杭州學軍中學2021-2022學年高三下學期第五次調研考試物理試題含解析

2021-2022學年高考物理模擬試卷注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號、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)域內相應位置上；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．大氣壓強為。某容器的容積為10L，裝有壓強為的氣體，如果保持氣體溫度不變，把容器的開口打開，待氣體達到新的平衡時，容器內剩余氣體的質量與原來氣體的質量之比為（）A．1∶9 B．1∶10 C．1∶11 D．1∶202．一衛(wèi)星繞某一行星表面附近做勻速圓周運動，其線速度大小為。假設宇航員在該行星表面上用彈簧測力計測量一質量為的物體，物體靜止時，彈簧測力計的示數(shù)為F。已知引力常量為G，則這顆行星的質量為（）A． B． C． D．3．如右圖所示，固定著的鋼條上端有一小球，在豎直平面內圍繞虛線位置發(fā)生振動，圖中是小球振動到的最左側，振動周期為0.3s．在周期為0.1s的頻閃光源照射下見到圖像可能是（）A． B． C． D．4．如圖所示，a、b兩個小球用一根不可伸長的細線連接，細線繞過固定光滑水平細桿CD，與光滑水平細桿口接觸，C、D在同一水平線上。D到小球b的距離是L，在D的正下方也固定有一光滑水平細桿DE。D、E間距為，小球a放在水平地面上，細線水平拉直，由靜止釋放b，當細線與水平細桿E接觸的一瞬間，小球a對地面的壓力恰好為0，不計小球大小，則下列說法正確的是A．細線與水平細桿E接觸的一瞬間，小球b加速度大小不變B．細線與水平細桿E接觸的一瞬間，小球b速度發(fā)生變化C．小球a與小球b質量比為5：1D．將D、E細桿向左平移相同的一小段距離再固定，由靜止釋放小球b，線與E相碰的一瞬間，小球a會離開地面。5．氫原子光譜在可見光區(qū)域內有四條譜線Hα、Hβ、A．HαB．同一介質對HαC．同一介質中HδD．用Hγ照射某一金屬能發(fā)生光電效應，則H6．如圖，兩根平行通電長直導線固定，左邊導線中通有垂直紙面向外、大小為I1的恒定電流，兩導線連線（水平）的中點處，一可自由轉動的小磁針靜止時N極方向平行于紙面向下。忽略地磁場的影響。關于右邊導線中的電流I2，下列判斷正確的是（）A．I2<I1，方向垂直紙面向外 B．I2>I1，方向垂直紙面向外C．I2<I1，方向垂直紙面向里 D．I2>I1，方向垂直紙面向里二、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。7．2019年11月5日01時43分，我國在西昌衛(wèi)展發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭，成功發(fā)射了第49顆北斗導航衛(wèi)星。該衛(wèi)星屬傾斜地球同步軌道衛(wèi)星，標志著北斗三號系統(tǒng)3顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星全部發(fā)射完畢。傾斜地球同步軌道衛(wèi)星是運轉軌道面與地球赤道面有夾角的軌道衛(wèi)星，它的運行周期與“同步衛(wèi)星”相同(T＝24h)，運動軌跡如圖所示。關于該北斗導航衛(wèi)星說法正確的是（）A．該衛(wèi)星與地球上某一位置始終相對靜止B．該衛(wèi)星的高度與“同步衛(wèi)星”的高度相等C．該衛(wèi)星運行速度大于第一宇宙速度D．該衛(wèi)星在一個周期內有2次經過赤道上同一位置8．如圖所示為一列沿x軸正向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，經過0.2s，M點第一次到達波谷，則下列判斷正確的是______A．質點P的振動頻率B．該波的傳播速度v=1m/sC．M點的起振方向沿y軸負方向D．0~1s內質點Q運動的路程為0.2mE.0~1s內質點M運動的路程為0.08m9．如圖甲所示，輕桿一端固定在O點，另一端固定一小球，現(xiàn)讓小球在豎直平面內做半徑為R的圓周運動．小球運動到最高點時，受到的彈力為F，速度大小為v，其F-v2圖像如乙圖所示．則（）A．v2=c時，小球對桿的彈力方向向下B．當?shù)氐闹亓铀俣却笮镃．小球的質量為D．v2=2b時，小球受到的彈力與重力大小相等10．一列簡諧橫波在介質中傳播，在t=0時刻剛好形成如圖所示的波形。已知波源的振動周期T=0.4s，A、B兩質點平衡位置間相距2m。下列各種說法中正確的是（）A．若振源在A處，則P質點從開始運動到第一次到達波谷位置需要0.1sB．若振源在A處，則P質點從開始運動到第一次到達波谷位置需要0.3sC．