2021-2022學(xué)年湖北省天門仙桃潛江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(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場號(hào)和座位序號(hào)。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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．如圖所示,在光滑水平面上,有質(zhì)量分別為和的兩滑塊,它們中間夾著一根處于壓縮狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧(彈簧與不拴連),由于被一根細(xì)繩拉著而處于靜止?fàn)顟B(tài).當(dāng)剪斷細(xì)繩,在兩滑塊脫離彈簧之后,下述說法正確的是（）A．兩滑塊的動(dòng)量大小之比B．兩滑塊的速度大小之比C．兩滑塊的動(dòng)能之比D．彈簧對(duì)兩滑塊做功之比2．在x軸上有兩個(gè)固定的點(diǎn)電荷Q1、Q2，其中Q1為正電荷，Q2為負(fù)電荷。一帶正電的粒子僅在電場力作用下從原點(diǎn)O由靜止開始沿x軸運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)能Ek隨位置x的變化關(guān)系如圖，則能夠正確表示Q1、Q2位置的圖像是（）A． B．C． D．3．為了探測(cè)某星球，載著登陸艙的探測(cè)飛船在以該星球中心為圓心，半徑為r1的圓軌道上運(yùn)動(dòng)，周期為T1，總質(zhì)量為m1，環(huán)繞速度為v1。隨后登陸艙脫離飛船，變軌到離該星球更近的半徑為r2的圓軌道上運(yùn)動(dòng)環(huán)繞速度為v2，周期為T2，登陸艙的質(zhì)量為m2，引力常量為G，則（）A．該星球的質(zhì)量為B．該星球表面的重力加速度為C．D．4．如圖甲所示，在勻強(qiáng)磁場中有一個(gè)N=10匝的閉合矩形線圈繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸O1O2直于磁場方向，線圈電阻為5Ω。從圖甲所示位置開始計(jì)時(shí)，通過線圈平面的磁通量隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示，則（）A．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一圈的過程中產(chǎn)生的焦耳熱B．在時(shí)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，且電流方向發(fā)生改變C．所產(chǎn)生的交變電流感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式為D．線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過90o時(shí)穿過線圈的磁通量變化率最大5．如圖，輕彈簧的下端固定在水平面上，上端疊放有質(zhì)量相等的物塊、，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用豎直向上的力作用在上，使其向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)以表示離開靜止位置的位移，表示物塊對(duì)的壓力大小，在、分離之前，下列表示和之間關(guān)系的圖象可能正確的是（）A． B． C． D．6．在離地高h(yuǎn)處，同時(shí)自由下落和豎直向上拋出各一個(gè)小球，其中豎直上拋的小球初速度大小為v，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，兩球落地的時(shí)間差為()A． B． C． D．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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7．如圖所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。P是磁場邊界上的一點(diǎn)，大量電荷量為q、質(zhì)量為m、相同速率的離子從P點(diǎn)沿不同方向同時(shí)射入磁場。其中有兩個(gè)離子先后從磁場邊界上的Q點(diǎn)（圖中未畫出）射出，兩離子在磁場邊緣的出射方向間的夾角為，P點(diǎn)與Q點(diǎn)的距離等于R。則下列說法正確的是（）A．離子在磁場中的運(yùn)動(dòng)半徑為B．離子的速率為C．兩個(gè)離子從Q點(diǎn)射出的時(shí)間差為D．各種方向的離子在磁場邊緣的出射點(diǎn)與P點(diǎn)的最大距離為8．一列簡諧橫波沿軸正方向傳播，在處的質(zhì)元的振動(dòng)圖線如圖1所示，在處的質(zhì)元的振動(dòng)圖線如圖2所示。下列說法正確的是（）A．該波的周期為12sB．處的質(zhì)元在平衡位置向上振動(dòng)時(shí)，處的質(zhì)元在波峰C．在內(nèi)處和處的質(zhì)元通過的路程均為6cmD．該波的波長不可能為8m9．如圖，MN和PQ是電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌，其間距為L，導(dǎo)軌彎曲部分光滑，平直部分粗糙，固定在水平面上，右端接一個(gè)阻值為R的定值電阻，平直部分導(dǎo)軌左邊區(qū)域有寬度為d、方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場，質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬棒從高為h處由靜止釋放，到達(dá)磁場右邊界處恰好停止．己知金屬棒與平直部分導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，金屬棒與導(dǎo)軌間接觸良好，則金屬棒穿過磁場區(qū)域的過程中（）（重力加速度為g）A．金屬棒克服安培力做的功等于金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱B．金屬棒克服安培力做的功為mghC．金屬棒產(chǎn)生的電熱為D．金屬棒運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為10．如圖所示，水平面(未畫出)內(nèi)固定一絕緣軌道ABCD，直軌道AB與半徑為R的圓弧軌道相切于B點(diǎn)，圓弧軌道的圓心為O，直徑CD//AB。整個(gè)裝置處于方向平行AB、電場強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場中。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球從A點(diǎn)由靜止釋放后沿直軌道AB下滑。