河北省淶水縣波峰中學2022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。考試結束后，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，圓形磁場區(qū)域內有垂直紙面向外的勻強磁場，三個帶電粒子A、B、C先后從P點以相同的速度沿PO方向射入磁場，分別從a、b、c三點射出磁場，三個粒子在磁場中運動的時間分別用tA、tB、tC表示，三個粒子的比荷分別用kA、kB、kC表示，三個粒子在該磁場中運動的周期分別用TA、TB、TC表示，下列說法正確的是（）A．粒子B帶正電 B．tA＜tB＜tC C．kA＜kB＜kC D．TA＞TB＞TC2．如圖所示，汽車以的速度勻速駛向路口，當行駛至距路口停車線處時，綠燈還有熄滅。由于有人橫向進入路口，該汽車在綠燈熄滅前要停在停車線處，則汽車運動的圖象可能是（）A． B． C． D．3．關于安培力和洛倫茲力，下列說法正確的是（）A．運動電荷在磁場中一定受到洛倫茲力作用B．通電導線在磁場中一定受到安培力作用C．洛倫茲力一定對運動電荷不做功D．安培力一定對通電導線不做功4．下列說法正確的是（）A．放射性元素的半衰期隨溫度的升高而變短B．太陽輻射的能量主要來自太陽內部的核聚變反應C．陰極射線和β射線都是電子流，都源于核外電子D．天然放射現(xiàn)象中放射出的α、β、γ射線都能在磁場中發(fā)生偏轉5．如圖所示，在與水平方向成θ角的勻強電場中有一絕緣光滑細桿，底端固定一帶正電的小球，上端有一帶正電的小環(huán)，在環(huán)由靜止釋放后沿桿向下運動的過程中，下列關于小環(huán)能量變化的說法中正確的是（）A．重力勢能與動能之和增加 B．電勢能與動能之和增加C．機械能守恒 D．動能一定增加6．如圖所示為交流發(fā)電機發(fā)電的示意圖，矩形線圈ABCD面積為S、匝數(shù)為N、整個線圈的電阻為r。在磁感應強度為B的磁場中，線圈繞軸以角速度ω勻速轉動，外電阻為R，線圈的AB邊連在金屬滑環(huán)K上，CD邊連在金屬滑環(huán)L上，線圈在轉動時可以通過滑環(huán)和電刷保持與外電路相連。關于發(fā)電過程中的四個狀態(tài)，下列說法正確的是（）A．線圈轉到圖甲位置時，通過線圈的磁通量為B．線圈轉到圖乙位置時，通過線圈的磁通量的變化率為C．線圈轉到圖丙位置時，外電路中交流電流表的示數(shù)為D．線圈轉到圖丁位置時，AB邊感應電流方向為二、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．關于簡諧運動，以下說法正確的是______。A．在彈簧振子做簡諧運動的回復力表達式中，F(xiàn)為振動物體所受的合外力，k為彈簧的勁度系數(shù)B．物體的速度再次相同時，所經(jīng)歷的時間一定是一個周期C．位移的方向總跟加速度的方向相反，跟速度的方向相同D．水平彈簧振子在簡諧振動中動能和勢能的和是不變的E.物體運動方向指向平衡位置時，速度的方向與位移的方向相反；背離平衡位置時，速度方向與位移方向相同8．關于光的干涉和衍射現(xiàn)象，下列各種說法中正確的是（）A．光的干涉條紋和衍射條紋都是光波疊加的結果B．光可以發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象，所以光是一種波C．干涉和衍射的條紋都是明暗相間的，所以不能通過條紋來判斷是干涉現(xiàn)象還是衍射現(xiàn)象D．通過一個狹縫觀察日光燈可看到彩色條紋是光的衍射現(xiàn)象E.白光通過雙縫后產(chǎn)生的干涉條紋是彩色的，是由于各種色光傳播速度不同9．如圖，水平面內固定有兩根平行的粗糙長直金屬導軌，兩根相同的導體棒AB、CD置于導軌上并與導軌垂直，整個裝置處于豎直方向的勻強磁場中。從t=0時開始，對AB棒施加一與導軌平行的水平外力F，使AB棒從靜止開始向右做加速度大小為a0的勻加速直線運動。導軌電阻不計，兩棒均與導軌接觸良好，最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力。下列關于CD棒的速度v、加速度a、安培力F安和外力F隨時間t變化的關系圖線可能正確的是（）A． B． C． D．10．