浙江省臺州市重點中學(xué)2021-2022學(xué)年高三下學(xué)期第五次調(diào)研考試物理試題含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。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，一電子以與磁場方向垂直的速度v從P處沿PQ方向進(jìn)入長為d、寬為h的勻強磁場區(qū)域，從N處離開磁場，若電子質(zhì)量為m，帶電荷量為e，磁感應(yīng)強度為B，則（）A．電子在磁場中做類平拋運動B．電子在磁場中運動的時間t=C．洛倫茲力對電子做的功為BevhD．電子在N處的速度大小也是v2．目前在太陽系內(nèi)一共已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了約127萬顆小行星，但這可能僅是所有小行星中的一小部分.若某顆小行星在離太陽中心R處做勻速圓周運動，運行的周期為T，已知引力常量為G，僅利用這三個數(shù)據(jù)，可以估算出太陽的（）A．表面加速度大小 B．密度 C．半徑 D．質(zhì)量3．關(guān)于分子間相互作用力與分子間勢能，下列說法正確的是（）A．在10r0（r0為分子間作用力為零的間距，其值為10－10m）距離范圍內(nèi)，分子間總存在著相互作用的引力B．分子間作用力為零時，分子間的勢能一定是零C．當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為引力時，分子間的距離越大，分子勢能越小D．分子間距離越大，分子間的斥力越大4．2019年1月3日上午10點26分，“嫦娥四號”探測器在月球背面成功軟著陸圖示為“嫦娥四號”探測器奔月過程中某階段的運動示意圖，“嫦娥四號”探測器沿橢圓軌道Ⅰ運動到近月點處變軌進(jìn)入圓軌道Ⅱ，其在圓軌道Ⅱ上做圓周運動的軌道半徑為、周期為。已知引力常量為，下列說法正確的是（）A．“嫦娥四號”探測器在點進(jìn)行加速后進(jìn)入圓軌道ⅡB．“嫦娥四號”探測器在橢圓軌道Ⅰ上運動的周期小于在圓軌道Ⅱ上運動的周期C．“嫦娥四號”探測器在橢圓軌道上經(jīng)過點時的加速度等于在圓軌道Ⅱ上經(jīng)過點時的加速度D．“嫦娥四號”探測器在橢圓軌道Ⅰ上運動時的機(jī)械能等于在圓軌道Ⅱ上運動時的機(jī)械能5．如圖所示為氫原子的能級圖，用某種頻率的光照射大量處于基態(tài)的氫原子，受到激發(fā)后的氫原子只輻射出三種不同頻率的光a、b、c，頻率νa＞νb＞νc，下列說法正確的是A．照射氫原子的光子能量為12.75eVB．從n=3能級躍遷到n=2能級輻射出的光頻率為νaC．從n=3能級躍遷到n=1能級輻射出的光頻率為νcD．光a能使逸出功為10.2eV的某金屬發(fā)生光電效應(yīng)6．下列說法正確的是（）A．所有的核反應(yīng)都具有質(zhì)量虧損B．光子既具有能量，又具有動量C．高速飛行的子彈不具有波動性D．β衰變本質(zhì)是原子核中一個質(zhì)子釋放一個電子而轉(zhuǎn)變成一個中子二、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．如圖所示為粗細(xì)均勻的裸銅導(dǎo)線制成的半徑為r的圓環(huán)，PQ為圓環(huán)的直徑，其左側(cè)上方的圓面積內(nèi)存在垂直圓環(huán)所在平面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，圓環(huán)的電阻為2R。一根長度為2r、電阻為R的均勻金屬棒MN以圓環(huán)的圓心O點為旋轉(zhuǎn)中心，緊貼著網(wǎng)環(huán)以角速度ω沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動過程中金屬棒與圓環(huán)始終接觸良好，開始時MN與PQ重合（）A．金屬棒中感應(yīng)電動勢的最大值為B．時間內(nèi)通過金屬棒MN的橫截面電荷量為C．金屬棒中電流的有效值是D．金屬棒旋轉(zhuǎn)一周電路中產(chǎn)生的熱量為8．一物體靜止在水平地面上，在豎直向上拉力F作用下開始向上運動，如圖甲。在物體向上運動過程中，其機(jī)械能E與位移x的關(guān)系圖象如圖乙，已知曲線上A點的切線斜率最大，不計空氣阻力，則A．在x1處物體所受拉力最大B．在x1~x2過程中，物體的動能先增大后減小C．在x1~x2過程中，物體的加速度先增大后減小D．在0~x2過程中，拉力對物體做的功等于克服物體重力做的功9．2019年1月11日1時11分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭，成功將“中星2D”衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道。該衛(wèi)星可為全國廣播電臺、電視臺等機(jī)構(gòu)提供廣播電視及寬帶多媒體等傳輸任務(wù)。若已知“中星2D”的運行軌道距離地面高度h、運行周期T、地球的半徑R，引力常量G，根據(jù)以上信息可求出（）A．地球的質(zhì)量B．“中星2D”的質(zhì)量C．“中星2D”運行時的動能D．“中星2D”運行時的加速度大小10．