湖北省武漢市漢口北高中高三第一次模擬考試新高考物理試卷及答案解析

湖北省武漢市漢口北高中高三第一次模擬考試新高考物理試卷注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，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、摩天輪是的樂場一種大型轉(zhuǎn)輪狀設(shè)施，摩天輪邊緣懸掛透明座艙，乘客隨座艙在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動，下列敘述正確的是A．摩天輪轉(zhuǎn)動過程中，乘客的機(jī)械能保持不變B．摩天輪物動一周的過程中，乘客所受合外力的沖量為零C．在最低點，乘客處于失重狀態(tài)D．摩天輪轉(zhuǎn)動過程中，乘客所受的重力的瞬時功率保持不變2、如圖是某金屬在光的照射下產(chǎn)生的光電子的最大初動能Ek，與入射光頻率v的關(guān)系圖象。由圖象可知錯誤的是（）A．該金屬的逸出功等于hv0B．該金屬的逸出功等于EC．入射光的頻率為時，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為D．入射光的頻率為2v0時，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為E3、關(guān)于靜電場的描述正確的是A．電勢降低的方向就是電場線方向B．沿著電場線方向電場強(qiáng)度一定減小C．電場中電荷的受力方向就是電場強(qiáng)度的方向.D．電場中電場強(qiáng)度為零的地方電勢不一定為零4、一質(zhì)量為中的均勻環(huán)狀彈性鏈條水平套在半徑為R的剛性球體上，已知不發(fā)生形變時環(huán)狀鏈條的半徑為R/2，套在球體上時鏈條發(fā)生形變?nèi)鐖D所示，假設(shè)彈性鏈條滿足胡克定律，不計一切摩擦，并保持靜止．此彈性鏈條的彈性系數(shù)k為A． B．C． D．5、在豎直平衡（截面）內(nèi)固定三根平行的長直導(dǎo)線a、b、c，通有大小相等、方向如圖所示的電流．若在三根導(dǎo)線所在空間內(nèi)加一勻強(qiáng)磁場后，導(dǎo)線a所受安培力的合力恰好為零，則所加磁場的方向可能是（）A．垂直導(dǎo)線向左B．垂直導(dǎo)線向右C．垂直紙面向里D．垂直紙面向外6、起重機(jī)將靜止在地面上的貨物豎直向上吊起，貨物由地面運動至最高點過程中的v－t圖像如圖所示，g=10m/s2，以下說法中正確的是（）A．0~3s內(nèi)貨物處于失重狀態(tài)B．3~5s內(nèi)貨物的機(jī)械能守恒C．5~7s內(nèi)貨物受到向上的拉力為重力的0.3倍D．貨物上升的總高度為27m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、下列說法正確的是________．A．狹義相對論認(rèn)為，真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，光速與光源、觀察者間的相對運動無關(guān)B．電視遙控器發(fā)出的紅外線的波長比醫(yī)院里“CT”中發(fā)出的X射線的波長要短C．分別用紅光、紫光在同一個雙縫干涉實驗裝置上做實驗，紅光的相鄰兩個亮條紋的中心間距大于紫光的相鄰兩個亮條紋的中心間距D．如圖1所示，a、b兩束光以不同的入射角由玻璃射向真空，結(jié)果折射角相同，則在玻璃中a光的全反射臨界角大于b光的全反射臨界角E.如圖2所示，偏振片P的透振方向為豎直方向，沿與豎直方向成45°角振動的偏振光照射到偏振片P上，在P的另一側(cè)能觀察到透射光8、沿軸正向傳播的簡諧橫波在時刻的波形如圖所示，此時波傳播到處的質(zhì)點B，質(zhì)點A恰好位于波谷位置。C、D兩個質(zhì)點的平衡位置分別位于和處。當(dāng)時，質(zhì)點A恰好第一次（從計時后算起）處于波峰位置。則下列表述正確的是________________。A．該波的波速為B．時，質(zhì)點C在平衡位置處且向下運動C．時，質(zhì)點D的位移為D．D點開始振動的時間為0.6sE.質(zhì)點D第一次位于波谷位置時，質(zhì)點B恰好也位于波谷位置9、如圖甲，間距L=lm且足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌cd、ef固定在水平面（紙面）上，右側(cè)cf間接有R=2Ω的電阻．垂直于導(dǎo)軌跨接一根長l=2m、質(zhì)量m=0.8kg的金屬桿，金屬桿每米長度的電阻為2Ω．t=0時刻，寬度a=1.5m的勻強(qiáng)磁場左邊界緊鄰金屬桿，磁場方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=2T．從t=0時刻起，金屬桿（在方向平行于導(dǎo)軌的水平外力F作用下）和磁場向左運動的速度一時間圖像分別如圖乙中的①和②．若金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好，不計導(dǎo)軌電阻，則）（）A．t=0時刻，R兩端的電壓為B．t=0.5s時刻，金屬桿所受安培力的大小為1N、方向水平向左C．t=l.5s時刻，金屬桿所受外力F做功的功率為4.8WD．金屬桿和磁場分離前的過程中，從c到f通過電阻R的電荷量為0.5C10、在勻強(qiáng)磁場中，一矩形金屬線圈共100匝，繞垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，如圖甲所示，產(chǎn)生的交變電動勢的圖像如圖乙所示，則下列說法中正確的是（）A．