湖北省武昌市高三第三次模擬考試新高考物理試卷及答案解析

湖北省武昌市高三第三次模擬考試新高考物理試卷注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準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．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內作答，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，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、利用放置在絕緣水平面上的環(huán)形電極與環(huán)外點電極，可模擬帶電金屬環(huán)與點電荷產生電場的電場線分布情況，實驗現象如圖甲所示，圖乙為實驗原理簡圖。圖乙中實線為電場線，a、d關于直線MN對稱，b、c為電場中的點，e為環(huán)內一點。由圖可知()A．帶電金屬環(huán)與點電荷帶等量異種電荷B．b、c、e三點場強的大小關系為Eb＞Ec＞EeC．a、d的場強相同D．c點的電勢比d點高2、嫦娥四號探測器（以下簡稱探測器）經過約110小時奔月飛行后，于2018年12月12日到達且月球附近進入高度約100公里的環(huán)月圓形軌道Ⅰ，如圖所示：并于2018年12月30日實施變軌，進入橢圓形軌道Ⅱ。探測器在近月點Q點附近制動、減速，然后沿拋物線下降到距月面100米高處懸停，然后再緩慢豎直下降到距月面僅為數米高處，關閉發(fā)動機，做自由落體運動，落到月球背面。下列說法正確的是（）A．不論在軌道還是軌道無動力運行，嫦娥四號探測器在P點的速度都相同B．嫦娥四號探測器在軌道I無動力運行的任何位置都具有相同的加速度C．嫦娥四號探測器在軌道II無動力運行的任何位置都具有相同動能D．嫦娥四號探測器在軌道II無動力運行從P點飛到Q點的過程中引力做正功3、如圖所示，P是一束含有兩種單色光的光線，沿圖示方向射向半圓形玻璃磚的圓心O，折射后分成a、b兩束光線，則下列說法中正確的是（）A．a光頻率小于b光頻率B．在玻璃磚中傳播的時間a光比b光長C．玻璃對a光的折射率小于對b光的折射率D．若讓玻璃磚在紙面內繞O點逆時針轉動180°，P光線保持不變，則a、b兩束光線也保持不變4、靜電場在x軸上的場強E隨x的變化關系如圖所示，x軸正方向為場強正方向，帶正電的點電荷沿x軸運動，則點電荷（）A．在x2和x4處電勢能相等 B．由x1運動到x3的過程中電勢能增大C．由x1運動到x4的過程中電勢能先減小后增大 D．由x1運動到x4的過程中電場力先減小后增大5、宇航員在某星球表面以初速度2.0m/s水平拋出一物體，并記錄下物體的運動軌跡，如圖所示，O為拋出點，若該星球半徑為4000km，引力常量G＝6.67×10－11N·m2·kg－2，則下列說法正確的是（）A．該星球表面的重力加速度為16.0m/s2B．該星球的第一宇宙速度為4.0km/sC．該星球的質量為2.4×1020kgD．若發(fā)射一顆該星球的同步衛(wèi)星，則同步衛(wèi)星的繞行速度可能大于4.0km/s6、如圖甲所示，在磁感應強度為B的勻強磁場中，有一匝數為n，面積為S，總電阻為r的矩形線圈abcd繞軸OO’做角速度為ω的勻速轉動，矩形線圈在轉動中可以保持和外電路電阻R形成閉合電路，回路中接有一理想交流電流表．圖乙是線圈轉動過程中產生的感應電動勢e隨時間t變化的圖象，下列說法中正確的是A．從tl到t3這段時間穿過線圈磁通量的變化量為2nBSB．從t3到t4這段時間通過電阻R的電荷量為Nbs/RC．t3時刻穿過線圈的磁通量變化率為nBSωD．電流表的示數為二、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、一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動，在前5s內做勻加速直線運動，5s末達到額定功率，之后保持以額定功率運動其圖象如圖所示已知汽車的質量為，汽車受到地面的阻力為車重的倍，則以下說法正確的是A．汽車在前5s內的牽引力為B．汽車速度為時的加速度為C．汽車的額定功率為100

