陕西省西安市长安一中2021-2022学年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请考生注意：1请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用05毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2答题前，认真阅读答题纸上的注意事项，按规定答题。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、某同学投篮时将篮球从同一位置斜向上抛出，其中有两次篮球垂直撞在竖直放置的篮板上，篮球运动轨迹如图所示，不计空气阻力，关于篮球从抛出到撞击篮板前，下列说法正确的是（ ） A两次在空中的时间可能相等B两次碰的篮板的速度一定相等C两次抛出的

2、初速度竖直分量可能相等D两次抛出的初动能可能相等2、如图所示为氢原子的能级图，用某种频率的光照射大量处于基态的氢原子，结果受到激发后的氢原子能辐射出三种不同频率的光子，让辐射出的光子照射某种金属，结果有两种频率的光子能使该金属发生光电效应，其中一种光子恰好能使该金属发生光电效应，则打出的光电子的最大初动能为（）A0 B1.89eV C10.2eV D12.09eV3、如图所示，物体A放在斜面体B上，A恰能沿斜面匀速下滑，而斜面体B静止不动若沿斜面方向用力向下拉物体A，使物体A沿斜面加速下滑，则此时斜面体B对地面的摩擦力A方向水平向左B方向水平向右C大小为零D无法判断大小和方向4、北斗卫星导航系

3、统（BDS）是我国自行研制的全球卫星导航系统。如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动，a是地球同步卫星，则（）A卫星a的角速度小于c的角速度B卫星a的加速度大于c的加速度C卫星a的运行速度大于第一宇宙速度D卫星b的周期小于c的周期5、有一个变压器，当输入电压为220 V时输出电压为12 V，某同学在实验过程中发现此变压器副线圈烧坏了，于是他从变压器上拆掉烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈作为副线圈（如图所示），然后将原线圈接到110 V交流电源上，将交流电流表与100的固定电阻串联后接在新绕的5匝线圈两端，这时电流表的示数为5 mA。该同学

4、按理想变压器分析，求出了该变压器副线圈的匝数。你认为该变压器原来的副线圈匝数应为（）A2200B1100C60D306、对磁现象的研究中有一种“磁荷观点”人们假定，在N极上聚集着正磁荷，在S极上聚集着负磁荷由此可以将磁现象与电现象类比，引入相似的概念，得出一系列相似的定律例如磁的库仑定律、磁场强度、磁偶极矩等在磁荷观点中磁场强度定义为：磁场强度的大小等于点磁荷在该处所受磁场力与点磁荷所带磁荷量的比值，其方向与正磁荷在该处所受磁场力方向相同若用H表示磁场强度，F表示点磁荷所受磁场力，qm表示磁荷量，则下列关系式正确的是（ ）AF=BH=CH=FqmDqm=HF二、多项选择题：本题共4小题，每小题

5、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、如图所示，绝缘细线相连接的A、B两带电小球处于在竖直向下的匀强电场中，在外力F作用下沿竖直方向匀速向上运动，A、B两球质量均为m，均带正+q（q0）的电荷，场强大小E=，某时刻突然撤去外力F，则下列说法正确的是（）AF的大小为4mgBF撤去的瞬间，A球的加速度小于2gCF撤去的瞬间，B球的加速度等于2gDF撤去的瞬间，球A、B之间的绳子拉力为零8、下列说法正确的是（ ）A石墨和金刚石都是晶体，木炭是非晶体B一定质量的理想气体经过等容过程，吸收热量，其内能不一定增加C足

6、球充足气后很难压缩，是因为足球内气体分子间斥力作用的结果D当液体与大气相接触时，液体表面层内的分子所受其他分子作用力的合力总是指向液体内部E.气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数和气体温度有关9、如图所示，正三角形abc的三个顶点处分别放置三个等量点电荷，af垂直bc，e点为三角形的中心。若b、c两点处的电荷产生的电场在a点处的合场强大小为E，则（）Aa、c两点处的电荷产生的电场在b点处的合场强大小也为EBa、b、c三点处的电荷产生的电场在e点处的合场强大小为3ECe点的电势高于f点的电势D将负电荷从e点移到f点，电势能减小10、已知与长直通电导线距离为r处的磁

