2022届山西省太原市五十三中高三第五次模拟考试物理试卷含解析

1、2021-2022学年高考物理模拟试卷考生请注意：1答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、一理想自耦变压器如图所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a、b间作为原线圈，通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈，副线圈两端连有一电阻R在a、b间输入电压为

2、Ul的交变电压时，c、d间的电压为U2，在将滑动触头从图中M点逆时针旋转到N点的过程中AU2有可能大于UlBU1、U2均增大CUl不变、U2增大Da、b间输入功率不变2、如图所示为某质点做匀变速运动的位移时间（xt）图象，t4s时图象的切线交时间轴于t2s处，由此可知，t0时刻质点的速度大小为（ ）A0B0.25m/sC0.5m/sD1m/s3、某理想自耦变压器接入电路中的示意图如图甲所示，图乙是其输入电压u的变化规律已知滑动触头在图示位置时原、副线圈的匝数比为，电阻下列说法正确的是A通过R的交流电的频率为100 HzB电流表A2的示数为C此时变压器的输入功率为22 WD将P沿逆时针方向移动一

3、些，电流表A1的示数变小4、2018年2月2日，“张衡一号”卫星成功发射，标志着我国成为世界上少数拥有在轨运行高精度地球物理场探测卫星的国家之一。“张衡一号”可以看成运行在离地高度约为500km的圆轨道上。该卫星在轨道上运行时（）A周期大于地球自转的周期B速度大于第一宇宙速度C向心加速度大于同步卫星的向心加速度D加速度大于地球表面的重力加速度5、基于人的指纹具有终身不变性和唯一性的特点，发明了指纹识别技术目前许多国产手机都有指纹解锁功能，常用的指纹识别传感器是电容式传感器，如图所示指纹的凸起部分叫“嵴”，凹下部分叫“峪”传感器上有大量面积相同的小极板，当手指贴在传感器上时，这些小极板和正对的皮

4、肤表面部分形成大量的小电容器，这样在嵴处和峪处形成的电容器的电容大小不同此时传感器给所有的电容器充电后达到某一电压值，然后电容器放电，电容值小的电容器放电较快，根据放电快慢的不同，就可以探测到嵴和峪的位置，从而形成指纹图象数据根据文中信息，下列说法正确的是( )A在峪处形成的电容器电容较大B在峪处形成的电容器放电较慢C充电后在嵴处形成的电容器的电荷量大D潮湿的手指头对指纹识别绝对没有影响6、如图所示，两根粗细不同，两端开口的直玻璃管A和B竖直插入同一水银槽中，各用一段水银柱封闭着一定质量温度相同的理想气体，气柱长度，水银柱长度，今使封闭空气降低相同的温度（大气压保持不变），则两管中空气柱上方水

5、银柱的移动情况是（）A均向下移动，A管移动较少B均向下移动，A管移动较多C均向下移动，两管移动的一样多D水银柱的移动距离与管的粗细有关二、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、如图半径为R的内壁光滑圆轨道竖直固定在桌面上，一个可视为质点的质量为m的小球静止在轨道底部A点。现用小锤沿水平方向快速击打小球，使小球在极短的时间内获得一个水平速度后沿轨道在竖直面内运动。当小球回到A点时，再次用小锤沿运动方向击打小球，通过这两次击打，小球才能运动到圆轨道的最高点。已知小球在运动过程中

6、始终未脱离轨道，在第一次击打过程中小锤对小球做功W1，第二次击打过程中小锤对小球做功W2。若两次击打过程中小锤对小球做功全部用来增加小球的动能，则的值可能是（）ABC1D28、下列说法正确的是（）A能量耗散从能量角度反映出自然界的宏观过程具有方向性B无论科学技术怎样发展，热量都不可能从低温物体传到高温物体C晶体在熔化过程中要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变D对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热E.悬浮在液体中的颗粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈9、如图所示，圆形区域直径MN上方存在垂直于纸面向外的匀强磁场，下方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小相同。

