河北省正定县第三中学高三第五次模拟考试新高考物理试卷及答案解析

河北省正定县第三中学高三第五次模拟考试新高考物理试卷注意事项: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、如图所示，圆心在O点、半径为R的光滑圆弧轨道ABC竖直固定在水平桌面上，OC与OA的夹角为60°，轨道最低点A与桌面相切．一足够长的轻绳两端分别系着质量为m1和m2的两小球（均可视为质点），挂在圆弧轨道光滑边缘C的两边，开始时m1位于C点，然后从静止释放，若m1恰好能沿圆弧下滑到A点．则（）A．两球速度大小始终相等B．重力对m1做功的功率不断增加C．m1=2m2D．m1=3m22、如图所示，在斜面顶端先后水平抛出同一小球，第一次小球落在斜面中点；第二次小球落在斜面底端；第三次落在水平面上，落点与斜面底端的距离为l。斜面底边长为2l，则（忽略空气阻力）（）A．小球运动时间之比B．小球运动时间之比C．小球抛出时初速度大小之比D．小球抛出时初速度大小之比3、如图甲所示的“襄阳砲”是古代军队攻打城池的装置，其实质就是一种大型抛石机，图乙是其工作原理的简化图。将质量m=10kg的石块，装在与转轴O相距L=5m的长臂末端口袋中，最初静止时长臂与水平面的夹角，发射时对短臂施力使长臂转到竖直位置时立即停止运动，石块靠惯性被水平抛出，落在水平地面上。若石块落地位置与抛出位置间的水平距离s=20m,不计空气阻力，取g=l0m/s2。以下判断正确的是A．石块抛出后运动时间为B．石块被抛出瞬间的速度大小C．石块即将落地时重力的瞬时功率为D．石块落地的瞬时速度大小为15m/s4、下列说法正确的是（）A．光子没有质量，所以光子虽然具有能量，但没有动量B．玻尔认为，原子中电子的轨道是量子化的，能量也是量子化的C．将由放射性元素组成的化合物进行高温分解，会缩短放射性元素的半衰期D．原子核的质量大于组成它的核子的质量之和，这个现象称为质量亏损5、2016年8月16日，我国成功发射世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”，该卫星的发射将使我国在国际上率先实现高速星地量子通信，初步构建量子通信网络。“墨子号”卫星的质量为m(约640kg)，运行在高度为h(约500km)的极地轨道上，假定该卫星的轨道是圆，地球表面的重力加速度为g，地球半径为R。则关于运行在轨道上的该卫星，下列说法中正确的是（）A．运行的速度大小为 B．运行的向心加速度大小为gC．运行的周期为 D．运行的动能为6、一匀强电场的方向竖直向下t=0时刻，一带正电粒子以一定初速度水平射入该电场，电场力对粒子做功的功率为P，不计粒子重力，则P-t关系图像是A． B． C． 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、如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动．小球运动到最高点时，受到的弹力为F，速度大小为v，其F-v2图像如乙图所示．则（）A．v2=c时，小球对杆的弹力方向向下B．当地的重力加速度大小为C．小球的质量为D．v2=2b时，小球受到的弹力与重力大小相等8、如图所示，线圈ABCD匝数n＝10，面积S＝0.4m2，边界MN(与线圈的AB边重合)右侧存在磁感应强度B＝T的匀强磁场，若线圈从图示位置开始绕AB边以ω＝10πrad/s的角速度匀速转动.则以下说法正确的是()A．线圈产生的是正弦交流电B．线圈在转动过程中产生的最大感应电动势为80VC．线圈转动s时瞬时感应电动势为40VD．线圈产生的感应电动势的有效值为40V9、如图所示，“L”形支架AOB水平放置，物体P位于支架OB部分，接触面粗糙；一根轻弹簧一端固定在支架AO上，另一端与物体P相连。物体P静止时，弹簧处于压缩状态。现将“L”形支架绕O点逆时针缓慢旋转一很小的角度，P与支架始终保持相对静止。在转动的过程中，关于P的受力情况，下列说法正确的是（）A．支持力减小B．摩擦力不变C．合外力不变D．合外力变大10、下列说法正确的是A．松香在熔化过程中温度升高，分子平均动能变大B．当分子间的引力与斥力平衡时，分子势能最大C．液体的饱和汽压与其他气体的压强有关D．若一定质量的理想气体被压缩且吸收热量，则压强一定增大E.若一定质量的理想气体分子平均动能减小，且外界对气体做功，则气体一定放热三、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）龙泉中学某物理小组欲利用如图所示的电路同时测量一只有30格刻度的毫安表的量程、内阻和光敏电阻的阻值与光照强度之间的关系。实验室能提供的实验器材有：学生电源（输出电压为U=18.0 V，内阻不计）、电阻箱R（1）该小组实验时先将电阻箱的阻值调至最大，然后将单刀双掷开关接至a端，开始调节电阻箱，发现将电阻箱的阻值调为800Ω时，毫安表刚好偏转20格的刻度；将电阻箱的阻值调为500Ω时，毫安表刚好能满偏。实验小组据此得到了该毫安表的量程为Ig=____mA，内阻Rg（2）该小组查阅资料得知，光敏电阻的阻值随光照强度的变化很大，为了安全，该小组需将毫安表改装成量程为3A的电流表，则需在毫安表两端________（选填“串联”或“并联”）一个阻值为_______Ω的电阻。（结果保留一位小数）（3）改装完成后（表盘未改动），该小组将单刀双掷开关接至b端，通过实验发现，流过毫安表的电流I（单位：mA）与光照强度E（单位：cd）之间的数量关系满足I=13E，由此可得光敏电阻的阻值R（单位：Ω）与光照强度E12．（12分）某实验小组用如图甲所示的实验装置进行“测量重力加速度”并“验证机械能守恒定律”两个实验。该小组把轻质细绳的一端与一个小球相连，另一端系在力传感器的挂钩上，整个装置位于竖直面内，将摆球拉离竖直方向一定角度，由静止释放，与传感器相连的计算机记录细绳的拉力F随时间t变化的图线。(1)首先测量重力加速度。将摆球拉离竖直方向的角度小于5°，让小球做单摆运动，拉力F随时间t变化的图线如图乙所示。①图可知该单摆的周期T约为________s(保留两位有效数字)。②该小组测得该单摆的摆长为L，则重力加速度的表达式为________(用测量或者已知的物理量表示)。(2)然后验证机械能守恒定律。将摆球拉离竖直方向较大角度后由静止释放，拉力F随时间t变化的图线如图丙所示。①要验证机械能守恒，还需要测量的物理量是_________。②若图中A点的拉力用F1表示，B点的拉力用F2表示，则小球从A到B的过程中，验证机械能守恒的表达式为_____________(填表达式前的字母序号)。A．B．C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）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=1θ，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θ的取值范围．（ii）若θ=41°，试通过计算说明该光线第一次返回MN边能否射出．14．（16分）如图所示，一根劲度系数为k的轻质弹簧竖直放置，上下两端各固定质量均为M的物体A和B（均视为质点），物体B置于水平地面上，整个装置处于静止状态，一个质量的小球P从物体A正上方距其高度h处由静止自由下落，与物体A发生碰撞（碰撞时间极短），碰后A和P粘在一起共同运动，不计空气阻力，重力加速度为g．（1）求碰撞后瞬间P与A的共同速度大小；（2）当地面对物体B的弹力恰好为零时，求P和A的共同速度大小．（3）若换成另一个质量的小球Q从物体A正上方某一高度由静止自由下落，与物体A发生弹性碰撞（碰撞时间极短），碰撞后物体A达到最高点时，地面对物块B的弹力恰好为零．求Q开始下落时距离A的高度．（上述过程中Q与A只碰撞一次）15．（12分）如图所示，一长为的水平传送带，以的速率逆时针转动。把一质量为的物块A以速度大小推上传送带的右端，同时把另一质量为的物块B以速度大小推上传送带的左端。已知两个物块相撞后以相同的速度在传送带上运动，两个物块与传送带间的动摩擦因数均为，重力加速度，物块可视为质点且碰撞时间极短。求：(1)经多长时间两个物块相撞；(2)相撞后两个物块再经多长时间相对传送带静止；(3)物块B与传送带因摩擦产生的热量。