7、感应强度大小为，其中I为导线中的电流，k为常数。在ABC=120的等腰三角形的三个顶点处各有一条长直通电导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流I，电流方向如图所示。其中O点为AC边的中点，D点与B点关于AC边对称。现将另外一根通电导体棒垂直于纸面放在O点时，其受到的安培力的大小为F。若将该导体棒垂直于纸面放到D点，电流大小和方向与在O点时一致，则此时该导体棒受到的安培力（）A方向与在O点受到的安培力方向相同B方向与在O点受到的安培力方向垂直C大小为FD大小为2F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（6分）某同学设计了如图所示的装置

8、来探究加速度与力的关系。弹簧秤固定在一合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接。在桌面上画出两条平行线MN 、PQ，并测出间距d。开始时让木板置于MN处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧秤的示数F0 ，以此表示滑动摩擦力的大小。再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数F1，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到P Q处的时间t。则：(1)木板的加速度可以用d、t表示为a_ 。(2)改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧秤示数F1的关系。下列图像能表示该同学实验结果的是_ 。(3)用加水的方

9、法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是_。A可以改变滑动摩擦力的大小B可以更方便地获取多组实验数据C可以比较精确地测出滑动摩擦力的大小D可以获得更大的加速度以提高实验精度12（12分）某同学现要利用气垫导轨来研究匀变速直线运动规律，其实验装置如图甲所示，其实验步骤如下：用游标卡尺测出挡光片的宽度d。按图甲安装好器材，并调节好气垫导轨，使气垫导轨处于水平位置。然后用跨过轻质定滑轮的轻绳一端与钩码相连，另一端与滑块相连，再将滑块置于气垫导轨的左端，并用手按住滑块不动；调整轻质滑轮，使轻绳处于水平位置；从气垫导轨上的刻度尺上读出滑块与光电门之间的距离s（钩码到地面的高度大于滑块与光电门之间的

10、距离），同时记下滑块的初始位置；由静止释放滑块，用光电门测出挡光片经过光电门的时间t；将滑块重新置于初始位置，保持滑块所挂的钩码个数不变，改变光电门的位置从而改变滑块与光电门之间的距离s，多次重复步骤再次实验，重物到地面的高度大于滑块与光电门之间的距离；整理好多次实验中得到的实验数据。回答下列问题：(1)挡光片的宽度测量结果，游标卡尺的示数如图乙所示，其读数为d=_cm；(2)滑块在运动过程中的加速度a可根据匀变速运动的规律_来求；(3)据实验数据最后得到了如图丙所示的图像，由图像可求得滑块运动时的加速度a=_m/s2。（取g=10m/s2，结果保留三位有效数字）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）如图所示是个游乐场地，半径为的光滑四分之一圆弧轨道与长度为的水平传送带平滑连接，传送带沿顺时针方向匀速运动，速度大小为，传送带端靠近倾角为30的足够长斜面的底端，二者间通过一小段光滑圆弧（图中未画出）平滑连接，滑板与传送带和斜面间相对运动时的阻力分别为正压力的和。某少年踩着滑板从点沿圆弧轨道由静止滑下，到达点时立即向前跳出。该少年离开滑板后，滑板以的速度返回，少年落到前方传送带上随传送带一起匀速运动的相同滑板上，然后一起向前运动，此时滑板与点的距离为。已知少年的质量是滑板质量的9倍，不计滑板的长度以及

12、人和滑板间的作用时间，重力加速度，求：(1)少年跳离滑板时的速度大小；(2)少年与滑板到达传送带最右侧端的速度大小；(3)少年落到滑板上后至第一次到达斜面最高点所用的时间（结果保留两位小数）。14（16分）如图甲，两个半径足够大的D形金属盒D1、D2正对放置，O1、O2分别为两盒的圆心，盒内区域存在与盒面垂直的匀强磁场。加在两盒之间的电压变化规律如图乙，正反向电压的大小均为Uo，周期为To，两盒之间的电场可视为匀强电场。在t=0时刻，将一个质量为m、电荷量为q（q0）的粒子由O2处静止释放，粒子在电场力的作用下向右运动，在时刻通过O1.粒子穿过两D形盒边界M、N时运动不受影响，不考虑由于电场变

