甘肃省天水市兰州市2022年高三第五次模拟考试物理试卷含解析

1、2021-2022学年高考物理模拟试卷注意事项1考生要认真填写考场号和座位序号。2试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1恒星在均匀地向四周辐射能量的过程中，质量缓慢减小，围绕恒星运动的小行星可近似看成在做圆周运动.则经过足够长的时间后，小行星运动的（）A半径变大B速率变大C角速度变大D加速度变大2光滑绝缘水平面上固定一半径为R、带正电的球体A（可认

2、为电荷量全部在球心），另一带正电的小球B以一定的初速度冲向球体A，用r表示两球心间的距离，F表示B小球受到的库仑斥力，在rR的区域内，下列描述F随r变化关系的图象中可能正确的是（）ABCD3用图1装置研究光电效应，分别用a光、b光、c光照射阴极K得到图2中a、b、c三条光电流I与A、K间的电压UAK的关系曲线，则下列说法正确的是（）A开关S扳向1时测得的数据得到的是I轴左侧的图线Bb光的光子能量大于a光的光子能量C用a光照射阴极K时阴极的逸出功大于用c光照射阴极K时阴极的逸出功Db光照射阴极K时逸出的光电子最大初动能小于a光照射阴极时逸出的光电子最大初动能4用一质量不计的细线将质量为m的氢气球

3、拴在车厢地板上A点，此时细线与水平面成=37角，气球与固定在水平车顶上的压力传感器接触。小车静止时，细线恰好伸直但无弹力，压力传感器的示数为小球重力的0.5倍。重力加速度为g。现要保持细线方向不变而传感器示数为零，下列方法中可行的是（）A小车向右加速运动，加速度大小为0.5gB小车向左加速运动，加速度大小为0.5gC小车向右减速运动，加速度大小为D小车向左减速运动，加速度大小为52019年10月1日，在国庆70周年盛大阅兵式上，大国重器东风-17高超音速战略导弹震撼曝光！有限的资料显示，东风17高超音速导弹最大速度在625马赫之间，射程约为2000公里左右，其战斗部为十分前沿的带翼面承波体结构

4、，通过弹体助推至大气层边缘，并以打水漂一样的方式进行滑跃飞行，突防能力极强。值得一提的是，这种助推滑翔弹道由我国著名科学家钱学森在上个世纪末40年代首次推出，因此该弹道亦称钱学森弹道。已知东风-17质量为m，在一次试射机动变轨过程中，东风-17正在大气层边缘向东水平高速飞行，速度大小为12马赫（1马赫就是一倍音速，设为v），突然蛇形机动变轨，转成水平向东偏下37角飞行，速度大小为15马赫。此次机动变轨过程中（）A合力对东风-17做功为81mv2B合力对东风-17做功为4.5mv2C合力对东风-17的冲量大小为9mv，方向竖直向下D合力对东风-17的冲量大小为3mv，方向向东偏下376如图所示，

5、真空中，垂直于纸面向里的匀强磁场只在两个同心圆所夹的环状区域存在(含边界)，两圆的半径分别为R、3R，圆心为O一重力不计的带正电粒子从大圆边缘的P点沿PO方向以速度v1射入磁场，其运动轨迹如图，轨迹所对的圆心角为120若将该带电粒子从P点射入的速度大小变为v2时，不论其入射方向如何，都不可能进入小圆内部区域，则v1：v2至少为ABCD2二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7在如图所示装置中，轻杆一端固定着一个轻质定滑轮b，m1用轻杆连接着另一轻质滑轮c，轻绳一端固定于a点

6、，跨过滑轮c和b，另一端固定在m2上，已知悬点a和滑轮b间的距离远大于滑轮的直径，动滑轮质量和一切摩擦不计，整个装置稳定时轻绳ac部分与竖直方向夹角为，bc部分与竖直方向的夹角为，下列说法正确的是（）A整个装置稳定时，角一定等于角B若仅把轻杆竖直向上缓慢移动一小段距离，m1高度上升C若仅把轻杆水平向右缓慢移动一小段距离，m1高度上升D存在某一方向，往该方向缓慢移动轻滑轮b时，m1的位置保持不变8如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻波的图像，波源s位于原点O处，波速v=4m/s，振幅。t=0时刻，平衡位置在x=8m处的质点P刚好开始振动，质点M的平衡位置在处。则下列说法正确的是_

7、A波源s的起振方向沿y轴正方向B波源s的振动周期为0.5sCt=ls时刻，质点P运动到M点D质点P的振动方程为y=2sin(t)cmE.在t=0到t=3.5 s这段时间内，质点M通过的路程为10 cm9如图，理想变压器原.副线圈匝数比n1 : n2=3: 1，灯泡A、B完全相同，灯泡L与灯泡A的额定功率相同，但额定电压不同，当输入端接上(V)的交流电压后，三个灯泡均正常发光，图中两电流表均为理想电流表，且电流表A2的示数为2A，则（ ）A电流表A1的示数为12AB灯泡L的额定功率为20WC灯泡A的额定电压为5VD将副线圈上的灯泡A撤去，灯泡L不能正常发光10在用单摆测定重力加速度的实验中，为了

