山西省呂梁市離石區(qū)2022年高三第五次模擬考試物理試卷含解析

2021-2022學年高考物理模擬試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y束后，請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、如圖所示，一閉合的金屬圓環(huán)從靜止開始下落，穿過一豎直懸掛的條形磁鐵，磁鐵的N極向上，在運動過程中，圓環(huán)的中心軸線始終與磁鐵的中軸線保持重合，則下列說法中正確的是A．對于金屬圓環(huán)來說，在AB段磁通量向下B．條形磁體的磁感線起于N極，終于S極，磁感線是不閉合的C．自上向下看，在AB段感應電流沿順時針方向D．自上向下看，在AB段感應電流沿逆時針方向2、雙星系統(tǒng)由兩顆相距較近的恒星組成，每顆恒星的半徑都遠小于兩顆星球之間的距離，而且雙星系統(tǒng)一般遠離其他天體。如圖所示，相距為L的M、N兩恒星繞共同的圓心O做圓周運動，M、N的質量分別為m1、m2，周期均為T。若另有間距也為L的雙星P、Q，P、Q的質量分別為2m1、2m2，則()A．P、Q運動的軌道半徑之比為m1∶m2B．P、Q運動的角速度之比為m2∶m1C．P、Q運動的周期均為TD．P與M的運動速率相等3、如圖所示，在某一水平地面上的同一直線上，固定一個半徑為R的四分之一圓形軌道AB，軌道右側固定一個傾角為30°的斜面，斜面頂端固定一大小可忽略的輕滑輪，輕滑輪與OB在同一水平高度。一輕繩跨過定滑輪，左端與圓形軌道上質量為m的小圓環(huán)相連，右端與斜面上質量為M的物塊相連。在圓形軌道底端A點靜止釋放小圓環(huán)，小圓環(huán)運動到圖中P點時，輕繩與軌道相切，OP與OB夾角為60°；小圓環(huán)運動到B點時速度恰好為零。忽略一切摩擦力阻力，小圓環(huán)和物塊均可視為質點，物塊離斜面底端足夠遠，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A．小圓環(huán)到達B點時的加速度為B．小圓環(huán)到達B點后還能再次回到A點C．小圓環(huán)到達P點時，小圓環(huán)和物塊的速度之比為2：D．小圓環(huán)和物塊的質量之比滿足4、一質點沿x軸正方向做直線運動，通過坐標原點時開始計時，其－t的圖象如圖所示，則A．質點做勻速直線運動，速度為0.5m/sB．質點做勻加速直線運動，加速度為0.5m/s2C．質點在1s末速度為1.5m/sD．質點在第1s內的平均速度0.75m/s5、有關科學發(fā)現(xiàn)，下列說法中正確的是（）A．查德威克在原子核人工轉變的實驗中發(fā)現(xiàn)了質子B．湯姆孫通過α粒子散射實驗，發(fā)現(xiàn)了原子核具有一定的結構C．盧瑟福依據(jù)α粒子散射實驗，提出了原子核內部存在著質子D．最近探測到13億年前兩個黑洞撞擊產生的引力波是利用了激光干涉的原理6、北斗三號導航衛(wèi)星系統(tǒng)由三種不同軌道的衛(wèi)星組成，其中24顆是地球中圓軌道衛(wèi)星，其軌道形狀為圓形，軌道半徑在1000公里與3萬公里之間。地球中圓軌道衛(wèi)星（）A．比地球同步衛(wèi)星的周期小B．比地球同步衛(wèi)星的線速度小C．比地球同步衛(wèi)星的角速度小D．線速度大于第一宇宙速度二、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，虛線邊界ab上方有無限大的勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里。一矩形金屬線框底邊與磁場邊界平行，從距離磁場邊界高度為h處由靜止釋放，則下列說法正確的是A．線框穿出磁場的過程中，線框中會產生順時針方向的感應電流B．線框穿出磁場的過程中，線框受到的安培力一定一直減小C．線框穿出磁場的過程中，線框的速度可能先增大后減小D．線框穿出磁場的過程中，線框的速度可能先增大后不變8、如圖，從P點以水平速度v將小皮球拋向固定在地面上的塑料筐，小皮球恰好能夠入筐。不考慮空氣阻力，則小皮球在空中飛行的過程中（）A．在相等的時間內，皮球動量的改變量相同B．在相等的時間內，皮球動能的改變量相同C．