学年高考理综物理第五次模拟试题及答案解析.docx
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学年高考理综物理第五次模拟试题及答案解析
新课标最新年高考理综（物理）
五模试卷
二、选择题：
本大题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，14-18题只有一项符合题目要求．19-21题有多项符合题目要求．全选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分．
1．下列说法中正确的是（ ）
A．在探究求合力方法的实验中利用了理想模型的方法
B．牛顿首次提出“提出假说，数学推理，实验验证，合理外推“的科学推理方法
C．用点电荷来代替实际带电物体是采用了等效替代的思想
D．奥斯特通过实验观察到电流的磁效应，揭示了电和磁之间存在联系
2．将一只皮球竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比．下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系的图象，可能正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
3．甲、乙两球质量分别为m1、m2，从同一地点（足够高）处同时由静止释放．两球下落过程所受空气阻力大小f仅与球的速率v成正比，与球的质量无关，即f=kv（k为正的常量）．两球的v﹣t图象如图所示．落地前，经时间t0两球的速度都已达到各自的稳定值v1、v2．则下列判断正确的是（ ）
A．释放瞬间甲球加速度较大
B．
=
C．甲球质量大于乙球
D．t0时间内两球下落的高度相等
4．如图所示，在水平地面上M点的正上方某一高度处，将S1球以初速度v1水平向右抛出，同时在M点右方地面上N点处，将S2球以初速度v2斜向左上方抛出，两球恰在M、N连线的中点正上方相遇，不计空气阻力，则两球从抛出到相遇过程中（ ）
A．初速度大小关系为v1=v2B．速度变化量相等
C．都是变加速运动D．都不是匀变速运动
5．如图所示，以速度v逆时针匀速转动的足够长的传送带与水平面的夹角为θ．现将一个质量为m的小木块轻轻地放在传送带的上端，小木块与传送带间的动摩擦因数为μ，则图中能够正确地描述小木块的速度随时间变化关系的图线可能是（ ）
A．
B．
C．
D．
6．“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道到达月球附近，在距月球表面200km的p点进行第一次“刹车制动”后被月球俘获，进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行，如图所示．之后，卫星在p点经过几次“刹车制动”，最终在距月球表面200km的圆形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动．用T1、T2、T3分别表示卫星在椭圆轨道Ⅰ、Ⅱ和圆形轨道Ⅲ上运动的周期，用a1、a2、a3分别表示卫星沿三个轨道运动到p点的加速度，用v1、v2、v3分别表示卫星沿三个轨道运动到p点的速度，用F1、F2、F3分别表示卫星沿三个轨道运动到p点时受到的万有引力，则下面关系式中正确的是（ ）
A．a1=a2=a3B．v1＜v2＜v3C．T1＞T2＞T3D．F1=F2=F3
7．如图所示，质量为3m的竖直光滑圆环A的半径为R，固定在质量为2m的木板B上，木板B的左右两侧各有一竖直挡板固定在地面上，B不能左右运动．在环的最低点静止放有一质量为m的小球C．现给小球一水平向右的瞬时速度v0，小球会在圆环内侧做圆周运动，为保证小球能通过环的最高点，且不会使环在竖直方向上跳起，初速度v0必须满足（ ）
A．最小值为
B．最大值为3
C．最小值为
D．最大值为
8．如图a所示，小物体从竖直弹簧上方离地高h1处由静止释放，其动能Ek与离地高度h的关系如图b所示．其中高度从h1下降到h2，图象为直线，其余部分为曲线，h3对应图象的最高点，轻弹簧劲度系数为k，小物体质量为m，重力加速度为g．以下说法不正确的是（ ）