如圖，從傾角為45°的足夠長斜面頂端垂直于斜面向上拋出一質量為m的物體（可視為質點），物體初速度大小為v，受到水平向右、大小與物體重力相等的水平風力作用，重力加速度為g，不計空氣阻力，從拋出開始計時，下列說法正確的是A．物體距斜面的最遠距離為B．以拋出點所在水平面為零勢能面，物體重力勢能的最大值為C．經(jīng)過時間，物體回到斜面D．物體重力勢能最大時，水平風力的瞬時功率為三、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）某實驗小組測定一電流表的內阻，實驗室提供如下器材：A．待測電流表（量程為，內阻約）；B．電阻箱（最大阻值為）；C．滑動變阻器（最大阻值，額定電流）；D．滑動變阻器（最大阻值，額定電流）;E.電源（電動勢約，內阻不計）；F.開關兩個，導線若干。設計了如圖甲所示的電路圖，實驗步驟如下：①根據(jù)實驗設計的電路圖連接好電路，正確調節(jié)滑動變阻器；②先閉合，使保持斷開狀態(tài)，調節(jié)滑動變阻器滑片的位置，使得待測電流表示數(shù)達到滿偏電流。③保持滑動變阻器滑片的位置不動，閉合，并多次調節(jié)變阻箱，記下電流表的示數(shù)和對應的電阻箱的阻值。④以為縱坐標，為橫坐標作出了圖線，如圖乙所示；⑤根據(jù)圖線的相關數(shù)據(jù)求解電流表的內阻；回答下列問題：(1)實驗中應選擇滑動變阻器_____（填“”或“”），實驗前，先將滑動變阻器滑片移到____（填“”或“”）端；(2)在調節(jié)電阻箱過程中干路電流幾乎不變，則與的關系式為______（用題中所給出物理量的字母表示），根據(jù)圖象中的數(shù)據(jù)求出電流表的內阻_____（結果保留兩位有效數(shù)字）；(3)用這種方法測量出的電流表內阻比電流表內阻的真實值_____（填“偏大”“相等”或“偏小”）。12．（12分）同學們利用西紅柿自制了水果電池，現(xiàn)在通過實驗測量水果電池的電動勢和內阻，(1)甲同學采用圖a測量電路測量水果電池的電動勢，用電壓表測量結果如圖b所示，讀數(shù)為___，測量結果比水果電池電動勢___（選填“偏小”、“偏大”或“相等”）。(2)實驗室可提供以下器材，乙同學設計了電路圖測量水果電池電動勢和內阻。微安表（，內阻為）；電阻箱；開關（一個）；導線若干。①請在虛線框中畫出乙同學設計的電路圖_______（如圖c所示）；②同學們完成了實驗數(shù)據(jù)記錄，通過圖像法來分析數(shù)據(jù)，做出與的圖像如圖d所示，則電源電動勢為___，水果電池的內阻為____。（結果保留三位有效數(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）如圖所示，閉合矩形線框abcd可繞其水平邊ad轉動，ab邊長為x，bc邊長為L、質量為m，其他各邊的質量不計，線框的電阻為R。整個線框處在豎直向上的磁感應強度為B的勻強磁場中?，F(xiàn)給bc邊施加一個方向與bc邊、磁場的方向均垂直的初速度v，經(jīng)時間t，bc邊上升到最高處，ab邊與豎直線的最大偏角為θ，重力加速度取g。求t時間內：（1）線框中感應電動勢的最大值；（2）流過線框導體截面的電量；（3）線框中感應電流的有效值。14．（16分）如圖甲所示，直角坐標系xOy的第一象限內存在沿y軸負方向的勻強電場，電場強度大小為E，在第四象限內有一半徑為R的圓形有界勻強磁場，磁場方向垂直紙面向外，磁場的邊界剛好與x軸相切于A點，A點的坐標為，一個質量為m、電荷量為q的帶正電粒子在A點正上方的P點由靜止釋放，粒子經(jīng)電場加速后從A點進入磁場，經(jīng)磁場偏轉射出磁場后剛好經(jīng)過坐標原點O，勻強磁場的磁感應強度大小為B，不計粒子的重力，求：（1）P點的坐標；（2）若在第三、四象限內、圓形區(qū)域外加上垂直紙面向里的勻強磁場，磁場的磁感應強度大小也為B，如圖乙所示，粒子釋放的位置改為A點正上方點處，點的坐標為，讓粒子在點處由靜止釋放，粒子經(jīng)電場加速后從A點進入磁場，在磁場中偏轉后第一次出磁場時，交x軸于C點，則AC間的距離為多少；粒子從點到C點運動的時間為多少.15．（12分）如圖所示，等腰三角形ABC為一透明材料做成的三棱鏡的橫截面示意圖，，AC邊長為，M、N分別為AC、BC的中點。一平行AB的細光束從M點射入棱鏡，經(jīng)AB面反射一次后從N點射出，光在真空中的傳播速度用表示，求光在透明材料內傳播所用的時間。

