安徽省銅陵一中、阜陽一中2021-2022學年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注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號、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，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目選項的答案信息點涂黑；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．如圖所示，在以R0為半徑，O為圓心的圓形區(qū)域內(nèi)存在磁場，直徑MN左側區(qū)域存在一勻強磁場，方向垂直于紙面向外，磁感應強度大小為B1；MN右側區(qū)域也存在一勻強磁場，方向垂直于紙面向里，磁感應強度大小為B2，有一質量為m，電荷量為+q的帶電粒子（不計重力）沿垂直于MN的方向從P點射入磁場，通過磁場區(qū)域后自Q點離開磁場，離開磁場時其運動方向仍垂直于MN。已知OP與MN的夾角為θ1，OQ與MN的夾角為θ2，粒子在左側區(qū)域磁場中的運動時間為t1，粒子在右側區(qū)域磁場中的運動時間為t2，則下列說法正確的是（）A． B．C． D．2．如圖，一根長直導線豎直放置，通以向上的電流。直導線與銅圓環(huán)緊貼但相互絕緣，且導線經(jīng)過環(huán)心O。下述各過程中，銅環(huán)中有感應電流的是（）A．環(huán)豎直向上勻速運動B．環(huán)繞環(huán)心O勻速轉動C．環(huán)向左勻速運動D．環(huán)以導線為軸勻速轉動3．一定質量的理想氣體，從狀態(tài)M開始，經(jīng)狀態(tài)N、Q回到原狀態(tài)M，其p-V圖象如圖所示，其中QM平行于橫軸，NQ平行于縱軸．則（）A．M→N過程氣體溫度不變B．N→Q過程氣體對外做功C．N→Q過程氣體內(nèi)能減小D．Q→M過程氣體放出熱量4．如圖，輕彈簧的下端固定在水平面上，上端疊放有質量相等的物塊、，系統(tǒng)處于靜止狀態(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動以表示離開靜止位置的位移，表示物塊對的壓力大小，在、分離之前，下列表示和之間關系的圖象可能正確的是（）A． B． C． D．5．下列說法中正確的是（）A．天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，揭示了原子核是由質子和中子組成的B．湯姆遜通過對陰極射線的研究提出了原子核具有復雜的結構C．氫原子的能級理論是玻爾在盧瑟福核式結構模型的基礎上提出來的D．盧瑟福的粒子散射實驗揭示了原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中6．如圖所示，圓心在O點、半徑為R的光滑圓弧軌道ABC豎直固定在水平桌面上，OC與OA的夾角為60°，軌道最低點A與桌面相切．一足夠長的輕繩兩端分別系著質量為m1和m2的兩小球（均可視為質點），掛在圓弧軌道光滑邊緣C的兩邊，開始時m1位于C點，然后從靜止釋放，若m1恰好能沿圓弧下滑到A點．則（）A．兩球速度大小始終相等B．重力對m1做功的功率不斷增加C．m1=2m2D．m1=3m2二、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．圖甲為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0.2s時的波形圖，質點P、Q的平衡位置分別位于x=2m和x=4m處。圖乙為介質中某一質點的振動圖像，則（）A．該簡諧橫波的傳播速度為10m/sB．乙圖可能是質點Q的振動圖像C．t=0時質點P的速度沿y軸負方向D．t=0.25s時，質點P的位移為1cmE.t=0.1s時，質點P的加速度與質點Q的加速度相同8．在傾角為θ的斜面上固定兩根足夠長的光滑平行金屬導軌PQ、MN，相距為L，導軌處于磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直導軌平面向下．有兩根質量均為m的金屬棒a、b，先將a棒垂直導軌放置，用跨過光滑定滑輪的細線與物塊c連接，連接a棒的細線平行于導軌，由靜止釋放c，此后某時刻，將b也垂直導軌放置，a、c此刻起做勻速運動，b棒剛好能靜止在導軌上．a(chǎn)棒在運動過程中始終與導軌垂直，兩棒與導軌電接觸良好，導軌電阻不計．則（）A．物塊c的質量是2msinθB．b棒放上導軌前，物塊c減少的重力勢能等于a、c增加的動能C．b棒放上導軌后，物塊c減少的重力勢能等于回路消耗的電能D．b棒放上導軌后，a棒中電流大小是9．如圖所示，一物塊從傾角為θ的斜面底端以初速度沿足夠長的斜面上滑，經(jīng)時間t速度減為零，再經(jīng)2t時間回到出發(fā)點，下列說法正確的是（）A．物塊上滑過程的加速度大小是下滑過程加速度大小的2倍B．物塊返回斜面底端時的速度大小為C．物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)為D．物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)為10．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）某研究性學習小組的一同學想測量一下某電阻絲的電阻率，實驗室供選擇的器材如下：A．量程0.6A，內(nèi)阻約0.5Ω的電流表B．量程3A，內(nèi)阻約0.01Ω的電流表C．量程0.6A，內(nèi)阻0.5Ω的電流表D．量程15V，內(nèi)阻約30kΩ的電壓表E.阻值為0~1kΩ，額定電流為0.5A的滑動變阻器F.阻值為0~10Ω，額定電流為1A的滑動變阻器G.阻值為0~99.9Ω的電阻箱H.電動勢為3V的電池I.開關一個、導線若干（1）如圖甲是他先用螺旋測微器測量電阻絲直徑的示意圖，則該電阻絲的直徑D=____mm，用多用電表粗測了該電阻絲的電阻如圖乙所示，則多用電表的讀數(shù)為____Ω；

