2021-2022學年湖北省武昌區(qū)高三一診考試物理試卷含解析

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、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結束后，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．如圖所示，兩金屬板平行放置，在時刻將電子從板附近由靜止釋放（電子的重力忽略不計）。分別在兩板間加上下列哪一種電壓時，有可能使電子到不了B板（）A． B．C． D．2．一束由a、b兩種單色光組成的復色光射向玻璃制成的三棱鏡，通過三棱鏡的傳播情況如圖所示。關于a、b兩種單色光，下列說法正確的是（）A．玻璃對a色光的折射率大于對b色光的折射率B．a(chǎn)色光的光子能量小于b色光的光子能量C．a(chǎn)色光在玻璃中的傳播速度比b色光小D．a(chǎn)色光發(fā)生全反射的臨界角比b色光小3．一電荷量為q的正點電荷位于電場中A點，具有的電勢能為Ep，則A點的電勢為EqP．若把該點電荷換為電荷量為2q的負點電荷，則A點的電勢為（）A．B．C．D．4．如圖所示，在真空云室中的矩形ABCD區(qū)域內(nèi)存在方向垂直紙面向外的勻強磁場，靜止放置在O點的鈾238原子核發(fā)生衰變，放出射線后變成某種新的原子核，兩段曲線是反沖核（新核）和射線的徑跡，曲線OP為圓弧，x軸過O點且平行于AB邊。下列說法正確的是（）A．鈾238原子核發(fā)生的是β衰變，放出的射線是高速電子流B．曲線OP是射線的徑跡，曲線OQ是反沖核的徑跡C．改變磁感應強度的大小，反沖核和射線圓周運動的半徑關系隨之改變D．曲線OQ是α射線的徑跡，其圓心在x軸上，半徑是曲線OP半徑的45倍5．如圖所示，兩個質(zhì)量均為m的小球A、B套在半徑為R的圓環(huán)上，圓環(huán)可繞豎直方向的直徑旋轉(zhuǎn)，兩小球隨圓環(huán)一起轉(zhuǎn)動且相對圓環(huán)靜止。已知OA與豎直方向的夾角θ=53°，OA與OB垂直，小球B與圓環(huán)間恰好沒有摩擦力，重力加速度為g，sin53°=0.8，cos53°=0.6。下列說法正確的是（）A．圓環(huán)旋轉(zhuǎn)角速度的大小為B．圓環(huán)旋轉(zhuǎn)角速度的大小為C．小球A與圓環(huán)間摩擦力的大小為D．小球A與圓環(huán)間摩擦力的大小為6．一靜止的原子核發(fā)生衰變，變成另一個新的原子核Y，衰變后測得粒子的速率為v，已知粒子的質(zhì)量為m0，原子核Y的質(zhì)量為M，下列說法正確的是（）A．原子核Y的符號表示為 B．的比結合能一定大于Y核的比結合能C．原子核Y的速率為 D．原子衰變過程中釋放的核能為二、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。7．2020年2月，北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)第41、49、50和51顆衛(wèi)星完成在軌測試、入網(wǎng)評估等工作，正式入網(wǎng)工作。其中第41顆衛(wèi)星為地球同步軌道衛(wèi)星，第49顆衛(wèi)星為傾斜地球同步軌道衛(wèi)星，它們的軌道半徑約為4.2×107m，運行周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期24小時。第50和51顆衛(wèi)星為中圓地球軌道衛(wèi)星，運行周期約為12小時。已知引力常量G=6.67×l0-11Nm2/kg2，傾斜地球同步軌道平面與地球赤道平面成一定夾角，如圖所示。下列說法正確是（）A．根據(jù)題目數(shù)據(jù)可估算出地球的質(zhì)量B．中圓地球軌道衛(wèi)星的軌道半徑約為2.1×107mC．在地面觀察者看來，傾斜地球同步軌道衛(wèi)星是靜止的D．傾斜地球同步軌道衛(wèi)星的運行速度比中圓地球軌道衛(wèi)星小8．如圖所示，質(zhì)量均為m的a、b兩小球在光滑半球形碗內(nèi)做圓周運動，碗的球心為O、半徑為0.1m，Oa、Ob與豎直方向夾角分別為53°、37°，兩球運動過程中，碗始終靜止在水平地面上，已知sin37°0.6，g取10m/s2。則下列說法正確的是（）A．a(chǎn)、b兩球做圓周運動的線速度之比為B．a(chǎn)、b兩球做圓周運動的角速度之比為C．a(chǎn)、b兩球相鄰兩次相距最近的時間間隔為sD．a(chǎn)、b兩球運動過程中，碗對地面始終有摩擦力作用9．一物體沿一直線運動，先后經(jīng)過勻加速、勻速和減速運動過程，已知物體在這三個運動過程中的位移均為s，所用時間分別為2t、t和t，則()A．物體做勻加速運動時加速度大小為B．物體做勻減速運動時加速度大小為C．物體在這三個運動過程中的平均速度大小為D．物體做勻減速運動的末速度大小為10．