2021-2022學(xué)年湖北名師聯(lián)盟高三下學(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:1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)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．如圖所示，兩條水平放置的間距為L，阻值可忽略的平行金屬導(dǎo)軌CD、EF，在水平導(dǎo)軌的右端接有一電阻R，導(dǎo)軌的左側(cè)存在磁感應(yīng)強度方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，磁場區(qū)域的長度為d。左端與一彎曲的光滑軌道平滑連接。將一阻值也為R的導(dǎo)體棒從彎曲軌道上h高處由靜止釋放，導(dǎo)體棒最終恰好停在磁場的右邊界處。已知導(dǎo)體棒與水平導(dǎo)軌接觸良好，且動摩擦因數(shù)為μ，則下列說法中正確的是（）A．電阻R的最大電流為B．整個電路中產(chǎn)生的焦耳熱為mghC．流過電阻R的電荷量為D．電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱為mgh2．法拉第電磁感應(yīng)定律是現(xiàn)代發(fā)電機、電動機、變壓器技術(shù)的基礎(chǔ)。如圖所示，通有恒定電流的導(dǎo)線AB均豎直且足夠長，圖甲.丙中正方形閉合銅線圈均關(guān)于AB左右對稱，圖乙、丁中AB//ad且與正方形閉合銅線圈共面。下列四種情況中.線圈中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（）A．甲圖中線圈自由下落 B．乙圖中線圈自由下落C．丙圖中線圈繞AB勻速轉(zhuǎn)動 D．丁圖中線圈勻速向右移動3．托卡馬克（Tokamak）是一種復(fù)雜的環(huán)形裝置，結(jié)構(gòu)如圖所示．環(huán)心處有一歐姆線圈，四周是一個環(huán)形真空室，真空室外部排列著環(huán)向場線圈和極向場線圈．當(dāng)歐姆線圈中通以變化的電流時，在托卡馬克的內(nèi)部會產(chǎn)生巨大的渦旋電場，將真空室中的等離子體加速，從而達(dá)到較高的溫度．再通過其他方式的進(jìn)一步加熱，就可以達(dá)到核聚變的臨界溫度．同時，環(huán)形真空室中的高溫等離子體形成等離子體電流，與極向場線圈、環(huán)向場線圈共同產(chǎn)生磁場，在真空室區(qū)域形成閉合磁籠，將高溫等離子體約束在真空室中，有利于核聚變的進(jìn)行．已知真空室內(nèi)等離子體中帶電粒子的平均動能與等離子體的溫度T成正比，下列說法正確的是A．托卡馬克裝置中核聚變的原理和目前核電站中核反應(yīng)的原理是相同的B．極向場線圈和環(huán)向場線圈的主要作用是加熱等離子體C．歐姆線圈中通以恒定電流時，托卡馬克裝置中的等離子體將不能發(fā)生核聚變D．為了約束溫度為T的等離子體，所需要的磁感應(yīng)強度B必須正比于溫度T4．如圖所示為六根導(dǎo)線的橫截面示意圖，導(dǎo)線分布在正六邊形的六個角，導(dǎo)線所通電流方向已在圖中標(biāo)出。已知每條導(dǎo)線在O點磁感應(yīng)強度大小為B0，則正六邊形中心處磁感應(yīng)強度大小和方向（）A．大小為零B．大小2B0，方向水平向左C．大小4B0，方向水平向右D．大小4B0，方向水平向左5．在如圖所示的位移（x）—時間（t）圖象和速度（v）—時間（t）圖象中，給出的四條圖線甲、乙、丙、丁分別代表四輛車由同一地點向同一方向運動的情況，則下列說法正確的是（）A．0~t1時間內(nèi)，乙車的速度一直大于甲車的速度B．0~t1時間內(nèi)，甲車與乙車之間的距離先增大后減小C．0~t2時間內(nèi)，丙、丁兩車的距離逐漸減小D．0~t2時間內(nèi)，丁車的速度先大于丙車，后小于丙車6．如圖所示，在圓形空間區(qū)域內(nèi)存在關(guān)于直徑ab對稱、方向相反的兩個勻強磁場，兩磁場的磁感應(yīng)強度大小相等，一金屬導(dǎo)線制成的圓環(huán)剛好與磁場邊界重合，下列說法中正確的是A．