2021-2022學年北京十四中高三第五次模擬考試物理試卷含解析

2021-2022學年高考物理模擬試卷

考生請注意：

1.答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。

2.第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的

位置上。

3.考生必須保證答題卡的整潔。考試結(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、軌道平面與赤道平面夾角為90。的人造地球衛(wèi)星被稱為極地軌道衛(wèi)星。它運行時能到達南北極區(qū)的上空，需要在全

球范圍內(nèi)進行觀測和應用的氣象衛(wèi)星、導航衛(wèi)星等都采用這種軌道。如圖所示，若某顆極地軌道衛(wèi)星從北緯45。的正

上方按圖示方向首次運行到南緯45。的正上方用時45分鐘，則（）

北極

南極

A.該衛(wèi)星發(fā)射速度一定小于7.9km/s

B.該衛(wèi)星軌道半徑與同步衛(wèi)星軌道半徑之比為1:4

C.該衛(wèi)星加速度與同步衛(wèi)星加速度之比為2：1

D.該衛(wèi)星的機械能一定小于同步衛(wèi)星的機械能

2、某理想氣體的初始壓強po=3atm,溫度To=15OK,若保持體積不變，使它的壓強變?yōu)?atm,則此時氣體的溫度為

（）

A.TOOKB.200KC.250KD.300K

3、如圖所示，一根質(zhì)量為M、長為￡的銅管放置在水平桌面上，現(xiàn)讓一塊質(zhì)量為小、可視為質(zhì)點的鉉鐵硼強磁鐵從

銅管上端由靜止下落，強磁鐵在下落過程中不與銅管接觸，在此過程中（）

A.桌面對銅管的支持力一直為Mg

B.銅管和強磁鐵組成的系統(tǒng)機械能守恒

C.銅管中沒有感應電流

D.強磁鐵下落到桌面的時間三

4、某行星外圍有一圈厚度為d的光帶，簡化為如圖甲所示模型，R為該行星除光帶以外的半徑.現(xiàn)不知光帶是該行星

的組成部分還是環(huán)繞該行星的衛(wèi)星群，當光帶上的點繞行星中心的運動速度v,與它到行星中心的距離r,滿足下列哪

個選項表示的圖像關系時，才能確定該光帶是衛(wèi)星群

5、“天津之眼”是一座跨河建設、橋輪合一的摩天輪，是天津市的地標之一.摩天輪懸掛透明座艙，乘客隨座艙在豎

直面內(nèi)做勻速圓周運動.下列敘述正確的是（）

A.摩天輪轉(zhuǎn)動過程中，乘客的機械能保持不變

B.在最高點，乘客重力大于座椅對他的支持力

C.摩天輪轉(zhuǎn)動一周的過程中，乘客重力的沖量為零

D.摩天輪轉(zhuǎn)動過程中，乘客重力的瞬時功率保持不變

6、由于太陽自身巨大的重力擠壓，使其核心的壓力和溫度變得極高，形成了可以發(fā)生核聚變反應的環(huán)境。太陽內(nèi)發(fā)生

核聚變反應主要為：：H+；H-；He,已知部分物質(zhì)比結(jié)合能與質(zhì)量數(shù)關系如圖所示，則該反應釋放的核能約為（）

A.5MeVB.6MeV

C.24MeVD.32MeV

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、下列說法正確的是（）

A.布朗運動的激烈程度跟溫度有關，但布朗運動不是熱運動

B.機械能不可能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能也無法全部用來做功從而轉(zhuǎn)化成機械能

C.一定質(zhì)量的理想氣體保持體積不變，單位體積內(nèi)分子數(shù)不變，但溫度升高，單位時間內(nèi)撞擊單位面積上的分子數(shù)