記A、B兩點(diǎn)間的距離為d。一切摩擦不計(jì)。下列說法正確的是（）A．小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度最大，且此時(shí)電場力的功率最大B．若d=2R，則小球通過C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為7qEC．若d=R，則小球恰好能通過D點(diǎn)D．無論如何調(diào)整d的值都不可能使小球從D點(diǎn)脫離軌道后恰好落到B處三、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）一個(gè)小燈泡的額定電壓為額定電流約為，選用下列實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪和研究小燈泡的伏安特性曲線。A．電源：電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻不計(jì)；B．電壓表V1：量程為，內(nèi)阻約為；C．電壓表V2：量程為，內(nèi)阻約為；D．電流表A1：量程為，內(nèi)阻約為；E.電流表A2：量程為，內(nèi)阻約為；F.滑動(dòng)變阻器：最大阻值為，額定電流為；G.滑動(dòng)變阻器：最大阻值為，額定電流為；H.滑動(dòng)變阻器：最大阻值為，額定電流為；開關(guān)，導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)得到如下數(shù)據(jù)（和分別表示通過小燈泡的電流和加在小燈泡兩端的電壓）：0.000.120.210.290.340.380.420.450.470.490.500.000.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00(1)實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用__________；電流表應(yīng)選用__________；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用__________。（請(qǐng)?zhí)顚懫鞑那皩?duì)應(yīng)的字母）(2)請(qǐng)你不要改動(dòng)已連接導(dǎo)線，補(bǔ)全圖甲所示實(shí)物電路圖_________。閉合開關(guān)前，應(yīng)使滑動(dòng)變阻器的滑片處在最__________（選填“左”或“右”）端。(3)在如圖乙所示坐標(biāo)系中畫出小燈泡的曲線________。12．（12分）如圖甲所示，在“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，主要過程如下：A．設(shè)法讓橡皮筋對(duì)小車做的功分別為W、2W、3W、……；B．分析紙帶，求出橡皮筋做功使小車獲得的速度v1、v2、v3、……；C．作出W-v圖象；D．分析W-v圖象．如果W-v圖象是一條直線，表明W∝v；如果不是直線，可考慮是否存在W∝v2、W∝v3、W∝等關(guān)系．(1)實(shí)驗(yàn)中得到的一條如圖乙所示的紙帶，求小車獲得的速度應(yīng)選______________（選填“AB”或“CD”）段來計(jì)算．(2)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的有_______________A．通過增加橡皮筋的條數(shù)可以使橡皮筋對(duì)小車做的功成整數(shù)倍增加B．通過改變小車質(zhì)量可以改變橡皮筋對(duì)小車做的功C．每次實(shí)驗(yàn)中，橡皮筋拉伸的長度必需保持一致D．先接通電源，再讓小車在橡皮筋的作用下彈出(3)在該實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作，紙帶足夠長，點(diǎn)跡清晰的紙帶上并沒有出現(xiàn)一段等間距的點(diǎn)，造成這種情況的原因可能是___________．（寫出一條即可）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）圖甲為能進(jìn)行圖形翻轉(zhuǎn)的“道威棱鏡”示意圖，其橫截面OABC是底角為45°的等腰梯形，高為a，上底邊長為a，下底邊長3a，如圖乙所示。一細(xì)光束垂直于OC邊射入，恰好在OA和BC邊上發(fā)生全反射，最后垂直于OC邊射出，已知真空中的光速為c。試求該光束在棱鏡中的傳播時(shí)間t。14．（16分）在xOy平面的x軸上方區(qū)域范圍內(nèi)存在著范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場（如圖甲所示）。在空間坐標(biāo)（x=0，y=a）處有一粒子源，在某一時(shí)刻向平面內(nèi)各個(gè)方向均勻發(fā)射N個(gè)（N足夠大）質(zhì)量為m、電荷量為-q，速度為v0的帶電粒子：（不計(jì)粒子重力及粒子間的相互作用，題中N、a、m、-q、v0均為已知量）(1)若放射源所發(fā)出的粒子恰好有不能到達(dá)x軸，求磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大；(2)求解第(1)問中，x軸上能接收到粒子的區(qū)域長度L；(3)若磁場僅限制在一個(gè)半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)，圓心在坐標(biāo)處。保持磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，在x軸的正半軸區(qū)間上鋪設(shè)擋板，粒子源打出的部分粒子恰好垂直打在擋板上并被擋板吸收，求：這部分粒子在先后到達(dá)板上的時(shí)間內(nèi)對(duì)擋板的平均作用力。15．（12分）如圖所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌的水平部分處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=3T。兩導(dǎo)軌間距為L=0.5m，軌道足夠長。金屬棒a和b的質(zhì)量分別為ma=1kg，mb=0.5kg，電阻分別為Ω，Ω。b棒靜止于軌道水平部分，現(xiàn)將a棒從h=1.8m高處自靜止沿弧形軌道下滑，通過C點(diǎn)進(jìn)入軌道的水平部分，已知兩棒在運(yùn)動(dòng)過程中始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，兩棒始終不相碰。（g取10m/s2）。求：（1）a棒剛進(jìn)入磁場時(shí)，b棒的加速度；（2）從a棒進(jìn)入磁場到a棒勻速的過程中，流過a棒的電荷量；（3）從a棒進(jìn)入磁場到a棒勻速的過程中，a棒中產(chǎn)生的焦耳熱。

