2022届甘肃省庆阳高考物理五模试卷含解析

2021-2022学年高考物理模拟试卷

注意事项

1.考生要认真填写考场号和座位序号。

2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑

色字迹的签字笔作答。

3.考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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、如图所示，接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L供电，如果将原、副线圈减少相同匝数，其他条件不变,

A.小灯泡变亮

B.小灯泡变暗

C.原、副线圈两端电压的比值不变

D.通过原、副线圈电流的比值不变

2、新型冠状病毒在显微镜下的形状如图所示，他的大小在纳米的数量级下，根据我们高中所学内容，下列单位属于国

际基本单位的是（）

A.长度B.mC.nmD.m/s

3、2019年4月21日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射第44颗北斗导航卫星。若组成北

斗导航系统的这些卫星在不同高度的转道上都绕地球做匀速圆周运动，其中低轨卫星离地高度低于同步卫星。关于这

些卫星，下列说法正确的是（）

A.低轨卫星的环绕速率大于7.9km/s

B.地球同步卫星可以固定对一个区域拍照

C.低轨卫星和地球同步卫星的速率相同

D.低轨卫星比同步卫星的向心加速度小

4、如图所示，真空中，垂直于纸面向里的匀强磁场只在两个同心圆所夹的环状区域存在（含边界），两圆的半径分别为

R、3R,圆心为O.一重力不计的带正电粒子从大圆边缘的P点沿PO方向以速度也射入磁场，其运动轨迹如图，轨

迹所对的圆心角为120。.若将该带电粒子从P点射入的速度大小变为力时，不论其入射方向如何，都不可能进入小圆

内部区域，则灯：也至少为

A.B.石4百D.273

3亍

5、一物块以某初速度沿水平面做直线运动，一段时间后垂直撞在一固定挡板上，碰撞时间极短，碰后物块反向运动。

整个运动过程中物块的速度随时间变化的v-t图像如图所示，下列说法中正确的是（）

A.碰撞前后物块的加速度不变

B.碰撞前后物块速度的改变量为2m/s

C.物块在U0时刻与挡板的距离为21m

D.（）~4s内物块的平均速度为5.5m/s

6、如图（a）,场源点电荷固定在真空中。点，从与。相距”的尸点由静止释放一个质量为〃八电荷量为g（g>0）的

离子，经一定时间，离子运动到与O相距小，的N点。用。表示离子的加速度，用r表示离子与。点的距离,作出其

r

图像如图（方）。静电力常量为是不计离子重力。由此可以判定（）

M---%---►1

OP

m(a)田（b）

A・场源点电荷带正电

B.场源点电荷的电荷量为一华为

网

ar

C.离子在尸点的加速度大小为上Kl

D.离子在P点受到的电场力大小为半竺

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。分。

7、匀强电场中，一带正电粒子仅在电场力的作用下自尸点以垂直于电场方向的初速度％开始运动，经过。点，则（）

A.电场中，P点电势高于。点电势

B.粒子在P点的电势能小于在。点的电势能

C.在P、。两点间，粒子在轨迹可能与某条电场线重合

D.在P、。两点间，粒子运动方向一定与电场方向不平行

8、如图甲所示，一个匝数为”的圆形线圈（图中只画了2匝），面积为S,线圈的电阻为R,在线圈外接一个阻值为R

的电阻和一个理想电压表，将线圈放入垂直线圈平面指向纸内的磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示，下

