2023-2024學(xué)年寧夏石嘴山某中學(xué)高考物理五模試卷含解析

2023-2024學(xué)年寧夏石嘴山三中高考物理五模試卷

考生請(qǐng)注意：

1.答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。

2.第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的

位置上。

3.考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。

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、如圖所示為氫原子能級(jí)圖，下列說(shuō)法正確的是（）

4--------------0.85

3--------------1.51

2--------------3.4

i-------------------------------13.6

A.氫原子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)，電勢(shì)能減小，其核外電子的動(dòng)能增大

B.氫原子從n=2能級(jí)向能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光子能量為17eV

C.一群處于〃=4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，輻射出的光子頻率最多有3種

D.用能量為9eV和4.6eV的兩種光子司時(shí)照射大量的氫原子，有可能使處于基態(tài)的氫原子電離

2、宇宙中有一孤立星系，中心天體周圍有三顆行星，如圖所示。中心天體質(zhì)量遠(yuǎn)大于行星質(zhì)量，不考慮行星之間的萬(wàn)

有引力，三顆行星的運(yùn)動(dòng)軌道中，有兩個(gè)為圓軌道，半徑分別為門、門，一個(gè)為橢圓軌道，半長(zhǎng)軸為a,2=門。在Af

時(shí)間內(nèi)，行星H、行星W與中心天體連線掃過(guò)的面積分別為S2、S3;行星I的速率為力、行星H在B點(diǎn)的速率為也B、

行星n在E點(diǎn)的速率為V2E、行星m的速率為門，下列說(shuō)法正確的是（）

B.行星II與行星III的運(yùn)行周期相等

c.行星n與行星m在P點(diǎn)時(shí)的向心加速度大小相等

D.V3<Vl<V2E<V2B

3、如圖所示，在屏MN的上方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為田的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。P為屏上的一小孔，PC馬

MN垂直。一群質(zhì)量為股、帶電荷量為一夕（q>0）的粒子（不計(jì)重力），以相同的速率％從尸處沿垂直于磁場(chǎng)的方向

射入磁場(chǎng)區(qū)域。粒子入射方向在與磁場(chǎng)8垂直的平面內(nèi)，且散開(kāi)在與PC夾角為〃的范圍內(nèi)。則在屏MN上被粒子打

中的區(qū)域的長(zhǎng)度為（）

2/nv(l-cos0)2wvcos62mv2??zv(l-sin0)

------------------B.-----C.——D.--------

qB----------qB---------qBqB

4、如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)豎直向上，一帶負(fù)電的小球從地面上方3點(diǎn)斜向上拋出，剛好速度水平向左擊中4點(diǎn)，不計(jì)

空氣阻力，若拋射點(diǎn)3向右水平移動(dòng)一小段距離到仍使拋出的小球能夠以速度方向水平向左擊中A點(diǎn)，則可行

的是（）

A.減小拋射角夕，同時(shí)增大拋射速度-

B.減小拋射角〃，同時(shí)減小拋射速度/

C.增大拋射角〃，同時(shí)減小拋出速度-

D.增大拋射角同時(shí)增大拋出速度-

5、下列說(shuō)法正確的是（）

鈾核裂變的核反應(yīng)是%以?+言：

A.A，11J\rKx+2Vn

B.玻爾根據(jù)光的波粒二象性，大膽提出假設(shè)，認(rèn)為實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性

C.原子從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷，不吸收光子也能實(shí)現(xiàn)

D.根據(jù)愛(ài)因斯坦的“光子說(shuō)”可知，光的波長(zhǎng)越大，光子的能量越大

6、如下圖所示，光滑半圓槽質(zhì)量為M,靜止在光滑的水平面上，其內(nèi)表面有一小球被細(xì)線吊著恰好位于槽的邊緣處.

