2022年上海市嘉定區(qū)封浜高級中學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(nèi)，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(nèi)，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(jié)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、與下列圖片相關(guān)的物理知識說法正確的是（）A．甲圖，湯姆生通過α粒子散射實驗，提出了原子核的概念，建立了原子核式結(jié)構(gòu)模型B．乙圖，氫原子的能級結(jié)構(gòu)圖，大量處于n=4能級的原子向低能級躍遷時，能輻射6種不同頻率的光子C．丙圖，“光電效應(yīng)”實驗揭示了光的粒子性，愛因斯坦為此提出了相對論學說，建立了光電效應(yīng)方程D．丁圖，重核裂變產(chǎn)生的中子能使核裂變反應(yīng)連續(xù)得進行，稱為鏈式反應(yīng)，其中一種核裂變反應(yīng)方程為2、用傳感器觀察電容器放電過程的實驗電路如圖甲所示，電源電動勢為8V、內(nèi)阻忽略不計。先使開關(guān)S與1端相連，稍后擲向2端，電流傳感器將電流信息傳入計算機，屏幕上顯示的電流隨時間變化的i—t圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．圖中畫出的靠近i軸的豎立狹長矩形面積表示電容器所帶的總電荷量B．電容器在全部放電過程中釋放的電荷量約為20CC．電容器在全部放電過程中釋放的電荷量約為CD．電容器的電容約為3、如圖所示，在光滑水平桌面內(nèi)，固定有光滑軌道，其中半圓軌道與直軌道相切于點，物體受到與平行的水平拉力，從靜止開始運動，拉力的大小滿足如圖乙所示（以為坐標原點，拉力從指向為正方向）。若，，半圓軌道的半徑，重力加速度取。則下列說法中正確的是（）A．拉力從到做功為B．物體從到過程中，所受的合外力為0C．物體能夠到達點，且速度大小為D．物體能夠到達點，且速度大小為4、在一邊長為L的正方形的四個頂點處各放置一個電荷量為q的點電荷，其中ABC處為正點電荷，D處為負點電荷，P、Q、M、N分別是AB、BC、CD、DA的中點，則（）A．M、N兩點電場強度相同B．P、Q兩點電勢相同C．將一個帶負電的粒子由Q沿直線移動到M，電勢能先增大后減小D．在O點靜止釋放一個帶正電的粒子（不計重力），粒子可沿著OD做勻變速直線運動5、如圖為氫原子的能級示意圖，鋅的逸出功是3.34ev，那么對氫原子在能量躍遷過程中發(fā)射或吸收光子的特征,認識正確的是()A．用氫原子從高能級向基態(tài)躍遷時發(fā)射的光照射鋅板一定不能產(chǎn)生光電效應(yīng)B．一群處于n=3能級的氫原子向基態(tài)躍遷時，能放出4種不同頻率的光C．用能量為10.3eV的光子照射，可使處于基態(tài)的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)D．一群處于n=3能級的氫原子向基態(tài)躍遷時，發(fā)出的光照射鋅板，鋅板表面所發(fā)出的光電子的最大初動能為8.75eV6、如圖所示為某大橋，圖中橋墩之間的四段距離均為110m?？梢暈橘|(zhì)點的一輛汽車從a點由靜止開始做加速度恒定的加速直線運動。已知該車通過bc段的時間為t，則通過ce段的時間為（）A． B． C． D．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，兩根相互平行，間距為足夠長的金屬導軌固定在水平面上，導軌間存在的勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面向里，導軌上的金屬桿ab、cd所受滑動摩擦力均為0.2N，兩桿電阻均為0.1Ω，導軌電阻不計，已知ab受恒力的作用，ab和cd均向右做勻速直線運動，下列說法正確的是（）A．恒力 B．兩桿的速度差大小為C．此時回路中電流大小為2A D．a(chǎn)b桿克服安培力做功功率等于回路中產(chǎn)生焦耳熱的功率8、如圖所示，輕彈簧放置在傾角為的斜面上，下端固定于斜面底端，重的滑塊從斜面頂端點由靜止開始下滑，到點接觸彈簧，滑塊將彈簧壓縮最低至點，然后又回到點，已知，，下列說法正確的是（）A．整個過程中滑塊動能的最大值為B．整個過程中彈簧彈性勢能的最大值為C．從點向下到點過程中，滑塊的機械能減少量為D．從點向上返回點過程中彈簧、滑塊與地球組成的系統(tǒng)機械能守恒9、如圖所示，下雨天，足球運動員在球場上奔跑時容易滑倒，設(shè)他的支撐腳對地面的作用力為F，方向與豎直方向的夾角為θ，鞋底與球場間的動摩擦因數(shù)為μ，下面對該過程的分析正確的是（）A．下雨天，動摩擦因數(shù)μ變小，最大靜摩擦力增大B．奔跑步幅越大，越容易滑倒C．當μ<tanθ時，容易滑倒D．當μ>tanθ時，容易滑倒10、如圖所示，A、B兩板間電壓為600V，A板帶正電并接地，A、B兩板間距離為12cm，C點離A板4cm，下列說法正確的是()A．