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】

根據(jù)題意做出ABC三種粒子在磁場中的運動軌跡如圖所示，A．根據(jù)左手定則，可以判斷B粒子帶的電荷為負電荷，A錯誤；C．由圖可知，三粒子做圓周運動的半徑C最大，A最小，根據(jù)又粒子的速度都相等，所以比荷的大小關系是：kA＞kB＞kC，故C錯誤；D．根據(jù)周期公式及比荷的大小關系可知：TC＞TB＞TA，故D錯誤；B．由圖，ABC三個粒子形成的圖象在磁場區(qū)域留下的弧長C最長，A最短，而三個粒子的速度相同，根據(jù)，所以有：tA＜tB＜tC，故B正確。故選B。2、C【解析】

要使汽車停在停車線處，則圖線與坐標軸所圍圖形的面積應剛好等于35m。A、B選項的面積明顯均小于30m，D選項的面積為25m，而C選項的面積介于20m到40m之間。根據(jù)排除法，只有C正確。故選C。3、C【解析】

A．運動電荷在磁場中運動，若速度方向與磁場方向平行，則不受洛倫茲力作用，選項A錯誤；B．通電導線在磁場中，若電流方向與磁場方向平行，則不受安培力作用，選項B錯誤；C．由于洛倫茲力方向垂直于運動電荷的速度方向，根據(jù)功的定義可知，洛倫茲力對運動電荷不做功，選項C正確；D．安培力方向與通電導線垂直，可以對通電導線做功，從而把電能轉化為機械能，選項D錯誤。故選C。4、B【解析】

A．半衰期是原子核本身具有的屬性，與外界條件無關，A錯誤；B．太陽輻射的能量主要來自太陽內部的核聚變反應（熱核反應），B正確；C．陰極射線是核外電子，β射線是原子核內中子轉化為質子時放出的電子，C錯誤；D．三種射線中γ射線（高頻電磁波）不帶電，所以不能在磁場中發(fā)生偏轉，D錯誤。故選B。5、B【解析】

ABC．在環(huán)由靜止釋放后沿桿向下運動的過程中，受向下的重力、斜向上的電場力和豎直向上的庫侖力，因電場力和庫侖力對環(huán)都做負功，可知環(huán)的機械能減??；而環(huán)的動能、重力勢能和電勢能之和守恒，則因電勢能變大，則重力勢能與動能之和減?。灰蛑亓菽軠p小，則電勢能與動能之和增加；選項AC錯誤，B正確；D．環(huán)下滑過程中一定存在一個重力、電場力、庫侖力以及桿的彈力的四力平衡位置，在此位置時環(huán)的速度最大，動能最大，則環(huán)下滑時動能先增加后減小，選項D錯誤；故選B。6、D【解析】

A．線圈轉到圖甲位置時，通過線圈的磁通量為，與匝數(shù)無關，A錯誤；B．線圈轉到圖乙位置時，感應電動勢解得磁通量的變化率B錯誤；C．電流表示數(shù)顯示的為有效值C錯誤；D．線圈轉到圖丁位置時，根據(jù)楞次定律可知線框中的電流為，D正確。故選D。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、ADE【解析】