若振源在A處，則P質點比Q質點提前0.06s第一次到達波谷位置D．若振源在B處，則P質點比Q質點滯后0.06s第一次到達波谷位置E.若振源在B處，則Q質點經過一段時間后一定會到達圖中P質點所在位置三、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）頻閃攝影是研究物體運動常用的實驗手段。在暗室中，照相機的快門處于常開狀態(tài)，頻閃儀每隔一定時間發(fā)出一次短暫的強烈閃光，照亮運動的物體，于是膠片上記錄了物體在幾個閃光時刻的位置。如圖所示是物體下落時的頻閃照片示意圖，已知頻閃儀每隔閃光一次，當?shù)刂亓铀俣却笮?，照片中的?shù)字是豎直放置的刻度尺的讀數(shù)，單位是厘米。利用上述信息可以求出：物體下落至點時速度大小為______（結果保留3位有效數(shù)字），實驗中物體由點下落至點，動能的增加量約為重力勢能減少量的____%（結果保留2位有效數(shù)字）。12．（12分）如圖甲所示，在“探究功與速度變化的關系”的實驗中，主要過程如下：A．設法讓橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W、……；B．分析紙帶，求出橡皮筋做功使小車獲得的速度v1、v2、v3、……；C．作出W-v圖象；D．分析W-v圖象．如果W-v圖象是一條直線，表明W∝v；如果不是直線，可考慮是否存在W∝v2、W∝v3、W∝等關系．(1)實驗中得到的一條如圖乙所示的紙帶，求小車獲得的速度應選______________（選填“AB”或“CD”）段來計算．(2)關于該實驗，下列說法正確的有_______________A．通過增加橡皮筋的條數(shù)可以使橡皮筋對小車做的功成整數(shù)倍增加B．通過改變小車質量可以改變橡皮筋對小車做的功C．每次實驗中，橡皮筋拉伸的長度必需保持一致D．先接通電源，再讓小車在橡皮筋的作用下彈出(3)在該實驗中，打點計時器正常工作，紙帶足夠長，點跡清晰的紙帶上并沒有出現(xiàn)一段等間距的點，造成這種情況的原因可能是___________．（寫出一條即可）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，質量m1=0.3kg的小車靜止在光滑的水平面上，車長L=2.0m，現(xiàn)有質量m2=0.2kg可視為質點的物塊，以水平向右的速度v0=2m/s從左端滑上小車，最后在車面上某處與小車保持相對靜止。物塊與車面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，取g=10m/s2，求（1）物塊在車面上滑行的時間t；（2）要使物塊不從小車右端滑出，物塊滑上小車左端的速度v不超過多少？（3）物塊仍以水平向右的速度v0=2m/s從左端滑上小車，要使物塊從小車右端滑出，則物塊剛滑上小車左端時需加一個至少多大的水平恒力F?14．（16分）在納米技術中需要移動或修補原子，必須使在不停地做熱運動（速率約幾百米每秒）的原子幾乎靜止下來且能在一個小的空間區(qū)域內停留一段時間，為此已發(fā)明了“激光致冷”的技術。即利用激光作用于原子，使原子運動速率變慢，從而溫度降低。(1)若把原子和入射光子分別類比為一輛小車和一個小球，則“激光致冷”與下述的力學模型相似。如圖所示，一輛質量為m的小車（左側固定一輕質擋板以速度v0水平向右運動；一個動量大小為p。質量可以忽略的小球水平向左射入小車后動量變?yōu)榱?；緊接著不斷重復上述過程，最終小車將停下來。設地面光滑。求：①第一個小球入射后，小車的速度大小v1；②從第一個小球入射開始計數(shù)到小車停止運動，共入射多少個小球?(2)近代物理認為，原子吸收光子的條件是入射光的頻率接近于原子吸收光譜線的中心頻率如圖所示，現(xiàn)有一個原子A水平向右運動，激光束a和激光束b分別從左右射向原子A，兩束激光的頻率相同且都略低于原子吸收光譜線的中心頻率、請分析：①哪束激光能被原子A吸收?并說明理由；②說出原子A吸收光子后的運動速度增大還是減小。15．（12分）CD、EF是水平放置的電阻可忽略的光滑平行金屬導軌，兩導軌距離水平地面高度為H，導軌間距為L，在水平導軌區(qū)域存在方向垂直導軌平面向上的有界勻強磁場（磁場區(qū)域為CPQE），磁感強度大小為B，如圖所示.導軌左端與一彎曲的光滑軌道平滑連接，彎曲的光滑軌道的上端接有一電阻R。將一阻值也為R的導體棒從彎曲軌道上距離水平金屬導軌高度h處由靜止釋放，導體棒最終通過磁場區(qū)域落在水平地面上距離水平導軌最右端水平距離x處。已知導體棒質量為m，導體棒與導軌始終接觸良好，重力加速度為g。求：(1)導體棒兩端的最大電壓U；(2)整個電路中產生的焦耳熱；(3)磁場區(qū)域的長度d。

