北京市第156中學(xué)2021-2022學(xué)年高三下學(xué)期第五次調(diào)研考試物理試題含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，在直角坐標(biāo)系xOy平面內(nèi)存在一正點電荷Q，坐標(biāo)軸上有A、B、C三點，OA=OB=BC=a，其中A點和B點的電勢相等，O點和C點的電勢相等，靜電力常量為k，則下列說法正確的是（）A．點電荷Q位于O點B．O點電勢比A點電勢高C．C點的電場強度大小為D．將某一正試探電荷從A點沿直線移動到C點，電勢能一直減小2、如圖所示，一段長方體形導(dǎo)電材料，左右兩端面的邊長都為a和b，內(nèi)有帶電量為q的某種自由運動電荷．導(dǎo)電材料置于方向垂直于其前表面向里的勻強磁場中，內(nèi)部磁感應(yīng)強度大小為B．當(dāng)通以從左到右的穩(wěn)恒電流I時，測得導(dǎo)電材料上、下表面之間的電壓為U，且上表面的電勢比下表面的低．由此可得該導(dǎo)電材料單位體積內(nèi)自由運動電荷數(shù)及自由運動電荷的正負分別為A．，負 B．，正C．，負 D．，正3、如圖，金星的探測器在軌道半徑為3R的圓形軌道I上做勻速圓周運動，運行周期為T，到達P點時點火進入橢圓軌道II，運行至Q點時，再次點火進入軌道III做勻速圓周運動，引力常量為G，不考慮其他星球的影響，則下列說法正確的是（）A．探測器在P點和Q點變軌時都需要加速B．探測器在軌道II上Q點的速率大于在探測器軌道I的速率C．探測器在軌道II上經(jīng)過P點時的機械能大于經(jīng)過Q點時的機械能D．金星的質(zhì)量可表示為4、如圖所示，一光滑半圓形軌道固定在水平地面上，圓心為O、半徑為R，一根輕橡皮筋一端連在可視為質(zhì)點的小球上。另一端連在距離O點正上方R處的P點。小球放在與O點等高的軌道上A點時，輕橡皮筋處于原長。現(xiàn)將小球從A點由靜止釋放，小球沿圓軌道向下運動，通過最低點B時對圓軌道的壓力恰好為零。已知小球的質(zhì)量為m，重力加速度為g，則小球從A點運動到B點的過程中下列說法正確的是（）A．小球通過最低點時，橡皮筋的彈力等于mgB．橡皮筋彈力做功的功率逐漸變大C．小球運動過程中，橡皮筋彈力所做的功等于小球動能增加量D．小球運動過程中，機械能的減少量等于橡皮筋彈性勢能的增加量5、質(zhì)量相等的A、B兩個物體放在同一水平面上，分別受到水平拉力、的作用而從靜止開始做勻加速直線運動，經(jīng)過時間和4，A、B的速度分別達到2和時，分別撤去和，以后物體繼續(xù)做勻減速直線運動直至停止，兩個物體速度隨時間變化的圖象如圖所示，設(shè)和對A、B的沖量分別為和，和，對A、B做的功分別為和，則下列結(jié)論正確的是A．，B．，C．，D．，6、如圖所示，a、b、c、d為圓O上的四個點，直徑ac、bd相互垂直，兩根長直導(dǎo)線垂直圓面分別固定在b、d處，導(dǎo)線中通有大小相等，垂直紙面向外的電流，關(guān)于a、O、c三點的磁感應(yīng)強度，下列說法正確的是A．都為零B．O點最大C．a(chǎn)、c兩點方向相反D．a(chǎn)、c兩點方向相同二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，固定的光滑斜面上有一小球，小球與豎直輕彈簧P和平行斜面的輕彈簧Q連接，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，則小球所受力的個數(shù)可能是（）A．2 B．3 C．4 D．58、如圖所示，足夠長的水平光滑金屬導(dǎo)軌所在空間中，分布著垂直于導(dǎo)軌平面方向豎直向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B。兩導(dǎo)體棒a、b均垂直于導(dǎo)軌靜止放置。已知導(dǎo)體棒a質(zhì)量為2m，導(dǎo)體棒b質(zhì)量為m；長度均為l，電阻均為r；其余部分電阻不計?，F(xiàn)使導(dǎo)體棒a獲得瞬時平行于導(dǎo)軌水平向右的初速度。除磁場作用外，兩棒沿導(dǎo)軌方向無其他外力作用，在兩導(dǎo)體棒運動過程中，下列說法正確的是（）A．任何一段時間內(nèi)，導(dǎo)體棒b動能增加量跟導(dǎo)體棒a動能減少量的數(shù)值總是相等的B．任何一段時間內(nèi)，導(dǎo)體棒b動量改變量跟導(dǎo)體棒a動量改變量總是大小相等、方向相反C．全過程中，通過導(dǎo)體棒b的電荷量為D．全過程中，兩棒共產(chǎn)生的焦耳熱為9、如圖所示，兩條平行導(dǎo)軌MN、PQ的間距為L，水平導(dǎo)軌的左端與兩條豎直固定、半徑為r的光滑圓弧導(dǎo)軌相切，水平導(dǎo)軌的右端連接阻值為R的定值電阻，從水平導(dǎo)軌左端起寬度為d的區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場?，F(xiàn)將一金屬桿從圓弧導(dǎo)軌的最高處由靜止釋放，金屬桿滑到磁場右邊界時恰好停止。