新高考物理高考模拟练习卷05（原卷版+解析版）

新高考物理高考模拟练习卷注意事项：1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。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．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B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，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。4．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。第Ⅰ卷选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项符合题目要求，第19~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。14．质量为m0的某元素原子核发生衰变，经过时间t，该元素原子核剩余的质量为m，其SKIPIF1<0关系如图所示。该元素的半衰期约为（）A．67d B．101d C．115d D．124d15．图甲为正点电荷Q的电场中，某点的电势SKIPIF1<0与该点到点电荷Q的距离r的关系图像。如图乙所示，在正点电荷Q的上方水平固定一光滑绝缘杆，0点在点电荷Q的正上方，现将一质量为m、带电量为-q的小球穿在杆上，然后从a点由静止释放后，小球沿杆依次经过O、b两点到达最远点c。已知a、O、b三点到点电荷Q的距离分别为3L、L、2L，下列说法正确的是（）A．由SKIPIF1<0-r图像的斜率逐渐减小可知a到c的场强逐渐减小B．由题设条件可以求出小球运动过程中的最大速度C．电场中a点的场强和c点的场强相同D．小球由a点运动到b点的过程中电势能一直增大16．如图甲所示为杂技演员正在表演“巧蹬方桌”。某一小段时间内，表演者让方桌在脚上飞速旋转，同时完成“抛”“接”“腾空”等动作技巧。演员所用方桌（如图乙所示）桌面SKIPIF1<0是边长为1m的正方形，桌子绕垂直于桌面的中心轴线SKIPIF1<0做匀速圆周运动，转速约为2r/s，某时刻演员用力将桌子竖直向上蹬出，桌子边水平旋转边向上运动，上升的最大高度约为0.8m。已知重力加速度SKIPIF1<0取SKIPIF1<0，则桌子离开演员脚的瞬间，桌角SKIPIF1<0点的速度大小约为（）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<017．如图所示，在光滑水平平面上有一根通有恒定电流I的长直导线，用同种均匀材料做成的单匝线框A、B平铺在水平平面上。A是边长为a的正方形，B是长边长为2a的长方形。瞬间关闭恒定电流I，假设线框不会与长直导线碰撞，A、B最终获得的动量之比为（）A．3∶8 B．3∶4 C．1∶4 D．9∶1618．翼装飞行被称为世界上最危险的极限运动，挑战者腾空后，张开手脚便能展开翼膜，当空气进入一个鳍状的气囊时，就会充气使服装成翼状，从而产生浮力，然后通过肢体动作来控制飞行的高度和方向。某翼装挑战者在距海平面一定高度处的直升机上由静止下落，以a1=9m/s2的加速度下落一段时间，打开气囊，再减速下降一段时间后，悬停在天门山附近，准备穿越天门洞，此运动过程近似地看成竖直方向的运动，其v-t图像如图所示，挑战者所受空气阻力恒定，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（）A．0~t1时间内挑战者处于超重状态B．空气阻力是挑战者重力的0.5倍C．0~SKIPIF1<0时间内挑战者下落的高度为1250mD．减速过程中挑战者所受空气浮力是挑战者重力的2.5倍19．2022年11月1日，梦天实验舱成功对接天宫空间站，至此我国空间站一期建设基本完成。如图为梦天实验舱正在接近天宫空间站的对接情景，假设对接后组合体的轨道近似看成圆形，已知组合体运行周期为SKIPIF1<0，其轨道半径与地球半径的比值为SKIPIF1<0，引力常量为SKIPIF1<0。下列说法正确的是（）A．图示时刻天宫空间站的运行速度小于SKIPIF1<0B．图示时刻天宫空间站的加速度大于SKIPIF1<0C．组合体的运行速度为SKIPIF1<0D．地球的平均密度为SKIPIF1<020．如图所示，理想变压器原副线圈匝数之比为2：1，定值电阻SKIPIF1<0，滑动变阻器SKIPIF1<0的最大阻值也为SKIPIF1<0，图中电表均为理想电表。M、N两端输入电压为U的交流电，初始时滑动变阻器的滑片Р处于a端，当滑片Р向b端滑动至中间某一位置时，电压表、电流表的示数变化量分别为SKIPIF1<0、SKIPIF1<0。则（