如圖所示，足夠長的光滑平行金屬直導軌固定在水平面上，左側(cè)軌道間距為2d，右側(cè)軌道間距為d。軌道處于豎直向下的磁感應強度大小為B的勻強磁場中。質(zhì)量為2m、有效電阻為2R的金屬棒a靜止在左側(cè)軌道上，質(zhì)量為m、有效電阻為R的金屬棒b靜止在右側(cè)軌道上。現(xiàn)給金屬棒a一水平向右的初速度v0，經(jīng)過一段時間兩金屬棒達到穩(wěn)定狀態(tài)。已知兩金屬棒運動過程中始終相互平行且與導軌良好接觸，導軌電阻忽略不計，金屬棒a始終在左側(cè)軌道上運動,則下列說法正確的是（）A．金屬棒b穩(wěn)定時的速度大小為B．整個運動過程中通過金屬棒a的電荷量為C．整個運動過程中兩金屬棒掃過的面積差為D．整個運動過程中金屬棒a產(chǎn)生的焦耳熱為三、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）某同學欲將內(nèi)阻為98.5Ω、量程為100uA的電流表改裝成歐姆表并進行刻度和校準，要求改裝后歐姆表的15kΩ刻度正好對應電流表表盤的50uA刻度．可選用的器材還有：定值電阻R0（阻值14kΩ），滑動變阻器R1（最大阻值1500Ω），滑動變阻器R2（最大阻值500Ω），電阻箱（0~99999.9Ω），干電池（E=1.5V，r=1.5Ω），紅、黑表筆和導線若干．（1）歐姆表設計將圖（a）中的實物連線組成歐姆表．（____________）歐姆表改裝好后，滑動變阻器R接入電路的電阻應為____Ω：滑動變阻器選____（填“R1”或“R2”）．（2）刻度歐姆表表盤通過計算，對整個表盤進行電阻刻度，如圖（b）所示．表盤上a、b處的電流刻度分別為25和75，則a、b處的電阻刻度分別為____、____．（3）校準紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使歐姆表指針指向___kΩ處；將紅、黑表筆與電阻箱連接，記錄多組電阻箱接入電路的電阻值及歐姆表上對應的測量值，完成校準數(shù)據(jù)測量．若校準某刻度時，電阻箱旋鈕位置如圖（c）所示，則電阻箱接入的阻值為_______Ω．12．（12分）為了探究物體質(zhì)量與加速度的關系，某同學設計了如圖所示的實驗裝置。質(zhì)量分別為m1和m2的兩個小車，用一條柔軟的輕繩通過滑輪連起來，重物的質(zhì)量為m0，忽略滑輪的質(zhì)量和各種摩擦，使兩車同時從靜止開始運動，同時停止，兩個小車發(fā)生的位移大小分別為x1和x2。(1)如果想驗證小車的質(zhì)量和加速度成反比，只需驗證表達式____________成立。(用題中所給物理量表示)(2)實驗中____________(填“需要”或“不需要”)滿足重物的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量。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，在豎直平面內(nèi)，第二象限存在方向豎直向下的勻強電場(未畫出)，第一象限內(nèi)某區(qū)域存在一邊界為矩形、磁感應強度B0＝0.1T、方向垂直紙面向里的勻強磁場(未畫出)，A(m，0)處在磁場的邊界上，現(xiàn)有比荷＝108C/kg的離子束在紙面內(nèi)沿與x軸正方向成θ＝60°角的方向從A點射入磁場，初速度范圍為×106m/s≤v0≤106m/s，所有離子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后均垂直穿過y軸正半軸，進入電場區(qū)域。x軸負半軸上放置長為L的熒光屏MN，取π2＝10，不計離子重力和離子間的相互作用。(1)求矩形磁場區(qū)域的最小面積和y軸上有離子穿過的區(qū)域長度；(2)若速度最小的離子在電場中運動的時間與在磁場中運動的時間相等，求電場強度E的大小(結果可用分數(shù)表示)；(3)在第(2)問的條件下，欲使所有離子均能打在熒光屏MN上，求熒光屏的最小長度及M點的坐標。14．（16分）如圖所示，對角線MP將矩形區(qū)域MNPO分成兩個相同的直角三角形區(qū)域，在直角三角形MNP區(qū)域內(nèi)存在一勻強電場，其電場強度大小為E、向沿軸負方向，在直角三角形MOP區(qū)域內(nèi)存在一勻強磁場，磁場方向垂直于紙面向外（圖中未畫出）。一帶正電的粒子從M點以速度沿軸正方向射入，一段時間后，該粒子從對角線MP的中點進入勻強磁場，并恰好未從軸射出。已知O點為坐標原點，M點在軸上，P點在軸上，MN邊長為，MO邊長為，不計粒子重力。求：(1)帶電粒子的比荷；(2)勻強磁場的磁感應強度大小。15．（12分）機械橫波某時刻的波形圖如圖所示，波沿x軸正方向傳播，波長λ=0.8m，質(zhì)點p的坐標x=0.32m．從此時刻開始計時．①若每間隔最小時間0.4s重復出現(xiàn)波形圖，求波速；②若p點經(jīng)0.4s第一次達到正向最大位移，求波速；③若p點經(jīng)0.4s到達平衡位置，求波速．

