2022屆湖北省襄陽市高三3月份模擬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：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、如圖所示，一固定的細(xì)直桿與水平面的夾角為α=15°，一個質(zhì)量忽略不計的小輕環(huán)C套在直桿上，一根輕質(zhì)細(xì)線的兩端分別固定于直桿上的A、B兩點，細(xì)線依次穿過小環(huán)甲、小輕環(huán)C和小環(huán)乙，且小環(huán)甲和小環(huán)乙分居在小輕環(huán)C的兩側(cè)．調(diào)節(jié)A、B間細(xì)線的長度，當(dāng)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)時β=45°.不計一切摩擦．設(shè)小環(huán)甲的質(zhì)量為m1，小環(huán)乙的質(zhì)量為m2，則m1∶m2等于()A．tan15° B．tan30° C．tan60° D．tan75°2、如圖所示，重力均為G的兩小球用等長的細(xì)繩a、b懸掛在O點，兩小球之間用一根輕彈簧連接，兩小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，兩細(xì)繩a、b與輕彈簧c恰好構(gòu)成正三角形?，F(xiàn)用水平力F緩慢拉動右側(cè)小球，使細(xì)繩a最終豎直，并保持兩小球處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是（）A．最終狀態(tài)時，水平拉力F等于B．最終狀態(tài)與初態(tài)相比，輕彈簧c的彈性勢能保持不變C．最終狀態(tài)與初態(tài)相比，右側(cè)小球機(jī)械能的增加量等于彈簧彈性勢能的減小量加上力F做的功D．最終狀態(tài)與初態(tài)相比，系統(tǒng)的機(jī)械能增加3、如圖所示，一只螞蟻從盤中心O點向盤邊緣M點沿直線OM勻速爬動，同時圓盤繞盤中心O勻速轉(zhuǎn)動，則在螞蟻向外爬的過程中，下列說法正確的（）A．螞蟻運動的速率不變 B．螞蟻運動的速率變小C．相對圓盤螞蟻的運動軌跡是直線 D．相對地面螞蟻的運動軌跡是直線4、恒星在均勻地向四周輻射能量的過程中，質(zhì)量緩慢減小，圍繞恒星運動的小行星可近似看成在做圓周運動.則經(jīng)過足夠長的時間后，小行星運動的（）A．半徑變大B．速率變大C．角速度變大D．加速度變大5、如圖所示，一個小球從地面豎直上拋．已知小球兩次經(jīng)過較低點A的時間間隔為TA，兩次經(jīng)過較高點B的時間間隔為TB，重力加速度為g，則A、B兩點間的距離為(

