2022届北京市首师大附中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答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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、太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。2019年10月28日发生了天王星冲日现象，即天王星、地球、太阳三者处于同一直线，此时是观察天王星的最佳时间。已知地球

2、到太阳距离为1个天文单位，天王星到太阳距离为19.2个天文单位，则下列说法正确的是（）A此时太阳位于地球和天王星之间的某一点B2020年10月28日还会出现一次天王星冲日现象C天王星绕太阳公转的周期约为84年D地球绕太阳公转的加速度约为天王星绕太阳公转的20倍2、某静电场中x轴上各点电势分布图如图所示。一带电粒子在坐标原点O处由静止释放，仅在电场力作用下沿x轴正方向运动。下列说法正确的是A粒子一定带负电B粒子在x1处受到的电场力最大C粒子从原点运动到x1过程中，电势能增大D粒子能够运动到x2处3、关于卢瑟福的粒子散射实验和原子的核式结构模型，下列说法中不正确的是（ ）A绝大多数粒子穿过金箔后，

3、基本上仍沿原来的方向前进B只有少数粒子发生大角度散射的原因是原子的全部正电荷和几乎全部质量集中在一个很小的核上C卢瑟福依据粒子散射实验的现象提出了原子的“核式结构”理论D卢瑟福的“核式结构模型”很好地解释了氧原子光谱的实验4、a、b是两种单色光，其频率分别为va、vb，且，则下列说法不正确的是（）Aa、b光子动量之比为B若a、b光射到同一干涉装置上，则相邻条纹的间距之比为C若a、b都能使某种金属发生光电效应，则光子的最大初动能之差D若a、b是处于同一激发态的原子跃迁到A态和B态产生的，则A、B两态的能级之差5、硅光电池是一种直接把光能转换成电能的半导体器件，它的工作原理与光电效应类似：当光照射

4、硅光电池，回路里就会产生电流。关于光电效应，下列说法正确的是（）A任意频率的光照射到金属上，只要光照时间足够长就能产生光电流B只要吸收了光子能量，电子一定能从金属表面逸出C逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率有关D超过截止频率的入射光光强越强，所产生的光电子的最大初动能就越大6、大喇叭滑梯是游客非常喜爱的大型水上游乐设施。如图所示，一次最多可坐四人的浮圈从高为的平台由静止开始沿滑梯滑行，到达底部时水平冲入半径为、开口向上的碗状盆体中，做半径逐渐减小的圆周运动。重力加速度为，下列说法正确的是（）A人和浮圈沿滑梯下滑过程中处于超重状态B人和浮圈刚进入盆体时的速度大小为C人和浮圈进入盆体后所受的摩

5、擦力指向其运动轨迹的内侧D人和浮圈进入盆体后，所受支持力与重力的合力大于所需的向心力二、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、如图所示，直线a、抛物线b和c为某一稳恒直流电源在纯电阻电路中的总功率PE、输出功率PR、电源内部发热功率Pr，随路端电压U变化的图象，但具体对应关系未知，根据图象可判断APE-U图象对应图线a由图知电动势为9V，内阻为3BPr-U图象对应图线b，由图知电动势为3V，阻为1CPR-U图象对应图线c，图象中任意电压值对应的功率关系为PE =Pr + P

6、RD外电路电阻为1.5时，输出功率最大为2.25W8、如左图所示,假设某星球表面上有一倾角为的固定斜面,一质量为m的小物块从斜面底端沿斜面向上运动,其速度时间图象如右图所示.已知小物块和斜面间的动摩擦因数为该星球半径为R=6104km.引力常量G6.671011Nm2/kg2,则下列正确的是:( )A该星球的第一宇宙速度B该星球的质量C该星球的自转周期D该星球的密度9、1772年，法籍意大利数学家拉格朗日在论文三体问题指出：两个质量相差悬殊的天体（如太阳和地球）所在同一平面上有5个特殊点，如图中的L1、L2、L3、L4、L5所示，人们称为拉格朗日点。若飞行器位于这些点上，会在太阳与地球共同引力

7、作用下，可以几乎不消耗燃料而保持与地球同步绕太阳做圆周运动。若发射一颗卫星定位于拉格朗日L2点，下列说法正确的是（）A该卫星绕太阳运动周期和地球公转周期相等B该卫星在L2点处于平衡状态C该卫星绕太阳运动的向心加速度小于地球绕太阳运动的向心加速度D该卫星在L2处所受太阳和地球引力的合力比在L1处大10、如图所示为一列简谐横波在某时刻的波形图，是平衡位置为处的质点，是平衡位置为处的质点，若点相继出现两个波峰的时间间隔为，则下列说法正确的是（）A该波的传播速度B若波沿轴正方向传播，则处的质点经过即可与点位移相等C、两质点的振动方向总是相反D从图示位置计时，若点比点先到达波谷，则波的传播方向沿轴负方向