13、化而产生的磁场的影响，不计粒子重力。(1)求两D形盒边界M、N之间的距离；(2)若D1盒内磁场的磁感应强度，且粒子在D1、D2盒内各运动一次后能到达 O1，求D2盒内磁场的磁感应强度；(3)若D2、D2盒内磁场的磁感应强度相同，且粒子在D1、D2盒内各运动一次后在t= 2To时刻到达Ol，求磁场的磁感应强度。15（12分）如图所示，水平放置的两平行金属板间存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场。已知两板间的电势差为U，距离为d；匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。一质量为m、电荷量为q的带电粒子从A点沿水平方向射入到两板之间，恰好沿直线从M点射出；如果撤去磁场，粒子从N点射出。M、N两点间

14、的距离为h。不计粒子的重力。求：（1）匀强电场场强的大小E；（2）粒子从A点射入时的速度大小v0；（3）粒子从N点射出时的动能Ek。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，只有一项是符合题目要求的。1、D【解析】A将篮球的运动逆向处理，即为平抛运动，由图可知，第二次运动过程中的高度较小，所以运动时间较短，故A错误；B篮球的运动逆向视为平抛运动，则平抛运动在水平方向做匀速直线运动，水平射程相等，但第二次用的时间较短，故第二次水平分速度较大，即篮球第二次撞篮板的速度较大，故B错误；C篮球的运动逆向视为平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，由可知，第二次

15、抛出时速度的竖直分量较小，故C错误；D由于水平速度第二次大，竖直速度第一次大，根据速度的合成可知，抛出时的速度大小不能确定，有可能相等，所以两次抛出的初动能可能相等，故D正确；故选D。2、B【解析】由题可知，某种频率的光照射处于基态的氢原子后，处于激发态的氢原子能辐射出三种不同频率的光子，表面氢原子激发后处于n=3的激发态，辐射出的光子中，两种频率较高的光子能量为hv1=E3E1=12.09eV，hv2=E2E1=10.2eV，由于这两种光子中有一种光子恰好能使该金属发生光电效应，由此可知，该金属的逸出功为10.2 eV，则打出的光电子的最大初动能为Ek=12.09 eV10.2 eV=1.8

16、9 eV，故B正确，ACD错误。故选B。【点睛】解决本题的关键知道能级间吸收或辐射的光子能量等于两能级间的能级差，掌握光电效应方程，并能灵活运用。3、C【解析】由题物体A恰能在斜面体上沿斜面匀速下滑时，斜面对物体A的作用力竖直向上，与物体A的重力平衡。物体A对斜面的力竖直向下，斜面不受地面的摩擦力作用。此时斜面体受到重力、地面的支持力、物体对斜面的压力和沿斜面向下的滑动摩擦力。若沿平行于斜面的方向用力F向下拉此物体A，使物体A加速下滑时，物体A对斜面的压力没有变化，则对斜面的滑动摩擦力也没有变化，所以斜面体的受力情况没有改变，则地面对斜面体仍没有摩擦力，即斜面体受地面的摩擦力为零。A.方向水平

17、向左。与上述结论不符，故A错误； B.方向水平向右。与上述结论不符，故B错误； C.大小为零。与上述结论相符，故C正确； D.无法判断大小和方向。与上述结论不符，故D错误。故选：C。4、A【解析】万有引力提供向心力A由可知，卫星a的角速度小于c的角速度，选项A正确；B由可知，卫星a的加速度小于c的加速度，选项B错误；C由可知，卫星a的运行速度小于第一宇宙速度，选项C错误；D由可知，卫星b的周期大于c的周期，选项D错误；故选A。5、C【解析】由题意可知当新绕5匝线圈后，原线圈接到110 V交流电源上，新绕线圈电流为5mA，则新绕线圈的电压为U2=IR=510-3100V=0.5V根据原副线圈电压

18、值比等于匝数比可知U1U2=n1n2可得原线圈的匝数为n1=U1U2n2=1100.55匝=1100匝又因为当副线圈没有损坏输入电压为220V时输出电压为12 V，可得U1U2=n1n2可得该变压器原来的副线圈匝数应为n2=U2n1U1=121100220匝=60匝故C正确，ABD错误。故选C。6、B【解析】试题分析：根据题意在磁荷观点中磁场强度定义为：磁场强度的大小等于点磁荷在该处所受磁场力与点磁荷所带磁荷量的比值，其方向与正磁荷在该处所受磁场力方向相同，所以有故选B。【名师点睛】磁场强度的大小等于点磁荷在该处所受磁场力与点磁荷所带磁荷量的比值，运用类比思想，类比电场强度的定义公式列式分析即

