湖南省十四校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．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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．将一小球从高处水平抛出，最初1s内小球动能Ek随时间t变化的图象如图所示，不计空气阻力，g取10m/s1．根据图象信息，不能确定的物理量是()A．小球的质量B．小球的初速度C．最初1s内重力对小球做功的平均功率D．小球抛出时的高度2．如图所示，斜面固定在水平面上，斜面上一个物块在沿斜面向下拉力F1作用下匀速下滑，某时刻在物块上再施加一个竖直向下的恒力F2，则之后较短的一段时间内物块的运动状态是（）A．仍匀速下滑 B．匀加速下滑C．匀减速下滑 D．不确定，这与接触面摩擦系数的大小有关3．如图，S是波源，振动频率为100Hz，产生的简谐横波向右传播，波速为40m/s。波在传播过程中经过P、Q两点，已知P、Q的平衡位置之间相距0.6m。下列判断正确的是（）A．Q点比P点晚半个周期开始振动B．当Q点的位移最大时，P点的位移最小C．Q点的运动方向与P点的运动方向可能相同D．当Q点通过平衡位置时，P点也通过平衡位置4．如图所示，一条质量分布均匀的柔软细绳平放在水平地面上，捏住绳的一端用恒力F竖直向上提起，直到全部离开地面时，绳的速度为v，重力势能为Ep(重力势能均取地面为参考平面)。若捏住绳的中点用恒力F竖直向上提起，直到全部离开地面时，绳的速度和重力势能分别为（）A．v，Ep B．， C．， D．，5．如图所示，轻质弹簧下端固定，上端与一质量为m的物块连接，物块经过点时速度大小为，方向竖直向下。经过t秒物块又回到点。速度大小为，方向竖直向上，则在时间内（）A．物块受到弹簧力的冲量大小为B．物块受到合力的冲量大小为C．弹簧弹力对物块所做的功大小为D．合力对物块所做的功大小为6．已知氢原子的基态能量为E1，激发态能量为En=，其中n=2，3，4……已知普朗克常量为h，电子的质量为m。巴尔末线系是氢原子从n≥3的各个能级跃迁至n=2能级时辐射光的谱线，则下列说法中正确的是（）A．巴尔末线系中波长最长的谱线对应光子的能量为3.40eVB．氢原子从基态跃迁到激发态后，核外电子动能减小，原子的电势能增大，动能和电势能之和不变C．基态氢原子中的电子吸收一频率为的光子被电离后，电子速度大小为D．一个处于n=4的激发态的氢原子，向低能级跃迁时最多可辐射出6种不同频率的光二、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。7．2019年9月21日，“多彩贵州”自行车联赛在赤水市举行第五站的赛事一辆做匀变速直线运动的赛车，初速度v0=5m/s，它的位置坐标x与速度的二次方v2的关系图像如图所示，则（）A．赛车的加速度大小为2.5m/s2B．赛车在t=2s时速度为0C．赛车在前2s内的位移大小为7.5mD．赛车在1s时的位置坐标为2.375m8．如图，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ=37°角固定，M、P之间接电阻箱R，导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为B=0.5T。质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上，其接入电路的电阻值为r。现从静止释放杆ab，当电阻箱R=0Ω时，杆的最大速度为2m/s，当电阻箱R=4Ω时，杆的最大速度为4m/s。已知轨距为L=2m，重力加速度g取10m/s2，轨道足够长且电阻不计。以下说法正确的是（）A．杆ab的最大速度随电阻箱R的增大而均匀增大B．当R一定时，杆ab下滑时通过R的电流方向由P到MC．当R=4Ω时，杆ab从释放到获得最大速度的过程中，杆ab所受安培力的功率等于杆ab的热功率D．由已知条件可以求得，9．回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R。两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过狭缝的时间忽略不计，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。A处粒子源产生质量为m、电荷量为+q的粒子，在加速器中被加速，加速电压为U。下列说法正确的是（）A．交变电场的周期为B．粒子射出加速器的速度大小与电压U成正比C．粒子在磁场中运动的时间为D．粒子第1次经过狭缝后进入磁场的半径为10．如图所示为一理想变压器，K为单刀双掷开关，P为滑动变阻器的滑动触头，U1为加在原线圈两端的电压，I1为原线圈中的电流，则（）A．保持U1及P的位置不变，K由a合到b时，I1将减小B．保持U1及P的位置不变，K由b合到a时，R消耗功率减小C．保持U1不变，K合在a处，使P上滑，I1将增大D．保持P的位置不变，K合在a处，若U1增大，I1将增大三、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）某学习小组通过如图甲所示实验装置来验证动量守恒定律。A是固定在水平桌面上光滑的斜槽，斜槽末端与水平桌面平行，B是气垫导轨，C是光电门，D是带有小孔的滑块（孔内粘有胶带，小球进入小孔即粘在胶带上），滑块上方有一窄挡光片。实验前将斜槽固定在水平桌面上，调整气垫导轨的高度，使滑块小孔与斜槽末端在同一高度处，同时调整气垫导轨水平，多次改变小球释放高度h，得到挡光片通过光电门的时间t，做出图象。小球质量为m，滑块总质量为m0，挡光片宽度为d，重力加速度为g（1）用螺旋测微器测量挡光片的宽度，如图乙所示，宽度d=______cm（2）只要满足关系式h=______（用题中所给的物理量符号表示），就可以说明在误差允许范围内碰撞过程动量守恒（3）如果图象是一条过原点的________（填写“倾斜直线”或“抛物线”），同样可以验证动量守恒12．（12分）图甲为一个简单的多用电表的电路图，其中电源的电动势E=1.5V、内阻r=1.0Ω，电流表内阻Rg=10Ω、满偏电流Ig=10mA。该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，C为上排刻度线的中间刻度。(1)选择开关接“1”，指针指在图乙所示位置时示数为_____（结果保留三位有效数字）。(2)如果选择开关接“3”，图甲中电阻R2=240Ω，则此状态下多用电表为量程_____的电压表。(3)如果选择开关接“2”，该多用电表可用来测电阻，C刻度应标为_______Ω。(4)如果选择开关接“2”，红、黑表笔短接，调节R1的阻值使电表指针刚好满偏，再测量某一电阻，指针指在图乙所示位置，则该电阻的测量阻值为_______Ω（保留两位有效数字）。(5)如果将该多用电表的电池换成一个电动势为1.5V、内阻为1.2Ω的电池，正确调零后测量某电阻的阻值，其测量结果_____（选填“偏大”、“偏小”或“准确”）。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，内壁粗糙、半径R=0.4m的四分之一网弧轨道AB在最低点B处与光滑水平轨道BC相切。质量m2=0.4kg的小球b左端连接一水平轻弹簧，静止在光滑水平轨道上，质量m1=0.4kg的小球a自圆弧轨道顶端由静止释放，运动到圆弧轨道最低点B的过程中克服摩擦力做功0.8J，忽略空气阻力，重力加速度g=10m/s2。求：(1)小球a由A点运动到B点时对轨道的压力大小；(2)小球a通过弹簧与小球b相互作用的过程中，a球的最小动能；(3)小球a通过弹簧与小球b相互作用的整个过程中，弹簧对小球b的冲量I的大小。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，一带有活塞的气缸通过底部的水平细管与一个上端封闭的竖直管相连，气缸和竖直管均导热，气缸与竖直管的横截面积之比为3：1，初始时，该装置底部盛有水银；左右两边均封闭有一定质量的理想气体，左边气柱高24cm，右边气柱高22cm；两边液面的高度差为4cm．竖直管内气体压强为76cmHg，现使活塞缓慢向下移动，使气缸和竖直管内的水银面高度相差8cm，活塞与气缸间摩擦不计．求①此时竖直管内气体的压强；②活塞向下移动的距离．