若將線燒斷，小球滑到另一邊的最高點(diǎn)時(shí)，圓槽的速度為（）

AB.向右C.向左D.不能確定

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，一理想變壓器的原線圈與穩(wěn)定的正弦交流電源相連，副線圈與定值電阻R。和均勻密繞的滑線變阻器￡

串聯(lián)。若不考慮溫度對(duì)R。、R阻值的影響。在將滑動(dòng)頭產(chǎn)自〃勻速滑到b的過(guò)程中（）

A.原線圖輸入功率變大B.原線圈兩端電壓變大

C.R兩端的電壓變小D.R）消耗的電功率變小

8、如圖所示，兩根質(zhì)量均為小的金屬峰垂直地放在光滑的水平導(dǎo)軌上，左、右兩部分導(dǎo)軌間距之比為1：2,導(dǎo)軌間

左、右兩部分有大小相等、方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩棒電阻與棒長(zhǎng)成正比，不計(jì)導(dǎo)軌電阻，現(xiàn)用水平恒力戶向右拉

CD棒，在CD棒向右運(yùn)動(dòng)距離為s的過(guò)程中，AB棒上產(chǎn)生的焦耳熱為°,此時(shí)AB棒和CD棒的速度大小均為陰

此時(shí)立即撤去拉力F,設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且兩棒始終在不同磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是（）

A.v的大小等于」-

B.撤去拉力產(chǎn)后，AB棒的最終速度大小為￡力方向向右

3

C.撤去拉力產(chǎn)后，CD棒的最終速度大小為1L方向向右

D.撤去拉力產(chǎn)后，整個(gè)回路產(chǎn)生的焦耳熱為:〃*2

9、如圖甲所示，由一根導(dǎo)線繞成的矩形線圈的匝數(shù)〃=10匝，質(zhì)量盟=0.04kg、高力=0.05m、總電阻R=0.5C、豎

A

12.（12分）現(xiàn)用光電計(jì)時(shí)器等器材做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，如圖所示。在滑塊上安裝一遮光條，把滑塊放

在水平氣墊導(dǎo)軌上，并用繞過(guò)定滑輪的細(xì)繩與鉤碼相連，光電計(jì)時(shí)器安裝在8處。測(cè)得滑塊（含遮光條）的質(zhì)量為M,

鉤碼總質(zhì)量為加，遮光條寬度為d,導(dǎo)軌上滑塊的初始位置A點(diǎn)到8點(diǎn)的距離為L(zhǎng),當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。將滑

塊在圖示A位置釋放后，光電計(jì)時(shí)器記錄下遮光條通過(guò)光電門的時(shí)間為ZV?；瑝K從4點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到3點(diǎn)的過(guò)程中，滑塊

（含遮光條）與鉤碼組成的系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少量為,動(dòng)能的增加量為o（均用題中所給字

母表示）

鉤碼

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，兩個(gè)截面積都為S的圓柱形容器，右邊容器高為〃，上端封閉，左邊容器上端是一個(gè)可以在

容器內(nèi)無(wú)摩擦滑動(dòng)的質(zhì)量為M的活塞.兩容器由裝有閥門的極細(xì)管道相連，容器、活塞和細(xì)管導(dǎo)熱性良好.左、右兩

邊容器中裝有相同的理想氣體，開(kāi)始時(shí)閥門打開(kāi)，平衡時(shí)活塞到容器底的距離為".現(xiàn)將閥門關(guān)閉，在活塞上放一個(gè)

質(zhì)量也為M的磋碼，活塞緩慢下降，直至系統(tǒng)達(dá)到新的平衡.已知外界溫度恒定，外界大氣壓強(qiáng)為“°,重力加速度

為g，M若.

求：（1）當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到新的平衡時(shí)，活塞距底端的高度；

⑵當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到平衡后再打開(kāi)閥門，活塞又緩慢下降，直到系統(tǒng)再次達(dá)到平衡，求左邊氣體通過(guò)閥門進(jìn)入右邊容器的質(zhì)

量與右邊氣體原有質(zhì)量的比值.

