山西省運城市芮城縣高三第五次模擬考試新高考物理試卷及答案解析

山西省運城市芮城縣高三第五次模擬考試新高考物理試卷注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結束后，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,小物體P放在水平圓盤上隨圓盤一起轉動，下列關于小物體所受摩擦力f的敘述正確的是（）A．f的方向總是指向圓心B．圓盤勻速轉動時f=0C．在轉速一定的條件下，f跟物體到軸O的距離成正比D．在物體與軸O的距離一定的條件下,f跟圓盤轉動的角速度成正比2、我國新一代可控核聚變研究裝置“中國環(huán)流器二號M”目前建設順利，預計2020年投入運行，開展相關科學實驗。該裝置以氫、氘氣體為“燃料”，通過將其注入裝置并擊穿、“打碎”產(chǎn)生近堆芯級別的等離子體，來模擬核聚變反應。若已知H的質量為m1H的質量為m2，He的質量為m3，n質量為m4，關于下列核反應方程，下列說法中正確的是（）A．He+n是熱核反應，其中x=2B．HeO+H是熱核反應，其中x=1C．B+He是人工轉變，其中x=1D．SrXe+n是裂變反應，其中x=83、如圖所示，正六邊形的物體上受四個共點力的作用下保持平衡。下列說法正確的是（）A．F1與F2的大小可能不相等B．F1與F3的大小可能不相等C．F4的大小一定是F2的2倍D．F4的大小一定是F3的2倍4、乒乓球作為我國的國球，是一種大家喜聞樂見的體育運動，它對場地要求低且容易上手。如圖所示，某同學疫情期間在家鍛煉時，對著墻壁練習打乒乓球，球拍每次擊球后，球都從同一位置斜向上飛出，其中有兩次球在不同高度分別垂直撞在豎直墻壁上，不計空氣阻力，則球在這兩次從飛出到撞擊墻壁前（）A．飛出時的初速度大小可能相等B．飛出時的初速度豎直分量可能相等C．在空中的時間可能相等D．撞擊墻壁的速度可能相等5、安培曾假設：地球的磁場是由繞地軸的環(huán)形電流引起的?，F(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)：地球的表面層帶有多余的電荷，地球自轉的速度在變慢。據(jù)此分析，下列說法正確的是（）A．地球表面帶有多余的正電荷，地球的磁場將變弱B．地球表面帶有多余的正電荷，地球的磁場將變強C．地球表面帶有多余的負電荷，地球的磁場將變弱D．地球表面帶有多余的負電荷，地球的磁場將變強6、下列說法正確的是（）A．愛因斯坦在1900年首次把能量子的概念引入物理學B．單色光照射金屬表面發(fā)生光電效應時，入射光越強，單位時間內發(fā)射的光電子數(shù)越多C．一個氫原子從量子數(shù)n=3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時最多可輻射3種不同頻率的光子D．玻爾的原子理論能夠解釋氦原子的光譜二、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、兩波源分別位于x=0和x=20cm處，從t=0時刻起兩波源開始振動，形成沿x軸相向傳播的簡諧橫波Ⅰ和Ⅱ，如圖所示，為t=0.04s時刻兩列波的圖像．已知兩波的振幅分別為，，質點P的平衡位置在x=1cm處，質點Q的平衡位置在x=18cm處．下列說法中正確的是___________．A．兩列波的波源起振方向相同B．Ⅰ和Ⅱ兩列波的波長之比為1：2C．t=0.05s時，質點P向下振動，質點Q的坐標為（18cm，-3cm）D．Ⅰ和Ⅱ兩列波將在t=0.1s時相遇，之后疊加形成穩(wěn)定的干涉圖樣E.t=0.12s時，x=10cm處的質點位移為零但振動加強8、如圖所示，一光滑絕緣足夠長的斜面與兩個等量同種正點電荷連線的中垂面重合，O為兩點電荷連線的中點。A、B為斜面上的兩點，且。一個帶電荷量為q、質量為m，可視為質點的小物塊，從A點以初速度v0開始沿斜面下滑，到達B點速度恰好為零。（斜面對電場無影響）以下說法正確的是（）A．小物塊帶正電，從A運動到B點，加速度先增大后減小B．小物塊帶負電，從A運動到B點，電勢能先減小后增大C．小物塊運動到O點時具有最大速度D．小物塊能回到A點，且速度大小等于v09、質譜儀又稱質譜計，是根據(jù)帶電粒子在電磁場中能夠偏轉的原理，按物質原子、分子或分子碎片的質量差異進行分離和檢測物質組成的一類儀器。如圖所示為某品牌質譜儀的原理示意圖，初速度為零的粒子在加速電場中，經(jīng)電壓U加速后，經(jīng)小孔P沿垂直極板方向進入垂直紙面的磁感應強度大小為B的勻強磁場中，旋轉半周后打在熒光屏上形成亮點。但受加速場實際結構的影響，從小孔P處射出的粒子方向會有相對極板垂線左右相等的微小角度的發(fā)散（其他方向的忽略不計），光屏上會出現(xiàn)亮線，若粒子電量均為q，其中質量分別為m1、m2（m2>m1）的兩種粒子在屏上形成的亮線部分重合，粒子重力忽略不計，則下列判斷正確的是（）A．小孔P處粒子速度方向相對極板垂線最大發(fā)散角θ滿足cosθ=B．小孔P處粒子速度方向相對極板垂線最大發(fā)散角θ滿足sinθ=C．兩種粒子形成亮線的最大總長度為D．