7、现有两个比荷相同的带电粒子a、b，分别以v1、v2的速度沿图示方向垂直磁场方向从M点入射，最终都从N点离开磁场，则（ ）A粒子a、b可能带异种电荷B粒子a、b一定带同种电荷Cv1:v2可能为2:1Dv1:v2只能为1:110、如图，理想变压器上接有3个完全相同的灯泡，其中1个灯泡与原线圈串联，另外2个灯泡并联后接在副线圈两端。已知交流电源的电压usin100t（V），3个灯泡均正常发光，忽略导线电阻，则变压器（ ）A副线圈电压的频率为100HzB原线圈两端的电压为12VC原副线圈的电流比为21D原副线圈的匝数比为21三、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

8、演算过程。11（6分）某实验小组用如图甲所示的实验装置测定小木块与长木板间的动摩擦因数，主要实验操作如下：先将右端有固定挡板的长木板水平放置在实验桌面上，再将安装有遮光条的小木块用跨过长木板左端定滑轮的细绳与钩码相连接，保持桌面上细绳与长木板平行；光电门B固定在离挡板较远的位置，光电门A移到光电B与挡板之间的某一位置，使小木块从紧靠挡板的位置由静止释放；用跟两光电门相连接的数字计时器记录遮光条通过光电门A的时间t1，遮光条通过光电门B的时间t2以及小木块从光电门A运动到光电门B的时间t；改变光电门A的位置，重复以上操作，记录多组t1，t2和t值。请回答以下几个问题：(1)用游标卡尺测量遮光条的

9、宽度d如图乙所示，则d=_cm；(2)实验测得遮光条经过光电门2的时间t2保持不变，利用图象处理实验数据，得到如图丙所示的图象，其中图象纵轴截距为b，横轴截距为c。实验测得钩码和木块的质量分别为m和M，已知当地重力加速度为g，则动摩擦因数_。12（12分）在没有电压表的情况下，某物理小组借助于一个阻值R015 ，最大阻值50的滑动变阻器和两个电流表及一个不计内阻、电动势E6V的电源，成功测出了一个阻值大约为几十欧姆的电阻阻值，实验电路如图甲所示，若你为该小组成员，请完善探究步骤：(1)现有四只可供你选择的电流表：A电流表（00.3 A，内阻为5.0 ） B电流表（03 mA，内阻为2.0 ）C

10、电流表（03 mA，内阻未知） D电流表（00.6 A，内阻未知）则电流表A1你会选_；电流表A2你会选_。（填器材前的字母）(2)滑动变阻器的阻值变化则电流表A2的示数也随之发生变化，表示接入电路的滑动变阻器长度，表示电流表A2的示数，则下列四个选项中能正确反映这种变化关系的是_。(3)该课外活动小组利用图甲所示的电路，通过改变滑动变阻器接入电路中的阻值，得到了若干组电流表A1、A2的示数I1、I2，然后在坐标纸上描点、连线，得到的I1I2图线如图乙所示，由图可知，该待测电阻Rx的阻值为_（结果保留三位有效数字）。这样测得的Rx的阻值有无系统误差_。（填有或无）四、计算题：本题共2小题，共2

11、6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）光滑水平面上放着质量mA=1 kg的物块A与质量mB=2 kg的物块B，A与B均可视为质点，A靠在竖直墙壁上，A、B间夹一个被压缩的轻弹簧（弹簧与A、B均不拴接），用手挡住B不动，此时弹簧弹性势能Ep=49 J在A、B间系一轻质细绳，细绳长度大于弹簧的自然长度，如图所示放手后B向右运动，绳在短暂时间内被拉断，之后B冲上与水平面相切的竖直半圆光滑轨道，其半径R=0.5 m，B恰能到达最高点Cg取10 m/s2，求：（1）绳拉断后B的速度vB的大小；（2）绳拉断过程绳对B的冲量I的大小；（3）绳拉断过程绳

