湖北省部分市州2021-2022學(xué)年高三上學(xué)期物理元月期末聯(lián)合調(diào)研考試試卷

湖北省部分市州2021-2022學(xué)年高三上學(xué)期物理元月期末聯(lián)合調(diào)研考試試卷姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二三四總分評分一、單選題1．2009年諾貝爾物理學(xué)獎授予英國華裔物理學(xué)家高琨，以表彰他在光纖通信研究中的突出貢獻(xiàn)。光纖通信中信號傳播的主要載體是光導(dǎo)纖維。以下物理現(xiàn)象或?qū)嶒炁c光導(dǎo)纖維傳播信號的原理相同的是（）A． B．C． D．2．科學(xué)家通過輻射探測器發(fā)現(xiàn)閃電能夠引發(fā)大氣核反應(yīng)，并產(chǎn)生放射性同位素。其中一種典型的核反應(yīng)如圖所示，閃電產(chǎn)生的高能γ射線把14NA．a(chǎn)是715N，b是614C C．a(chǎn)是713N，b是613C 3．2022年北京冬奧會將于2月4日開幕，花樣滑冰雙人項目是我國有望奪金的強(qiáng)項。假設(shè)花樣滑冰表演中，男女運(yùn)動員沿同一直線相向運(yùn)動，速度大小均為1m/s，兩人相遇時用力推對方，此后都沿各自原方向的反方向運(yùn)動。已知女運(yùn)動員質(zhì)量為50kg，彼此的平均推力約為150N，作用時間約1s，則女運(yùn)動員剛反向運(yùn)動時的速度大小約為（）A．1m/s B．2m/s C．3m/s D．4m/s4．北京時間2021年10月16日0時23分，神舟十三號載人飛船順利將翟志剛、王亞平、葉光富3名航天員送入太空。飛船的某段運(yùn)動可近似為如圖所示的情境，圓形軌道Ⅰ為空間站運(yùn)行軌道，橢圓軌道II為載人飛船運(yùn)行軌道，兩軌道相切于A點，設(shè)圓形軌道I的半徑為r，地球表面重力加速度為g，地球半徑為R，地球的自轉(zhuǎn)周期為T，橢圓軌道II的半長軸為a，下列說法正確的是（）A．根據(jù)題中信息，可求出地球的質(zhì)量M=B．載人飛船若要進(jìn)入軌道I，需要在A點減速C．載人飛船在軌道I上A點的加速度大于在軌道II上A點的加速度D．空間站運(yùn)行的周期與載人飛船在橢圓軌道II上運(yùn)行的周期之比為r5．如圖所示，金屬棒放置在傾角為θ的斜面上，其中通有垂直紙面向里的恒定電流，勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直斜面向上。保持磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不變，但方向沿順時針在紙面內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)過θ角，在此過程中金屬棒始終處于靜止?fàn)顟B(tài)。若導(dǎo)軌和金屬棒均不光滑，則（）A．金屬棒受到的安培力一定減小B．金屬棒受到的摩擦力一定增大C．金屬棒受到的彈力一定減小D．斜面對金屬棒的作用力一定增大6．如圖所示，質(zhì)量相同的甲、乙兩物體緊挨著放置于粗糙的水平面上，已知甲、乙之間的接觸面傾斜且光滑，它們與水平面間的動摩擦因數(shù)相同?，F(xiàn)施加一水平恒力F作用在物體上，使兩物體一起加速運(yùn)動，兩者不發(fā)生相對滑動。若力F作用在物體甲上，兩物體運(yùn)動的加速度大小為a1，甲、乙之間的彈力大小為FN1；若力F作用在物體乙上，兩物體運(yùn)動的加速度為a2A．a(chǎn)1=a2，F(xiàn)N1C．a(chǎn)1=a2，F(xiàn)N17．如圖，正點電荷位于平面直角坐標(biāo)系xoy中，A點坐標(biāo)為(3，0A．該點電荷一定位于A，D兩點之間B．A點的電場強(qiáng)度一定比C點的電場強(qiáng)度大C．將正試探電荷從B點移到C點，電勢能增大D．將負(fù)試探電荷從O點移到B點，電場力做正功二、多選題8．田徑比賽中運(yùn)動員拋出的鉛球在空中運(yùn)動軌跡如圖所示，A、B為軌跡上等高的兩點，鉛球可視為質(zhì)點，空氣阻力不計。則從A點運(yùn)動到B點的過程中鉛球的動能Ek、重力勢能EA． B．C． D．9．理想變壓器連接燈泡和滑動變阻器的電路如圖所示，M、N端連接一個穩(wěn)壓交流電源，三個相同燈泡L1、L2和A．燈泡L1變亮，L2變暗 B．燈泡L1C．電源輸出功率一定增大 D．滑動變阻器電功率一定增大10．如圖所示，在同一均勻介質(zhì)中，t=0時位于坐標(biāo)原點O的振源開始向上振動形成沿x軸正、負(fù)方向傳播的簡諧橫波，t=0.A．該波向兩個方向傳播的波速大小均為10m/sB．