A．小物体下降至高度h3时，弹簧形变量为0
B．小物体下落至高度h5时，加速度为0
C．小物体从高度h2下降到h4，弹簧的弹性势能增加了
D．小物体从高度h1下降到h5，弹簧的最大弹性势能为mg（h1﹣h5）
三、非选择题：
包括必考题和选考题两部分．第22-32题为必考题，每个试题考生都作答；第33题-40题为选考题，考生根据要求作答．
（一）必考题（共129分）
9．在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带，如图所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G等7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出．打点计时器接频率为f=50Hz的交流电源．
（1）打下E点时纸带的速度vE=______（用给定字母表示）；
（2）若测得d6=65.00cm，d3=19.00cm，物体的加速度a=______m/s2；
（3）如果当时电网中交变电流的频率f＞50Hz，但当时做实验的同学并不知道，那么测得的加速度值比真实值______．（填“偏大”或“偏小”）
10．某实验小组预测定一只小灯泡（其额定功率为0.75w，但额定电压已经模糊不清）的额定电压值，实验过程如下：
他们先用多用电表的欧姆档测出小灯泡的电阻约为2Ω，然后根据公式算出小灯泡的额定电压U=
≈1.23v．但他们认为这样求得的额定电压值不准确，于是他们利用实验室中的器材设计了一个实验电路，进行进一步的测量．他们选择的实验器材有：
A．电压表V（量程3v，内阻约3kΩ）
B．电流表A1（量程150mA，内阻约2Ω）
C．电流表A2（量程500mA，内阻约0.6Ω）
D．滑动变阻器R1（0～20Ω）
E．滑动变阻器R2（0～50Ω）
F．电源E（电动势4.0v，内阻不计）
G．开关s和导线若干
（1）测量过程中他们发现，当电压达到1.23v时，灯泡亮度很弱，继续缓慢地增加电压，当达到2.70v时，发现灯泡已过亮，立即断开开关，所有测量数据见表：
次数
1
2
3
4
5
6
7
U/V
0.20
0.60
1.00
1.40
1.80
2.20
2.70
I/mA
80
155
195
227
255
279
310
请你根据表中数据，在给出的坐标纸上作出U﹣I图线，从中可得小灯泡的额定电压应为______v（结果保留两位有效数字）．这一结果大于实验前的计算结果，原因是______．
（2）从表中的实验数据可以知道，他们在实验时所选择的电路应为______，电流表应选______（填“A1”或“A2”），滑动变阻器应选______（填“R1”或“R2”）．
11．2014年9月17日，西安北至南昌西高铁动车组开通运营，全程长为1799公里，运行7小时58分钟，较目前普速列车运行时间缩短12个小时左右．目前我国高铁常使用的自动闭塞法行车，自动闭塞法是通过信号机将行车区间划分为若干个闭塞分区，每个闭塞分区的首端设有信号灯，如图所示，列车向右行驶，当前一闭塞区有列车B停车时信号灯显示红色（表示此闭塞区有车辆停车），后一个闭塞分区显示黄色（表示要求车辆制动减速），其它闭塞分区显示绿色（表示车辆可以正常运行）．假设列车A制动时所受总阻力为重力的0.1倍，不考虑反应时间．（g取10m/s2）求：
（1）如果信号系统发生故障，列车A的运行速度是30m/s，司机看到停在路轨上的列车B才开始刹车，要使列车不发生追尾，则列车A司机可视距离不得少于多少？
（2）如果信号系统正常，司机可视距离取列车A司机的可视距离，列车设计运行速度为252km/h，当司机看到黄灯开始制动，到红灯处停车，则每个闭塞分区至少多长？
