2021-2022學(xué)年湖北省宜昌市高中名校高三下學(xué)期聯(lián)考物理試題含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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．AB兩物體同時(shí)同地從靜止開始運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間的v—t圖如圖所示，關(guān)于它們運(yùn)動(dòng)的描述正確的是（）A．物體B在直線上做往返運(yùn)動(dòng)B．物體A做加速度增大的曲線運(yùn)動(dòng)C．AB兩物體在0-1s運(yùn)動(dòng)過程中距離越來越近D．B物體在第1s內(nèi)、第2s內(nèi)、第3s內(nèi)的平均速度大小為1:3:22．地質(zhì)勘探發(fā)現(xiàn)某地區(qū)表面的重力加速度發(fā)生了較大的變化，懷疑地下有空腔區(qū)域。進(jìn)一步探測發(fā)現(xiàn)在地面P點(diǎn)的正下方有一球形空腔區(qū)域儲(chǔ)藏有天然氣，如圖所示。假設(shè)該地區(qū)巖石均勻分布且密度為ρ，天然氣的密度遠(yuǎn)小于ρ，可忽略不計(jì)。如果沒有該空腔，地球表面正常的重力加速度大小為g；由于空腔的存在，現(xiàn)測得P點(diǎn)處的重力加速度大小為kg(k<1)。已知引力常量為G，球形空腔的球心深度為d，則此球形空腔的體積是A． B． C． D．3．淄博孝婦河濕地公園擁有山東省面積最大的音樂噴泉。一同學(xué)在遠(yuǎn)處觀看噴泉表演時(shí)，估測噴泉中心主噴水口的水柱約有27層樓高，已知該主噴水管口的圓形內(nèi)徑約有10cm，由此估算用于給主噴管噴水的電動(dòng)機(jī)輸出功率最接近A． B．C． D．4．如圖所示的電路中，AB和CD為兩個(gè)水平放置的平行板電容器，AB板間有一點(diǎn)P，閉合開關(guān)K，待電路穩(wěn)定后將開關(guān)斷開?，F(xiàn)將一有機(jī)玻璃板（圖中未畫出）插入CD板間，則下列說法正確的是（）A．CD平行板電容器的電容減小B．P點(diǎn)電勢降低C．A、B兩板間的電場強(qiáng)度增大D．電阻R中有向右的電流5．一個(gè)單擺在海平面上的振動(dòng)周期是T0，把它拿到海拔高度很高的山頂上，該單擺的振動(dòng)周期變?yōu)門，關(guān)于T與T0的大小關(guān)系，下列說法中正確的是（）A．TT0 B．TT0C．TT0 D．無法比較T與T0的大小關(guān)系6．通信衛(wèi)星一般是相對地面“靜止”的同步衛(wèi)星，三顆同步衛(wèi)星就可以實(shí)現(xiàn)全球通信。設(shè)地球的半徑為，地面的重力加速度為，地球的自轉(zhuǎn)周期為。則速度為的電磁波從一顆衛(wèi)星直線傳播至相鄰的另一顆衛(wèi)星，傳播時(shí)間為（）A． B．C． 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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)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(cuò)的得0分。7．粗細(xì)均勻的電阻絲圍成如圖所示的線框，置于正方形有界勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于線框平面，圖中ab=bc=2cd=2de=2ef=2fa=2L。現(xiàn)使線框以同樣大小的速度v勻速沿四個(gè)不同方向平動(dòng)進(jìn)入磁場，并且速度始終與線框最先進(jìn)入磁場的那條邊垂直。在通過如圖所示的位置時(shí)，下列說法中正確的是（）A．圖甲中a、b兩點(diǎn)間的電壓最大B．圖丙與圖丁中電流相等且最小C．維持線框勻速運(yùn)動(dòng)的外力的大小均相等D．圖甲與圖乙中ab段產(chǎn)生的電熱的功率相等8．質(zhì)量為m物體從距地面高h(yuǎn)處分別沿不同的支持面滑至地面，如圖所示，a為光滑斜面，b為粗糙斜面，c為光滑曲面。在這三個(gè)過程中（）A．重力做功相等B．機(jī)械能變化的絕對值相等C．沿c下滑重力勢能增加最大D．沿b下滑機(jī)械能變化的絕對值最大9．在如圖所示的電路中，燈泡L的電阻小于電源的內(nèi)阻r，閉合電鍵S，將滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng)一段距離后，下列結(jié)論正確的是（）A．燈泡L變亮B．電流表讀書變小，電壓表讀數(shù)變大C．電源的輸出功率變小D．電容器C上電荷量增多10．如圖所示，A、B、C三點(diǎn)組成一邊長為l的等邊三角形。該空間存在平行于ABC平面的勻強(qiáng)電場。一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子僅受電場力作用依次通過A、B、C三點(diǎn)，通過A、C兩點(diǎn)的速率均為v0，通過B點(diǎn)時(shí)的速率為，則該勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E的大小和方向分別是A．E= B．E=C．方向垂直AC斜向上 D．方向垂直AC斜向下三、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）測量小物塊Q與平板P之間的動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。AB是半徑足夠大的光滑四分之一圓弧軌道，與水平固定放置的P板的上表面BC在B點(diǎn)相切，C點(diǎn)在水平地面的垂直投影為C?。重力加速度為g。實(shí)驗(yàn)步驟如下：①用天平稱出物塊Q的質(zhì)量m；②測量出軌道AB的半徑R、BC的長度L和CC?