x=?3m和x=3m處的質(zhì)點振動情況始終相反C．x=?3m和x=3m處的質(zhì)點振動情況始終相同D．t=0.7s時，x=-3m處質(zhì)點正沿y軸負(fù)方向運(yùn)動11．如圖，同一傾斜平面內(nèi)固定有兩組寬度分別為L、2L的足夠長光滑導(dǎo)體軌道，金屬桿a、b水平放置且與軌道接觸良好。定值電阻阻值為R，其余部分電阻不計。整個裝置處于垂直軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場中。下列說法正確的是（）A．若桿a、b的質(zhì)量相等，靜止釋放桿a，用平行軌道平面的外力F使桿b保持靜止，則a下滑過程中F逐漸減小B．若桿a、b的質(zhì)量相等，同時由靜止釋放兩桿，則最終兩桿將以不同的速度勻速下滑C．若桿a、b的質(zhì)量之比為1：2，同時由靜止釋放兩桿，則最終兩桿將以相同的速度勻速下滑D．若桿a、b的質(zhì)量之比為1：2，先后由靜止釋放兩桿，若勻速運(yùn)動時兩桿將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)相同，則a、b勻速運(yùn)動的速度之比為2：1三、實驗題12．小明同學(xué)在家自主開展實驗探究，利用圖甲中的實驗裝置研究小球下落過程中受到的空氣阻力（可認(rèn)為空氣阻力保持不變）。小明將小球的球心從正對毫米刻度尺的零刻度O處由靜止釋放，固定在三角支架上的手機(jī)拍攝到小球完整的下落視頻。截取視頻的連續(xù)三幀圖片并組合在一起，得到小球位置分布示意圖（如圖乙所示），hA=2.50cm，hB=26.（1）小球下落到位置B時的速度大小為m/s；（2）小球下落過程的加速度大小為m/s；（3）小球下落過程受到的阻力為重力的%。（以上計算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）13．現(xiàn)要測量某電源的電動勢和內(nèi)阻?？衫玫钠鞑挠校弘妷罕鞻，內(nèi)阻很大；5個阻值均為R的定值電阻R1、R2、R3、R（1）按圖（a）在實物圖（b）中畫出導(dǎo)線1，并標(biāo)出其P端。（2）測量時，改變鱷魚夾P所夾的位置，使R1、R2、R3、R4、R（3）以電壓U的倒數(shù)1U為縱軸，電阻數(shù)目1n為橫軸畫出1U?1n圖線，若圖線的斜率為k，縱截距為b，則電源的電動勢四、解答題14．如圖，一端封閉、粗細(xì)均勻的U形玻璃管開口向上豎直放置，管內(nèi)用水銀將一段氣體封閉在管中。當(dāng)溫度為T1=280K時，被封閉的氣柱長L=22cm，兩邊水銀柱高度差h=16cm，大氣壓強(qiáng)（1）封閉氣體溫度緩慢升高到多少，左右兩玻璃管內(nèi)的水銀面恰好相平？（2）向右管內(nèi)緩慢注入水銀，使左右兩玻璃管內(nèi)的水銀面恰好相平，則注入的水銀柱高度為多少？（以上計算結(jié)果均保留整數(shù)）15．如圖所示，在光滑的水平面上有一質(zhì)量為M=2.0kg的小車，車上固定一處于自然長度的輕質(zhì)彈簧，彈簧左端此時正好位于P點，且P點與小車左端距離s=0.10m。小車左端放置一可視為質(zhì)點的滑塊，其質(zhì)量為m=2.0kg，整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)給滑塊水平向右的初速度（1）當(dāng)彈簧被壓縮至最短時小車的速度大小為多少？（2）彈簧具有的最大彈性勢能為多少？（3）現(xiàn)更換原長相同但勁度系數(shù)k不同的輕質(zhì)彈簧，要使滑塊不相對于小車向左運(yùn)動，則彈簧勁度系數(shù)需滿足什么條件？（已知輕質(zhì)彈簧的彈性勢能Ep16．如圖所示為某離子收集器裝置的示意圖，在xOy坐標(biāo)平面內(nèi)，半徑為R的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域邊界與y軸相切于坐標(biāo)原點O，磁場方向垂直于坐標(biāo)平面，一截面為矩形的電場處理器AMNC與磁場相切于P點，AC邊與y軸重合，其中AM=AC=2R，AC與MN間存在沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場，在MN處放置有與MN等長的熒光屏。現(xiàn)有大量質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子，以相同速率v0各向均勻的從O點射入x>0（1）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小和方向：（2）電場處理器AMNC間的電場強(qiáng)度E的大??；（3）若F為MN中點，熒光屏上MF間與FN間收集到的離子數(shù)目之比為多少。