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】

以原來所有氣體為研究對象，初狀態(tài)：p1=1.0×106Pa，V1=10L，把容器的開關打開，氣體等溫膨脹，末狀態(tài)：p2=1.0×105Pa，設體積為V2，由玻意耳定律得p1V1=p2V2代入數(shù)據(jù)得V2=100L即容器中剩余10L壓強為P0的原來氣體，而同樣大氣壓下氣體的總體積為100L，所以剩下氣體的質量與原來氣體的質量之比等于同壓下氣體的體積之比故ACD錯誤，B正確；

故選B。2、C【解析】

因在行星表面質量為的物體靜止時，彈簧測力計的示數(shù)為，則可知行星表面的重力加速度又對衛(wèi)星：聯(lián)立解得：故選C。3、C【解析】試題分析：振動的周期是0.3s，而頻閃的周期是0.1s，所以在一個周期內有三幅不同的照片；振動的周期是0.3s，則角頻率：，0.1s時刻對應的角度：；0.2s時刻對應的角度：，可知，在0.1s和0.2s時刻小球將出現(xiàn)在同一個位置，都在平衡位置的右側，所以在周期為0.1s的頻閃光源照射下見到圖象可能是C圖．ABD圖都是不可能的．故選C.考點：周期和頻率4、C【解析】

AB．細線與水平細桿接觸瞬間，小球的速度不會突變，但是由與小球做圓周運動半徑變小，由可知，其加速度變大，故A、B錯誤；C．當細線與水平細桿E接觸的一瞬間，對小球a可知，細線中的拉力為對小球b，由牛頓第二定律可得由機械能守恒可得解得故C正確；D．將D、E細桿向左平移相同的一小段距離x，則解得故小球a不會離開地面，故D錯誤；故選C。5、A【解析】試題分析：根據(jù)hν=Em-波長越大，頻率越小，故Hα的頻率最小，根據(jù)E=hν可知Hα對應的能量最小，根據(jù)hν=Em-En可知Hα對應的前后能級之差最小，A正確；Hα的頻率最小，同一介質對應的折射率最小，根據(jù)v=cn可知Hα的傳播速度最大，BC錯誤；【點睛】光的波長越大，頻率越小，同一介質對其的折射率越小，光子的能量越?。?、B【解析】

小磁針靜止時N極方向平行于紙面向下，說明該處的磁場方向向下，因I1在該處形成的磁場方向向上，則I2在該處形成的磁場方向向下，且大于I1在該處形成的磁場，由安培定則可知I2方向垂直紙面向外且I2>I1。故選B。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、BD【解析】