)A． B．C． D．6、在平直公路上有甲、乙兩輛汽車從同一位置沿著同一方向運動，它們的速度－時間圖象如圖所示，則()A．甲、乙兩車同時從靜止開始出發(fā)B．在t＝2s時乙車追上甲車C．在t＝4s時乙車追上甲車D．甲、乙兩車在公路上可能相遇兩次二、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、如圖所示為一質(zhì)點的簡諧運動圖象。由圖可知A．質(zhì)點的運動軌跡為正弦曲線B．t=0時，質(zhì)點正通過平衡位置向正方向運動C．t=0.25s時，質(zhì)點的速度方向與位移的正方向相同D．質(zhì)點運動過程中，兩端點間的距離為0.1m8、在研究光電效應(yīng)現(xiàn)象時，用到了下面的裝置和圖像。以下描述正確的是（）A．圖甲中，弧光燈照射鋅板，驗電器的錫箔張開，由此說明鋅板帶正電B．圖乙中，向右移動滑片，微安表讀數(shù)變小，可以測量遏止電壓C．圖乙中，可以研究單位時間發(fā)射的光電子數(shù)與照射光的強(qiáng)度的關(guān)系D．圖丙中，強(qiáng)、弱黃光的圖像交于U軸同一點，說明光電子最大初動能與光的強(qiáng)度無關(guān)9、如圖所示，在第一象限內(nèi)，存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場，方向垂直于xOy平面向外。在y軸上的A點放置一放射源，可以不斷地沿xOy平面內(nèi)的不同方向以大小不等的速度放射出質(zhì)量為m、電荷量+q的同種粒子，這些粒子打到x軸上的P點。知OA＝OP＝L。則A．粒子速度的最小值為v=B．粒子速度的最小值為v=C．粒子在磁場中運動的最長時間為t=D．粒子在磁場中運動的最長時間為t=10、圖甲為一列簡諧橫波在t=0.10s時刻的波形圖，P是平衡位罝為x=lm處的質(zhì)點，Q是平衡位罝為x=4m處的質(zhì)點。圖乙為質(zhì)點Q的振動圖象。下列說法正確的是。A．該波的周期是0.10sB．該波的傳播速度為40m/sC．該波沿x軸負(fù)方向傳播D．t=0.10s時，質(zhì)點Q的速度方向向下E.從t=0.10s到t=0.25s，質(zhì)點P通過的路程為30cm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）某同學(xué)設(shè)計了一個如圖所示的實驗裝置驗證動量守恒定律。小球A底部豎直地粘住一片寬度為d的遮光條，用懸線懸掛在O點，光電門固定在O點正下方鐵架臺的托桿上，小球B放在豎直支撐桿上，桿下方懸掛一重錘，小球A（包含遮光條）和B的質(zhì)量用天平測出分別為、，拉起小球A一定角度后釋放，兩小球碰撞前瞬間，遮光條剛好通過光電門，碰后小球B做平拋運動而落地，小球A反彈右擺一定角度，計時器的兩次示數(shù)分別為、，測量O點到球心的距離為L，小球B離地面的高度為h，小球B平拋的水平位移為x。(1)關(guān)于實驗過程中的注意事項，下列說法正確的是________。A．要使小球A和小球B發(fā)生對心碰撞B．小球A的質(zhì)量要大于小球B的質(zhì)量C．應(yīng)使小球A由靜止釋放(2)某次測量實驗中，該同學(xué)測量數(shù)據(jù)如下：，，，，，，重力加速度g取，則小球A與小球B碰撞前后懸線的拉力之比為________，若小球A（包含遮光條）與小球B的質(zhì)量之比為________，則動量守恒定律得到驗證，根據(jù)數(shù)據(jù)可以得知小球A和小球B發(fā)生的碰撞是碰撞________（“彈性”或“非彈性”）。12．（12分）在“用DIS實驗研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”實驗中,請完成下列問題:（1）下列說法中正確的是（_____）A．要控制小車和鉤碼的質(zhì)量都不變B．要控制小車的質(zhì)量不變,改變鉤碼的質(zhì)量C．要控制鉤碼的質(zhì)量不變,改變小車的質(zhì)量D．小車和鉤碼的質(zhì)量都要改變（2）實驗中測得了下表所示的五組數(shù)據(jù),并已在坐標(biāo)平面上畫出部分?jǐn)?shù)據(jù)點,在圖中畫出第四組數(shù)據(jù)對應(yīng)的數(shù)據(jù)點,然后做出a-m的關(guān)系圖象（______）組別12345a（m/s2）0.330.280.250.220.20m（kg）0.300.350.400.450.50（3）為進(jìn)一步確定加速度與質(zhì)量的關(guān)系,應(yīng)畫a-_____圖象;（4）本實驗得出的結(jié)論是_____．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，用質(zhì)量m＝1kg的活塞在汽缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與汽缸壁間的摩擦忽略不計，開始時活塞距離汽缸底部的高度h1＝1.0m，氣體的溫度t1=27℃?，F(xiàn)將汽缸緩慢加熱至t2=207℃，活塞緩慢上升到距離汽缸底某一高度h2處，此過程中被封閉氣體增加的內(nèi)能ΔU＝300J。已知大氣壓強(qiáng)p0＝1.0×105Pa，重力加速度g＝10m/s2，活塞橫截面積S＝5.0×10-4m2。求：(ⅰ)初始時汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p1和緩慢加熱后活塞距離汽缸底部的高度h2；(ⅱ)此過程中缸內(nèi)氣體吸收的熱量Q。14．（16分）如圖，光滑絕緣水平面上靜置兩個質(zhì)量均為m、相距為x0的小球A和B，A球所帶電荷量為+q，B球不帶電?，F(xiàn)在A球右側(cè)區(qū)域的有限寬度范圍內(nèi)加上水平向右的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E，小球A在電場力作用下由靜止開始運動，然后與B球發(fā)生彈性正碰，A、B碰撞過程中沒有電荷轉(zhuǎn)移，且碰撞過程時間極短，求：(1)A球與B球發(fā)生第一次碰撞后B球的速度；(2)從A球開始運動到兩球在電場中發(fā)生第二次碰撞前電場力對A球所做的功；(3)要使A、B兩球只發(fā)生三次碰撞，所加電場的寬度d應(yīng)滿足的條件。15．（12分）現(xiàn)有由同一種材料制成的一個透明工藝品，其切面形狀圖如圖所示。其中頂部A為矩形形狀，高CM=L，邊長CD＝d，底部B為等邊三角形?，F(xiàn)讓一束單色光線從B部分MH邊的中點O1表面處沿豎直方向射入，光線進(jìn)入B后發(fā)現(xiàn)折射光線恰好與B部分的HM'平行且經(jīng)過MM'，最后從A部分的CD邊上某點O處射出，光在真空中的傳播速度為c。求：（i）光在工藝品中傳播的速度；（ii）光在工藝品中傳播的時間。