12．如图所示的平行板器件中，存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度B1=0.20T，方向垂直纸面向里，电场强度E1=1.0×105V/m，PQ为板间中线．紧靠平行板右侧边缘xoy坐标系的第一象限内，有一边界AO，与y轴的夹角∠AOy=45°，边界线的上方有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B2=0.25T，边界线的下方有竖直向上的匀强电场，电场强度E2=5.0×105V/m，一束带电量q=8.0×10﹣19C、质量m=8.0×10﹣26kg的正离子从P点射入平行板间，沿中线PQ做直线运动，穿出平行板后从y轴上坐标为（0，0.4m）的Q点垂直y轴射入磁场区，多次穿越边界限OA．求：
（1）离子运动的速度为多大？
（2）离子通过y轴进入磁场到第二次穿越边界线OA所需的时间？
（3）离子第四次穿越边界线的位置坐标．
【物理--选修3-5】
13．已知氢原子的基态能量为E1=﹣13.6eV，激发态能量为En=
，其中n=2，3…．氢原子从第三激发态（n=4）向基态跃迁所发出的所有光子中，最短的波长为______m；上述所有光子中，照射到铷金属表面，逸出的光电子中最大初动能的最小值为______eV．（普朗克常量h=6.63×10﹣34J•s，铷的逸出功W=2.13eV）．
14．如图所示，粗糙斜面与光滑水平面通过可忽略的光滑小圆弧平滑连接，斜面倾角α=37°．A、B是两个质量均为m=1kg的小滑块（可视为质点），C为左侧附有胶泥的竖直薄板（质量均不计），D是两端分别水平连接B和C的轻质弹簧．当滑块A置于斜面上且受到大小F=4N、方向垂直斜面向下的恒力作用时，恰能沿斜面向下匀速运动．现撤去F，让滑块A从斜面上距底端L=1m处由静止下滑，求：
（g=10m/s2，sin37°=0.6）
（1）滑块A到达斜面底端时的速度大小；
（2）滑块A与C接触粘在一起后，A、B和弹簧构成的系统在作用过程中，弹簧的最大弹性势能．
参考答案与试题解析
二、选择题：
本大题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，14-18题只有一项符合题目要求．19-21题有多项符合题目要求．全选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分．
1．下列说法中正确的是（ ）
A．在探究求合力方法的实验中利用了理想模型的方法
B．牛顿首次提出“提出假说，数学推理，实验验证，合理外推“的科学推理方法
C．用点电荷来代替实际带电物体是采用了等效替代的思想
D．奥斯特通过实验观察到电流的磁效应，揭示了电和磁之间存在联系
【考点】物理学史．
【分析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可．
【解答】解：
A、在探究求合力方法的实验中利用了等效替代的方法，故A错误；
B、伽利略首次提出“提出假说，数学推理，实验验证，合理外推“的科学推理方法．故B错误；
C、用点电荷来代替实际带电物体是采用了理想模型的方法，故C错误；
D、奥斯特通过实验观察到电流的磁效应，揭示了电和磁之间存在联系，故D正确；
故选：
D．
2．将一只皮球竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比．下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系的图象，可能正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【考点】竖直上抛运动．
【分析】受力分析后根据牛顿第二定律判断加速度的变化规律，同时结合特殊位置（最高点）进行判断．
【解答】解：
B、D、皮球竖直向上抛出，受到重力和向下的空气阻力，根据牛顿第二定律，有：
mg+f=ma
根据题意，空气阻力的大小与速度的大小成正比，有：
f=kv
联立解得：
a=g+
A、C、由于速度不断减小，故加速度不断减小，到最高点速度为零，阻力为零，加速度为g，不为零，故BD均错误；
根据BD的结论a=g+
，有
∝
，由于加速度减小，故
也减小，故
也减小，故a﹣t图象的斜率不断减小，故A错误，C正确；
故选：
C．