的長度h；③將物塊Q在A點(diǎn)從靜止釋放，在物塊Q落地處標(biāo)記其落點(diǎn)D；④重復(fù)步驟③，共做10次；⑤將10個(gè)落地點(diǎn)用一個(gè)盡量小的圓圍住，用米尺測量圓心到C?的距離s。（1）請用實(shí)驗(yàn)中的測量量表示物塊Q到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能Ekc=_________以及物塊Q與平板P之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=_________。（2）實(shí)驗(yàn)步驟④⑤的目的是__________________。如果實(shí)驗(yàn)測得的μ值比實(shí)際值偏大，其原因除了實(shí)驗(yàn)中測量的誤差之外，其它的可能是________。（寫出一個(gè)可能的原因即可）。12．（12分）某同學(xué)做測量金屬絲的電阻率的實(shí)驗(yàn)。（1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖甲，其直徑為_________。（2）測量該金屬絲的電阻率，可供選擇的儀器有：A．電流表A，量程有和兩種，內(nèi)阻均較小；B．電壓表V，量程有和兩種，內(nèi)阻均較大；C．電源電動(dòng)勢為，內(nèi)阻較小。實(shí)驗(yàn)中按如圖乙所示接好電路，閉合后，把開關(guān)撥至a時(shí)發(fā)現(xiàn)，電壓表與電流表的指針偏轉(zhuǎn)都在滿偏的處。再把撥至b時(shí)發(fā)現(xiàn)，電壓表指針幾乎還在滿偏的處，電流表指針則偏轉(zhuǎn)到滿偏的處，由此確定正確的位置并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。完成下列問題。所選電壓表的量程為_________V，此時(shí)電壓測量值為_________V。所選電流表的量程為_________，此時(shí)電流測量值為_________。四、計(jì)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）電子對湮滅是指電子和正電子碰撞后湮滅，產(chǎn)生伽馬射線。如圖所示，在豎直面xOy內(nèi)，第I象限內(nèi)存在平行于y軸的勻強(qiáng)電場E，第II象限內(nèi)存在垂直于面xOy向外的勻強(qiáng)磁場B1，第IV象限內(nèi)存在垂直于面xOy向外的矩形勻強(qiáng)磁場B2（圖中未畫出）。點(diǎn)A、P位于x軸上，點(diǎn)C、Q位于y軸上，且OA距離為L．某t0時(shí)刻，速度大小為v0的正電子從A點(diǎn)沿y軸正方向射入磁場，經(jīng)C點(diǎn)垂直y軸進(jìn)入第I象限，最后以的速度從P點(diǎn)射出。同一t0時(shí)刻，另一速度大小為的負(fù)電子從Q點(diǎn)沿與y軸正半軸成角的方向射入第IV象限，后進(jìn)入未知矩形磁場區(qū)域，離開磁場時(shí)正好到達(dá)P點(diǎn)，且恰好與P點(diǎn)出射的正電子正碰湮滅，即相碰時(shí)兩電子的速度方向相反。若已知正負(fù)電子的質(zhì)量均為m、電荷量大小為e、電子重力不計(jì)。求：(1)第II象限內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B1(2)電場強(qiáng)度E及正電子從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至P點(diǎn)的時(shí)間(3)Q點(diǎn)的縱坐標(biāo)及第IV象限內(nèi)矩形磁場區(qū)域的最小面積S14．（16分）如圖所示，質(zhì)量M=3kg的足夠長的小車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，木塊與小車間動(dòng)摩擦因數(shù)=0.3，g=10m/s2，求經(jīng)過時(shí)間t=2.0s時(shí)：（1）小車的速度大小v；（2）以上過程中，小車運(yùn)動(dòng)的距離x；（3）以上過程中，木塊與小車由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能Q．15．（12分）在某次的接力比賽項(xiàng)目中，項(xiàng)目組規(guī)劃的路線如圖所示，半徑的四分之一圓弧賽道與兩條直線賽道分別相切于和點(diǎn)，圓弧為接力區(qū)，規(guī)定離開接力區(qū)的接力無效。甲、乙兩運(yùn)動(dòng)員在賽道上沿箭頭方向訓(xùn)練交接棒的過程中發(fā)現(xiàn)：甲經(jīng)短距離加速后能保持9m/s的速率跑完全程，乙從起跑后的切向加速度大小是恒定的。為了確定乙起跑的時(shí)機(jī)，需在接力區(qū)前適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置標(biāo)記。在某次練習(xí)中，甲在接力區(qū)前的A處作了標(biāo)記，并以的速度跑到此標(biāo)記時(shí)向乙發(fā)出起跑口令，乙在接力區(qū)的P點(diǎn)聽到口令時(shí)起跑，并恰好在速度達(dá)到與甲相等時(shí)被甲追上，完成交接棒。假設(shè)運(yùn)動(dòng)員與賽道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，運(yùn)動(dòng)員（可視為質(zhì)點(diǎn)）在直道上做直線運(yùn)動(dòng)，在彎道上做圓周運(yùn)動(dòng)，重力加速度g=10m/s2，π=3.14，求：(1)為確保在彎道上能做圓周運(yùn)動(dòng)，允許運(yùn)動(dòng)員通過彎道的最大速率；(2)此次練習(xí)中乙在接棒前的切向加速度a。

