2021-2022學(xué)年河北省唐縣高考物理五模試卷含解析

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、在人類對微觀世界進行探索的過程中，科學(xué)實驗起到了非常重要的作用。下列說法正確的是（）

A.查德威克用a粒子轟擊被原子核，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子

B.盧瑟福通過對a粒子散射實驗的研究，揭示了原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)

C.湯姆孫通過對陰極射線的研究，發(fā)現(xiàn)陰極射線是原子核中的中子變?yōu)橘|(zhì)子時產(chǎn)生的尸射線

D.居里夫婦從瀝青鈾礦中分離出了缽（P。）和鐳（Ra）兩種新元素

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(yuǎn)小于兩顆星球之間的距離，而且雙星系統(tǒng)一般遠(yuǎn)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(zhì)量分別為〃”、機2,周期均為。

若另有間距也為L的雙星尸、Q,P、0的質(zhì)量分別為2,小、2mi,貝（1（）

,...一、

/、、

//:儂'、

I?/'?

：I*：0，7'；:I

'、'、、/::

...’

A.尸、。運動的軌道半徑之比為如：，“2

B.尸、。運動的角速度之比為，"2：

C.尸、。運動的周期均為在7

2

D.尸與M的運動速率相等

3、一質(zhì)量為中的均勻環(huán)狀彈性鏈條水平套在半徑為R的剛性球體上，已知不發(fā)生形變時環(huán)狀鏈條的半徑為R/2,套在

球體上時鏈條發(fā)生形變?nèi)鐖D所示，假設(shè)彈性鏈條滿足胡克定律，不計一切摩擦，并保持靜止.此彈性鏈條的彈性系數(shù)

k為

百(G+l)/”gB.-△---莊---l)mg

,-2/R22/rR

C6(6+l)mg

n瓜6+l)mg

'2兀*

4、如圖所示，一充電后的平行板電容器的兩極板相距/,在正極板附近有一質(zhì)量為小，電荷量為馬（0>0）的粒子4；

在負(fù)極板附近有一質(zhì)量也為，小電荷量為-%（%>0）的粒子灰僅在電場力的作用下兩粒子同時從靜止開始運動。

已知兩粒子同時經(jīng)過一平行于正極板且與其相距的平面。，兩粒子間相互作用力可忽略，不計重力，則以下說法

正確的是（）

.B

A.電荷量%與%的比值為3:7

B.電荷量/與%的比值為3:4

C.粒子A、8通過平面。時的速度之比為9:16

D.粒子4、8通過平面。時的速度之比為3:7

5、靜止在水平地面上的木塊，受到小錘斜向下瞬間敲擊后，只獲得水平方向初速度，沿地面滑行一段距離后停下。若

已知木塊的質(zhì)最和初速度，敲擊瞬間忽略地面摩擦力的作用，由此可求得（）

A.木塊滑行的時間B.木塊滑行的距離

C.小錘對木塊做的功D.小錘對木塊的沖量

6、如圖所示，在水平晾衣桿（可視為光滑桿）上晾曬床單時，為了盡快使床單晾干，可在床單間支撐輕質(zhì)細(xì)桿.隨著

細(xì)桿位置的不同，晾衣桿兩側(cè)床單間夾角。（。<150。）將不同.設(shè)床單重力為G,晾衣桿所受壓力大小為N,下列

說法正確的是（）

A.當(dāng)。=60°時，N=—G

3

B.當(dāng)夕=90°時，N=—G

2

C.只有當(dāng)8=120°時，才有/V=G

D.無論。取何值，都有N=G

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，邊長為L的等邊三角形"c為兩個勻強磁場的理想邊界，三角形內(nèi)的磁場方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強

度大小為8,三角形外的磁場范圍足夠大、方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度大小也為瓦頂點。處的粒子源沿Na的角

