湖北省天門市天門外國語2022年高三第四次模擬考試物理試卷含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項(xiàng)10．5請(qǐng)認(rèn)真核對(duì)監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)與本人是否相符．作答選擇題，必須用2B答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．52B064241．如圖所示，AC是三級(jí)臺(tái)階的端點(diǎn)位置，每一級(jí)臺(tái)階的水平寬度是相同的，其豎直高度分別為h1、h2、h3，CvAP處，不計(jì)0C三點(diǎn)拋出的小球，下列說法正確的是（）2 A B A．在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為t ∶t∶tB．豎直高度之比為h1∶h∶h=1∶22 A B P P PC．在空中運(yùn)動(dòng)過程中，動(dòng)量變化率之比為

A：B：AC=1∶1∶1t t tCD．到達(dá)P點(diǎn)時(shí)，重力做功的功率之比PA：PB：P=1：4：9C某時(shí)刻水平拋出的小球，在t1s時(shí)的速度方向與水平方向的夾角130，t2s，其速度方向與水平方向的角260。忽略空氣阻力，重力加速度g10m/s2，則小球初速度的大小為（ ）A．10 3m/s B．10m/s C．5 3m/s D．5m/sxOx正方向運(yùn)動(dòng)。下列說法正確的是粒子一定帶負(fù)電1x處受到的電場(chǎng)力最大11x過程中，電勢(shì)能增大12粒子能夠運(yùn)動(dòng)到x處4．如圖甲所示，用傳感器和計(jì)算機(jī)可以方便地描出平拋運(yùn)動(dòng)物體的軌跡。它的設(shè)計(jì)原理如圖乙所示。物體A在做平拋運(yùn)2收裝置，B盒裝有B1、B2兩個(gè)超聲波紅外接收器，并與計(jì)算機(jī)相連、B2各自測(cè)出收到超聲脈沖和紅外脈沖的間差，并由此算出它們各自與物體A的距離，下列說法正確的是（ ）A．該實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用了波的干涉規(guī)律B．該實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用了波的反射規(guī)律C．該實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用了波的直線傳播規(guī)律D0如圖所示，質(zhì)量為m的滑塊從斜面底端以平行于斜面的初速度v沖上固定斜面，沿斜面上升的最大高度為h.已知斜面傾角為斜面與滑塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為且μ<tan最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力取斜面底端為零勢(shì)能面則能表示滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能、動(dòng)能Ek、勢(shì)能Ep與上升高度h之間關(guān)系的圖象是( )0A．B．C．D．0如圖所示，一根輕彈簧豎直直立在水平地面上，下端固定，在彈簧的正上方有一個(gè)物塊。物塊從高處自由下落到簧上端O，將彈簧壓縮，當(dāng)彈簧被壓縮了x時(shí)，物塊的速度變?yōu)榱?。從物塊與彈簧接觸開始，物塊的加速度的大小隨下降的位移x變化的圖象可能是（ ）0A． B． C． D．4520530荷蘭某研究所推出了2023G，則下列說法正確的是A．飛船在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)行的周期TⅢ>TⅡ>TⅠBC．飛船在P點(diǎn)從軌道Ⅱ變軌到軌道Ⅰ，需要在P點(diǎn)朝速度反方向噴氣D．若軌道Ⅰ貼近火星表面，已知飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)的角速度，可以推知火星的密度8．4月20日深夜，“長征三號(hào)乙”運(yùn)載火箭成功發(fā)射第44顆“北斗”導(dǎo)航衛(wèi)星。這是“北斗”導(dǎo)航衛(wèi)星在2019年的首次發(fā)射，“北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)今年繼續(xù)高密度全球組網(wǎng)。若某顆衛(wèi)星入軌后繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑為r運(yùn)動(dòng)周期為T。已知地球半徑為R，引力常量為G，下列說法正確的是（ ）衛(wèi)星的線速度大小v

2rT

M

42R3GT2

r3GT2R3

g

42R3T2r2abcdmxoyBabU的電源兩端（電源內(nèi)阻不計(jì)，導(dǎo)線足夠長，下列說法正確的是4BlU03mr0x軸正方向，則線框保持靜止ycd邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，則

