2022年湖北省華中師大附中高三下學(xué)期第五次調(diào)研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(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)。回答非選擇題時(shí)，將答案寫(xiě)在答題卡上，寫(xiě)在本試卷上無(wú)效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，虛線所圍矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿(mǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。現(xiàn)從ab邊的中點(diǎn)O處，某一粒子以最小速度υ垂直于磁場(chǎng)射入、方向垂直于ab時(shí)，恰能從ad邊的a點(diǎn)穿出。若撤去原來(lái)的磁場(chǎng)在此矩形區(qū)域內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，使該粒子以原來(lái)的初速度在O處垂直于電場(chǎng)方向射入，通過(guò)該區(qū)域后恰好從d點(diǎn)穿出，已知此粒子的質(zhì)量為m，電荷量的大小為q，其重力不計(jì)；ab邊長(zhǎng)為2ι，ad邊長(zhǎng)為3ι，則下列說(shuō)法中正確的是A．勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小之比為BB．勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小之比為BC．離子穿過(guò)磁場(chǎng)和電場(chǎng)的時(shí)間之比tD．離子穿過(guò)磁場(chǎng)和電場(chǎng)的時(shí)間之比t2、關(guān)于原子、原子核的相關(guān)知識(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A．當(dāng)發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能隨著入射光強(qiáng)度的增大而增大B．當(dāng)氫原子從n=3的能級(jí)躍遷到n=5的能級(jí)時(shí)，輻射出光子C．核反應(yīng)方程中的X是中子D．輕核聚變的過(guò)程質(zhì)量增大，重核裂變的過(guò)程質(zhì)量虧損3、冬季奧運(yùn)會(huì)中有自由式滑雪U型池比賽項(xiàng)目，其賽道橫截面如圖所示，為一半徑為R、粗糙程度處處相同的半圓形賽道豎直固定放置，直徑POQ水平。一質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員（按質(zhì)點(diǎn)處理）自P點(diǎn)上方高度R處由靜止開(kāi)始下落，恰好從P點(diǎn)進(jìn)入賽道。運(yùn)動(dòng)員滑到賽道最低點(diǎn)N時(shí)，對(duì)賽道的壓力為4mg，g為重力加速度的大小。用W表示運(yùn)動(dòng)員從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中克服賽道摩擦力所做的功（不計(jì)空氣阻力），則（）A．，運(yùn)動(dòng)員沒(méi)能到達(dá)Q點(diǎn)B．，運(yùn)動(dòng)員能到達(dá)Q點(diǎn)并做斜拋運(yùn)動(dòng)C．，運(yùn)動(dòng)員恰好能到達(dá)Q點(diǎn)D．，運(yùn)動(dòng)員能到達(dá)Q點(diǎn)并繼續(xù)豎直上升一段距離4、甲、乙兩物體零時(shí)刻開(kāi)始從同一地點(diǎn)向同一方向做直線運(yùn)動(dòng)，位移-時(shí)間圖象如圖所示，則在0～t1時(shí)間內(nèi)A．甲的速度總比乙大B．甲、乙位移相同C．甲經(jīng)過(guò)的路程比乙小D．甲、乙均做加速運(yùn)動(dòng)5、一開(kāi)口向下導(dǎo)熱均勻直玻璃管，通過(guò)細(xì)繩懸掛在天花板上，玻璃管下端浸沒(méi)在固定水銀槽中，管內(nèi)外水銀面高度差為h，下列情況中能使細(xì)繩拉力增大的是（）A．大氣壓強(qiáng)增加B．環(huán)境溫度升高C．向水銀槽內(nèi)注入水銀D．略微增加細(xì)繩長(zhǎng)度，使玻璃管位置相對(duì)水銀槽下移6、電容為C的平行板電容器豎直放置，正對(duì)面積為S，兩極板間距為d，充電完成后兩極板之間電壓為U，斷開(kāi)電路，兩極板正對(duì)區(qū)域視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，其具有的電場(chǎng)能可表示為。如果用外力使平行板電容器的兩個(gè)極板間距緩慢變?yōu)?d，下列說(shuō)法正確的是（）A．電容變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍 B．電場(chǎng)強(qiáng)度大小變?yōu)樵瓉?lái)的一半C．電場(chǎng)能變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍 D．外力做的功大于電場(chǎng)能的增加量二、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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示為形狀相同的兩個(gè)劈形物體，它們之間的接觸面光滑，兩物體與地面的接觸面均粗糙，現(xiàn)對(duì)A施加水平向右的力，兩物體均保持靜止，則物體B的受力個(gè)數(shù)可能是（）A．2個(gè) B．3個(gè) C．4個(gè) D．5個(gè)8、如圖所示為粗細(xì)均勻的裸銅導(dǎo)線制成的半徑為r的圓環(huán)，PQ為圓環(huán)的直徑，其左側(cè)上方的圓面積內(nèi)存在垂直圓環(huán)所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，圓環(huán)的電阻為2R。一根長(zhǎng)度為2r、電阻為R的均勻金屬棒MN以圓環(huán)的圓心O點(diǎn)為旋轉(zhuǎn)中心，緊貼著網(wǎng)環(huán)以角速度ω沿順時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中金屬棒與圓環(huán)始終接觸良好，開(kāi)始時(shí)MN與PQ重合（）A．金屬棒中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為B．時(shí)間內(nèi)通過(guò)金屬棒MN的橫截面電荷量為C．金屬棒中電流的有效值是D．金屬棒旋轉(zhuǎn)一周電路中產(chǎn)生的熱量為9、如圖為豎直放置的上粗下細(xì)的玻璃管，水銀柱將氣體分隔成A、B兩部分，初始溫度相同，使A、B升高相同溫度達(dá)到穩(wěn)定后，體積變化量為，壓強(qiáng)變化量為，對(duì)液面壓力的變化量為，則（）A．