時，線圈在中性面B．線圈產(chǎn)生的交變電動勢的頻率為100HzC．若不計線圈電阻，在線圈中接入定值電阻，則該電阻消耗的功率為D．線圈磁通量隨時間的變化率的最大值為三、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）某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置“探究加速度與物體受力的關(guān)系”。圖中A為質(zhì)量為M的小車，連接在小車后的紙帶穿過電火花計時器B，它們均置于已平衡摩擦力的一端帶有定滑輪的足夠長的木板上，鉤碼P的質(zhì)量為m，C為彈簧測力計，實驗時改變P的質(zhì)量，讀出測力計不同讀數(shù)F，不計繩與滑輪的摩擦。(1)在實驗過程中，_______（選填“需要”或“不需要”）滿足“小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量”這一條件。(2)乙圖為某次實驗得到的紙帶，相鄰計數(shù)點間還有四個計時點沒有畫出，已知電源的頻率為f，由紙帶可得小車的加速度表達(dá)式為a=__________（用x1、x2、x3、x4、f來表示）。(3)實驗完畢后，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)實驗時的電壓小于220V，那么加速度的測量值與實際值相比_______（選填“偏大”“偏小”或“不變”）。12．（12分）某班同學(xué)在學(xué)習(xí)了向心力的公式F＝m和F＝mω2r后，分學(xué)習(xí)小組進(jìn)行實驗探究向心力。同學(xué)們用細(xì)繩系一紙杯(杯中有30mL的水)在空中甩動，使紙杯在水平面內(nèi)做圓周運動(如圖乙所示)，來感受向心力。(1)下列說法中正確的是________。A．保持質(zhì)量、繩長不變，增大轉(zhuǎn)速，繩對手的拉力不變B．保持質(zhì)量、繩長不變，增大轉(zhuǎn)速，繩對手的拉力增大C．保持質(zhì)量、角速度不變，增大繩長，繩對手的拉力不變D．保持質(zhì)量、角速度不變，增大繩長，繩對手的拉力增大(2)如圖甲所示，繩離杯心40cm處打一結(jié)點A,80cm處打一結(jié)點B，學(xué)習(xí)小組中一位同學(xué)用手表計時，另一位同學(xué)操作，其余同學(xué)記錄實驗數(shù)據(jù)。操作一：手握繩結(jié)A，使杯在水平方向每秒運動一周，體會向心力的大小。操作二：手握繩結(jié)B，使杯在水平方向每秒運動一周，體會向心力的大小。操作三：手握繩結(jié)A，使杯在水平方向每秒運動兩周，體會向心力的大小。操作四：手握繩結(jié)A，再向杯中添30mL的水，使杯在水平方向每秒運動一周，體會向心力的大小。①操作二與一相比較：質(zhì)量、角速度相同，向心力的大小與轉(zhuǎn)動半徑大小有關(guān)；操作三與一相比較：質(zhì)量、半徑相同，向心力的大小與角速度的大小有關(guān)；操作四與一相比較：________相同，向心力大小與________有關(guān)；②物理學(xué)中這種實驗方法叫________法。③小組總結(jié)階段，在空中甩動紙杯的同學(xué)談感受時說：“感覺手腕發(fā)酸，感覺力不是指向圓心的向心力而是背離圓心的離心力，跟書上說的不一樣”，你認(rèn)為該同學(xué)的說法正確嗎？答：________。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）質(zhì)量為的小型無人機(jī)下面懸掛著一個質(zhì)量為的小物塊，正以的速度勻速下降，某時刻懸繩斷裂小物塊豎直下落，小物塊經(jīng)過落地，已知無人機(jī)運動中受到的空氣阻力大小始終為其自身重力的0.1倍，無人機(jī)的升力始終恒定，不計小物塊受到的空氣阻力，重力加速度為，求當(dāng)小物塊剛要落地時:（1）無人機(jī)的速度;（2）無人機(jī)離地面的高度。14．（16分）如圖所示，水平放置的輕質(zhì)彈簧原長為2L，一端與質(zhì)量的物塊P接觸但不連接，另一端固定在A點，光滑水平軌道AB長度為5L.長度為的水平傳送帶分別與B端和水平光滑軌道CD平滑連接，物塊P與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)，傳送帶始終以的速率順時針勻速轉(zhuǎn)動.質(zhì)量為小車放在光滑水平軌道上，位于CD右側(cè)，小車左端與CD段平滑連接，小車的水平面長度，右側(cè)是一段半徑的四分之一光滑圓弧，物塊P與小車水平上表面的動摩擦因數(shù).用外力推動物塊P，將彈簧壓縮至長度L，然后放開，P開始沿軌道運動，沖上傳送帶后開始做減速運動，到達(dá)傳送帶右端時速度恰好與傳送帶速度大小相等.重力加速度大小求：（1）彈簧壓縮至長度L時儲存的彈性勢能（2）物塊P在小車圓弧上上升的最大高度H（3）要使物塊P既可以沖上圓弧又不會從小車上掉下來，小車水平面長度的取值范圍15．（12分）如圖所示，兩個完全相同的長木板A、B靠在一起(不連接)放在光滑的水平面上，A、B的長均為L，質(zhì)量均為m，一物塊C，質(zhì)量也為m，以初速度v0從A木板的左端滑上木板，最終剛好能滑到木板A的右端，重力加速度為g，物塊與兩長木板間的動摩擦因數(shù)相同，不計滑塊C的大小。求：（1）物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ；（2）物塊滑到A的右端時，再給C一個向右的瞬時沖量，使C的速度變?yōu)椋嚺袛郈會不會從B的右端滑出，要求寫出判斷的推理過程。