A．簡諧運動的回復力表達式為，對于彈簧振子而言，F(xiàn)為振動物體所受的合外力，k為彈簧的勁度系數(shù)，故A正確；B．一個周期內有兩次速度大小和方向完全相同，故質點速度再次與零時刻速度相同時，時間可能為一個周期，也可能小于一個周期，故B錯誤；C．位移方向總跟加速度方向相反，而質點經(jīng)過同一位置，位移方向總是由平衡位置指向質點所在位置，而速度方向兩種，可能與位移方向相同，也可能與位移方向相反，故C錯誤；D．水平彈簧振子在簡諧振動時，只有彈簧的彈力做功，系統(tǒng)的機械能守恒，則動能和勢能的和是不變，故D正確；E．回復力與位移方向相反，故加速度和位移方向相反；但速度可以與位移相同，也可以相反；物體運動方向指向平衡位置時，速度的方向與位移的方向相反；背離平衡位置時，速度方向與位移方向相同；故E正確。故選ADE。8、ABD【解析】

A．干涉條紋是兩列頻率相同、相位和振動情況相同的光波疊加，衍射條紋是從單縫通過的兩列或多列頻率相同的光波疊加，故A正確；B．干涉和衍射是波的特有現(xiàn)象，光可以發(fā)生干涉衍射現(xiàn)象，光是波，故B正確；C．干涉和衍射都產(chǎn)生明暗相間的條紋，但干涉條紋的寬度是相等的，而衍射條紋寬度不等，中央最寬，故C錯誤；D．通過狹縫觀察日光燈看到彩色條紋是單縫衍射現(xiàn)象，故D正確；D．白光是由各種不同顏色的單色光組成的復色光，光的顏色由頻率決定，不同單色光，頻率不同，在真空中傳播速度相同，故E錯誤。故選ABD。9、BD【解析】

A．因金屬棒與導軌之間有摩擦力，可知開始時導體棒CD的速度為零，當所受的安培力等于最大靜摩擦力時才開始運動，故A錯誤；B．開始時，CD棒的速度為零，加速度為零；當CD開始運動后加速度從0開始逐漸變大，與AB的速度差逐漸變大，則回路中感應電流逐漸變大，導體棒所受的向右的安培力逐漸變大，加速度逐漸變大，當CD的加速度與AB加速度相等時，兩棒的速度差保持不變，安培力保持不變，加速度保持不變，故B正確；C．在開始CD棒不動時，安培力即安培力隨時間成正比關系增加；當CD開始運動后，導體棒所受的向右的安培力逐漸變大，但非線性增加，最后保持不變，故C錯誤；D．對AB外力開始時CD加速度為零，AB加速度為a=a0，則此時外力F隨時間t線性增加；當CD開始運動后加速度從0開始逐漸變大，導體棒AB所受的向左的安培力逐漸變大，但非線性增加，最后保持不變，故D正確。故選BD。10、BD【解析】

AC．根據(jù)題意可知，物體受豎直向下的重力和與重力等大的水平向右的風力，則物體受到的合外力沿著斜面向下，與初速度方向相互垂直，物體做類平拋運動，無法落在斜面上，并且離斜面的距離越來越遠，故AC錯誤；

B．物體在豎直方向上上升的最大高度為則重力勢能的最大值為故B正確；

D．物體重力勢能最大時，豎直方向的速度為0，所用時間為水平方向的速度為所以水平風力的瞬時功率為故D正確。

故選BD。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、偏小【解析】

(1)[1]．電流表滿偏時電路中的總電阻為所以滑動變阻器的電阻不能小于，滑動變阻器選擇；[2]．實驗前，先將滑動變阻器連入電路中的電阻調至最大，所以滑片應移到端。(2)[3]．因為電流表滿偏時在調節(jié)電阻箱過程中干路電流幾乎不變有整理得[4]．由圖象得圖線斜率由表達式可得其中，解得(3)[5]．電流表內阻根據(jù)求得，閉合后，電路中的總電阻略有減小，所以干路電流稍微增大，即大于滿偏電流，而用來計算內阻時仍用，所以測量值比真實值偏小。12、偏?。ň桑窘馕觥?/p>

(1)[1]電壓表的最小分度為0.1V，由圖可知，電壓表的讀數(shù)為0.71V，由于誤差0.71V－