列说法正确的是（）

A.OF时间内尸端电势高于。端电势

n（B、一BJS

B.OF时间内电压表的读数为一L~~-

_nBS_

C.时间内R上的电流为1

2七一4/

D.A~f2时间内尸端电势高于。端电势

9、如图所示，把能在绝缘光滑水平面上做简谐运动的弹簧振子放在水平向右的匀强电场中，小球在O点时，弹簧处

于原长,A、8为关于。对称的两个位置，现在使小球带上负电并让小球从B点静止释放，则下列说法不正确的是（

A.小球仍然能在4、8间做简谐运动，。点是其平衡位置

B.小球从B运动到4的过程中动能一定先增大后减小

C.小球仍然能做简谐运动，但其平衡位置不在。点

D.小球不可能再做简谐运动

10、如图所示，一条形磁铁竖直放置，金属线圈从磁铁正上方某处下落，经条形磁铁A、〃两端时速度分别为内、n,

线圈中的电流分别为八、h,线圈在运动过程中保持水平，贝!1（）

士

1

A.八和/2的方向相同B.和，2的方向相反

C./i:h=v\:D.hIh=v\:vt

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）某实验小组的同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，实验时进行了如下的操作（滑轮的大小

可忽略）：

①滑块甲放在气垫导轨上，滑块乙穿在涂有润滑剂的竖直杆上，调整气垫导轨水平，气垫导轨的适当位置放置光电门，

实验时记录遮光条的挡光时间f;

②将两滑块由图中的位置无初速释放，释放瞬间两滑块之间的细绳刚好水平拉直；

③测出两滑块甲、乙的质量M=0.20kg、"?=0.10kg,当地重力加速度为g=9.80m/s2。

回答下列问题:

(1)如图，用游标卡尺测得遮光条的宽度d=cm；

(2)实验小组在实验时同时对以下物理量进行了测量，其中有必要的测量是(填序号)；

A.滑轮到竖直杆的距离L=0.60m

B.滑块甲到滑轮的距离a=1.50m

C.物块甲的遮光条到光电门的距离Z>=0.40m

⑶当遮光条通过光电门瞬间，滑块乙速度的套羊去为v乙=;

(4)若测量值仁s,在误差允许的范围内，系统的机械能守恒。(保留两位有效数字)

12.(12分)某同学想利用两节干电池测定一段粗细均匀的电阻丝电阻率〃，设计了如图甲所示的电路。ab是一段电

阻率较大的粗细均匀的电阻丝，Ko是阻值为2。的保护电阻，导电夹子P与电阻丝接触始终良好(接触电阻忽略不计)。

甲

⑴该同学连接成如图甲所示实验电路.请指出图中器材连接存在的问题.

(2)实验时闭合开关，调节P的位置，将aP长度x和对应的电压。、电流/的数据记录如下表:

x/m0.600.500.400.300.200.10

UN2.182.102.001.941.721.48

Z/A0.280.310.330.380.430.49

u

—/Si7.796.776.065.104.003.02

I

①请你根据表中数据在图乙上描点连线作彳和X关系图线；

（一）

②根据测得的直径可以算得电阻丝的横截面积S=L2x"7m2,利用图乙图线，可求得电阻丝的电阻率p为

£2m；根据图乙中的图线可求出电流表内阻为—（保留两位有效数字）

③理论上用此电路测得的金属丝电阻率与其真实值相比一（选填“偏大”“偏小”或“相同

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.（10分）如图所示，水平地面上固定一个倾角3=37。，高〃=20m的斜面，为=0时刻起在斜面底端A处有一个

小物块质量，〃=lkg,以初速度%=30m/s沿斜面向上运动，并且九=0时刻起有一平行于斜面的斜向下的的恒力

E=2N作用在物块上，作用时间为，=3s。已知物块与斜面间动摩擦因数〃=0.875,

g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,物块与斜面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，不计空气阻力

影响，求：

⑴物块向上滑行的距离及时间；

⑵撤掉外力后物块经多长时间停下来。

14.（16分）如图甲所示，粒子源靠近水平极板M、N的M板，N板下方有一对长为L,间距为d=1.5L的竖直极板P、

Q,再下方区域存在着垂直于纸面的匀强磁场，磁场上边界的部分放有感光胶片.水平极板M、N中间开有小孔，两

小孔的连线为竖直极板P、Q的中线，与磁场上边界的交点为O.水平极板M、N之间的电压为Uo；竖直极板P、Q

之间的电压UPQ随时间t变化的图象如图乙所示；磁场的磁感强度B=L、生%.粒子源连续释放初速不计、质量为

m、带电量为+q的粒子，这些粒子经加速电场获得速度进入竖直极板P、Q之间的电场后再进入磁场区域，都会打到

感光胶片上.已知粒子在偏转电场中运动的时间远小于电场变化的周期，粒子重力不计.求：

粒子源中

I-M

磁场上边界

0

XXXX

X

祓场下迈界

甲

(1)带电粒子进入偏转电场时的动能EK;

