2022年湖北省鋼城第四中學高三最后一卷物理試卷含解析

2021-2022學年高考物理模擬試卷注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、通信衛(wèi)星一般是相對地面“靜止”的同步衛(wèi)星，三顆同步衛(wèi)星就可以實現(xiàn)全球通信。設地球的半徑為，地面的重力加速度為，地球的自轉(zhuǎn)周期為。則速度為的電磁波從一顆衛(wèi)星直線傳播至相鄰的另一顆衛(wèi)星，傳播時間為（）A． B．C． D．2、如圖所示，一根質(zhì)量為M、長為L的銅管放置在水平桌面上，現(xiàn)讓一塊質(zhì)量為m、可視為質(zhì)點的釹鐵硼強磁鐵從銅管上端由靜止下落，強磁鐵在下落過程中不與銅管接觸，在此過程中（）A．桌面對銅管的支持力一直為MgB．銅管和強磁鐵組成的系統(tǒng)機械能守恒C．銅管中沒有感應電流D．強磁鐵下落到桌面的時間3、如圖甲所示，開口向上的導熱氣缸靜置于水平桌面，質(zhì)量為m的活塞封閉一定質(zhì)量氣體，若在活塞上加上質(zhì)量為m的砝碼，穩(wěn)定后氣體體積減小了△V1，如圖乙；繼續(xù)在活塞上再加上質(zhì)量為m的砝碼，穩(wěn)定后氣體體積又減小了△V2，如圖丙．不計摩擦，環(huán)境溫度不變，則（）A．△V1＜△V2 B．△V1=△V2C．△V1＞△V2 D．無法比較△V1與△V2大小關系4、為探測地球表面某空間存在的勻強電場電場強度E的大小，某同學用絕緣細線將質(zhì)量為m、帶電量為+q的金屬球懸于O點，如圖所示，穩(wěn)定后，細線與豎直方向的夾角θ=60°；再用另一完全相同的不帶電金屬球與該球接觸后移開，再次穩(wěn)定后，細線與豎直方向的夾角變?yōu)棣?30°，重力加速度為g，則該勻強電場的電場強度E大小為（）A．E=mg B．E=mg C．E=mg D．E=5、一列簡諧橫波沿軸正方向傳播，速度為0.5m/s，周期為4s。t=1s時波形如圖甲所示，是波上的四個質(zhì)點。如圖乙所示是波上某一質(zhì)點的振動圖像。下列說法正確的是（）A．這列波的波長為1mB．t=0s時質(zhì)點a的速度與質(zhì)點b的速度相等C．t=1s質(zhì)點a的加速度大小比質(zhì)點b的加速度大D．如圖乙表示的是質(zhì)點b的振動圖像6、原子核的比結(jié)合能與原子序數(shù)的關系圖所示，大多數(shù)恒星內(nèi)部溫度非常高，可進行輕核聚變，核反應方程為A+B→C。但對于金、鉑等重金屬產(chǎn)生，目前科學界有一種理論認為，兩顆中子星合成過程中會釋放巨大的能量，在能量的作用下能夠合成金、鉑等重金屬，其核反應為D+E→F，下列說法正確的是（）A．重核F裂變成D和E的過程中，會產(chǎn)生質(zhì)量虧損B．較輕的核A和B聚合成C的過程中核子平均質(zhì)量變大C．較重的核D和E聚合成F的過程中，會釋放較大能量D．A和B聚合成C的過程中，C的結(jié)合能小于A和B的結(jié)合能之和二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，一匝數(shù)為n，邊長為L，質(zhì)量為m，電阻為R的正方形導體線框bcd，與一質(zhì)量為3m的物塊通過輕質(zhì)細線跨過兩定滑輪相連．在導體線框上方某一高處有一寬度為L的上、下邊界水平的勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向垂直紙面向里．現(xiàn)將物塊由靜止釋放，當d邊從磁場下邊緣進入磁場時，線框恰好做勻速直線運動，不計—切摩擦．重力加速度為g．則()A．線框d邊進入磁場之前線框加速度=2gB．從線框全部進入磁場到完全離開磁場的過程中，通過線框的電荷量C．整個運動過程線框產(chǎn)生的焦耳熱為Q=4mgLD．線框進入磁場時的速度大小8、如圖所示，正方形ABCD的四個頂點各固定一個點電荷，所帶電荷量分別為+q、-q、+q、-q，E、F、O分別為AB、BC及AC的中點．下列說法正確的是A．E點電勢低于F點電勢B．F點電勢等于O點電勢C．E點電場強度與F點電場強度相同D．F點電場強度大于O點電場強度9、如圖所示，光滑絕緣的圓形管狀軌道豎直放置，管道中央軌道半徑為R，管道內(nèi)有一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q直徑略小于管道內(nèi)徑的小球，空間內(nèi)存在方向相互垂直的勻強磁場和勻強電場，磁場的磁感應強度大小為B，方向水平向里，電場的電場強度大?。╣為重力加速度），方向豎直向上。現(xiàn)小球從軌道的最低點沿軌道方向以大小為v0的初速度水平射出，下列說法正確的是（）A．無論初速度的方向向右還是向左，小球在運動中對軌道的作用力都不可能為0B．小球在最高點對軌道內(nèi)側(cè)的作用力大小可能為，方向豎直向下C．小球在最高點對軌道的作用力為0時，受到的洛倫茲力大小可能為，方向豎直向下D．