2021届湖北省黄冈市麻城实验高中高三5月冲刺模拟考试（五）物理

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高三5月冲刺模拟考试（五）物理
一、选择题：本题共11小题，每小题4分共44分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求；第8~11题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1．下列说法中正确的是( )
A．汤姆孙发现电子，表明原子核是可分的
B．卢瑟福通过粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子
C．在核反应方程中，X表示的是质子
D．质子与中子结合成氘核的过程中会释放能量
2．如图甲所示，静止在水平面上重力为F0的物块A受到竖直向上拉力F作用。F与时间t的关系如图乙所示。则（ ）
A．0~t0时间内拉力F对物体作的功不为零
B．2t0时刻物块速度最大
C．2t0~3t0时间内物块处于失重状态
D．2t0与3t0时刻拉力F的功率相同
3.如图所示，直线MN为空气与水的分界线，P为分界线上的一点，两束单色光a、b分别从空气和水中射向P点，入射角均为60°，此时a的折射光线与法线夹角为30°，b恰好发生全反射，下列说法正确的是( )
A.a、b的折射率之比为2:1
B.a、b在水中的传播速率之比为2:3
C.通过相同的狭缝时，a光的衍射现象更明显
D.用完全相同的实验装置进行双缝干涉实验，a光产
生的干涉条纹间距大于b光产生的干涉条纹间距
4．如图所示，理想变压器原线圈接在的交流电源上，阻值的电阻与变压器原线圈并联。副线圈与阻值为的电阻组成闭合回路，电流表为理想电流表。已知电阻消耗的电功率是消耗的电功率4倍，则下列说法正确的是（ ）
A．电流表的示数为2A
B．电阻消耗的电功率为
C．电源输出的功率为
D．变压器原、副线圈的匝数之比为
5．图甲为一列简谐横波在t=4s时刻的波形图a、b两质点的横坐标分别为xa=2m和xb=6m，质点b从t=0时刻开始计时的振动图像为图乙。下列说法正确的是（ ）
A．该波沿+x方向传播，波速为1m/s B．t=4s时该质点b的速度沿+y方向
C．质点a经4s振动的路程为2m D．质点a在t=2s时速度为最大
6.我国首个火星探测器——“天问一号”，于2020年7月23日在海南文昌航天发射中心成功发射，
计划于2021年5月至6月择机实施火星着陆，开展巡视探测，如图为“天问一号”环绕火星变轨示意图.已知地球质量为M，地球半径为R，地球表面重力加速度为g；火星的质量约为地球质量的，半径约为地球半径的；着陆器质量为m.下列说法正确的是（ ）
A.“天问一号”探测器环绕火星运动的速度应大于11.2
B.“天问一号”在轨道Ⅱ运行到Q点的速度大于在圆轨道Ⅰ运行的速度
C.若轨道Ⅰ为近火星圆轨道，测得周期为T，则火星的密度约为
D.着陆器在火星表面所受重力约为
7.如图所示，质量为m的硬质面字典A对称放在硬质面的书本B上，将B的一端缓慢抬高至A刚要滑动，此时B的书脊与水平面的夹角为θ。已知重力加速度大小为g，下列说法中正确的是（ ）
A.B对A的作用力始终与B的书脊垂直
B.B的一个侧面对A的弹力大小为
C.B对A的最大静摩擦力的合力大小为
D.A始终受到三个力的作用
8．如图所示，甲球从O点以水平速度v1抛出，落在水平地面上的A点；乙球从O点以水平速度v2抛出，落在水平地面上的B点，乙球与地面碰撞前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变，反弹后恰好也落在A点。已知两球质量均为m，乙球落在B点时速度与水平方向夹角为 ，不计碰撞时间和空气阻力，以水平地面为重力势能零势面，则下列说法正确的是（ ）
A．甲球落在A点时速度与水平方向夹角为
B．甲乙抛出时速度之比v1：v2＝3:1
C．甲乙落地时速度之比为v甲：v乙＝：1
D．甲乙抛出时机械能之比为E甲：E乙＝3:1
9.如图甲所示，为研究某金属材料的遏止电压与入射光频率的关系的电路图，用不同频率的光分别照射甲图中同一光电管的阴极K，调节滑片P测出遏止电压，并描绘关系图如图乙所示.已知三种光的频率分别设为以、、，光子的能量分别为1.8、2.4、3.0，测得遏止电压分别为、、（图乙中未知）.则下列说法正确的是（ ）
