山東省冠縣武訓(xùn)高級(jí)中學(xué)2022年高三第五次模擬考試物理試卷含解析

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(chǎng)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(wú)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．質(zhì)量為m的長(zhǎng)木板放在光滑的水平面上，質(zhì)量為的物塊放在長(zhǎng)木板上，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).若對(duì)物塊施加水平拉力（如圖甲），使物塊能從長(zhǎng)木板上滑離，需要的拉力至少為F1；若對(duì)長(zhǎng)木板施加水平拉力（如圖乙），也使物塊能從長(zhǎng)木板上滑離，需要的拉力至少為F2，則為A． B．2 C． D．2．如圖所示，裝有細(xì)沙的木板在斜坡上勻速下滑。某一時(shí)刻，一部分細(xì)沙從木板上漏出。則在細(xì)沙漏出前后，下列說(shuō)法正確的是（）A．木板始終做勻速運(yùn)動(dòng)B．木板所受合外力變大C．木板由勻速變?yōu)閯蚣铀僦本€運(yùn)動(dòng)D．木板所受斜坡的摩擦力不變3．中國(guó)核學(xué)會(huì)發(fā)布消息稱，截至2019年6月底，中國(guó)大陸在運(yùn)核電機(jī)組47臺(tái)，裝機(jī)容量4873萬(wàn)千瓦，位居全球第三。鈾核（）是獲得核能的主要原料之一，其中一種核反應(yīng)方程為并釋放核能，下列說(shuō)法正確的是（）A．該核反應(yīng)是重核裂變，產(chǎn)物的結(jié)合能之和大于鈾核（）的結(jié)合能B．該核反應(yīng)在中子的轟擊下發(fā)生，核反應(yīng)為人工轉(zhuǎn)變C．X原子核中的核子數(shù)為140個(gè)，中子數(shù)為84個(gè)D．因?yàn)榱炎儠r(shí)釋放能量，根據(jù)E=mc2，所以裂變后的總質(zhì)量數(shù)減少4．如圖所示，空間有一正三棱錐P-ABC，D點(diǎn)是BC邊上的中點(diǎn)，點(diǎn)是底面ABC的中心，現(xiàn)在頂點(diǎn)P點(diǎn)固定一正的點(diǎn)電荷，則下列說(shuō)法正確的是（）A．ABC三點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同B．底面ABC為等勢(shì)面C．將一正的試探電荷從B點(diǎn)沿直線BC經(jīng)過(guò)D點(diǎn)移到C點(diǎn)，靜電力對(duì)該試探電荷先做負(fù)功后做正功D．若B、C、D三點(diǎn)的電勢(shì)為，則有5．一種比飛機(jī)還要快的旅行工具即將誕生，稱為“第五類交通方式”，它就是“Hyperloop（超級(jí)高鐵）”。據(jù)英國(guó)《每日郵報(bào)》2016年7月6日?qǐng)?bào)道：HyperloopOne公司計(jì)劃，2030年將在歐洲建成世界首架規(guī)模完備的“超級(jí)高鐵”（Hyperloop），連接芬蘭首都赫爾辛基和瑞典首都斯德哥爾摩，速度可達(dá)每小時(shí)700英里（約合1126公里/時(shí)）。如果乘坐Hyperloop從赫爾辛基到斯德哥爾摩，600公里的路程需要40分鐘，Hyperloop先勻加速，達(dá)到最大速度1200km/h后勻速運(yùn)動(dòng)，快進(jìn)站時(shí)再勻減速運(yùn)動(dòng)，且加速與減速的加速度大小相等，則下列關(guān)于Hyperloop的說(shuō)法正確的是（）A．加速與減速的時(shí)間不相等B．加速時(shí)間為10分鐘C．加速時(shí)加速度大小為2m/s2D．如果加速度大小為10m/s2，題中所述運(yùn)動(dòng)最短需要32分鐘6．如圖所示，“嫦娥三號(hào)”的環(huán)月軌道可近似看成是圓軌道，觀察“嫦娥三號(hào)”在環(huán)月軌道上的運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)時(shí)間通過(guò)的弧長(zhǎng)為，該弧長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的圓心角為弧度。已知萬(wàn)有引力常量為，則月球的質(zhì)量為（）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．真空中一對(duì)等量異種電荷A、B，其周圍的電場(chǎng)線和等勢(shì)線分布如圖所示。相鄰等勢(shì)線之間電勢(shì)差相等，G點(diǎn)是兩電荷連線的中點(diǎn)，MN是兩電荷連線的中垂線，C、D兩點(diǎn)關(guān)于MN對(duì)稱，C、D、E、F、G、H均是電場(chǎng)線與等勢(shì)線的交點(diǎn)。規(guī)定距離兩電荷無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，下列說(shuō)法正確的是（）A．中垂線MN的電勢(shì)為零，G點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零B．C、D兩點(diǎn)的電勢(shì)不相等，電場(chǎng)強(qiáng)度相同C．G點(diǎn)電勢(shì)等于H點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度大于H點(diǎn)D．F點(diǎn)電勢(shì)高于E點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度大于E點(diǎn)8．如圖所示，質(zhì)量為、的小球分別帶同種電荷和，它們用等長(zhǎng)的細(xì)線懸掛在同一點(diǎn)，由于靜電斥力的作用，小球靠在豎直光滑墻上，的拉線沿豎直方向，、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?lái)的一半，則其原因可能是（）A．變?yōu)樵瓉?lái)的一半 B．變?yōu)樵瓉?lái)的八倍C．變?yōu)樵瓉?lái)的八分之一 D．變?yōu)樵瓉?lái)的四分之一9．地球表面重力加速度的測(cè)量在軍事及資源探測(cè)中具有重要的戰(zhàn)略意義，已知地球質(zhì)量，地球半徑R，引力常量G，以下說(shuō)法正確的是（）A．若地球自轉(zhuǎn)角速度為，地球赤道處重力加速度的大小為B．若地球自轉(zhuǎn)角速度為，地球兩極處重力加速度的大小為C．若忽略地球的自轉(zhuǎn)，以地球表面A點(diǎn)正下方h處的B點(diǎn)為球心，為半徑挖一個(gè)球形的防空洞，則A處重力加速度變化量的大小為D．若忽略地球的自轉(zhuǎn)，以地球表面A點(diǎn)正下方h處的B點(diǎn)為球心、為半徑挖一個(gè)球形的防空洞，則A處重力加速度變化量的大小為10．