）A．初始时电压表的示数为SKIPIF1<0B．滑片Р向b端滑动过程中，电流表的示数增大，电压表的示数减小C．SKIPIF1<0D．滑片P向b端滑动过程中，SKIPIF1<0消耗的功率逐渐增大21．如图所示，倾角为30°的斜面固定在水平地面上，一轻绳绕过两个轻质滑轮连接着固定点P和物体B，两滑轮之间的轻绳始终与斜面平行，物体A与动滑轮连接。已知A、B的质量均为1kg，A与斜面间的动摩擦因数为SKIPIF1<0，重力加速度大小为10m/s2，将A、B由静止释放，下列说法正确的是（）A．物体A、B释放瞬间，轻绳对P点的拉力大小为4NB．物体B下降过程中，轻绳的拉力对A和B做的总功为零C．物体B下降过程中，B减少的机械能等于A增加的机械能D．物体B下降2m时（此时B未落地）的速度大小为4m/s第Ⅱ卷三、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。第22~25题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33~34题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题（共47分）22．某实验小组利用如图所示的实验装置测量橡皮绳的劲度系数。将手机悬挂在橡皮绳下，手机软件中的“定位”功能可以测量手机竖直方向上的位移。实验小组进行了如下主要的实验步骤a.安装实验器材，橡皮绳分别与手机和铁架台连接，手机重心和橡皮绳在同一竖直线；b.手掌托着手机，使橡皮绳处于原长状态，打开手机中的位移传感器软件；c.缓慢释放手机，当手机平衡时记录下手机下降的高度x0；d.在手机下方悬挂质量为m=50g等重钩码，缓慢释放，当钩码平衡时记录下手机下降的高度x；e.重复上述第4步操作；f.作出钩码数量n及对应手机从橡皮绳原长开始下降高度x的关系图像，如图所示。根据n-x图像，回答以下问题：（1）不挂钩码时，橡皮绳的伸长量为x0=______；（2）该橡皮绳的劲度系数k=

______N/m（取g=9.8m/s²）；（3）通过分析计算可得到手机的质量为______。23．实验室有一只电压表V，已知该电压表的满偏电压Ug=3V，内阻为几千欧，为了测出电压表内阻，小明设计了如图甲所示的电路。除电压表外，提供的器材有：①滑动变阻器R1（0~20Ω，2A），滑动变阻器R2（0~2000Ω，0.5A）②电阻箱R3（0~99.9Ω），电阻箱R4（0~9999.9Ω）③电池组（电动势6V，内阻忽略不计）④开关、导线若干（1）为测出电压表内阻，滑动变阻器RL应选择___________，电阻箱R应选择___________。（2）将图甲中的电阻箱R调至0，RL滑片移到最左端，闭合S，向右移动滑片，使电压表指针达到满偏；保持滑片位置不动，调节电阻箱R，电压表指针指在2.4V，此时电阻箱读数为1.2kΩ，则RV为___________SKIPIF1<0。（3）用图甲测量内阻时，考虑到系统误差，内阻RV测量值___________（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。（4）若准确测得电压表内阻为4.5kΩ后，小明同学用所给电池组、电阻箱和电压表连接了图乙所示的电路，在电压表两端接上两个表笔，设计出一个简易的欧姆表，并将表盘的电压刻度转换为电阻刻度；将两表笔断开，闭合开关S，调节电阻箱，使电压表指针指在“3V”处，此处刻度应标阻值为∞，再保持电阻箱阻值不变，在两表笔间接不同已知阻值的电阻，找出对应的电压刻度，则“1V”处对应的电阻刻度为___________kΩ。24．如图所示，两平行足够长且电阻可忽略的光滑金属导轨安装在倾角为SKIPIF1<0光滑绝缘斜面上，导轨间距SKIPIF1<0，磁感应强度SKIPIF1<0的有界匀强磁场宽度为SKIPIF1<0，磁场方向与导轨平面垂直；长度为2d的绝缘杆将导体棒和边长为d的正方形单匝线框连接在一起组成如图所示装置，其总质量SKIPIF1<0，导体棒中通以大小为SKIPIF1<0的恒定电流（由外接恒流源产生，图中未画出）。