若使圓環(huán)向右平動，感應(yīng)電流先沿逆時針方向后沿順時針方向B．若使圓環(huán)豎直向上平動，感應(yīng)電流始終沿逆時針方向C．若圓環(huán)以ab為軸轉(zhuǎn)動，a點的電勢高于b點的電勢D．若圓環(huán)以ab為軸轉(zhuǎn)動，b點的電勢高于a點的電勢二、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.輕質(zhì)彈簧的一端與固定的豎直板P拴接，另一端與物體A相連，物體A靜止于光滑水平桌面上，右端接一細(xì)線，細(xì)線繞過光滑的定滑輪與物體B相連。開始時用手托住B，讓細(xì)線恰好伸直然后由靜止釋放B，直至B獲得最大速度。下列有關(guān)該過程的分析正確的是（）A．B物體的動能增加量小于B物體重力勢能的減少量B．B物體機械能的減少量等于彈簧的彈性勢能的増加量C．細(xì)線拉力對A做的功等于A物體與彈簧所組成的系統(tǒng)機械能的增加量D．合力對A先做正功后做負(fù)功8．在一顆半徑為地球半徑0.8倍的行星表面，將一個物體豎直向上拋出，不計空氣阻力．從拋出開始計時，物體運動的位移隨時間關(guān)系如圖（可能用到的數(shù)據(jù)：地球的半徑為6400km，地球的第一宇宙速度取8km/s，地球表面的重力加速度10m/s2，則A．該行星表面的重力加速度為8m/s2B．該行星的質(zhì)量比地球的質(zhì)量大C．該行星的第一宇宙速度為6.4km/sD．該物體落到行星表面時的速率為30m/s9．牛頓在發(fā)現(xiàn)萬有引力定律時曾用月球的運動來檢驗，物理學(xué)史上稱為著名的“月地檢驗”。已經(jīng)知道地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g，月球中心與地球中心距離是地球半徑k倍，根據(jù)萬有引力定律，可以求得月球受到萬有引力產(chǎn)生的加速度為a1。又根據(jù)月球繞地球運動周期為T，可求得月球的向心加速度為a2，兩者數(shù)據(jù)代入后結(jié)果相等，定律得到驗證。以下說法正確的是()A． B．C． D．10．2019年11月5日，我國成功發(fā)射了“北斗三號衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)”的第3顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星?！氨倍啡栃l(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)”由靜止地球同步軌道衛(wèi)星、傾斜地球同步軌道衛(wèi)星、中圓地球軌道衛(wèi)星組成。中圓地球軌道衛(wèi)星軌道周期是12個小時左右，“同步軌道”衛(wèi)星的軌道周期等于地球自轉(zhuǎn)周期，衛(wèi)星運行軌道面與地球赤道面的夾角叫做軌道傾角。根據(jù)軌道傾角的不同，可將“同步軌道”分為靜止軌道（傾角為零）、傾斜軌道（傾角不為零）和極地軌道。根據(jù)以上信息，下列說法正確的有（）A．傾斜地球同步軌道衛(wèi)星的高度等于靜止地球同步軌道衛(wèi)星的高度B．中圓地球軌道衛(wèi)星的線速度大于地球同步軌道衛(wèi)星的線速度C．可以發(fā)射一顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星，靜止在揚州上空D．可以發(fā)射一顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星，每天同一時間經(jīng)過揚州上空三、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）一根均勻的細(xì)長空心金屬圓管，其橫截面如圖甲所示，長度為L，電阻R約為5Ω，這種金屬的電阻率為ρ，因管線內(nèi)徑太小無法直接測量，某同學(xué)設(shè)計下列實驗方案盡可能精確測定它的內(nèi)徑d；(1)用螺旋測微器測量金屬管線外徑D，圖乙為螺旋測微器校零時的示數(shù)，用該螺旋測微器測量的管線外徑讀數(shù)為5.200mm，則所測金屬管線外徑D=_______mm．