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】光導(dǎo)纖維傳播信號的原理是光從光密介質(zhì)向光疏介質(zhì)傳播時發(fā)生了全反射。A．是光的折射現(xiàn)象，不是全反射，A不符合題意；B．是光的色散現(xiàn)象，折射原理，不是全反射，B不符合題意；C．是全反射現(xiàn)象，C符合題意；D．是光的干涉現(xiàn)象，不是全反射，D不符合題意。故答案為：C。

【分析】光導(dǎo)纖維傳播信號的原理是光發(fā)生了全反射，C是全反射現(xiàn)象。2．【答案】C【解析】【解答】根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，閃電產(chǎn)生的高能γ射線把14N原子核里的中子移除出，質(zhì)量數(shù)減少，電荷數(shù)不變，所以a是713N故答案為：C。

【分析】核反應(yīng)過程質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，中子移除出，質(zhì)量數(shù)減少，電荷數(shù)不變。得出ab分別為什么粒子。3．【答案】B【解析】【解答】由動量定理(F?f)t=mv2?mv1，在推對方的極短時間內(nèi)阻力f?F，可忽略。以女運(yùn)動員反向運(yùn)動方向為正方向，將F=150N，t=1s，v故答案為：B。

【分析】由動量定理，合力沖量等于動量變化。代入數(shù)據(jù)求得女運(yùn)動員剛反向運(yùn)動時的速度大小。4．【答案】D【解析】【解答】A．根據(jù)題中信息，則有GMmR2B．載人飛船若要進(jìn)入軌道I，需要在A點加速，所以B不符合題意；C．載人飛船在軌道I上A點的加速度等于在軌道II上A點的加速度，所以C不符合題意；D．根據(jù)開普勒第三定律可知r3T2=k，則故答案為：D。

【分析】萬有引力提供神舟十三號載人飛船圍繞地球運(yùn)動的向心力。非常做離心運(yùn)動必須要加速。根據(jù)開普勒第三定律可得空間站運(yùn)行的周期與載人飛船在橢圓軌道II上運(yùn)行的周期。5．【答案】D【解析】【解答】A．由題知金屬棒通有垂直紙面向里的恒定電流，保持磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不變，但方向沿順時針在紙面內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)過θ角，根據(jù)F安=BIL，可知F安不變，A不符合題意；BC．設(shè)磁場方向轉(zhuǎn)過的角度為α，且在α轉(zhuǎn)動到θ的過程中對導(dǎo)體棒做受力分析有FN=mgcosθ+BILsinα，BILcosα=mgsinθ±f，在α轉(zhuǎn)動到θ的過程中α增大，則FN增大，則金屬棒受到的彈力一定增大，由于BILcosα與mgsinθ的大小關(guān)系未知，則金屬棒受到的摩擦力可能增大也可能減小，BC不符合題意；D．斜面對金屬棒的作用力與重力與安培力的合力大小相等方向相反，而重力與安培力的合力為F合故答案為：D。