如圖所示，在水平面上固定有兩根相距0.5m的足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌MN和PQ，它們的電阻可忽略不計，在M和P之間接有阻值為R=3Ω的定值電阻，導(dǎo)體棒ab長l=0.5m，其電阻為r=1.0Ω，質(zhì)量m=1kg，與導(dǎo)軌接觸良好。整個裝置處于方向豎直向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度B=0.4T?，F(xiàn)使ab棒在水平拉力作用下以v=10m/s的速度向右做勻速運動，以下判斷正確的是（）A．a(chǎn)b中電流的方向為從a向bB．a(chǎn)b棒兩端的電壓為1.5VC．拉力突然消失，到棒最終靜止，定值電阻R產(chǎn)生熱量為75JD．拉力突然消失，到棒最終靜止，電路中產(chǎn)生的總熱量為50J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）一小燈泡上標(biāo)有“3.8V，1.14W”的字樣，現(xiàn)用伏安法研究這個小燈泡的伏安特性曲線，實驗室有如下器材可供選用：A．電壓表V1（0～3V，內(nèi)阻RV1約為5k）B．電壓表V2（0～15V，內(nèi)阻RV2約為25k）C．電流表A1（量程為200mA，內(nèi)阻RA1為10）D．電流表A2（量程為600mA，內(nèi)阻RA2約為4）E.定值電阻R0（10）F.滑動變阻器R（0～9，1A）G.電源E（6V，內(nèi)阻約為1）H.單刀開關(guān)一個、導(dǎo)線若干(1)要求測量盡量準(zhǔn)確，且測量范圍盡可能大，并能測量小燈泡的額定電流，實驗中應(yīng)選用的兩個電表分別是_____、____（填對應(yīng)器材前的字母序號）；(2)請利用(1)問中選擇的電表，在甲圖所示的虛線框里把實驗電路圖補充完整（要求在圖中需標(biāo)明所選器材的字母代號）；(3)實驗測得該小燈泡伏安特性曲線如圖乙所示。如果用兩節(jié)干電池組成的電源E1（電動勢3V，內(nèi)阻1）和滑動變阻器R1（0~19），將該小燈泡連接成如圖丙所示的電路。閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器R1的滑片，則流過小燈泡的最小電流為____A。（結(jié)果保留2位小數(shù)）12．（12分）某同學(xué)用圖甲所示裝置測量木塊與木板間動摩擦因數(shù)。圖中，置于實驗臺上的長木板水平放置，其左端固定一輕滑輪，輕繩跨過滑輪，一端與放在木板上的小木塊相連，另一端可懸掛鉤碼。實驗中可用的鉤碼共有N個，將(依次取=1，2，3，4，5)個鉤碼掛在輕繩左端，其余個鉤碼放在木塊的凹槽中，釋放小木塊，利用打點計時器打出的紙帶測量木塊的加速度。(1)正確進(jìn)行實驗操作，得到一條紙帶，從某個清晰的打點開始，依次標(biāo)注0、1、2、3、4、5、6，分別測出位置0到位置3、位置6間的距離，如圖乙所示。已知打點周期T=0.02s，則木塊的加速度=____m／s2。(2)改變懸掛鉤碼的個數(shù)n，測得相應(yīng)的加速度a，將獲得數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙中描出(僅給出了其中一部分)如圖丙所示。取重力加速度g=10m／s2，則木塊與木板間動摩擦因數(shù)______(保留2位有效數(shù)字)(3)實驗中______(選填“需要”或“不需要”)滿足懸掛鉤碼總質(zhì)量遠(yuǎn)小于木塊和槽中鉤碼總質(zhì)量。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，R為變阻箱，電壓表為理想電壓表，電源電動勢，當(dāng)變阻箱阻值為時，閉合電鍵后，電壓表讀數(shù)，求：(1)電路中的電流I和電源內(nèi)阻r；(2)電源的輸出功率P和效率；(3)試推導(dǎo)說明當(dāng)R為多大時，電源的輸出功率最大。14．（16分）在地面上方足夠高的地方，存在一個高度d＝0.5m的“相互作用區(qū)域”(下圖中畫有虛線的部分)．一個小圓環(huán)A套在一根均勻直桿B上，A和B的質(zhì)量均為m，若它們之間發(fā)生相對滑動時，會產(chǎn)生Ff＝0.5mg的摩擦力。開始時A處于B的最下端，B豎直放置，A距“相互作用區(qū)域”的高度h＝0.8m，讓A和B一起從靜止開始下落，只要A處于“相互作用區(qū)域”就會受到豎直向上、大小F＝3mg的恒力作用，而“相互作用區(qū)域”對處于其中的桿B不產(chǎn)生作用力。桿B在下落過程中始終保持豎直，且桿的長度能夠保證圓環(huán)A與桿不會分離。不計空氣阻力，取g＝10m/s2.求：(1)桿B的最下端剛進(jìn)人“相互作用區(qū)域”時的速度大小；(2)圓環(huán)A通過“相互作用區(qū)域”所用的時間；(3)為保證圓環(huán)A在空中運動過程中始終與桿不會分離，桿的最小長度。15．（12分）如圖所示，一透明材料制成的圓柱形棒直徑為4cm，長度為30cm。一束光線從圓柱形棒的一個底面中心垂直射入，經(jīng)由另一底面射出。求：（1）該透明材料的折射率；（2）保持入射點不變，調(diào)整光線的入射方向，使其在內(nèi)壁上發(fā)生全反射，仍從另一底面射出，最多能經(jīng)歷幾次全反射。

