江苏省南京市2021届新高考物理五模考试卷含解析

江苏省南京市2021届新高考物理五模考试卷

一、单项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30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．质量为m 的长木板放在光滑的水平面上，质量为

12

m 的物块放在长木板上，整个系统处于静止状态.若对物块施加水平拉力（如图甲），使物块能从长木板上滑离，需要的拉力至少为F 1；若对长木板施加水平拉力（如图乙），也使物块能从长木板上滑离，需要的拉力至少为F 2，则12

F F 为

A ．12

B ．2

C ．23

D ．32

【答案】A

【解析】

【详解】

设物块与长木板间的动摩擦因数为μ，要使物块滑离，则

1132F ma = 112

mg ma μ= 2232

F ma = 21122

mg ma μ= 求得

1212

F F =. A ．12

，与结论相符，选项A 正确； B ．2，与结论不相符，选项B 错误；

C ．

23

，与结论不相符，选项C 错误； D ．32，与结论不相符，选项D 错误； 故选A.

2．已知地球质量为月球质量的81倍，地球半径约为月球半径的4倍．若在月球和地球表面同样高度处，

以相同的初速度水平抛出物体，抛出点与落地点间的水平距离分别为s 月和s 地，则 s 月：s 地约为( )

A ．9：4

B ．6：1

C ．3：2

D ．1：1 【答案】A

【解析】

设月球质量为M '，半径为R '，地球质量为M ，半径为R ． 已知 81M M '=， 4R R

'=， 根据万有引力等于重力得：2

GMm mg R = 则有：2GM g R =

因此81 16

g

g ='…① 由题意从同样高度抛出，221122h gt g t =

=''…② 联立①、②解得：94

t t '= 在地球上的水平位移0s v t =地

在月球上的0s v t 月='；

因此得到：:9:4s s =月地，故A 正确，BCD 错误．

点睛：根据万有引力等于重力，求出月球表面重力加速度和地球表面重力加速度关系，运用平抛运动规律求出两星球上水平抛出的射程之比．

3．职业高空跳伞运动员从近万米高空带着降落伞跳下，前几秒内的运动可视为自由落体运动。已知运动

员的质量为80 kg ，重力加速度g 取10 m/s 2，关于运动员所受重力做功的功率，下列说法正确的是（ ）

A ．下落第1 s 末的瞬时功率为4 000 W

B ．下落第1 s 内的平均功率为8 000 W

C ．下落第2s 末的瞬时功率为8 000 W

D ．下落第2s 内的平均功率为12000 W

【答案】D

【解析】

【详解】

A ．下落第1 s 末的瞬时功率为

211180101W=8000W P mgv mg gt ==?=??

选项A 错误；

B ．下落第1 s 内的平均功率为

2111180101W=4000W 22

gt P mgv mg ==?

=??? 选项B 错误； C ．下落第2s 末的瞬时功率为

222280102W=16000W P mgv mg gt ==?=??

选项C 错误；

D ．下落第2s 内的平均功率为

1222101028010W=12000W 22

gt gt P mgv mg ++?==?

=?? 选项D 正确；

故选D 。 4．做竖直上抛运动的物体，在任意相同时间间隔内，速度的变化量( )

A ．大小相同、方向相同

B ．大小相同、方向不同

C ．大小不同、方向不同

D ．大小不同、方向相同 【答案】A

【解析】

试题分析：根据速度的公式v=v 0﹣gt 可得，

在任意相同时间间隔内，速度的变化量为△v=﹣g △t ，

即，速度变化的大小为g △t ，方向与初速度的方向相反，所以A 正确．

故选A ．

5．分别用频率为ν和2ν的甲、乙两种单色光照射某金属，逸出光电子的最大初动能之比为1∶3，已知普朗克常量为h ，真空中光速为c ，电子电量为e 。下列说法正确的是（ ）

A ．用频率为2ν的单色光照射该金属，单位时间内逸出的光电子数目一定较多

B ．用频率为14ν的单色光照射该金属不能发生光电效应

C ．甲、乙两种单色光照射该金属，对应光电流的遏止电压相同

D ．该金属的逸出功为

14h ν 【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

A ．单位时间内逸出的光电子数目与光的强度有关，由于光的强度关系未知，故A 错误；

BD ．光子能量分别为

1=E h ν和2=2E h ν

根据爱因斯坦光电效应方程可知光电子的最大初动能为km 0E h W ν=-，逸出光电子的最大初动能之比为1：3，联立解得

01

=2

W h ν 用频率为4

ν的单色光照射该金属不能发生光电效应，故B 正确，D 错误； C ．两种光的频率不同，光电子的最大初动能不同，由动能定理可知，题目对应的遏止电压是不同的，故C 错误。