【分析】F安=BIL，可知F安不變。由受力平衡，列出平衡方程，知則金屬棒受到的摩擦力可能增大也可能減小。斜面對金屬棒的作用力與重力與安培力的合力大小相等方向相反，在α轉(zhuǎn)動到θ的過程中F一直增大。6．【答案】A【解析】【解答】甲乙看成一個整體加速運(yùn)動時，整體有F?2μmg=2ma，可得F2m?μg=a，所以無論力F作用在物體甲上還是作用在物體乙上，產(chǎn)生的加速度大小相等，即a1=a2，當(dāng)力F作用在物體甲上時，甲對乙的彈力斜向下，設(shè)與水平方向夾角為α，則對乙有FN1cosα?μ(mg+故答案為：A。

【分析】甲乙看成一個整體加速運(yùn)動時，由牛頓第二定律求出整體加速度。求出甲乙間彈力表達(dá)式，得到它們大小關(guān)系。7．【答案】C【解析】【解答】A．根據(jù)點電荷在距其r處的電勢為φ=kQB．由于EA>EC，根據(jù)點電荷的場強(qiáng)Q=kQC．由于EB>EC，可知φB<φC，根據(jù)Ep=φq，可知將正試探電荷從B點移到C點，電勢能增大，C符合題意；D．由于EB>EO，可知φB<φC，根據(jù)Ep=φq，可知將負(fù)試探電荷從O點移到B點，電勢能增大，則電場力做負(fù)功，D不符合題意。故答案為：C。

【分析】點電荷的場強(qiáng)，A點的電場強(qiáng)度一定比C點的電場強(qiáng)度小。φB<φC，根據(jù)Ep=φq，正試探電荷從B點移到C點，電勢能增大。將負(fù)試探電荷從O點移到B點，電勢能增大，電場力做負(fù)功。8．【答案】B,D【解析】【解答】AB．以初始位置為零勢能面，拋出時速度方向速度為vy，的機(jī)械能守恒，則Ek=E-Ep=E-mgh，mgh=mg(vyt-12gt2)，可看出EC．鉛球做斜上拋運(yùn)動，機(jī)械能守恒，則Ek—t圖應(yīng)是一條水平的直線，C不符合題意；D．速度的水平分量不變，豎直分量先減小到零，后反向增加，故根據(jù)P=mgvy=mg│v0sinθ-gt│，重力的功率先均勻減小后均勻增加，D符合題意。故答案為：BD。

【分析】以初始位置為零勢能面，拋出時速度方向速度為vy，球的機(jī)械能守恒。得出Ep—t函數(shù)關(guān)系式，得出圖像。鉛球做斜上拋運(yùn)動，機(jī)械能守恒，則Ek—t圖應(yīng)是一條水平的直線。重力的功率先均勻減小后均勻增加。9．【答案】B,C【解析】【解答】AB．當(dāng)滑動變阻器的滑片P向上移動時，副線圈總電阻減小，由公式I2=U2R副，可知副線圈電流增加，所以燈泡C．根據(jù)公式P=UI，可知當(dāng)原線圈電流增加時，電源輸出功率增大。C符合題意；D．在副線圈電路中，根據(jù)分壓原理可知滑動變阻器兩端電壓減小，根據(jù)分流原理可知滑動變阻器電流增加，由功率表達(dá)式P=UI，不能判斷滑動變阻器的電功率變化情況。D不符合題意。故答案為：BC。

【分析】當(dāng)滑動變阻器的滑片P向上移動時，副線圈電流增加，所以燈泡L2變亮。公式P=UI10．【答案】A,C【解析】【解答】A．由于x軸上-3m~3m的區(qū)間內(nèi)第2次出現(xiàn)如圖所示波形，根據(jù)振源的振動分析可知t=74T=0.A符合題意；BC．由于波向振源兩邊傳播，由對稱性可知x=?3m和x=3m處的質(zhì)點振動情況始終相同。B不符合題意，C符合題意；D．t=0.7s時，根據(jù)圖可知x=-3m處質(zhì)點正沿y軸正方向運(yùn)動。D不符合題意。故答案為：AC。