E=2000V/m，φC=200VB．E=5000V/m，φC=-200VC．電子在C點具有的電勢能為-200eVD．電子在C點具有的電勢能為200eV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）某同學利用如圖1所示的裝置“探究合外力做功與物體動能變化的關(guān)系”，具體實驗步驟如下:A．按照圖示安裝好實驗裝置，掛上砂桶（含少量砂子）。B．調(diào)節(jié)長木板的傾角，輕推小車后，使小車沿長木板向下運動，且通過兩個光電門的時間相等。C．取下細繩和砂桶，測量砂子和桶的質(zhì)量m，并記錄數(shù)據(jù)。D．保持長木板的傾角不變，將小車置于靠近滑輪的位置，由靜止釋放小車，記錄小車先后通過光電門甲和乙時的時間t1、t2，并測量光電門甲、乙之間的距離為s.E.改變光電門甲、乙之間的距離，重復步驟D。請回答下列各問題：（1）若砂桶和砂子的總質(zhì)量為m，小車的質(zhì)量為M，重力加速度為g，則步驟D中小車下滑時所受合力大小為________。（忽略空氣阻力）（2）用游標卡尺測得遮光片寬度（如圖2所示）d=_________mm。（3）在誤差允許的范圍內(nèi)，若滿足__________，則表明物體所受合外力做的功等于物體動能變化量。（用題目所給字母表示）12．（12分）某實驗小組測定一電流表的內(nèi)阻，實驗室提供如下器材：A．待測電流表（量程為，內(nèi)阻約）；B．電阻箱（最大阻值為）；C．滑動變阻器（最大阻值，額定電流）；D．滑動變阻器（最大阻值，額定電流）;E.電源（電動勢約，內(nèi)阻不計）；F.開關(guān)兩個，導線若干。設(shè)計了如圖甲所示的電路圖，實驗步驟如下：①根據(jù)實驗設(shè)計的電路圖連接好電路，正確調(diào)節(jié)滑動變阻器；②先閉合，使保持斷開狀態(tài)，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置，使得待測電流表示數(shù)達到滿偏電流。③保持滑動變阻器滑片的位置不動，閉合，并多次調(diào)節(jié)變阻箱，記下電流表的示數(shù)和對應(yīng)的電阻箱的阻值。④以為縱坐標，為橫坐標作出了圖線，如圖乙所示；⑤根據(jù)圖線的相關(guān)數(shù)據(jù)求解電流表的內(nèi)阻；回答下列問題：(1)實驗中應(yīng)選擇滑動變阻器_____（填“”或“”），實驗前，先將滑動變阻器滑片移到____（填“”或“”）端；(2)在調(diào)節(jié)電阻箱過程中干路電流幾乎不變，則與的關(guān)系式為______（用題中所給出物理量的字母表示），根據(jù)圖象中的數(shù)據(jù)求出電流表的內(nèi)阻_____（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；(3)用這種方法測量出的電流表內(nèi)阻比電流表內(nèi)阻的真實值_____（填“偏大”“相等”或“偏小”）。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）一簡諧橫波以4m/s的波速沿水平繩向x軸正方向傳播．已知t=0時的波形如圖所示，繩上兩質(zhì)點M、N的平衡位置相距波長．設(shè)向上為正，經(jīng)時間t1（小于一個周期），此時質(zhì)點M向下運動，其位移仍為0.02m．求（i）該橫波的周期；（ii）t1時刻質(zhì)點N的位移．14．（16分）直角坐標系xoy位于豎直平面內(nèi)，在第一象限存在磁感應(yīng)強度B=0.1T、方向垂直于紙面向里、邊界為矩形的勻強磁場?，F(xiàn)有一束比荷為108C/kg帶正電的離子，從磁場中的A點（m，0）沿與x軸正方向成=60°角射入磁場，速度大小v0≤1.0×106m/s，所有離子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后均垂直穿過y軸的正半軸，不計離子的重力和離子間的相互作用。(1)求速度最大的離子在磁場中運動的軌道半徑；(2)求矩形有界磁場區(qū)域的最小面積；(3)若在x>0區(qū)域都存在向里的磁場，離子仍從A點以v0=106m/s向各個方向均勻發(fā)射，求y軸上有離子穿出的區(qū)域長度和能打到y(tǒng)軸的離子占所有離子數(shù)的百分比。15．（12分）在豎直平面內(nèi)，一根長為L的絕緣細線，一端固定在O點，另一端拴著質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球。小球始終處在場強大小為、方向豎直向上的勻強電場中，現(xiàn)將小球拉到與O點等高處，且細線處于拉直狀態(tài)，由靜止釋放小球，當小球的速度沿水平方向時，細線被拉斷，之后小球繼續(xù)運動并經(jīng)過P點，P點與O點間的水平距離為L。重力加速度為g，不計空氣阻力，求（1）細線被拉斷前瞬間，細線的拉力大??；（2）O、P兩點間的電勢差。