kWD．汽車的最大速度為80

8、2019年10月諾貝爾物理學獎授予兩位天文學家MichelMayor和DidierQueloz，1995年他們首次探測到太陽系外行星的存在，從而開始了人類大規(guī)模的太陽系外行星搜尋。2016年8月歐洲南方天文臺曾宣布在離地球最近的恒星“比鄰星”附近發(fā)現宜居行星“比鄰星b”?！氨揉徯莃”的質量約為地球質量的1.3倍，半徑約為地球半徑的2.2倍，若不考慮星球的自轉效應，則A．“比鄰星b”表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度B．“比鄰星b”表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度C．“比鄰星b”的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度D．“比鄰星b”的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度9、如圖所示，在真空中，某點電荷Q形成的電場中，a、b、c三個虛線圓分別表示電場中的三個等勢面，它們的電勢分別為45V、25V、15V。一粒子q帶電荷量大小為0.1C，電性未知，在電場中的運動軌跡如圖中實線KLMN所示。下列說法正確的是（）A．場源電荷Q帶負電B．粒子q帶正電C．粒子q從K到L的過程中，克服電場力做功3JD．粒子在距場源電荷最近的L處動能為零10、如圖，質量為、長為的直導線用兩絕緣細線懸掛于，并處于勻強磁場中．當導線中通以沿正方向的電流，且導線保持靜止時，懸線與豎直方向夾角為．則磁感應強度方向和大小可能為A．正向， B．正向，C．負向， D．沿懸線向上，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）某同學用圖示的實驗裝置來驗證“力的平行四邊形定則”，實驗的主要步驟如下：A．將貼有白紙的木板豎直放置，彈簧測力計A掛于固定在木板上的P點，下端用細線掛一重物M。B．彈簧測力計B的一端用細線系于O點，手持另一端向左拉，使結點O靜止在某位置，細線均與木板平行。C．記錄O點的位置、兩個彈簧測力計的讀數和。D．測量重物M的重力G，記錄OM繩的方向。E.選擇合適的標度，用刻度尺做出測力計拉力和的圖示，并用平行四邊形定則求出合力。F.按同一標度，做出重物M重力G的圖示，并比較F與G，得出結論。(1)在上述步驟中，有重要遺漏的步驟是________（請?zhí)顚懖襟E前的序號），遺漏的內容是________。(2)某同學認為在實驗過程中必須注意以下幾項，其中正確的是（____）A．OA、OB兩根繩必須等長B．OA、OB兩根繩的夾角應該等于C．OA、OB兩根繩要長一點，標記同一細繩方向的兩個點要遠一點D．改變拉力的大小與方向，再次進行實驗時，仍要使結點O靜止在原位置(3)本實驗采用的科學方法是（____）A．微元法B．等效替代法C．理想實驗法D．科學推理法12．（12分）某同學利用拉力傳感器來驗證力的平行四邊形定則，實驗裝置如圖甲所示．在貼有白紙的豎直板上，有一水平細桿MN，細桿上安裝有兩個可沿細桿移動的拉力傳感器A、B，傳感器與計算機相連接．兩條不可伸長的輕質細線AC、BC(AC>BC)的一端結于C點，另一端分別與傳感器A、B相連。結點C下用輕細線懸掛重力為G的鉤碼D。實驗時，先將拉力傳感器A、B靠在一起，然后不斷緩慢增大兩個傳感器A、B間的距離d，傳感器將記錄的AC、BC繩的張力數據傳輸給計算機進行處理，得到如圖乙所示張力F隨距離d的變化圖線。AB間的距離每增加0.2m，就在豎直板的白紙上記錄一次A、B、C點的位置．則在本次實驗中，所用鉤碼的重力G＝________N；當AB間距離為1.00m時，AC繩的張力大小FA＝________N；實驗中記錄A、B、C點位置的目的是________________。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）滑雪者高山滑雪的情景如圖所示。斜面直雪道的上、下兩端點的高度差為，長度為?；┱呦仍谒窖┟嫔霞铀龠\動，至斜面雪道上端點時的速度達?；┱呋兄列泵嫜┑老露它c時的速度為?；┱叩馁|量為，求：（g取，計算結果保留2位有效數字）(1)滑雪者在空中的運動時間；(2)滑雪者在斜面直雪道上運動損失的機械能。14．（16分）如圖所示，在邊長為L的正三角形OAB區(qū)域內存在垂直于紙面向里的勻強磁場(圖中未畫出)和平行于AB邊水平向左的勻強電場(圖中未畫出)。一帶正電粒子以某一初速度從三角形區(qū)域內的O點射入三角形區(qū)域后恰好沿角平分線OC做勻速直線運動。若撤去該區(qū)域內的磁場，該粒子仍以此初速度從O點沿角平分線OC射入三角形區(qū)域，則粒子恰好從A點射出；若撤去該區(qū)域內的電場，該粒子仍以此初速度從O點沿角平分線OC射入三角形區(qū)域，則粒子將在該區(qū)域內做勻速圓周運動。粒子重力不計。求：(1)粒子做勻速圓周運動的半徑r；(2)三角形區(qū)域內分別只有電場時和只有磁場時，粒子在該區(qū)域內運動的時間之比。15．（12分）如圖，玻璃球冠的折射率為，其底面鍍銀，底面的半徑是球半徑的倍；在過球心O且垂直于底面的平面（紙面）內，有一與底面垂直的光線射到玻璃球冠上的M點，該光線的延長線恰好過底面邊緣上的A點．求該光線從球面射出的方向相對于其初始入射方向的偏角．