【分析】根據(jù)波的周期性得出周期以及波速。波向振源兩邊傳播，由對稱性可知x=?3m和x=3m處的質(zhì)點振動情況始終相同。t=0.7s時，x=-3m處質(zhì)點正沿y軸正方向運(yùn)動。11．【答案】C,D【解析】【解答】A．若桿a、b的質(zhì)量相等，設(shè)二者質(zhì)量均為m。桿a下滑過程中，根據(jù)左手定則可知a、b所受安培力方向均為沿軌道向上。桿a先做加速運(yùn)動，在開始的一段時間內(nèi)由于速度較小，回路中感應(yīng)電流較小，桿b所受安培力不足以與重力的分力相平衡，此時外力F沿軌道向上，隨著桿a的速度不斷增大，回路中電流逐漸增大，桿b所受安培力逐漸增大，則F逐漸減小，當(dāng)F減小至零時，設(shè)回路中電流為I1，根據(jù)平衡條件有mgsinθ=2BIB．若桿a、b的質(zhì)量相等，同時由靜止釋放兩桿，由于通過兩桿的電流在任意時刻都相等，所以桿b所受安培力大小始終為桿a的2倍，而桿a、b重力沿軌道向下的分力大小相等，所以兩桿不可能同時處于平衡狀態(tài)勻速下滑，B不符合題意；C．若桿a、b的質(zhì)量之比為1：2，同時釋放后某一時刻的加速度分別為aa=mgD．若桿a、b的質(zhì)量之比為1：2，先后由靜止釋放兩桿，由題意可知勻速運(yùn)動時兩桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相同，即BLva=2BL故答案為：CD。

【分析】若桿a、b的質(zhì)量相等，由平衡條件，當(dāng)F減小至零后桿a還將繼續(xù)加速，回路中電流繼續(xù)增大，桿b所受安培力繼續(xù)增大。通過兩桿的電流在任意時刻都相等，桿b所受安培力大小始終為桿a的2倍。由題意可知勻速運(yùn)動時兩桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相同。12．【答案】（1）2.24（2）9.61（3）1.94【解析】【解答】(1)小球下落到位置B時的速度大小為v(2)小球下落過程的加速度大小為a=(3)設(shè)小球下落過程受到的阻力為f，根據(jù)牛頓第二定律可得mg?f=ma，又k=fmg

【分析】（1）勻變速直線運(yùn)動的中間時刻瞬時速度等于全程平均速度。

（2）由逐差法求出運(yùn)動的加速度大小。

（3）由牛頓第二定律可得球下落過程受到的阻力為f。13．【答案】（1）（2）r（3）1b；【解析】【解答】（1）如圖（2）根據(jù)閉合電路的歐姆定律E=U+UnR（3）由題意可知rER=k，1E=b

【分析】（1）根據(jù)電路圖，結(jié)合電流流向，依次連接電路各個部分。

（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電壓U與電阻數(shù)目n的關(guān)系。

（3）由函數(shù)關(guān)系結(jié)合圖像可得電源的電動勢和內(nèi)阻大小。14．【答案】（1）解：對于封閉氣體，初始狀態(tài)，設(shè)U形玻璃管橫截面積為s，p1=p0溫度升高到兩液面恰相平時，末狀態(tài)p2=根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有p解得T（2）解：右管緩慢注入水銀，左右兩玻璃管水銀面恰相平時，此時p3=根據(jù)玻意耳定律有p所需要加入的水銀柱的長度為H=2解得H=25cm【解析】【分析】（1）溫度升高到兩液面恰相平時，結(jié)合受力平衡以及理想氣體狀態(tài)方程可得升高到的溫度。

（2）左右兩玻璃管內(nèi)的水銀面恰好相平，根據(jù)玻意耳定律可得所需要加入的水銀柱的長度。15．【答案】（