3．甲、乙两球质量分别为m1、m2，从同一地点（足够高）处同时由静止释放．两球下落过程所受空气阻力大小f仅与球的速率v成正比，与球的质量无关，即f=kv（k为正的常量）．两球的v﹣t图象如图所示．落地前，经时间t0两球的速度都已达到各自的稳定值v1、v2．则下列判断正确的是（ ）
A．释放瞬间甲球加速度较大
B．
=
C．甲球质量大于乙球
D．t0时间内两球下落的高度相等
【考点】匀变速直线运动的图像．
【分析】由图看出两球先做加速度减小的加速运动，最后都做匀速运动，重力与空气阻力平衡，根据平衡条件和牛顿第二定律列式分析．
【解答】解：
A、释放瞬间v=0，因此空气阻力f=0，两球均只受重力，加速度均为重力加速度g，故A错误；
BC、两球先做加速度减小的加速运动，最后都做匀速运动，稳定时kv=mg，因此最大速度与其质量成正比，即vm∝m，则
，由图象知v1＞v2，因此m甲＞m乙；故B错误，C正确；
D、图象与时间轴围成的面积表示物体通过的位移，由图可知，t0时间内两球下落的高度不相等；故D错误．
故选：
C．
4．如图所示，在水平地面上M点的正上方某一高度处，将S1球以初速度v1水平向右抛出，同时在M点右方地面上N点处，将S2球以初速度v2斜向左上方抛出，两球恰在M、N连线的中点正上方相遇，不计空气阻力，则两球从抛出到相遇过程中（ ）
A．初速度大小关系为v1=v2B．速度变化量相等
C．都是变加速运动D．都不是匀变速运动
【考点】平抛运动．
【分析】S1球做的是平抛运动，解决平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动．
S2球做的是斜抛运动，它在水平方向上也是匀速直线运动，但在竖直方向上是竖直上抛运动．
【解答】解：
A、由于两球恰在M、N连线的中点正上方相遇，说明它们的水平位移大小相等，又由于运动的时间相同，所以它们在水平方向上的速度相同，即v2cosθ=v1，所以v2＞v1，故A错误．
B、由于两个球都只受到重力的作用，加速度都是重力加速度，由△v=at=gt，知它们速度的变化量相同，故B正确．
C、由于两个球都只受到重力的作用，加速度都是重力加速度，加速度恒定，是匀变速运动，故CD错误．
故选：
B
5．如图所示，以速度v逆时针匀速转动的足够长的传送带与水平面的夹角为θ．现将一个质量为m的小木块轻轻地放在传送带的上端，小木块与传送带间的动摩擦因数为μ，则图中能够正确地描述小木块的速度随时间变化关系的图线可能是（ ）
A．
B．
C．
D．
【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像．
【分析】对滑块受力分析，开始时，受到重力、支持力、滑动摩擦力，处于加速阶段；当速度等于传送带速度时，如果重力的下滑分力小于或等于最大静摩擦力，则一起匀速下滑，否则，继续加速．
【解答】解：
木块放上后一定先向下加速，由于传送带足够长，所以一定有木块速度大小等于传送带速度大小的机会，此时若重力沿传送带向下的分力大小大于最大静摩擦力，则之后木块继续加速，但加速度变小了；而若重力沿传送带向下的分力大小小于或等于最大静摩擦力则木块将随传送带匀速运动；故A正确，BCD错误；
故选：
A．
6．“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道到达月球附近，在距月球表面200km的p点进行第一次“刹车制动”后被月球俘获，进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行，如图所示．之后，卫星在p点经过几次“刹车制动”，最终在距月球表面200km的圆形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动．用T1、T2、T3分别表示卫星在椭圆轨道Ⅰ、Ⅱ和圆形轨道Ⅲ上运动的周期，用a1、a2、a3分别表示卫星沿三个轨道运动到p点的加速度，用v1、v2、v3分别表示卫星沿三个轨道运动到p点的速度，用F1、F2、F3分别表示卫星沿三个轨道运动到p点时受到的万有引力，则下面关系式中正确的是（ ）
A．a1=a2=a3B．v1＜v2＜v3C．T1＞T2＞T3D．F1=F2=F3
【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．