19、可二、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、ACD【解析】A对整体进行分析：F=2mg+2Eq且E=解得F=4mg故A正确；BCF撤去的瞬间，对整体进行分析2mg+2Eq=2maAB且E=解得aAB=2g故B错，C正确；DF撤去的瞬间，由于aAB=2g，可知球A、B之间的绳子拉力为零，故D正确。故选ACD。8、ADE【解析】A石墨和金刚石都是晶体，木炭是非晶体，A正确；B根据可知，一定质量的理想气体经过等容过程，吸收热量，则，即其内能一定增加，B错误；C足球充气后很难压缩，

20、是因为足球内大气压作用的结果，C错误；D由于表面张力的作用，当液体与大气相接触时，液体表面层内的分子所受其它分子作用力的合力总是沿液体的表面，即表面形成张力，合力指向内部，D正确；E气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数和气体温度有关，E正确。故选ADE。9、AC【解析】A设点电荷的电量为q，三角形的边长为L，已知b、c两点处的电荷产生的电场在a点处的合场强大小为E，b、c两点处的电荷在a点处产生的场强大小相等，夹角为，故b、c两点处的电荷在a点处产生的场强大小都是E，故有同理可得a、c两点处的电荷产生的电场在b点处的合场强大小也为E，故A正确；Ba、b、c三点处

21、的电荷在e点产生的场强大小都是由平行四边形定则可知e点处的电场强度大小为故B错误；C相对b、c两点处的电荷来说，af是一根等势线，因此比较e、f两点的电势只需考虑a点处电荷产生的电场，由此可得e点的电势高于f点的电势，故C正确；D负电荷在电势高点电能低，故将负电荷从e点移到f点，电势能将增加，故D错误。故选AC。10、AC【解析】AB由磁场叠加以及安培定则可知，AC两处的直导线在O点产生的磁场叠加结果为零，则O点的磁场是B点的直导线在O点产生的，其方向为水平向左；同理可知D点的合磁场方向也是水平向左，则导体棒在O点和D点所受安培力的方向相同（如图），选项A正确，B错误；CD由以上分析可知，O点

22、的磁感应强度为D点的磁感应强度为则导体棒在OD两点受安培力相等，选项C正确，D错误。故选AC。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、 C BC 【解析】(1)1木板做初速度为零的匀加速直线运动，根据得解得即木板的加速度为。(2)2AB由于摩擦力的存在，所以当时，木板才产生加速度，即图线不过原点，与横轴有交点，AB错误；CD据题意，木板受到的滑动摩擦力为，对木板和矿泉水瓶组成的系统根据牛顿第二定律应有联立解得其中m为矿泉水瓶的质量，M为木板的质量根据函数斜率和截距的概念可知，当时，近似不变，即图像的斜率不变，当矿泉水的质量逐渐增大到一定量后

23、变小，即图像向下弯曲，C正确D错误。故选C。(3)3A木板与桌面间的正压力以及动摩擦因数不变，所以加水的方法不改变滑动摩擦力的大小，A错误；BC缓慢向瓶中加水，拉力是连续增大，而挂钩码时拉力不是连续增大的，所以可以更方便地获取多组实验数据，比较精确地测出摩擦力的大小，BC正确；D由于加速度越大需要水的质量越大，而水的质量越大时图象的斜率越小，实验的精确度会越小，D错误。故选BC。12、0.520 2as=v2 0.270 【解析】(1)1游标卡尺的主尺读数为5mm，游标尺读数为0.054mm=0.20mm则读数结果为5.20mm=0.520cm(2)2滑块在钩码的作用下沿水平桌面做匀加速直线运动，滑块在运动过程中的加速度a可根据匀变速运动的规律来求。(3)3滑块在钩码的作用下沿水平桌面上做匀加速直线运动，经过光电门时的瞬时速度大小为，由匀变速直线运动规律和解得：由上式可得由此可知图像的斜率为由图像可知图像的斜率为k=2.0104。所以滑块的加速度为四、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) ；(2)；(3)【解析】(1)少年与滑板从点沿圆弧下滑到点的过程中机械能守恒，设少年的质量为，滑板的质量为