12、对A所做的功W14（16分）如图所示，一个初速为零、带电量为e、质量为m的正离子，被电压为U的电场加速后，经过一段匀速直线运动，垂直于边界MN进入磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的水平宽度为d（忽略粒子所受重力），求：(1)离子在磁场中做圆周运动的半径R；(2)离子在磁中运动的时间15（12分）某研究性学习小组在实验室进行了测定金属电阻率的实验，实验操作如下：(1)检查螺旋测微器零位线是否准确，若测微螺杆和测砧紧密接触时，螺旋测微器的示数如图甲所示，则用该螺旋测微器测金属丝直径时，测量结果将_（选填“偏大”或“偏小”），这属于_（选填“系统误差”或“偶然误差”）。(2)若用如图乙所示的电路测金属

13、丝Rx的电阻，测量误差主要来源于_，它将导致测量的金属丝电阻率_（选填“偏大”或“偏小”）。(3)为了更准确地测量金属丝的电阻，该学习小组对电路进行了改进，选择了一个与金属丝电阻差不多的已知阻值的电阻R，接入如图丙所示的电路。实验时，单刀双掷开关接位置1时，电流表示数为I1，电压表示数为U1；单刀双掷开关接位置2时，电流表示数为I2，电压表示数为U2，根据以上测量数据可知金属丝电阻的表达式为Rx=_。另外，实验中不仅能得到金属丝电阻的准确值，还可以测出电流表的内阻，电流表的内阻RA=_。（均用题中所给字母表示）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

14、，只有一项是符合题目要求的。1、C【解析】A、根据变压器的电压关系有，由于n2n1，所以U2U1，故A错误B、C、当滑动触头M顺时针转动时，即n2减小时，输入电压U1由发电机决定不变，电压应该减小即降低，B错误、C正确D、因负载不变，故输出功率减小，则变压器的输入功率变小，D错误故选A【点睛】自耦变压器的原理和普通的理想变压器的原理是相同的，电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，根据基本的规律分析即可2、A【解析】由图象可知，=4s时质点的速度m/s=3m/s求得.A0，与结论相符，选项A正确；B0.25m/s，与结论不相符，选项B错误；C0.5m/s，与结论不相符，选项C错误；D1m/s，与结

15、论不相符，选项D错误；故选A.3、C【解析】由图乙可知，该交流电的周期为T=0.02s，其频率为50 Hz，选项A错误；变压器初级输入电压的有效值 ,次级电压：，则电流表A2的示数为，选项B错误；变压器的次级功率为： ，则此时变压器的输入功率为22 W，选项C正确；将P沿逆时针方向移动一些，则次级匝数增加，次级电压变大，则电流表A1的示数变大，选项D错误。故选C.4、C【解析】A卫星运行轨道离地高度远小于同步卫星的高度，根据得可知其周期小于同步卫星的周期，地球同步卫星的周期与地球自转周期相同，故其周期小于地球自转的周期，故A错误；B根据得可知其速度小于第一宇宙速度，故B错误；CD由于“张衡一号

16、”卫星的半径小于同步卫星的半径，则根据可知其加速度小于地球表面的重力加速度，大于同步卫星的向心加速度，故C正确，D错误。故选C。5、C【解析】根据电容的决定式分析d改变时电容的变化以及电荷量的多少；根据电荷量的多少分析放电时间长短【详解】A根据电容的计算公式可得，极板与指纹峪(凹下部分)距离d大，构成的电容器电容小，故A错误；BC传感器给所有的电容器充电后达到某一电压值，然后电容器放电，所以所有的电容器电压一定，根据可知，极板与指纹沟(凹的部分，d大，电容小)构成的电容器充上的电荷较少，所以在峪处形成的电容器放电过程中放电时间短，放电快；反之，在嵴处形成的电容器电容大，电荷量大，放电时间长，故