已知金屬桿的質(zhì)量為m、電阻也為R，且與水平導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ，金屬桿在運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)軌的電阻不計，重力加速度大小為g，則()A．金屬桿到達圓弧導(dǎo)軌的最低點前瞬間對導(dǎo)軌的壓力大小為3mgB．金屬桿在磁場中運動的最大加速度為C．整個過程中，通過金屬桿橫截面的電荷量為D．整個過程中，定值電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為mg(r－μd)10、對于實際的氣體，下列說法正確的是______。A．氣體的內(nèi)能包括氣體分子的重力勢能B．氣體的內(nèi)能包括分子之間相互作用的勢能C．氣體的內(nèi)能包括氣體整體運動的動能D．氣體體積變化時，其內(nèi)能可能不變E.氣體的內(nèi)能包括氣體分子熱運動的動能三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）圖甲為某實驗小組做“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置，光電門A、B固定在氣墊導(dǎo)軌上，細線兩端分別與鉤碼和滑塊相連，重力加速度為g。(1)實驗的主要操作如下：①按圖組裝好實驗器材；②讓滑塊從氣墊導(dǎo)軌上光電門A的右側(cè)某位置由靜止釋放；③記錄遮光條通過光電門A、B所用的時間分別為t1、t2；④改變光電門B的位置，進行多次實驗。為完成該實驗，還缺少的主要操作是_____；(2)實驗中還需要測量的物理量有_____；①滑塊的長度D；②遮光條的寬度d；③兩個光電門之間的距離L；④滑塊（含遮光條）的質(zhì)量M；⑤鉤碼的質(zhì)量m。(3)對于滑塊（含遮光條）和鉤碼組成的系統(tǒng)，重力勢能的減少量Ep=_______；動能的增加量Ek=_____；（用上述所給的字母表示）(4)實驗小組處理采集的多組數(shù)據(jù)并在坐標(biāo)系Ep-Ek中描點作圖，如圖乙所示，若兩軸的標(biāo)度相同，造成該實驗結(jié)果的原因是_______。12．（12分）某同學(xué)用圖甲電路做“測量電池的電動勢和內(nèi)阻”實驗?？捎玫钠鞑挠校篈．電源（電動勢約3V，內(nèi)阻約10Ω）B．電壓表V（量程0~50mV，內(nèi)阻為50Ω）C．電流表A（量程0~100mA，內(nèi)阻約為2.5Ω）D．電阻箱R（0~999.9Ω，最小改變值為0.1Ω）E．定值電阻R1（阻值為2950Ω）F．定值電阻R2（阻值為9950Ω）G．開關(guān)S及若干導(dǎo)線在盡可能減小測量誤差的情況下，請回答下列問題：(1)定值電阻應(yīng)選用____________；（填寫器材前面的字母序號）(2)用筆畫線代替導(dǎo)線，按圖甲電路將圖乙實物完整連接起來______________；(3)實驗步驟如下：①閉合S，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值使電流表的示數(shù)為100mA，此時電阻箱的阻值為14.3Ω，電壓表的示數(shù)為U0；②斷開S，拆下電流表，將B與C用導(dǎo)線直接相連，閉合S，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值使電壓表的示數(shù)仍為U0，此時電阻箱的阻值為17.0Ω，則電流表的內(nèi)阻為___________Ω；③調(diào)節(jié)電阻箱阻值，記下電阻箱的阻值R1，電壓表的示數(shù)U1；多次改變電阻箱的阻值，可獲得多組數(shù)據(jù)。做出電壓表示數(shù)的倒數(shù)隨電阻箱的阻值的倒數(shù)的圖線如圖丙所示，若不考慮電壓表對電路的影響，電池的電動勢和內(nèi)阻分別為_________V、_____________Ω（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）粗細均勻的U形玻璃管豎直放置，左端封閉，右端開口。初始時，管內(nèi)水銀柱及空氣柱長度如圖所示，下方水銀柱足夠長且左、右兩側(cè)水銀面等高。已知大氣壓強p0=75cmHg，環(huán)境溫度不變?，F(xiàn)從U形管右側(cè)緩慢注入水銀，使右側(cè)空氣柱上方水銀柱的長度變?yōu)?5cm。求：(i)右側(cè)管內(nèi)封閉空氣柱的長度；(ii)左側(cè)管內(nèi)水銀面上升的高度。14．（16分）如圖所示,兩個導(dǎo)熱氣缸豎直放置,底部由一細管連通(忽略細管的容積)．兩氣缸內(nèi)各有一個活塞,左邊氣缸內(nèi)活塞質(zhì)量為2m,右邊氣缸內(nèi)活塞質(zhì)量為m,活塞與氣缸無摩擦,活塞的厚度可忽略．活塞的下方為理想氣體,上方為真空．當(dāng)氣體處于平衡狀態(tài)時,兩活塞位于同一高度h,活塞離氣缸頂部距離為2h,環(huán)境溫度為T1．(i)若在右邊活塞上放一質(zhì)量為m的物塊,求氣體再次達到平衡后兩活塞的高度差(假定環(huán)境溫度始終保持為T1);

