2022屆山東省青島經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)致遠(yuǎn)中學(xué)高三下學(xué)期第五次調(diào)研考試物理試題含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、輕繩一端系在質(zhì)量為m的物體A上，另一端系在一個(gè)套在粗糙豎直桿MN的圓環(huán)上?，F(xiàn)用水平力F拉住繩子上一點(diǎn)O，使物體A從圖中實(shí)線位置緩慢下降到虛線位置，但圓環(huán)仍保持在原來位置不動。則在這一過程中，環(huán)對桿的摩擦力F1和環(huán)對桿的壓力F2的變化情況是（）A．F1保持不變，F(xiàn)2逐漸增大 B．F1逐漸增大，F(xiàn)2保持不變C．F1逐漸減小，F(xiàn)2保持不變 D．F1保持不變，F(xiàn)2逐漸減小2、一質(zhì)量為m的物體在光滑水平面上以速度v0運(yùn)動，t=0時(shí)刻起對它施加一與速度v0垂直、大小為F的水平恒力，則t時(shí)刻力F的功率為（）A．0 B． C． D．3、如圖所示，在半徑為R的半圓和長為2R、寬為的矩形區(qū)域內(nèi)充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，方向垂直于紙面向里。一束質(zhì)量為m、電量為q的粒子（不計(jì)粒子間相互作用）以不同的速率從邊界AC的中點(diǎn)垂直于AC射入磁場.所有粒子從磁場的EF圓弧區(qū)域射出（包括E、F點(diǎn)）其中EO與FO（O為圓心）之間夾角為60°。不計(jì)粒子重力.下列說法正確的是（）A．粒子的速率越大，在磁場中運(yùn)動的時(shí)間越長B．粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間可能為C．粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間可能為D．粒子的最小速率為4、如圖所示，虛線a、b、c代表電場中的三個(gè)等勢面，相鄰等勢面之間的電勢差相等，即Uab=Ubc，實(shí)線為一帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)僅在電場力作用下通過該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動軌跡，P、R、Q是這條軌跡上的三點(diǎn)，R點(diǎn)在等勢面b上，據(jù)此可知（）A．帶電質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)的加速度比在Q點(diǎn)的加速度小B．帶電質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)的電勢能比在Q點(diǎn)的小C．帶電質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)的動能大于在Q點(diǎn)的動能D．三個(gè)等勢面中，c的電勢最高5、如圖所示，條形磁鐵放在水平粗糙桌面上，它的右端上方固定一根與條形磁誤垂直的長直導(dǎo)線。當(dāng)導(dǎo)線中沒有電流通過時(shí)，磁鐵受到的支持力為，受到的摩擦力為。當(dāng)導(dǎo)線中通以如圖所示方向的電流時(shí)，下列說法正確的是（）A．減小，水平向左 B．增大，水平向右C．減小，為零 D．增大，為零6、如圖，斜面上a、b、c三點(diǎn)等距，小球從a點(diǎn)正上方O點(diǎn)拋出，做初速為v0的平拋運(yùn)動，恰落在b點(diǎn)．若小球初速變?yōu)関，其落點(diǎn)位于c，則（）A．v0<v<2v0 B．v=2v0C．2v0<v<3v0 D．v>3v0二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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(cuò)的得0分。7、如圖所示，在光滑水平的平行導(dǎo)軌MN、HG左端接一阻值為的電阻（導(dǎo)軌電阻不計(jì)），兩軌道之間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。一電阻也為的金屬桿，垂直兩導(dǎo)軌放在軌道上?，F(xiàn)讓金屬桿在外力作用下分別以速度v1、v2由圖中位置1勻速運(yùn)動到位置2，兩次運(yùn)動過程中桿與導(dǎo)軌接觸良好，若兩次運(yùn)動的速度之比為，則在這兩次運(yùn)動中下列說法正確的是（）A．R0兩端的電壓之比為U1:U2＝1:2B．回路中產(chǎn)生的總熱量之比Q1:Q2＝1:4C．外力的功率之比P1:P2＝1:2D．通過導(dǎo)體橫截面的電荷量q1:q2＝1:18、已知基態(tài)的電離能力是54.4eV，幾種金屬的逸出功如下表所示，的能級En與n的關(guān)系與氫原子的能級公式類似，下列說法不正確的是金屬鎢鈣鈉鉀銣W0（×10–19J）7.265.123.663.603.41A．為使處于靜止的基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，入射光子所需的能量最小為54.4eVB．為使處于靜止的基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，入射光子所需的能量最小為40.8eVC．處于n=2激發(fā)態(tài)的向基態(tài)躍遷輻射的光子能使上述五種金屬都產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象D．發(fā)生光電效應(yīng)的金屬中光電子的最大初動能最大的是金屬銣9、如圖甲所示，兩平行虛線間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、方向與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場，一正方形導(dǎo)線框abcd位于紙面內(nèi)，cd邊與磁場邊界平行。