2022屆湖北武漢市華中師大一附中高三下學(xué)期一模考試物理試題含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、甲、乙、丙、丁四輛小車從同一地點(diǎn)向同一方向運(yùn)動(dòng)的圖象如圖所示，下列說法中正確的是（）A．甲車做直線運(yùn)動(dòng)，乙車做曲線運(yùn)動(dòng)B．在0～t1時(shí)間內(nèi)，甲車平均速度等于乙車平均速度C．在0～t2時(shí)間內(nèi)，丙、丁兩車在t2時(shí)刻相遇D．在0～t2時(shí)間內(nèi)，丙、丁兩車加速度總是不相同的2、1934年，約里奧-居里夫婦用α粒子轟擊鋁核，產(chǎn)生了第一個(gè)人工放射性核素X：．X的原子序數(shù)和質(zhì)量數(shù)分別為A．15和28B．15和30C．16和30D．17和313、位于貴州的“中國天眼”（FAST）是目前世界上口徑最大的單天線射電望遠(yuǎn)鏡，通過FAST可以測量地球與木星之間的距離．當(dāng)FAST接收到來自木星的光線傳播方向恰好與地球公轉(zhuǎn)線速度方向相同時(shí)，測得地球與木星的距離是地球與太陽距離的k倍．若地球和木星繞太陽的運(yùn)動(dòng)均視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)且軌道共面，則可知木星的公轉(zhuǎn)周期為（）A．年 B．年C．年 D．年4、如圖，水平放置的圓環(huán)形窄槽固定在桌面上，槽內(nèi)有兩個(gè)大小相同的小球a、b，球b靜止在槽中位置P。球a以一定初速度沿槽運(yùn)動(dòng)，在位置P與球b發(fā)生彈性碰撞，碰后球a反彈，并在位置Q與球b再次碰撞。已知∠POQ=，忽略摩擦，且兩小球可視為質(zhì)點(diǎn)，則a、b兩球質(zhì)量之比為（）A．3︰1 B．1︰3 C．5︰3 D．3︰55、如圖所示，電源E，導(dǎo)線，導(dǎo)電細(xì)軟繩ab、cd，以及導(dǎo)體棒bc構(gòu)成閉合回路，導(dǎo)電細(xì)軟繩ab、cd的a端和d端固定不動(dòng)，加上恰當(dāng)?shù)拇艌龊螅?dāng)導(dǎo)體棒保持靜止時(shí)，閉合回路中abcd所在平面與過ad的豎直平面成30°，已知ad和bc等長且都在水平面內(nèi)，導(dǎo)體棒bc中的電流I=2A，導(dǎo)體棒的長度L=0.5m，導(dǎo)體棒的質(zhì)量m=0.5kg，g取10m/s2，關(guān)于磁場的最小值和方向，說法正確的是（）A．T，豎直向上 B．T，豎直向下C．2.5T，由b指向a D．2.5T，由a指向b6、如圖所示，D點(diǎn)為固定斜面AC的中點(diǎn)，在A點(diǎn)先后分別以初速度v01和v02水平拋出一個(gè)小球，結(jié)果小球分別落在斜面上的D點(diǎn)和C點(diǎn)．空氣阻力不計(jì)．設(shè)小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為t1和t2，落到D點(diǎn)和C點(diǎn)前瞬間的速度大小分別為v1和v2，落到D點(diǎn)和C點(diǎn)前瞬間的速度方向與水平方向的夾角分別為和，則下列關(guān)系式正確的是A． B． C． D．二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖，把一個(gè)有小孔的小球連接在彈簧的一端，彈簧的另一端固定，小球套在光滑的桿上，能夠自由滑動(dòng)，彈簧的質(zhì)量與小球相比可以忽略，小球運(yùn)動(dòng)時(shí)空氣阻力很小，也可以忽略。系統(tǒng)靜止時(shí)小球位于O點(diǎn)，現(xiàn)將小球向右移動(dòng)距離A后由靜止釋放，小球做周期為T的簡諧運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A．若某過程中小球的位移大小為A，則該過程經(jīng)歷的時(shí)間一定為B．若某過程中小球的路程為A，則該過程經(jīng)歷的時(shí)間一定為C．若某過程中小球的路程為2A，則該過程經(jīng)歷的時(shí)間一定為D．若某過程中小球的位移大小為2A，則該過程經(jīng)歷的時(shí)間至少為E.若某過程經(jīng)歷的時(shí)間為，則該過程中彈簧彈力做的功一定為零8、如圖是傾角θ=37°的光滑絕緣斜面在紙面內(nèi)的截面圖。一長為L、質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒垂直紙面放在斜面上，現(xiàn)給導(dǎo)體棒通人電流強(qiáng)度為I，并在垂直于導(dǎo)體棒的平面內(nèi)加勻強(qiáng)磁場，要使導(dǎo)體棒靜止在斜面上，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，sin37°=0.6，cos37°=0.8.則以下說法正確的是（）A．所加磁場方向與x軸正方向的夾角α的范圍應(yīng)為B．所加磁場方向與x軸正方向的夾角α的范圍應(yīng)為C．所加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值為D．所加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值為9、目前，世界上正在研究一種新型發(fā)電機(jī)叫磁流體發(fā)電機(jī)，立體圖如圖甲所示，側(cè)視圖如圖乙所示，其工作原理是：燃燒室在高溫下將氣體全部電離為電子與正離子，即高溫等離子體，高溫等離子體經(jīng)噴管提速后以速度v＝1000m/s進(jìn)入矩形發(fā)電通道，發(fā)電通道有垂直于噴射速度方向的勻強(qiáng)磁場（圖乙中垂直紙面向里），磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B0＝5T，等離子體在發(fā)電通道內(nèi)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這時(shí)兩金屬薄板上就會(huì)聚集電荷，形成電勢差。已知發(fā)電通道長L＝50cm，寬h＝20cm，高d＝20cm，等離子體的電阻率ρ＝4Ωm，電子的電荷量e＝1.6×10－19C。