(ii)在達到上一問的終態(tài)后,環(huán)境溫度由T1緩慢上升到5T1,求氣體再次達到平衡后兩活塞的高度差．15．（12分）如圖，一導(dǎo)熱性能良好的容器由三根內(nèi)徑相同的豎直玻璃管構(gòu)成，管內(nèi)裝有足夠多的水銀，左管上端封閉有一定質(zhì)量的理想氣體A，右管上端與大氣相通，下管用活塞頂住。開始時左右兩管的水銀面恰好相平，氣體A的長度為20cm，環(huán)境溫度為304K。已知大氣壓強恒為76cmHg，現(xiàn)用外力緩慢向上推活塞，使氣體A的長度變?yōu)?9cm。（i）求此時左右兩管水銀面的高度差；（ii）再將活塞固定，對氣體A緩慢加熱，使其長度變回20cm。求此時氣體A的溫度。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解析】因A點和B點的電勢相等，O點和C點的電勢相等，故A、B到點電荷的距離相等，O、C到點電荷的距離也相等，則點電荷位置如圖所示由圖可知A錯誤，因點電荷帶正電，故離點電荷越近電勢越高，故O點電勢比A點低，故B錯誤，由圖可知OC的距離，根據(jù)，得，故C正確；由圖可知，將正試探電荷從A點沿直線移動到C點，電勢先升高再降低，故電勢能先增大再減小，故D錯誤，故選C.2、C【解析】