若初速度方向向左，小球在最低點和軌道水平直徑右端時，對軌道外側(cè)有壓力，且壓力差大于mg10、如圖所示，以O為圓心、半徑為R的虛線圓位于足夠大的勻強電場中，圓所在平面與電場方向平行，M、N為圓周上的兩點。帶正電粒子只在電場力作用下運動，在M點速度方向如圖所示，經(jīng)過M、N兩點時速度大小相等。已知M點電勢高于O點電勢，且電勢差為U，下列說法正確的是（）A．M，N兩點電勢相等B．粒子由M點運動到N點，電勢能減小C．該勻強電場的電場強度大小為D．粒子在電場中可能從M點沿圓弧運動到N點三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）如圖所示，某小組同學利用DIS實驗裝置研究支架上力的分解。A、B為兩個相同的雙向力傳感器，該型號傳感器在受到拉力時讀數(shù)為正，受到壓力時讀數(shù)為負。A連接質(zhì)量不計的細繩，并可沿固定的圓弧形軌道移動。B固定不動，通過光滑鉸鏈連接一輕桿，將細繩連接在桿右端O點構成支架，調(diào)整使得O點位于圓弧形軌道的圓心處，保持桿沿水平方向。隨后按如下步驟操作：①測量繩子與水平桿的夾角∠AOB＝θ；②對兩個傳感器進行調(diào)零；③用另一繩在O點懸掛住一個鉤碼，記錄兩個傳感器讀數(shù)；④取下鉤碼，移動傳感器A，改變θ角，重復上述步驟①②③④，得到圖示數(shù)據(jù)表格。(1)根據(jù)表格數(shù)據(jù)，可知A傳感器對應的是表中的力____（填“F1”或“F2”），并求得鉤碼質(zhì)量為______kg（保留一位有效數(shù)字，g取10m/s2）；(2)實驗中，讓A傳感器沿圓心為O的圓弧形（而不是其它的形狀）軌道移動的主要目的是__________。A．方便改變A傳感器的讀數(shù)B．方便改變B傳感器的讀數(shù)C．保持輕桿右端O的位置不變D．方便改變細繩與桿的夾角θ12．（12分）某實驗小組想用下圖所示裝置驗證動能定理。墊塊的作用是使長木板產(chǎn)生一個合適的傾角來平衡小車運動過程中受到的阻力，小車的凹槽可以添加鉤碼以改變小車的質(zhì)量，用小桶以及里面的細沙的重力來替代小車受到的合力，可以改變細沙的多少來改變合力的大小。已知打點計時器的打點頻率為f，當?shù)刂亓铀俣葹間。(1)要完成實驗，必須測量哪些物理量___A．紙帶上某兩點間的距離x，以及這兩點的瞬時速度B．長木板的傾角αC.小車及凹槽內(nèi)鉤碼的總質(zhì)量MD.小桶及里面細沙的總質(zhì)量m(2)仔細平衡小車受到的阻力，并多次改變小車的質(zhì)量M和小桶里面細沙的質(zhì)量m，通過測量和計算發(fā)現(xiàn)：合力的功總是大于兩點動能的差值，這___（填“符合”或“不符合“）實驗的實際情況。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，導熱性能良好的氣缸靜止于水平地面上，缸內(nèi)用橫截面積為S，質(zhì)量為m的活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體。在活塞上放一砝碼，穩(wěn)定后氣體溫度與環(huán)境溫度相同均為T1.若氣體溫度為T1時，氣柱的高度為H。當環(huán)境溫度緩慢下降到T2時，活塞下降一定的高度；現(xiàn)取走砝碼，穩(wěn)定后活塞恰好回到原來高度。已知外界大氣壓強保持不變，重力加速度為g，不計活塞與氣缸之間的摩擦，T1、T2均為熱力學溫度，求：(1)氣體溫度為時，氣柱的高度；(2)砝碼的質(zhì)量。14．（16分）圖(甲)中的圓是某圓柱形透明介質(zhì)的橫截面，半徑為R=10cm．一束單色光沿DC平行于直徑AB射到圓周上的C點，DC與AB的距離H=5cm．光線進入介質(zhì)后，第一次到達圓周上的E點（圖中未畫出），CE=cm．（i）求介質(zhì)的折射率；（ii）如圖（乙）所示，將該光線沿MN平行于直徑AB射到圓周上的N點，光線進入介質(zhì)后，第二次到達介質(zhì)的界面時，從球內(nèi)折射出的光線與MN平行（圖中未畫出），求光線從N點進入介質(zhì)球時的入射角的大?。?5．（12分）如圖所示，兩端開口且導熱良好的汽缸豎直固定放置，兩厚度不計的輕質(zhì)活塞A、B由輕桿相連，兩活塞的橫截面積分別為SA=30cm2，SB=18cm2，活塞間封閉有一定質(zhì)量的理想氣體。開始時，活塞A距離較粗汽缸底端10cm，活塞B距離較細汽缸頂端25cm，整個裝置處于靜止狀態(tài)。此時大氣壓強為p0=1.0×105Pa，汽缸周圍溫度為27?，F(xiàn)對汽缸加熱，使汽缸周圍溫度升高到127，不計一切摩擦。(1)求升高溫度后活塞A上升的高度；（結(jié)果保留1位小數(shù)）(2)保持升高后的溫度不變，在活塞A上緩慢放一重物，使活塞A回到升溫前的位置，求連接活塞A、B的輕桿對A的作用力大小。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解析】

