湖北省武汉市新洲区部分高中2022年高三第五次模拟考试物理试卷含解析

2021-2022学年高考物理模拟试卷注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、在人类对微观世界进行探索的过程中，许多科学家作岀了不可磨灭的贡献，卢瑟福就是杰出代表之一。关于卢瑟福在物理学上的成就，下列说法正确的是（）A．粒子散射实验的重要发现是电荷的量子化，并且发现了中子B．卢瑟福用粒子轰击氮核发现了质子，核反应方程为C．卢瑟福根据粒子散射实验的结果，提出了原子核的结构模型D．卢瑟福根据粒子散射实验的结果，发现原子核由质子和中子组成2、如图所示，质量分别为3m和m的两个可视为质点的小球a、b，中间用一细线连接，并通过另一细线将小球a与天花板上的O点相连，为使小球a和小球b均处于静止状态，且Oa细线向右偏离竖直方向的夹角恒为，需要对小球b朝某一方向施加一拉力F。若已知sin=0.6，cos=0.8，重力加速度为g，则当F的大小达到最小时，Oa细线对小球a的拉力大小为（）A．2.4mg B．3mg C．3.2mg D．4mg3、国庆70周年阅兵展出了我国高超音速乘波体导弹——东风-17，东风-17突防能力强，难以拦截，是维护祖国和平发展的有力武器。如图所示，设弹道上处于大气层外的a点和处于大气层内的b点的曲率半径之比为2∶1，导弹在a、b两点的速度大小分别为3倍音速和12倍音速，方向均平行于其正下方的水平地面，导弹在a点所受重力为G，在b点受到空气的升力为F。则（）A．F=33G B．F33G C．F=32G D．F32G4、下列说法正确的是（）A．某金属能发生光电效应，当入射光的颜色不变而增大光照强度时，逸出的光电子的最大初动能也增大B．若利用黄光和蓝光分别在同一装置研究光电效应，用蓝光照射时的遏止电压大于用黄光照射时的遏止电压C．换用频率小的光照射，但入射光的强度不变，则逸出的光电子的最大初动能不变D．换用频率小的光照射，但入射光的强度不变，则从光照射到金属表面上到发射出电子的时间明显减少5、如图所示，从匀速运动的水平传送带边缘，垂直弹入一底面涂有墨汁的棋子，棋子在传送带表面滑行一段时间后随传送带一起运动。以传送带的运动方向为x轴，棋子初速度方向为y轴，以出发点为坐标原点，棋子在传送带上留下的墨迹为（）A． B．C． D．6、一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示，其中0～x2段是关于直线x=x1对称的曲线，x2～x3段是直线，则下列说法正确的是A．x1处电场强度最小，但不为零B．粒子在0～x2段做匀变速运动，x2～x3段做匀速直线运动C．若x1、x3处电势为ϕ1、ϕ3，则ϕ1<ϕ3D．x2～x3段的电场强度大小方向均不变二、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，一列简谐横波正沿x轴传播，实线是t=0时的波形图，虚线为t=0.1s时的波形图，则以下说法正确的是（）A．若波速为50m/s，则该波沿x轴正方向传播B．若波速为50m/s，则x=4m处的质点在t=0.1s时振动速度方向沿y轴负方向C．若波速为30m/s，则x=5m处的质点在0时刻起0.8s内通过的路程为1.2mD．若波速为110m/s，则能与该波发生干涉的波的频率为13.75Hz8、2019年北京时间4月10日21时，人类历史上首张黑洞照片被正式披露，引起世界轰动．黑洞是一类特殊的天体，质量极大，引力极强，在它附近（黑洞视界）范围内，连光也不能逃逸，并伴随很多新奇的物理现象．传统上认为，黑洞“有进无出”，任何东西都不能从黑洞视界里逃逸出来．但霍金、贝肯斯坦等人经过理论分析，认为黑洞也在向外发出热辐射，此即著名的“霍金辐射”，因此可以定义一个“黑洞温度”T：，其中h为普朗克常量，c为真空中的光速，G为万有引力常量，M为黑洞质量，k是一个有重要物理意义的常量，叫做“玻尔兹曼常量”．以下能用来表示“玻尔兹曼常量”单位的是（）A． B． C． D．9、如图所示，半径为a的圆形区域内，有垂直纸面的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小为B，EF、MN为两平行金属板，板长和板距均为2a，一质量为m、电荷量为q的带电粒子以速度从A点沿半径方向射入磁场，若金属板接电源，则粒子沿平行于金属板的方向射出，若金属板不接电源，则粒子离开磁场时速度方向偏转，不计粒子的重力，下列说法正确的是（）A．粒子带负电B．粒子两次通过磁场区域所用的时间相等C．速度的大小为D．两金属板间的电压为10、下列说法正确的是（）A．水亀可以停在水面上是因为液体具有表面张力B．功可以全部转化为热，但热量不能全部转化为功C．当两分子间距离大于平衡位置的间离时，分子间的距离越大，分子势能越小D．液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点E.气体分子无论在什么温度下，其分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点三、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）某实验小组想用下图所示装置验证动能定理。垫块的作用是使长木板产生一个合适的倾角来平衡小车运动过程中受到的阻力，小车的凹槽可以添加钩码以改变小车的质量，用小桶以及里面的细沙的重力来替代小车受到的合力，可以改变细沙的多少来改变合力的大小。已知打点计时器的打点频率为f，当地重力加速度为g。(1)要完成实验，必须测量哪些物理量___A．纸带上某两点间的距离x，以及这两点的瞬时速度B．长木板的倾角αC.小车及凹槽内钩码的总质量MD.小桶及里面细沙的总质量m(2)仔细平衡小车受到的阻力，并多次改变小车的质量M和小桶里面细沙的质量m，通过测量和计算发现：合力的功总是大于两点动能的差值，这___（填“符合”或“不符合“）实验的实际情况。12．（12分）在实验室测量两个直流电源的电动势和内阻。电源甲的电动势大约为4.5V，内阻大约为1.5Ω；电源乙的电动势大约为1.5V，内阻大约为1Ω。由于实验室条件有限，除了导线、开关外，实验室还能提供如下器材：A．量程为0~3V的电压表VB．量程为0~0.6A的电流表A1C．量程为0~3A的电流表A2D．阻值为4.0Ω的定值电阻R1E.阻值为100Ω的定值电阻R2F.最大阻值为10Ω的滑动变阻器R3G.最大阻值为100Ω的滑动变阻器R4，（1）选择电压表、电流表、定值电阻、滑动变阻器等器材，采用图甲所示电路测量电源甲的电动势和内阻①定值电阻应该选择____(填“D”或“E”)；电流、表应该选择____(填“B”或“C”)；滑动变阻器应该选择____(填“F"或“G").②分别以电流表的示数I和电压表的示数U为横坐标和纵坐标，计算机拟合得到如图乙所示U-I图象，U和I的单位分别为V和A，拟合公式为U=-5.8I+4.6，则电源甲的电动势E=____V，内阻r=_______Ω。(保留两位有效数字)③在测量电源甲的电动势和内阻的实验中，产生系统误差的主要原因是（__________）A．电压表的分流作用B．电压表的分压作用C．电流表的分压作用D．电流表的分流作用E.定值电阻的分压作用（2）为了简便快捷地测量电源乙的电动势和内阻，选择电压表、定值电阻等器材，采用图丙所示电路。①定值电阻应该选择____(填“D”或“E”)②实验中，首先将K1断开，K2闭合，电压表示数为1.49V，然后将K1、K2均闭合，电压表示数为1.18V，则电源乙电动势E=______V，内阻r=_______Ω。(小数点后保留两位小数)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）PQ为一接收屏，一半径为R=0.1m半球形透明物的直径MN恰好与接收屏垂直，如图所示，一细光束由透明物的右侧平行于接收屏射向透明物的球心。现让细光束以球心为圆心顺时针转过30°时，经观测接收屏上出现两个亮点，且两亮点之间的距离用L表示；细光束转过的角度为45°时，接收屏上刚好出现一个亮点。求：(1)该透明物的折射率为多大？(2)由以上叙述求L应为多长？14．（16分）如图所示，在光滑绝缘的水平面上有两个质量均为m的滑块A、B，带电量分别为+q、+Q，滑块A以某一初速度v从远处沿AB连线向静止的B运动，A、B不会相碰。求：运动过程中，A、B组成的系统动能的最小值Ek。15．（12分）一列简谐横波沿轴正向传播，时的图像如图所示，此时处质点开始振动，此时刻后介质中质点回到平衡位置的最短时间为0.2s，质点回到平衡位置的最短时间为1s，已知时两质点相对平衡位置的位移相同，求：①波的传播周期为多少？②传播速度是多大？③从时刻算起经过多长时间距点的质点第二次回到平衡位置？