8、减小测量误差，下列措施正确的有（）A对于相同半径的木球和铁球，选用铁球B单摆的摆角从原来的改变为C测量摆球振动周期时，选取最高点作为计时的起、终点位置D在测量单摆的周期时，防止出现“圆锥摆”E.测量摆长时，单摆在悬挂状态下摆线长加上摆球的半径作为摆长三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11（6分）在冬季，某同学利用DIS系统对封闭在注射器内的一定质量的气体作了两次等温过程的研究。第一次是在室温下通过推、拉活塞改变气体体积，并记录体积和相应的压强；第二次在较高温度环境下重复这一过程。(1)结束操作后，该同学绘制了这两个等温过程的关系图线，如图。

9、则反映气体在第二次实验中的关系图线的是_（选填“1”或“2”）；(2)该同学是通过开启室内暖风空调实现环境温度升高的。在等待温度升高的过程中，注射器水平地放置在桌面上，活塞可以自由伸缩。则在这一过程中，管内的气体经历了一个_（选填(“等压”“等温”或“等容”）的变化过程，请将这一变化过程在图中绘出_。（外界大气压为1.0105pa）12（12分）用如图甲所示装置结合频闪照相机拍摄的照片的来验证动量守恒定律，实验步骤如下：用天平测出A、B两个小球的质量mA和mB；安装好实验装置，使斜槽的末端所在的平面保持水平；先不在斜槽的末端放小球B，让小球A从斜槽上位置P由静止开始释放，小球A离开斜槽后，频闪

10、照相机连续拍摄小球A的两位置（如图乙所示）；将小球B放在斜槽的末端，让小球A仍从位置P处由静止开始释放，使它们碰撞，频闪照相机连续拍摄下两个小球的位置（如图丙所示）；测出所需要的物理量请回答：(1)实验中A、B的两球质量应满足_(2)在步骤中，需要在照片中直接测量的物理量有_；（请选填“x0、y0、xA、yA、xB、yB”）(3)两球在碰撞过程中若动量守恒，满足的方程是：_四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13（10分）港珠澳大桥是连接香港大屿山、澳门半岛和广东省珠海市跨海大桥，工程路线香港国际机场附近的香港口岸人工岛

11、，向西接珠海、澳门口岸人工岛、珠海连接线，止于珠海洪湾，总长约55公里，在建设港珠澳大桥时为了更大范围的夯实路面用到一种特殊圆环，建设者为了测试效果，做了如下的演示实验：如图所示，一轻绳吊着粗细均匀的棒，棒下端离地面高H，上端套着一个细环。棒和环的质量均为m，相互间最大静摩擦力等于滑动摩擦力kmg(k1).断开轻绳，棒和环自由下落。假设棒足够长，与地面发生碰撞时，触地时间极短，无动能损失。棒在整个运动过程中始终保持竖直，空气阻力不计，重力加速度为g求：（1）棒第一次与地面碰撞弹起上升过程中，环的加速度；（2）从断开轻绳到棒与地面第二次碰撞的瞬间，棒运动的路程；（3）从断开轻绳到棒和环都静止，摩

12、擦力对环及棒做的总功.14（16分）如图所示，圆心为O、半径为r的圆形区域外存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向外，磁感应强度大小为B。P是圆外一点，OP=3r，一质量为m、电荷量为q（q0）的粒子从P点在纸面内沿着与OP成60方向射出（不计重力），求：(1)若粒子运动轨迹经过圆心O，求粒子运动速度的大小；(2)若要求粒子不能进入圆形区域，求粒子运动速度应满足的条件。15（12分）如图，某同学想把剖面MON为等腰三角形的玻璃砖加工成“玻璃钻石”送给妈妈已知顶角MON = 1，该玻璃折射率n = 1现有一光线垂直MN边入射（i）为了使该光线在OM边和ON边都能发生全反射，求的取值范围（ii）若 =

13、 41，试通过计算说明该光线第一次返回MN边能否射出参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、A【解析】A：恒星均匀地向四周辐射能量，质量缓慢减小，小行星所受的万有引力减小，小行星做离心运动，即半径增大，故A正确；B、C、D：小行星绕恒星运动做圆周运动，万有引力提供向心力，设小行星的质是为m，恒星质量为，则有： 解得： ， ， 因变大，质量减小，则速度变小，角速度变小，加速度变小，故BCD错误2、C【解析】根据库仑定律可知，两球之间的库仑力满足，即随r增加，F非线性减小。故选C。3、B【解析】A当光电流恰为零，此时光电管

14、两端加的电压为截止电压，当开关S扳向1时，光电子在光电管是加速，则所加的电压是正向电压，因此测得的数据得到的并不是I轴左侧的图线，故A错误；B根据入射光的频率越高，对应的截止电压越大；由题目图可知，b光的截止电压大于a光的截止电压，所以b光的频率大于a光的频率，依据可知，b光的光子能量大于a光的光子能量，B正确；C同一阴极的逸出功总是相等，与入射光的能量大小无关，C错误；Db光的截止电压大于a光的截止电压，根据所以b光对应的光电子最大初动能大于a光的光电子最大初动能，D错误。故选B。4、C【解析】静止时细线无弹力，小球受到重力mg、空气浮力f和车顶压力FN，由平衡条件得f=mg+FN=1.5m