水銀柱向下移動(dòng)了一段距離B．C．D．10、如圖所示，a、b小球均能沿各自斜軌道勻速下滑到豎直圓的最低點(diǎn)，現(xiàn)分別讓小球a、b以va、vb的速度沿各自軌道從最低點(diǎn)同時(shí)向上滑動(dòng)，兩小球速度同時(shí)減小到0，重力加速度為g，軌道與圓在同一豎直面內(nèi)，sin37°=0.6，cos37°=0.8，則（）A．a(chǎn)、b小球與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)之比μa:μb=9：16B．a(chǎn)、b小球沿斜面向上運(yùn)的加速度之比以aa:ab=4：3C．va：vb=4：3D．兩小球不可能同時(shí)達(dá)到圓周上三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）(1)有一螺旋測(cè)微器，用它測(cè)量一根圓形金屬的直徑，如圖所示的讀數(shù)是__________mm；(2)在用自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，使質(zhì)量為1.00kg的重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，選取一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶如圖所示。O為第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為從合適位置開(kāi)始選取連續(xù)點(diǎn)中的三個(gè)點(diǎn)。己知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?，那么：①根?jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，應(yīng)取圖中O點(diǎn)到________點(diǎn)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律；②從O點(diǎn)到①問(wèn)中所取的點(diǎn)，重物重力勢(shì)能的減少量=___J，動(dòng)能增加量=_____J（結(jié)果取三位有效數(shù)字）；③若測(cè)出紙帶上所有各點(diǎn)到O點(diǎn)之間的距離，根據(jù)紙帶算出各點(diǎn)的速度v及物體下落的高度h，則以為縱軸，以h為橫軸畫(huà)出的圖象是下圖中的______。A．B．C．D．12．（12分）某同學(xué)用圖（a）所示裝置“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”。彈簧的上端固定在鐵架臺(tái)支架上，彈簧的下端固定一水平紙片（彈簧和紙片重力均忽略不計(jì)），激光測(cè)距儀可測(cè)量地面至水平紙片的豎直距離h。(1)該同學(xué)在彈簧下端逐一增掛鉤碼，每增掛一個(gè)鉤碼，待彈簧__________時(shí)，記錄所掛鉤碼的重力和對(duì)應(yīng)的h；(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)作出h隨彈簧彈力F變化的圖線如圖（b）所示，可得未掛鉤碼時(shí)水平紙片到地面的豎直距離h0=______cm，彈簧的勁度系數(shù)k=_______N/m。（結(jié)果都保留到小數(shù)點(diǎn)后一位）四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，水平軌道AB和CD分別與水平傳送帶左側(cè)和右側(cè)理想連接，豎直光滑圓形軌道與CD相切于點(diǎn)E，一輕質(zhì)彈簧原長(zhǎng)，將彈簧豎直放置在地面上，在其頂端將一質(zhì)量為的小物塊P由靜止釋放，當(dāng)彈簧被壓縮到最短時(shí)，彈簧長(zhǎng)度為。現(xiàn)將該彈簧水平放置，一端固定在A點(diǎn)，另一端與小物塊P接觸但不連接。彈簧原長(zhǎng)小于光滑軌道AB的長(zhǎng)度，軌道靠近B處放置一質(zhì)量為的小物塊Q。傳送帶長(zhǎng)，沿順時(shí)針?lè)较蛞运俾蕜蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，軌道CE長(zhǎng)為。物塊與傳送及軌道CE之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為?，F(xiàn)用小物塊P將彈簧壓縮至長(zhǎng)度為，然后釋放，P與Q彈性碰撞后立即拿走物塊P，Q恰好可以到達(dá)與光滑圓形軌道圓心等高的F點(diǎn)，取。（1）求P與Q碰撞后Q的速度；（2）求光滑圓形軌道的半徑R。14．（16分）如圖所示的坐標(biāo)系內(nèi)，以垂直于x軸的虛線PQ為分界線，左側(cè)的等腰直角三角形區(qū)域內(nèi)分布著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里，AC邊有一擋板可吸收電子，AC長(zhǎng)為d.右側(cè)為偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，兩極板長(zhǎng)度為，間距為d.電場(chǎng)右側(cè)的x軸上有足夠長(zhǎng)的熒光屏.現(xiàn)有速率不同的電子在紙面內(nèi)從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿y軸正方向射入磁場(chǎng)，電子能打在熒光屏上的最遠(yuǎn)處為M點(diǎn)，M到下極板右端的距離為，電子電荷量為e，質(zhì)量為m，不考慮電子間的相互作用以及偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)邊緣效應(yīng)，求：（1）電子通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的時(shí)間t；（2）偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電壓U；（3）電子至少以多大速率從O點(diǎn)射出時(shí)才能打到熒光屏上.15．（12分）如圖所示，質(zhì)量M=3kg的足夠長(zhǎng)的小車(chē)停在光滑水平地面上，另一木塊m=1kg，以v0=4m/s的速度沖上小車(chē)，木塊與小車(chē)間動(dòng)摩擦因數(shù)=0.3，g=10m/s2，求經(jīng)過(guò)時(shí)間t=2.0s時(shí)：（1）小車(chē)的速度大小v；（2）以上過(guò)程中，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的距離x；（3）以上過(guò)程中，木塊與小車(chē)由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能Q．