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、B【解析】

A．由圖可知金屬環(huán)與點電荷一定帶異種電荷，但不一定等量，故A錯誤；B．由電場線的疏密可知又因為e點為金屬環(huán)內部一點，由靜電平衡可知金屬環(huán)內部場強處處為零，故B正確；C．a、d場強大小相等方向不同，故C錯誤；D．由等勢面與電場線垂直和沿電場線電勢逐漸降低可知c點的電勢比d點低，故D錯誤。故選B。2、D【解析】

A．嫦娥四號探測器在Ⅰ軌道P點處的速度大于在Ⅱ軌道P點處的速度，故A錯誤；B．因為加速度是矢量，有方向，加速度的方向時刻都在變化，故B錯誤；C．因為軌道II是橢圓形軌道，所以嫦娥四號探測器在軌道II無動力運行的速度大小一直在變化，所以不是任何位置都具有相同動能，故C錯誤；D．因為嫦娥四號探測器在軌道II無動力運行從P點飛到Q點的過程中，引力與速度的方向夾角小于，所以做正功，故D正確。故選D。3、B【解析】

AC．由圖看出a光的偏折程度大于b光，所以根據折射定律得知：玻璃對a光的折射率大于對b光的折射率，折射率大則頻率大，則a光的頻率大，AC錯誤；B．根據公式可知a光的折射率較大，則在玻璃磚中，a光的速度小于b光的速度，則在玻璃磚中傳播的時間a光比b光長，B正確；D．旋轉前，發(fā)生折射過程是由玻璃射向空氣中，而旋轉180°后，發(fā)生的折射過程是由空氣射向玻璃，故光線會發(fā)生變化，D錯誤。故選B。4、B【解析】

首先明確圖像的物理意義，結合電場的分布特點沿電場線方向電勢差逐點降低，綜合分析判斷?！驹斀狻緼．x2﹣x4處場強方向沿x軸負方向，則從x2到x4處逆著電場線方向，電勢升高，則正電荷在x4處電勢能較大，A不符合題意；B．x1﹣x3處場強為x軸負方向，則從x1到x3處逆著電場線方向移動，電勢升高，正電荷在x3處電勢能較大，B符合題意；C．由x1運動到x4的過程中，逆著電場線方向，電勢升高，正電荷的電勢能增大，C不符合題意；D．由x1運動到x4的過程中，電場強度的絕對值先增大后減小，故由F=qE知電場力先增大后減小，D不符合題意故選B。5、B【解析】

A．物體做平拋運動，根據平拋運動的規(guī)律有聯立解得該星球表面的重力加速度為，故A錯誤；BC．設該星球的第一宇宙速度為，該星球的質量為，在星球表面附近，則有解得故B正確，C錯誤；D．根據萬有引力提供向心力有解得衛(wèi)星運動的軌道半徑越大，則繞行速度越小，第一守宙速度是繞星球表面運行的速度，同步衛(wèi)星的速度一定小于4.0km/s，故D錯誤；故選B。6、D【解析】試題分析：由圖可知，tl和t3這兩時刻的磁通量大小為BS，方向相反；故穿過線圈磁通量的變化量為2BS；故A錯誤；從t3到t4這段時間磁通量的變化為BS，則平均電動勢；因此通過電阻R的電荷量為；故B錯誤；t3時刻電動勢E=NBSω；則由法拉第電磁感應定律可知：；則穿過線圈的磁通量變化率為BSω；故C錯誤；電流表的示數為有效值，則有：；故D正確；故選D．考點：法拉第電磁感應定律；交流電的有效值二、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、AC【解析】由速度時間圖線知，勻加速運動的加速度大小a=m/s2＝4m/s2，根據牛頓第二定律得，F-f=ma，解得牽引力F=f+ma=1000+4000N=5000N，故A正確．汽車的額定功率P=Fv=5000×20W=100000W=100kW，汽車在25m/s時的牽引力F′＝N＝4000N，根據牛頓第二定律得，加速度，故B錯誤，C正確．當牽引力等于阻力時，速度最大，則最大速度，故D錯誤．故選AC．點睛：本題考查了汽車恒定加速度啟動的問題，理清整個過程中的運動規(guī)律，結合牛頓第二定律和運動學公式綜合求解，知道牽引力等于阻力時，汽車的速度最大．8、BD【解析】