如圖所示，半徑為R的半圓弧槽固定在水平面上，槽口向上，槽口直徑水平，一個(gè)質(zhì)量為m的物塊從P點(diǎn)由靜止釋放剛好從槽口A點(diǎn)無(wú)碰撞地進(jìn)入槽中，并沿圓弧槽勻速率地滑行到B點(diǎn)，不計(jì)物塊的大小，P點(diǎn)到A點(diǎn)高度為h，重力加速度大小為g，則下列說(shuō)法正確的是A．物塊從P到B過(guò)程克服摩擦力做的功為mg(R+h)B．物塊從A到B過(guò)程重力的平均功率為C．物塊在B點(diǎn)時(shí)對(duì)槽底的壓力大小為D．物塊到B點(diǎn)時(shí)重力的瞬時(shí)功率為mg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(guò)程。11．（6分）某興趣小組為研究一種蠟燭在水中的浮力，設(shè)置了如圖的實(shí)驗(yàn)裝置，透明玻璃管中裝有水，蠟燭用針固定在管的底部，當(dāng)拔出細(xì)針時(shí)，蠟燭能夠上浮．為研究蠟燭的運(yùn)動(dòng)情況，采用了智能手機(jī)的頻攝功能，拍攝頻率為10Hz.在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中拍攝了100多張照片，取開始不久某張照片編號(hào)為0，然后依次編號(hào)，并取出編號(hào)為10的倍數(shù)的照片，使用照片編輯軟件將照片依次排列處理，以照片編號(hào)0的位置為起點(diǎn)，測(cè)量數(shù)據(jù)，最后建立坐標(biāo)系描點(diǎn)作圖，縱坐標(biāo)為位移，橫坐標(biāo)為照片編號(hào)，如圖所示．通過(guò)計(jì)算機(jī)擬合發(fā)現(xiàn)各點(diǎn)連線近似于拋物線，則蠟燭上升的加速度為________m/s2（保留2位有效數(shù)字）已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，忽略蠟燭運(yùn)動(dòng)受到的粘滯力，若要求蠟燭受到的浮力，還需要測(cè)量______________．12．（12分）學(xué)生實(shí)驗(yàn)“用DIS研究機(jī)械能守恒定律”的裝置如圖（a）所示，某組同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中，選擇DIS以圖象方式顯示實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，所顯示的圖象如圖（b）所示。圖象的橫軸表示小球距D點(diǎn)的高度h，縱軸表示小球的重力勢(shì)能Ep、動(dòng)能Ek或機(jī)械能E。試回答下列問(wèn)題：(1)在圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，固定于小球下端、寬度為△s，且不透光的薄片J是_________，傳感器K的名稱是__________。(2)在圖（b）所示的圖象中，表示小球的重力勢(shì)能Ep、動(dòng)能Ek、機(jī)械能E隨小球距D點(diǎn)的高度h變化關(guān)系的圖線分別是__________（按順序填寫相應(yīng)圖線所對(duì)應(yīng)的文字）。(3)根據(jù)圖（b）所示的實(shí)驗(yàn)圖象，可以得出的結(jié)論是______________________________。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(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，閉合矩形線框abcd可繞其水平邊ad轉(zhuǎn)動(dòng)，ab邊長(zhǎng)為x，bc邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m，其他各邊的質(zhì)量不計(jì)，線框的電阻為R。整個(gè)線框處在豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中?，F(xiàn)給bc邊施加一個(gè)方向與bc邊、磁場(chǎng)的方向均垂直的初速度v，經(jīng)時(shí)間t，bc邊上升到最高處，ab邊與豎直線的最大偏角為θ，重力加速度取g。求t時(shí)間內(nèi)：（1）線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值；（2）流過(guò)線框?qū)w截面的電量；（3）線框中感應(yīng)電流的有效值。14．（16分）如圖，物流轉(zhuǎn)運(yùn)中心的水平地面上有一輛質(zhì)量M=4kg、長(zhǎng)L=1.4m的平板小車，在平板車的右端放有質(zhì)量m=1kg的快件(可視為質(zhì)點(diǎn))，快件與平板車間的動(dòng)摩擦因。物流中心的工作人員要將快件卸到地面上，他采用了用水平力F拉小車的方式，重力加速度g=10m/s2，不計(jì)小車與地面間的摩擦阻力，求：(1)要讓快件能相對(duì)平板車滑動(dòng)，需要施加的最小水平力F0；(2)若用F=28N的水平恒力拉小車，要將快件卸到地面上，拉力F作用的最短時(shí)間t為多少。15．（12分）如圖所示，虛線AB、BC、CD將平面直角坐標(biāo)系四個(gè)象限又分成了多個(gè)區(qū)域。在第一、二象限有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。在第三、四象限中，－2d<y<0區(qū)域又分成了三個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域，其中在x>d區(qū)域有沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)；在x<－d區(qū)域有沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等；－d<x<d區(qū)域有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度是另外兩個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度的2倍。第二、四象限中，y<－2d區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為q的帶電粒子，以速度v0由原點(diǎn)O沿y軸正方向射入磁場(chǎng)。運(yùn)動(dòng)軌跡恰好經(jīng)過(guò)B（－d，－2d）、C（d，－2d）兩點(diǎn)，第一次回到O點(diǎn)后，進(jìn)入豎直向上電場(chǎng)區(qū)域，不計(jì)粒子重力，求：(1)電場(chǎng)區(qū)域內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E；(2)y<－2d區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2；(3)由原點(diǎn)O出發(fā)開始，到第2次回到O點(diǎn)所用時(shí)間。