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、C【解析】

在兩滑塊剛好脫離彈簧時(shí)運(yùn)用動(dòng)量守恒得：，得，兩滑塊速度大小之比為：；兩滑塊的動(dòng)能之比，B錯(cuò)誤C正確；兩滑塊的動(dòng)量大小之比，A錯(cuò)誤；彈簧對(duì)兩滑塊做功之比等于兩滑塊動(dòng)能之比為：1：2，D錯(cuò)誤．2、A【解析】

由動(dòng)能定理可知可知圖像的斜率等于電場力，由圖像可知，在0~x0之間存在一個(gè)場強(qiáng)為0的點(diǎn)（設(shè)為M點(diǎn)），且在OM之間運(yùn)動(dòng)時(shí)電場力做正功，在M與x0之間運(yùn)動(dòng)時(shí)電場力做負(fù)功；由此刻判斷0~x0區(qū)間肯定在兩點(diǎn)荷的同一側(cè)，且正電荷Q1距離O點(diǎn)較近，故選項(xiàng)A正確，BCD錯(cuò)誤；故選A。3、D【解析】

由和A．該星球的質(zhì)量為選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．由星球的半徑R未知，不能求解其表面的重力加速度，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．由表達(dá)式可知選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．由表達(dá)式可知選項(xiàng)D正確。故選D。4、C【解析】

A．最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為：線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一圈的過程中產(chǎn)生的焦耳熱故A錯(cuò)誤；B．t=0.2s時(shí)，磁通量為0，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，電流方向不變，故B錯(cuò)誤；C．由圖知角速度因?yàn)榫€圈從垂直中性面開始計(jì)時(shí)，所以交變電流感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式為e=10πcos（5πt）V故C正確；D．線圈在圖示位置磁通量為0，磁通量的變化率最大，穿過線圈的磁通量變化最快，轉(zhuǎn)過90°，磁通量最大，磁通量變化率為0，故D錯(cuò)誤。故選：C。5、C【解析】

系統(tǒng)靜止時(shí)，由胡克定律和力的平衡條件得物塊Q勻加速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，由牛頓第二定律得聯(lián)立以上兩式解得對(duì)照?qǐng)D象得C正確。故選C。6、D【解析】

自由下落的小球，有得對(duì)于豎直上拋的小球，由機(jī)械能守恒得：則得落地時(shí)速度大小為對(duì)于豎直上拋的小球，將其運(yùn)動(dòng)看成一種勻減速直線運(yùn)動(dòng)，取豎直向上為正方向，加速度為，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：故時(shí)間之差為A．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．，與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確；故選D．點(diǎn)睛：本題關(guān)鍵要明確小球運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能守恒，要理清過程中的速度關(guān)系，寫出相應(yīng)的公式，分析運(yùn)動(dòng)時(shí)間的關(guān)系．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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BCD【解析】

從Q點(diǎn)能射出兩個(gè)離子，則離子圓周運(yùn)動(dòng)半徑r小于磁場區(qū)域圓半徑R，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。為等邊三角形。A．由幾何關(guān)系得又有解兩式得①選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)有②解①②式得選項(xiàng)B正確；C．圓周運(yùn)動(dòng)的周期為兩離子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為則從磁場射出的時(shí)間差為選項(xiàng)C正確；D．各種方向的離子從磁場中的出射點(diǎn)與P點(diǎn)的最大距離為選項(xiàng)D正確；故選BCD.8、AB【解析】