14.（16分）在納米技術(shù)中需要移動(dòng)或修補(bǔ)原子，必須使在不停地做熱運(yùn)動(dòng)（速率約幾百米每秒）的原子幾乎靜止下

來(lái)且能在一個(gè)小的空間區(qū)域內(nèi)停留一段時(shí)間，為此己發(fā)明了“激光致冷”的技術(shù)。即利用激光作用于原子，使原子運(yùn)動(dòng)

速率變慢，從而溫度降低。

（1）若把原子和入射光子分別類比為一輛小車和一個(gè)小球，則“激光致冷”與下述的力學(xué)模型相似。如圖所示，一輛質(zhì)量

為膽的小車（左側(cè)固定一輕質(zhì)擋板以速度M）水平向右運(yùn)動(dòng)；一個(gè)動(dòng)量大小為p。質(zhì)量可以忽略的小球水平向左射入小

車后動(dòng)量變?yōu)榱?；緊接著不斷重復(fù)上述過(guò)程，最終小車將停下來(lái)。設(shè)地面光滑。求：

①第一個(gè)小球入射后，小車的速度大小小

②從第一個(gè)小球入射開(kāi)始計(jì)數(shù)到小車停止運(yùn)動(dòng)，共入射多少個(gè)小球？

（2）近代物理認(rèn)為，原子吸收光子的條件是入射光的頻率接近于原子吸收光譜線的中心頻率如圖所示，現(xiàn)有一個(gè)原子A

水平向右運(yùn)動(dòng)，激光束a和激光束b分別從左右射向原子A,兩束激光的頻率相同且都略低于原子吸收光譜線的中心

頻率、請(qǐng)分析：

①哪束激光能被原子A吸收?并說(shuō)明理由；

②說(shuō)出原子A吸收光子后的運(yùn)動(dòng)速度增大還是減小。

。0?0b

15.（12分）如圖所示，在傾角為37°的斜面上有質(zhì)量均為〃?=1kg的物塊48,兩物塊用平行于斜面的細(xì)線連接，細(xì)

線伸直。若由靜止釋放兩物塊，兩物塊沿斜面下滑的加速度大小為2m/s"若用水平向左的恒力廠作用在物塊A上,

兩物塊可沿斜面向上勻速運(yùn)動(dòng)，己知兩物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，重力加速度g=10m/s2,sin37*=0.6,

cos370=0.8,求：

（1）物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

（2）作用在物塊A上的水平恒力尸的大小。

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】

A.當(dāng)氫原子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)，軌道半徑變小，其核外電子的動(dòng)能將增大，又此過(guò)程中電場(chǎng)力做正功，

其電勢(shì)能減小，A項(xiàng)正確；

B.處于〃=2能級(jí)的氫原子躍遷到基態(tài)時(shí)，輻射出的光子的能量為（-4eV）-（-13.6eV）=10.2eV,B項(xiàng)錯(cuò)誤；

C.根據(jù)C；=6可知，一群處于〃=4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，輻射出的光子頻率最多有6種，C項(xiàng)錯(cuò)誤；

D.處于基態(tài)的氫原子要發(fā)生電離，吸收的光子能量必須大于等于13.6eV,D項(xiàng)錯(cuò)誤。

故選A。

2、B

【解析】

AB.行星n、行星ni滿足。=門，據(jù)開(kāi)普勒第三定律知他們的運(yùn)行周期相等，令△，等于一個(gè)周期，它們與中心天體連

線掃過(guò)的面積，橢圓面積小于圓面積，故A錯(cuò)誤，B正確；

c.向心加速度為垂直于速度方向的加速度，行星n與行星in在尸點(diǎn)時(shí)加速度相等，但行星II在該點(diǎn)的向心加速度為

此加速度沿產(chǎn)至橢圓圓心方向的分量，小于行星HI在尸點(diǎn)時(shí)加速度，故C錯(cuò)誤；

D.據(jù)"=J拶>半’考慮到1到n的變軌過(guò)程應(yīng)該在“點(diǎn)加速'有力（也H,3到E過(guò)程動(dòng)能向勢(shì)能轉(zhuǎn)化,

有也B>『2E，考慮到P2E小于在E點(diǎn)能夠繞中心天體勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的速度PE，而改〈門，所以有V2EVy3,綜上所