平分線發(fā)射質(zhì)量為，小電荷量為q的帶負(fù)電粒子，其初速度大小v°=成,不計粒子重力，下列說法正確的是（）

m

［兀m

A,粒子第一次返回〃點所用的時間是工■了

3qB

67rm

B.粒子第一次返回a點所用的時間是f

qB

17im

C.粒子在兩個有界磁場中運動的周期是丁丁

3qB

67Vm

D.粒子在兩個有界磁場中運動的周期是F

8、如圖所示，粗細(xì)均勻的光滑直桿豎直固定，輕彈簧一端連接于豎直墻上，另一端連接于套在桿上的小球上，小球處

于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用平行于桿向上的力尸拉球，使小球沿桿緩慢向上移動，當(dāng)彈簧水平時恰好處于原長，則從小球開始

向上運動直到彈簧水平的過程中，下列說法正確的是（）

A.拉力F,越來越大B.拉力E先減小后增大

C.桿對球的作用力一直減小D.桿對球的作用力先增大后減小

9、如圖，質(zhì)量為M、長度為L的長木板靜止在光滑水平面上，質(zhì)量為，”的小鐵塊以水平初速度均從木板左端向右

滑動，恰好不會從木板右端滑出。下列情況中，鐵塊仍不會從木板右端滑出的是（）

A.僅增大機B.僅增大拉

C.僅將，〃和增大為原來的兩倍D.僅將M和乙增大為原來的兩倍

10、如圖所示，質(zhì)量為犯、，小的小球分別帶同種電荷/和％,它們用等長的細(xì)線懸掛在同一點，由于靜電斥力的作

用，小球町靠在豎直光滑墻上，町的拉線沿豎直方向，町、均處于靜止?fàn)顟B(tài)，由于某種原因，兩球之間的距離

變?yōu)樵瓉淼囊话?，則其原因可能是（）

ph

A.加2變?yōu)樵瓉淼囊话隑.加2變?yōu)樵瓉淼陌吮?/p>

C.%變?yōu)樵瓉淼陌朔种籇.%變?yōu)樵瓉淼乃姆种?/p>

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）在“探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系”實驗中，某實驗小組利用如圖所示的實驗裝置，將一端帶滑

輪的長木板固定在水平桌面上，木塊置于長木板上，并用細(xì)繩跨過定滑輪與砂桶相連，小車左端連一條紙帶，通過打

點計時器記錄其運動情況。

接電源紙帶木塊帶滑輪的長木板

打點計管李一

出細(xì)繩

U砂桶

（1）下列做法正確的是（）

A.調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳緣K的細(xì)繩與長木板保持平行

B.在調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡木塊受到的滑動摩擦力時，將砂桶通過定滑輪拴在木塊上

C.實驗時，先放開木塊再接通打點計時器的電源

D.通過增減木塊上的祛碼改變質(zhì)量時，不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度

（2）某學(xué)生在平衡摩擦力時，把長木板的一端墊得過高，使得傾角偏大。他所得到的“一廠關(guān)系可用圖中的表

示（圖中。是小車的加速度，尸是細(xì)線作用于小車的拉力）。

AF0BF0CF°DF

(3)右圖是打出紙帶的一段，相鄰計數(shù)點間還有四個點未畫出，己知打點計時器使用的交流電頻率50Hz。由圖可知,

打紙帶上B點時小車的瞬時速度v?=m/s,木塊的加速度a=m/s2o(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

12.(12分)某同學(xué)用如圖甲所示的電路測量一未知電阻區(qū)的阻值。電源電動勢為12.0V,供選用的滑動變阻器有:

A.最大阻值10。，額定電流2.0A；

B.最大阻值50。，額定電流0.2Ao

甲

回答以下問題:

(1)滑動變阻器應(yīng)選用(選填"A”或"B”)。

(2)正確連接電路，閉合開關(guān)，電壓表的示數(shù)為8.0V,電流表的示數(shù)為(M6A,則測得電阻阻值&褥產(chǎn)

(3)相同器材，用如圖乙電路測量，操作和讀數(shù)正確，測得電阻阻值以即&測甲(選填“=”或“>"或

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，圓心為0、半徑為r的圓形區(qū)域外存在勻強磁場，磁場方向垂直于紙面向外，磁感應(yīng)強度大