(2)磁场上、下边界区域的最小宽度x；

(3)带电粒子打到磁场上边界感光胶片的落点范围.

15.(12分)随着航空领域的发展，实现火箭回收利用,成为了各国都在重点突破的技术。其中有一技术难题是回收

时如何减缓对地的碰撞，为此设计师在返回火箭的底盘安装了电磁缓冲装置。该装置的主要部件有两部分：①缓冲滑

块，由高强绝缘材料制成，其内部边缘绕有闭合单匝矩形线圈仍＜必②火箭主体，包括绝缘光滑缓冲轨道MN、PQ

和超导线圈(图中未画出)，超导线圈能产生方向垂直于整个缓冲轨道平面的匀强磁场。当缓冲滑块接触地面时，滑块

立即停止运动，此后线圈与火箭主体中的磁场相互作用，火箭主体一直做减速运动直至达到软着陆要求的速度，从而

实现缓冲。现已知缓冲滑块竖直向下撞向地面时，火箭主体的速度大小为％,经过时间，火箭着陆，速度恰好为零；

线圈外cd的电阻为R,其余电阻忽略不计；ab边长为/,火箭主体质量为机，匀强磁场的磁感应强度大小为8,重力

加速度为g,一切摩擦阻力不计，求：

(1)缓冲滑块刚停止运动时，线圈外边两端的电势差心"

(2)缓冲滑块刚停止运动时，火箭主体的加速度大小；

(3)火箭主体的速度从即减到零的过程中系统产生的电能。

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、B

【解析】

因变压器为降压变压器，原线圈匝数大于副线圈匝数；而当同时减小相同匝数时，匝数之比一定变大；再根据变压器

原理进行分析即可.

【详解】

由变压器相关知识得：什=」，原、副线圈减去相同的匝数"后：--4=—>~v<0，则说明变压器原、

〃2«2«2々（々一”）

副线圈的匝数比变大，则可得出C、D错误.由于原线圈电压恒定不变，则副线圈电压减小，小灯泡实际功率减小，

小灯泡变暗，A错误，B正确.

【点睛】

本题考查理想变压器的基本原理，要注意明确电压之比等于匝数之比；而电流之比等于匝数的反比；同时还要注意数

学知识的正确应用.

2、B

【解析】

国际单位制规定了七个基本物理量，分别为长度（m）、质量（kg）、时间（s）、热力学温度（K）、电流（A）、发光强

度（cd）、物质的量（mol）,它们的国际单位是基本单位，而由物理量之间的关系式推导出来的单位叫做导出单位，A

项的长度是基本物理量，B项的m是国际制基本单位，C项的nm是非国际制基本单位，D项的m/s是导出单位，故

B正确，ACD错误。

故选B。

3、B

【解析】

AC.根据万有引力提供向心力，则有

可知轨道半径越大，运行的速度越小，低轨卫星轨道半径大于近地卫星的半径，故低轨卫星的环绕速率小于7.9km/s,

低轨卫星轨道半径小于同步卫星轨道半径，故低轨卫星的环绕速率大于同步卫星的环绕速率，故A、C错误；

B.同步卫星的周期与地球的周期相同，相对地球静止，可以固定对一个区域拍照，故B正确；

D.根据万有引力提供向心力，则有

低轨卫星轨道半径小于同步卫星轨道半径，低轨卫星向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度，故D错误;