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】A：乘客隨座艙在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動，動能保持不變，重力勢能隨高度不斷變化，乘客的機(jī)械能不斷變化．故A項錯誤．B：摩天輪轉(zhuǎn)動一周的過程中，速度變化為零，動量變化為零，據(jù)動量定理：乘客所受合外力的沖量為零．故B項正確．C：在最低點，乘客的加速度向上，乘客處于超重狀態(tài)．故C項錯誤．D：摩天輪勻速轉(zhuǎn)動過程中，重力與速度的夾角不斷變化，乘客所受的重力的瞬時功率不斷變化．故D項錯誤．2、C【解析】

ABD．根據(jù)光電效應(yīng)方程有Ekm=hν－W0其中W0為金屬的逸出功，其中W0=hν0所以有Ekm=hν－h(huán)ν0由此結(jié)合圖象可知，該金屬的逸出功為E或者W0=hν0，當(dāng)入射光的頻率為2ν0時，代入方程可知產(chǎn)生的光電子的最大初動能為E，故ABD正確；C．入射光的頻率時，小于極限頻率，不能發(fā)生光電效應(yīng)，故C錯誤。此題選擇錯誤的，故選C。3、D【解析】

A．沿電場線方向電勢降低，電勢降低最快的方向是電場線方向，故A項錯誤；B．負(fù)點電荷形成的電場，沿著電場線方向電場強(qiáng)度增大，故B項錯誤；C．電場中正電荷的受力方向與電場強(qiáng)度的方向相同，電場中負(fù)電荷的受力方向與電場強(qiáng)度的方向相反，故C項錯誤；D．電勢具有相對性，電場中電場強(qiáng)度為零的地方電勢不一定為零，故D項正確。4、C【解析】

在圓環(huán)上取長度為的一小段為研究對象，這一段的重力為設(shè)其余彈簧對這一小段的作用力為T，對這一小段受力分析如圖(因為是對稱圖形，對任一段的受力一樣，可對在圓球的最右側(cè)一小側(cè)研究)：據(jù)平衡條件可得：彈簧彈力F與彈簧對這一小段作用力的關(guān)系如圖：由圖得解得不發(fā)生形變時環(huán)狀鏈條的半徑為，套在球體上時鏈條發(fā)生形變?nèi)珙}圖所示，則彈簧的伸長量彈簧彈力與伸長量關(guān)系解得故C正確，ABD錯誤。5、D【解析】

根據(jù)安培定則可知，導(dǎo)線b在a處的磁場向里，導(dǎo)線c在a處的磁場向外，因b離a較近，可知bc在a處的合磁場垂直紙面向里；因?qū)Ь€a所受安培力的合力恰好為零，可知a處所加磁場的方向為垂直紙面向外；A．垂直導(dǎo)線向左，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．垂直導(dǎo)線向右，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C．垂直紙面向里，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D．垂直紙面向外，與結(jié)論相符，選項D正確；6、D【解析】