小為瓦尸是圓外一點，OP=3r,一質(zhì)量為機、電荷量為g(g>0)的粒子從P點在紙面內(nèi)沿著與。P成60。方向射出(不

計重力)，求：

(1)若粒子運動軌跡經(jīng)過圓心O,求粒子運動速度的大??；

(2)若要求粒子不能進入圓形區(qū)域，求粒子運動速度應(yīng)滿足的條件。

14.(16分)甲、乙兩列簡諧橫波在同一介質(zhì)中分別沿x軸正向和負(fù)向傳播，波速均為歸20cm/s。兩列波在，=0時的

波形曲線如圖所示。求：

⑴仁0開始，乙的波谷到達(dá)x=0處的最短時間；

(ii)Z=0~10s內(nèi)，x=0處的質(zhì)點到達(dá)正向最大位移處的次數(shù)。

15.(12分)托卡馬克(Tokamak)是一.種復(fù)雜的環(huán)形裝置，結(jié)構(gòu)如圖甲所示。環(huán)心處有一歐姆線圈，四周是一個環(huán)形

真空室，真空室外排列著環(huán)向場線圈和極向場線圈，其中歐姆線圈的作用一是給等離子體加熱以達(dá)到核聚變所需的臨

界溫度；二是產(chǎn)生感應(yīng)電場用以等離子體加速。同時，極向場線圈通電后提供的極向磁場與環(huán)向場線圈通電后提供的

環(huán)向磁場將高溫等離子體約束在真空室內(nèi)，促使核聚變的進行。如圖乙所示為環(huán)形真空室簡化圖，其內(nèi)徑為肥=2m、

外徑為R2=5m,S和卜為其截面關(guān)于中心對稱。假設(shè)約束的核聚變材料只有汽核(：H)和氟核(:H),且不考慮核子間

的相互作用，中子和質(zhì)子的質(zhì)量差異以及速度對核子質(zhì)量的影響，核子一旦接觸環(huán)形真空室壁即被吸收導(dǎo)走。(已知質(zhì)

子的電荷量為L6xl()T9c；質(zhì)子和中子質(zhì)量均為1.6x10-27kg)。試回答：

甲乙

(1)笊核(；H)和敬核(:H)結(jié)合成氫核(：He)時，要放出某種粒子，同時釋放出能量，寫出上述核反應(yīng)方程；

(2)歐姆線圈中，通以恒定電流時，等離子體能否發(fā)生核聚變(“能”或“不能”)，并簡要說明判斷理由；

(3)若關(guān)閉歐姆線圈和環(huán)向場線圈的電流，當(dāng)極向磁場為多大時，從垂直于S截面速度同為y=2xl()7m/s的笈核(；H)

能夠全部通過S”截面；

(4)若關(guān)閉歐姆線圈和環(huán)向場線圈的電流，當(dāng)極向磁場在某一范圍內(nèi)變化時，垂直于S截面速度同為u=2xl(ym/s的

氣核(；H)和散核(：H)能夠在截面要有重疊，求磁感應(yīng)強度B的取值范圍。

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.查德威克用a粒子轟擊鍍原子核，發(fā)現(xiàn)了中子。盧瑟福用a粒子轟擊氮原子核，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，故A錯誤；

B.貝克勒爾通過對天然放射性現(xiàn)象的研究，證明原子核有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，故B錯誤；

C.湯姆孫通過對陰極射線的研究發(fā)現(xiàn)了電子，但陰極射線不是原子核中的中子變?yōu)橘|(zhì)子時產(chǎn)生的p射線，故C錯誤;

D.居里夫婦從瀝青鈾礦中分離出了針(Po)和鐳(R,)兩種新元素，故D正確。

故選D。

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

2兀2

G叫"?2=mrr\(―)

m]m2/2兀、2

G=M2?，2(--廠

1}

對P、。有

2m,?2m,,2兀、？

G—、~1=2/?1-^|(—)