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】

加A圖電壓，電子從板開始向板做勻加速直線運動；加B圖電壓，電子開始向板做勻加速運動，再做加速度大小相同的勻減速運動，速度減為零后做反向勻加速運動及勻減速運動，由電壓變化的對稱性可知，電子將做周期性往復運動，所以電子有可能到不了板；加C圖電壓，電子先勻加速，再勻減速到靜止，完成一個周期，電子一直向板運動，即電子一定能到達板；加D圖電壓，電子的運動與C圖情形相同，只是加速度是變化的，所以電子也一直向板運動，即電子一定能到達板，綜上所述可知選項B正確。2、B【解析】

AB．通過玻璃三棱鏡后，b色光的偏折角最大，說明玻璃對b光的折射率大于對a色光的折射率，則b色光的頻率最高，根據(jù)可知，a色光的光子能量小于b色光的光子能量，故A錯誤，B正確；C．a(chǎn)色光的折射率小，根據(jù)分析可知a色光在玻璃中的傳播速度大于b色光，故C錯誤；D．玻璃對b光的折射率大，根據(jù)知b色光發(fā)生全反射的臨界角小于a色光，故D錯誤。故選B。3、C【解析】根據(jù)電勢的物理意義：電勢是反映電場本身性質(zhì)的物理量，僅由電場本身決定，與試探電荷無關．可知，將該點電荷換為電荷量為2q的負點電荷，A點的電勢不變，故C正確，ABD錯誤；故選C.4、D【解析】

AD．衰變過程中動量守恒，因初動量為零，故衰變后兩粒子動量大小相等，方向相反，由圖像可知，原子核發(fā)生的是α衰變，粒子做圓周運動向心力等于洛倫茲力得由于反沖核的電荷量比α射線大，則半徑更小，即曲線OQ是射線的徑跡，曲線OP是反沖核的徑跡，由于曲線OP為圓弧，則其圓心在x軸上，射線初速度與x軸重直，新核初速度與x軸垂直，所以新核做圓周運動的圓心在x軸上由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知反沖核的電荷量是α粒子的45倍，由半徑公式可知，軌道半徑之比等于電荷量的反比，則曲線OQ半徑是曲線OP半徑的45倍，故A錯誤，D正確。BC．由動量守恒可知粒子做圓周運動向心力等于洛倫茲力得由于反沖核的電荷量比α射線大，則半徑更小，即曲線OQ是射線的徑跡，曲線OP是反沖核的徑跡，反沖核的半徑與射線的半徑之比等于電荷量的反比，由于電荷量之比不變，則改變磁感應強度的大小，反沖核和射線圓周運動的半徑關系不變，故BC錯誤。故選D。5、D【解析】

AB．小球B與圓環(huán)間恰好沒有摩擦力，由支持力和重力的合力提供向心力，由牛頓第二定律得：所以解得圓環(huán)旋轉(zhuǎn)角速度的大小故選項A、B錯誤；CD．對小球A進行受力分析，如圖所示，由牛頓第二定律得：在水平方向上豎直方向上解得所以選項C錯誤、D正確。故選D.6、C【解析】