已知導(dǎo)線框一直向右做勻速直線運(yùn)動，速度大小為1m/s，cd邊進(jìn)入磁場時(shí)開始計(jì)時(shí)，導(dǎo)線框中感應(yīng)電動勢隨時(shí)間變化的圖線如圖乙所示（感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針時(shí)，感應(yīng)電動勢取正）。下列說法正確的是（）A．導(dǎo)線框的邊長為0.2mB．勻強(qiáng)磁場的寬度為0.6mC．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向外D．在t=0.2s至t=0.4s這段時(shí)間內(nèi)，c、d間電勢差為零10、如圖所示，甲、乙、丙是繞地球做勻速圓周運(yùn)動的3艘飛船，下列說法正確的是（）A．丙開動發(fā)動機(jī)向后瞬時(shí)噴氣后，其勢能不變B．丙開動發(fā)動機(jī)向后瞬時(shí)噴氣后的一段時(shí)間內(nèi)，可能沿原軌道追上同一軌道上的乙C．甲受稀薄氣體的阻力作用后，其動能增大、勢能減小D．甲受稀薄氣體的阻力作用后，阻力做功大小與引力做功大小相等三、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）某同學(xué)要測定一電源的電動勢E和內(nèi)阻r，實(shí)驗(yàn)器材有：一只DIS電流傳感器（可視為理想電流表，測得的電流用I表示），一只電阻箱（阻值用R表示），一只開關(guān)和導(dǎo)線若干。該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和采集數(shù)據(jù)。(1)該同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的原理表達(dá)式是E=________（用r、I、R表示）。(2)該同學(xué)在閉合開關(guān)之前，應(yīng)先將電阻箱調(diào)到________（選填“最大值”“最小值”或“任意值”），實(shí)驗(yàn)過程中，將電阻箱調(diào)至如圖乙所示位置，則此時(shí)電阻箱接入電路的阻值為________Ω。(3)該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)采集到的數(shù)據(jù)作出如圖丙所示的－R圖象，則由圖象可求得，該電源的電動勢E=______V，內(nèi)阻r=________Ω。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）12．（12分）為了探究物體質(zhì)量與加速度的關(guān)系，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。質(zhì)量分別為m1和m2的兩個(gè)小車，用一條柔軟的輕繩通過滑輪連起來，重物的質(zhì)量為m0，忽略滑輪的質(zhì)量和各種摩擦，使兩車同時(shí)從靜止開始運(yùn)動，同時(shí)停止，兩個(gè)小車發(fā)生的位移大小分別為x1和x2。(1)如果想驗(yàn)證小車的質(zhì)量和加速度成反比，只需驗(yàn)證表達(dá)式____________成立。(用題中所給物理量表示)(2)實(shí)驗(yàn)中____________(填“需要”或“不需要”)滿足重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。四、計(jì)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）如圖所示為一巨大的玻璃容器，容器底部有一定的厚度，容器中裝一定量的水，在容器底部有一單色點(diǎn)光源，已知水對該單色光的折射率為4/3，玻璃對該單色光的折射率為1.5，容器底部玻璃的厚度為d，水的深度為2d．求：（1）該單色光在玻璃和水中傳播的速度（2）水面形成的圓形光斑的半徑（不考慮兩個(gè)界面處的反射光線）14．（16分）如圖所示，一金屬箱固定在傾角為的足夠長固定斜面上，金屬箱底面厚度不計(jì)，箱長l1=4.5m，質(zhì)量m1=8kg。金屬箱上端側(cè)壁A打開，距斜面頂端l2=5m?，F(xiàn)將質(zhì)量m2=1kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))由斜面頂端自由釋放，沿斜面進(jìn)入金屬箱，物塊進(jìn)入金屬箱時(shí)沒有能量損失，最后與金屬箱下端側(cè)壁B發(fā)生彈性碰撞。碰撞的同時(shí)上端側(cè)壁A下落鎖定并釋放金屬箱。已知物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ1=0.3，與金屬箱內(nèi)表面間的動摩擦因數(shù)μ2=0.125，金屬箱與斜面間的動摩擦因數(shù)μ3=，重力加速度g取10m/s2，sin=0.6，cos=0.8，求：(1)物塊與金屬箱下端側(cè)壁B相碰前瞬間的速度；(2)物塊與金屬箱側(cè)壁第二次相碰前物塊的速度。(結(jié)果保留2位小數(shù))15．（12分）如圖所示，在矩形區(qū)域ABCD內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)電場，在BC右側(cè)Ⅰ、Ⅱ兩區(qū)域存在勻強(qiáng)磁場，L1、L2、L3是磁場的邊界（BC與L1重合），寬度相同，方向如圖所示，區(qū)域Ⅰ的磁感強(qiáng)度大小為B1．一電荷量為q、質(zhì)量為m（重力不計(jì)）的帶正電點(diǎn)電荷從AD邊中點(diǎn)以初速度v0沿水平向右方向進(jìn)入電場，點(diǎn)電荷恰好從B點(diǎn)進(jìn)入磁場，經(jīng)區(qū)域Ⅰ后又恰好從與B點(diǎn)同一水平高度處進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ．已知AB長度是BC長度的倍．（1）求帶電粒子到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大?。唬?）求磁場的寬度L；（3）要使點(diǎn)電荷在整個(gè)磁場中運(yùn)動的時(shí)間最長，求區(qū)域Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的最小值．