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】v－t圖，其數(shù)值代表速度大小和方向，斜率表示加速度，面積表示位移；由圖可知，B先勻加速直線，再做勻減速直線，速度為正值，為單向直線運(yùn)動(dòng)。物體A做加速度增大的直線運(yùn)動(dòng)；在0-1s內(nèi)，B物體在前，A物體在后，距離越來越遠(yuǎn)；由于面積表示位移，可求1s內(nèi)、第2s內(nèi)、第3s內(nèi)的位移比為1:3:2，由v=2、D【解析】

地球表面正常的重力加速度大小為,由于空腔的存在，現(xiàn)測得P點(diǎn)處的重力加速度大小為，則空腔體積大小的巖石對物體吸引產(chǎn)生的加速度為，結(jié)合萬有引力定律，即，解得：，故D項(xiàng)正確，ABC錯(cuò)誤。3、C【解析】

管口的圓形內(nèi)徑約有10cm，則半徑r=5cm=0.05m，根據(jù)實(shí)際情況，每層樓高h(yuǎn)=3m，所以噴水的高度H=27h=81m，則水離開管口的速度為：v==m=18m/s設(shè)驅(qū)動(dòng)主噴水的水泵功率為P，在接近管口很短一段時(shí)間△t內(nèi)水柱的質(zhì)量為：m=ρ?v△tS=ρπr2v△t根據(jù)動(dòng)能定理可得：P△t=mv2解得：P=代入數(shù)據(jù)解得：P≈2.4×105WA．。故A不符合題意。B．。故B不符合題意。C．。故C符合題意。D．。故D不符合題意。4、B【解析】

A．將玻璃板插入CD板間，則相對介電常數(shù)ε增大，其他條件不變，由可知，CD平行板電容器的電容增大，故A錯(cuò)誤；BC．電容器兩板間電壓斷開開關(guān)后，兩電容器總電荷量不變，由于CD電容器的電容增大，電容器兩板間電勢差均變小，由可知，AB板間電場強(qiáng)度變小，則P點(diǎn)與B板間的電勢差變小，因?yàn)锽板接地電勢始終為零，則P點(diǎn)電勢降低，故B項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．由于插入玻璃板的過程中，電容器兩板間電勢差變小，則AB電容器放電，電阻R中有向左的電流，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。5、B【解析】

單擺的周期公式，其放在高度很高的山頂上，重力加速度變小，其振動(dòng)周期一定大，即故ACD錯(cuò)誤，B正確。故選B。6、C【解析】

衛(wèi)星繞地球運(yùn)行，萬有引力提供向心力，則有可得綜合“黃金代換”有如圖所示由幾何關(guān)系知聯(lián)立整理得根據(jù)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，電磁波傳播有可得故C正確，A、B、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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、ABD【解析】