兩種粒子形成亮線的最大總長度為10、一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t=0時刻剛好傳到E點，且A點在波峰，B、C、D也是波上質點，波形如圖(a)所示；質點C的振動圖像如圖（b）所示。在x軸正方向E有一能接收簡諧橫波信號的接收器（圖中未畫出）以5m/s的速度向x軸正方向運動。下列說法正確的是。A．波速是10m/sB．t=0.05s時刻，B點在波谷C．C、D兩點振動的相位差是πD．簡諧橫波波源起振方向沿y軸負方向E.接收器接收到的波的頻率比波源振動頻率小三、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）某實驗小組做“探究加速度和力、質量的關系”實驗。(1)用如圖甲所示的裝置做實驗，圖中帶滑輪的長木板放置于水平桌面上，拉力傳感器可直接顯示細線所受拉力的大小。實驗時，下列操作必要且正確的是__________。A．將長木板右端適當墊高，使小車前端的滑輪不掛砂桶時，小車能自由勻速滑動B．為了減小誤差，實驗中要保證砂和砂桶的質量遠小于小車的質量C．實驗時，拉小車前端滑輪的細線必須保持水平D．實驗時，使小車靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄拉力傳感器的示數(shù)(2)在正確、規(guī)范的操作下，打出一條如圖乙所示的紙帶，每相鄰兩個計數(shù)點之間還有四個計時點沒有畫出來，紙帶上的數(shù)字為相鄰兩個計數(shù)點間的距離，打點計時器電源的頻率為。則打計數(shù)點3時，小車的速度大小__________；小車做勻加速直線運動的加速度大小__________。（結果均保留三位有效數(shù)字）(3)帶滑輪的長木板水平放置，保持小車質量不變，改變砂桶里砂的質量測出每次拉力傳感器的示數(shù)和小車對應的加速度，作圖象。下列圖線正確的是_____。A．B．C．D．12．（12分）某同學用長木板、小車、光電門等裝置做探究加速度與質量關系的實驗。裝置如圖所示。(1)實驗前先用游標卡尺測出安裝在小車上遮光條的寬度d。(2)按圖示安裝好裝置，將長木板沒有定滑輪的一端適當墊高，小車_______________(填“連接”或“不連接)砝碼盤，輕推小車，如果計時器記錄小車通過光電門的時間t1、t2滿足t1________t2(填“大于”“小于”或“等于”），則摩擦力得到了平衡。(3)保證砝碼和砝碼盤的總質量遠小于小車的質量，調節(jié)好裝置后，將小車由靜止釋放，讀出遮光條通過光電門A、B的時間分別為t1、t2，測出兩光電門間的距離為L，則小車的加速度a=_________________(用已知或測出的物理量字母表示）。(4)保持兩個光電門間的距離、砝碼和砝碼盤的總質量均不變，改變小車的質量M重復實驗多次，測出多組加速度a的值，及對應的小車質量M，作出a-1/M圖象。若圖象為一條過原點的傾斜直線，則得出的結論_______________________________________________。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）在光滑的水平面上，有一質量為M＝4kg的光滑凹槽和一塊質量為m=2kg的木板BD，木板左端固定一質量不計的擋板，擋板上拴有一根輕質彈簧，右端B點放一個質量m0＝2kg的小滑塊a，凹槽底端和木板高度相同并粘在一起，木板總長度，凹槽半徑為R=1m，C為BD中點，BC段粗糙，動摩擦因數(shù)為μ，CD段光滑。在凹槽右端A處將一個質量m0＝2kg的小滑塊b由靜止釋放，小滑塊b與a發(fā)生完全非彈性碰撞，碰撞時間極短，在與b發(fā)生碰撞之前滑塊a鎖定在木板BD上，碰后ab相對于木板向左滑動，發(fā)生碰撞時凹槽和木板粘性立刻消失并將a解除鎖定，最后ab恰好能夠停在木板右端B點，滑塊a、b均可視為質點（g取10m/s2）。(1)求小物塊b碰撞前的瞬時速度大小v1；(2)求小滑塊與平板車的粗糙面之間的動摩擦因數(shù)；(3)求彈簧的最大彈性勢能EP。14．（16分）粗糙絕緣的水平地面上有一質量為m的小滑塊處于靜止狀態(tài)、其帶電量為q(q>0)。某時刻，在整個空間加一水平方向的勻強電場，場強大小為。經(jīng)時間t后撤去電場，滑塊繼續(xù)滑行一段距離后停下來。已知滑塊與地面間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度為g，求滑塊滑行的總距離L。15．（12分）某同學設計了一個軌道，豎直放置，讓小球在軌道中運動接力，如圖所示。傾斜直軌道AB與圓弧軌道BPC在B點相切，AC豎直，C是圓的最高點，另一圓弧軌道DQ的圓心為O，其右側虛邊界與AC相切，F(xiàn)是圓的最低點。已知AB長為l，與水平方向的夾角=37°，OD與豎直方向的夾角也是，圓軌道DQF的半徑也為l，質量為m的小球a從A點由靜止開始在外力作用下沿軌道加速運動，一段時間后撤去外力，小球運動到C點后水平拋出，從D點無碰撞進人圓弧軌道DQF內側繼續(xù)運動，到F點與另一靜止的小球b發(fā)生彈性碰撞，小球b從F點水平拋出并剛好落在A點。不計空氣阻力和軌道的摩擦，已知重力加速度為g，sin=0.6，cos=0.8.求：（1）小球a在C點時的速率；（2）外力對小球a做的功；（3）小球b的質量。

