甘肃省武威市重点中学2021-2022学年高三下学期第五次调研考试物理试题含解析

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．在物理学发展过程中，有许多科学家做出了突出贡献，关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是(

)A．胡克用“理想实验”推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”的观点B．平均速度、瞬时速度和加速度等描述运动所需要的概念是牛顿首先建立的C．伽利略利用小球在斜面上运动的实验和逻辑推理研究出了落体的运动规律D．笛卡尔发现了弹簧弹力和形变量的关系2．北斗三号导航卫星系统由三种不同轨道的卫星组成，即24颗MEO卫星（地球中圆轨道卫星，轨道形状为圆形，轨道半径在3万公里与1000公里之间），3颗GEO卫星（地球静止轨道卫星）和3颗IGSO卫星（倾斜地球同步轨道卫星）。关于MEO卫星，下列说法正确的是（）A．比GEO卫星的周期小B．比GEO卫星的线速度小C．比GEO卫星的角速度小D．线速度大于第一宇宙速度3．质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具．如图所示为质谱仪的原理示意图，现利用质谱仪对氢元素进行测量．让氢元素三种同位素的离子流从容器A下方的小孔s无初速度飘入电势差为U的加速电场．加速后垂直进入磁感强度为B的匀强磁场中．氢的三种同位素最后打在照相底片D上，形成a、b、c三条“质谱线”．则下列判断正确的是()A．进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氕、氘、氚B．进入磁场时动能从大到小排列的顺序是氕、氘、氚C．在磁场中运动时间由大到小排列的顺序是氕、氘、氚D．a、b、C三条“质谱线”依次排列的顺序是氕、氘、氚4．太阳释放的巨大能量来源于核聚变。一个氘核与一个氚核聚变成一个氦核的同时释放出一个中子，若氘核、氚核、氦核和中子的质量分别为真空中的光速为，那么一个氘核和一个氚核发生核聚变时，释放的能量是（）A． B．C． D．5．利用放置在绝缘水平面上的环形电极与环外点电极，可模拟带电金属环与点电荷产生电场的电场线分布情況，实验现象如图甲所示，图乙为实验原理简图。图乙中实线为电场线，a、d关于直线MN对称，b、c为电场中的点，e为环内一点。由图可知()A．带电金属环与点电荷带等量异种电荷B．b、c、e三点场强的大小关系为Eb＞Ec＞EeC．a、d的场强相同D．c点的电势比d点高6．某同学用单摆测当地的重力加速度．他测出了摆线长度L和摆动周期T，如图(a)所示．通过改变悬线长度L，测出对应的摆动周期T，获得多组T与L，再以T2为纵轴、L为横轴画出函数关系图像如图(b)所示．由此种方法得到的重力加速度值与测实际摆长得到的重力加速度值相比会（）A．偏大 B．偏小 C．一样 D．都有可能二、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。7．两种单色光A、B的波长之比为，用A、B分别照射锌板逸出的光电子的最大初动能分别为、。由此可知（）A．A、B光子的能量之比为 B．A、B光子的能量之比为C．锌板的逸出功为 D．锌板的逸出功为8．如图所示，一质量为的小物块（可视为质点）从高处的点由静止沿光滑的圆弧轨道滑下，进入半径为竖直圆环轨道，与圆环轨道的动摩擦因数处处相同，当到达圆环轨道的顶点时，小物块对圆环轨道的压力恰好为零。之后小物块继续沿滑下，进入光滑轨道，且到达高度为的点时速度为零，则下列说法正确的是（）（取）A．小物块在圆环最高点时的速度为 B．小物块在圆环最高点时的速度为C．的值可能为 D．的值可能为9．两根平行的通电长直导线、均垂直于纸面放置，其中的电流方向如图所示，电流分别为和。此时所受安培力大小为。若在、的上方再放置一根与之平行的通电长直导线，导线、、间的距离相等，此时所受安培力的合力的大小也是。则下列说法中正确的是（）A．导线中的电流为 B．导线中的电流为C．导线受到安培力的合力的大小为 D．导线受到安培力的合力的大小为10．如图所示，一根固定的绝缘竖直长杆位于范围足够大且相互正交的匀强电场和匀强磁场中，电场强度大小为E=，磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的带正电小圆环套在杆上，环与杆间的动摩擦因数为μ0现使圆环以初速度v0向下运动，经时间to，圆环回到出发点。若圆环回到出发点之前已经开始做匀速直线运动，不计空气阻力，重力加速度为g。则下列说法中正确的是（）A．环经过时间刚好到达最低点B．环的最大加速度为am=g+C．环在t0时间内损失的机械能为m(-)D．