湖北省武昌市2021-2022學(xué)年高考物理一模試卷含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。一、單項(xiàng)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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．下列說法正確的是（）A．庫侖發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)B．光電效應(yīng)揭示了光的粒子性，而康普頓效應(yīng)從動量方面進(jìn)一步揭示了光的粒子性C．鐳226變?yōu)殡?22的半衰期是1620年，隨著地球環(huán)境的不斷變化，半衰期可能變短D．結(jié)合能越大表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固2．在如圖所示的電路中，電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r，R1、R3為定值電阻，R2為滑動變阻器，C為電容器。將滑動變阻器的滑動觸頭P置于位置a，閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定時理想電壓表V1、V2的示數(shù)分別為U1、U2，理想電流表A的示數(shù)為I。當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P由a滑到b且電路再次穩(wěn)定時，理想電壓表V1、V2的示數(shù)分別為U1′、U2′，理想電流表A的示數(shù)為I′。則以下判斷中正確的是（）A．滑動變阻器的滑動觸頭P由a滑向b的過程中，通過R3的電流方向由左向右B．滑動變阻器的滑動觸頭P由a滑向b的過程中，電容器的帶電量減小C．，，D．3．如圖甲所示，一質(zhì)量為M的長木板靜置于光滑水平面上，其上放置一質(zhì)量為m的小滑塊，木板受到隨時間t變化的水平拉力F作用時，用傳感器測出其加速度a，得到如圖乙所示的a-F圖，最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力，取g＝10m/s2，則下列選項(xiàng)錯誤的是A．滑塊的質(zhì)量m＝4kgB．木板的質(zhì)量M＝2kgC．當(dāng)F＝8N時滑塊加速度為2m/s2D．滑塊與木板間動摩擦因數(shù)為0.14．如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場分布在半徑為R的圓內(nèi)，CD是圓的直徑，質(zhì)量m、電荷量為q的帶正電的粒子，從靜止經(jīng)電場加速后，沿著與直徑CD平行且相距的直線從A點(diǎn)進(jìn)入磁場。若帶電粒子在磁場中運(yùn)動的時間是，則加速電場的電壓是（）A． B．C． D．5．如圖所示，兩平行導(dǎo)軌ab、cd豎直放置在勻強(qiáng)磁場中，勻強(qiáng)磁場方向豎直向上，將一根金屬棒PQ放在導(dǎo)軌上使其水平且始終與導(dǎo)軌保持良好接觸，現(xiàn)在金屬棒PQ中通以變化的電流I，同時釋放金屬棒PQ使其運(yùn)動．已知電流I隨時間t變化的關(guān)系式為I=kt（k為常數(shù)，k>0），金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)一定．以豎直向下為正方向，則下面關(guān)于棒的速度v、加速度a隨時間t變化的關(guān)系圖象中，可能正確的有A．B．C．D．6．如圖，一個質(zhì)量為m的剛性圓環(huán)套在豎直固定細(xì)桿上，圓環(huán)的直徑略大于細(xì)桿的直徑，圓環(huán)的兩邊與兩個相同的輕質(zhì)彈簧的一端相連，輕質(zhì)彈簧的另一端相連在和圓環(huán)同一高度的墻壁上的P、Q兩點(diǎn)處，彈簧的勁度系數(shù)為k，起初圓環(huán)處于O點(diǎn)，彈簧處于原長狀態(tài)且原長為L；將圓環(huán)拉至A點(diǎn)由靜止釋放，OA=OB=L，重力加速度為g，對于圓環(huán)從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中，彈簧處于彈性范圍內(nèi)，下列說法正確的是A．圓環(huán)通過O點(diǎn)的加速度小于gB．