A．同步衛(wèi)星相對于地球靜止，必須為地球赤道面上的同步衛(wèi)星，因為此衛(wèi)星為傾斜軌道，因此不能與地球保持相對靜止;A錯誤；B．由公式可得，因為兩個衛(wèi)星的周期是一樣的，其他常量都相同，所以高度相同;B正確.C．地球的第一宇宙速度是最大的環(huán)繞速度，該衛(wèi)星比近地衛(wèi)星軌道半徑大，所以速度小于第一宇宙速度;C錯誤D．此衛(wèi)星的軌道為傾斜軌道，因此當衛(wèi)星轉一周時，兩次通過赤道;D正確.故選BD。8、ACD【解析】

BC．t＝0時刻波傳播到Q點，Q點起振方向沿y軸負方向，在波傳播過程中各點的起振方向都相同，則M點的起振方向也沿y軸負方向；經過t=0.2s，M點第一次到達波谷，可知波的傳播速度故B錯誤，C正確；A．由圖象可知，波長λ=0.04m，則波的周期，亦即P質點振動的周期頻率為周期的倒數(shù)，即2.5Hz，故A正確；D．0～1s內質點Q振動了2.5個周期，運動的路程s=×8cm＝20cm故D正確；E．波傳播到M點的時間t1＝s＝0.1s則0～1s內質點M振動了2.25個周期，運動的路程故E錯誤。故選ACD。9、CD【解析】由圖象可知，當時，有：F＜0，則桿對小球得作用力方向向下，根據(jù)牛頓第三定律可知，小球對桿的彈力方向向上，故A錯誤；由圖象知，當時，F(xiàn)=0，桿對小球無彈力，此時重力提供小球做圓周運動的向心力，有：，得,由圖象知，當時，F(xiàn)=a，故有，解得：，故B錯誤，C正確；由圖象可知，當時，由，得F=mg，故D正確；故選CD.【點睛】小球在豎直面內做圓周運動，小球的重力與桿的彈力的合力提供向心力，根據(jù)圖象、應用向心力公式、牛頓第二定律分析答題．10、ACD【解析】

AB．若振源在A處，由圖可知，B質點剛好起振，且起振方向向下，則各質點開始振動的方向均向下，所以P質點第一次到達波谷位置需要A正確，B錯誤；C．若振源在A處，P質點比Q質點先到達波谷位置，提前的時間等于波在PQ間傳播的時間C正確；D．同理，若振源在B處，Q質點比P質點先到達波谷位置，提前的時間等于波在QP間傳播的時間D正確；E．介質中質點并不會隨波遷移，只在各自的平衡位置兩側振動，E錯誤。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、1.1695~97均正確【解析】

[1]根據(jù)公式可得[2]同理可得物體有B到C過程中，動能增加量為重力勢能的減少量為動能的增加量約為重力勢能減少量的12、CDACD沒有平衡摩擦力或木板的傾角過大或過小【解析】

（1）由圖知：在AB之間，由于相鄰計數(shù)間的距離不斷增大，而打點計時器每隔0.02s打一個點，所以小車做加速運動．在CD之間相鄰計數(shù)間距相等，說明小車做勻速運動．小車離開橡皮筋后做勻速運動，應選用CD段紙帶來計算小車的速度v．求小車獲得的速度應選CD段來計算；（2）該實驗中利用相同橡皮筋形變量相同時對小車做功相同，通過增加橡皮筋的條數(shù)可以使橡皮筋對小車做的功成整數(shù)倍增加．故A正確，B錯誤；為保證每根橡皮條對小車做功一樣多每次實驗中，橡皮筋拉伸的長度必需保持一致，故C正確；在中學階段，用打點計時器測量時間時，為有效利用紙帶，總是先接通電源后釋放紙帶，故D正確；故選ACD.（3）在該實驗中，打點計時器正常工作，紙帶足夠長，點跡清晰的紙帶上并沒有出現(xiàn)一段等間距的點，造成這種情況的原因可能是沒有平衡摩擦力或木板的傾角過大或過小.【點睛】明確了該實驗的實驗原理以及實驗目的，即可了解具體操作的含義，以及如何進行數(shù)據(jù)處理；數(shù)據(jù)處理時注意數(shù)學知識的應用，本題是考查實驗操作及數(shù)據(jù)處理的方法等問題．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）；（3）F＞1.47N【解析】

（