增多

D.相對濕度定義為空氣中水蒸氣的壓強與水的飽和氣壓之比

E.雨傘傘面上有許多細小的孔，卻能遮雨，是因為水的表面張力作用

8、在一些電磁現(xiàn)象中會產(chǎn)生一種特殊的電場，其電場線為一個個同心圓，沒有起點和終點如圖所示，實線為電場線,

方向為順時針，虛線為經(jīng)過圓心的一條直線.已知該電場線圖像中某一點的電場強度大小與方向和靜電場的電場線具

有相同規(guī)律，則

A.A點的電場強度比B點的電場強度大

B.將一點電荷沿直線A8移動，電場力不做功

C.將一點電荷從4點靜止釋放，點電荷會沿電場線做圓周運動

D.在A點放上一正點電荷，點電荷將受到向左的電場力

9、如圖所示，A5Q9為固定的水平光滑矩形金屬導軌，AB間距離為L,左右兩端均接有阻值為K的電阻，處在方向

豎直向下、磁感應強度大小為3的勻強磁場中，質(zhì)量為小、長為L的導體棒MN放在導軌上，甲、乙兩根相同的輕

質(zhì)彈簧一端與MN棒中點連接，另一端均被固定，MN棒始終與導軌垂直并保持良好接觸，導軌與棒的電阻均忽

略不計。初始時刻，兩彈簧恰好處于自然長度，棒具有水平向左的初速度如經(jīng)過一段時間，MN棒第一次運動

至最右端，在這一過程中A3間電阻K上產(chǎn)生的焦耳熱為°,則（）

D

A.初始時刻棒受到安培力大小為絲互

R

B.從初始時刻至棒第一次到達最左端的過程中，整個回路產(chǎn)生焦耳熱等于半

R2,2（2_8。、

C.當棒再次回到初始位置時，A3間電阻R的功率小于“L—3〃7

R

D.當棒第一次到達最右端時，甲彈簧具有的彈性勢能為:〃w；-2Q

10、如圖所示，將一個細導電硅膠彈性繩圈剪斷，在繩圈中通入電流，并將其置于光滑水平面上，該空間存在豎直向

下的勻強磁場。已知磁感應強度為穌，硅膠繩的勁度系數(shù)為攵，通入電流前繩圈周長為L,通入順時針方向的電流/

穩(wěn)定后，繩圈周長變?yōu)橛摇t下列說法正確的是（）

A.通電穩(wěn)定后繩圈中的磁通量大于站

4乃

B.ACB段繩圈所受安培力的合力大小為空巴

2

C.圖中4B兩處的彈力大小均為幽4

2萬

L27ik-BJ

D.題中各量滿足關系式［=

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）某同學用圖甲電路做“測量電池的電動勢和內(nèi)阻”實驗。可用的器材有：

A.電源（電動勢約3V,內(nèi)阻約10。）

B.電壓表V（量程0~50mV,內(nèi)阻為50。）

C.電流表A（量程0~100mA,內(nèi)阻約為2.5Q）

D.電阻箱R（0-999.9。，最小改變值為0.1。）

E.定值電阻M（阻值為2950。）

F.定值電阻及（阻值為9950。）

G.開關S及若干導線

在盡可能減小測量誤差的情況下，請回答下列問題:

（1）定值電阻應選用;（填寫器材前面的字母序號）

（2）用筆畫線代替導線，按圖甲電路將圖乙實物完整連接起來；

⑶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14.3。，電壓表的示數(shù)為Uo；

②斷開S,拆下電流表，將8與C用導線直接相連，閉合S,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值使電壓表的示數(shù)仍為Uo,此時電阻箱

的阻值為17.0C,則電流表的內(nèi)阻為Q；

③調(diào)節(jié)電阻箱阻值，記下電阻箱的阻值島，電壓表的示數(shù)口；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

UR

別為V、C（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

12.（12分）某同學用氣墊導軌做驗證動能定理實驗裝置如圖甲所示，重力加速度為g,按要求完成下列問題。

⑴實驗前先用游標卡尺測出遮光條的寬度測量示數(shù)如圖乙所示，則遮光條的寬度d=mm。

(2)實驗中需要的操作是.