圓環(huán)在O點(diǎn)的速度最大C．圓環(huán)在A點(diǎn)的加速度大小為g+D．圓環(huán)在B點(diǎn)的速度為2二、多項(xiàng)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(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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，在某一峽谷的兩側(cè)存在與水平面成相同角度的山坡，某人站在左側(cè)山坡上的P點(diǎn)向?qū)γ娴纳狡律纤綊伋鋈齻€質(zhì)量不等的石塊，分別落在A、B、C三處，不計空氣阻力，A、C兩處在同一水平面上，則下列說法正確的是()A．落到A、B、C三處的石塊落地速度方向相同B．落到A、B兩處的石塊落地速度方向相同C．落到B、C兩處的石塊落地速度大小可能相同D．落到C處的石塊在空中運(yùn)動的時間最長8．如圖所示為某汽車上的加速度電容傳感器的俯視圖。金屬塊左、右側(cè)分別連接電介質(zhì)、輕質(zhì)彈簧，彈簧與電容器固定在外框上，金屬塊可帶動電介質(zhì)相對于外框無摩擦左右移動。電容器與供電電源連接，并串聯(lián)計算機(jī)的信號采集器。下列關(guān)于該傳感器的說法正確的是（）A．在汽車向右勻速直線運(yùn)動過程中電路中沒有電流B．在汽車向右勻加速直線運(yùn)動過程中電路中有電流C．在汽車向右做加速度增大的減速運(yùn)動過程中電介質(zhì)所處的位置電勢升高D．在汽車向右做加速度增大的加速運(yùn)動過程中，電路中有順時針方向的電流9．質(zhì)譜儀又稱質(zhì)譜計，是根據(jù)帶電粒子在電磁場中能夠偏轉(zhuǎn)的原理，按物質(zhì)原子、分子或分子碎片的質(zhì)量差異進(jìn)行分離和檢測物質(zhì)組成的一類儀器。如圖所示為某品牌質(zhì)譜儀的原理示意圖，初速度為零的粒子在加速電場中，經(jīng)電壓U加速后，經(jīng)小孔P沿垂直極板方向進(jìn)入垂直紙面的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，旋轉(zhuǎn)半周后打在熒光屏上形成亮點(diǎn)。但受加速場實(shí)際結(jié)構(gòu)的影響，從小孔P處射出的粒子方向會有相對極板垂線左右相等的微小角度的發(fā)散（其他方向的忽略不計），光屏上會出現(xiàn)亮線，若粒子電量均為q，其中質(zhì)量分別為m1、m2（m2>m1）的兩種粒子在屏上形成的亮線部分重合，粒子重力忽略不計，則下列判斷正確的是（）A．小孔P處粒子速度方向相對極板垂線最大發(fā)散角θ滿足cosθ=B．小孔P處粒子速度方向相對極板垂線最大發(fā)散角θ滿足sinθ=C．兩種粒子形成亮線的最大總長度為D．兩種粒子形成亮線的最大總長度為10．下列說法正確的是A．用不能被水浸潤的塑料瓶做醬油瓶，向外倒醬油時不易外灑B．一定量的理想氣體，在壓強(qiáng)不變時，分子每秒對單位面積器壁的平均碰撞次數(shù)隨著溫度升高而減少C．某氣體的摩爾質(zhì)量為M，密度為ρ，阿伏伽德羅常數(shù)為NA，則該氣體的分子體積為V0＝D．與固體小顆粒相碰的液體分子數(shù)越多，布朗運(yùn)動越明顯E.自然發(fā)生的熱傳遞過程是向著分子熱運(yùn)動無序性增大的方向進(jìn)行的三、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）如圖所示裝置可以用來測量滑塊和水平面間動摩擦因數(shù)。在水平面上將彈簧一端固定，另一端與滑塊接觸（兩者不固連）。壓縮彈簧，靜止釋放，滑塊被彈出，離開彈簧后經(jīng)過光電門O，最終停在P點(diǎn)。已知擋光片的寬度d，記錄滑塊上擋光片通過光電門的時間t，重力加速度大小為g。(1)滑塊經(jīng)過O點(diǎn)的速度為____________。(2)除了記錄滑塊擋光片通過D點(diǎn)光電門的擋光時間之外，還需要測量的一個物理量是____________（填選項(xiàng)前的字母）。A．滑塊釋放點(diǎn)到P點(diǎn)距離xB．光電門與P點(diǎn)間的水平距離sC．滑塊（帶擋光片）質(zhì)量mD．彈簧的長度l(3)動摩擦因數(shù)的表達(dá)式為____________（用上述測量量和重力加速度g表示）。12．