A．注意區(qū)分質(zhì)量數(shù)和質(zhì)量的物理意義，質(zhì)量數(shù)和質(zhì)量不能混淆，原子核Y的符號表示為，A錯誤；B．因反應放出核能，則的比結合能小于Y核的比結合能，B錯誤；C．根據(jù)動量守恒可得得C正確；D．因原子核Y也有動能，則衰變過程中釋放的核能大于，D錯誤．故選C。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、AD【解析】

A．對同步衛(wèi)星已知繞地球運動的周期T和運動半徑r可求解地球的質(zhì)量，選項A正確；B．根據(jù)開普勒第三定律可知因則中圓地球軌道衛(wèi)星的軌道半徑不等于同步衛(wèi)星軌道半徑的一半，選項B錯誤；C．傾斜地球同步軌道衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)周期相同，每過24h都運動一圈，在地面觀察者看來，傾斜地球同步軌道衛(wèi)星是運動的，選項C錯誤；D．根據(jù)可知，傾斜地球同步軌道衛(wèi)星的運行速度比中圓地球軌道衛(wèi)星小，選項D正確。故選AD。8、BD【解析】

AB．小球做勻速圓周運動，由重力和支持力的合力提供向心力，則θ是半徑與豎直方向的夾角，解得則線速度之比為則故A錯誤，B正確。C．a(chǎn)的角速度b的角速度相距最近時滿足解得選項C錯誤；D．a(chǎn)、b兩球運動過程中，兩球?qū)ν氲膲毫Φ乃椒至繛閙gtanθ，因θ不同，則兩球?qū)ν氲膲毫Φ乃椒至坎幌嗟龋瑢ν雭碚f兩球?qū)ν氲乃椒较虻淖饔昧Σ粸榱?，則碗對地面始終有摩擦力作用，選項D正確。故選BD。9、BD【解析】

A．勻速運動的速度，設勻加速運動的初速度為，根據(jù)平均速度公式有：，聯(lián)立上面兩式得：，對勻加速運動，根據(jù)位移公式有：，解得：，A錯誤；BD．設勻減速直線運動的末速度為，對勻減速直線運動，根據(jù)平均速度公式有：，解得：，勻減速直線運動的加速度大小：，BD正確；C．三個過程中的平均速度大小，C錯誤。10、BCD【解析】

A．對金屬棒a、b分別由動量定理可得，聯(lián)立解得兩金屬棒最后勻速運動，回路中電流為0，則即則，A錯誤；B．在金屬棒b加速運動的過程中，有即解得B正確；C．根據(jù)法拉第電磁感應定律可得解得C正確；D．由能量守恒知，回路產(chǎn)生的焦耳熱則金屬棒a產(chǎn)生的焦耳熱D正確。故選BCD。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、900R1455035000.0【解析】

（1）連線如圖：根據(jù)歐姆表的改裝原理，當電流計滿偏時，則，解得R=900Ω；為了滑動變阻器的安全，則滑動變阻器選擇R1；（2）在a處，，解得Rxa=45kΩ；在b處，則，解得Rxb=5kΩ；（3）校準：紅黑表筆短接，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使歐姆表指針指到0kΩ處；由圖可知，電阻箱接入的電阻為：R=35000.0Ω．12、不需要【解析】

(1)[1]根據(jù)運動學公式可知甲、乙兩車運動的加速度之比為要驗證“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量成反比”的結論，則滿足可得即等式近似成立，則可認為“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量成反比”；(2)[2]根據(jù)實驗裝置可知甲、乙兩車所受的合外力相等，而甲、乙兩車運動的時間相同，根據(jù)運動學公式可知甲、乙兩車運動的加速度之比等于甲、乙兩車運動的位移之比，所以只要測出甲、乙兩車的質(zhì)量和運動的位移就可驗證“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量成反比”的結論，故不需要滿足鉤碼的質(zhì)量遠小于任一小車的質(zhì)量。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)m2，m，(2)×104V/m，(3)，(－m，0)。【解析】

(1)由洛倫茲力提供向心力，得qvB＝rmax＝＝0.1m根據(jù)幾何關系可知，速度最大的離子在磁場中做圓周運動的圓心恰好在y軸B(0，m)點，如圖甲所示，離子從C點垂直穿過y軸。根據(jù)題意，所有離子均垂直穿過y軸，即速度偏向角相等，AC連線是磁場的邊界。速