8、E.若波沿轴正方向传播，从图示时刻计时，再经过，、两质点的位移相同三、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）测量木块和木板间动摩擦因数的装置如图(a)。水平固定的长木板一端有定滑轮，另一端有打点计时器。细线绕过定滑轮将木块和钩码相连，木块靠近打点计时器，纸带穿过打点计时器后固定在木块上。接通打点计时器，放开木块，钩码触地后不再弹起，木块继续向前运动一段距离后停在木板上。某次纸带的数据如图(b)，打点计时器所用电源的频率为50Hz，每相邻两点间还有1个点未画出，数值单位为cm。由图(b)数据可知，钩码触地后木块继续运动的加速度大小为_m/

9、s2；若取g10m/s2，则木块与木板间的动摩擦因数为_；某小组实验数据处理完成后，发现操作中滑轮的高度变化造成细线与木板的上表面不平行，如图(c)，这样他们测得的动摩擦因数与实际值相比_（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。12（12分）如图所示，在用“插针法”测定平行玻璃砖的折射率实验中：测定平行玻璃砖的折射率实验中：(1)下列措施对提高实验精度没有作用的是_。A入射角不宜过小BP1P2间距适当大些C选用d稍微大点的玻璃砖DOP2间距尽可能小些(2)下列因素对y大小没有影响的是_。A入射角B玻璃砖的折射率nCP1P2之间的距离D玻璃砖的厚度d四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题

10、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）如图，某棱镜的横截面积为等腰直角三角形ABC，其折射率n=233，一束单色光从AB面的O点入射，恰好在AC面上发生全反射，O、A的距离d=0.45m，求：(1)光在AB面的入射角的正弦值；(2)光从O点入射到AC面上发生全反射所经历的时间14（16分）如图所示，在光滑绝缘的水平面上有一矩形区域，和边长度分别为9cm和8cm，O为矩形的中心。在矩形区域内有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。在O点把一带电小球向各个方向发射，小球质量为、所带电荷量为。(1)求小球在磁场中做完整圆周运动时的最大速度；(2)现在把小球的速度增

11、大为的倍，欲使小球尽快离开矩形，求小球在磁场中运动的时间。15（12分）如图所示，在匀强磁场中水平放置两根平行的金属导轨，导轨间距L1.0 m。匀强磁场方向垂直于导轨平面向下，磁感应强度B0.20 T。两根金属杆ab和cd与导轨的动摩擦因数0.5。两金属杆的质量均为m0.20 kg，电阻均为R0.20 。若用与导轨平行的恒力F作用在金属杆ab上，使ab杆沿导轨由静止开始向右运动，经过t3 s，达到最大速度v，此时cd杆受静摩擦力恰好达到最大。整个过程中两金属杆均与导轨垂直且接触良好，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，金属导轨的电阻可忽略不计，取重力加速度g10 m/s2。求：(1)ab杆沿导轨运动的

12、最大速度v；(2)作用在金属杆ab上拉力的最大功率P；(3)ab棒由静止到最大速度的过程中通过ab棒的电荷量q。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、C【解析】A天王星、地球都绕太阳做圆周运动，即太阳为中心天体，所以太阳不可能位于地球和天王星之间，故A错误；BC天王星、地球绕太阳做匀速圆周运动，根据开普勒第三定律可知得即天王星绕太阳公转的周期约为84年，如果两次行星冲日时间间隔为t年，则地球多转动一周，有解得再出现一次天王星冲日现象并不在2020年10月28日，故B错误，C正确；D由公式得地球绕太阳公转的加速度约为天

13、王星绕太阳公转的369倍，故D错误。故选C。2、A【解析】由题中“一带电粒子在坐标原点O处由静止释放”可知本题考查带电粒子在非匀强电场中的运动，根据图像和电势变化可分析本题。【详解】A由于从坐标原点沿x轴正方向电势先升高后降低，因此电场方向先向左后向右，由于带电粒子在坐标原点静止释放，沿x轴正方向运动，由此可知粒子带负电，故A正确；B由图可知，图像斜率即为电场强度，在x1处斜率为零，因此电场强度最小，电场力也最小，故B错误；C从开始运动到x1处，电场力做正功，电势能减小，故C错误；D由于粒子只在电场力的作用下运动，当运动到与开始时电势相等的位置，粒子速度为零， 不能到达x2处，故D错误。3、D

14、【解析】A粒子散射实验的内容是：绝大多数粒子几乎不发生偏转；少数粒子发生了较大的角度偏转；极少数粒子发生了大角度偏转（偏转角度超过，有的甚至几乎达到，被反弹回来），故A正确；B粒子散射实验中，只有少数粒子发生大角度偏转说明三点：一是原子内有一质量很大的粒子存在；二是这一粒子带有较大的正电荷；三是这一粒子的体积很小，但不能说明原子中正电荷是均匀分布的，故B正确；C卢瑟福依据粒子散射实验的现象提出了原子的“核式结构”理论，故C正确；D玻尔的原子模型与原子的核式结构模型本质上是不同的，玻尔的原子模型很好地解释了氢原子光谱的实验，故D错误；不正确的故选D。4、B【解析】A光子的能量，所以两种光子能量分