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.m1由C点下滑到A点过程中，两球沿绳子方向的速度大小相等；m1由C点滑下去一段后，绳子与圆的切线不重合，而是类似于圆的一根弦线存在，m2一直沿竖直方向上升，所以两球速度大小不相等，故A项错误；B.重力对m1做功的功率指的是竖直分速度，m1从C点静止释放，所以C点处m1的竖直分速度为零；m1恰好能沿圆弧下滑到A点，A点处m1的竖直分速度也为零；从C点到A点过程中，m1的竖直分速度不为零；所以整个过程中m1的竖直分速度从无到有再从有到无，也就是一个先变大后变小的过程，所以重力对m1做功的功率先增大后变小；故B项错误；CD.m1从C点静止释放，恰好能沿圆弧下滑到A点，则据几何关系和机械能守恒得：解得：m1=2m2故C项正确，D项错误。2、D【解析】

AB．根据得小球三次下落的高度之比为，则小球三次运动的时间之比为，AB错误；CD．小球三次水平位移之比为，时间之比为，根据知初速度之比为C错误，D正确。故选D。3、C【解析】

A、石块被抛出后做平抛运动：h＝L+Lsina，竖直方向：hgt2，可得：ts，故A错误；B、石块被抛出后做平抛运动，水平方向：s＝v0t，可得：v0m/s，故B错误；C、石块即将落地时重力的瞬时功率为：P＝mgvy＝mg•gt＝500W，故C正确；D、石块落地的瞬时速度大小为：vm/s，故D错误。4、B【解析】