AB．在星球表面，重力與萬有引力相等，則有：g=，所以==＜1所以“比鄰星

b”表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度。故A錯誤，B正確。CD．根據v=可得：==＜1所以“比鄰星b”的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度。故C錯誤，D正確。9、BC【解析】

A．因為a、b、c三個虛線圓電勢分別為45V、25V、15V，說明場源電荷Q帶正電，故A錯誤；B．由粒子運動軌跡可知，粒子與場源電荷之間是斥力作用，粒子q帶正電，故B正確；C．粒子q從K到L的過程中，電勢升高，電勢差為30V，克服電場力做功為故C正確；D．由運動軌跡可以看出，粒子做曲線運動，在L處速度大小不可能為零，故D錯誤。故選BC。10、BC【解析】試題分析：磁感應強度方向為z正方向，根據左手定則，直導線所受安培力方向沿y負方向，則導體不可能處于平衡狀態(tài)，選項A錯誤；磁感應強度方向為y正向時，根據左手定則，直導線所受安培力方向沿z正方向，此時細線的拉力為零，由平衡條件得：BIL=mg，解得：B=，選項B正確；磁感應強度方向為z負向時，根據左手定則，直導線所受安培力方向沿y正方向，由平衡條件得：BILcosθ=mgsinθ，解得：B=，選項C正確；當沿懸線向上時，由左手定則可知，安培力垂直于導線斜向左下方，導體不可能處于平衡狀態(tài)，選項D錯誤；故選BC.考點：物體的平衡；安培力；左手定則【名師點睛】此題是物體的平衡及安培力的方向判斷問題；左手定則和右手定則一定要區(qū)分開，如果是和力有關的則全依靠左手定則，即關于力的用左手，其他的（一般用于判斷感應電流方向）用右手定則；注意立體圖形和平面圖形的轉化.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、C沒有記錄和的方向CB【解析】

(1)[1][2]本實驗為了驗證力的平行四邊形定則，采用的方法是作力的圖示法，作出合力和理論值和實際值，然后進行比較，兩個分力和一個合力應該具有相同的效果。所以實驗時，步驟C:除記錄彈簧秤的示數外，還要記下兩條細繩的方向，以便確定兩個拉力的方向，這樣才能作出拉力的圖示，即遺漏的內容是沒有記錄F1和F2的方向。(2)[3]A．細線的作用是能顯示出力的方向，所以不必須等長。故A錯誤;B．兩細線拉橡皮條時，只要確保拉到同一點即可，不需要兩繩夾角要為120°，故B錯誤;C．為了讓效果相同，改變拉力的大小與方向，再次進行實驗時，仍要使結點O靜止在原位置，故C正確;故選C。(3)[4]本實驗中兩個拉力的作用效果和一個拉力的作用效果相同，采用的科學方法是等效替代法，故ACD錯誤，B正確。故選B。12、30.018.0BC繩張力的方向【解析】

[1]根據題意，由于AC＞BC，所以剛開始分開的時候，AC繩拉力為零，BC繩拉力等于鉤碼的重力，可知G=30.0N；[2]由題給圖象分析可以知道圖線Ⅱ為繩AC拉力的圖象，則當AB間距離為1.00m時，由圖線可以知道此時AC繩的張力大小FA＝18N；[3]實驗中記錄A、B、C點位置的目的是記錄AC、BC繩張力的方向，從而便于畫出平行四邊形。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、(1)；(2)【解析】

(1)平拋運動過程，水平位移為豎直位移為由幾何關系得解得(2