15、g即浮力与重力的合力为0.5mg，方向向上。要使传感器示数为零，则细线有拉力FT，如图所示由等效受力图（b）可得小车加速度大小为方向向左。故小车可以向左加速运动，也可以向右做减速运动，C正确，ABD错误。故选C。5、C【解析】AB根据动能定理得故AB错误。CD根据动量定理得方向竖直向下，故C正确，D错误。故选C。6、B【解析】粒子在磁场中做圆周运动，如图：由几何知识得：，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：；当该带电粒子从P点射入的速度大小变为v2时，若粒子竖直向上射入磁场粒子恰好不能进入磁场时，即粒子轨道半径，则不论其入射方向如何，都不可能进入小圆内部区域，此时洛伦兹力提供向心力，

16、由牛顿第二定律得：，解得：，则：，故B正确，ACD错误二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、ABD【解析】A对m2分析可知，m2受拉力及本身的重力平衡，故绳子的拉力等于m2g，对于滑轮c分析，由于滑轮跨在绳子上，故两端绳子的拉力相等，它们的合力一定在角平分线上；由于它们的合力与m1的重力大小相等，方向相反，故合力竖直向上，故两边的绳子与竖直方向的夹角和相等，故A正确；BC整个装置稳定时，角一定等于角，且绳子拉力等于m2g，则ac与bc细线与竖直方向的夹角相等，设为，ab

17、水平距离不变，结合几何关系，有得若仅把轻杆竖直向上缓慢移动一小段距离，细线的拉力等于m2g不变，细线的合力也不变，则不变，由于d和都不变，故不变，则m1高度上升，同理，若仅把轻杆水平向右缓慢移动一小段距离，ab水平距离变大，则细线的拉力等于m2g不变，细线的合力也不变，则不变，d变大，则变大，所以m1高度下降，故B正确，C错误；D由于细线bm2和bc部分拉力大小相等，两段细线的合力方向为细线bm2和bc部分的角平分线，如果沿角平分线移动轻滑轮b时，细线各部分的拉力大小和方向均不变，则m1的位置保持不变，故D正确。故选ABD。8、ADE【解析】A已知波沿x正方向传播，而P点刚好起振，由同侧法可知

18、起振方向沿y轴正方向，故A正确；B由图读出，根据故B错误；C参与传播的质点振动在平衡位置沿y轴振动，并不会沿x轴传播，故C错误；D质点的振幅为2cm，则振动方程，故D正确；E时间关系为M点起振需要时间1s，剩下的时间振动的路程为故E正确。故选ADE。9、BD【解析】A因三个灯泡均正常发光，所以副线圈中总电流为由变压规律可知原线圈中电流为即电流表A1的示数为，故A错误；BC令副线圈两端电压为，则由变压规律可知原线圈两端电压为令灯泡L两端电压为，则有根据题意则有联立可得，则灯泡A的额定电压为10V，灯泡L与灯泡A的额定功率相同，则灯泡L和A的额定功率故B正确，C错误；D将副线圈上的灯泡A撤去，则输

19、出电流变小，根据理想变压器中电流与匝数成反比可知，输入电流变小，灯泡L不能正常发光，故D正确；故选BD。10、ADE【解析】A对于相同半径的木球和铁球，选择铁球可以忽略空气阻力以及悬线的重力，A正确；B单摆在摆角很小的情况下才做简谐运动，单摆的摆角不能太大，一般不超过，B错误；C为了减小测量周期时的误差，应取摆球通过的最低点作为计时的起、终点位置，C错误；D摆球做圆锥摆时周期表达式为若用算出重力加速度误差较大，为了减小测量误差，应防止出现“圆锥摆”，D正确；E测量摆长时，单摆在悬挂状态下摆线长加上摆球的半径作为摆长，E正确。故选ADE。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定

20、的答题处，不要求写出演算过程。11、1 等压 【解析】(1)1由图2看出图象是过原点的倾斜直线，其斜率等于pV，斜率不变，则pV不变，根据气态方程，可知气体的温度不变，均作等温变化；由气态方程得知T与pV正比，即T与图线的斜率成正比，所以可知反映气体在第二次实验中的关系图线的是1；(2)23注射器水平地放置在桌面上，设注射器内的压强为P，大气压强为P0，活塞横截面积为S，活塞移动过程中速度缓慢，认为活塞处于平衡状态，则：PS=P0S即P=P0可知，管内的气体压强等于大气压，保持不变，所以管内气体经历了一个等压变化。图像如图：12、 ; ; ; 【解析】（1）在小球碰撞过程中水平方向动量守恒，故有mAv0=mAv1+mBv2，在碰撞过程中动能守恒，故有，解得，要碰后a的速度v10，即mA-mB0，mAmB；（2）由于频闪照相的频率固定，因此只需要测量小球的水平位移，在步骤中，需要在照片中直接测量的物理量有x0、xA、xB；（3）验证的方程为mAx