（12分）某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)利用下列器材做“研究合外力做功與動能變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)：A．一端帶有滑輪和刻度尺的軌道B．兩個光電計時器C．安裝有擋光片的小車（質(zhì)量為M）D．拴有細(xì)線的托盤（質(zhì)量為m0）E.可以調(diào)節(jié)高度的平衡支架F.一定數(shù)量的鉤碼某小組選用上述器材安裝實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，軌道上安裝了兩個光電門A、B。實(shí)驗(yàn)步驟：①調(diào)節(jié)兩個光電門中心的距離，記為L；②調(diào)節(jié)軌道的傾角，輕推小車后，使小車?yán)^碼和托盤能沿軌道向下勻速經(jīng)過光電門A、B，鉤碼的質(zhì)量記為m；③撤去托盤和鉤碼，讓小車仍沿軌道向下加速經(jīng)過光電門A、B，光電計時器記錄小車通過A、B的時間分別為△t1和△t2；④利用測得的數(shù)據(jù)求得合外力做功與動能變化的關(guān)系。根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程，滑輪的摩擦力不計，回答以下問題(1)圖乙是用游標(biāo)卡尺測擋光片的寬度d，則d=______cm。(2)小車加速從A到B過程中合外力做的功W=________；小車動能的變化量的表達(dá)式△Ek=___（用測得的物理量的字母符號表示）。通過實(shí)驗(yàn)可得出：在誤差允許的范圍內(nèi)合外力所做的功等于小車動能的增量。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，一質(zhì)量m=1.0kg的小球系在豎直平面內(nèi)長度R=0.50m的輕質(zhì)不可伸長的細(xì)線上，O點(diǎn)距水平地面的高度h=0.95m。讓小球從圖示水平位置由靜止釋放，到達(dá)最低點(diǎn)的速度v=3.0m/s，此時細(xì)線突然斷開。取重力加速度g=10m/s2.求：(1)小球落地點(diǎn)與O點(diǎn)的水平距離x。(2)小球在擺動過程中，克服阻力所做的功W；(3)細(xì)線斷開前瞬間小球?qū)K子的拉力T。14．（16分）據(jù)報道，我國華中科技大學(xué)的科學(xué)家創(chuàng)造了脈沖平頂磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度超過60T的世界紀(jì)錄，脈沖平頂磁場兼具穩(wěn)態(tài)和脈沖兩種磁場的優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)更高的強(qiáng)度且在一段時間保持很高的穩(wěn)定度。如圖甲所示，在磁場中有一匝數(shù)n=10的線圈，線圈平面垂直于磁場，線圈的面積為S=4×10-4m2，電阻為R=60Ω。如圖乙為該磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化規(guī)律，設(shè)磁場方向向上為正，求：(1)t=0.5×10-2s時，線圈中的感應(yīng)電動勢大??；(2)在0~2×10-2s過程中，通過線圈橫截面的電荷量；(3)在0~3×10-2s過程中，線圈產(chǎn)生的熱量。15．（12分）如圖所示，ABCD為固定在豎直平面內(nèi)的軌道，AB段平直傾斜且粗糙，BC段是光滑圓弧，對應(yīng)的圓心角，半徑為r，CD段水平粗糙，各段軌道均平滑連接，在D點(diǎn)右側(cè)固定了一個圓弧擋板MN，圓弧半徑為R，圓弧的圓心也在D點(diǎn)。傾斜軌道所在區(qū)域有場強(qiáng)大小為、方向垂直于斜軌向下的勻強(qiáng)電場。一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小物塊(視為質(zhì)點(diǎn))在傾斜軌道上的A點(diǎn)由靜止釋放，最終從D點(diǎn)水平拋出并擊中擋板。已知A，B之間距離為2r，斜軌與小物塊之的動摩擦因數(shù)為，設(shè)小物塊的電荷量保持不變，重力加速度為g，，。求：(1)小物塊運(yùn)動至圓軌道的C點(diǎn)時對軌道的壓力大小；(2)改變AB之間的距離和場強(qiáng)E的大小，使小物塊每次都能從D點(diǎn)以不同的速度水平拋出并擊中擋板的不同位置，求擊中擋板時小物塊動能的最小值。