因為上表面的電勢比下表面的低，根據(jù)左手定則，知道移動的電荷為負電荷；根據(jù)電荷所受的洛倫茲力和電場力平衡可得：解得：因為電流為：解得：A.與分析不符，故A錯誤；B.與分析不符，故B錯誤；C.與分析相符，故C正確；D.與分析不符，故D錯誤．3、B【解析】

A．探測器在P點需要減速做近心運動才能由軌道I變軌到軌道II，同理，在軌道II的Q點需要減速做近心運動才能進入軌道III做圓周運動，故A錯誤；B．探測器在軌道II上P點的速率大于軌道I上的速率，在軌道II上，探測器由P點運行到Q點，萬有引力做正功，則Q點的速率大于P點速率，故探測器在軌道II上Q點的速率大于在探測器軌道I的速率，故B正確；C．在軌道II上，探測器由P點運行到Q點，萬有引力做正功，機械能守恒，故探測器在軌道Ⅱ上經(jīng)過P點時的機械能等于經(jīng)過Q點時的機械能，故C錯誤；D．探測器在3R的圓形軌道運動，在軌道I上運動過程中，萬有引力充當(dāng)向心力，故有解得，故D錯誤。故選B。4、D【解析】

小球運動到最低點時，根據(jù)牛頓第二定律可得F-mg=m，橡皮筋的彈力F=mg+m，故F大于mg，故A錯誤；根據(jù)P=Fvcosα可知，開始時v=1，則橡皮筋彈力做功的功率P=1．在最低點速度方向與F方向垂直，α=91°，則橡皮筋彈力做功的功率P=1，故橡皮筋彈力做功的功率先變大后變小，故B錯誤；小球運動過程中，根據(jù)動能定理知，重力做功和橡皮筋彈力所做的功之和等于小球動能增加量，故C錯誤。小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，知小球運動過程中，機械能的減少量等于橡皮筋彈性勢能的增加量，故D正確。5、B【解析】從圖象可知，兩物塊勻減速運動的加速度大小之都為，根據(jù)牛頓第二定律，勻減速運動中有f=ma′，則摩擦力大小都為m．根據(jù)圖象知，勻加速運動的加速度分別為：，，根據(jù)牛頓第二定律，勻加速運動中有F-f=ma，則F1=，F(xiàn)1=，F(xiàn)1和F1的大小之比為11：5；所以：，則I1＜I1；圖線與時間軸所圍成的面積表示運動的位移，則位移之比為；兩個物體的初速度、末速度都是0，所以拉力做的功與摩擦力做的功大小相等，所以：，則W1＞W(wǎng)1．故選B.點睛：解決本題的關(guān)鍵通過圖象得出勻加速運動和勻減速運動的加速度，根據(jù)牛頓第二定律，得出兩個力的大小之比，以及知道速度-時間圖線與時間軸所圍成的面積表示位移．6、C【解析】根據(jù)右手螺旋定則，d處導(dǎo)線在o點產(chǎn)生的磁場方向水平向左，b處導(dǎo)線在o點產(chǎn)生的磁場方向水平向右，合成后磁感應(yīng)強度等于1．d在c處產(chǎn)生的磁場方向垂直于cd偏左上，b在c出產(chǎn)生的磁場方向垂直bc偏右上，則根據(jù)平行四邊形定則，知c處的磁場方向豎直向上；同理可知，a處的磁場方向豎直向下；則選項C正確，ABD錯誤．故選C.點睛：解決本題的關(guān)鍵掌握右手螺旋定則判斷電流與其周圍磁場方向的關(guān)系，會根據(jù)平行四邊形定則進行合成．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、ABC【解析】