A．光子具有能量，也具有动量，A项错误；B．玻尔认为，原子中电子的轨道是量子化的，能量也是量子化的，B项正确；C．元素的半衰期不会因为高温而改变，C项错误；D．原子核的质量小于组成它的核子的质量之和，D项错误。故选B。5、D【解析】

A．对卫星，根据牛顿第二定律，有：解得：在地面，重力等于万有引力，故：联立解得：故A错误；

B．向心加速度由万有引力产生，由于在h高处，卫星的万有引力小于其在地面的重力，根据牛顿第二定律故B错误；C．对卫星，根据牛顿第二定律有：在地面，重力等于万有引力故：联立解得：故C错误；

D．由选项A的分析知，故卫星的动能故D正确；故选D。6、D【解析】

本题考查带电粒子在电场中的运动问题。【详解】ABCD.粒子带正电，运动轨迹如图所示，水平方向，粒子不受力，vx=v0，沿电场方向：则加速度经时间t，粒子沿电场方向的速度电场力做功的功率故D正确ABC错误。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、CD【解析】由图象可知，当时，有：F＜0，则杆对小球得作用力方向向下，根据牛顿第三定律可知，小球对杆的弹力方向向上，故A错误；由图象知，当时，F=0，杆对小球无弹力，此时重力提供小球做圆周运动的向心力，有：，得,由图象知，当时，F=a，故有，解得：，故B错误，C正确；由图象可知，当时，由，得F=mg，故D正确；故选CD.【点睛】小球在竖直面内做圆周运动，小球的重力与杆的弹力的合力提供向心力，根据图象、应用向心力公式、牛顿第二定律分析答题．8、BD【解析】

A．线圈在有界磁场中将产生正弦半波脉动电流，故A错误；B．电动势最大值E=nBSω=80V，故B正确；C．线圈转动s、转过角度，瞬时感应电动势为e=nBSωsin=40V，C项错误；D．在一个周期时间内，只有半个周期产生感应电动势，根据有效值的定义有，可得电动势有效值U==40V，故D正确；9、AC【解析】

对受力分析如图：不转动时，对有支持力和静摩擦力，根据平衡条件转动后受力分析如图：支持力为则支持力减小，摩擦力为则静摩擦力减小，物块保持静止，所以合外力不变，仍为0，AC正确，BD错误。故选AC。10、ADE【解析】

A．松香是非晶体，非晶体在熔化过程中温度升高，分子的平均动能变大，故A正确；B．当分子间的引力与斥力平衡时，分子势能最小，故B错误；C．液体的饱和汽压与温度有关，与其他气体的压强无关，故C错误；D．气体的压强与单位体积的分子数和分子平均动能有关，若一定质量的理想气体被压缩且吸收热量，则，根据热力学第一定律知说明气体的温度升高，分子平均动能增大，又因为气体被压缩，体积减小，单位体积的分子数增加，所以气体压强一定增大，故D正确；E．若一定质量的理想气体分子平均动能减小，说明温度降低，内能减小，即，又外界对气体做功，即，根据热力学第一定律知即气体一定放热，故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的答题处，不要求写出演算过程。11、（1）30100（2）并联1.0(3)R=540【解析】

根据部分电路的欧姆定律，由题中所给的两组数据列方程可求出毫安表的内阻，再结合刻度线就能求出毫安表的量程；电表的改装问题就是部分电路的欧姆定律的应用，根据满偏刻度和内阻的值及量程就能算出要并联的电阻值；设光敏电阻的电流为I′，由欧姆定律太题设条件列式就能表示出光敏电阻与光照强度的关系。【详解】（1）设毫安表每格表示电流大小为I0，则当电阻箱的阻值为R1=1700Ω时，由闭合电路的欧姆定律可得10I0R1（2）要将量程为300mA的毫安表改成量程为IA=3A电流表，则需在毫安表两端并联一个电阻，设其电阻为R′，则有I（3）由题意可知，改装后电流表的内阻为RG=1Ω，设通过光敏电阻的电流大小为I'（单位：A）则有R+RGI'=U成立，且I'=12、0.75(0.70或者0.73也对)质量A【解析】

(1)①[1]小球做单摆运动，经过最低点拉力最大，由图乙可知11.0s到14.0s内有4个全振动，该单摆的周期②[2]根据单摆周期公式可得重力加速度(2)①[3]图中点对应速度为零的位置，即最高位置，根据受力分析可得图中点对应速度最大的位置，即最低点位置，根据牛顿第二定律可得小球从到的过程中，重力势能减小量为动能的增加量为要验证机械能守恒，需满足解得所以还需要测量的物理量是小球的质量②[4]验证机械能守恒的表达式为故A正确，B、C错误；故选A。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、（1）（1）可以射出【解析】（i）根据题意画出光路图（如图）当光线入射到玻璃砖的内表面（OM、ON）上恰好发生全反射时需满足解得：临界角C=30°由几何关系可得光