线框的总电阻为SKIPIF1<0，其下边与磁场区域边界平行。现将线框下边置于距磁场上边界x处由静止释放，线框恰好可匀速穿过磁场区域，导体棒在整个运动过程中始终与导轨垂直，重力加速度取SKIPIF1<0。求：（1）装置释放时线框下边与磁场上边界的距离x；（2）若线框下边与磁场区域上边界重合时将线框由静止释放，导体棒恰好运动到磁场区域下边界处返回，求装置从释放到开始返回的过程中，线框中产生的焦耳热Q；（3）在（2）情景中求线框第一次穿越磁场区域所需的时间t。25．如图，在平行板电容器中有垂直纸面向里的匀强磁场B1和竖直向下的匀强电场E1，平行板电容器右端有孔，且孔在平行于金属板的中轴线上。一束质量均为m、电荷量均为q，但速度大小不同的正、负粒子从O1点，沿平行板电容器中轴线水平射入，飞出后的带电粒子经过匀强电场E1后，立即进入矩形匀强磁场B2。矩形磁场上下对称。不考虑粒子间相互作用、粒子的重力。已知匀强磁场B1、B2的磁感应强度均为B0，匀强电场E2的宽度为d，E1=SKIPIF1<0。（1）求从平行板电容器飞出的带电粒子的速度大小v0；（2）带电粒子在匀强电场E2中的偏转距离y=SKIPIF1<0，求匀强电场E2；（3）在上一问中，匀强磁场B2的面积至少是多少，带电粒子轨迹全部都在磁场中。（二）选考题：共15分。请考生从2道物理题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。33．[物理——选修3–3]（15分）（1）（6分）如图甲所示SKIPIF1<0图像，一定质量理想气体从状态经过两次等温变化、两次等容变化由状态A→B→C→D→A完成一个循环，这样的过程叫斯特林循环。A→B的过程中，单位体积中的气体分子数目___________（选填“增大”“减小””或“不变”），状态A和状态D的气体分子热运动速率的统计分布图像如图乙所示，则状态D对应的是___________（选填“①”或“②”）。如图甲所示，在A→B和D→A的过程中，气体放出的热量分别为SKIPIF1<0和SKIPIF1<0，在B→C和C→D的过程中，气体吸收的热量分别为SKIPIF1<0和SKIPIF1<0。求完成一次循环外界对气体所做的功___________。（2）（9分）如图所示，质量为m的导热柱形汽缸，内壁光滑，用横截面积为S、质量也为m的导热活塞封闭一定量的理想气体。汽缸倒置，活塞与一竖直放置、劲度系数为k的轻弹簧Q相连，Q的下端置于铁架台的水平面上，另一根劲度系数为k的轻弹簧P一端与汽缸底部相连，另一端固定在铁架台的支架上。平衡时，轻弹簧P处于原长，而气体柱的长度为SKIPIF1<0。已知重力加速度大小为g，大气压强为SKIPIF1<0，汽缸底、活塞厚度均不计，汽缸不漏气且与活塞不脱离。现将支架缓慢向上移动，直到轻弹簧Q处于原长，若保持气体温度不变，求：①轻弹簧Q处于原长时气体柱的长度SKIPIF1<0；②支架向上移动的距离SKIPIF1<0。34．[物理——选修3–4]（15分）（1）（6分）在2021年12月9日的天宫课堂中，三位航天员观察到水球中的气泡特别亮，这是因为光在气泡表面发生了_____现象。如图所示，水的折射率为n，发生这个现象的条件是sinθ_______（填“SKIPIF1<0”或“SKIPIF1<0”）SKIPIF1<0。水相对空气是___________介质（填“光密”或“光疏”）。（2）（9分）如图甲，水袖舞是中国京剧的特技之一，因其身姿摇曳、技法神韵倍受人们喜欢。某次表演中演员甩出水袖的波浪可简化为如图乙所示沿x轴方向传播的简谐横波，P、Q为该波沿水平传播方向上相距SKIPIF1<0的两个质点，且横波由P传向Q。SKIPIF1<0时P质点正经过平衡位置向上振动，Q质点正处于波谷（未画出），图丙为P质点振动图像。已知该水袖舞甩出的波长在SKIPIF1<0至SKIPIF1<0之间，袖子足够长且忽略传播时振幅的衰减，求：①质点P振动的位移y与时间t的关系式；②该水袖舞形成的简谐波的波速。 新高考物理高考模拟练习卷全解全析1415161718192021CBCACADBCBD14．C【详解】由题图可知，元素的质量从SKIPIF1<0衰变至SKIPIF1<0所用时间为SKIPIF1<0有半数发生衰变了，根据半衰期定义可知，元素的半衰期约为115d。故选C。15．B【详解】B．