13T

2m?2根)，2兀、2

G—\l1=2mrrf(—)

eT2

其中

ri+r2=L,r'i+r'2=L

聯(lián)立解得

7,=也7

2

由

lm\rr\=2mirr2

可知

r\:rt2=mi:m\

則可知

r\=r'\

2刀T

結(jié)合y=——可知尸與M的運動速率不相等，故ABD錯誤，C正確。

T

故選C。

3、C

【解析】

在圓環(huán)上取長度為以的一小段為研究對象，這一段的重力為

Ax_mg\x

24sin60°mg―舟R

設(shè)其余彈簧對這一小段的作用力為T,對這一小段受力分析如圖（因為是對稱圖形，對任一段的受力一樣，可對在圓球

的最右側(cè)一小側(cè)研究）：

T

據(jù)平衡條件可得:

丁=需,6°°=去摩

彈簧彈力F與彈簧對這一小段作用力的關(guān)系如圖:

由圖得

Hsin60°F

Ar-T

解得

F_?ng

2TT

R

不發(fā)生形變時環(huán)狀鏈條的半徑為一，套在球體上時鏈條發(fā)生形變?nèi)珙}圖所示，則彈簧的伸長量

2

x=2TTRsin600-2^?—

2

彈簧彈力與伸長量關(guān)系

F=kx

解得

k—7-

4/R

故C正確，ABD錯誤。

4、B

【解析】

AB.設(shè)電場強度大小為E,兩粒子的運動時間相同，對正電荷A有

%=成

m

當(dāng)」如Lr

72m

對負(fù)電荷8有

a,=蛀

m

24妊*

72m

聯(lián)立解得

如3

%4

A錯誤，B正確。

CD.由動能定理得

qEx=—/nv2-0

求得

1L=2

V24

選項CD錯誤。

故選B。

5、C

【解析】

A.木塊運動過程中，由動量定理

—ft=0-mv

物塊所受的摩擦力/未知，則不能求解木塊的運動時間，故A錯誤，不符合題意；

B.由動能定理

—fx-0-^mv2

物塊所受的摩擦力/未知，則不能求解木塊滑行的距離，故B錯誤，不符合題意；

C.小錘對木塊做的功等于木塊得到的動能，即

W=-mv2

2

故C正確，符合題意；

D.只能求解小錘對木塊沖量的水平分量

I=mv

故D錯誤，不符合題意。

故選C。

6、D

【解析】

以床單和細(xì)桿整體為研究對象，整體受到重力G和晾衣桿的支持力，由平衡條件知V=G,與。取何值無關(guān)，由

牛頓第三定律知床單對晾衣桿的壓力大小N=N'=G,與。無關(guān)，ABC錯誤，D正確。

故選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、AD

【解析】

AB.若均=理，帶電粒子垂直進入磁場，做勻速圓周運動，則由牛頓第二定律可得:

v2271m

qvB=m—,T=

將速度代入可得：

r=L

由左手定則可知粒子在三角形內(nèi)的區(qū)域內(nèi)偏轉(zhuǎn)的方向向左，從a射出粒子第一次通過圓弧從a點到達(dá)c點的運動軌跡

如下圖所示，可得：

U笆---------?./—,一―■—?.,rl

J.???|,,'."-1-

T兀m

'『=碰

粒子從C到&的時間:

5

6

帶電粒子從b點到達(dá)a點的時間也是§,所以粒子第一次返回a點所用的時間是

6

7Inm

11=tac+tch+tba——T=~~~

故A正確，B錯誤；

CD.粒子第一次到達(dá)a點后沿與初速度方向相反的方向向上運動，依次推理，粒子在一個周期內(nèi)的運動；可知粒子運

動一個周期的時間是3個圓周運動的周期的時間，即：

故C錯誤，D正確;

故選ADo

8、AC

【解析】

AB.彈簧的彈力一直減小到零，彈力與豎直方向的夾角一直增大，設(shè)彈簧彈力片單與豎直方向的夾角為在小球緩

慢向上運動的過程中

F=mg-F彈cosa

可以分析得到廠一直增大，故A正確，B錯誤；

CD.設(shè)彈簧的原長為L,則桿對小球彈力

F-Fsina-k\----Z,|sina=ZrL(l-sina)

NIsina)

隨a增大，F(xiàn)N減小,故C正確，D錯誤。

故選AC,

9、ACD

【解析】

由動量守恒和能量關(guān)系可知

mv0=(m+M)v

1212

fimgM--mvn——(m+M)v

聯(lián)立解得

Ax=---------

2〃g(l+A)

