湖北省普通高中協(xié)作體2021-2022學年高三3月份模擬考試物理試題含解析

2021-2022學年高考物理模擬試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請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，一架無人機執(zhí)行航拍任務(wù)時正沿直線朝斜向下方向勻速運動．用G表示無人機重力，F(xiàn)表示空氣對它的作用力，下列四幅圖中能表示此過程中無人機受力情況的是A． B．C． D．2．如圖，傾角為α=45°的斜面ABC固定在水平面上，質(zhì)量為m的小球從頂點A先后以初速度v0和2vo向左水平拋出，分別落在斜面上的P1、P2點，經(jīng)歷的時間分別為t1、t2；A點與P1、Pl與P2之間的距離分別為l1和l2，不計空氣阻力影響。下列說法正確的是（）A．t1：t2=1：1B．ll：l2=1：2C．兩球剛落到斜面上時的速度比為1：4D．兩球落到斜面上時的速度與斜面的夾角正切值的比為1：13．質(zhì)量相等的A、B兩個物體放在同一水平面上，分別受到水平拉力、的作用而從靜止開始做勻加速直線運動，經(jīng)過時間和4，A、B的速度分別達到2和時，分別撤去和，以后物體繼續(xù)做勻減速直線運動直至停止，兩個物體速度隨時間變化的圖象如圖所示，設(shè)和對A、B的沖量分別為和，和，對A、B做的功分別為和，則下列結(jié)論正確的是A．，B．，C．，D．，4．乘坐“空中纜車”飽覽大自然的美景是旅游者絕妙的選擇若某一纜車沿著坡度為30°的山坡以加速度a上行，如圖所示。在纜車中放一個與山坡表面平行的斜面，斜面上放一個質(zhì)量為m的小物塊，小物塊相對斜面靜止（設(shè)纜車保持豎直狀態(tài)）則（）A．小物塊受到的支持力方向豎直向上B．小物塊受到的摩擦力方向平行斜面向下C．小物塊受到的靜摩擦力為D．小物塊受到的滑動摩擦力為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．可調(diào)式理想變壓器示意圖如圖所示，原線圈的輸入電壓為U1，副線圈輸出電壓為U2，R為電阻。將原線圈輸入端滑動觸頭P向下移動時。下列結(jié)論中正確的是（）A．輸出電壓U2增大 B．流過R的電流減小C．原線圈輸入電流減小 D．原線圈輸入功率不變二、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，粗糙的固定水平桿上有A、B、C三點，輕質(zhì)彈簧一端固定在B點正下方的O點，另一端與套在桿A點、質(zhì)量為m的圓環(huán)相連，此時彈簧處于拉伸狀態(tài)。圓環(huán)從A處由靜止釋放，向右運動經(jīng)過B點時速度為v、加速度為零，到達C點時速度為零，下列說法正確的是（）A．從A到C過程中，圓環(huán)在B點速度最大B．從A到B過程中，桿對環(huán)的支持力一直減小C．從A到B過程中，彈簧對圓環(huán)做的功一定大于D．從B到C過程中，圓環(huán)克服摩擦力做功等于8．如圖是某初中地理教科書中的等高線圖（圖中數(shù)字的單位是米）。小山坡的右側(cè)比左側(cè)更陡些，如果把一個球分別從山坡左右兩側(cè)滾下（把山坡的兩側(cè)看成兩個斜面，不考慮摩擦等阻礙），會發(fā)現(xiàn)右側(cè)小球加速度更大些?，F(xiàn)在把該圖看成一個描述電勢高低的等勢線圖，左右兩側(cè)各有a、b兩點，圖中數(shù)字的單位是伏特，下列說法正確的是（）A．b點電場強度比a點大B．左側(cè)電勢降低的更快C．同一電荷在電勢高處電勢能也一定大D．同一電荷在電場強度大處所受電場力也一定大9．2022年第24屆冬季奧林匹克運動會將在北京舉行，跳臺滑雪是冬奧會的比賽項目之一．如圖所示為一簡化后的跳臺滑雪的雪道示意圖，運動員從O點由靜止開始，在不借助其他外力的情況下，自由滑過一段圓心角為60°的光滑圓弧軌道后從A點水平飛出，然后落到斜坡上的B點．已知A點是斜坡的起點，光滑圓弧軌道半徑為40m，斜坡與水平面的夾角θ＝30°，運動員的質(zhì)量m＝50kg，重力加速度g＝10m/s2，忽略空氣阻力．下列說法正確的是()A．運動員從O點運動到B點的整個過程中機械能守恒B．運動員到達A點時的速度為20m/sC．運動員到達B點時的動能為10kJD．運動員從A點飛出到落到B點所用的時間為s10．如圖所示，一個邊長為l的正六邊形的區(qū)域內(nèi)有勻強磁場，勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直于紙面向外。