衛(wèi)星繞地球運行，萬有引力提供向心力，則有可得綜合“黃金代換”有如圖所示由幾何關系知聯(lián)立整理得根據(jù)運動規(guī)律，電磁波傳播有可得故C正確，A、B、D錯誤；故選C。2、D【解析】

C．強磁鐵通過鋼管時，導致鋼管的磁通量發(fā)生變化，從而產(chǎn)生感應電流，故C錯誤；B．磁鐵在銅管中運動的過程中，雖不計空氣阻力，但在過程中，出現(xiàn)安培力做功產(chǎn)生熱能，所以系統(tǒng)機械能不守恒，故B錯誤；A．由于圓管對磁鐵有向上的阻力，則由牛頓第三定律可知磁鐵對圓管有向下的力，則桌面對銅管的支持力F＞Mg，故A錯誤；D．因圓管對磁鐵有阻力，所以運動時間與自由落體運動相比會變長，即有，故D正確。故選D。3、C【解析】

設大氣壓強為，起初活塞處于平衡狀態(tài)，所以：解得該氣體的壓強為：則甲狀態(tài)氣體的壓強為：乙狀態(tài)時氣體的壓強為：丙狀態(tài)時氣體的壓強為：由玻意耳定律得：得：，所以所以：．故本題選C．【點睛】對活塞進行受力分析，由平衡條件分別求出幾種情況下的氣體壓強；由玻意耳定律可以求出氣體體積，然后比較體積的變化即可．4、D【解析】

設電場方向與豎直方向夾角為α，則開始時，水平方向豎直方向當用另一完全相同的不帶電金屬球與該球接觸后移開，再次穩(wěn)定后電量減半，則水平方向豎直方向聯(lián)立解得qE=mgα=60°即故選D。5、C【解析】

A．由題可知，速度為0.5m/s，周期為4s，則波長mA錯誤；B．t=0s時質(zhì)點a在波峰處，速度為零，質(zhì)點b在平衡位置，速度最大，B錯誤；C．因為周期T=4s，所以當t=1s時經(jīng)歷了，此時質(zhì)點a在平衡位置，位移為零，加速度為零，質(zhì)點b在波峰處，位移最大，加速度最大，C正確；D．由乙圖可知，當t=1s時該質(zhì)點在波谷處，與此相符合的質(zhì)點是質(zhì)點c，D錯誤。故選C。6、A【解析】

AC．重核F裂變成D和E的過程中要釋放處能量，會產(chǎn)生質(zhì)量虧損；相反，較重的核D和E聚合成F的過程中，會吸收較大能量，選項A正確，C錯誤；BD．較輕的核A和B聚合成C的過程也要釋放能量，有質(zhì)量虧損，則核子平均質(zhì)量變小，C的結(jié)合能大于A和B的結(jié)合能之和，選項BD錯誤；故選A。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、CD【解析】