不計(jì)電子和離子的重力以及微粒間的相互作用，則以下判斷正確的是（）A．發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢為2500VB．若電流表示數(shù)為16A，則單位時(shí)間（1s）內(nèi)打在下極板的電子有1020個(gè)C．當(dāng)外接電阻為12Ω時(shí)，電流表的示數(shù)為50AD．當(dāng)外接電阻為50Ω時(shí)，發(fā)電機(jī)輸出功率最大10、用輕桿通過鉸鏈相連的小球A、B、C、D、E處于豎直平面上，各段輕桿等長，其中小球A、B的質(zhì)量均為2m，小球C、D、E的質(zhì)量均為m．現(xiàn)將A、B兩小球置于距地面高h(yuǎn)處，由靜止釋放，假設(shè)所有球只在同一豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，不計(jì)一切摩擦，則在下落過程中A．小球A、B、C、D、E組成的系統(tǒng)機(jī)械能和動(dòng)量均守恒B．小球B的機(jī)械能一直減小C．小球B落地的速度大小為D．當(dāng)小球A的機(jī)械能最小時(shí)，地面對(duì)小球C的支持力大小為mg三、實(shí)驗(yàn)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）某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律。實(shí)驗(yàn)裝置為完全相同的傾斜軌道與長度不同的水平軌道平滑連接，并將軌道固定在同一豎直面內(nèi)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將兩小球A、B同時(shí)從兩傾斜軌道上自由釋放，釋放位置到水平軌道距離相同。經(jīng)過一段時(shí)間，小球A開始做平拋運(yùn)動(dòng)，小球B繼續(xù)沿水平軌道運(yùn)動(dòng)。兩球運(yùn)動(dòng)過程中，用頻閃照相的方式記錄兩小球的位置(在圖中已標(biāo)出)。(1)忽略各種阻力，小球A在空中運(yùn)動(dòng)過程中.兩小球______。(選填正確答案標(biāo)號(hào))A．保持相對(duì)靜止B．在同一豎直線上C．運(yùn)動(dòng)速度大小相同D．機(jī)械能相同(2)A球做平拋運(yùn)動(dòng)后，利用頻閃照片計(jì)算出兩小球連續(xù)三個(gè)位置的高度差分別為h1、h2、h3，重力加速度為g，則頻閃照相的頻閃周期為_____；(3)在實(shí)驗(yàn)操作過程中，發(fā)現(xiàn)兩小球每次碰撞時(shí)，小球A都碰在小球B的后上方，請(qǐng)你分析原因可能是________。12．（12分）如圖甲所示裝置，可以進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：A.“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”B.“驗(yàn)證牛頓第二定律”C.“研究合外力做功和物體動(dòng)能變化關(guān)系(1)在A、B、C這三個(gè)實(shí)驗(yàn)中，______需要平衡摩擦阻力．(2)已知小車的質(zhì)量為M，盤和砝碼的總質(zhì)量為m，且將mg視為細(xì)繩對(duì)小車的拉力；為此需要滿足前述A、B、C三個(gè)實(shí)驗(yàn)中，______不需要滿足此要求．(3)如果用此裝置做“研究合外力做功和物體動(dòng)能變化關(guān)系這個(gè)實(shí)驗(yàn)，由此可求得如圖乙紙帶上由O點(diǎn)到D點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)過程中，盤和砝碼受到的重力所做功的表達(dá)式______，該小車動(dòng)能改變量的表達(dá)式______．由于實(shí)驗(yàn)中存在系統(tǒng)誤差，所以W______選填“小于”、“等于”或“大于”．四、計(jì)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，光滑水平地面上有一上表面粗糙且水平、質(zhì)量為的小車。小車與一固定在地面上的光滑圓弧底端等高且平滑相接。將質(zhì)量為的滑塊置于小車的最左端?，F(xiàn)有一質(zhì)量為的滑塊從距離小車的水平面高度為處的光滑軌道由靜止下滑?；瑝K與碰撞后立即粘在一起運(yùn)動(dòng)，最終沒有滑落小車。整個(gè)過程中滑塊和都可以視為質(zhì)點(diǎn)?；瑝K和與小車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，取，求：(1)滑塊和粘在一起后和小車相對(duì)運(yùn)動(dòng)過程中各自加速度的大小？(2)若從碰撞時(shí)開始計(jì)時(shí)，則時(shí)間內(nèi)，滑塊與小車因摩擦產(chǎn)生的熱量為多少？14．（16分）如圖所示，長木板的左端用一鉸鏈固定在水平面上，一可視為質(zhì)點(diǎn)的小滑塊放在長木板上的A點(diǎn)調(diào)節(jié)長木板與水平方向的夾角a為37°時(shí)，小滑塊由A點(diǎn)開始下滑，經(jīng)時(shí)間t滑到長木板的最底端夾角a增大為53°時(shí)，小滑塊由A點(diǎn)經(jīng)時(shí)間滑到長木板的最底端。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：(1)兩次小滑塊的加速度之比以及兩次小滑塊到達(dá)長木板底端時(shí)的速度之比；(2)小滑塊與長木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。15．（12分）如圖所示為一巨大的玻璃容器，容器底部有一定的厚度，容器中裝一定量的水，在容器底部有一單色點(diǎn)光源，已知水對(duì)該單色光的折射率為4/3，玻璃對(duì)該單色光的折射率為1.5，容器底部玻璃的厚度為d，水的深度為2d．求：（1）該單色光在玻璃和水中傳播的速度（2）水面形成的圓形光斑的半徑（不考慮兩個(gè)界面處的反射光線）