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】

以圓環(huán)、物體A及輕繩整體為研究對象，分析受力情況，如圖1所示，根據(jù)平衡條件得到，桿對環(huán)的摩擦力f=G保持不變；桿對環(huán)的彈力FN=F再以結(jié)點(diǎn)O為研究對象，分析受力情況，如圖2所示：設(shè)繩與豎直方向夾角為θ，由平衡條件得到F=mgtanθ當(dāng)物體A從圖中實(shí)線位置緩慢下降到虛線位置過程中，θ逐漸減小，則F逐漸減小，F(xiàn)N逐漸減小。據(jù)牛頓第三定律可得，F(xiàn)1保持不變，F(xiàn)2逐漸減小。故D項(xiàng)正確，ABC三項(xiàng)錯(cuò)誤。2、B【解析】

根據(jù)牛頓第二定律有因，則恒力F的方向?yàn)槌跛俣葹榱愕膭蚣铀僦本€運(yùn)動，t時(shí)刻的速度為根據(jù)功率的定義可知故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。3、B【解析】

ABC．粒子從F點(diǎn)和E點(diǎn)射出的軌跡如圖甲和乙所示；

對于速率最小的粒子從F點(diǎn)射出，軌跡半徑設(shè)為r1，根據(jù)圖中幾何關(guān)系可得：解得根據(jù)圖中幾何關(guān)系可得解得θ1=60°，所以粒子軌跡對應(yīng)的圓心角為120°；

粒子在磁場中運(yùn)動的最長時(shí)間為對于速率最大的粒子從E點(diǎn)射出，軌跡半徑設(shè)為r2，根據(jù)圖中幾何關(guān)系可得解得根據(jù)圖中幾何關(guān)系可得所以θ2＜60°，可見粒子的速率越大，在磁場中運(yùn)動的時(shí)間越短，粒子的速率越小運(yùn)動時(shí)間越長，粒子在磁場中運(yùn)動的最長時(shí)間為，不可能為，故B正確、AC錯(cuò)誤；

D．對從F點(diǎn)射出的粒子速率最小，根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得解得最小速率為故D錯(cuò)誤。

故選B。4、D【解析】

A.等差等勢面P處比Q處密，則P處電場強(qiáng)度大，質(zhì)點(diǎn)受到的電場力大，加速度大，故A錯(cuò)誤；D.根據(jù)軌跡彎曲的方向和電場線與等勢線垂直可知帶電質(zhì)點(diǎn)所受的電場力方向應(yīng)向下，所以電場線方向向上，故c的電勢最高，故D正確.B.帶負(fù)電質(zhì)點(diǎn)在電勢高處電勢能小，可知質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)的電勢能大，故B錯(cuò)誤.C.帶電質(zhì)點(diǎn)的總能量守恒，即帶電質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)的動能與電勢能之和不變，在P點(diǎn)的電勢能大，則動能小，故C錯(cuò)誤.5、B【解析】

以導(dǎo)線為研究對象，由左手定則判斷可知導(dǎo)線所受安培力方向斜向右上方，根據(jù)牛頓第三定律可知，導(dǎo)線對磁鐵的反作用力方向斜向左下方，磁鐵有向左運(yùn)動的趨勢，受到桌面水平向右的摩擦力；同時(shí)磁鐵對桌面的壓力增大，桌面對磁鐵的支持力也將增大。故選B。6、A【解析】

小球從a點(diǎn)正上方O點(diǎn)拋出，做初速為v0的平拋運(yùn)動，恰落在b點(diǎn)，改變初速度，落在c點(diǎn)，知水平位移變?yōu)樵瓉淼?倍，若時(shí)間不變，則初速度變?yōu)樵瓉淼?倍，由于運(yùn)動時(shí)間變長，則初速度小于2v0，故A正確，BCD錯(cuò)誤．二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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(cuò)的得0分。7、AD【解析】