【分析】用牛顿第二定律来求卫星加速度关系；用机械能守恒定律来分析三轨道在P点的速度大小关系；用开普勒第三定律来分析周期关系；直接用万有引力公式来确实受力大小关系．
【解答】解：
A、由
得
，三个轨道上的P点到地心距离r均相等，故a相等，故A正确；
B、由能量守恒定律知，由P点飞出时动能越大，远地点到离地球中心越远，即v1＞v2＞v3，故B错误；
C、由开普勒第三定律
知轨道半长轴（半径）越大，对应周期越长，即T1＞T2＞T3，故C正确；
D、同一卫星在P点受力由公式
知，受力大小相等，故D正确；
故选：
ACD
7．如图所示，质量为3m的竖直光滑圆环A的半径为R，固定在质量为2m的木板B上，木板B的左右两侧各有一竖直挡板固定在地面上，B不能左右运动．在环的最低点静止放有一质量为m的小球C．现给小球一水平向右的瞬时速度v0，小球会在圆环内侧做圆周运动，为保证小球能通过环的最高点，且不会使环在竖直方向上跳起，初速度v0必须满足（ ）
A．最小值为
B．最大值为3
C．最小值为
D．最大值为
【考点】向心力；牛顿第二定律．
【分析】小球在环内侧做圆周运动，通过最高点速度最小时，轨道对球的最小弹力为零，根据牛顿第二定律求出小球在最高点的最小速度；为了不会使环在竖直方向上跳起，小球在最高点对轨道的弹力不能大于5mg，根据牛顿第二定律求出最高点的最大速度，再根据机械能守恒定律求出小球在最低点的速度范围．
【解答】解：
在最高点，速度最小时有：
mg=m
解得：
v1=
．
从最高点到最低点的过程中，机械能守恒，设最低点的速度为v1′，根据机械能守恒定律，有：
2mgR+
mv12=
mv1′2
解得：
v1′=
．
要使不会使环在竖直方向上跳起，环对球的压力最大为：
F=2mg+3mg=5mg
从最高点到最低点的过程中，机械能守恒，设此时最低点的速度为v2′，
在最高点，速度最大时有：
mg+5mg=m
解得：
v2=
．
根据机械能守恒定律有：
2mgR+
mv22=
mv2′2
解得：
v2′=
．
所以保证小球能通过环的最高点，且不会使环在竖直方向上跳起，在最低点的速度范围为：
≤v≤
．故CD正确，AB错误．
故选：
CD．
8．如图a所示，小物体从竖直弹簧上方离地高h1处由静止释放，其动能Ek与离地高度h的关系如图b所示．其中高度从h1下降到h2，图象为直线，其余部分为曲线，h3对应图象的最高点，轻弹簧劲度系数为k，小物体质量为m，重力加速度为g．以下说法不正确的是（ ）
A．小物体下降至高度h3时，弹簧形变量为0
B．小物体下落至高度h5时，加速度为0
C．小物体从高度h2下降到h4，弹簧的弹性势能增加了
D．小物体从高度h1下降到h5，弹簧的最大弹性势能为mg（h1﹣h5）
【考点】功能关系．
【分析】高度从h1下降到h2，图象为直线，该过程小物体做自由落体运动，h1﹣h2等于自由下落的高度，此时的加速度也就是自由落体加速度；h3点是速度最大的地方，此时重力和弹力相等，合力为零，加速度也就为零，可以计算出弹簧的形变量；小物体下落至高度h5时，加速度最大；h4点与h2点物体的动能相同，根据功能关系即可得出h4点弹簧的弹性势能与h2点的弹性势能的变化量．由机械能守恒即可求出小物体从高度h1下降到h5弹簧的最大弹性势能．
【解答】解：
A、高度从h1下降到h2，图象为直线，说明该过程物体做的是自由落体运动，h1﹣h2是物体自由下落的高度，小物体下降至高度h2时，弹簧形变量为0．物体下降至高度h3时，弹簧处于压缩状态，弹簧的形变量不为0，故A错误；
B、物体的动能先增大，后减小，小物体下落至高度h4时，物体的动能与h2时的动能相同，由弹簧振子运动的对称性可知，在h4时弹簧的弹力一定是重力的2倍；
小物体下落至高度h5时，动能又回到0，说明h5是最低点，弹簧的弹力到达最大值，一定大于重力的2倍，所以此时物体的加速度最大．故B错误；
C、小物体下落至高度h4时，物体的动能与h2时的动能相同，由弹簧振子运动的对称性可知，在h4时弹簧的弹力一定是重力的2倍；此时弹簧的压缩量：
△x=
，小物体从高度h2下降到h4，重力做功：
W=mg△x=mg×
=