A.在線框ad邊進入磁場之前，有，解得，A錯誤；B.根據(jù)可得從線框全部進入磁場到完全離開磁場的過程中，通過線框的電荷量為，B錯誤；C.線圈進入磁場過程中和穿出磁場過程中的總熱量等于過程中的重力勢能減小量，故，C正確；D.ab邊剛進入磁場時，導體做勻速直線運動，所以有，，，，聯(lián)立解得，D正確．故選CD8、BD【解析】A、對A、B位置的兩個電荷而言，E、O在中垂線上，電勢等于無窮遠電勢，為零；對C、D位置的兩個電荷而言，E、O同樣在中垂線上，電勢依然等于無窮遠電勢，為零；根據(jù)代數(shù)合成法則，E、O點的電勢均為零，相等；

同理，對A、D位置的兩個電荷而言，F(xiàn)、O在中垂線上，電勢等于無窮遠電勢，為零；對B、C位置的兩個電荷而言，F(xiàn)、O同樣在中垂線上，電勢依然等于無窮遠電勢，為零；根據(jù)代數(shù)合成法則，F(xiàn)、O點的電勢均為零，相等，故A錯誤，B正確；

C、先考慮O點場強，對A、C位置的電荷而言，O點場強為零；對B、D位置的電荷而言，O點場強同樣為零；故根據(jù)矢量合成法則，O點的場強為零；

再分析E點，對A、B位置的兩個電荷，在E位置場強向下，設為E1；對C、D位置的兩個電荷而言，在E位置場強向上，設為E2；由于E1＞E2，故E點的合場強向下，為E1-E2，不為零；

再分析F點，對B、C位置的兩個電荷，在EF置場強向左，大小也為E1；對A、D位置的兩個電荷而言，在F位置場強向右，大小也為E2；由于E1＞E2，故E點的合場強向左，為E1-E2，不為零；

故E點場強等于F點場強，但大于O點場強，故C錯誤，D正確．點睛：本題考查電場強度的和電勢的合成，關鍵是分成兩組熟悉的電荷，同時區(qū)分矢量合成和標量合成遵循的法則不同．9、BD【解析】

A．小球受重力和電場力的合力豎直向下，大小為，當小球向右射出且得此時小球?qū)壍赖淖饔昧?，故A錯誤；B．若小球在最高點對軌道內(nèi)側(cè)的作用力大小可能為，方向豎直向下時，小球受重力和電場力的合力為，方向豎直向上，小球在豎直方向上的合力為0，由洛倫茲力提供向心力，故B正確；C．小球在最高點對軌道的作用力為0時，小球受重力和電場力的合力豎直向下，大小為，若受到的洛倫茲力大小為，當小球向右射出時，在最高點則有得由動能定理有即兩式不相符，若受到的洛倫茲力大小為，當小球向左射出時，在最高點則有得不可能，故C錯誤；D．若初速度方向向左，由左手定則可知，小球受到的洛倫茲力豎直向下，小球受重力和電場力的合力豎直向下，大小為，則在最低點小球?qū)壍劳鈧?cè)有壓力，當小球運動到軌道水平直徑右端時，小球受到的洛倫茲力水平向右，由于小球做圓周運動，由洛倫茲力與軌道對小球的彈力的合力提供向心力，則小球?qū)壍劳鈧?cè)有壓力，在最低點有在軌道水平直徑右端時有由動能定理得得由于，則則故D正確。故選BD。10、AC【解析】

A．帶電粒子僅在電場力作用下，由于粒子在M、N兩點動能相等，則電勢能也相等，根據(jù)可知M、N兩點電勢相等，A正確；B．因為勻強電場，所以兩點的連線MN即為等勢面。根據(jù)等勢面與電場線垂直和沿電場線方向電勢降低的特性，從而畫出電場線CO如圖由曲線運動條件可知，正電粒子所受的電場力沿著CO方向；可知，速度方向與電場力方向夾角先大于90°后小于90°，電場力對粒子先做負功后做正功，所以電勢能先增大后減小，B錯誤；C．勻強電場的電場強度式中的d是沿著電場強度方向的距離，則C正確；D．粒子在勻強電場受到的是恒定的電場力，不可能做圓周運動，D錯誤。故選AC。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、F10.05C【解析】

(1)[1]因繩子只能提供拉力，傳感器示數(shù)為正值，由表中實驗數(shù)據(jù)可知，A傳感器對應的是表中力F1[2]對節(jié)點O，由平衡條件得解得(2)[3]讓A傳感器沿圓心為O的圓弧形，移動傳感器的過程中，傳感器與O點的距離保持不變，即O點位置保持不變，故ABD錯誤，C正確故選C12、CD符合【解析】

根據(jù)該實驗的實驗原理、要求和減少誤差的角度分析，平衡摩擦力作用后，進行實驗過程中需要用刻度尺測