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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】

根據(jù)某一粒子以最小速度υ垂直于磁場(chǎng)射入、方向垂直于ab時(shí)，恰能從ad邊的a點(diǎn)穿出可知，本題考查帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由洛倫茲力提供向心和幾何關(guān)系求解；若撤去原來(lái)的磁場(chǎng)在此矩形區(qū)域內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，使該粒子以原來(lái)的初速度在O處垂直于電場(chǎng)方向射入，通過(guò)該區(qū)域后恰好從d點(diǎn)穿出可知，本題也考查帶電粒子在電場(chǎng)中的偏傳，根據(jù)類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)列方程求解?！驹斀狻緼、B項(xiàng)：粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，由題意可知，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r=由公式qvB=mv2r聯(lián)立兩式解得：B=2mv粒子在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)有：3l=vtl2聯(lián)立解得：E=2m所以BEC、D項(xiàng)：粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：t粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：t2所以t1故選：D。2、C【解析】

A．當(dāng)發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能隨著入射光頻率的增大而增大，與光強(qiáng)無(wú)關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．當(dāng)氫原子從n=3的能級(jí)躍遷到n=5的能級(jí)時(shí)，要吸收出光子，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．根據(jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，核反應(yīng)方程中的X質(zhì)量數(shù)為1，電荷數(shù)為0，是中子，選項(xiàng)C正確；D．輕核聚變的過(guò)程和重核裂變的過(guò)程都要釋放能量，有質(zhì)量虧損，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。3、D【解析】

在點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律有：解得：對(duì)質(zhì)點(diǎn)從下落到點(diǎn)的過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理得：解得：由于段速度大于段速度，所以段的支持力小于段的支持力，則在段克服摩擦力做功小于在段克服摩擦力做功，對(duì)段運(yùn)用動(dòng)能定理得：因?yàn)椋芍?，所以質(zhì)點(diǎn)到達(dá)點(diǎn)后，繼續(xù)上升一段距離，ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。4、B【解析】

A．因x-t圖像的斜率等于速度，可知在0～t1時(shí)間內(nèi)開(kāi)始時(shí)甲的速度大于乙，后來(lái)乙的速度大于甲，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．由圖像可知在0～t1時(shí)間內(nèi)甲、乙位移相同，選項(xiàng)B正確；C．甲乙均向同方向做直線運(yùn)動(dòng)，則甲乙的路程相同，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．由斜率等于速度可知，甲做勻速運(yùn)動(dòng)，乙做加速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．5、A【解析】

管內(nèi)密封氣體壓強(qiáng)繩子的拉力等于S表示試管的橫截面積，要想拉力增大，則必須使得玻璃管內(nèi)部的液面高度上升，當(dāng)增大，則h增大；溫度升高，氣體體積增大，對(duì)外膨脹，h減??；向水銀槽內(nèi)注入水銀或者略微增加細(xì)繩長(zhǎng)度，使玻璃管位置相對(duì)水銀槽下移，都使得h下降，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤；故選A。6、C【解析】