A.僅增大,〃，則Ax不變，即物塊仍恰好從木板右端滑出，選項A正確；

B.僅增大/，則Ax變大，即物塊能從木板右端滑出，選項B錯誤；

C.將山增大為原來的兩倍，則Ax不變，而L增大為原來的兩倍，物塊不能從木板右端滑出，選項C正確；

D.僅將M增大為原來的兩倍，則Ax變大，但是不會增加到原來的2倍，而L增加到原來的2倍，可知木塊不會從木

板上滑出，選項D正確；

故選ACDo

10、BC

【解析】

AB.如圖所示，

0

作出A球受到的重力和庫侖斥力，根據(jù)平衡條件和幾何關(guān)系可以知道，AQAB與AAC。相似，故有：

F_mg

xL

又因為

F=k^-

X-

所以

蟹=國

Lx3

X

使A球的質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼?倍，而其他條件不變，才能使A、B兩球的距離縮短為;，故A錯誤，B正確;

CD.使3球的帶電量變?yōu)樵瓉淼亩渌麠l件不變，則x為原來的;，所以C選項是正確的，D錯誤；

82

故選BC?

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。

IkADC0.150.60

【解析】

(1)[1]A.該實驗“探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系”，所以每次物體受力為恒力，所以細(xì)繩應(yīng)與軌道平行，A

正確

B.平衡摩擦力時，使小車在沒有重物牽引下沿導(dǎo)軌勻速運動，B錯誤

C.打點計時器在使用時，應(yīng)該先接通電源，后釋放小車，C錯誤

D.平衡摩擦力完成后，滿足的是

mgsin0=/imgcos0

所以改變小車質(zhì)量時，無需再次平衡摩擦，D正確

(2)[2]平衡摩擦力時，把長木板的一端墊得過高，使得傾角偏大，這時在沒有懸掛重物時，小車就已經(jīng)獲得一個加

速度，所以圖像有縱軸截距，選C

(3)網(wǎng)根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律可得

x-%(8-10-5.10)?W2......

v=-oc------=-----------------------m/s=0.15m/s

BRT0.10.2

⑷根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律可得

x-x((17.10-10.50)-(10.50-6.30))?10-2「八”,2

a=―DP—嚴(yán)HD=—-----------------------------------------------m/s=0.60m/s

0.220.04

12、A50.0>

【解析】

d)[l].滑動變阻器要接成分壓電路，則應(yīng)選用阻值較小的A。

(2)[2].根據(jù)歐姆定律可得電阻阻值上測量值為

R=9=2。=50.00

,則10.16

(3)[3].甲圖中電流的測量值偏大，根據(jù)《測=彳可知，電阻的測量偏?。灰覉D中電壓的測量值偏大，根據(jù)R^=，可

知，電阻的測量偏大；則電阻阻值

上洲乙〉RxiB甲

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、⑴等;⑵三幕辭或心貴

【解析】

(1)設(shè)粒子在磁場中做圓周運動的半徑為R,圓心為0',依圖題意作出軌跡圖如圖所示：

由幾何知識可得：

OO'

(OO'1=&+(3r)2-6次sin0

解得

R=后

根據(jù)牛頓第二定律可得

2

Bqv-m—

R

解得

y/3Bqr

v=-----

tn

⑵若速度較小，如圖甲所示:

圖甲

根據(jù)余弦定理可得

2

(r+4)2=火：+9r-6rRtsin0

解得

R'-3肉2

若速度較大，如圖乙所示:

根據(jù)余弦定理可得

2

(R2-r)=R；+9產(chǎn)—6rR2sin0

解得

8r

&=

3g-2

根據(jù)

丫=幽

m

得

_8Bqr_8Bqr

用-(373+2)m'"—(3A/3-2)〃z

若要求粒子不能進入圓形區(qū)域，粒子運動速度應(yīng)滿足的條件是

SBqru〉8Bqr

v<(3省+2)機或"一(38一2)〃?

14、(i)0.5s；(ii)2次

【解析】

(i)乙向左傳播，其最靠近處的波谷位置的x坐標(biāo)為

-20+40

%