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、B【解析】

A．甲圖為盧瑟福通過α粒子散射實驗，提出了原子的概念，建立了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故A錯誤；B．乙圖中，大量處于n=4能級的原子向低能級躍遷時，能輻射的光子種類為即共輻射出6種不同頻率的光子，故B正確；C．丙圖的“光電效應(yīng)”實驗揭示了光的粒子性，愛因斯坦為此提出了光子說，建立了光電效應(yīng)方程，故C錯誤；D．重核裂變稱為鏈式反應(yīng)是因為生成的多個中子繼續(xù)作為反應(yīng)物又轟擊鈾核，反應(yīng)方程為故D錯誤。故選B。2、D【解析】

A．根據(jù)可知，圖像與橫軸圍成的面積代表電容器所帶的總電荷量，故A錯誤；BC．確定每個小方格所對應(yīng)的電荷量值，縱坐標的每個小格為0.2mA，橫坐標的每個小格為0.4s，則每個小格所代表的電荷量數(shù)值為q=0.2×10-3×0.4=8×10-5C曲線下包含的小正方形的個數(shù)為40個，由曲線下方的方格數(shù)與q的乘積即得電容器所帶的電荷量Q=40×8×10-5C=3.2×10-3C故BC錯誤；D．電容器的電容約為故D正確。故選D。3、D【解析】

A．圖像與坐標軸所圍面積表示功，則拉力從到做功為故A錯誤；B．物體從到過程中，做圓周運動，合力不變0，故B錯誤；CD．從A到B由動能定理有解得由于滑軌道在水平面內(nèi)，則物體從B到C做勻速圓運動，物體能夠到達點，且速度大小為，故C錯誤，D正確。故選D。4、B【解析】

A．場強疊加遵循平行四邊形定則，M、N兩點電場強度大小相等，方向不同，A錯誤；B．P、Q兩點即關(guān)于A、C兩正電荷對稱，又關(guān)于B、D兩異種電荷對稱，根據(jù)對稱性可知四個點電荷在P、Q兩點產(chǎn)生的電勢相同，B正確；C．M、N、P、Q關(guān)于A、C兩正電荷對稱，所以對于A、C兩正電荷而言，這四個點的電勢是相等的，對B、D兩異種電荷而言，P、Q兩點的電勢高于M、N兩點的電勢，所以負電的粒子由Q沿直線移動到M，根據(jù)：可知負電荷電勢能一直增大，C錯誤；D．這四個點電荷形成的電場中，電場力大小改變，加速度改變，所以從O點靜止釋放的粒子不可能做勻變速運動，D錯誤。故選B。5、D【解析】

A、氫原子從高能級向基態(tài)躍遷時發(fā)出的光子的最小能量為10.2eV，照射金屬鋅板一定能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，故A錯誤；B、一群處于n=3能級的氫原子向基態(tài)躍遷時，根據(jù)可知，能放出3種不同頻率的光，故B錯誤；C、用能量為10.3eV的光子照射，小于12.09eV，不可使處于基態(tài)的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)，要正好等于12.09eV才能躍遷，故C錯誤；D、氫原子從高能級向n=3的能級向基態(tài)躍遷時發(fā)出的光子的能量最小為E大=-1.51+13.6=12.09eV，因鋅的逸出功是3.34ev，鋅板表面所發(fā)出的光電子的最大初動能為EKm=12.09-3.34=8.75eV，故D正確；故選D.6、A【解析】