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、C【解析】試題分析：小球C為輕環(huán)，重力不計，受兩邊細(xì)線的拉力的合力與桿垂直，C環(huán)與乙環(huán)的連線與豎直方向的夾角為600，C環(huán)與甲環(huán)的連線與豎直方向的夾角為300，A點與甲環(huán)的連線與豎直方向的夾角為300，乙環(huán)與B點的連線與豎直方向的夾角為600，根據(jù)平衡條件，對甲環(huán)：，對乙環(huán)有：，得，故選C．【名師點睛】小球C為輕環(huán)，受兩邊細(xì)線的拉力的合力與桿垂直，可以根據(jù)平衡條件得到A段與豎直方向的夾角，然后分別對甲環(huán)和乙環(huán)進(jìn)行受力分析，根據(jù)平衡條件并結(jié)合力的合成和分解列式求解．考點：共點力的平衡條件的應(yīng)用、彈力．2、D【解析】

AB．以左邊小球為研究對象，初狀態(tài)受到重力、彈簧彈力和細(xì)繩拉力，如圖所示根據(jù)平衡條件可得細(xì)繩拉力，其中θ=30°，則根據(jù)對稱性可知，初狀態(tài)細(xì)繩b的拉力大小為，末狀態(tài)以右邊的小球為研究對象，受到重力、細(xì)繩b的拉力和水平方向拉力而平衡，根據(jù)圖中幾何關(guān)系可得其中α＞θ，則根據(jù)平衡條件可得：F=Gtanα，由于彈簧的長度發(fā)生變化，輕彈簧c的彈性勢能改變，后來三邊構(gòu)成的三角形不是等邊三角形，故α≠60°，則，故AB錯誤。C．最終狀態(tài)與初態(tài)相比，根據(jù)能量守恒可知，兩球機(jī)械能的增加量等于彈簧彈性勢能的減小量加上力F做的功，而左側(cè)小球機(jī)械能減小，故右側(cè)小球增加量大于彈簧彈性勢能的減小量加上力F做的功，故C錯誤；D．兩球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能的增加量等于外力F做的功，由于F做正功，故系統(tǒng)機(jī)械能增加，故D正確。故選D。3、C【解析】