(2)為測量金屬管線的電阻R，取兩節(jié)干電池（內(nèi)阻不計）、開關(guān)和若干導(dǎo)線及下列器材：A．電流表0～0.6A，內(nèi)阻約0.05ΩB．電流表0～3A，內(nèi)阻約0.01ΩC．電壓表0～3V，內(nèi)阻約10kΩD．電壓表0～15V，內(nèi)阻約50kΩE．滑動變阻器，0～10Ω（額定電流為0.6A）F．滑動變阻器，0～100Ω（額定電流為0.3A）為準(zhǔn)確測出金屬管線阻值，電流表應(yīng)選_______，電壓表應(yīng)選______，滑動變阻器應(yīng)選_______(填序號)(3)如圖丙所示，請按實驗要求用筆代線將實物圖中的連線補充完整_______．(4)根據(jù)已知的物理量（長度L、電阻率ρ）和實驗中測量的物理量（電壓表讀數(shù)U、電流表讀數(shù)I、金屬管線外徑D），則金屬管線內(nèi)徑表達(dá)式d＝______________12．（12分）有一個量程為、內(nèi)電阻約為的電壓表，現(xiàn)用如圖所示的電路測量其內(nèi)電阻(1)實驗中可供選擇的滑動變阻器有兩種規(guī)格，甲的最大阻值為，乙的最大阻值為。應(yīng)選用________。（選填“甲”或“乙”）(2)實驗過程的主要步驟如下，請分析填空。A．?dāng)嚅_開關(guān)，把滑動變阻器的滑片滑到_________端；（選填“”或“”）B．將電阻箱的阻值調(diào)到零；C．閉合開關(guān)，移動滑片的位置，使電壓表的指針指到D．開關(guān)處于閉合狀態(tài)保持滑片的位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值使電壓表指針指到_______，讀出此時電阻箱的阻值，此值即為電壓表內(nèi)電阻的測量值(3)電壓表內(nèi)電阻的測量值和真實值相比，有________。（選填“>”或“<”）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）如圖甲，一豎直導(dǎo)熱氣缸靜置于水平桌面，用銷釘固定的導(dǎo)熱活塞將氣缸分隔成A、B兩部分，每部分都密閉有一定質(zhì)量的理想氣體，此時A、B兩部分氣體體積相等，壓強之比為，拔去銷釘，穩(wěn)定后A、B兩部分氣體體積之比為，如圖乙。已知活塞的質(zhì)量為M，橫截面積為S，重力加速度為g，外界溫度保持不變，不計活塞和氣缸間的摩擦，整個過程不漏氣，求穩(wěn)定后B部分氣體的壓強。14．（16分）如圖所示.在距水平地面高h(yuǎn)=0.80m的水平桌面一端的邊緣放置一個質(zhì)量m=0.80kg的木塊B，桌面的另一端有一塊質(zhì)量M=1.0kg的木塊A以初速度v0=4.0m/s開始向著木塊B滑動，經(jīng)過時間t=0.80s與B發(fā)生碰撞，碰后兩木塊都落到地面上，木塊B離開桌面后落到地面上的D點．設(shè)兩木塊均可以看作質(zhì)點，它們的碰撞時間極短，且已知D點距桌面邊緣的水平距離s=0.60m，木塊A與桌面間的動摩擦因數(shù)μ=0.15，重力加速度取g=10m/s1．求：(1)木塊B離開桌面時的速度大?。?1)兩木塊碰撞前瞬間，木塊A的速度大小；(3)兩木塊碰撞后瞬間，木塊A的速度大?。?5．（12分）如圖所示，一足夠長木板在水平粗糙面上向右運動。某時刻速度為v0＝2m/s，此時一質(zhì)量與木板相等的小滑塊（可視為質(zhì)點）以v1＝4m/s的速度從右側(cè)滑上木板，經(jīng)過1s兩者速度恰好相同，速度大小為v2＝1m/s，方向向左。重力加速度g＝10m/s2，試求：（1）木板與滑塊間的動摩擦因數(shù)μ1（2）木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ2（3）從滑塊滑上木板，到最終兩者靜止的過程中，滑塊相對木板的位移大小。