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、B【解析】

AC．卢瑟福根据粒子散射实验的结果，提出了原子的核式结构模型，中子是查德威克发现的，故AC错误；B．卢瑟福用粒子轰击氮核，发现了质子，核反应方程为，故B正确；D．粒子散射实验不能说明原子核内存在中子和质子，故D错误。故选B。2、C【解析】

以两个小球组成的整体为研究对象，分析受力作出F在三个方向时整体的受力图：根据平衡条件得知F与T的合力与总重力总是大小相等、方向相反的，由力的合成图可以知道当F与绳子oa垂直时F有最小值，即图中2位置，此时Oa细线对小球a的拉力大小为故C正确，ABD错误。故选C。3、B【解析】

在a处时，重力提供向心力，则在b处时联立解得又因为导弹要做离心运动，所以F33G故ACD错误，B正确。故选B。4、B【解析】

A．金属发生光电效应时逸出的光电子最大初动能满足，由此可知光电子的最大初动能与入射光的频率和金属的逸出功有关，与入射光的强度无关，故A错误；B．根据光电效应方程和能量守恒，联立解得由于黄光的频率小于蓝光，故黄光的遏止电压小于蓝光的遏止电压，故B正确；C．减小入射光的频率，逸出的光电子的最大初动能将减小，故C错误；D．光电效应具有瞬时性，所以无论入射光的频率和强度如何变化，从光照射到金属表面上到发射出电子的时间都是瞬时的，故D错误。故选B。5、A【解析】