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】

如果圓盤在做非勻速圓周運動，摩擦力不指向圓心，摩擦力分解為一個指向圓心的力和沿圓弧切線方向的力，指向圓心力提供向心力改變速度的方向，切向的分力改變速度的大小，所以A項錯誤；圓盤勻速轉動時，物體在做勻速圓周運動，摩擦力提供向心力，摩擦力不為零，所以B項錯誤；當轉速一定時，根據(jù)，角速度也是一定，摩擦力提供向心力，摩擦力與半徑成正比關系，所以C項正確；在物體與軸O的距離一定的條件下，摩擦力與角速度的平方成正比，所以D項錯誤．2、C【解析】

A．He+n是熱核反應，根據(jù)核電荷數(shù)守恒和質量守恒可知，其中x=1，A錯誤；B．HeO+H是人工轉變，其中x=1，B錯誤；C．B+He是人工轉變，其中x=1，C正確；D．SrXe+n是裂變反應，根據(jù)核反應前后電荷數(shù)守恒和質量數(shù)守恒知x=10，故D錯誤。故選C。3、A【解析】

B．因F1與F3關于F2和F4方向對稱，根據(jù)幾何關系可知F1與F3必須相等，B錯誤；ACD．將F1與F3合成為一個F2方向上的力，大小未知，則F2、F4和合力三個力在同一直線上平衡，大小均未知，則大小關系無法確定，CD錯誤，A正確。故選A。4、A【解析】

C．將乒乓球的運動反向處理，即為平拋運動，由題知，兩次的豎直高度不同，所以兩次運動時間不同，故C錯誤；B．在豎直方向上做自由落體運動，因兩次運動的時間不同，故初速度在豎直方向的分量不同，故B錯誤；D．撞擊墻壁的速度，即可視反向平拋運動的水平初速度，兩次水平射程相等，但兩次運動的時間不同，故兩次撞擊墻壁的速度不同，故D錯誤；A．由上分析，可知豎直速度大的，其水平速度速度就小，所以根據(jù)速度的合成可知，飛出時的初速度大小可能相等，故A正確。故選A。5、C【解析】

地球自西向東自轉，地球表面帶電，從而形成環(huán)形電流。這一環(huán)形電流產(chǎn)生地磁場。若從北極俯視地球地磁場由外向里，由安培定則知產(chǎn)生磁場的環(huán)形電流方向應自東向西，與地球自轉方向相反，則地球帶負電。地球自轉速度變小，則產(chǎn)生的環(huán)形電流變小，則產(chǎn)生的磁場變弱，ABD錯誤，C正確。故選C。6、B【解析】

A．普朗克在1900年把能量子引入物理學，破除了“能量連續(xù)變化”的傳統(tǒng)觀念，故A錯誤；B．單色光照射金屬表面發(fā)生光電效應時，入射光越強，則入射光子的數(shù)目越多，所以單位時間內發(fā)射的光電子數(shù)越多，故B正確；C．根據(jù)玻爾理論，一個氫原子從量子數(shù)n=3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時最多可輻射2種不同頻率的光子，故C錯誤；D．玻爾第一次將量子觀念引入原子領域，提出了定態(tài)和躍遷的概念，很好地解釋了氫光譜，但不能夠解釋氦原子的光譜，故D錯誤。故選B。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、BCE【解析】