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】

金屬棒在彎曲軌道下滑時，只有重力做功，機械能守恒，由機械能守恒定律或動能定理可以求出金屬棒到達(dá)水平面時的速度，由E=BLv求出感應(yīng)電動勢，然后求出感應(yīng)電流；由可以求出流過電阻R的電荷量；克服安培力做功轉(zhuǎn)化為焦耳熱，由動能定理（或能量守恒定律）可以求出克服安培力做功，得到電路中產(chǎn)生的焦耳熱．【詳解】金屬棒下滑過程中，由機械能守恒定律得：mgh=mv2，金屬棒到達(dá)水平面時的速度v=，金屬棒到達(dá)水平面后進(jìn)入磁場受到向左的安培力做減速運動，則導(dǎo)體棒剛到達(dá)水平面時的速度最大，所以最大感應(yīng)電動勢為E=BLv，最大的感應(yīng)電流為，故A錯誤；金屬棒在整個運動過程中，由動能定理得：mgh-WB-μmgd=0-0，則克服安培力做功：WB=mgh-μmgd，所以整個電路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q=WB=mgh-μmgd，故B錯誤；克服安培力做功轉(zhuǎn)化為焦耳熱，電阻與導(dǎo)體棒電阻相等，通過它們的電流相等，則金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱：QR=Q=（mgh-μmgd），故D錯誤。流過電阻R的電荷量，故C正確；故選C。【點睛】題關(guān)鍵要熟練推導(dǎo)出感應(yīng)電荷量的表達(dá)式，這是一個經(jīng)驗公式，經(jīng)常用到，要在理解的基礎(chǔ)上記住，涉及到能量時優(yōu)先考慮動能定理或能量守恒定律．2、D【解析】

AC．圖甲、丙中，穿過銅線圈的磁通量始終為零，銅線圈中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A、C均錯誤；B．圖乙中，線圈自由下落，由于線圈離導(dǎo)線AB距離不變，所以穿過銅線圈的磁通量始終不變，銅線圈中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B錯誤；D．圖丁中，線圈勻速向右移動，穿過銅線圈的磁通量不斷減小，銅線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D正確。故選D。3、C【解析】

A、目前核電站中核反應(yīng)的原理是核裂變，原理不同，故A錯誤；B、極向場線圈、環(huán)向場線圈主要作用是將高溫等離子體約束在真空室中，有利于核聚變的進(jìn)行，故B錯誤；C、歐姆線圈中通以恒定的電流時，產(chǎn)生恒定的磁場，恒定的磁場無法激發(fā)電場，則在托卡馬克的內(nèi)部無法產(chǎn)生電場，等離子體無法被加速，因而不能發(fā)生核聚變，故C正確．D、帶電粒子的平均動能與等離子體的溫度T成正比，則，由洛倫茲力提供向心力，則，則有，故D錯誤．4、D【解析】

根據(jù)磁場的疊加原理，將最上面電流向里的導(dǎo)線在O點產(chǎn)生的磁場與最下面電流向外的導(dǎo)線在O點產(chǎn)生的磁場進(jìn)行合成，則這兩根導(dǎo)線的合磁感應(yīng)強度為；同理，將左上方電流向里的導(dǎo)線在O點產(chǎn)生的磁場與右下方電流向外的導(dǎo)線在O點產(chǎn)生的磁場進(jìn)行合成，則這兩根導(dǎo)線的合磁感應(yīng)強度為，將右上方電流向里的導(dǎo)線在O點產(chǎn)生的磁場與左下方電流向外的導(dǎo)線在O點產(chǎn)生的磁場進(jìn)行合成，則這兩根導(dǎo)線的合磁感應(yīng)強度為，如圖所示：根據(jù)磁場疊加原理可知：，由幾何關(guān)系可：與的夾角為，故將與合成，則它們的合磁感應(yīng)強度大小也為2B0，方向與B1的方向相同，最后將其與B1合成，可得正六邊形中心處磁感應(yīng)強度大小為4B0，方向水平向左，D正確，ABC錯誤。故選D。5、B【解析】

A．根據(jù)位移－時間圖象的斜率表示速度，由圖象可知，乙車的速度在0~t1時間內(nèi)并不是一直大于甲車的速度，故A錯誤；B．根據(jù)位移－時間圖象的斜率表示速度，由圖象可知，甲圖線的斜率不變，說明甲的速度不變，做勻速直線運動，乙車的速度先大于甲車的速度后小于甲車的速度，且由同一地點向同一方向運動，則0~t1時間內(nèi)，甲車與乙車之間的距離先增大后減小，故B正確；CD．由速度－時間圖像可知，0~t2時間內(nèi)，丁車的速度一直比丙車速度大，且由同一地點向同一方向運動，則兩車間的距離一直增大，故CD錯誤。故選B。6、A【解析】若圓環(huán)向右平動，由楞次定律知感應(yīng)電流先沿逆時針方向后沿順時針方向，A正確；若圓環(huán)豎直向上平動，由于穿過圓環(huán)的磁通量未發(fā)生變化，所以圓環(huán)中無感應(yīng)電流產(chǎn)生，B錯誤；若圓環(huán)以ab為軸轉(zhuǎn)動，在0～90°內(nèi)，由右手定則知b點的電勢高于a點的電勢，在90°～180°內(nèi)，由右手定則知a點的電勢高于b點的電勢，以后a、b兩點電勢按此規(guī)律周期性變化，CD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、AC【解析】