在點處的粒子源發(fā)出大量質(zhì)量為電荷量為的同種粒子，粒子的速度大小不同，方向始終沿方向。不計粒子間的相互作用力及重力，下列說法正確的是（）A．速度小于的粒子在磁場中運動的時間一定相同B．速度大于的粒子一定打在邊上C．經(jīng)過點的粒子在磁場中運動的時間為D．垂直打在邊上的粒子在磁場中運動的時間為三、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）如圖（甲）所示，一位同學利用光電計時器等器材做“驗證機械能守恒定律”的實驗．有一直徑為d、質(zhì)量為m的金屬小球由A處從靜止釋放,下落過程中能通過A處正下方、固定于B處的光電門，測得A、B間的距離為H（H>>d），光電計時器記錄下小球通過光電門的時間為t，當?shù)氐闹亓铀俣葹間．則：（1）如圖（乙）所示，用游標卡尺測得小球的直徑d=________mm．（2）小球經(jīng)過光電門B時的速度表達式為__________．（3）多次改變高度H，重復(fù)上述實驗，作出隨H的變化圖象如圖（丙）所示，當圖中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直徑d滿足以下表達式：_______時，可判斷小球下落過程中機械能守恒．12．（12分）用如圖實驗裝置驗證m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒。m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證系統(tǒng)機械能守恒定律。下圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶：兩物體從靜止釋放，0是打下的第一個點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點（圖中未標出），計數(shù)點間的距離如圖所示。已知m1=50g、m2=150g，交流電的頻率為50Hz，g取9.8m/s2則：（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（1）在紙帶上打下記數(shù)點5時的速度v=_________m/s；（2）在計數(shù)點0到計數(shù)點5過程中系統(tǒng)動能的增量△EK=_________J，系統(tǒng)勢能的減少量△EP=_________J；（3）實驗結(jié)論：______________。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，ABCD是某種透明材料的截面，AB面為平面，CD面是半徑為R的圓弧面，O1O2為對稱軸；一束單色光從O1點斜射到AB面上折射后照射到圓弧面上E點，剛好發(fā)生全反射，∠O1O2E=30°，DO2⊥CO2，透明材料對單色光的折射率為233，光在真空中傳播速度為（i）單色光在AB面上入射角α的正弦值；（結(jié)果可以用根號表示）（ii）光在透明材料中傳播的時間（不考慮光在BC面的反射）。（結(jié)果可以用根號表示）14．（16分）如圖所示是一種叫“蹦極跳”的運動。跳躍者用彈性長繩一端綁在腳踝關(guān)節(jié)處，另一端固定在距地面幾十米高處，然后從該高處自由跳下。某人做蹦極運動時，從起跳開始計時，他對彈性長繩的彈力F隨時間t變化為如圖所示的曲線。為研究方便，不計彈性長繩的重力，忽略跳躍者所受的空氣阻力，并假設(shè)他僅在豎直方向運動，重力加速度g取10m/s2。根據(jù)圖中信息求：(1)該跳躍者在此次跳躍過程中的最大加速度；(2)該跳躍者所用彈性繩的原長；(3)假設(shè)跳躍者的機械能都損耗于與彈性繩相互作用過程中。試估算，為使該跳躍者第一次彈回時能到達與起跳點等高處，需要給他多大的初速度。15．（12分）如圖所示，水平地面上方MN邊界左側(cè)存在垂直紙面向里的勻強磁場和沿豎直方向的勻強電場（圖中未畫電場），磁感應(yīng)強度B=1.0T，邊界右側(cè)離地面高h=0.45m處有一光滑絕緣平臺，右邊有一帶正電的小球a，質(zhì)量ma=0.1kg、電量q=0.1C，以初速度v0=0.9m/s水平向左運動，與大小相同但質(zhì)量為mb=0.05kg靜止于平臺左邊緣的不帶電的絕緣球b發(fā)生彈性正碰，碰后a球恰好做勻速圓周運動，兩球均視為質(zhì)點，重力加速度g=10m/s2。求∶(1)碰撞后a球與b球的速度；(2)碰后兩球落地點間的距離（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。