故选B。

4、B

【解析】

粒子在磁场中做圆周运动，如图：

XXX

XX

XX

XX

由几何知识得：rt=-^-=^3R,洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：q%B=m',解得：丫=虫遮；

tan60r{m

当该带电粒子从P点射入的速度大小变为及时，若粒子竖直向上射入磁场粒子恰好不能进入磁场时，即粒子轨道半径

乃=«,则不论其入射方向如何，都不可能进入小圆内部区域，此时洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得:

qv»B=，/二，解得：v2=——>贝!j：v.:v2=-^3»故B正确，ACD错误.

r2m

5、C

【解析】

根据速度图像的斜率分析物块的加速度。读出碰撞前后物块的速度，即可求速度的改变量。根据图像与时间轴所围的

面积求物块在()〜3s内的位移，即可得到物块在。=0时刻与挡板的距离。根据()~4s内的位移来求平均速度。

【详解】

A.根据修图像的斜率大小等于物块的加速度，知碰撞前后物块的加速度大小相等，但方向相反，加速度发生了改变,

故A错误；

B.碰撞前后物块的速度分别为vi=4m/s,v2=-2m/s则速度的改变量为：

△u=%一/=-6m/s

故B错误;

C.物块在t=0时刻与挡板的距离等于0~3s内位移大小为:

10+4C〜

x=-----x3m=21m

2

故C正确；

D.0〜4s内的位移为:

行吆作-3m=20m

22

平均速度为:

-x20,,

u=—=—m/s=5cm/s

t4

故D错误。

故选C。

6、D

【解析】

A.从P到N,带正电的离子的加速度随J的增加而增大，即随，的减小而增加，可知场源点电荷带负电，选项A错

误;

B.在N点，由库仑定律及牛顿第二定律

mrNm

解得

Q=c^m

kq

选项B错误；

CD.在P点时，由库仑定律及牛顿第二定律

“P—_22UN

mr0mr0

离子在P点受到的电场力大小为

.rNmaN

Fp-map=、

W

选项C错误，D正确。

故选D。

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、AD

【解析】

CD.由于电场力和初速度相互垂直，所以粒子做类平抛运动，其运动轨迹是曲线，所以其速度方向和电场力不共线，

故运动方向和电场方向不平行，故C不符合题意，D符合题意。

AB.粒子运动过程中电场力做正功，所以粒子的电势能减小，粒子在尸点的电势能大于在Q点的电势能。由于粒子

带正电，根据E产那可知电势逐渐减小，尸点电势高于。点电势，故B不符合题意，A符合题意。

故选AD。

8、AC

【解析】

A.0~4时间内，垂直纸面向里的磁场逐渐增大，根据楞次定律可知线圈中感应电流产生的磁场垂直纸面向外，根据

右手定则可知电流从P流出，从。流入，所以P端电势高于。端电势，故A正确；

B.（）〜。时间内，根据法拉第电磁感应定律可知感应电动势为

△①

L-j-ri-

△ttx

电压表所测为路端电压，根据串联分压规律可知电压表示数

U-RE-T〃3一8°）S

R+R2t,

故B错误：

c.4〜4时间内，根据法拉第电磁感应定律可知感应电动势为

△①〃B]S

E=n-----=——!—

ArG

根据闭合电路欧姆定律可知通过回路的电流

故C正确；

D.匕〜4时间内，根据楞次定律可知电流从。流出，从尸流入，所以P端电势低于。端电势，故D错误。

故选ACo

9、ABD

【解析】

A.当弹簧弹力等于电场力时为平衡位置，此时弹簧被压缩，平衡位置不再是O点，选项A错误；

CD.由于电场力是恒力，不随弹簧的长度发生变化。而弹簧的弹力随弹簧的形变量发生变化，由受力特点可知，小球

在电场力和弹力作用下依然做简谐运动，选项C正确，D错误；

B.由于5点的弹簧弹力大小与电场力大小关系未知，所以无法判断3点两力关系，所以小球从〃运动到4的过程中，

动能不一定先增大后减小，选项B错误。

本题选不正确的，故选ABD。

10、BD

【解析】

AB.金属线圈经条形磁铁4、8两端时，磁通量先向上的增大后向上减小，依据楞次定律“增反减同”，导致感应电流

产生的磁场方向先向下，后向上，根据右手螺旋定则可知，则人和/2感应电流的方向先顺时针，后逆时针（从上向下），

即它们的方向相反，故A错误，B正确；

CD.依据法拉第电磁感应定律，及闭合电路欧姆定律，则有

EBLv

/=—=------

RR

即/与u成正比，故C错误，D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。

d(L+b)