下落相同的高度，皮球動量的改變量相同D．下落相同的高度，皮球動能的改變量相同9、一個靜止的放射性原子核處于垂直紙面向里的勻強磁場中，由于發(fā)生了某種衰變而形成了如圖所示的兩個圓形徑跡，則（）A．該原子核發(fā)生了衰變B．該原子核發(fā)生了衰變C．打出衰變粒子的反沖核沿小圓逆時針運動D．該原子核的衰變過程結束后，其系統(tǒng)的總質量略有增加10、如圖所示電路中，三只燈泡原來都正常發(fā)光，當滑動變阻器的滑動觸頭向右移動時，下面判斷正確的是()A．電路中總電阻減小 B．L1變亮 C．L2變亮 D．L3變暗三、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）某同學設計出如圖甲所示的實驗裝置來“驗證機械能守恒定律”讓小鐵球從A點自由下落，下落過程中經過A點正下方的光電門B時，光電計時器記錄下小球通過光電門的時間t，當?shù)氐闹亓铀俣葹間。(1)為了驗證機械能守恒定律，除了該實驗準備的如下器材：鐵架臺、夾子、鐵質小球，光電門、數(shù)字式計時器、游標卡尺（20分度），請問還需要________（選填“天平”、“刻度尺”或“秒表”）；(2)用游標卡尺測量鐵球的直徑。主尺示數(shù)（單位為cm）和游標的位置如圖所示，則其直徑為________cm；(3)用游標卡尺測出小球的直徑為d，調整AB之間距離h，記錄下小球通過光電門B的時間t，多次重復上述過程，作出隨h的變化圖線如圖乙所示。若已知該圖線的斜率為k，則當?shù)氐闹亓铀俣萭的表達式為________。12．（12分）如圖甲所示為測量電動機轉速的實驗裝置，半徑不大的圓形卡紙固定在電動機轉軸上，在電動機的帶動下勻速轉動，在圓形卡紙的旁邊垂直安裝了一個改裝了的電火花計時器，時間間隔為T的電火花可在卡紙上留下痕跡。（1）請將下列實驗步驟按先后排序____。①使電火花計時器與圓形卡紙保持良好接觸②接通電火花計時器的電源，使它工作起來③啟動電動機，使圓形卡紙轉動起來④關閉電火花計時器，關閉電動機；研究卡紙上留下的一段痕跡(如圖乙所示)，寫出角速度ω的表達式，代入數(shù)據(jù)，得出ω的測量值（2）要得到ω的測量值，還缺少一種必要的測量工具，它是____A．秒表B．毫米刻度尺C．圓規(guī)D．量角器（3）寫出角速度ω的表達式ω=___，并指出表達式中各個物理量的意義____。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）電荷周圍存在電場，電場雖然看不見，但是它卻是客觀存在的，可以通過實驗對它進行觀察和研究。如圖所示，是一個均勻帶電球，把一個系在絲線上的帶電量為、質量為的試探小球先后依次掛在圖中三個不同位置，調整絲線長度，使小球靜止時的三個位置與帶電球的球心處于同一水平線上，三處的絲線與豎直方向的夾角分別為，且。已知重力加速度為。(1)對帶電小球靜止于位置時的受力進行分析，畫出受力示意圖，并求小球所受電場力的大??；(2)根據(jù)電場強度的定義，推導帶電球產生的電場在位置處的場強大小的表達式，并據(jù)此比較三個位置的電場強度的大小關系。14．（16分）如圖所示，在直角坐標系xoy的第一象限中有兩個全等的直角三角形區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，充滿了方向均垂直紙面向里的勻強磁場，區(qū)域Ⅰ的磁感應強度大小為B0，區(qū)域Ⅱ的磁感應強度大小可調，C點坐標為（4L，3L），M點為OC的中點．質量為m帶電量為-q的粒子從C點以平行于y軸方向射入磁場Ⅱ中，速度大小為，不計粒子所受重力，粒子運動軌跡與磁場區(qū)域相切時認為粒子能再次進入磁場．（1）若粒子無法進入?yún)^(qū)域Ⅰ中，求區(qū)域Ⅱ磁感應強度大小范圍；（2）若粒子恰好不能從AC邊射出，求區(qū)域Ⅱ磁感應強度大??；（3）若粒子能到達M點，求區(qū)域Ⅱ磁場的磁感應強度大小的所有可能值．15．（12分）一列沿x軸傳播的簡諧橫波，在t=0時刻的波形如圖實線所示，在t1=0.2s時刻的波形如圖虛線所示。(1)若波向x軸正方向傳播，求該波的波速；(2)若波向x軸負方向傳播，且t1<T，求x=2m處的P質點第一次出現(xiàn)波谷的時刻。