．物体从高度h2下降到h4，重力做功等于弹簧的弹性势能增加，所以小物体从高度h2下降到h4，弹簧的弹性势能增加了
．故C错误；
D、小物体从高度h1下降到h5，重力做功等于弹簧弹性势能的增大，所以弹簧的最大弹性势能为：
mg（h1﹣h5）．故D正确．
本题选不正确的，故选：
ABC
三、非选择题：
包括必考题和选考题两部分．第22-32题为必考题，每个试题考生都作答；第33题-40题为选考题，考生根据要求作答．
（一）必考题（共129分）
9．在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带，如图所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G等7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出．打点计时器接频率为f=50Hz的交流电源．
（1）打下E点时纸带的速度vE=
（用给定字母表示）；
（2）若测得d6=65.00cm，d3=19.00cm，物体的加速度a= 3.0 m/s2；
（3）如果当时电网中交变电流的频率f＞50Hz，但当时做实验的同学并不知道，那么测得的加速度值比真实值 偏小 ．（填“偏大”或“偏小”）
【考点】测定匀变速直线运动的加速度．
【分析】根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上E点时小车的瞬时速度大小，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小．
【解答】解：
（1）每相邻两个计数点间还有4个点，图中没有画出，所以相邻的计数点之间的时间间隔为T=
=0.1s．
利用匀变速直线运动的推论得：
vE=
=
，
（2）根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可得
a=
=3.0m/s2；
（3）如果在某次实验中，交流电的频率51Hz，f＞50Hz，那么实际打点周期变小，
根据运动学公式△x=at2得：
真实的加速度值就会偏大，
所以测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏小．
故答案为：
（1）
；
（2）3.0；（3）偏小．
10．某实验小组预测定一只小灯泡（其额定功率为0.75w，但额定电压已经模糊不清）的额定电压值，实验过程如下：
他们先用多用电表的欧姆档测出小灯泡的电阻约为2Ω，然后根据公式算出小灯泡的额定电压U=
≈1.23v．但他们认为这样求得的额定电压值不准确，于是他们利用实验室中的器材设计了一个实验电路，进行进一步的测量．他们选择的实验器材有：
A．电压表V（量程3v，内阻约3kΩ）
B．电流表A1（量程150mA，内阻约2Ω）
C．电流表A2（量程500mA，内阻约0.6Ω）
D．滑动变阻器R1（0～20Ω）
E．滑动变阻器R2（0～50Ω）
F．电源E（电动势4.0v，内阻不计）
G．开关s和导线若干
（1）测量过程中他们发现，当电压达到1.23v时，灯泡亮度很弱，继续缓慢地增加电压，当达到2.70v时，发现灯泡已过亮，立即断开开关，所有测量数据见表：
次数
1
2
3
4
5
6
7
U/V
0.20
0.60
1.00
1.40
1.80
2.20
2.70
I/mA
80
155
195
227
255
279
310
请你根据表中数据，在给出的坐标纸上作出U﹣I图线，从中可得小灯泡的额定电压应为 2.5 v（结果保留两位有效数字）．这一结果大于实验前的计算结果，原因是 灯泡冷态电阻小于正常工作时的电阻 ．
（2）从表中的实验数据可以知道，他们在实验时所选择的电路应为 C ，电流表应选 A2 （填“A1”或“A2”），滑动变阻器应选 R1 （填“R1”或“R2”）．
【考点】描绘小电珠的伏安特性曲线．
【分析】
（1）应用描点法作出图象；根据图示图象与灯泡额定功率求出灯泡额定电压；灯泡电阻受温度影响，随温度升高而增大．
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