故选B 。

6．假设将來一艘飞船靠近火星时，经历如图所示的变轨过程，则下列说法正确的是（ ）

A ．飞船在轨道Ⅱ上运动到P 点的速度小于在轨道轨道Ⅰ上运动到P 点的速度

B ．若轨道I 贴近火星表面，测出飞船在轨道I 上运动的周期，就可以推知火星的密度

C ．飞船在轨道I 上运动到P 点时的加速度大于飞船在轨道Ⅱ上运动到P 点时的加速度

D ．飞船在轨道Ⅱ上运动时的周期小于在轨道I 上运动时的周期

【答案】B

【解析】 【详解】

A ．飞船从轨道Ⅱ到轨道I 时做向心运动，所以要减速，所以飞船在轨道Ⅱ上运动到P 点的速度大于在轨道轨道Ⅰ上运动到P 点的速度，故A 错误；

B ．由公式2

224Mm G m R R T

π=，解得： 23

2

4R M GT π= 密度

23

2324343

R M GT R V

GT ππρπ=== 故B 正确；

C ．不管在那个轨道上飞船在P 点受到的万有引力是相等的，为飞船提供加速度，所以加速度相等，故C

错误；

D ．由开普勒第三定律可知，3

3

2221

a R T T =可知，由于轨道Ⅱ上半长轴大于轨道Ⅰ的半径，所以飞船在轨道Ⅱ上运动时的周期大于在轨道I 上运动时的周期，故D 错误．

二、多项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．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．如图甲所示为足够长、倾斜放置的平行光滑导轨，处在垂直斜面向上的匀强磁场中，导轨上端接有一定值电阻，导轨平面的倾角为37?，金属棒垂直导轨放置，用一平行于斜面向上的拉力F 拉着金属棒由静止向上运动，金属棒的质量为0.2kg ，其速度大小随加速度大小的变化关系如图乙所示，且金属棒由静止

加速到最大速度的时间为1s ，金属棒和导轨的电阻不计，sin 37?=0.6，cos 37?=0.8，g 取10m/s 2，则（ ）

A ．F 为恒力

B ．F 的最大功率为0.56W

C ．回路中的最大电功率等于0.56W

D ．金属棒由静止加速到最大速度这段时间内定值电阻上产生的焦耳热是0.26J

【答案】ACD

【解析】

【分析】

【详解】

AB ．对棒受力分析有

22sin 37B L v F mg ma R

?--= 变形得

2222sin 37()mR F mg v a R B L B L

?

-=-+ 结合图乙可知

22 1.02.8

mR B L = 22sin 37()1F mg R B L ?

-=

联立解得 22251.76N,14R F B L == 且由P Fv =可知，F 的最大功率为

1.76W P =

故A 正确，B 错误；

C ．当棒的速度为1m/s 时，回路中的电流最大，回路中的电功率最大为

2222

max 0.56W B L v P I R R === 故C 正确；

D ．金属棒由静止加速到最大速度由动量定理得

22sin 37B L vt Ft mg t mv R

?--= 即

22sin 37B L x Ft mg t mv R

?--= 解得

0.72m x =

金属棒由静止加速到最大速度，由动能定理得

21sin 372

A Fx mg x W mv ?-?+=

解得 0.26J A W =-

由功能关系可知

0.26J A Q W =-=

故D 正确。

故选ACD 。

8．如图所示为一列沿x 轴正方向传播的简谐横波，实线为0.2t =s 时刻的波形图，虚线为t=0.8s 时的波形图，波的周期0.6s T >，则（ ）

A ．波速为10m/s

B ．A 比B 先回到平衡位置

C ．在0.5=t s 时，B 点到达波峰位置

D ．经过0.4s ，B 点经过的路程为0.4m

E.在 1.0t =s 时，A 点沿y 轴负方向运动

【答案】ACD

【解析】

【详解】

A ．横波沿x 轴正方向传播，由于波的周期T>0.6s ，经过t ?=0.6s ，传播距离x ?=6m ，则波速 10x v t ?==?m/s 故A 正确；

B ．t=0.2s 时，质点A 由波峰向平衡位置振动，质点B 沿y 轴正方向向平衡位置振动，故B 比A 先回到平衡位置，故B 错误；

C ．由图可知，波长λ=8m ，则传播距离

x ?=6m=0.75λ

则传播时间为

t ?=0.6s=0.75T

解得T=0.8s ，在t=0.5s 时，B 振动了38T ，波传播了38λ=3m ，根据波形平移可知，B 点到达波峰位置，故C 正确；

D ．经过0.4s=0.5T ，则B 点振动了2A=0.4m ，故D 正确；

E ．t=1.0s 时，质点A 振动了0.8s=T ，则A 点回到波峰位置，速度为零，故E 错误。

故选ACD 。

9．如图所示，灯泡A 、B 完全相同，理想变压器原副线圈匝数比n 1：n 2=5：1，指示灯L 的额定功率是灯泡A 的15

，当输入端接上1102sin100(V)u t π=的交流电压后，三个灯泡均正常发光，两个电流表均为理想电流表，且A 2的示数为0.4A ，则（ ）

A ．电流表A 1的示数为0.08A

B ．灯泡A 的额定电压为22V

C ．灯泡L 的额定功率为0.8W

D ．原线圈的输入功率为8.8W

【答案】AC

【解析】

【详解】

A ．副线圈的总电流即A 2的示数为I 2＝0.4A ，由理想变压器两端的电流比等于匝数的反比，可得 212110.4A 0.08A 5

n I I n ==?= 即电流表A 1的示数为0.08A ，故A 正确；

BC ．变压器的输入电压的有效值为U=110V ，根据全电路的能量守恒定律有 1L A 2UI P P =+

而指示灯L 的额定功率是灯泡A 的15

，即 A L 5

P P = 联立解得

A 4W P =，L 0.8W P =

由电功率

2A A A A 2

I P U I U ==?