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．在圓環(huán)還沒有套上磁鐵之前，圓環(huán)中磁通量方向向上。故A錯誤。B．磁感線是閉合的。故B錯誤。CD．根據(jù)楞次定律，AB段感應電流是順時針方向。故C正確，D錯誤。2、C【解析】

雙星系統(tǒng)的兩顆恒星運動的角速度相等，由萬有引力提供向心力，對M、N有G＝m1·r1G＝m2·r2對P、Q有G＝2m1·r′1G＝2m2·r′2其中r1＋r2＝L，r′1＋r′2＝L聯(lián)立解得T′＝T由2m1r′1＝2m2r′2可知r′1∶r′2＝m2∶m1則可知r1＝r′1結合v＝可知P與M的運動速率不相等，故ABD錯誤，C正確。故選C。3、B【解析】

A．小圓環(huán)到達B點時受到細線水平向右的拉力和圓弧軌道對圓環(huán)的水平向左的支持力，豎直方向受到向下的重力，可知此時小圓環(huán)的加速度為g豎直向下，選項A錯誤；B．小圓環(huán)從A點由靜止開始運動，運動到B點時速度恰好為零，且一切摩擦不計，可知小圓環(huán)到達B點后還能再次回到A點，選項B正確；C．小圓環(huán)到達P點時，因為輕繩與軌道相切，則此時小圓環(huán)和物塊的速度相等，選項C錯誤；D．當小圓環(huán)運動到B點速度恰好為0時，物塊M的速度也為0，設圓弧半徑為R，從A到B的過程中小圓環(huán)上升的高度h=R；物塊M沿斜面下滑距離為由機械能守恒定律可得解得選項D錯誤。故選B。4、C【解析】

由圖線可知，質點運動的平均速度逐漸增大，則質點做勻加速直線運動；根據(jù)圖線可得，既，可得：v0=0.5m/s，a=1m/s2，故AB錯誤；質點在1s末速度為v=v0+at=1.5m/s，故C正確；質點在第1s內的平均速度，故D錯誤。故選C。5、D【解析】

A．查德威克在原子核人工轉變的實驗中發(fā)現(xiàn)了中子，A錯誤；B．湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子，揭示了原子具有一定的結構，B錯誤；C．盧瑟福用粒子轟擊氮核，發(fā)現(xiàn)了原子核內部存在著質子，C錯誤；D．最近探測到13億年前兩個黑洞撞擊產生的引力波是利用了激光干涉的原理，D正確。故選D。6、A【解析】