由波形圖可知，波Ⅰ傳到x=4cm位置時質點的起振方向向下，則波Ⅰ振源的起振方向向下；波Ⅱ傳到x=16cm位置時質點的起振方向向上，則波Ⅱ振源的起振方向向上；則兩列波的波源起振方向相反，選項A錯誤；由波形圖可知，Ⅰ和Ⅱ兩列波的波長分別為2cm和4cm，則波長之比為1：2，選項B正確；波Ⅰ的周期T1=0.02s，則t=0.05s時，質點P在平衡位置向下振動；波Ⅱ的周期T2=0.04s，則t=0.05s時，質點Q在最低點，坐標為（18cm，-3cm），選項C正確；兩列波的波速均為，則再經(jīng)過，即在t=0.1s時刻兩波相遇，因兩波的頻率不同，則疊加后不能形成穩(wěn)定的干涉圖樣，選項D錯誤；t=0.12s時，波Ⅰ在x=10cm處的質點引起的振動為在平衡位置向下振動；波Ⅱ在x=10cm處的質點引起的振動為在平衡位置向下振動；則此質點的位移為零但振動加強，選項E正確；故選BCE．【點睛】本題要掌握波的獨立傳播原理：兩列波相遇后保持原來的性質不變．理解波的疊加遵守矢量合成法則，例如本題中兩列波的波峰與波峰相遇時，此處相對平衡位置的位移為；當波峰與波谷相遇時此處的位移為．8、BD【解析】

AB．從A到B，物塊的動能和重力勢能均減小，則機械能減小，電勢能變大，電場力對滑塊做負功，可知滑塊帶負電，從A到O，電場力做正功，電勢能減?。粡腛到B電場力做負功，電勢能變大；因在O點兩側斜面上都存在一個場強最大的位置，此位置與AB兩點的位置關系不確定，則不能確定滑塊加速度的變化情況，選項A錯誤，B正確；C．因滑塊在O點以下某位置時，受到向下的重力、垂直斜面的支持力以及沿斜面向上的電場力，三力平衡時加速度為零，速度最大，可知小物塊運動到O點以下某位置時具有最大速度，選項C錯誤；D．小物塊到達最低點后，加速度沿斜面向上，由能量關系可知，滑塊能回到A點，且速度大小等于v0，選項D正確。故選BD。9、AD【解析】

由題意知解得同理設左右最大發(fā)射角均為時，粒子光斑的右邊緣恰好與粒子光斑的左邊緣重合，如圖所示（圖中虛線為半圓軌跡和向左發(fā)散角軌跡，實線為半圓軌跡和向左發(fā)散軌跡），則聯(lián)立解得此時兩種粒子光斑總寬度為解得故選AD。10、ACE【解析】

A．由（a）圖可知，波長為。由（b）圖可知，周期。所以波速：故A正確。B．靠近平衡時振動速度更大，所以B點從圖示位置振動到波谷應該用大于的時間。故B錯誤。C．C、D兩點傳播相差半個波長，所以振動的相位差π，故C正確。D．因為簡諧橫波沿x軸正方向傳播，所以由質點帶動法可以判斷波源起振方向沿y軸正方向。故D錯誤。E．接收器和波源之間的距離增大，產(chǎn)生多普勒效應，所以接收器接收到的波的頻率比波源振動頻率小。故E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、AD1.132.50B【解析】

(1)[1]A．為使小車的合外力等于小車受到的拉力，必須平衡摩擦力，故A正確；B．小車受到的拉力等于拉力傳感器的兩倍，不需要用細線的拉力近似等于砂和砂桶的重力，實驗中不需要保證砂和砂桶的質量遠小于小車的質量，故B錯誤；C．細線必須與木板保持平行，因為平衡了摩擦力，木板不水平，所以細線也不水平，故C錯誤；D．為充分利用紙帶，小車靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄傳感器的示數(shù)，故D正確。故選AD。(2)[2]打點計時器電源的頻率為，相鄰兩個計數(shù)點之間還有四個計時點沒有畫出來，則相鄰計數(shù)點間時間間隔根據(jù)勻變速直線運動中間時刻的速度等于這段的平均速度可得代入數(shù)據(jù)可得[3]根據(jù)逐差法有代入數(shù)據(jù)可得(3)[4]木板水平放置時，沒有平衡小車受到的摩擦力，則有整理得則圖象為不過原點的斜線，故B正確，ACD錯誤。故選B。12、不連接等于在砝碼和砝碼盤總質量不變時，即小車所受拉力不變時，小車的加速度與拉力