可得 A 20V U =

故B 错误，C 正确；

D ．对原线圈电路由1L UI P P =+入，可得原线圈的输入功率

1L (8.80.8)W 8W P UI P =-=-=入

故D 错误。

故选AC 。

10．下列说正确的是（ ）

A ．一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子之间的势能增加

B ．蔗糖受潮后粘在一起形成的糖块看起来没有确定的几何形状，是非晶体

C ．理想气体在等压膨胀过程中一定要吸收热量

D ．已知阿伏加徳罗常数、气体的摩尔质量和密度可以估算出气体分子的直径 E.水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙

【答案】ACE

【解析】

【详解】

A．一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，因吸热内能增大，但其分子动能不变，则分子之间的势能增加，选项A正确；

B．蔗糖受潮后粘在一起形成的糖块是多晶体，看起来没有确定的几何形状，也是多晶体的特点。故B错误。

C．理想气体在等压膨胀过程中，气体对外做功，温度升高，内能变大，则一定要吸收热量，选项C正确；D．已知阿伏加徳罗常数、气体的摩尔质量和密度可以估算出气体分子运动占据的空间体积，不能估算气体分子的直径，选项D错误；

E．水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙，选项E正确；

故选ACE。

11．如图甲所示，B、C和P是同一水平面内的三个点，沿竖直方向振动的横波I在介质中沿BP方向传播，P与B相距40cm，B点的振动图像如图乙所示；沿竖直方向振动的横波I在同一介质中沿CP方向传播，P与C相距50cm，C点的振动图像如图丙所示。在t=0时刻，两列波同时分别经过B、C两点，两列波的波速都为20cm/s，两列波在P点相遇，则以下说法正确的是（）

A．两列波的波长均为20cm

B．P点为减弱点，振幅是为10cm

C．4.5s时P点在平衡位置且向下振动

D．波遇到40cm的障碍物将发生明显衍射现象

E.P点为加强点，振幅为70cm

【答案】ACE

【解析】

【详解】

A．两列波的周期都是

1s

T=

计算波长

λ==?=

0.21m0.2m

vT

A正确；

BE．根据题意

-=-===

50cm40cm10cm0.1m0.5

PC PBλ

t=时刻两波的振动方向相反，则P是振动加强的点，振幅等于两波振幅之和，即为70cm，B错误，而0

E 正确；

C ．波从C 传到P 的时间

0.5s 2.5s 0.2

PC t v === 波从B 传到P 的时间 0.4s 2s 0.2PB t v =

== 在 2.5s t =时刻，横波I 与横波II 两波叠加，P 点经过平衡位置向下运动，在 4.5s t =时刻，经过了两个周期，P 点经过平衡位置向下运动，C 正确；

D ．因波长为20cm ，则当波遇到40cm 的障碍物将不会发生明显衍射现象，D 错误。

故选ACE 。

12．下列说法正确的是（ ）

A ．布朗运动只能在液体里发生，且温度越高，布朗运动越激烈

B ．分子间距离增大，分子间作用力对外表现可能为斥力

C ．分子动能与分子势能的和叫作这个分子的内能

D ．滴进水中的墨水微粒能做扩散运动，说明分子间有空隙

E.外界对某理想气体做功62.010J ?，气体对外放热61.010J ?，则气体温度升高

【答案】BDE

【解析】

【详解】

A ．布朗运动是悬浮在液体或气体中固体小颗粒的无规则运动；布朗运动可以在液体里发生，也可以在气体里发生，且温度越高，布朗运动越激烈，故A 错误。

B.在分子间距离r

C.所有分子动能与分子势能的总和叫做物体的内能，单个分子的内能没有意义，故C 错误；

D.滴进水中的墨水微粒能做扩散运动，说明分子间有空隙，故D 正确；

E.外界对某理想气体做功W=2.0×105J ，气体对外放热Q=-1.0×105J ，根据热力学第一定律，则气体的内能变化

n E=W+Q=2.0×105J-1.0×105J=1.0×105J

所以气体的内能增大，温度升高，故E 正确。

故选BDE 。

三、实验题:共2小题，每题8分，共16分

13．为了测某电源的电动势和内阻，实验室提供了如下器材：

电阻箱R ，定值电阻R 0、两个电流表A 1、A 2，电键K 1，单刀双掷开关K 2，待测电源，导线若干．实验小组成员设计如图甲所示的电路图．

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