A．極板間距變?yōu)樵瓉?lái)兩倍，根據(jù)可知電容減半，A錯(cuò)誤；B．電荷量和極板正對(duì)面積不變，則電場(chǎng)強(qiáng)度大小不變，B錯(cuò)誤；C．當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，電容器極板的電荷量Q不變，根據(jù)電容減半，兩極板間電壓加倍，根據(jù)可知，電場(chǎng)能加倍，C正確；D．電路斷開(kāi)，沒(méi)有電流和焦耳熱產(chǎn)生，極板的動(dòng)能不變，則外力做的功等于電場(chǎng)能的增加量，D錯(cuò)誤。故選C。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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AC【解析】

對(duì)A受力分析可知，當(dāng)F與A所受的靜摩擦力大小相等時(shí)，則A、B之間沒(méi)有彈力，當(dāng)F比A所受的靜摩擦力更大時(shí)，則A、B之間有彈力。當(dāng)A對(duì)B沒(méi)有彈力時(shí)，B受到重力和地面的支持力2個(gè)力；當(dāng)A對(duì)B有彈力時(shí)，B還受到重力、地面的支持力與摩擦力，共4個(gè)力，故AC符合題意，BD不符合題意。故選AC。8、BD【解析】

A．只有當(dāng)MO、NO分別切割磁感線時(shí)，環(huán)中才有電流。MO、NO中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)故A錯(cuò)誤；B．金屬棒中有電流時(shí)，電流為半個(gè)周期內(nèi)通過(guò)金屬棒MN的電荷量故B正確；C．在一個(gè)周期內(nèi)，只有半個(gè)周期的時(shí)間內(nèi)金屬棒中才有電流，即所以金屬棒中電流的有效值故C錯(cuò)誤；D．依題意的即故D正確。故選BD。9、CD【解析】

AC．首先假設(shè)液柱不動(dòng)，則A、B兩部分氣體發(fā)生等容變化，由查理定律，對(duì)氣體A：得①對(duì)氣體B：得②又設(shè)初始狀態(tài)時(shí)兩液面的高度差為h（水銀柱的長(zhǎng)度為h），初始狀態(tài)滿(mǎn)足③聯(lián)立①②③得水銀柱向上移動(dòng)了一段距離，故A錯(cuò)誤C正確；B．由于氣體的總體積不變，因此，故B錯(cuò)誤；D．因?yàn)?，且液面上升，上表面面積變大，所以故D正確。故選CD。10、BC【解析】

A．a(chǎn)、b小球均能沿各自斜軌道勻速下滑，則對(duì)a：對(duì)b：則μa:μb=16：9選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．a(chǎn)、b小球沿斜面向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)a對(duì)b加速度之比aa:ab=4：3選項(xiàng)B正確；C．兩球速度同時(shí)減為零，時(shí)間相等，則由v=at可得va：vb=aa:ab=4：3選項(xiàng)C正確；D．因?yàn)閮晌矬w加速度之比aa:ab=4：3，初速度之比va：vb=4：3，由v=v0-at可知，任意時(shí)刻的速度比為4:3，則兩物體的平均速度之比為4:3；而兩球到達(dá)圓周上時(shí)位移之比也為4:3，可知到達(dá)圓周上的時(shí)間相等，即兩物體同時(shí)到達(dá)圓周上，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選BC。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、1.609B1.881.84A【解析】

(1)[1]螺旋測(cè)微器的固定刻度為1.5mm，可動(dòng)刻度為所以最終讀數(shù)為1.5mm+0.109mm=1.609mm(2)①[2]根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，應(yīng)取圖中點(diǎn)到點(diǎn)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律；②[3]從點(diǎn)到點(diǎn)的過(guò)程中，重物重力勢(shì)能的減少量[4]點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于段的平均速度，則有重物動(dòng)能的增加量③[5]根據(jù)機(jī)械能守恒得則有可知的圖線是過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤；故選A。12、靜止120.031.3【解析】

(1)[1]該同學(xué)在彈簧下端逐一增掛鉤碼，每增掛一個(gè)鉤碼，待彈簧靜止時(shí)，此時(shí)彈力與重力大小相等，記錄所掛鉤碼的重力和對(duì)應(yīng)的h(2)[2]由圖可知，當(dāng)時(shí)即為未掛鉤碼時(shí)水平紙片到地面的豎直距離[3]由胡克定律可得，即圖像斜率絕對(duì)值的倒數(shù)表示彈簧勁度系數(shù)則有四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13、（1）4m/s（2）1m【解析】

（1）將彈簧豎直放置在地面上，在其頂端將一質(zhì)量為的小物塊P由靜止釋放，當(dāng)彈簧被壓縮到最短時(shí)，彈簧長(zhǎng)度為，則此時(shí)彈簧具有的彈性勢(shì)能為彈簧水平放置時(shí)，