A.調(diào)節(jié)螺釘，使氣墊導軌水平

B.調(diào)節(jié)定滑輪，使連接滑塊的細線與氣墊導軌平行

C.滑塊與遮光條的總質(zhì)量M一定要遠大于鉤碼的質(zhì)量m

D.使滑塊釋放的位置離光電門適當遠一些

(3)按圖示安裝并調(diào)節(jié)好裝置，開通氣源，將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間

為4t,則物塊通過光電門時的速度為v=(用測得的物理量字母表示)

(4)若保持鉤碼質(zhì)量不變，改變滑塊開始釋放的位置，測出每次釋放的位置到光電門的距離x及每次實驗時遮光條通過

光電門的時間At,通過描點作出線性圖象來反映合力的功與動能改變量的關系，則所作圖象關系是時才

能符合實驗要求。

A.X-AtB.x—(At)2c.x—(△t)-1D.x—(At)-2

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)如圖所示，足夠長的平行光滑金屬導軌水平放置，寬度L=0.4m,一端連接R=1Q的電阻.導線所在空間

存在豎直向下的勻強磁場，磁感應強度B=1T.導體棒MN放在導軌上，其長度恰好等于導軌間距，與導軌接觸良好,

導軌和導體棒的電阻均可忽略不計.在平行于導軌的拉力F作用下，導體棒沿導軌向右勻速運動，速度v=5m/s.求：

(1)感應電動勢E和感應電流I；

(2)拉力F的大??；

(3)若將MN換為電阻『1。的導體棒，其他條件不變，求導體棒兩端的電壓U.

14.(16分)如圖所示為一下粗上細且上端開口的薄壁玻璃管，管內(nèi)有一段被水銀密閉的氣體，上管足夠長，圖中細

2

管的截面積Si=lcm,粗管的截面積Si=2cm?,管內(nèi)水銀長度/11=/,2=2cm,封閉氣體長度L=8cm,大氣壓強po=76cmHg,

氣體初始溫度為320K,若緩慢升高氣體溫度，求：

⑴粗管內(nèi)的水銀剛被全部擠出時氣體的溫度；

⑵氣體的溫度達到533K時，水銀柱上端距粗玻璃管底部的距離。

15.(12分)如圖所示為快件自動分撿裝置原理圖，快件通過一條傳送帶運送到各個分撿容器中。圖中水平傳送帶沿

順時針勻速轉(zhuǎn)動，右側(cè)地面上有一個寬和高均為d=lm的容器，容器左側(cè)離傳送帶右端8的距離也為d,傳送帶上表

面離地高度為2d,快件被輕放在傳送帶的左端A,運動到8端后做平拋運動，A3間距離為L=2m,快件與傳送帶間

的動摩擦因數(shù)為0.5,重力加速度為g=10m/s2,求：

⑴要使快件能落入容器中，傳送帶勻速轉(zhuǎn)動的速度大小范圍；

(2)試判斷快件能不能不與容器側(cè)壁碰撞而直接落在容器底部，如果能，則快件從A點開始到落到容器底部需要的最長

時間為多少。

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、B

【解析】

A.根據(jù)第一宇宙速度的概念可知，該衛(wèi)星發(fā)射速度一定大于7.9km/s,故A錯誤;

B.由題意可知，衛(wèi)星的周期

360°

T=-----x45min=180min=3h

90°

萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得

6粵=皿馬-

rT

解得

T空

該衛(wèi)星軌道半徑與同步衛(wèi)星軌道半徑之比

故B正確；

C.萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得

—Mm

G-7-=ma

廠

解得

GM

該衛(wèi)星加速度與同步衛(wèi)星加速度之比

2

a_一步―42_16

總二尸1

故C錯誤；

D.由于由于不知該衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的質(zhì)量關系，無法比較其機械能大小，故D錯誤。

故選AB。

2,C

【解析】

理想氣體體積不變，發(fā)生等容變化，則年=臺代入數(shù)據(jù)得：=解得：T=25()K.故C項正確，ABD三

項錯誤.

【點睛】

在理想氣體狀態(tài)方程和氣體實驗定律應用中，壓強、體積等式兩邊單位一樣即可，不需要轉(zhuǎn)化為國際單位；溫度的單

位一定要用國際單位(開爾文)，不能用其它單位.