A．由于A、B和彈簧系統(tǒng)機械能守恒，所以B物體重力勢能的減少量等于A、B增加的動能以及彈性勢能，故A正確；B．整個系統(tǒng)機械能守恒，所以B物體杋楲能減少量等于A物體與彈簧機械能的增加，故B錯誤；C．根據(jù)功能關(guān)系除重力和彈簧彈力以外的力即繩子的拉力等于A物體與彈簧所組成的系統(tǒng)機械能的增加量，故C正確；D．由題意由靜止釋放B，直至B獲得最大速度，該過程中A物體的速度一直在增大，所以動能一直在增大。合力一直對A做正功，故D錯誤。故選AC。8、AC【解析】

A．由圖讀出，物體上升的最大高度為：h=64m，上升的時間為：t=4s。對于上升過程，由可得選項A正確；B．根據(jù)可得則該行星的質(zhì)量比地球的質(zhì)量小，選項B錯誤；C．根據(jù)可得則則該行星的第一宇宙速度為選項C正確；D．該物體落到行星表面時的速率為故D錯誤；故選AC。9、BD【解析】

根據(jù)萬有引力等于重力得則有地球表面附近重力加速度為g，月球中心到地球中心的距離是地球半徑的k倍，所以月球的引力加速度為月球繞地球運動周期T，根據(jù)圓周運動向心加速度公式得故選BD。10、ABD【解析】

A．“同步軌道“衛(wèi)星的軌道周期等于地球自轉(zhuǎn)周期，根據(jù)萬有引力提供向心力可知解得同步衛(wèi)星的周期相同，則其軌道半徑相等，距地面高度相等，故A正確；B．衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力解得中圓地球軌道衛(wèi)星的軌道半徑小，線速度大，故中圓地球軌道衛(wèi)星的線速度大于地球同步軌道衛(wèi)星的線速度，故B正確；C．傾斜地球同步軌道衛(wèi)星的周期雖與地球自轉(zhuǎn)周期相同，但不能與地球表面相對靜止，不能靜止在揚州上空，故C錯誤；D．傾斜地球同步軌道衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)周期相同，則每過24h都運動一圈，則每天同一時間經(jīng)過揚州上空，故D正確。故選ABD。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、5.167ACE【解析】

(1)[1]螺旋測微器校零時的示數(shù)3.3×0.01mm=0.033mm螺旋測微器測量的管線外徑讀數(shù)為5.200mm，則所測金屬管線外徑D=5.200-0.033mm=5.167mm．(2)[2]兩節(jié)新的干電池電動勢為3V，因此電壓表選擇3V的量程，即為C；

[3]因為電量中最大電流大約為為了測量的精確，電流表應(yīng)選擇A，[4]滑動變阻器采用限流式接法，因為待測電阻較小，所以滑動變阻器選擇E．

(3)[5]由于待測電阻的平方小于電壓表與電流表內(nèi)阻的乘積，屬于小電阻，所以電流表采用外接法，連接滑動變阻器的滑片接頭錯誤，應(yīng)該在接線柱；

(4)[6]該實驗需要測量空心金屬管的內(nèi)徑，通過歐姆定律測出電阻的大小，結(jié)合電阻定律測出橫截面積，從而根據(jù)外徑求出內(nèi)徑的大小．故所需測量的物理量為金屬管的長度L、金屬管的外徑D、加在管兩端的電壓U、通過管的電流強度I．據(jù)歐姆定律得，，又，則，因為解得:12、乙1.5>【解析】

(1)[1]滑動變阻器在電路中為分壓使用，為保證測量電路供電電壓不受滑片位置的影響，減小實驗誤差，滑動變阻器的最大電阻應(yīng)遠(yuǎn)小于測量電路的電阻，故應(yīng)選擇的，即應(yīng)選用乙；(2)[2]在閉合前，滑動變阻器滑片應(yīng)移到某一端使電壓表示數(shù)為0，即滑片應(yīng)移到端；[3]當(dāng)電阻箱阻值為0時，電壓表滿偏為；接入電阻箱后認(rèn)為電路測量