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】

由于無人機正沿直線朝斜向下方勻速運動即所受合外力為零，所以只有B圖受力可能為零，故B正確．2、D【解析】

A．根據(jù)得因為初速度之比為1：2，則運動的時間之比為1：2，故A錯誤。

B．水平位移因為初速度之比為1：2，則水平位移之比為1：4，由可知ll：l2=1：4故B錯誤。

C．根據(jù)動能定理其中y=x，則則兩球剛落到斜面上時的速度比為1：2，選項C錯誤；D．平拋運動某時刻速度方向與水平方向夾角的正切值是位移與水平方向夾角正切值的2倍，由于落在斜面上，位移方向相同，則速度方向相同，即兩球落到斜面上時的速度與斜面的夾角正切值的比為1：1，故D正確。

故選D。3、B【解析】從圖象可知，兩物塊勻減速運動的加速度大小之都為，根據(jù)牛頓第二定律，勻減速運動中有f=ma′，則摩擦力大小都為m．根據(jù)圖象知，勻加速運動的加速度分別為：，，根據(jù)牛頓第二定律，勻加速運動中有F-f=ma，則F1=，F(xiàn)1=，F(xiàn)1和F1的大小之比為11：5；所以：，則I1＜I1；圖線與時間軸所圍成的面積表示運動的位移，則位移之比為；兩個物體的初速度、末速度都是0，所以拉力做的功與摩擦力做的功大小相等，所以：，則W1＞W(wǎng)1．故選B.點睛：解決本題的關(guān)鍵通過圖象得出勻加速運動和勻減速運動的加速度，根據(jù)牛頓第二定律，得出兩個力的大小之比，以及知道速度-時間圖線與時間軸所圍成的面積表示位移．4、C【解析】

由題知：木塊的加速度大小為a，方向沿斜面向上，分析木塊受力情況，根據(jù)牛頓第二定律求解木塊所受的摩擦力大小和方向。根據(jù)牛頓第二定律求解木塊所受的摩擦力大小和方向。【詳解】AB．以木塊為研究對象，分析受力情況為重力mg，斜面的支持力N和摩擦力為靜摩擦力f，根據(jù)平衡條件可知支持力N垂直于斜面向上，摩擦力f沿斜面向上，故AB錯誤；CD．由于小物塊和斜面保持相對靜止，小物塊受到的摩擦力為靜摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律得解得，方向平行斜面向上，故C正確，D錯誤。故選C?！军c睛】本題首先要正確分析木塊的受力情況，其次要能根據(jù)牛頓第二定律列式，求摩擦力。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、A【解析】

P向下移動時，原線圈的匝數(shù)減小，根據(jù)，可知副線圈電壓增大，則副線圈電流增大，流過R的電流增大，輸出功率增大，則輸入功率也增大，原線圈電壓不變，則原線圈輸入電流增大，故A正確、BCD錯誤。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、BC【解析】

A．圓環(huán)由A點釋放，此時彈簧處于拉伸狀態(tài)，則圓環(huán)加速運動，設(shè)AB之間的D位置為彈簧的原長，則A到D的過程中，彈簧彈力減小，圓環(huán)的加速度逐漸減小，D到B的過程中，彈簧處于壓縮狀態(tài)，則彈簧彈力增大，圓環(huán)的加速度先增大后減小，B點時，圓環(huán)合力為零，豎直向上的彈力等于重力，從B到C的過程中，圓環(huán)可能做減速運動，無論是否存在彈簧原長的位置，圓環(huán)的加速度始終增大，也可能先做加速后做減速運動，加速度先減小后增大，故B點的速度不一定最大，故A錯誤；