汽車從a點由靜止開始做加速度恒定的加速直線運動，四段大小相同的位移所需要的時間之比為設(shè)通過ce段的時間為，則解得故A正確，BCD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．對金屬桿ab、cd整體，由于兩桿所受的安培力大小相等，方向相反，所以由平衡條件有故A正確。BC．cd桿做勻速直線運動，則有解得I=2.5A，因兩桿均切割磁感線，故均產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，且ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定大于cd產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，則有解得速度差為故B正確，C錯誤。D．a(chǎn)b桿克服安培力做功功率為回路中產(chǎn)生焦耳熱的功率為可知ab桿克服安培力做功功率不等于回路中產(chǎn)生焦耳熱的功率，故D錯誤。故選AB。8、BCD【解析】試題分析：當滑塊的合力為0時，滑塊速度最大，設(shè)滑塊在點合力為0，點在和之間，滑塊從到，運用動能定理得：，，，所以，故A錯誤；滑塊從到，運用動能定理得：，解得：，彈簧彈力做的功等于彈性勢能的變化，所以整個過程中彈簧彈性勢能的最大值為，故B正確；從點到點彈簧的彈力對滑塊做功為，根據(jù)功能關(guān)系知，滑塊的機械能減少量為，故C正確；整個過程中彈簧、滑塊與地球組成的系統(tǒng)機械能守恒，沒有與系統(tǒng)外發(fā)生能量轉(zhuǎn)化，彈簧、滑塊與地球組成的系統(tǒng)機械能守恒，故D正確．考點：機械能守恒定律【名師點睛】本題的關(guān)鍵是認真分析物理過程，把復雜的物理過程分成幾個小過程并且找到每個過程遵守的物理規(guī)律，準確分析能量是如何轉(zhuǎn)化的．9、BC【解析】

A．下雨天，地面變光滑，動摩擦因數(shù)μ變小，最大靜摩擦力減小，故A錯誤；B．將力F分解，腳對地面的壓力為Fcosθ，奔跑幅度越大，夾角θ越大，則壓力越小，最大靜摩擦力越小，人越容易滑倒，故B正確；CD．當Fsinθ＞μFcosθ時人容易滑倒，此時μ＜tanθ故C正確，D錯誤。故選BC。10、BD【解析】

由U=Ed可求得場強E，C點的電勢等于C與A板的電勢差，由U=Ed求解C點的電勢；由Ep=qφC可求得電子在C點具有的電勢能．【詳解】A、B、AB間有勻強電場，場強為E=Ud=6000.12V/m=5000V/m,AC間的電勢差為UAC=Ed1=5000×0.04V=200V，因A帶正電且電勢為零，C點電勢低于C、D、電子在C點具有的電勢能EP=φC×(-e)=200eV；故C錯誤，D正確；故選BD.【點睛】在研究電場中電勢時一定要注意各個量的正負，明確各點間電勢的高低，注意電勢的符號．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、mg6.75mgs=-【解析】

(1)[1]探究“小車的加速度與所受合外力的關(guān)系”中小車所受的合外力等于沙桶和沙子的總重力，則步驟D中小車加速下滑時所受合力大小為mg；(2)[2]根據(jù)游標卡尺讀數(shù)規(guī)則，遮光片寬度d=6mm+15×0.05mm=6.75mm(3)[3]遮光片通過兩個光電門1、2的速度分別為v1=、v2=故小車動能變化量為△Ek=-在誤差允許的范圍內(nèi)，合外力做功等于物體動能的變化量，即mgs=-12、偏小【解析】

(1)[1]．電流表滿偏時電路中的總電阻為所以滑動變阻器的電阻不能小于，滑動變阻器選擇；[2]．實驗前，先將滑動變阻器連入電路中的電阻調(diào)至最大，所以滑片應(yīng)移到端。(2)[3]．因為電流表滿偏時在調(diào)節(jié)電阻箱過程中干路電流幾乎不變有整理得[4]．由圖象得圖線斜率由表達式可得其中，解得(3)[5]．電流表內(nèi)阻根據(jù)求得，閉合后，電路中的總電阻略有減小，所以干路電流稍微增大，即大于滿偏電流，而用來計算內(nèi)阻時仍用，所以測量值比真實值偏小。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、(i)（ii）【解析】

(i)由波形圖象知，波長：λ=4m又波長、波速和周期關(guān)系為：聯(lián)立以上兩式并代入，得該波的周期為：(ii)由已知條件知從t=0時刻起，質(zhì)點M做簡諧振動的位移表達式為：經(jīng)時間t1（小于一個周期），M點的位移仍為0.02m，運動方向向下．可解得：由