小球释放后先做加速运动，后做减速运动，在经过O点时速度最大，由图甲可知SKIPIF1<0由动能定理得SKIPIF1<0可得最大速度SKIPIF1<0选项B正确；C．小球最远可到达c点，c点与a点的电势相等，故c点到点电荷Q的距离应为SKIPIF1<0，由点电荷电场强度SKIPIF1<0可知a、c两点的电场强度大小相等，但方向不同，选项C错误；A．a、O、b、c点到点电荷Q的距离分别为3L、L、2L、3L，由点电荷电场强度SKIPIF1<0可知a到c的场强先增大后减小，选项A错误；D．小球由a点到O点的过程中，电场力做正功，电势能减小，由O点到b点的过程中，电场力做负功，电势能增大，选项D错误。故选B。16．C【详解】桌子在水平面内做匀速圆周运动，转速约为2r/s，桌角SKIPIF1<0点的线速度为SKIPIF1<0又SKIPIF1<0故SKIPIF1<0桌子被蹬出瞬间竖直向上的速度为SKIPIF1<0，由竖直上抛运动规律可得SKIPIF1<0，解得SKIPIF1<0则SKIPIF1<0点的合速度为SKIPIF1<0故选C。17．A【详解】时间极短，可认为磁感应强度均匀变化，设线框左右两边的磁感应强度差为SKIPIF1<0，由动量定理可知有SKIPIF1<0根据题意AB为同种均匀材料，可得SKIPIF1<0所以有SKIPIF1<0故选A。18．C【详解】A．SKIPIF1<0时间内挑战者加速下落，处于失重状态，故A错误；B．由牛顿第二定律可得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故B错误；D．加速运动的时间为SKIPIF1<0整个运动过程的时间为SKIPIF1<0减速过程的时间为SKIPIF1<0减速运动的加速度为SKIPIF1<0由牛顿第二定律可得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故D错误；C．由图像面积可知，SKIPIF1<0时间内挑战者下落的高度为SKIPIF1<0故C正确。故选C。19．AD【详解】A．根据环绕模型中SKIPIF1<0整理得SKIPIF1<0，SKIPIF1<0是第一宇宙速度，也是近地卫星的环绕速度。根据上述公式可知，天宫空间站的环绕半径比近地卫星的环绕半径大，天宫空间站的运行速度小于SKIPIF1<0。故A正确；B．根据公式SKIPIF1<0整理得SKIPIF1<0天宫空间站的环绕半径比地球半径大，则加速度小于地球表面加速度SKIPIF1<0。故B错误；C．设地球半径为SKIPIF1<0，根据圆周运动特征SKIPIF1<0故C错误；D．根据SKIPIF1<0整理得SKIPIF1<0根据密度公式可知SKIPIF1<0故D正确。故选AD。20．BC【详解】A．理想变压器原副线圈匝数之比为2：1，则副线圈电压SKIPIF1<0对原线圈SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故A错误；B．滑片Р向b端滑动过程中，副线圈电阻减小，电流增大，则原线圈电流增大，电流表的示数增大，干路电流增大，R1分压增大，则电压表的示数减小，故B正确；C．对原线圈回路SKIPIF1<0所以SKIPIF1<0故C正确；D．当滑片滑到b端，则消耗功率为零，故滑片P向b端滑动过程中，SKIPIF1<0消耗的功率不是逐渐增大，故D错误。故选BC。21．BD【详解】A．由于相同时间内物体B通过的位移是物体A通过的位移的两倍，则物体B的加速度是物体A的加速度的两倍；物体A、B释放瞬间，设轻绳的拉力为SKIPIF1<0，物体A的加速度为SKIPIF1<0，则有SKIPIF1<0；SKIPIF1<0代入数据，联立解得SKIPIF1<0，A错误；B．物体B下降过程中，轻绳是A、B组成的系统的内力，故轻绳的拉力对A和B做的总功为零，B正确；C．物体B下降过程中，B减少的机械能一部分转化为A增加的机械能，还有一部分转化为克服摩擦力做的功，C错误；D．设物体B下降2m时的速度为SKIPIF1<0，则A的速度为SKIPIF1<0，由能量守恒可得SKIPIF1<0代入数据，解得SKIPIF1<0，D正确。故选BD。22．1.5cm98150g【详解】（1）[1]根据图像可知不挂钩码时，橡皮绳的伸长量为x0=1.5cm（2）[2]根据胡克定律F=kx可得nmg=kx整理得SKIPIF1<0由图像可知，图线的斜率为SKIPIF1<0/cm联立可得劲度系数为k=98N/m（3）[3]手机静止时，根据平衡条件可得手机的重力为SKIPIF1<0手机的质量为SKIPIF1<023．