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】電子垂直射入勻強磁場中，由洛倫茲力提供向心力將做勻速圓周運動，運動時間為：，故AB錯誤；由洛倫茲力方向始終與速度方向垂直，電子在洛倫茲力方向沒有位移，所以洛倫茲力對電子不做功，故C錯誤；電子垂直射入勻強磁場中做勻速圓周運動，速度大小不變也是v，故D正確．所以D正確，ABC錯誤．2、D【解析】

AC．在太陽表面，重力和萬有引力相等，即因根據(jù)已知條件無法求出太陽半徑，也就無法求出太陽表面的重力加速度，故AC錯誤；B．在不知道太陽半徑的情況下無法求得太陽的密度，故B錯誤；D．根據(jù)萬有引力提供向心力可得求得中心天體質(zhì)量故D正確。故選：D。3、A【解析】

A．分子間同時存在引力和斥力，在平衡距離以內(nèi)表現(xiàn)為斥力，在平衡距離以外表現(xiàn)為引力，在10r0距離范圍內(nèi)，分子間總存在著相互作用的引力，A正確；BC．設(shè)分子平衡距離為r0，分子距離為r，當(dāng)r>r0，分子力表現(xiàn)為引力，分子距離越大，分子勢能越大；當(dāng)r<r0，分子力表現(xiàn)為斥力，分子距離越小，分子勢能越大；故當(dāng)r＝r0，分子力為0，分子勢能最小；由于分子勢能是相對的，其值與零勢能點的選擇有關(guān)，所以分子距離為平衡距離時分子勢能最小，但不一定為零，B、C錯誤；D．分子間距離越大，分子間的斥力越小，D錯誤。故選A。4、C【解析】

A．在點減速，提供的向心力等于需要的向心力，“嫦娥四號”探測器進(jìn)入圓軌道Ⅱ，故A錯誤；B．根據(jù)開普勒第三定律知，可知橢圓軌道的半長軸大于圓軌道Ⅱ的半徑，所以探測器在橢圓軌道上運動的周期大于在圓軌道Ⅱ上運動的周期，故B錯誤；C．根據(jù)萬有引力提供向心力，得，可知探測器在橢圓軌道上經(jīng)過點時的加速度等于在圓軌道Ⅱ上經(jīng)過點時的加速度，故C正確；D．由以上分析可知探測器在橢圓軌道上經(jīng)過點時的動能大于在圓軌道Ⅱ上經(jīng)過點時的動能，故探測器在橢圓軌道Ⅰ上運動時的機(jī)械能大于在圓軌道Ⅱ上運動時的機(jī)械能，故D錯誤。故選：C。5、D【解析】