15、别为和，且则：光子的动量为，所以A正确；B光子的波长，双缝干涉装置上相邻亮条纹的间距为，所以B错误；C根据光电效应方程可知，光电子的最大初动能为，其中W为金属的逸出功；则有C正确；D若a、b是由处于同一激发态的原子跃迁到A态和B态时产生的，设初始激发态的能量为E0，则有所以同理则D正确。本题选不正确的，故选B。5、C【解析】AB当入射光的频率大于金属的截止频率时就会有光电子从金属中逸出，发生光电效应现象，并且不需要时间的积累，瞬间就可以发生。所以AB错误；CD根据爱因斯坦的光电效应方程对于同一种金属，可知光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的光强无关。所以C正确，D错误。故选C。6、

16、D【解析】A由于人和浮圈沿滑梯下滑过程中有向下的分加速度，所以人和浮圈沿滑梯下滑过程中处于失重状态，故A错误。B若不考虑摩擦阻力，根据机械能守恒有可得。由于人和浮圈沿滑梯下滑过程中受到了阻力作用，所以人和浮圈刚进入盆体时的速度一定小于，故B错误。C人和浮圈进入盆体后所受的摩擦力为滑动摩擦力，与运动方向相反，故C错误。D人和浮圈进入盆体后做半径逐渐减小的圆周运动，为向心运动，其所受支持力与重力的合力大于所需的向心力，故D正确。故选D。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、

17、BC【解析】A.总功率：，可知PE-U图象对应图线a，由数学知识得知，图象a的斜率大小：；当U=0时，联立解得E=3V，r=1，故A错误；B.内阻消耗的功率：，由数学知识可知，图象的对应图线b，故B正确；C.根据功率关系可得：，则，由数学知识可知，图象的对应图线c，故C正确；D.当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，即当外电路电阻为1时，输出功率最大，最大输出功率为，故D错误。故选：BC。8、ABD【解析】上滑过程中，根据牛顿第二定律，在沿斜面方向上有，下滑过程中，在沿斜面方向上有，又知v-t图像的斜率表示加速度，则上滑和下滑过程中的加速度大小分别为：，联立解得，故该星球的第一宇宙速度为，A正

18、确；根据黄金替代公式可得该星球的质量为，B正确；根据所给条件无法计算自转周期，C错误；该星球的密度，D正确9、AD【解析】A据题意知，卫星与地球同步绕太阳做圆周运动，则卫星绕太阳运动周期和地球公转周期相等，故A正确；B卫星受的合力为地球和太阳对它引力的合力，这两个引力方向相同，合力不为零，处于非平衡状态，故B错误；C由于卫星与地球绕太阳做圆周运动的周期相同，卫星的轨道半径大，根据公式分析可知，卫星绕太阳运动的向心加速度大于地球绕太阳运动的向心加速度，故C错误；D由题可知，卫星在L1点与L2点的周期与角速度是相等的，卫星的合力提供向心力，根据向心力的公式可知，在L1点处的半径小，所以在L1点处的

19、合力小，故D正确。故选AD。10、ADE【解析】A某点相继出现两个波峰的时间间隔为机械波的传播周期，即，故A正确；C只有两个质点间的距离是半波长的奇数倍时，两质点的振动方向才会总是相反，C错误；D如果M点比N点先到达波谷，说明此时M点正在往下振动，N点正在往上振动，则波的传播方向沿轴负方向，D正确；BE若波沿轴正方向传播，经过0.5s后波形图往右平移1m，此时x=1m处的质点正处于平衡位置，而x=2m处的质点M与x=1m处的质点的振动时间差是，其；x=8m处的质点N与x=1m处质点的振动时间差是，其，E正确，B错误。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的答题处

20、，不要求写出演算过程。11、3 0.3 不变 【解析】1钩码触地后木块做减速运动，计算其加速度大小应该用纸带的后一段，即51点之间的部分；2钩码触地后，木块只在滑动摩擦力作用下做匀减速运动，有f=maf=mg木块与木板间的动摩擦因数=0.3；3由于钩码触地后细线不再提供拉力，减速运动的加速度与之前的加速运动情况无关，所以不影响测量结果，测得的动摩擦因数与实际值相比不变。12、D C 【解析】(1)1增大角，P1P2距离适当大一些，选用较厚的玻璃砖都可以提高精度，OP2距离小一些不会提高精度，ABC错误，D正确。故选D；(2)2直接根据图中的光路分析可得，P1P2间的距离对于y无影响，ABD错误，C正确；故选C。四、计算题：本题共2小题，共2