A．兩種情況下桿產(chǎn)生的電動勢分別為、回路中的總電阻為R。故回路中兩次的電流分別為、故電流之比為根據(jù)歐姆定律，R0兩端的電壓之比故A正確；B．兩次運(yùn)動所用的時(shí)間為故產(chǎn)生的熱量之比為故B錯(cuò)誤；C．由于棒做勻速直線運(yùn)動，故外力的功率等于回路中的功率，故故C錯(cuò)誤。D．兩種情況下磁通量的變化量相同，則通過導(dǎo)體橫截面的電荷量為故通過電阻橫截面的電荷量為q1:q2=1:1故D正確。故選AD。8、AD【解析】根據(jù)玻爾理論，從基態(tài)躍遷到n=2所需光子能量最小，，A錯(cuò)誤B正確．從n=2激發(fā)態(tài)的向基態(tài)躍遷輻射的光子能量為40.8eV，金屬鎢的逸出功為，故能使所列金屬發(fā)生光電效應(yīng)，由表中的數(shù)據(jù)可知金屬銣的逸出功最小，C正確；根據(jù)愛因斯坦的光電效應(yīng)方程可知道從銣打出的光電子的最大初動能最大，D正確．9、AC【解析】

A．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和圖象可知，感應(yīng)電動勢故導(dǎo)線框的邊長故A正確；B．導(dǎo)線框的cd邊從進(jìn)入磁場到離開磁場的時(shí)間為0.4s，故磁場的寬度s=vt=0.4m故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)楞次定律可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向外，故C正確；D．在t=0.2s至t=0.4s這段時(shí)間內(nèi)，ab邊和cd邊均切割磁感線，產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢，c、d間有電勢差，故D錯(cuò)誤。故選AC。10、AC【解析】

A．丙向后瞬時(shí)噴氣后，速度增大，但位置尚未變化，其勢能不變，選項(xiàng)A正確；。B．綜合應(yīng)用牛頓第二定律、功和能的推論。丙飛船向后瞬時(shí)噴氣后速度增大，之后離開原來軌道，軌道半徑變大，不可能沿原軌道追上同一軌道上的乙，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；CD．甲受稀薄氣體的阻力作用時(shí)，甲軌道半徑緩慢減小，做半徑減小的圓周運(yùn)動，由可知其動能增大、勢能減小、機(jī)械能減小，由動能定理可知，即此過程中有阻力做功大小小于引力做功大小，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)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、I（R＋r）最大值216.3（6.1~6.4）2.5（2.4~2.6）【解析】

(1)[1]根據(jù)閉合電路歐姆定律，該同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的原理表達(dá)式是E=I(R＋r)(2)[2]根據(jù)實(shí)驗(yàn)的安全性原則，在閉合開關(guān)之前，應(yīng)先將電阻箱調(diào)到最大值[3]根據(jù)電阻箱讀數(shù)規(guī)則，電阻箱接入電路的阻值為2×10Ω＋1×1Ω=21Ω(3)[4][5]由E=I（R＋r）可得圖像斜率等于得由于誤差(6.1~6.4)V均正確，圖像的截距得由于誤差(2.4~2.6)均正確12、不需要【解析】

(1)[1]根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式可知甲、乙兩車運(yùn)動的加速度之比為要驗(yàn)證“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量成反比”的結(jié)論，則滿足可得即等式近似成立，則可認(rèn)為“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量成反比”；(2)[2]根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置可知甲、乙兩車所受的合外力相等，而甲、乙兩車運(yùn)動的時(shí)間相同，根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式可知甲、乙兩車運(yùn)動的加速度之比等于甲、乙兩車運(yùn)動的位移之比，所以只要測出甲、乙兩車的質(zhì)量和運(yùn)動的位移就可驗(yàn)證“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量成反比”的結(jié)論，故不需要滿足鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于任一小車的質(zhì)量。四、計(jì)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）由得光在水中的速度為光在玻璃中的速度為（2）如圖所示：光恰好在水和空氣的分界面發(fā)生全反射時(shí)在玻璃與水的分界面上，由得則光斑的半徑．14、(1)；(2)，方向斜面向上【解析】

(1)物塊沿斜面下滑，設(shè)加速度為，末速度為，由牛頓第二定律得由運(yùn)動學(xué)規(guī)律可得物塊進(jìn)入金屬箱后，設(shè)加速度為，末速度為，由牛頓第二定律得由運(yùn)動學(xué)規(guī)律可得解得(2)物塊與金屬箱側(cè)壁發(fā)生彈性碰撞，設(shè)碰后物塊與金屬箱的