（2）該同學想用伏安法精確測量該電阻絲的電阻，他檢查了一下所給器材，發(fā)現(xiàn)所給電壓表不能用，就用電流表改裝一電壓表，你認為所給電壓表不能用的理由是____；如果要改裝成量程為3V的電壓表，需要串聯(lián)的電阻R=____Ω；如果他選好器材后設計了如圖所示的電路，電流表他應選用_____；滑動變阻器應選用_____；（3）該同學連好電路后，測出該電阻絲的長度為L，直徑為D，然后改變滑動變阻器滑動頭的位置讀出兩個電流表和電阻箱的若干數(shù)據(jù)，其中電流表A1、A2的讀數(shù)分別用I1、I2來表示，從而測出該電阻絲的電阻率ρ，則ρ的表達式是___；(用所有測量的物理量的字母表示)

（4）如果要求電流表A2的讀數(shù)從零開始，請你根據(jù)上圖將電路添加一條線改畫在電路圖上。（__________）12．（12分）某一小型電風扇額定電壓為5.0V，額定功率為2.5W．某實驗小組想通過實驗描繪出小電風扇的伏安特性曲線。實驗中除導線和開關外，還有以下器材可供選擇：A．電源E（電動勢為6.0V）B．電壓表V（量程為0～6V，內(nèi)阻約為8kΩ）C．電流表A1（量程為0～0.6A，內(nèi)阻約為0.2Ω）D．電流表A2（量程3A，內(nèi)阻約0.05Ω）；E．滑動變阻器R1（最大阻值5k，額定電流100mA）F．滑動變阻器R2（最大阻值25Ω，額定電流1A）（1）為了便于調(diào)節(jié)，減小讀數(shù)誤差和系統(tǒng)誤差，實驗中所用電流表應選用_____滑動變阻器應選用_____（填所選儀器前的字母序號）。（2）請你為該小組設計實驗電路，并把電路圖畫在甲圖中的虛線框內(nèi)（小電風扇的電路符號如圖甲所示）_____。（3）操作過程中發(fā)現(xiàn)，小電風扇通電后受阻力作用，電壓表讀數(shù)小于0.5V時電風扇沒啟動。該小組測繪出的小電風扇的伏安特性曲線如圖乙所示，由此可以判定，小電風扇的電阻為_____Ω，正常工作時的發(fā)熱功率為_____W，機械功率為_____W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）托卡馬克(Tokamak)是一.種復雜的環(huán)形裝置，結構如圖甲所示。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到核聚變所需的臨界溫度；二是產(chǎn)生感應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R1=2m、外徑為R2=5m，S和S'為其截面關于中心對稱。假設約束的核聚變材料只有氘核()和氚核()，且不考慮核子間的相互作用，中子和質子的質量差異以及速度對核子質量的影響，核子一旦接觸環(huán)形真空室壁即被吸收導走。(已知質子的電荷量為C；質子和中子質量均為kg)。試回答：(1)氘核()和氚核()結合成氫核()時，要放出某種粒子，同時釋放出能量，寫出上述核反應方程；(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)若關閉歐姆線圈和環(huán)向場線圈的電流，當極向磁場為多大時，從垂直于S截面速度同為的氘核()能夠全部通過S'截面；(4)若關閉歐姆線圈和環(huán)向場線圈的電流，當極向磁場在某一范圍內(nèi)變化時，垂直于S截面速度同為的氘核()和氚核()能夠在S'截面要有重疊，求磁感應強度B的取值范圍。14．（16分）如圖所示，為正對放置的水平金屬板M、N的中線。熱燈絲逸出的電子（初速度、重力均不計）在電壓為U的加速電場中由靜止開始運動，從小孔O射入兩板間正交的勻強電場、勻強磁場（圖中未畫出）后沿做直線運動。已知兩板間的電壓為2U，兩板長度與兩板間的距離均為L，電子的質量為m、電荷量為e。求：(1)板間勻強磁場的磁感應強度的大小B和方向；(2)若保留兩金屬板間的勻強磁場不變使兩金屬板均不帶電，則從小孔O射入的電子在兩板間運動了多長時間？15．（12分）如圖所示，在豎直分界線的左側有垂直紙面的勻強磁場，豎直屏與之間有方向向上的勻強電場。在處有兩個帶正電的小球和，兩小球間不發(fā)生電荷轉移。若在兩小球間放置一個被壓縮且鎖定的小型彈簧（不計彈簧長度），解鎖彈簧后，兩小球均獲得沿水平方向的速度。已知小球的質量是小球的倍，電荷量是小球的倍。若測得小球在磁場中運動的半徑為，小球擊中屏的位置的豎直偏轉位移也等于。兩小球重力均不計。(1)將兩球位置互換，解鎖彈簧后，小球在磁場中運動，求兩球在磁場中運動半徑之比、時間之比；(2)若小球向左運動求、兩小球打在屏上的位置之間的距離。