R1R44.8大于1.125【详解】（1）[1]图中滑动变阻器采用分压式接法，为了方便调节且使电表示数变化比较明显，所以滑动变阻器应选择阻值较小的R1；[2]由于电压表的满偏电压为3V，其内阻为几千欧，而电源电动势为6V，所以与电压表串联的电阻箱的阻值较大，所以电阻箱应选择R4。（2）[3]电压表和电阻箱的电流相等，即SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0（3）[4]将图甲中的电阻箱R调至0，RL滑片移到最左端，闭合S，向右移动滑片，使电压表指针达到满偏；保持滑片位置不动，调节电阻箱R，测量电路的总电阻增大，则分压增大，所以电阻箱两端的实际电压大于0.6V，所以RV测量值为电阻箱读数的4倍，所以RV测量值偏大。（4）[5]当指针指向3V时，电路中的电流为SKIPIF1<0此时滑动变阻器的阻值为SKIPIF1<0当电压表示数为1V时，有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<024．（1）SKIPIF1<0；（2）SKIPIF1<0；（3）0.44s【详解】（1）对装置，当线框在磁场中匀速时SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0对装置在进入磁场前过程中，可知SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0（2）设装置由静止释放到导体棒运动到磁场下边界的过程中，作用在线框上的安培力做功为W，知SKIPIF1<0且SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0（3）设线框刚离开磁场下边界时的速度为v1，对装置在接着向下运动2d过程中SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0对装置在磁场中运动时SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0在时间SKIPIF1<0内，有SKIPIF1<0则SKIPIF1<0有SKIPIF1<0而SKIPIF1<0解得SKIPIF1<025．（1）SKIPIF1<0；（2）SKIPIF1<0；（3）SKIPIF1<0d2【详解】（1）在平行板电容器中，只有满足洛伦兹力等于静电力，带电粒子才会做匀速直线运动飞出该区域，即SKIPIF1<0所以v0=SKIPIF1<0=SKIPIF1<0（2）在匀强电场E2中的带电粒子做类平抛运动，假设为正电荷d=v0t，y=SKIPIF1<0·SKIPIF1<0）2由于正电荷向下偏转，负电荷向上偏转，偏转距离均为y=SKIPIF1<0因此E2=SKIPIF1<0（3）设带电粒子在匀强电场E2中做类平抛运动的速度偏转角为θ，位移偏转角为α，由类平抛运动的推论可知tanθ=2tanα=SKIPIF1<0=SKIPIF1<0解得θ=30°带电粒子射入磁场的速度SKIPIF1<0=cos30°即v=SKIPIF1<0v0正电荷在磁场中的半径r=SKIPIF1<0联立解得r=SKIPIF1<0d正电荷的轨迹如图所示由几何关系可知，磁场的宽度d1=r-rcos60°=SKIPIF1<0；d2=SKIPIF1<0d+SKIPIF1<0r=SKIPIF1<0d+2d负电荷的轨迹与正电荷关于中轴线对称，所以匀强磁场B2的面积至少为S=2d1d2=SKIPIF1<0d233．[物理——选修3–3]（15分）（1）增大②SKIPIF1<0【详解】[1]由图可知，A→B的过程中气体做等温变化，体积减小，所以单位体积中的气体分子数目增大。[2]根据理想气体的状态方程SKIPIF1<0可知，气体的温度越高，压强与体积的乘积PV值越大，所以由图可知TD＞TA；气体的分子的运动的统计规律：中间多，两头少；温度高，最大速率向速度较大的方向移动；故T1＜T2，因此状态D对应的是②。[3]在气体完成一次循环后的内能与开始时是相等的，所以内能不变，即SKIPIF1<0；由题意可知，A→B和D→A的过程中，气体放出的热量分别为4J和20J，在B→C和C→D的过程中气体吸收的热量分别为20J和12J，则吸收的热量SKIPIF1<0