环下降过程和上升过程摩擦力的冲量大小不相等三、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）某同学欲用伏安法测定一阻值约为5Ω的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材：A．直流电源E(电动势约为4.5V，内阻很小)；B．直流电流表A1(量程0～0.6A，内阻约为0.1Ω)；C．直流电流表A2(量程0～3A，内阻约为0.2Ω)；D．直流电压表V1(量程0～3V，内阻约为3kΩ)；E．直流电压表V2(量程0～15V，内阻约为6kΩ)；F．滑动变阻器R1(最大阻值为10Ω)；G．开关、导线若干。（1）在备选器材中，实验中电流表应选_____，电压表应选_____；(均填写器材前字母序号)（2）该同学连接了部分电路，如图甲所示，还有三根导线没有连接，请帮助该同学完成连线；（______）（3）按要求完成了电路连接后，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于最_____(选填“左”或“右”)端；（4）该同学正确操作，电流表和电压表的表盘示数如图乙所示，则电阻的测量值为________Ω；该测量值__________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。12．（12分）某同学现要利用气垫导轨来研究匀变速直线运动规律，其实验装置如图甲所示，其实验步骤如下：①用游标卡尺测出挡光片的宽度d。按图甲安装好器材，并调节好气垫导轨，使气垫导轨处于水平位置。然后用跨过轻质定滑轮的轻绳一端与钩码相连，另一端与滑块相连，再将滑块置于气垫导轨的左端，并用手按住滑块不动；②调整轻质滑轮，使轻绳处于水平位置；从气垫导轨上的刻度尺上读出滑块与光电门之间的距离s（钩码到地面的高度大于滑块与光电门之间的距离），同时记下滑块的初始位置；③由静止释放滑块，用光电门测出挡光片经过光电门的时间t；④将滑块重新置于初始位置，保持滑块所挂的钩码个数不变，改变光电门的位置从而改变滑块与光电门之间的距离s，多次重复步骤③再次实验，重物到地面的高度大于滑块与光电门之间的距离；⑤整理好多次实验中得到的实验数据。回答下列问题：(1)挡光片的宽度测量结果，游标卡尺的示数如图乙所示，其读数为d=_______cm；(2)滑块在运动过程中的加速度a可根据匀变速运动的规律__________来求；(3)据实验数据最后得到了如图丙所示的图像，由图像可求得滑块运动时的加速度a=______m/s2。（取g=10m/s2，结果保留三位有效数字）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）如图所示，间距为L的两条足够长的平行金属导轨与水平面的夹角为θ，导轨光滑且电阻忽略不计。场强为B的条形匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁场区域的宽度为d1，间距为d2。两根质量均为m、有效电阻均为R的导体棒a和b放在导轨上，并与导轨垂直。(设重力加速度为g)(1)若a进入第2个磁场区域时，b以与a同样的速度进入第1个磁场区域，求b穿过第1个磁场区域过程中增加的动能△Ek。(2)若a进入第2个磁场区域时，b恰好离开第1个磁场区域；此后a离开第2个磁场区域时，b又恰好进入第2个磁场区域。且a、b在任意一个磁场区域或无磁场区域的运动时间均相同。求b穿过第2个磁场区域过程中，两导体棒产生的总焦耳热Q。(3)对于第(2)问所述的运动情况，求a穿出第k个磁场区域时的速率。14．（16分）为研究工厂中天车的工作原理，某研究小组设计了如下模型：如图所示，质量mC=3kg的小车静止在光滑水平轨道的左端，可视为质点的A、B两个弹性摆球质量mA=mB=1kg，摆线长L=0.8m，分别挂在轨道的左端和小车上．静止时两摆线均在竖直位置，此时两摆球接触而不互相挤压，且球心处于同一水平线上．在同一竖直面内将A球拉起到摆线水平伸直后，由静止释放，在最低点处与B球相碰，重力加速度大小g取10m/s1．求：（1）A球摆到最低点与B球碰前的速度大小v0；（1）相碰后B球能上升的最大高度hm；（3）B球第一次摆回到最低点时对绳子拉力的大小．15．（12分）如图所示为一下粗上细且上端开口的薄壁玻璃管，管内有一段被水银密闭的气体，上管足够长，图中细管的截面积S1=1cm2，粗管的截面积S2=2cm2，管内水银长度h1=h2=2cm，封闭气体长度L=8cm，大气压强p0=76cmHg，气体初始温度为320K，若缓慢升高气体温度，求：(1)粗管内的水银刚被全部挤出时气体的温度；(2)气体的温度达到533K时，水银柱上端距粗玻璃管底部的距离。