根據(jù)公式，可知，n=3，因此受到激發(fā)后的氫原子處于第n=3能級；A．根據(jù)氫原子由n=3躍遷到n=1產(chǎn)生的光子能量與從n=1躍遷到n=3所吸收的光子能量相等可知，照射氫原子的光子能量為：△E31=E3-E1=-1.51-（-13.6）=12.09eV，故A錯誤；B．頻率大小關(guān)系為va＞vb＞vc，從n=3躍遷到n=2輻射出的能量最小，即其對應(yīng)的光頻率為vc，故B錯誤；C．氫原子由n=3躍遷到n=1產(chǎn)生的光的能量最大，輻射出的光頻率為va，故C錯誤；D．氫由n=3躍遷到n=1產(chǎn)生的光的能量12.09eV，依據(jù)光電效應(yīng)方程，所以能使逸出功為10.2eV的金屬能發(fā)生光電效應(yīng)，故D正確。6、B【解析】

A．由結(jié)合能圖象可知，只有較重的原子核裂變成中等質(zhì)量的原子核或較輕的原子核聚變?yōu)橹械荣|(zhì)量的原子核時才有能量釋放，具有質(zhì)量虧損，故A錯誤；B．光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)深入揭示了光的粒子性，前者表明光子具有能量，后者表明光子具有動量，故B正確；C．無論是宏觀粒子還是微觀粒子，都同時具有粒子性和波動性，故C錯誤；D．β衰變本質(zhì)是原子核中一個中子釋放一個電子而轉(zhuǎn)變質(zhì)子，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、BD【解析】

A．只有當(dāng)MO、NO分別切割磁感線時，環(huán)中才有電流。MO、NO中感應(yīng)電動勢故A錯誤；B．金屬棒中有電流時，電流為半個周期內(nèi)通過金屬棒MN的電荷量故B正確；C．在一個周期內(nèi)，只有半個周期的時間內(nèi)金屬棒中才有電流，即所以金屬棒中電流的有效值故C錯誤；D．依題意的即故D正確。故選BD。8、AB【解析】

A．E-x圖像的斜率代表豎直向上拉力F，物體靜止在水平地面上，在豎直向上拉力F作用下開始向上，說明在x=0處，拉力F大于重力，在0-x1過程中，圖像斜率逐漸增大，則拉力F在增大，x1處物體圖象的斜率最大，所受的拉力最大，故A正確；BC．在x1~x2過程中，圖象的斜率逐漸變小，說明拉力越來越??；在x2處物體的機(jī)械能達(dá)到最大，圖象的斜率為零，說明此時拉力為零。根據(jù)合外力可知，在x1~x2過程中，拉力F逐漸減小到mg的過程中，物體做加速度逐漸減小的加速運動，物體加速度在減小，動能在增大，拉力F=mg到減小到0的過程中，物體的加速度反向增大，物體做加速度逐漸增大的減速運動，物體的動能在減小；在x1~x2過程中，物體的動能先增大后減小，物體的加速度先減小后反向增大，故B正確，C錯誤；D．物體從靜止開始運動，到x2處以后機(jī)械能保持不變，在x2處時，物體具有重力勢能和動能，故在0~x2過程中，拉力對物體做的功等于克服物體重力做的功與物體的動能之和，故D錯誤。9、AD【解析】

AB．根據(jù)可得但是不能求解m，選項A正確，B錯誤；C．“中星2D”的質(zhì)量未知，則不能求解其運行時的動能，選項C錯誤；D．根據(jù)可得可求解“中星2D”運行時的加速度大小，選項D正確；故選AD。10、BD【解析】

A．由右手定則判斷可知ab中電流的方向為從b向a，故A錯誤；B．由法拉第電磁感應(yīng)定律得ab棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為由歐姆定律棒兩端的電壓故B正確；CD．對于棒減速運動過程，根據(jù)能量守恒定律得，回路中產(chǎn)生的總熱量為定值電阻R的發(fā)出熱量為故C錯誤，D正確。故選BD。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、CD0.13（0.12～0.13均可）【解析】

(1)[1][2]．小燈泡的額定電流為，則電流表選擇A2；小燈泡額定電壓為3V，兩個電壓表量程除了偏小就是偏大，可用已知內(nèi)阻的電流表A1與定值電阻R0串聯(lián)，可相當(dāng)于量程為的電壓表；則兩個電表選擇CD；(2)[3]．電路如圖(3)[4]．當(dāng)電流最小時，滑動變阻器電阻取最大值19Ω，將滑動變阻器的阻值等效為電源內(nèi)阻，則U=E-Ir=3-20I，將此關(guān)系畫在燈泡的U-I線上如圖，交點坐標(biāo)為I=130mA=0.13A。12、不需要【解析】

（1）木塊的加速度：.（2）對N個砝碼的整體，根據(jù)牛頓第二定律：，解得；畫出a-