A.普朗克常量可表达为
B.该阴极K金属材料的逸出功为1.0
C.图乙中频率为的光对应的遏止电压
D.用频率为的光照射阴极K，电压表示数为2.0V时，电流表示数不为零
10．电荷量相等的四个点电荷分别固定于正方形的四个顶点，O点是正方形的中心，电场线分布如图所示，取无限远处电势为零。下列说法正确的（ ）
A．正方形右下角电荷q带正电
B．M、N、P三点中N点场强最小
C．M、N、P三点中M点电势最高
D．负电荷在P点的电势能比在O点的电势能小
11.如图所示，以水平直线为分界线，上方区域充满垂直于纸面向里的匀强磁场，大量电子（质量为m、电荷量为e，重力不计）从长度为L的区域以相同速度与水平方向成的角度斜射入磁场，已知电子的速度大小为，上方磁场的磁感应强度.所有从上方磁场射出的电子再次经过水平分界线下方某一半圆形区域的匀强磁场（图中未画出）偏转后都能通过磁场边界的一个点处被收集.下列说法正确的是（ ）
A.水平分界线上电子射出区域的长度为
B.若减小上方磁场的磁感应强度，电子射出区域的长度将保持不变
C.欲使水平分界线上电子的出射与入射区域不重叠，则上方磁场的磁感应强度应小于
D.下方收集电子的半圆形区域匀强磁场的最大磁感应强度为
二、非选择题：本题共5小题，共56分。
12．（8分）现用如图11所示双缝干涉实验装置来测量光的波长。
（1）在组装仪器时单缝和双缝应该相互________放置。（选填“垂直”或“平行”）；
（2）已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度。某同学调整手轮使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，并将该亮纹定为第1条亮纹，此时测量头上游标卡尺的读数为1.16mm；接着再同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时测量头上游标卡尺的示数如图12所示，则读数为________mm。已知双缝间距，测得双缝到毛玻璃屏的距离L=0.800m，所测光的波长________nm。（保留3位有效数字）；
（3）为减小误差，该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离，而是先测量n个条纹的间距再求出。下列实验采用了类似方法的有________。
A．《探究两个互成角度的力的合成规律》的实验中合力的测量
B．《探究弹簧弹力与形变量的关系》的实验中弹簧的形变量的测量
C．《用单摆测重力加速度》的实验中单摆的周期的测量
D．《用油膜法估测油酸分子的大小》的实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量
13．（8分）为了测一个自感系数很大的线圈L的直流电阻R，实验室提供以下器材：
待测线圈L（阻值约为5Ω）；电流表A1（量程3.0A，内阻r1约为0.2Ω）；电流表A2（量程0.6A，内阻r2 =1.0Ω）；滑动变阻器R1（0~ 10Ω）；电压表V（3V量程，约为2kΩ）；电阻箱R2（0 ~99.9Ω）；电源E（电动势E约为3V，内阻很小）；单刀单掷开关S1、S2；导线若干。
(1)某实验小组按如图（a）所示的电路测量线圈L的直流电阻RL。实验主要步骤如下：
①按电路图连接好电路，断开开关S1、S2，滑动变阻器R1的滑片移动___ （填“左”或者“右"）端；
②闭合开关S1、S2，移动滑动变阻器R的滑片至适当位置，记下电流表A2的示数为I2，电压表V的示数为U，线圈L的直流电阻的测量值的计算式为RL =_____；
③测量完后，应先断开开关S2，再断开开关S1，其理由是_________ 。
(2)若只提供一个开关S1，为避免自感现象对电表的影响，经讨论，同学们认为可以利用两个电流表和一个电阻箱达到测量的目的。图（b）方框中已画了部分电路，请根据你的设计，在方框中完成电路图________。