17、C正确，B错误；D湿的手与传感器之间有水填充，改变了原来匹配成平行板电容器的电容，所以会影响指纹解锁，故D错误6、A【解析】D因为大气压保持不变，封闭空气柱均做等压变化，放封闭空气柱下端的水银面高度不变，根据盖一吕萨克定律，可得则即化简得则空气柱长度的变化与玻璃管的粗细无关，D错误；ABC因A、B管中的封闭空气柱初温T相同，温度的变化也相同，则与H成正比。又，所以，即A、B管中空气柱的长度都减小，水银柱均向下移动，因为，所以所以A管中空气柱长度减小得较少，A正确，BC错误。故选A。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

18、的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、AB【解析】第一次击打后球最多到达与球心O等高位置，根据功能关系，有W1mgR两次击打后可以到轨道最高点，根据功能关系，有W1+W2-2mgR=在最高点，有mg+FN=mg联立解得W1mgRW2mgR故故AB正确，CD错误。故选AB。8、ADE【解析】A根据热力学第二定律可知，宏观自然过程自发进行是有其方向性，能量耗散就是从能量的角度反映了这种方向性，故A正确。B热量可以从低温物体传到高温物体，比如空调制冷，故B错误。C晶体在熔化过程中要吸收热量，温度不变，内能增大，故C错误。D对于一定质量的气体，如果压强不变，体积增大，根据理想气体状态方程可

19、知，温度升高，内能增大，根据热力学第-定律可知，气体对外做功，它-定从外界吸热，故D正确。E布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的，颗粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈，故E正确。故选ADE。9、BC【解析】AB两粒子都从M点入射从N点出射，则a粒子向下偏转，b粒子向上偏转，由左手定则可知两粒子均带正电，故A错误，B正确；CD设磁场半径为R，将MN当成磁场的边界，两粒子均与边界成45入射，由运动对称性可知出射时与边界成45，则一次偏转穿过MN时速度偏转90；而上下磁场方向相反，则两粒子可以围绕MN重复穿越，运动有周期性，设a粒子重复k次穿过MN，b粒子重复n次穿过MN，由

20、几何关系可知()()由洛伦兹力提供向心力，可得而两个粒子的比荷相同，可知如，时，如，时，则v1:v2可能为1:1或2:1，故C正确，D错误。故选BC。10、BD【解析】A根据交流电源的电压usin100t（V），可知角速度为：rad/s，则频率为： 50HzA错误；CD设每只灯的额定电流为I，额定电压为U，因并联在副线圈两端的两只小灯泡正常发光，所以副线圈中的总电流为2I，原副线圈电流之比为1：2，根据原副线圈中电流之比与匝数成反比得原、副线圈的匝数之比为：故C错误，D正确；B根据电压与匝数成正比：得原线圈两端电压为：根据闭合电路欧姆定律得交流电源电压为：该交流电的最大值为V，则有效值为18V

21、，所以3U=18V则灯泡的额定电压为6V，原线圈两端得电压等于2U=12V，B正确；故选BD。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、1.010 【解析】(1)1遮光条宽度：d=10mm+20.05mm=10.10mm=1.010cm.(2)2设小木块运动的加速度为a，由题知：解得：结合图象可以得到：解得：根据牛顿第二定律得：mgMg=（m+M）a结合，解得： 。12、A D D 46.6（45.0-50.0均可） 无 【解析】(1)12由于在该实验电路中没有电压表，所以要将定值电阻R0和电流表改装成电压表使用，因此电流表A1的内阻应已知，

22、通过该电流表的最大电流约为：A1应选用A电流表由于电流表A2的内阻不是必须要知道的，其量程要大于电流表A1的量程，所以电流表A2应选择D电流表(2)3流经电流表A2的电流为电路中的总电流，设滑动变阻器单位长度的电阻为r，则有又因为R0、Rx、RA1、RA2等均为定值，令，则上式可变为由数学关系可知，D正确，故选D(3)45根据图示电路图，由欧姆定律可知（R0+RA1）I1=Rx（I2-I1）整理可得而即题图中I1-I2图线的斜率，由图可知解得Rx=46.6由于实验中考虑到了电流表内阻，则这样测得的Rx的阻值无系统误差。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）vB=5m/s（2）4