ABC．根據(jù)萬有引力提供向心力可知解得地球中圓軌道衛(wèi)星的軌道半徑比同步衛(wèi)星衛(wèi)星的軌道半徑小，故地球中圓軌道衛(wèi)星的線速度大，角速度大，周期小，故A正確，BC錯誤；D．第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的運行速度，是衛(wèi)星最大的運行速度，故地球中圓軌道衛(wèi)星的運行速度小于第一宇宙速度，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、AD【解析】

A．線框穿出磁場的過程中，線框內磁通量減小，由楞次定律可知，線框中會產生順時針方向的感應電流，故A正確；B．線框穿出磁場的過程中，線框所受安培力若大于重力，則線框做減速運動，受到的安培力減小，線框所受安培力若小于重力，則線框做減加速運動，受到的安培力增大，故B錯誤；CD．線框穿出磁場的過程中，線框所受安培力若小于重力，則線框做加速運動，速度增大，產生的感應電流增大，所受安培力增大，當安培力增大到等于重力時，做勻速運動，不會出現(xiàn)速度先增大后減小的情況，故C錯誤D正確。故選：AD。8、AD【解析】

A．因物體在空中只受重力，所以在相等的時間間隔內，皮球受到的沖量均為mgt，故皮球受到的沖量相同，根據(jù)動量定理可得，皮球動量的改變量相同，故A正確；B．在相等的時間間隔內，皮球下落的高度不同，故重力做的功不相等，即合外力做功不等，故皮球動能的改變量不同，故B錯誤；C．下落相同的高度，時間并不相等，故皮球受到的重力的沖量不相等，故皮球動量的增量不相同，故C錯誤；D．下落相同的高度，重力做功均為mgh，故重力做功相等，小球動能的增量相同，故D正確。故選AD。9、BC【解析】

AB．而衰變后兩個新的帶電粒子向相同方向偏轉，故兩粒子帶異種電荷，原子核發(fā)生了β衰變，A項錯誤、B項正確；C．由于衰變后兩帶電粒子的動量大小相等，根據(jù)圓周運動的規(guī)律，帶電粒子的軌跡半徑，電荷量大的軌跡半徑小，再利用左手定則判斷反沖核沿逆時針方向運動，C項正確；D．衰變中有核能轉變?yōu)槠渌问降哪?，故系統(tǒng)發(fā)生質量虧損，即總質量略有減少，D項錯誤。故選BC。10、CD【解析】

A.當滑片右移時，滑動變阻器接入電阻增大，則電路中總電阻增大，故A誤差。B.電路中總電阻增大，由閉合電路歐姆定律可知電路中總電流減小，故L1變暗，故B錯誤。CD.電路中電流減小，故內阻及R0、L1兩端的電壓減小，而電動勢不變，故并聯(lián)部分的電壓增大，故L2變亮；因L2中電流增大，干路電流減小，故流過L3的電流減小，故L3變暗；故CD正確。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、刻度尺1.015【解析】

(1)[1]．根據(jù)實驗原理和題意可知，還需要用刻度尺測量A點到光電門的距離，故選刻度尺；(2)[2]．20分度的游標卡尺，精確度是0.05mm，游標卡尺的主尺讀數(shù)為1cm，游標尺上第3個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標讀數(shù)為，所以最終讀數(shù)為：.(3)[3]．根據(jù)機械能守恒的表達式有利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度有整理后有則該直線斜率為可得12、①③②④Dθ為n個點對應的圓心角【解析】

(1)[1]該實驗先將電火花計時器與圓形卡紙保持良好接觸，先使卡片轉動，再打點，最后取出卡片進行數(shù)據(jù)處理．故次序為①③②④；(2)[2]要測出角速度，需要測量點跟點間的角度，需要的器材是量角器，故選D；(3)[3]根據(jù)，則，[4]θ是n個點對應的圓心角，T是電火花計時器的打點時間間隔。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。1