參考答案一、單項(xiàng)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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解析】

A．安培發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，選項(xiàng)A錯誤；B．光電效應(yīng)揭示了光的粒子性，而康普頓效應(yīng)從動量方面進(jìn)一步揭示了光的粒子性，選項(xiàng)B正確；C．半衰期不隨外界環(huán)境的變化而變化，選項(xiàng)C錯誤；D．比結(jié)合能越大表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固，選項(xiàng)D錯誤。故選B。2、D【解析】

AB．電容C與電阻R1、R2并聯(lián)，其電壓等于電源的路端電壓，當(dāng)滑動變阻器滑動觸頭P由a滑向b的過程中，變阻器的電阻增大，總電阻增大，總電流減小，路端電壓增大，根據(jù)可知，電容器的電荷量增加，電容器充電，通過R3的電流方向由右向左，故AB項(xiàng)錯誤；C．因電路電流減小，故，則R1兩端電壓減小，即。因路端電壓增大，則R2兩端電壓增大，即，故C項(xiàng)錯誤；D．將R1等效為電源內(nèi)阻，則可視為等效電源的路段電壓，根據(jù)U—I圖像的斜率關(guān)系可得故D項(xiàng)正確。故選D。3、C【解析】

AB．由題圖乙知，F(xiàn)＝6N時，滑塊與木板剛好不相對滑動，加速度為a＝1m/s2。對整體分析，由牛頓第二定律有F＝（M＋m）a，代入數(shù)據(jù)計算得出:M＋m＝6kg，當(dāng)F≥6N時，對木板，根據(jù)牛頓第二定律得:，知圖線的斜率k＝，則:M＝2kg，滑塊的質(zhì)量:m＝4kg；故AB不符合題意；CD．根據(jù)F＝6N時，a＝1m/s2，代入表達(dá)式計算得出:μ＝0.1，當(dāng)F＝8N時，對滑塊，根據(jù)牛頓第二定律得μmg＝ma′，計算得出：a′＝μg＝1m/s2，故C符合題意，D不符合題意。故選C。4、B【解析】

帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的周期是；

粒子在磁場中運(yùn)動的時間是如圖所示，粒子從A點(diǎn)進(jìn)入磁場后，從E點(diǎn)射出．O為磁場圓的圓心，設(shè)∠AOC=α

則sinα=，則α=45°粒子做圓周運(yùn)動的圓心是O1點(diǎn)，設(shè)半徑O1A=r，O1A⊥CD，∠COO1=45°．

由圖可知r=R粒子做圓周運(yùn)動加速過程滿足解得加速電壓故選B。5、B【解析】

以豎直向下為正方向，根據(jù)牛頓第二定律得，金屬棒的加速度a=mg-fm，f=μN(yùn)=μFA=μBIL=μBLkt，聯(lián)立解得加速度a=g?【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵會根據(jù)合力確定加速度的變化，結(jié)合加速度方向與速度方向判斷物體做加速運(yùn)動還是減速運(yùn)動，知道速度時間圖線的切線斜率表示加速度．6、D【解析】

A．圓環(huán)通過O點(diǎn)時，水平方向合力為零，豎直方向只受重力，故加速度等于g，故A錯誤；B．圓環(huán)受力平衡時速度最大，應(yīng)在O點(diǎn)下方，故B錯誤；C．圓環(huán)在下滑過程中與粗糙細(xì)桿之間無壓力，不受摩擦力，在A點(diǎn)對圓環(huán)進(jìn)行受力分析如圖，根據(jù)幾何關(guān)系，在A點(diǎn)彈簧伸長根據(jù)牛頓第二定律，有解得故C錯誤；D．圓環(huán)從A到B過程，根據(jù)功能關(guān)系，減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能解得故D正確。故選D。二、多項(xiàng)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(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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】試題分析：平拋運(yùn)動在水平方向上做勻速直線運(yùn)動，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動，根據(jù)高度比較運(yùn)動的時間，結(jié)合水平位移和時間比較初速度．知道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．解：A、因?yàn)樗俣确较蚺c水平方向的夾角的正切值是位移與水平方向夾角正切值的2倍，A、B兩點(diǎn)的位移方向相同，與落在C點(diǎn)的位移方向不同，所以A、B兩點(diǎn)的速度方向相同，與C點(diǎn)的速度方向不同，故A錯誤，B正確．C、落在B點(diǎn)的石塊豎直分速度比C點(diǎn)豎直分速度大，但是B點(diǎn)的水平分速度比C點(diǎn)水平分速度小，根據(jù)平行四邊形定則可知，兩點(diǎn)的速度大小可能相同，故C正確．D、高度決定平拋運(yùn)動的時間，可知落在B點(diǎn)的石塊運(yùn)動時間最長．故D錯誤．故選BC．點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動規(guī)律，知道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．8、AD【解析】