11,0.420ACN(L+bj70.0020或2.0x[

【解析】

(i)ni游标卡尺的读数由主尺读数和游标尺读数组成，遮光条的宽度

J=4mm+4x0.05mm=4.20mm=0.420cm

(2)[2]本实验验证系统的机械能守恒，即系统减少的重力势能等于系统增加的动能，研究滑块甲运动到光电门的过程,

系统减少的重力势能

=mg^(L+b'y-l3

系统增加的动能

1,1,

△/=”%+]叫

绳上的速度关系如图

V乙

则有

«L+b)2-E

一

^=^-~~~L7+-7b

故必要的测量为滑轮到竖直杆的距离L=0.60m,物块甲的遮光条到光电门的距离》=0.40m,故AC正确，B错误。

故选AC。

(3)[3]利用极短时间内的平均速度表示瞬时速度，当遮光条通过光电门瞬间，滑块甲速度

d

咻=：

根据绳上的速度关系可知，滑块乙的速度

d(L+b)

丫乙=-/=

ty](L+b)2-I?

(4)[4]由(2)的分析可知，系统机械能守恒，则满足

mg+-F=gM谛+g加丫：

解得

/=2.0xl0-3s

12、电压表应接3V量程，开始实验前开关应断开

1.2x10^(1.1-1.3x10^)2.0相同

【解析】

(1).[1],电压表应接3V量程；开始实验前开关应断开;

®[3][4],由于

即

_U=—P+此口

IS

则宁-X图像的斜率

[=2=7.8-也=]]3

S0.6

解得

p=1.3xlO-6Qm

由图像可知，当x=0时，5=2.0。可知电流表内阻为2.0C；

③[5].由以上分析可知，电流表内阻对直线的斜率无影响，则理论上用此电路测得的金属丝电阻率与其真实值相比相

同。

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、(l)30m,2s；(2)lso

【解析】

(1)物块上滑过程中，加速度修

mgsinO+f+F=ma]

N-mgcos0=0

联立解得

q=15m/s2

上滑过程经历的时间

T=2S

q

上滑过程的位移

2

x.=2=30m

2a,

(2)因为％sin6=18m＜力=20m,所以物块未从斜面顶端飞出。

物块下滑，撤去厂之前的下滑过程中，加速度的沿斜面向下

mgsin0+F-f=ma2

解得

2

a2=lm/s

经历的时间

/2=，一4=1S

Vj=®2=Im/s

恒力尸撤去，物块加速度的沿斜面向上

f-mgsin0=tna3

解得

2

a3=\mls

经历的时间

，3="=1S

%

速度减为0。

14、(1)Uoq.(2)L.(3)—.

2

【解析】

(1)带电粒子进入偏转电场时的动能，即为MN间的电场力做的功EK=WMN=Uoq

(2)设带电粒子以速度I)进入磁场，且与磁场边界之间的夹角为a时向下偏移的距离：Ay=R-Rcosa=R(1-cosa)

mv

而

i)i=vsina

mu】(1-cosa)

△y=------------------

Bqsina

当a=90。时，Ay有最大值.

O

又一y-q

XXD11

XXX

即加速后的带电粒子以5的速度进入竖直极板P、Q之间的电场不发生偏转，沿中心线进入磁场.磁场上、下边界

区域的最小宽度即为此时的带电粒子运动轨道半径.

1,

U»q=­mvr

所以

mu

△y