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、A【解析】

設(shè)物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，要使物塊滑離，則求得.A．，與結(jié)論相符，選項(xiàng)A正確；B．2，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)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選A.2、A【解析】

AC．在細(xì)沙漏出前，裝有細(xì)沙的木板在斜坡上勻速下滑，對(duì)整體受力分析，如圖所示：根據(jù)平衡條件有：又聯(lián)立解得：在細(xì)沙漏出后，細(xì)沙的質(zhì)量減少，設(shè)為，木板的質(zhì)量不變，對(duì)整體受力情況與漏出前一樣，在垂直斜面方向仍處于平衡狀態(tài)，則有：又且解得：而重力沿斜面向下的分力為，即，所以在細(xì)沙漏出后整體仍向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，A正確，C錯(cuò)誤；B．因?yàn)檎w仍向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所受合外力不變，仍為零，B錯(cuò)誤；D．因?yàn)榧?xì)沙的質(zhì)量減小，根據(jù)，可知木板所受斜坡的摩擦力變小，D錯(cuò)誤。故選A。3、A【解析】

A．結(jié)合質(zhì)量數(shù)守恒與電荷數(shù)守恒可知，鈾核裂變的產(chǎn)物為氙核和鍶核，并會(huì)釋放能量，則裂變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于鈾核的結(jié)合能，故A正確；B．該核反應(yīng)為重核裂變，不是人工轉(zhuǎn)變，故B錯(cuò)誤；C．X原子核中的核子數(shù)為（235+1）-（94+2）=140個(gè)，中子數(shù)為140-（92-38）=86個(gè)，故C錯(cuò)誤；D．裂變時(shí)釋放能量，出現(xiàn)質(zhì)量虧損，但是總質(zhì)量數(shù)不變，故D錯(cuò)誤。故選A。4、C【解析】