分析可知，在传送带这个参考系中，合速度的方向和摩擦力的方向在一条直线上，所以运动轨迹应该是一条直线，又因为棋子相对于传送带往后运动，故A正确，BCD错误。故选A。6、D【解析】EP-x图像的斜率表示粒子所受电场力F，根据F=qE可知x1处电场强度最小且为零，故A错误；B、粒子在0～x2段切线的斜率发生变化，所以加速度也在变化，做变速运动，x2～x3段斜率不变，所以做匀变速直线运动，故B错误；C、带负电的粒子从x1到x3的过程中电势能增加，说明电势降低，若x1、x3处电势为ϕ1、ϕ3，则ϕ1>ϕ3,故C错误；D、x2～x3段斜率不变，所以这段电场强度大小方向均不变，故D正确；故选D点睛：EP-x图像的斜率表示粒子所受电场力F，根据F=qE判断各点场强的方向和大小，以及加速度的变化情况。至于电势的高低，可以利用结论“负电荷逆着电场线方向移动电势能降低，沿着电场线方向移动电势能升高”来判断。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、BCD【解析】

A．由图可得，该波的波长为8m；若波向右传播，则满足3+8k=v×0.1（k=0、1、2……）解得v=30+80k若波向左传播，则满足5+8k=v×0.1（k=0、1、2……）解得v=50+80k当k=0时v=50m/s，则则该波沿x轴负方向传播，故A错误；B．若波向左传播，x=4m处的质点在t=0.1s时振动速度方向沿y轴负方向，故B正确；C．若v=30m/s，则则0.8s=3T，即经过3个周期，所以x=5m处的质点在0时刻起0.8s内通过的路程为1.2m，故C正确；D．若波速为110m/s，则发生干涉，频率相等，故D正确。故选BCD。【点睛】根据两个时刻的波形，分析时间与周期的关系或波传播距离与波长的关系是关键，要抓住波的周期性得到周期或波传播速度的通项，从而得到周期或波速的特殊值．8、BCD【解析】

根据得h的单位为J•s=Nms=kg•m2/s，c的单位是m/s，G的单位是N•m2/kg2=kg•m3/s2，M的单位是kg，T的单位是K，代入上式可得k的单位是，不等于。A．，与结论不相符，选项A错误；B．，与结论相符，选项B正确；C．，与结论相符，选项C正确；D．，与结论相符，选项D正确；9、CD【解析】

A．由于磁场方向不确定，故带电粒子的电性不确定，A错误；B．当金属板接电源时，由题意可知，带电粒子匀速穿过平行板，粒子通过磁场区域所用的时间当金属板不接电源时，粒子只在磁场中做匀速圆周运动，设轨迹半径为R，由几何关系有解得则粒子在磁场中的运动时间所以B错误；C．当金属板不接电源时，粒子只在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，有解得C正确；D．当金属板接电源时，两金属板间存在匀强电场，设电场强度大小为E，则有得则两金属板间的电压D正确。故选CD。10、ADE【解析】

A．水虽可以停在水面上是因为液体具有表面张力的缘故，故A符合题意；B．功可以全部转化为热；而热量也可以全部转化为功，但要引起其他方面的变化，故B不符合题意；C．当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时，分子力表现为引力，分子间的距离增大，分子引力做负功，分子势能增加，故C不符合题意；D．液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点，故D符合题意；E．气体分子无论在什么温度下，根据统计规律知道气体的分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点，故E符合题意。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，不要求写出演算过程。11、CD符合【解析】

根据该实验的实验原理、要求和减少误差的角度分析，平衡摩擦力作用后，进行实验过程中需要用刻度尺测量纸带上两点的距离，用天平测出小车及凹槽内钩码的总质量，小桶及里面细沙的总质量，根据实验原理，明确实验现象中产生实验误差的原因即可求解。【详解】(1)[1]以小车及凹槽内砝码为研究对象，根据动能定理可知：其中F可以用小桶以及里面的细沙的重力来代替，x是纸带上某两点间的距，M为小车和凹槽内钩码的总质量，和v为对应两点的速度，因此需要测量的物理量为纸带上某两点间的距离x，小车和凹槽内钩码的总质量M，小桶及里面细沙的总质量m，但速度不是测量处理的，是计算出的结果，故CD正确AB错误。故选CD。(2)[2]虽然平衡小车受到的阻力，但是运动过程中小桶和里面的细沙的重力始终大于小车受到合外力，使合力做的总功总是大于两点动能的差值，这符合实验的实际情况。12、DBF4.61.8AD1.491.05【解析】

（1）①[1][2]测电动势力约4.5V的电源电动势与内阻时，由于有定值电阻的存在，电路中的最大电流为AA如果用量程为3A的电流表，则读数误差太大，因此，电流表应选B；测电动势约4.5V