡條件求出各個力。也可以直接對三個物體整體受力分析，然后運用牛頓第二定律列式求解，可使解題長度大幅縮短，但屬于加速度不同連接體問題，難度提高。3、A【解析】

ABCD．以物體為研究對象，根據圖解法可知，當拉力F與細線垂直時最?。鶕胶鈼l件得F的最小值為：Fmin=Gsin60°=N，當拉力水平向右時，拉力F=Gtan60°=N；所用拉力F的值不可能為A，B、C、D都有可能，故A正確，BCD錯誤.4、D【解析】

A．當三角形導線框abc從A點沿AB運動到B點時，穿過線圈的磁通量一直增大，此時線圈產生一個逆時針電流；而后線圈逐漸離開磁場，磁通量減少，線圈產生一個順時針電流，故A錯誤；B．根據公式E=BLv可知，感應電流先增大后減小，B錯誤；C．由公式故C錯誤；D．當線框a點剛到達B點時，線框中的感應電動勢電流所故D正確。故選D。5、A【解析】

CD．p和q整體分析，p球受到的支持力等于整體重力，故p球受到的支持力不變；故CD錯誤；AB．p和q整體分析，拉力F等于OM桿對q球的彈力；對q球分析，設輕繩與OM桿的夾角為，則q球上升過程中，角變大、變大，故F變大，A正確，B錯誤。故選A。6、A【解析】

A．用中子輻照Np237時的核反應方程為根據核反應方程可知，有電子放出，故A正確；BC．Pu238經一次衰變，衰變方程為Pu238經一次衰變會把2個質子和2個中子作為一個整體拋射出來，衰變后形成的新核中有中子數為（個）故BC錯誤；D．放射性元素有半衰期是由放射性元素本身決定的，與外界環(huán)境無關，故D錯誤。故選A。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、AB【解析】

A．導體切割磁感線，根據右手定則可知，金屬絲進入磁場過程中感應電流沿逆時針方向，離開磁場過程中感應電流沿順時針方向，A正確；B．金屬絲在磁場中切割磁感線的最大有效長度為：最大的感應電動勢：最大感應電流：B正確；C．導體棒勻速運動，外力與安培力等大反向，最大外力：最大功率：C錯誤；D．根據金屬絲形狀的表達式可知回路中產生的是正弦式交變電流，電流的有效值：電流存在的時間：根據焦耳定律：D錯誤。故選AB。8、ADE【解析】

過程中，體積增大，氣體對外界做功，過程中，絕熱膨脹，氣體對外做功，溫度降低，過程中，等溫壓縮，過程中，絕熱壓縮，外界對氣體做功，溫度升高．【詳解】A.過程中，體積增大，氣體對外界做功，溫度不變，內能不變，氣體吸熱，故A正確；B.過程中，絕熱膨脹，氣體對外做功，內能減小，溫度降低，氣體分子的平均動能減小，故B錯誤；C.過程中，等溫壓縮，體積變小，分子數密度變大，單位時間內碰撞單位面積器壁的分子數增多，故C錯誤；D.過程中，絕熱壓縮，外界對氣體做功，內能增加，溫度升高，分子平均動能增大，氣體分子的速率分布曲線發(fā)生變化，故D正確；E.該循環(huán)中，氣體對外做功大于外界對氣體做功，即；一個循環(huán)，內能不變，，根據熱力學第一定律，，即氣體吸熱，故E正確；故選ADE【點睛】本題考查了理想氣體狀態(tài)方程的應用，根據圖象判斷出氣體體積如何變化，從而判斷出外界對氣體做功情況，再應用熱力學第一定律與題目所給條件即可正確解題；要知道：溫度是分子平均動能的標志，理想氣體內能由問題溫度決定．9、AD【解析】

A．據題意，通過平行玻璃磚的光，出射光線與入射光線平行，故選項A正確；B．單色光a偏折程度較大，則a光的折射率較大，據v＝可知，在介質中a光的傳播速度較小，故選項B錯誤；C．據sinC＝可知，a光發(fā)生全反射的臨界角較小，故選項C錯誤；D．a光折射率較大，a光的波長較小，又據Δx＝λ可知，a光進行雙縫干涉實驗時條紋間距較小，故選項D正確。10、CD【解析】

A．上滑過程中滿足則電場力做功大于摩擦力做功，即除重力以外的其它力對物體做正功，則物體的機械能增加，選項A錯誤；B．上滑過程中由動能定理則則物塊在上滑過程中，增加的重力勢能一定小于減少的電勢能，選項B錯誤；C．由于滑塊下滑經過C點往下運動，再返回到C點時有摩擦力做功，則由能量關系可知物塊下滑時經過C點的動能一定大于上滑時經過C點的動能，選項C正確；D．當不加電場力時，由于斜面對物體的支持力為N=mgcos30°摩擦力f=μmgcos30°=mgsin30°可知支持力和摩擦力的合力方向豎直向上；當加電場力后，支持力和摩擦力成比例關系增加，則摩擦力和支持力的合力仍豎直向上，根據牛頓第三定律，則物塊給斜面的摩擦力和壓力的方向豎直向下，可知斜面在水平方向受力為零，則斜面所受地面的摩擦力為零，選項D正確。故選CD。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）C（2）平衡摩擦力使長木板的傾角過大；（3）D【解析】

（1）實驗開始時，他先調節(jié)木板上定滑輪的高度，使牽引小車的輕繩與木板平行．他這樣做的目的是可在平衡摩擦力后使細繩拉力等于小車所受的合力，故選C.（2）由F+F1=Ma解得由圖乙可知，圖線不過原點O，在a軸上有正截距，可知存在與F相同方向的力，可知原因是平衡摩擦力使長木板的傾角過大；（3）根據可知圖線斜率等于F，則最接近的數值是F=mg=0.02×10N=0.2N.故選D.12、0.1后0.240.80【解析】

（1）[1]頻率為的交流電，相