AB．A、B、C三點(diǎn)到P點(diǎn)的距離相等，根據(jù)點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式分析可知，A、B、C三點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，但方向不同；A、B、C的三個(gè)點(diǎn)到場(chǎng)源電荷的距離相等，在同一等勢(shì)面，但其它點(diǎn)到場(chǎng)源電荷的距離與A、B、C三點(diǎn)到場(chǎng)源電荷的距離不等，故底面ABC所在平面不是等勢(shì)面，故A、B錯(cuò)誤；C．將一正的試探電荷從B點(diǎn)沿直線BC經(jīng)過(guò)D點(diǎn)移到C點(diǎn)，電勢(shì)先升高后降低，電勢(shì)能先增大后減小，則靜電力對(duì)該試探電荷先做負(fù)功后做正功，故C正確；D．由于B、C的兩個(gè)點(diǎn)到場(chǎng)源電荷的距離相等，在同一等勢(shì)面，即，則有，故D錯(cuò)誤；5、B【解析】

A．加速與減速的加速度大小相等，加速和減速過(guò)程中速度變化量的大小相同，根據(jù)：可知加速和減速所用時(shí)間相同，A錯(cuò)誤；BC．加速的時(shí)間為，勻速的時(shí)間為，減速的時(shí)間為，由題意得：聯(lián)立方程解得：勻加速和勻減速用時(shí)：勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：加速和減速過(guò)程中的加速度：B正確，C錯(cuò)誤；D．同理將上述方程中的加速度變?yōu)?，加速和減速的時(shí)間均為：加速和減速距離均為勻速運(yùn)動(dòng)用時(shí)：總時(shí)間為：D錯(cuò)誤。故選B。6、B【解析】

衛(wèi)星的線速度為角速度為可得衛(wèi)星的運(yùn)行半徑為由萬(wàn)有引力定律及牛頓第二定律得故月球的質(zhì)量故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。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、CD【解析】

AC．根據(jù)題設(shè)條件和電場(chǎng)線、等勢(shì)線分布可以知道，中垂線所有點(diǎn)的電勢(shì)為零，電場(chǎng)強(qiáng)度是G點(diǎn)最大，向上和向下電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸減小，A錯(cuò)誤、C正確；B．沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，C、D兩點(diǎn)電勢(shì)不等，場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向不同，B錯(cuò)誤；D．根據(jù)電場(chǎng)線疏密程度可知，F(xiàn)點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于E點(diǎn)，，，D正確．故選CD。8、BC【解析】

AB．如圖所示，作出A球受到的重力和庫(kù)侖斥力，根據(jù)平衡條件和幾何關(guān)系可以知道，與相似，故有:又因?yàn)樗允笰球的質(zhì)量變?yōu)樵瓉?lái)的8倍，而其他條件不變，才能使A、B兩球的距離縮短為，故A錯(cuò)誤，B正確;

CD．使B球的帶電量變?yōu)樵瓉?lái)的，而其他條件不變，則x為原來(lái)的，所以C選項(xiàng)是正確的，D錯(cuò)誤;

故選BC。9、ABC【解析】

AB．在赤道處得出在兩極處得出選項(xiàng)AB正確；CD．若忽略地球的自轉(zhuǎn)，以地球表面A點(diǎn)正下方h處的B點(diǎn)為球心為半徑挖一個(gè)球形的防空洞，該球形防空洞挖掉的質(zhì)量A處重力加速度變化是由該球形防空洞引起的選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。故選ABC。10、BC【解析】

A項(xiàng)：物塊從A到B做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理有：，因此克服摩擦力做功，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：根據(jù)機(jī)械能守恒，物塊在A點(diǎn)時(shí)的速度大小由得：，從A到B運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，因此從A到B過(guò)程中重力的平均功率為，故B正確；C項(xiàng)：根據(jù)牛頓第二定律：，解得：，由牛頓第三定律得可知，故C正確；D項(xiàng)：物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，速度與重力垂直，因此重務(wù)的瞬時(shí)功率為0，故D錯(cuò)誤。故選：BC。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(guò)程。11、或蠟燭的質(zhì)量m【解析】

(1)由圖可知，，，，，，根據(jù)逐差法可知：，其中，代入數(shù)可得，a=0.014m/s2；(2)根據(jù)牛頓第二定律可知：，所以還要測(cè)蠟燭的質(zhì)量m．12、擋光片光電門傳感器乙、丙、甲在誤差允許的范圍內(nèi)，只有重力做功的情況下動(dòng)能與重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，小球機(jī)械能保持不變。【解析】

(1)[1][2]不透光的薄片J是擋光片，傳感器K的名稱是光電門傳感器；(2)[3]距D點(diǎn)的高度h越高，小球的重力勢(shì)能越大，小球的動(dòng)能越小，所以小球的重力勢(shì)能Ep、動(dòng)能Ek、機(jī)械能E隨小球距D點(diǎn)的高度h變化關(guān)系的圖線分別是乙、丙、甲；(3)[4]“用DIS研究機(jī)械能守恒定律”，據(jù)圖線甲可得，在誤差允許的范圍內(nèi)，只有重力做功的情況下動(dòng)能與重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，小球機(jī)械能保持不變。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答