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解析】

A．位移時(shí)間圖線表示位移隨時(shí)間的變化規(guī)律，不是物體運(yùn)動(dòng)的軌跡，甲乙都做直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．由位移時(shí)間圖線知，在0～t1時(shí)間內(nèi)，甲乙兩車通過的位移相等，時(shí)間相等，甲車平均速度等于乙車平均速度，故B正確；C．由圖像與坐標(biāo)軸所圍面積表示位移，則由圖可知，丙、丁兩車在t2時(shí)刻不相遇，故C錯(cuò)誤；D．由圖像斜率表示加速度，由圖像可知，在0～t2時(shí)間內(nèi)有個(gè)時(shí)刻兩車的加速度相等，故D錯(cuò)誤。故選B。2、B【解析】

根據(jù)核反應(yīng)遵循的質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，X的電荷數(shù)為2+13=15，質(zhì)量數(shù)為4+27-1=30，根據(jù)原子核的電荷數(shù)等于原子序數(shù)，可知X的原子序數(shù)為15，質(zhì)量數(shù)為30，故B正確；ACD錯(cuò)誤．3、B【解析】

該題中，太陽、地球、木星的位置關(guān)系如圖：設(shè)地球的公轉(zhuǎn)半徑為R1，木星的公轉(zhuǎn)半徑為R2，測得地球與木星的距離是地球與太陽距離的k倍，則有：，由開普勒第三定律有：，可得：，由于地球公轉(zhuǎn)周期為1年，則有：T2年，故B正確，ACD錯(cuò)誤．4、D【解析】

由動(dòng)量守恒可知，碰后兩球的速度方向相反，且在相同時(shí)間內(nèi)，b球運(yùn)動(dòng)的弧長為a球運(yùn)動(dòng)的弧長為3倍，則有由動(dòng)量守恒定律有由能量守恒有聯(lián)立解得故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。5、C【解析】

對(duì)導(dǎo)體棒受力分析，受到重力，繩子的拉力和安培力，拉力和安培力的合力豎直向上，根據(jù)三角形定則知，安培力方向與拉力方向垂直時(shí)，安培力最小，根據(jù)左手定則可知，磁場的方向沿ba所在直線，由b指向a，磁感應(yīng)強(qiáng)度最小，則根據(jù)共點(diǎn)力平衡可知mgsin30°=BIL，解得B=2.5T，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤；故選C。6、C【解析】