A．當(dāng)汽車向右勻速直線運(yùn)動時，電介質(zhì)位置不變，根據(jù)電容的決定式可知電容器的電容不變，因兩板電壓不變，根據(jù)電容的定義式可知電容器的電荷量不變，因此電路中沒有電流，A正確；B．當(dāng)汽車以恒定加速度運(yùn)動時，根據(jù)牛頓第二定律可知，彈力大小不變，根據(jù)電容器的決定式可知電容器的電容不變，因兩極的電壓不變，根據(jù)電容器的定義式可知電容器的電荷量不變，因此電路中沒有電流，B錯誤；C．電容器兩端與電源連接，電壓等于電源電壓不變，兩板間距不變，電容器兩板之間形成的勻強(qiáng)電場不變，根據(jù)勻強(qiáng)電場中電勢差與場強(qiáng)的關(guān)系可以推斷電介質(zhì)所處位置電勢不變，C錯誤；D．當(dāng)電路中有順時針方向的電流時，說明電容器處于充電狀態(tài)，因電容器兩端電壓等于電源電壓不變，根據(jù)可知電容器的電容增大導(dǎo)致電容器所帶電荷量增加，根據(jù)電容器的決定式可知插入極板間電介質(zhì)加深，彈簧越拉越長，合力向右增大，汽車向右做加速度增大的加速運(yùn)動符合上述結(jié)果，D正確。故選AD。9、AD【解析】

由題意知解得同理設(shè)左右最大發(fā)射角均為時，粒子光斑的右邊緣恰好與粒子光斑的左邊緣重合，如圖所示（圖中虛線為半圓軌跡和向左發(fā)散角軌跡，實(shí)線為半圓軌跡和向左發(fā)散軌跡），則聯(lián)立解得此時兩種粒子光斑總寬度為解得故選AD。10、ABE【解析】

A．從塑料醬油瓶里向外倒醬油時不易外灑，這是因?yàn)獒u油不浸潤塑料，故A正確；B．一定質(zhì)量的理想氣體，在壓強(qiáng)不變時，溫度升高，則分子對器壁的平均碰撞力增大，所以分子每秒對器壁單位面積平均碰撞次數(shù)減少，故B正確；C．氣體間距較大，則得到的是氣體分子間的平均距離，故C錯誤；D．布朗運(yùn)動是指懸浮在液體中的固體小顆粒的無規(guī)則運(yùn)動，反映了液體分子的無規(guī)則運(yùn)動，布朗運(yùn)動的激烈程度與溫度和懸浮顆粒的體積有關(guān)，溫度越高，體積越小，布朗運(yùn)動越劇烈，若是與固體顆粒相碰的液體分子數(shù)越多，說明固體顆粒越大，不平衡性越不明顯，故D錯誤；E．根據(jù)熱力學(xué)第二定律，自然發(fā)生的熱傳遞過程是向著分子熱運(yùn)動無序性增大的方向進(jìn)行的，故E正確。故選ABE。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、B【解析】

(1)[1]遮光條的寬度較小，通過光電門的平均速度近似等于瞬時速度，根據(jù)平均速度公式可知滑塊的速度(2)[2]到的過程中，摩擦力做功，根據(jù)動能定理得動摩擦因數(shù)的表達(dá)式為還需要測量的物理量是：光電門與之間的水平距離，ACD錯誤，B正確。故選B。(3)[3]根據(jù)上述分析可知12、0.7