A．貨物開始時豎直向上運動，由v－t圖像讀出0~3s的斜率即加速度為正，表示加速度向上，則貨物處于超重狀態(tài)，故A錯誤；B．3~5s內(nèi)貨物做向上的勻速直線運動，一定有除重力以外的拉力對貨物做正功，則貨物的機(jī)械能增加，故B錯誤；C．5~7s內(nèi)的加速度為由牛頓第二定律有可得則有貨物受到向上的拉力為重力的0.7倍，故C錯誤；D．v－t圖像的面積表示貨物上升的總位移，則總高度為故D正確。故選D。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、ACE【解析】

A.狹義相對論中光速不變原理：真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的．故A正確；B.紅外線的波長比射線長．故B錯誤；C.紅光的波長長于紫光，所以在同一個雙縫干涉實驗裝置上做實驗，紅光的相鄰兩個亮條紋的中心間距大于紫光的相鄰兩個亮條紋的中心間距．故C正確；D.由幾何分析可知光束對應(yīng)的折射率大，而全反射臨界角正弦值與折射率成反比，所以光的全反射臨界角小于光的全反射臨界角．故D錯誤；E.由于偏振光在偏振片的透振方向有分量所以對應(yīng)的會在另一側(cè)觀察到透射光．故E正確8、ACD【解析】

A．由圖可知波長，當(dāng)時質(zhì)點第一次在波峰，則周期為則波速故A正確；B．可知波傳到所用時間為之后點開始向上振動，做2次全振動后到平衡位置處且向上運動，故B錯誤；CD．點開始振動的時間為之后點開始向上振動，再經(jīng)過到達(dá)波谷，位移為-2cm，故CD正確；E．B、D間相距，其振動情況總是相反，則當(dāng)質(zhì)點第一次位于波谷位置時，質(zhì)點恰好位于波峰位置，故E錯誤。故選ACD。9、BD【解析】

A、t=0時刻，棒的速度為零，磁場向左運動的速度為2m/s，等效為棒切割的速度為2m/s，，棒的內(nèi)阻為，故電阻R的電壓為：，故A錯誤；B、t=0.5s時，棒的切割速度為2-1=1m/s，方向向右，，，方向由左手定則可知水平向左，故B正確；C、金屬桿做勻加速直線運動，故，由圖象可知，金屬桿所受安培力的大小為：，可得，則金屬桿做功的功率為：，故C錯誤．D、金屬桿和磁場分離前的過程中，在0-1s內(nèi)，金屬桿相對于磁場向右運動，產(chǎn)生的感應(yīng)電流由c到f。在0-1s內(nèi)，金屬桿相對于磁場通過的位移大小為：，從c到f通過電阻R的電荷量為：，故D正確。故選BD。10、ACD【解析】

A．t=0.01s時，感應(yīng)電動勢為零，穿過線圈的磁通量最大，線圈在中性面位置，故A正確。B．由圖可知周期為0.02s，則頻率為f=50Hz，故B錯誤。C．線圈產(chǎn)生的交變電動勢有效值為電阻消耗的功率故C正確。D．t=0.005s電動勢最大為311V，則磁通量隨時間的變化率為故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、不需要不變【解析】

(1)[1]該實驗可以用彈簧測力計測量繩子的拉力，故不需要滿足小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量的條件。

(2)[2]根據(jù)逐差法可知，小車的加速度為(3)[3]根據(jù)(2)中所得到的加速度的表達(dá)式可知，加速度與電源電壓無關(guān)，所以加速度的測量值與實際值相比是不變的。12、)BD角速度、半徑質(zhì)量大小控制變量不正確，見解析【解析】

（1）[1]．由題意知，根據(jù)向心力公式F向＝mω2r，結(jié)合牛頓第三定律，有T拉＝mω2r；保持質(zhì)量、繩長不變，增大轉(zhuǎn)速，根據(jù)公式可知，繩對手的拉力將增大，故A錯誤，B正確；保持質(zhì)量、角速度不變，增大繩長，根據(jù)公式可知，繩對手的拉力將增大，故C錯誤，D正確。（2）①[2][3]．根據(jù)向心力公式F向＝mω2r，結(jié)合牛頓第三定律，則有T拉＝mω2r；操作二與一相比較：質(zhì)量、角速度相同，向心力的大小與轉(zhuǎn)動半徑大小有關(guān)；操作三與一相比較：質(zhì)量、半徑相同，向心力的大小與角速度的大小有關(guān)；操作四與一相比較：角速度、半徑相同，向心力大小與質(zhì)量大小有關(guān)；②[4]．物理學(xué)中這種實驗方法叫控制變量法。③[5]．該同學(xué)受力分析的對象是自己的手，但實驗中受力分析的對