mgr02Blycdcd邊未離開水平面，則線框轉(zhuǎn)動(dòng)過程中的最大動(dòng)能為Bl2Ur0

mgl2如圖甲所示，在光滑水平面上，輕質(zhì)彈簧一端固定，物體A以速度v0向右運(yùn)動(dòng)壓縮彈簧，測(cè)得彈簧的最大壓縮量為x，現(xiàn)讓彈簧一端連接另一質(zhì)量為m的物體B（如圖乙所示，物體A以0的速度向右壓縮彈簧，測(cè)得彈簧的最大壓縮量仍為x，則( )A物體的質(zhì)量為A2m3彈簧壓縮最大時(shí)的彈性勢(shì)能為mv22 0彈簧壓縮最大時(shí)的彈性勢(shì)能為mv20三、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）實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。實(shí)驗(yàn)時(shí)先測(cè)出5（g10m/s2）記錄數(shù)據(jù)組123456鉤碼總質(zhì)量g0306090120150彈簧總長cm6.007.118.209.3110.4011.52在圖乙坐標(biāo)系中作出彈簧彈力大小F與彈簧總長度x之間的函數(shù)關(guān)系的圖。由圖線求得該彈簧的勁度系數(shù)k N/m （保留兩位有效數(shù)字）12（12分）的結(jié)論設(shè)計(jì)且在動(dòng)滑輪下端掛一重物測(cè)量知甲、乙兩車（含發(fā)射器）的質(zhì)量分別記為mm1 2

，所掛重物的質(zhì)量記為m 。0為達(dá)到本實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?平衡兩車的阻力（需或不需要， 滿足鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于任一小車的質(zhì)量（填或不需要；安裝調(diào)整實(shí)驗(yàn)器材后，同時(shí)靜止釋放兩小車并用位移傳感器記錄乙兩車在相同時(shí)間內(nèi)，相對(duì)于其起始位置的位移分別為s 、s ，在誤差允許的范圍內(nèi)，若等近似成立，則可認(rèn)在外力一定的條件下，物體的加速度與其1 2質(zhì)量成反比”（用題中字母表示。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，質(zhì)量均為m的木塊、A上固定一豎直輕桿，輕桿上端的OLm的球CC拉起使細(xì)線水平伸直，并由靜止釋放。當(dāng)球C第一次到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，木塊AB發(fā)生彈性碰撞。求：(1)球C靜止釋放時(shí)A、B木塊間的距離；(2)球C向左運(yùn)動(dòng)的最大高度；(3)當(dāng)球C第二次經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)，木塊A的速度。14（16分）質(zhì)點(diǎn)的勢(shì)函數(shù)（）即單位質(zhì)量的質(zhì)點(diǎn)在空間位置r處所具有的勢(shì)能。今有一質(zhì)量為m直線勢(shì)場(chǎng))Ax的作用下，在直線x上運(yùn)動(dòng)，A為大于零的常數(shù)。已知質(zhì)點(diǎn)的能量為，求質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)周期。15（12分）如圖所示，質(zhì)量均為m的物塊B放在水平圓盤上，它們到轉(zhuǎn)軸的距離分別為2，圓盤做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為g，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，求：物塊與圓盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)為多少；用細(xì)線將、B力對(duì)轉(zhuǎn)軸做的功為多少。參考答案64241、C【解析】0xvtC1:2:31:2:3，A錯(cuò)0誤。h

1gt2，豎直高度之比為hhh2 1 2

1:3:5，B錯(cuò)誤。根據(jù)動(dòng)量定理可知，動(dòng)量的變化率為物體受到的合外力即重力，重力相同，則動(dòng)量的變化率相等，故CDP點(diǎn)時(shí)，由vgty知，豎直方向速度之比為1:2:3，重力做功的功率Pmgv所以重力做功的功率之比為P:P:PA B