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、D【解析】试题分析：小球被抛出后做平抛运动，根据图象可知：小球的初动能为5J，1s末的动能为30J，根据平抛运动的基本公式及动能的表达式即可解题．解：A、B、设小球的初速度为v0，则1s末的速度为：v1==，根据图象可知：小球的初动能为：EK0=mv01=5J，1s末的动能为：EK1=mv11=30J，解得：m=0.115kg，v0=4m/s，故A、B错误．C、最初1s内重力对小球做功的瞬时功率为：P=mgvy=mg•gt=0.115×101×1W=15W，则1s末小球重力的瞬时功率能确定．故C错误．D、根据已知条件只能求出1s内竖直方向下落的高度为：h=gt1=×10×11m=10m，而不能求出小球抛出时的高度，则D不能确定．故D正确．故选D．【点评】本题主要考查了平抛运动的基本公式及动能表达式的直接应用，要求同学们能根据图象读出有效信息．2、C【解析】

设物块与斜面间的动摩擦因数为μ，斜面倾角为θ，以物体为研究对象进行受力分析如图所示：沿斜面方向根据共点力的平衡条件可得：F1+mgsinθ=μmgcosθ所以μtanθ；当物块上再施加一个竖直向下的恒力F2，则有：F2sinθμF2cosθ所以某时刻在物块上再施加一个竖直向下的恒力F2后，物块将匀减速下滑，故ABD错误、C正确。故选C。3、D【解析】

A．根据可知，波长又故Q点比P点晚1.5个周期开始振动，A错误；BC．P、Q两点的平衡位置距离是半个波长的奇数倍，故两者振动情况完全相反，即两点的运动方向始终相反，当Q点的位移最大时，P点的位移也最大，但两者方向相反，BC错误；D、两点平衡位置距离是半个波长的奇数倍，所以当Q通过平衡位置时，P点也通过平衡位置，但两者运动方向相反，D正确。故选D。4、D【解析】