A．由圖可知，該波的周期為12s。故A正確；

B．由圖可知，t=3s時(shí)刻，x=12m處的質(zhì)元在平衡位置向上振動(dòng)時(shí)，x=18m處的質(zhì)元在波峰，故B正確；

C．由圖可知，該波的振幅為4cm，圓頻率由圖1可知，在t=0時(shí)刻x=12m處的質(zhì)點(diǎn)在-4cm處，則其振動(dòng)方程4s時(shí)刻質(zhì)元的位置所以x=12m處的質(zhì)元通過的路程s12=4cm+2cm=6cm據(jù)圖2知t=0s時(shí)，在x=18m處的質(zhì)元的位移為0cm，正通過平衡位置向上運(yùn)動(dòng)，其振動(dòng)方程為在t=4s時(shí)刻，在x=18m處的質(zhì)元的位移所以在0～4s內(nèi)x=18m處的質(zhì)元通過的路程x18＝4cm+(4?2)cm≈4.54cm＜6cm故C錯(cuò)誤；

D．由兩圖比較可知，x=12m處比x=18m處的質(zhì)元可能早振動(dòng)T，所以兩點(diǎn)之間的距離為x＝(n+)λ（n=0、1、2、3…）所以（n=0、1、2、3…）n=0時(shí)，波長最大，為故D錯(cuò)誤；故選AB。9、CD【解析】

根據(jù)功能關(guān)系知，金屬棒克服安培力做的功等于金屬棒以及電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱之和，故A錯(cuò)誤．設(shè)金屬棒克服安培力所做的功為W．對(duì)整個(gè)過程，由動(dòng)能定理得mgh-μmgd-W=0，得W=mg（h-μd），故B錯(cuò)誤．電路中產(chǎn)生的總的焦耳熱Q=W=mg（h-μd），則屬棒產(chǎn)生的電熱為mg（h-μd），故C正確．金屬棒在下滑過程中，其機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得：mgh=mv02，得．金屬棒經(jīng)過磁場通過某界面的電量為；根據(jù)動(dòng)量定理：，其中，解得，選項(xiàng)D正確；故選CD.10、BD【解析】

A．小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，其所受電場力的方向與速度方向垂直，電場力的功率為零，故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)d=2R時(shí)，根據(jù)動(dòng)能定理有小球通過C點(diǎn)時(shí)有解得N=7qE根據(jù)牛頓第三定律可知，此時(shí)小球?qū)壍赖膲毫Υ笮?qE，故B正確；C．若小球恰好能通過D點(diǎn)，則有又由動(dòng)能定理有解得故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)小球恰好能通過D點(diǎn)時(shí)，小球從D點(diǎn)離開的速度最小。小球離開D點(diǎn)后做類平拋運(yùn)動(dòng)，有解得由于x>R故小球從D點(diǎn)脫離軌道后不可能落到B處，故D正確。故選BD。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、BEG左【解析】

(1)[1][2][3]．燈泡的額定電壓為2.0V，電壓表應(yīng)選B；燈泡的額定電流為0.5A，則電流表應(yīng)選E；為方便實(shí)驗(yàn)操作，且允許通過的最大電流不能小于0.5A，則滑動(dòng)變阻器應(yīng)選G。(2)[4][5]．燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻故則電流表應(yīng)采用外接法，由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，電壓與電流從零開始變化，則滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法，電路圖如圖所示；閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)置于滑動(dòng)變阻器最左端。(3)[6]．根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系中描出對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，然后作出燈泡的曲線如圖所示。12、CDACD沒有平衡摩擦力或木板的傾角過大或過小【解析】

（1）由圖知：在AB之間，由于相鄰計(jì)數(shù)間的距離不斷增大，而打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)，所以小車做加速運(yùn)動(dòng)．在CD之間相鄰計(jì)數(shù)間距相等，說明小車做勻速運(yùn)動(dòng)．小車離開橡皮筋后做勻速運(yùn)動(dòng)，應(yīng)選用CD段紙帶來計(jì)算小車的速度v．求小車獲得的速度應(yīng)選CD段來計(jì)算；（2）該實(shí)驗(yàn)中利用相同橡皮筋形變量相同時(shí)對(duì)小車做功相同，通過增加橡皮筋的條數(shù)可以使橡皮筋對(duì)小車做的功成整數(shù)倍增加．故A正確，B錯(cuò)誤；為保證每根橡皮條對(duì)小車做功一樣多每次實(shí)驗(yàn)中，橡皮筋拉伸的長度必需保持一致，故C正確；在中學(xué)階段，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量時(shí)間時(shí)，為有效利用紙帶，總是先接通電源后釋放紙帶，故D正確；故選ACD.（3