A．圖甲中兩點(diǎn)間的電勢差等于外電壓，其大小為：其它任意兩點(diǎn)之間的電勢差都小于路端電壓，A正確；B．圖丙和圖丁中，感應(yīng)電動(dòng)勢大小為：感應(yīng)電流：感應(yīng)電動(dòng)勢大小小于圖甲和圖乙，所以圖丙與圖丁中電流相等且最小，B正確；C．根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件可知，維持線框勻速運(yùn)動(dòng)的外力的大小等于安培力大小，根據(jù)安培力公式：圖甲和圖乙的安培力大于圖丙和圖丁的安培力，所以維持線框勻速運(yùn)動(dòng)的外力的大小不相等，C錯(cuò)誤；D．圖甲和圖乙的電流強(qiáng)度相等，速度相同，進(jìn)入磁場的時(shí)間也相等，根據(jù)焦耳定律：可得圖甲與圖乙中段產(chǎn)生的電熱的功率相等，D正確。故選ABD。8、AD【解析】

A．在這三種過程中物體下降的高度相同，由W=mgh可知，重力做功相同，故A正確；BD．在a、c面上滑行時(shí)機(jī)械能守恒，在b面上滑行時(shí)機(jī)械能減小，則在a、c面上滑行時(shí)機(jī)械能變化小于在b面上滑行時(shí)機(jī)械能變化的絕對值，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，D正確；C．重力做功等于重力勢能的變化，所以在這三種過程中重力勢能的變化相同。故C錯(cuò)誤；故選AD。9、BD【解析】

AB．將滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng)一段距離后，滑動(dòng)變阻器的電阻變大，根據(jù)串反并同，燈泡L中電流減小，電流表讀數(shù)變小，電壓表讀數(shù)變大，燈泡L變暗，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；C．當(dāng)外電路的總電阻等于電源的內(nèi)阻時(shí)，電源的輸出功率最大。雖然燈泡L的電阻小于電源的內(nèi)阻r，但外電路的總電阻與電源的內(nèi)阻大小不確定，故電源的輸出功率變化情況不確定，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．將滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng)一段距離后，電容器C上電壓增大，電容器C上電荷量增多，選項(xiàng)D正確。故選BD。10、BC【解析】

AB.據(jù)題意可知AC為該勻強(qiáng)電場的等勢線，因從A到B電場力對粒子做負(fù)功，且粒子帶正電，可知電場方向垂直AC斜向上，據(jù)動(dòng)能定理可得解得，故A錯(cuò)誤B正確。CD.據(jù)題意可知AC為該勻強(qiáng)電場的等勢線，因從A到B電場力對粒子做負(fù)功，且粒子帶正電，可知電場方向垂直AC斜向上，故C正確D錯(cuò)誤。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、減小實(shí)驗(yàn)的偶然誤差圓弧軌道與滑塊間有摩擦或空氣阻力【解析】

考查實(shí)驗(yàn)“測物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)”?！驹斀狻縖1]．離開C后，物塊做平拋運(yùn)動(dòng)：水平方向：豎直方向：物塊在C點(diǎn)的動(dòng)能：解得：；[2]．從A到B，由動(dòng)能定理得：則物塊到達(dá)B時(shí)的動(dòng)能：由B到C過程中，由動(dòng)能定理得：克服摩擦力做的功：B到C過程中，克服摩擦力做的功：得：；[3]．實(shí)驗(yàn)步驟④⑤的目的是測平均值，減少偶然誤差；[4]．實(shí)驗(yàn)測得的μ值比實(shí)際值偏大，其原因除了實(shí)驗(yàn)中測量的誤差之外，很有可能就是其它地方有摩擦，比如圓弧軌道與滑塊間有摩擦或空氣阻力。12、0.4700~32.40~107.5【解析】

（1）[1]．螺旋測微器的固定刻度為0，經(jīng)估讀后旋轉(zhuǎn)刻度在47格處，測量值為0.470mm。（結(jié)果為值讀數(shù)字真讀，值讀至0.001mm，測量值為0.470mm）（2）[2][3][4][5]．由儀器參數(shù)確定器材。電源電動(dòng)勢為4.5V，若電壓表選用量程其指針偏轉(zhuǎn)過小，應(yīng)選用量程。由電路規(guī)律分析原理。電壓表讀數(shù)幾乎不變，電流表讀數(shù)變化明顯，說明阻值較大，與電壓表電阻相接近，一般為幾千歐而電源電動(dòng)勢只有，由歐姆定律計(jì)算知電流只有幾毫安，故電流表選用量程。阻值較大，則應(yīng)使電流表內(nèi)接，即撥至b。此時(shí)電壓表為滿偏的，則讀數(shù)為電流表為滿偏的，則讀數(shù)為．四、計(jì)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)(2)；(3)、【解析】

(1)由題意正電子從A點(diǎn)沿y軸正方向發(fā)射，經(jīng)過C點(diǎn)垂直y軸射出，可知其在磁場中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑：又：解得：(2)正電子在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為