重力势能均取地面为参考平面，第一次，根据动能定理有第二次，根据动能定理有联立解得，，故D正确，ABC错误。故选D。5、B【解析】

AB．以小球为研究对象，取向上为正方向，整个过程中根据动量定理可得得受到合力的冲量大小为小球所受弹簧弹力冲量的大小为选项A错误，B正确；CD.整个过程中根据动能定理可得而整个过程重力做功WG=0得合力对物块所做的功大小为小球所受弹簧弹力做功的大小为选项CD错误。故选B。6、C【解析】

A．巴尔末线系为跃迁到2能级的四种可见光，红青蓝紫（3→2、4→2、5→2、6→2），则能级差最小的为红光（3→2），其频率最小，波长最长，对应的能量为故A错误；B．氢原子从基态跃迁到激发态需要吸收能量，则氢原子的总能量（动能和电势能之和）变大，而电子的轨道半径变大，库仑力做负功，则电势能增大，跃迁后的库仑力提供向心力可得故半径变大后，电子的速度变小，电子的动能变小，故B错误；C．基态氢原子中的电子吸收一频率为的光子被电离，由能量守恒定律，有解得自由电子的速度为故C正确；D．一个处于n=4的激发态的氢原子向低能级跃迁，逐级向下辐射出的光子种类最多为(4-1)=3种，故D错误；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、CD【解析】

A．由图象可知该车做匀减速直线运动，根据速度位移公式有则图象的斜率等于解加速度a=-1.25m/s2，即大小为1.25m/s2，故A错误；B．设汽车减速到零所有的时间为，根据速度公式有代入数据解得s，说明赛车在t=2s时仍在运动，此时速度不为0，故B错误；C．设赛车在前2s内的位移为，根据位移时间公式有代入数据解得m，故C正确；D．设赛车在前1s内的位移为，根据位移时间公式有代入数据解得m，由图可知该车在1s内是由-2m处出发，所以在1s时的位置坐标为m=2.375m，故D正确。故选CD。8、AD【解析】

A．设杆的最大速度为，根据平衡条件可得解得所以杆的最大速度随电阻箱的增大而均匀增大，故A正确；B．当一定时，杆下滑时根据右手定则可知通过的电流方向由到，则通过的电流方向由到，故B错误；C．当时，杆从释放到获得最大速度的过程中，杆所受安培力的功率等于杆的热功率与电阻箱产生的热功率之和，故C错误；D．由于，根据题意可知，当电阻箱时，杆的最大速度为2m/s，代入则有当电阻箱时，杆的最大速度为4m/s，代入则有联立可得，故D正确；故选AD。9、CD【解析】

A．为了能够使粒子通过狭缝时持续的加速，交变电流的周期和粒子在磁场中运动周期相同，即A错误；B．粒子最终从加速器飞出时解得粒子飞出回旋加速器时的速度大小和无关，B错误；C．粒子在电场中加速的次数为，根据动能定理粒子在磁场中运动的时间C正确；D．粒子第一次经过电场加速进入磁场，洛伦兹力提供向心力解得D正确。故选CD。10、BD【解析】

保持U1及P的位置不变，K由a合到b时，原线圈匝数变小，副线圈电压变大，所以副线圈功率变大，而原线圈功率等于副线圈功率，所以原线圈功率变大，根据得I1将增大，故A错误；保持U1及P的位置不变，K由b合到a时，原线圈匝数变大，副线圈电压变小，根据可知功率变小，故B正确；保持U1不变，K合在a处，使P上滑时，R增大，而电压不变，所以副线圈电流变小，根据可知I1将减小，故C错误；保持P的位置不变，K合在a处，若U1增大，则副线圈电压增大，所以副线圈电流变大，根据可知I1将增大，故D正确。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、2.150倾斜直线【解析】

(1)[1]螺旋测微器的读数为；(2)[2]根据动能定理得得小球下滑到斜面底端的速度为小球与斜槽到光电门的速度为由动量守恒定律可得即整理得(3)[3]由可知，成正比，所以图象是一条倾斜直线时同样可以验证动量守恒12、7.46mA2.5V15051准确【解析】

(1)[1]选择开关接“1”时测电流，电表表盘下面刻度的最小分度值为0.2mA，指针在两最小刻度之间进行估读，故其示数为说明：估读方法符合最新高考评分标准。(2)[2]根据串联电路有分压作用可知，当电表满偏时有所以开关接“3”时为量程2.5V的电压表。(3)[3]欧姆表的内阻由于欧姆表的中值电阻等于欧姆表内阻，故C处刻度为150Ω。(4)[4]根据闭合电路欧姆定律有其中，解得(5)[5]因为电源内阻的变化，可以通过调零电阻阻值的变化来抵消，所以调零后测量某电阻阻值的测量结果是准确的。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)8N；(2)0；(3)0.8N·s【解析】

(1)设a球运动到B点时的速度为，根据动能定理有解得又因为解得由牛顿第三定律知小球a对轨道的压力(2)小球a与小球b通过弹簧相互作用整个过程中，a球始终做减速运动，b球始终做加速运动，设a球最终速度为，b球最终速度为，由动量守