述V2E<V3<V1<V2B>故D錯(cuò)誤；

故選B。

3、A

【解析】

粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得

nP2

qvB-m一

r

解得

mv

r=——

qB

粒子沿著右側(cè)邊界射入，軌跡如圖1

XGXX

此時(shí)出射點(diǎn)最近，與邊界交點(diǎn)與P間距為

/t=2，cos。

粒子沿著左側(cè)邊界射入，軌跡如圖2

圖2

此時(shí)出射點(diǎn)最近，與邊界交點(diǎn)與P間距為

Z2=2rcos，

粒子垂直邊界MN射入，軌跡如3圖

圖3

此時(shí)出射點(diǎn)最遠(yuǎn)，與邊界交點(diǎn)與P間距為2r,故范圍為在熒光屏上P點(diǎn)右側(cè)，將出現(xiàn)一條形亮線，其長(zhǎng)度為

2一2心s”2川-cos。）=2"cos。）

qB

故A正確，BCD錯(cuò)誤。

故選A。

4、A

【解析】

由于小球速度水平向左擊中A點(diǎn)，其逆過(guò)程是平拋運(yùn)動(dòng)，當(dāng)水平速度越大時(shí)，拋出后落地速度越大，與水平面的夾角

則越小。若水平速度減小，則落地速度變小，但與水平面的夾角變大。因此減小拋射角0,同時(shí)增大拋射速度上才

能仍使拋出的小球能夠以速度方向水平向左擊中A點(diǎn)。選項(xiàng)A正確，BCD錯(cuò)誤；

故選A。

5、C

【解析】A.鈾核裂變的核反應(yīng)是2浜/+"一以"一案Q+3),故A錯(cuò)誤；

B、德布羅意根據(jù)光的波粒二象性，大膽提出假設(shè)，認(rèn)為實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性，故B錯(cuò)誤；

C、受到電子或其他粒子的碰撞，原子也可從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷，不吸收光子也能實(shí)現(xiàn)，故C正確：

D、根據(jù)愛(ài)因斯坦的“光子說(shuō)”可知，光的波長(zhǎng)越大，根據(jù)波長(zhǎng)越大，故能量E=越小，放D錯(cuò)誤；

A

故選C。

6、A

【解析】對(duì)于系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，整體的動(dòng)量守恒，系統(tǒng)的初動(dòng)量為零，當(dāng)小球滑到另一邊的最高點(diǎn)時(shí)，小球和圓槽具有共同

的速度，根據(jù)總動(dòng)量守恒可知，此時(shí)的速度都為零，所以圓槽的速度為零，所以A正確，BCD錯(cuò)誤.故選A.

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、AC

【解析】

AB,原線圈與穩(wěn)定的正弦交流電源相連，則原線圈兩端電壓不變，由于匝數(shù)比不變，則副線圈兩端電壓不變，將滑動(dòng)

頭P自。勻速滑到6的過(guò)程中，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻變小，副線圈中電流變大，由公式P=可知，副線圈

功率增大，則原線圈輸入功率變大，故A正確，B錯(cuò)誤；

C.由于副線圈中電流變大，則R)兩端電壓變大，副線圈兩端電壓不變，則火兩端電壓變小，故C正確；

D.將副線圈與飛看成電源，由于不知道滑動(dòng)變阻器的最大阻值與島的關(guān)系，則無(wú)法確定R。消耗的電功率的變化情

況，故D錯(cuò)誤。

故選AC,

8、AC

【解析】

A.兩棒的長(zhǎng)度之比為1:2,所以電阻之比為1:2,由于電路在任何時(shí)刻電流均相等，根據(jù)焦耳定律：。二尸心，所以

C。棒的焦耳熱為2Q,在CO棒向右運(yùn)動(dòng)距離為s的過(guò)程中，根據(jù)功能關(guān)系有

Fs=3Q+—mv2x2

Fs-3Q

故A正確;

BC.令A(yù)3棒的長(zhǎng)度為，，則CD棒長(zhǎng)為2。撤去拉力尸后，A8棒繼續(xù)向左加速運(yùn)動(dòng)，而C。棒向右開(kāi)始減速運(yùn)動(dòng),

兩棒最終勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中電流為零，兩棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小相等，此時(shí)兩棒的速度滿足

BIVAB,=B'2lvcof

VAB-2vCDr

對(duì)兩棒分別應(yīng)用動(dòng)量定理，有

F\Bt=inv\n,-mv

-Fc^mvcn'-inv

FCD=2FAB

所以

6

VXH，=—V

5

3

VCD，=~V

J

故B錯(cuò)誤，C正確；

D.撤去外力歹到最終穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)過(guò)程根據(jù)能量守恒定律