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】

AB．粒子運動軌跡如圖所示：

由幾何知識可知，粒子在兩個磁場中的軌跡半徑分別為粒子在磁場中做勻速圓周運動洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得解得則故AB錯誤；

CD．粒子在磁場中做勻速圓周運動的周期為粒子在磁場中轉過的圓心角θ相等，粒子在磁場中的運動時間為則有故C錯誤，D正確。

故選D。2、C【解析】

AD．直導線中通以恒定的電流時，產(chǎn)生穩(wěn)恒的磁場，根據(jù)安培定則判斷可知，直導線兩側的磁場方向相反，由于左右對稱，當環(huán)豎直向上、向下勻速運動或以直導線為軸轉動，穿過銅環(huán)的磁通量始終為零，保持不變，所以沒有感應電流產(chǎn)生，AD錯誤；B．環(huán)繞環(huán)心O勻速轉動，穿過銅環(huán)的磁通量始終為零，沒有感應電流產(chǎn)生，B錯誤；C．環(huán)向左勻速運動，磁通量增加，有感應電流產(chǎn)生，C正確。故選C。3、D【解析】

A．M→N過程氣體的pV乘積先增加后減小，可知溫度先升高后降低，選項A錯誤；B．N→Q過程氣體的體積不變，不對外做功，選項B錯誤；C．N→Q過程氣體壓強增大，體積不變，由可知，溫度升高，則內(nèi)能增加，選項C錯誤；D．Q→M過程氣體壓強不變，體積減小，外界對氣體做功，即W>0；由可知，溫度降低，內(nèi)能減小，即?E<0，根據(jù)熱力學第一定律?E=W+Q可知Q<0，氣體放出熱量，選項D正確．4、C【解析】

系統(tǒng)靜止時，由胡克定律和力的平衡條件得物塊Q勻加速向上運動時，由牛頓第二定律得聯(lián)立以上兩式解得對照圖象得C正確。故選C。5、C【解析】

A．天然放射現(xiàn)象揭示了原子核有復雜結構，A錯誤；B．湯姆遜發(fā)現(xiàn)電子揭示了原子具有復雜結構，而不是原子核具有復雜的結構，B錯誤C．玻爾的原子結構理論是在盧瑟福核式結構學說基礎上引進了量子理論，C正確；D．盧瑟福的粒子散射實驗揭示了原子具有核式結構，D錯誤。故選C。6、C【解析】

A.m1由C點下滑到A點過程中，兩球沿繩子方向的速度大小相等；m1由C點滑下去一段后，繩子與圓的切線不重合，而是類似于圓的一根弦線存在，m2一直沿豎直方向上升，所以兩球速度大小不相等，故A項錯誤；B.重力對m1做功的功率指的是豎直分速度，m1從C點靜止釋放，所以C點處m1的豎直分速度為零；m1恰好能沿圓弧下滑到A點，A點處m1的豎直分速度也為零；從C點到A點過程中，m1的豎直分速度不為零；所以整個過程中m1的豎直分速度從無到有再從有到無，也就是一個先變大后變小的過程，所以重力對m1做功的功率先增大后變??；故B項錯誤；CD.m1從C點靜止釋放，恰好能沿圓弧下滑到A點，則據(jù)幾何關系和機械能守恒得：解得：m1=2m2故C項正確，D項錯誤。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、ABC【解析】