3、D

【解析】

C.強磁鐵通過鋼管時，導致鋼管的磁通量發(fā)生變化，從而產(chǎn)生感應電流，故C錯誤；

B.磁鐵在銅管中運動的過程中，雖不計空氣阻力，但在過程中，出現(xiàn)安培力做功產(chǎn)生熱能，所以系統(tǒng)機械能不守恒,

故B錯誤;

A.由于圓管對磁鐵有向上的阻力，則由牛頓第三定律可知磁鐵對圓管有向下的力，則桌面對銅管的支持力尸〉Mg,

故A錯誤;

D.因圓管對磁鐵有阻力，所以運動時間與自由落體運動相比會變長，即有故D正確。

故選D。

4、D

【解析】

若光帶是衛(wèi)星群，則應該滿足G粵=〃?匕，即聲=空，即/__L圖像應該是過原點的直線，故選D.

rrrr

5、B

【解析】

摩天輪運動過程中做勻速圓周運動，乘客的速度大小不變，則動能不變，但高度變化，所以機械能在變化，選項A錯

2

誤；圓周運動過程中，在最高點由重力和支持力的合力提供向心力，即mg-品=機匕，所以重力大于支持力，選項

r

B正確；轉(zhuǎn)動一周，重力的沖量為I=mgT,不為零，C錯誤；運動過程中，乘客的重力大小不變，速度大小不變，但

是速度方向時刻在變化，根據(jù)P=mgvcos。可知重力的瞬時功率在變化，選項D錯誤.故選B.

6、C

【解析】

由圖象可知；H的比結(jié)合能約為LIMeV,；He的比結(jié)合能約為7.1MeV,由比結(jié)合能的定義可知，該反應釋放的核能

約為

△￡=(7.1x4-l.lx4)MeV=24MeV

故選C。

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、ACE

【解析】

A.布朗運動反映的是分子熱運動，但布朗運動本身不是熱運動，選項A正確；

B.機械能可能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能無法全部用來做功從而轉(zhuǎn)化成機械能，選項B錯誤；

C.一定質(zhì)量的理想氣體保持體積不變，單位體積內(nèi)分子數(shù)不變，溫度升高，分子的平均動能變大，單位時間內(nèi)撞擊

單位面積上的分子數(shù)增多，選項C正確；

D.相對濕度定義為空氣中水蒸氣的實際壓強與該溫度下水蒸氣的飽和氣壓之比，D錯誤；

E.雨傘傘面上有許多細小的孔，卻能遮雨，是因為水的表面張力作用，使水不能滲過小孔，選項E正確；

故選ACE.

8、BD

【解析】

A.電場線的疏密表示電場強度的強弱，電場線越密，場強越大，則知A點的場強比8點的場強小，故A錯誤.

B.直線AB與電場線垂直，是一條等勢線，將一點電荷沿直線A8移動，電場力不做功，故B正確.

C.點電荷在A點所受的電場力沿電場線的切線方向，將點電荷從4點靜止釋放后，電場力將使該點電荷離開原電場線,

所以點電荷不可能沿電場線做圓周運動，故C錯誤.

D4點場強方向沿電場線的切線方向，即向左，則在A點放上一正點電荷，該點電荷所受的電場力也向左，故D正確.

故選BD。

9,AC

【解析】

A.初始時刻棒產(chǎn)生的感應電動勢為：E=BLv^感應電流為：

,_E_2BLvn

:親二F~

2

棒受到安培力大小為：

F=BIL=2B3

R

故A正確；

B.MN棒第一次運動至最右端的過程中A8間電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱°,回路中產(chǎn)生的總焦耳熱為20。由于安培力