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】

AC．伽利略利用“理想斜面实验”推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”的观点，并最早建立了平均速度、瞬时速度等描述物体运动的概念，AB错误；C．伽利略利用小球在斜面上运动的实验和逻辑推理研究出了落体运动的规律，C正确；D．胡克发现弹簧弹力与形变量的关系，D错误．2、A【解析】

A．万有引力提供向心力解得MEO卫星轨道半径比GEO轨道半径小，所以MEO卫星周期小，A正确；B．万有引力提供向心力解得MEO卫星轨道半径比GEO轨道半径小，所以MEO卫星线速度大，B错误；C．万有引力提供向心力解得MEO卫星轨道半径比GEO轨道半径小，所以MEO卫星角速度大，C错误；D．第一宇宙速度是卫星的最大环绕速度，环绕半径为地球半径，MEO卫星轨道半径大于地球半径，线速度大小比于第一宇宙速度小，D错误。故选A。3、A【解析】

A.根据qU=得,v=，比荷最大的是氕，最小的是氚，所以进入磁场速度从大到小的顺序是氕、氘、氚，故A正确；B.根据动能定理可知Ek=qU，故动能相同，故B错误；C.时间为t=，故在磁场中运动时间由大到小排列的顺序是氚氘氕，故C错误；D.进入偏转磁场有qvB=，解得：R=，氕比荷最大，轨道半径最小，c对应的是氕，氚比荷最小，则轨道半径最大，a对应的是氚，故D错误故选A【点睛】根据qU=求出粒子进入偏转磁场的速度，知道三种粒子进入磁场的速度大小关系，再根据qvB=求出R与什么因素有关，从而得出a、b、c三条“质谱线”的排列顺序．4、B【解析】

核反应方程为，故反应前后质量损失为根据质能方程可得放出的能量为故B正确ACD错误。故选B。5、B【解析】

A．由图可知金属环与点电荷一定带异种电荷，但不一定等量，故A错误；B．由电场线的疏密可知又因为e点为金属环内部一点，由静电平衡可知金属环内部场强处处为零，故B正确；C．a、d场强大小相等方向不同，故C错误；D．由等势面与电场线垂直和沿电场线电势逐渐降低可知c点的电势比d点低，故D错误。故选B。6、C【解析】

根据单摆的周期公式：得：，T2与L图象的斜率，横轴截距等于球的半径r．故根据以上推导，如果L是实际摆长，图线将通过原点，而斜率仍不变，重力加速度不变，故对g的计算没有影响，一样，故ABD错误，C正确．故选C．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、AC【解析】

AB．A、B两种光子的波长之比为，由及知，A、B光子的能量之比为选项A正确，B错误；CD．设金属锌的逸出功为W，用A单色光照射时有用B单色光照射时有解两式得选项C正确，D错误；故选AC.8、AD【解析】

AB．小物块在圆环最高点时有解得所以A正确，B错误；CD．过程克服摩擦力做的功为过程克服摩擦力做的功为，因该过程小物块与轨道的平均压力小于过程，则摩擦力也小，则有过程，由动能定理得解以上各式得所以D正确，C错误。故选AD。9、BD【解析】

AB．如图所示由右手螺旋定则知导线在处产生竖直向下的磁场，导线受该磁场向左的安培力由牛顿第三定律知导线也受到导线的磁场向右的安培力，大小也是。产生的磁场对有安培力，结合题意分析得：与夹角为120°，且则、导线在点的磁感应强度大小相等，又、导线与的距离相等，则、导线电流大小相等，为。所以B正确，A错误；CD．导线在、处产生的磁感应强度大小相等，则受其安培力为。由余弦定理得所以D正确，C错误。故选BD。10、BC【解析】

AB．由题意可知，环在运动的过程中，受到的电场力大小为，方向始终竖直向上。假设竖直向下为正方向，则当环下滑的过程中，受力分析，根据牛顿第二定律得：得：负号代表该加速度与运动方向相反，故物体在下滑的过程中做加速度逐渐减小的减速运动；当环上升的过程中，根据牛顿第二定律解得：环做加速度逐渐减小的减速运动，在到达原出发点前，加速度减为零，此时，开始以速度v做匀速直线运动。所以由于运动的不对称性可以确定，从开始下滑到最低点的时间不等于;整个运动过程中，加速度一直减小，所以在运动的最开始时，加速度最大，加速度大小的最大值为：则A错误,B正确；C．由以上计算，可知，整个过程中，系统损失的机械能C正确；D．环上升和下降的过程中，摩擦力的冲量大小相等，D错误。故选BC。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、BD右4.79小于【解析】

（1）[1][2]因所以电流表应选B，因为电源电动势只有4.5V，所以电压表应选D。（2）[3]因为电流表内阻较大，所以电流表外接，电路连接如图所示（3）[4]当滑动变阻器的滑片在左端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，所以开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于最右端。（4）[5][6]题图乙中电压表示数为2.30V，电流表示数为0.48A，所以电阻的测量值由于电压表有分流，故电阻的测量值偏小。12、0.5202as=v20.270【解析】

(1)[1]游标卡尺的主尺读数为5mm，游标尺读数为0.05×4mm=0.20mm则读数结果为5.20mm=0.520cm(2)[2]滑块在钩码的作用下沿水平桌面做匀加速直线运动，滑块在运动过程中的加速度a可根据匀变速运动的规律来求。(3)[3]滑块在钩码的作用下沿水平桌面上做匀加速直线运动，经过光电门时的瞬时速度大小为，由匀变速直线运动规律和解得：由上式可得由此可知图像的斜率为由图像可知图像的斜率为k=2.0×104。所以滑块的加速度为四、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）（2）（3）【解析】

⑴a和b不