2022屆江蘇省南京市江浦高級中學(xué)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:1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)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、木箱內(nèi)的地板上放置一個5kg的物體，鋼繩吊著木箱靜止在某一高度處。從計時時刻開始鋼繩拉著木箱向上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，加速度為4m/s2，至第3s末鋼繩突然斷裂，此后木箱先向上做勻減速運(yùn)動，到達(dá)最高點(diǎn)后開始豎直下落，7s末落至地面。木箱在空中運(yùn)動的過程中地板始終保持水平，重力加速度取10m/s2。下列說法正確的是（）A．第2秒末物體的重力增大到70NB．第4秒末物體對木箱地板的壓力為70NC．第4秒末物體對木箱地板的壓力為50ND．第6秒末物體對木箱地板的壓力為02、一電荷量為q的正點(diǎn)電荷位于電場中A點(diǎn)，具有的電勢能為Ep，則A點(diǎn)的電勢為EqP．若把該點(diǎn)電荷換為電荷量為2q的負(fù)點(diǎn)電荷，則A點(diǎn)的電勢為（）A．B．C．D．3、2019年4月10日，全球多地同步公布了人類歷史上第一張黑洞照片。黑洞是一種密度極大，引力極大的天體，以至于光都無法逃逸。黑洞的大小由史瓦西半徑公式R=決定，其中萬有引力常量G=6.67×10－11N·m2/kg2，光速c=3.0×108m/s，天體的質(zhì)量為M。已知地球的質(zhì)量約為6×1024kg，假如它變成一個黑洞，則“地球黑洞”的半徑約為（）A．9μm B．9mm C．9cm D．9m4、2018年12月8日我國嫦娥四號探測器成功發(fā)射,實(shí)現(xiàn)人類首次在月球背面無人軟著陸。通過多次調(diào)速讓探月衛(wèi)星從近地環(huán)繞軌道經(jīng)地月轉(zhuǎn)移軌道進(jìn)入近月環(huán)繞軌道。已知地球與月球的質(zhì)量之比及半徑之比分別為a、b,則關(guān)于近地衛(wèi)星與近月星做勻速圓周運(yùn)動的下列判斷正確的是A．加速度之比約為B．周期之比約為C．速度之比約為D．從近地軌道進(jìn)入到地月轉(zhuǎn)移軌道,衛(wèi)星必須減速5、如圖，一根長直導(dǎo)線豎直放置，通以向上的電流。直導(dǎo)線與銅圓環(huán)緊貼但相互絕緣，且導(dǎo)線經(jīng)過環(huán)心O。下述各過程中，銅環(huán)中有感應(yīng)電流的是（）A．環(huán)豎直向上勻速運(yùn)動B．環(huán)繞環(huán)心O勻速轉(zhuǎn)動C．環(huán)向左勻速運(yùn)動D．環(huán)以導(dǎo)線為軸勻速轉(zhuǎn)動6、如圖所示，質(zhì)量相同的兩物體a、b，用不可伸長的輕繩跨接在同一光滑的輕質(zhì)定滑輪兩側(cè)，a在水平桌面的上方，b在水平粗糙桌面上．初始時用力壓住b使a、b靜止，撤去此壓力后，a開始運(yùn)動，在a下降的過程中，b始終未離開桌面．在此過程中A．a(chǎn)的動能一定小于b的動能B．兩物體機(jī)械能的變化量相等C．a(chǎn)的重力勢能的減小量等于兩物體總動能的增加量D．繩的拉力對a所做的功與對b所做的功的代數(shù)和為正二、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、一定質(zhì)量的理想氣體，其狀態(tài)變化的圖象如圖所示，其中過程氣體既不吸熱、也不放熱，過程氣體體積不變。對此下列說法正確的是（）A．過程中，外界對氣體做功B．過程中，氣體分子的平均動能不變C．過程中，單位時間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)增多D．過程中，氣體溫度降低E.過程中，單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)減少8、如圖所示，將質(zhì)量為m的小球用橡皮筋懸掛在豎直墻的O點(diǎn)，小球靜止在Q點(diǎn)，P為O點(diǎn)正下方一點(diǎn)，OP間的距離等于橡皮筋原長，在P點(diǎn)固定一光滑圓環(huán)，橡皮筋穿過圓環(huán)?，F(xiàn)對小球施加一個外力F，使小球沿以PQ為直徑的圓弧緩慢向上運(yùn)動，不計一切阻力，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A．小球在Q向P運(yùn)動的過程中外力F的方向始終跟橡皮筋垂直B．小球在Q向P運(yùn)動的過程中外力F的方向始終水平向右C．小球在Q向P運(yùn)動的過程中外力F逐漸增大D．小球在Q向P運(yùn)動的過程中外力F先變大后變小9、一列簡諧橫波沿軸正方向傳播，在處的質(zhì)元的振動圖線如圖1所示，在處的質(zhì)元的振動圖線如圖2所示。下列說法正確的是（）A．該波的周期為12sB．處的質(zhì)元在平衡位置向上振動時，處的質(zhì)元在波峰C．在內(nèi)處和處的質(zhì)元通過的路程均為6cmD．該波的波長不可能為8m10、如圖所示，在一電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場中放一金屬空心導(dǎo)體，圖中a、b分別為金屬導(dǎo)體內(nèi)部與空腔中的兩點(diǎn)，當(dāng)達(dá)到靜電平衡狀態(tài)后，則有（）A．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度都為零 B．a(chǎn)點(diǎn)電場強(qiáng)度為零，b點(diǎn)不為零C．a(chǎn)、b點(diǎn)的電勢相等 D．