若P彈簧對小球向上的彈力等于小球的重力，此時Q彈簧無彈力，小球受2個力平衡。若P彈簧彈力為零，小球受重力、支持力、彈簧Q的拉力處于平衡，小球受3個力。若P彈簧彈力不為零，小球受重力、彈簧P的拉力、支持力、彈簧Q的拉力，小球受4個力平衡。由于斜面光滑，小球不受摩擦力，知小球不可能受5個力。故ABC正確，D錯誤。故選ABC。8、BCD【解析】

AB．根據(jù)題意可知，兩棒組成回路，電流相同，故所受安培力合力為零，動量守恒，故任何一段時間內(nèi)，導(dǎo)體棒b動量改變量跟導(dǎo)體棒a動量改變量總是大小相等、方向相反，根據(jù)能量守恒可知，a動能減少量的數(shù)值等于b動能增加量與產(chǎn)熱之和，故A錯誤B正確；CD．最終共速速度對b棒解得根據(jù)能量守恒，兩棒共產(chǎn)生的焦耳熱為故CD正確。故選BCD。9、AC【解析】

A．金屬桿沿圓弧導(dǎo)軌下滑過程中機械能守恒，mgr＝mv2在到達最低點前瞬間F－mg＝m解得F＝3mg故A正確；B．金屬桿剛進入磁場時，所受安培力最大，加速度最大，對金屬桿受力分析，由牛頓第二定律有＋μmg＝mam解得am＝＋μg故B錯誤；C．根據(jù)q＝可知，整個過程中通過金屬桿橫截面的電荷量為q＝故C正確；D．根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化和守恒可知，整個過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量Q總＝mgr－μmgd定值電阻上產(chǎn)生的焦耳熱Q焦＝mg(r－μd)故D錯誤。故選AC。10、BDE【解析】

ABCE．氣體的內(nèi)能包括，氣體所有分子勢能和分子動能之和；其中分子勢能是由分子間的相對位置和相互作用決定的能量，與重力勢能無關(guān)；分子動能是分子運動的動能，與氣體的整體運動的動能無關(guān)，故BE正確，AC錯誤；D．由于是非理想氣體，氣體的體積發(fā)生變化，若溫度相應(yīng)變化時，氣體的內(nèi)能可能不變，故D正確；三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平②③④⑤mgL氣墊導(dǎo)軌沒有調(diào)水平且B端偏低【解析】

(1)[1]．為完成該實驗，還缺少的主要操作是將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平；(2)[2]．滑塊經(jīng)過兩個光電門時的速度分別為則要驗證的關(guān)系為則要測量的物理量是：②遮光條的寬度d；③兩個光電門之間的距離L；④滑塊（含遮光條）的質(zhì)量M；⑤鉤碼的質(zhì)量m。(3)[3]．對于滑塊（含遮光條）和鉤碼組成的系統(tǒng)，重力勢能的減少量Ep=mgL；[4]．動能的增加量Ek=；(4)[5]．根據(jù)Ep-Ek圖像，若Ep=Ek則直線傾角為45°，而現(xiàn)在圖中直線傾角為42°，可知Ep<Ek可知原因可能是滑塊的重力做正功造成的，即氣墊導(dǎo)軌沒有調(diào)水平且B端偏低。12、E2.72.9012.0【解析】

(1)[1]實驗中需要將電流表A與定值電阻R串聯(lián)，改裝成一個量程為的電壓表，由部分電路歐姆定律知代入數(shù)據(jù)解得故選E。(2)[2]根據(jù)電路原理圖，實物連接如圖所示。(3)[3]電壓表的示數(shù)始終為，則說明即為[4]根據(jù)閉合電路的歐姆定律知代入數(shù)據(jù)變形后結(jié)合題中所給圖像的縱截距解得[5]斜率求得四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、(i)4.5cm；(ii)2cm【解析】

(i)設(shè)玻璃管的橫截面積為S；令、g分別為水銀密度和重力加速度，初始時，右側(cè)水銀柱高度為h1=15cm，產(chǎn)生壓強為ph1，空氣柱長度為l1