始終對MN做負功，產(chǎn)生焦耳熱，棒第一次達到最左端的過程中，棒平均速度最大，平均安培力最大，位移也最大，

棒克服安培力做功最大，整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱應大于

12

--20=-2

故B錯誤；

C.設棒再次回到初始位置時速度為vo從初始時刻至棒再次回到初始位置的過程，整個回路產(chǎn)生焦耳熱大于：

根據(jù)能量守恒定律有：

1，12萬

—--mv+(2

棒再次回到初始位置時，棒產(chǎn)生的感應電動勢為：E'=BLv,45間電阻R的功率為:

E'2

P=—

R

聯(lián)立解得:

P<叫Y）

R

故C正確;

D.由能量守恒得知，當棒第一次達到最右端時，物體的機械能全部轉(zhuǎn)化為整個回路中的焦耳熱和甲乙彈簧的彈性勢

能，又甲乙兩彈簧的彈性勢能相等，所以甲具有的彈性勢能為

1x機4-2Q)=，”詔-Q

故D錯誤。

故選：AC,

10、ACD

【解析】

A.通入順時針方向電流/穩(wěn)定后，繩圈周長為乙，由

4=2孫

可得面積

2萬

TT2

S=7tr^=7T（—L）2=―-

2萬4萬

由安培定則可判斷出環(huán)形電流在環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，繩圈內(nèi)磁感應強度大于綜，由磁通量公式

(D=BS

R產(chǎn)

可知通電穩(wěn)定后繩圈中的磁通量大于*,故A正確;

4〃

B.ACB段的等效長度為2弓，故ACB段所受安培力

F=Bm3吟

故B錯誤;

C.設題圖中4B兩處的彈力大小均為K，對半圓弧ACB段，由平衡條件有

2R4

71

解得耳=/，故c正確:

L71

D.由胡克定律有

-L)

解得4一￡=旦旦，兩側(cè)均除以乙，得

2k7T

Lx2k1

L2kjr-

即不下丁，故D正確。

故選ACD?

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、E2.72.9012.0

【解析】

(1)口1實驗中需要將電流表A與定值電阻A串聯(lián)，改裝成一個量程為0~3V的電壓表，由部分電路歐姆定律知

U-Uv二Uv

&Rv

代入數(shù)據(jù)解得

&=2950Q

故選E。

(2)[2]根據(jù)電路原理圖，實物連接如圖所示

(3)網(wǎng)電壓表的示數(shù)始終為U。，則說明

R,、+R=R'

即為

/?A=17.0Q-14.3Q=2.7Q

[4]根據(jù)閉合電路的歐姆定律知

E=U(8+1)+U(殳)L

RyR

代入數(shù)據(jù)變形后

160r160

—=----?--j----

UERE

結(jié)合題中所給圖像的縱截距

20.7=—

E

解得

E=2.9OV

[5]斜率

144.9-20.760r

0.50-~~E

求得

r=12.0。

12、5.45ABDD

【解析】

⑴游標卡尺的主尺讀數(shù)為5mm,游標讀數(shù)為,

0.05二二x9=045二二,所以最終讀數(shù)為5.45mm；

(2)A項：調(diào)節(jié)螺釘，使氣墊導軌水平，故A正確；

B項：為了使繩的拉力等于滑塊的合外力，調(diào)節(jié)定滑輪，使連接滑塊的細線與氣墊導軌平行，故B正確；

C項：對系統(tǒng)來說，無需滑塊與遮光條的總質(zhì)量M遠大于鉤碼的質(zhì)量m,故C錯誤；

D項：使滑塊釋放的位置離光電門適當遠一些，可以減小測量滑塊運動位移的誤關，故D正確。

故選：ABDo

(3)滑塊通過光電門的速度為：__；

(4)由公式,_,解得：____.,故選D。

□匚匚==(匚+匚)(三＞口=與黑

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、(1)2.0V；2A；(2)0.8N；(3)IV

【解析】

(1)根據(jù)動生電動勢公式得：E=5Lv=lx0.4x5V=2.0V,

E2

故感應電流為：/=^=jA=2A.

(2)金屬棒勻速運動過程中，所受的安培力大小為：

七=B〃=lx2x0.4N=0.8N.

因為是勻速直線運動，所以導體棒所受拉力為：F=%=0.8N