14.（10分）如图所示，A为一直立圆筒形储气罐，B为一打气筒，已知打气筒活塞M的高度为，活塞面积为S，储气罐的高度为，横截面积为3S，开始时罐内气体压强为，每次开始打气时打气简活塞在最上端，内部气体压强为，打气筒通过细管和单向阀门K与储气罐相连接。当打气筒内气体压强大于储气罐内气体压强时阀门开启。
细管的容积忽略不计，储气罐与打气筒导热良好，环
境温度不变，缓慢向下推动活塞。
（1）活塞向下移动多大距离时B中气体开始进入A中；
（2）要使储气罐内压强达到，打气筒应连续打气多少次。
15. （12分）如图所示，在光滑的水平面上放着一个质量为m的木球，在木球正上方L处有一个固定悬点O，在悬点O和木球之间用一根长为2L的不可伸长的轻绳连接。有一个质量也为m的子弹以v0的速度水平射入木球并留在其中，一段时间之后木球绕O点在竖直平面内做圆周运动。球可视为质点，重力加速度为g，空气阻力不计，求：
(1)木球以多大速度离开水平地面；
(2)子弹速度v0的最小值。
16. （18分） 如图所示，光滑平行的长金属导轨固定在水平面上，相距L＝1 m，左端连接R＝2 Ω的电阻，一质量m＝0.5 kg、电阻r＝1 Ω的导体棒MN垂直放置在两平行金属导轨上，彼此接触良好，导轨的电阻不计。在两导轨间有这样的磁场，
磁场方向竖直向下，磁感应强度B大小随x变化
关系是B＝0.6sineq \f(πx,2x0)(T)，x0＝0.5 m；两区域磁
感应强度大小关于直线x＝0.5 m对称。
(1)导体棒在水平向右的拉力F作用下，以速度v0＝1 m/s 匀速穿过磁场区，求此过程中感应电流的最大值Im；
(2)在(1)的情况下，求棒穿过磁场过程中拉力做的功W以及电阻R上产生的热量QR。
五模物理答案
选择题
1、D 2、D 3、B 4、B 5、A 6、C 7、C
8、BCD 9、BC 10、AC 11、BCD
二、非选择题
12、（1）平行（2分）；（2）15.02（2分）；693（2分）；
（3）CD（2分，漏选得1分）。
13、右（2分） （2分） 若先断开S1，则由于断电自感现象，电压表会烧坏 （2分） （2分）
14、答案：（1） （2）6次
解析：本题考查理想气体变质量问题。
（1）设当打气筒内气体压强为p时开始有气体进入储气罐，则有（1分）
取B中气体为研究对象，由玻意耳定律有（1分）
解得，（1分）
所以活塞下移距离（1分）
（2）取储气罐内最终总的气体为研究对象，设这些气体压强为时的体积为，由玻意耳定律有（1分）
解得，（1分）
设还需要补入压强为的气体体积为，则有（1分）
设补入气体在压强为下的体积为，由玻意耳定律有（1分）
解得（1分）
打气筒应连续打气的次数为次（1分）
15、答案 (1)eq \f(1,4)v0 (2)8eq \r(2gL)
解析 (1)设子弹打入木球后共同速度为v，木球离开水平地面的速度为v1，由动量守恒定律得：mv0＝2mv，（2分）
解得：v＝eq \f(1,2)v0 （1分）
木块离开地面时沿绳方向的分速度瞬间减为零，垂直绳方向的分速度不变，
故木球离开地面的速度为v1＝v·eq \f(L,2L)＝eq \f(1,4)v0。（3分）
(2)木球从离开水平地面到最高点的过程中机械能守恒，设到最高点时速度为v3，绳子对木球的拉力为F，由机械能守恒定律和牛顿第二定律有
－2mg·3L＝eq \f(1,2)·2mveq \\al(2,3)－eq \f(1,2)·2mveq \\al(2,1)，（2分）
F＋2mg＝2meq \f(v\\al(2,3),2L)（2分）
由题意知F≥0，
联立解得v0≥8eq \r(2gL)，即v0的最小值为8eq \r(2gL)。（2分）
16、答案 (1)0.2 A (2)0.06 J 0.04 J
解析 (1)导体棒以不变的速度穿过磁场区，
B＝0.6sineq \f(πx,2x0)，x＝v0t，得B＝0.6sinπt（2分）
由法拉第电磁感应定律得e＝BLv0＝0.6sinπt V（2分）
这是一正弦交流电，Em＝0.6 V（2分）
由欧姆定律得Im＝eq \f(Em,R＋r)＝0.2 A。（2分）
(2)电流的有效值I＝eq \f(Im,\r(2))（2分）
棒在磁场中的时间t＝eq \f(x,v0)（2分）
拉力做功等于回路中产生的热量W＝Q＝I2(R＋r)t（2分）
电阻R上产生的热量QR＝I2Rt（2分）
代入数据解得W＝0.06 J，QR＝0.04 J。（2分）