1:2:3故D錯(cuò)誤。故選C。2、C【解析】將小球在t1s時(shí)和t2s時(shí)的速度分解，如圖所示：則有tan

1

vy1v0

，tan

2

vy2v0又因?yàn)関 v g1sy2 y1解得v5 3m/sv0選項(xiàng)C項(xiàng)正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。3、A【解析】由題中“一帶電粒子在坐標(biāo)原點(diǎn)O處由靜止釋放”可知本題考查帶電粒子在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，根據(jù)圖像和電勢(shì)變化可分析本題?！驹斀狻坑捎趶淖鴺?biāo)原點(diǎn)沿xx軸正方向運(yùn)動(dòng)，由此可知粒子帶負(fù)電，故A正確；112由圖可知，圖像斜率即為電場(chǎng)強(qiáng)度，在x處斜率為零，因此電場(chǎng)強(qiáng)度最小，電場(chǎng)力也最小，故B錯(cuò)誤；C．從開始運(yùn)動(dòng)到x處，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，故C錯(cuò)誤；Dx錯(cuò)誤。1124、C【解析】ABC．物體AB時(shí)停止計(jì)時(shí)，根據(jù)超聲波在空氣中的傳播速度（紅外線傳播時(shí)間極短，可忽略，可計(jì)算出A和B錯(cuò)誤C正確；DX錯(cuò)誤。故選C。5、D【解析】本題考查動(dòng)能、勢(shì)能、機(jī)械能有關(guān)知識(shí)，勢(shì)能Ep="mgh"勢(shì)能與高度成正比，上升到最大高度H時(shí)，勢(shì)能最大，AE＝E0-mgcosh/sin="E0-"mgh/tan下行時(shí)，E=mgH-mg(H-h)/tanEh為線性關(guān)系，B錯(cuò)；上行時(shí)，動(dòng)能K K0 K E=E-(mgsinmgcos)h/cosE=(mgsinmgcosE高度hK K0 K 錯(cuò)，D正確6、D【解析】物塊接觸彈簧后，在開始階段，物塊的重力大于彈簧的彈力，合力向下，加速度向下，根據(jù)牛頓第二定律得：mg-kx=ma得到gkgkxma與x是線性關(guān)系，當(dāng)x增大時(shí)，a減??；當(dāng)彈力等于重力時(shí)，物塊的合力為零，加速度a=0；當(dāng)彈力大于重力后，物塊的合力向上，加速度向上，根據(jù)牛頓第二定律得kx-mg=ma得到akxgma與x是線性關(guān)系，當(dāng)x增大時(shí)，a增大；若物塊接觸彈簧時(shí)無初速度，根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性，可知物塊運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)加速度大小等于g當(dāng)小球以一定的初速度壓縮彈簧后，物塊到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，彈簧的壓縮增大，加速度增大，大于g；A．該圖與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．該圖與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．該圖與結(jié)論不相符，選項(xiàng)CD．該圖與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確；故選D。45205307、AD【解析】a3TA．根據(jù)開普勒第三定律 k，可知，飛船在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)行的周期T＞T＞T。故A正確。T2 Ⅲ Ⅱ ⅠPP械能小于在軌道Ⅱ的機(jī)械能。故BC錯(cuò)誤。D．據(jù)萬有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力G

Mm 2，火星的密度為：R2

M4R3。聯(lián)立解得火星的密度：34G故D正確。8、AC【解析】根據(jù)線速度的定義可知衛(wèi)星的線速度大小為v2rT選項(xiàng)A正確；GMm 2由 m

，得地球的質(zhì)量為r2 T2M2R3GT2選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C M

r34 GT2R33選項(xiàng)C正確；DGMmr2

m42rT2地球表面萬有引力近似等于重力有GMmmgR2聯(lián)立解得地球表面的重力加速度大小2r3gT2R2DAC。9、ACD【解析】+y軸方向I ＝Uab r0I＝Udc 3r0根據(jù)F=BIl，線框所受的安培力的合力為：FF Fab

Bl(UU)r 0 0線框的加速度大小為：F

4BlUm 3mr0故A正確；x軸正方向，ad邊受到的安培力豎直向下，cdB錯(cuò)誤；ycd邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，則，根據(jù)動(dòng)能定理可得BlUr0

lmg1l＞02解得：mgrU＞ 02Bl故C正確；ab邊的安培力大于線框的重力，故在安培力作用下，線框的動(dòng)能一直增大，故有：E＝

lmg

Bl2U

mglk r 2 r 20 0D正確；ACD10、AC【解析】1對(duì)圖甲，設(shè)物體A的質(zhì)量為M，由機(jī)械能守恒定律可得，彈簧壓縮x時(shí)彈性勢(shì)能EP=

Mv2；對(duì)圖乙，物體A2v0 0的速度向右壓縮彈簧，A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，彈簧達(dá)到最大壓縮量仍為x時(shí)，A、B二者達(dá)到相等的速度v由動(dòng)量守恒定律有：M1

2v=(M+m)v01由能量守恒有：EP=2M

2v0

2-2

(M+m)v21 300聯(lián)立兩式可得：M=3m，EP=2Mv2=2mv2、D、C正確．00故選A、C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、 28【解析】(1)[1]按照表中所給數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)并用一條直線連接即可，要注意讓盡可能多的點(diǎn)連在線上，不通過直線的點(diǎn)大致均勻地分布在直線兩側(cè)，偏差過大的點(diǎn)是測(cè)量錯(cuò)誤，應(yīng)該舍去。0(2)[2]Fkxx，得圖線的斜率表示彈簧的勁度系數(shù)，故0kx

28N/m12、需要 不需要 m

ms11 22【解析】(1)[1][2]繩的拉力相等即可，則不需要滿足鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于任一小車的質(zhì)量；(2)[3]．兩邊小車所受的拉力相等，設(shè)為F，則如果滿足物體的加速度與其質(zhì)量成反比，則aF1 m1a F2 m21s at21 2 112s22a2t2聯(lián)立可得msms11 22即若等式ms

ms

近似成立，則可認(rèn)為“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量成反比”11 22四、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。1 113、(1)2L(2)4L(3) gL，方向水平向左【解析】C、CxA、xC，A、C水平動(dòng)量守恒，有：mxC=mxA+ + A C聯(lián)立可解得x=1LA 2即球C靜止釋放時(shí)A、B木塊間的距離為1L2A C、Cv、vA、CA mvC=mvAmgL

1mv2 mv212 A 2 c1解得gL= gL=