Q=—mv1x2-—mvL--mvl=—mv2

22A828n1()

故D錯(cuò)誤。

故選AC

9、AC

【解析】

A.從位置1到位置2,開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)，安培力向左，小車減速，全進(jìn)入磁場(chǎng)后，回路磁通量不再變化，沒(méi)有感應(yīng)電流,

不受安培力開(kāi)始勻速，所以根據(jù)圖像可以看出小車長(zhǎng)10cm,A正確

B.小車的位移x=15cm時(shí)，處于勻速階段，磁通量不變，回路電流為零，B錯(cuò)誤

c.小車進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中：(M+m)v2-(M+m)v.=-nBlh-/=-nBhq,出磁場(chǎng)過(guò)程中:

-EAO

(M+/z?)v3-(M+m)v2=-nBlh-t=-nBhq,而進(jìn)出磁場(chǎng)過(guò)程中電量：q=It=-t=n——，進(jìn)出磁場(chǎng)過(guò)程中磁通

RR

量變化相同，所以電量相同，所以m匕一〃%=〃％一加彩，解得：h=lm/s,C正確

22

D.從位置2運(yùn)動(dòng)到位置3的過(guò)程中，根據(jù)能量守恒：1(M+/H)v2-1(M+/n)v3=e，解得：Q=0.06251,D錯(cuò)

誤

10、BDE

【解析】

飽和汽壓與溫度有關(guān)，和體積無(wú)關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；絕對(duì)濕度及壓強(qiáng)表示其單位是Pa,相對(duì)濕度沒(méi)有單位，則B正確;

空氣相對(duì)濕度越大時(shí)，空氣中水蒸氣壓強(qiáng)越接近飽和汽壓，水蒸發(fā)越慢，則C錯(cuò)誤；氣體做等溫膨脹，分子密度變小,

氣體分子單位時(shí)間對(duì)汽缸壁單位面積碰撞的次數(shù)一定變少，則D正確；飽和汽和液體之間的動(dòng)態(tài)平衡，是指汽化和液

化同時(shí)進(jìn)行的過(guò)程，且進(jìn)行的速率相等，則E正確；故選BDE。

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、上左3.3x10-2A

【解析】

開(kāi)關(guān)S接通1,電容器充電，根據(jù)電源的正負(fù)極可知電容器上極板帶正電。

[2]開(kāi)關(guān)S接通2,電容器放電，通過(guò)電流表的電流向左。

(2)[3]充滿電后電容器所帶電荷量

e=C^=33O()xlO^FxlOV=3.3xl(r2C

(3)[4]AB.電容器充電過(guò)程中，電流逐漸減小，隨著兩極板電荷量增大，電流減小的越來(lái)越慢，電容器充電結(jié)束后，

電流減為0,A正確，B錯(cuò)誤；

CD.電容是電容器本身具有的屬性，根據(jù)電容的定義式。二茶可知，電荷量與電壓成正比，所以圖線應(yīng)為過(guò)原點(diǎn)直

線，CD錯(cuò)誤。

故選A。

(M+m)d2

2(加產(chǎn)

【解析】

[1]滑塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到4點(diǎn)的過(guò)程中，滑塊(含遮光條)與鉤碼組成的系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少量為〃際心。

|2|通過(guò)光電門的速度丫二4，所以系統(tǒng)動(dòng)能增加量為

Ar

g(M+〃2)/-0=(M+ni)d2

2(加尸

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、(1)—(2)1：2

【解析】

(1)以左邊氣體為研究對(duì)象，活塞上未放物體前

氣體壓強(qiáng)Pi=〃o+W=2〃o、體積

放上物體后

氣體壓強(qiáng)〃2=〃。+半=3〃0、體積匕=”'S

由玻意耳定律得：=〃2K

代入數(shù)據(jù)解得：q

⑵以右邊封閉氣體為研究對(duì)象，設(shè)氣體壓強(qiáng)與左邊相等時(shí)氣柱高為Hf,

由玻意耳定律得：PM=P?H"S

代入數(shù)據(jù)解得：H—H

3

2、

H——H

根據(jù)幾何關(guān)系得左