B．當圓環(huán)從A到D運動時，彈簧為拉力且逐漸減小，此時桿對環(huán)的支持力等于環(huán)的重力與彈簧彈力向下的分量之和，可知桿對環(huán)的支持力隨彈簧彈力的減小而減小；當圓環(huán)從D到B運動時，彈簧被壓縮，且彈力沿彈簧向上逐漸增加，此時桿對環(huán)的支持力等于環(huán)的重力與彈簧彈力向上的分量之差，可知桿對環(huán)的支持力隨彈簧彈力的增加而減??；即從A到B過程中，桿對環(huán)的支持力一直減小，選項B正確；C．從A到B過程中，彈簧對圓環(huán)做的功、摩擦力做負功，根據(jù)功能關(guān)系可知，彈簧對圓環(huán)做功一定大于mv2，故C正確；

D．從B到C過程中，彈簧彈力做功，圓環(huán)克服摩擦力做功，根據(jù)功能關(guān)系可知，圓環(huán)克服摩擦力做功不等于mv2，故D錯誤。

故選BC。8、AD【解析】

A．根據(jù)U=Ed相同電勢差右側(cè)b點的距離更小，所以b點電場強度比a點大，故A正確；B．等勢線越密集的地方電勢降落的越快，b點等勢線更密集，所以右側(cè)電勢降低的更快，故B錯誤；C．電勢能還與電荷的正負有關(guān)，所以同一電荷在電勢高處電勢能也不一定大，故C錯誤；D．同一電荷在電場強度大處所受電場力一定大，故D正確。故選AD。9、AB【解析】運動員在光滑的圓軌道上的運動和隨后的平拋運動的過程中只受有重力做功，機械能守恒．故A正確；運動員在光滑的圓軌道上的運動的過程中機械能守恒，所以：mvA2=mgh=mgR（1-cos60°）所以：，故B正確；設(shè)運動員做平拋運動的時間為t，則：x=vAt；y=gt2

由幾何關(guān)系：，聯(lián)立得：，運動員從A到B的過程中機械能守恒，所以在B點的動能：EkB=mgy+mvA2，代入數(shù)據(jù)得：EkB=×105J．故CD錯誤．故選AB.點睛：本題是常規(guī)題，關(guān)鍵要抓住斜面的傾角反映位移的方向，知道平拋運動水平方向做勻速直線運動，豎直方向做自由落體運動，難度適中.10、ACD【解析】

A．根據(jù)幾何關(guān)系，粒子恰好經(jīng)過點時運動半徑由可知速度則速度小于的粒子均從邊離開磁場，根據(jù)幾何關(guān)系可知轉(zhuǎn)過的圓心角均為，運動時間均為為粒子在磁場中的運動周期，A正確；BC．粒子恰好經(jīng)過點時運動半徑根據(jù)幾何關(guān)系可知運動時間速度則速度大于的粒子一定打在邊上，B錯誤，C正確；D．粒子垂直打在邊上時，如圖：根據(jù)幾何關(guān)系可知圓心角為，運動時間D正確。故選ACD。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、7.25d/t或2gH0t02=d2【解析】

(1)[1]游標卡尺的主尺讀數(shù)為7mm，游標讀數(shù)為0.05×5mm=0.25mm，則小球的直徑d=7.25mm．(2)[2]根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度知，小球在B處的瞬時速度；(3)[3]小球下落過程中重力勢能的減小量為mgH0，動能的增加量若機械能守恒，有：即12、2.40.580.59在誤差允許的范圍內(nèi)，兩物體組成的系統(tǒng)在運動過程中機械能守恒【解析】

（1)[1]在紙帶上打下計數(shù)點5時的速度：（2）[2]在計數(shù)點0到計數(shù)點5過程中，系統(tǒng)動能的增量為：[3]系統(tǒng)重力勢能減小量為：（3）[4[根據(jù)前面的數(shù)據(jù)，可以得到：在誤差允許的范圍內(nèi)，兩物體組成的系統(tǒng)在運動過程中機械能守恒。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、（i）33（ii）【解析】

（i）光在圓弧面上剛好發(fā)生全反射，因此有sinC＝