a(chǎn)點(diǎn)電勢比b點(diǎn)電勢高三、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）某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的裝置，做驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)。當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹椋?1)電磁鐵通過鐵夾固定在鐵架臺上，給電磁鐵通電，小球被吸在電磁鐵下方（光電門的正上方）。電磁鐵斷電，小球由靜止釋放，測得小球通過光電門所用時間為，測得小球直徑為，電磁鐵下表面到光電門的距離為，根據(jù)測得數(shù)值，得到表達(dá)式_______（用已知和測得的物理量表示）在誤差允許的范圍內(nèi)成立，則機(jī)械能守恒定律得到驗(yàn)證；(2)若保持電磁鐵位置不變，改變光電門的位置，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，得到多組及小球通過光電門的時間，為了能通過圖像直觀地得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果，需要作出_____（填“”“”“”或“”）圖像，當(dāng)圖像是一條過原點(diǎn)的傾斜直線時，且在誤差允許的范圍內(nèi)，斜率等于___________（用已知和測得的物理量表示），則機(jī)械能守恒定律得到驗(yàn)證；(3)下列措施可以減小實(shí)驗(yàn)誤差的是______。A．選用直徑較小，質(zhì)量較大的小球B．選用直徑較大，質(zhì)量較大的小球C．電磁鐵下表面到光電門的距離適當(dāng)大些D．盡量讓小球球心通過光電門12．（12分）從坐標(biāo)原點(diǎn)O產(chǎn)生的簡諧橫波分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播，t=0時刻波的圖像如圖所示，此時波剛好傳播到M點(diǎn)，x=1m的質(zhì)點(diǎn)P的位移為10cm，再經(jīng)，質(zhì)點(diǎn)P第一次回到平衡位置，質(zhì)點(diǎn)N坐標(biāo)x=-81m（圖中未畫出），則__________________．A．波源的振動周期為1.2sB．波源的起振方向向下C．波速為8m/sD．若觀察者從M點(diǎn)以2m/s的速度沿x軸正方向移動，則觀察者接受到波的頻率變大E．從t=0時刻起，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)N第一次到達(dá)波峰位置時，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為5.2m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）如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy的第四象限有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場。磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，一質(zhì)量，電荷量的粒子（重力不計），從點(diǎn)沿紙面以方向與軸負(fù)方向夾角，大小不同的速度射入磁場，已知，：(1)若粒子垂直x軸飛出，求粒子在磁場中飛行時間；(2)若粒子不能進(jìn)入x軸上方，求粒子速度大小滿足的條件。14．（16分）如圖所示，光滑軌道槽ABCD與粗糙軌道槽GH（點(diǎn)G與點(diǎn)D在同一高度但不相交，F(xiàn)H與圓相切）通過光滑圓軌道EF平滑連接，組成一套完整的軌道，整個裝置位于豎直平面內(nèi)?，F(xiàn)將一質(zhì)量的小球甲從AB段距地面高處靜止釋放，與靜止在水平軌道上、質(zhì)量為1kg的小球乙發(fā)生完全彈性碰撞。碰后小球乙滑上右邊斜面軌道并能通過軌道的最高點(diǎn)E點(diǎn)。已知CD、GH與水平面的夾角為θ=37°，GH段的動摩擦因數(shù)為μ=0.25，圓軌道的半徑R＝0.4m，E點(diǎn)離水平面的豎直高度為3R（E點(diǎn)為軌道的最高點(diǎn)），（，，）求兩球碰撞后：（1）小球乙第一次通過E點(diǎn)時對軌道的壓力大??；（2）小球乙沿GH段向上滑行后距離地面的最大高度；（3）若將小球乙拿走，只將小球甲從AB段離地面h處自由釋放后，小球甲又能沿原路徑返回，試求h的取值范圍。15．（12分）如圖所示的坐標(biāo)系內(nèi)，直角三角形OPA區(qū)域內(nèi)有一方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場。在x軸上方，三角形磁場區(qū)域右側(cè)存在一個與三角形OP邊平行的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E，方向斜向下并與x軸的夾角為30°，已知OP邊的長度為L，有一不計重力、質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從靜止開始經(jīng)加速電場加速后，以v0的速度從A點(diǎn)垂直于y軸射入磁場；一段時間后，該粒子在OP邊上某點(diǎn)以垂直于OP邊方向射入電場，最終速度方向垂直于x軸射出電場。求：(1)加速電壓及勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小(2)帶電粒子到達(dá)x軸時的動能與帶電粒子剛進(jìn)入磁場時動能的比值(3)帶電粒子從射入磁場到運(yùn)動至x軸的時間