A．從甲圖中可知，根據(jù)圖乙可知，故波速為A正確；B．根據(jù)走坡法可知圖甲中的P點在t=0.2時正向上運動，而Q點在t=0.2s時正向下振動，而圖乙中t=0.2s時質點正通過平衡位置向下振動，所以乙圖可能是質點Q的振動圖像，B正確；C．因為周期為0.4s，故在t=0時，即將甲圖中的波形向前推半個周期，P點正向下振動，C正確；D．根據(jù)題意可知0.1s為四分之一周期，質點P在0.2s~0.3s內(nèi)的位移為2cm，0.25s為過程中的中間時刻，質點從平衡位置到波峰過程中做減速運動，所以前一半時間內(nèi)的位移大于后一半時間內(nèi)的位移，即0.25s時的位移大于1cm，D錯誤；E．P點和Q點相距半個波長，兩點為反相點，振動步調(diào)總是相反，在任意時刻兩點的加速度方向總是相反，E錯誤。故選ABC。8、AD【解析】

b棒靜止說明b棒受力平衡，即安培力和重力沿斜面向下的分力平衡，a棒勻速向上運動，說明a棒受繩的拉力和重力沿斜面向下的分力大小以及沿斜面向下的安培力三個力平衡，c勻速下降則c所受重力和繩的拉力大小平衡．由b平衡可知，安培力大小F安=mgsinθ，由a平衡可知F繩=F安+mgsinθ=2mgsinθ，由c平衡可知F繩=mcg；因為繩中拉力大小相等，故2mgsinθ=mcg，即物塊c的質量為2msinθ，故A正確；b放上之前，根據(jù)能量守恒知a增加的重力勢能也是由于c減小的重力勢能，故B錯誤；a勻速上升重力勢能在增加，故根據(jù)能量守恒知C錯誤；根據(jù)b棒的平衡可知F安=mgsinθ又因為F安=BIL，故，故D正確；故選AD．考點：物體的平衡；安培力.9、BC【解析】

A．根據(jù)勻變速直線運動公式得：則：x相同，t是2倍關系，則物塊上滑過程的加速度大小是下滑過程加速度大小的4倍，故A錯誤；B．根據(jù)勻變速直線運動公式得：，則物塊上滑過程的初速度大小是返回斜面底端時的速度大小的2倍，故B正確；CD．以沿斜面向下為正方向，上滑過程，由牛頓第二定律得：mgsinθ+μmgcosθ=ma1下滑過程，由牛頓第二定律得：mgsinθ-μmgcosθ=ma2又a2=4a1聯(lián)立解得：故C正確，D錯誤。故選BC。10、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。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、2.0005.0因為電源電動勢只有3V，所給電壓表量程太大4.5A、CF【解析】

（1）[1]根據(jù)螺旋測微器讀數(shù)規(guī)則讀數(shù)為2.000mm。[2]從圖上可以看出選擇開關放在了“×1擋”，根據(jù)讀數(shù)規(guī)則讀出電阻為5.0Ω。（2）[3]因為電源電動勢只有3V，所給電壓表量程太大。[4]改裝成量程為3V的電壓表，選用電流表A改裝，需要串聯(lián)的電阻R=Ω=4.5Ω[5]由于所求電阻絲的電阻約為5Ω，兩端的電壓不超過3V，電流不超過0.6A，為求電表讀數(shù)準確，量程不能過大，所以電流表選A和C。[6]阻值為0~1kΩ，額定電流為0.5A的滑動變阻器阻值太大，為方便調(diào)節(jié)滑動變阻器應選用F。（3）[7]根據(jù)電阻定律和歐姆定律，有因此ρ的表達式是（4）[8]因為要求電壓表讀數(shù)從零開始，所以用分壓式接法，又電壓表的內(nèi)阻比待測電阻大的多，故采用電流表外接法，故完整的電路圖如圖所示12、（1）C；E；（2）實驗電路圖如圖所示；（3）2.5Ω，0.625，1.875?！窘馕觥?/p>

（1）電風扇的額定電流，從讀數(shù)誤差的角度考慮，電流表選擇C．電風扇的電阻比較小，則滑動變阻器選擇總電阻為10Ω的誤差較小，即選擇E。（2）因為電壓電流需從零開始測