本題考查的是平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，兩次平拋均落到斜面上，位移偏轉(zhuǎn)角相等，以此切入即可求出答案．【詳解】設(shè)斜面的傾角為，可得，所以，豎直方向下降的高度之比為1：2，所以，求得，再結(jié)合速度偏轉(zhuǎn)角的正切值是位移偏轉(zhuǎn)角正切值的兩倍，，，所以C正確．【點(diǎn)睛】平拋運(yùn)動(dòng)問題的切入點(diǎn)有三種：軌跡切入、偏轉(zhuǎn)角切入、豎直方向相鄰相等時(shí)間位移差為常數(shù)．二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、CDE【解析】

AB．彈簧振子振動(dòng)過程中從平衡位置或最大位移處開始的時(shí)間內(nèi)，振子的位移大小或路程才等于振幅A，否則都不等于A，故AB錯(cuò)誤；CE．根據(jù)振動(dòng)的對(duì)稱性，不論從何位置起，只要經(jīng)過，振子的路程一定等于2A，位置與初位置關(guān)于平衡位置對(duì)稱，速度與初速度等大反向，該過程中彈簧彈力做的功一定為零，故CE正確；D．若某過程中小球的位移大小為2A，經(jīng)歷的時(shí)間可能為，也可能為多個(gè)周期再加，故D正確。故選CDE。8、BC【解析】

AB．根據(jù)共點(diǎn)力平衡知，安培力的方向在垂直斜面向下與豎直向上的這兩個(gè)方向之間，根據(jù)左手定則知，所加磁場方向與x軸正方向的夾角θ的范圍應(yīng)為，故A錯(cuò)誤，B正確。CD．當(dāng)安培力的方向與支持力方向垂直時(shí)，安培力最小，根據(jù)矢量三角形定則有則磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。9、BC【解析】

A．由等離子體所受的電場力和洛倫茲力平衡得qvB0＝則得發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢為E＝B0dv＝1000V故A錯(cuò)誤；B．由電流的定義可知，代入數(shù)據(jù)解得n＝1020個(gè)故B正確；C．發(fā)電機(jī)的內(nèi)阻為r＝ρ＝8Ω由閉合電路歐姆定律I＝＝50A故C正確；D．當(dāng)電路中內(nèi)、外電阻相等時(shí)發(fā)電機(jī)的輸出功率最大，此時(shí)外電阻為R＝r＝8Ω故D錯(cuò)誤。故選BC。10、CD【解析】

小球A、B、C、D、E組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒但動(dòng)量不守恒，故A錯(cuò)誤；由于D球受力平衡，所以D球在整個(gè)過程中不會(huì)動(dòng)，所以輕桿DB對(duì)B不做功，而輕桿BE對(duì)B先做負(fù)功后做正功，所以小球B的機(jī)械能先減小后增加，故B錯(cuò)誤；當(dāng)B落地時(shí)小球E的速度等于零，根據(jù)功能關(guān)系可知小球B的速度為，故C正確；當(dāng)小球A的機(jī)械能最小時(shí)，輕桿AC沒有力，小球C豎直方向上的力平衡，所以支持力等于重力，故D正確，故選CD三、實(shí)驗(yàn)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、BA的阻力大于B的阻力【解析】

(1)[1]由于兩球水平運(yùn)動(dòng)速度相同，因此在同一豎直線上，小球A在空中運(yùn)動(dòng)，因此保持相對(duì)靜止和運(yùn)動(dòng)速度大小相同不正確；兩球下落位置不同，故機(jī)械能不同，故B正確。故選B；(2)[2]兩小球連續(xù)三個(gè)位置的高度差分別為h1、h2、h3，小球A在相鄰時(shí)間段內(nèi)下落的高度分別為h1－h(huán)2和h2－h(huán)3，根據(jù)可得(3)[3]小球A都碰在小球B的后上方，是因?yàn)锳球運(yùn)動(dòng)過程中所受水平阻力大于B球所受阻力。12、BCA大于【解析】

根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)分析答題．由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論求出打D點(diǎn)的速度，然后根據(jù)重力勢能與動(dòng)能的計(jì)算公式分析答題．【詳解】：在A、B、C這三個(gè)實(shí)驗(yàn)中，“驗(yàn)證牛頓第二定律”、“研究合外力做功和物體動(dòng)能變化關(guān)系，都需要平衡摩擦阻力；故選BC．已知小車的質(zhì)量為M，盤和砝碼的總質(zhì)量為m，且將mg視為細(xì)繩對(duì)小車的拉力．為此需要滿足前述A、B、C三個(gè)實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)A只需要小車做勻加速運(yùn)動(dòng)即可，不需要滿足此要求；故選A．紙帶上由O點(diǎn)到D點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)過程中，盤和砝碼受到的重力所做功的表達(dá)式：；打D點(diǎn)時(shí)的速度：，則小車動(dòng)能的改變量：；由于實(shí)驗(yàn)中存在系統(tǒng)誤差，所以盤和砝碼受到的重力所做功W大于小車動(dòng)能的增量．故答