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】

A．第2秒末，物體的加速度向上，物體處于超重狀態(tài)，但物體的重力不會隨著物體的運(yùn)動狀態(tài)變化而變化，故A錯誤；BC．第4秒末物體的加速度為重力加速度g，物體處于完全失重狀態(tài)，物體對木箱地板的壓力為0，故BC錯誤；D．第6秒末物體的加速度為重力加速度g，物體處于完全失重狀態(tài)，物體對木箱地板的壓力為0，故D正確。故選D。2、C【解析】根據(jù)電勢的物理意義：電勢是反映電場本身性質(zhì)的物理量，僅由電場本身決定，與試探電荷無關(guān)．可知，將該點(diǎn)電荷換為電荷量為2q的負(fù)點(diǎn)電荷，A點(diǎn)的電勢不變，故C正確，ABD錯誤；故選C.3、B【解析】

根據(jù)題意，將已知量代入公式得ACD錯誤，B正確。故選B。4、B【解析】

A．根據(jù)可知，，選項A錯誤；B．由可得，，選項B正確；C．根據(jù)可得，選項C錯誤；D．從近地軌道進(jìn)入到地月轉(zhuǎn)移軌道，衛(wèi)星必須要多次加速變軌，選項D錯誤。5、C【解析】

AD．直導(dǎo)線中通以恒定的電流時，產(chǎn)生穩(wěn)恒的磁場，根據(jù)安培定則判斷可知，直導(dǎo)線兩側(cè)的磁場方向相反，由于左右對稱，當(dāng)環(huán)豎直向上、向下勻速運(yùn)動或以直導(dǎo)線為軸轉(zhuǎn)動，穿過銅環(huán)的磁通量始終為零，保持不變，所以沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，AD錯誤；B．環(huán)繞環(huán)心O勻速轉(zhuǎn)動，穿過銅環(huán)的磁通量始終為零，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，B錯誤；C．環(huán)向左勻速運(yùn)動，磁通量增加，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，C正確。故選C。6、A【解析】

A．輕繩兩端沿繩方向的速度分量大小相等，故可知a的速度等于b的速度沿繩方向的分量，a的動能比b的動能小，A正確；BC．因?yàn)閎與地面有摩擦力，運(yùn)動時有熱量產(chǎn)生，所以該系統(tǒng)機(jī)械能減少，而B、C兩項的說法均為系統(tǒng)機(jī)械能守恒的表現(xiàn)，故B、C錯誤；D．輕繩不可伸長，兩端分別對a、b做功大小相等，一負(fù)一正，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、ACE【解析】

A．過程，氣體體積減小，則外界對氣體做功。所以A正確；B．過程，由題意知該過程氣體既不吸熱、也不放熱，由熱力學(xué)第一定律知?dú)怏w內(nèi)能一定增加，則理想氣體分子的平均動能一定增大。所以B錯誤；C．過程，氣體體積不變而壓強(qiáng)增大，體積不變則單位體積的氣體分子數(shù)不變，壓強(qiáng)增大則氣體的溫度一定升高，氣體分子的熱運(yùn)動更加劇烈，分子在單位時間內(nèi)與器壁單位面積的碰撞次數(shù)增多。所以C正確；D．過程，由（常數(shù)）知?dú)怏w溫度升高。所以D錯誤；E．過程中，氣體體積增大，則單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)減少。所以E正確。故選ACE。8、AC【解析】

設(shè)圓的半徑為R，則OP為橡皮筋的原長，設(shè)勁度系數(shù)為k，開始時小球二力平衡有當(dāng)移動到橡皮筋與豎直方向成角時，受力分析：彈力大小為所以有且方向跟橡皮筋垂直，移動過程中一直增大，一直增大，一直增大，AC正確，BD錯誤。故選AC。9、AB【解析】

A．由圖可知，該波的周期為12s。故A正確；

B．由圖可知，t=3s時刻，x=12m處的質(zhì)元在平衡位置向上振動時，x=18m處的質(zhì)元在波峰，故B正確；

C．由圖可知，該波的振幅為4cm，圓頻率由圖1可知，在t=0時刻x=12m處的質(zhì)點(diǎn)在-4cm處，則其振動方程4s時刻質(zhì)元的位置所以x=12m處的質(zhì)元通過的路程s12=4cm+2cm=6cm據(jù)圖2知t=0s時，在x=18m處的質(zhì)元的位移為0cm，正通過平衡位置向上運(yùn)動，其振動方程為在t=4s時刻，在x=18m處的質(zhì)元的位移所以在0～4s內(nèi)x=18m處的質(zhì)元通過的路程x18＝4cm+(4?2)cm≈4.54cm＜6cm故C錯誤；

D．由兩圖比較可知，x=12m處比x=18m處的質(zhì)元可能早振動T，所以兩點(diǎn)之間的距離為x＝(n+)λ（n=0、1、2、3…）所以（n=0、1、2、3…）n=0時，波長最大，為故D錯誤；故選AB。10、AC【解析】

AB．金屬空心導(dǎo)體放在勻強(qiáng)電場中，出現(xiàn)靜電感應(yīng)現(xiàn)象，最終處于靜電平衡狀態(tài)，導(dǎo)體內(nèi)部的場強(qiáng)處處為零，所以a、b兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度都為零，A正確，B錯誤；CD．處于靜電平衡的導(dǎo)體上，以及導(dǎo)體的內(nèi)部的電勢處處相等，即為等勢體，則a點(diǎn)電勢等于b點(diǎn)電勢，C正確，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、ACD【解析】

(1)[1]由機(jī)械能守恒有故要驗(yàn)證的表達(dá)式為。(2)[2][3]由得即為了直觀地得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果，應(yīng)作圖像，在誤差允許的范圍內(nèi)圖像的斜率為，則機(jī)械能守恒定律得到驗(yàn)證。(3)[4]AB．為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選用質(zhì)量大、體積小的小球，選項A正確，選項B錯誤；CD．電磁鐵下表面到光電門的距離適當(dāng)大些可以減小長度及速度測量的誤差，盡量讓小球球心通過光電門，減小因小球遮光長度不是直徑引起的誤差，選項C、D正確。故填A(yù)CD。12、ABE【解析】AC、由函數(shù)關(guān)系可得本題說對應(yīng)的數(shù)學(xué)函數(shù)為：，由題條件可知當(dāng)x=1時，y=10cm,代入解得，P點(diǎn)在經(jīng)過第一次回到平衡位置，所以在波的傳播方向0.1s前進(jìn)了1m，所以波速為周期，故A正確；C錯誤；B、t=0時刻波剛好傳播到M點(diǎn)，則M點(diǎn)的振動方向即為波源的起振方向，結(jié)合波振動方向的判斷方法知波源的起振方向向下，故B正確；D、若觀察者從M點(diǎn)以2m/s的速度沿x軸正方向移動，由多普勒效應(yīng)知觀察者接受到波的頻率變小，故D錯誤；E、波傳播到N需要，剛傳到N點(diǎn)時N的振動方向向下，那么再經(jīng)過，所以質(zhì)點(diǎn)P一共振動了所以,在此過程中質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動的路程為:

故E正確；綜上所述本題答案是:ABE點(diǎn)睛：根據(jù)波的傳播方向得到質(zhì)點(diǎn)P的振動方向,進(jìn)而得到振動方程,從而根據(jù)振動時間得到周期;

由P的坐標(biāo)得到波的波長,進(jìn)而得到波速;根據(jù)N點(diǎn)位置得到波峰傳播距離,從而求得波的運(yùn)動時間,即可根據(jù)時間求得質(zhì)點(diǎn)P的運(yùn)動路程.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)；(2)【解析】

(1)帶電粒子僅在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動，軌跡如圖甲所示，由幾何關(guān)系可得則解得飛行時間甲(2)若帶電粒子不從x軸射出，臨界軌跡如圖乙所示。乙由幾何關(guān)系得解得由解得當(dāng)時粒子不能進(jìn)入x軸上方