AB．在螞蟻向外爬的過程中，沿半徑方向的速度不變，垂直于半徑方向的速度逐漸變大，可知合速度逐漸變大，即螞蟻運動的速率變大，選項AB錯誤；C．螞蟻沿半徑方向運動，則相對圓盤螞蟻的運動軌跡是直線，選項C正確；D．相對地面，螞蟻有沿半徑方向的勻速運動和垂直半徑方向的圓周運動，則合運動的軌跡不是直線，選項D錯誤；故選C。4、A【解析】

A：恒星均勻地向四周輻射能量，質(zhì)量緩慢減小，小行星所受的萬有引力減小，小行星做離心運動，即半徑增大，故A正確；B、C、D：小行星繞恒星運動做圓周運動，萬有引力提供向心力，設(shè)小行星的質(zhì)是為m，恒星質(zhì)量為，則有：．解得：，，，．因變大，質(zhì)量減小，則速度變小，角速度變小，加速度變小，故BCD錯誤．5、D【解析】

本題考查豎直上拋和自由落體運動的規(guī)律?！驹斀狻緼BCD.設(shè)小球兩次經(jīng)過A點的時間為，小球兩次經(jīng)過B點的時間為，則物體從頂點到A點的時間為，物體從頂點到B點的時間為，則從頂點到A點的距離為從頂點到B點的距離為所以高度差為：故D正確ABC錯誤。故選D。6、C【解析】由圖像可知，乙車比甲車遲出發(fā)1s，故A錯誤．根據(jù)速度時間圖線與時間軸圍成的面積表示位移，知t=2s時，甲車的位移比乙的位移大，則知該時刻乙車還沒有追上甲車，故B錯誤．在0-4s內(nèi)，甲車的位移x甲=×8×4m=16m，乙車的位移x乙=×（1+3）×8m=16m，所以x甲=x乙，兩者又是從同一位置沿著同一方向運動的，則在t=4s時乙車追上甲車，故C正確．在t=4s時乙車追上甲車，由于t=4s時刻以后，甲車的比乙車的速度大，兩車不可能再相遇，所以兩車只相遇一次，故D錯誤．故選C．點睛：解決本題的關(guān)鍵是要理解速度時間圖線表示的物理意義，知道圖線與時間軸圍成的面積表示位移，相遇時兩車的位移相等．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、CD【解析】試題分析：簡諧運動圖象反映質(zhì)點的位移隨時間變化的情況，不是質(zhì)點的運動軌跡，故A錯誤．t=0時，質(zhì)點離開平衡位置的位移最大，速度為零，故B錯誤．根據(jù)圖象的斜率表示速度，則t=0.25s時，質(zhì)點的速度為正值，則速度方向與位移的正方向相同．故C正確．質(zhì)點運動過程中，兩端點間的距離等于2倍的振幅，為S=2A=2×5cm=10cm=0.1m，故D正確．故選CD。考點：振動圖線【名師點睛】由振動圖象可以讀出周期、振幅、位移、速度和加速度及其變化情況，是比較常見的讀圖題，要注意振動圖象不是質(zhì)點的運動軌跡；根據(jù)圖象的斜率表示速度分析振動的運動方向．質(zhì)點運動過程中，兩端點間的距離等于2倍的振幅。8、BD【解析】

A．弧光燈照射鋅板，驗電器的錫箔張開，僅僅能說明驗電器帶電，無法判斷電性，故A錯誤；B．滑動變阻器滑片向右移動時，光電管所加反向電壓變大，光電流變小，可測量遏止電壓，故B正確；C．光電管加反向電壓，無法判定光電子數(shù)與光的強(qiáng)度關(guān)系，故C錯誤；D．圖丙中，強(qiáng)黃光和弱黃光的圖像交于U軸同一點，說明遏止電壓與光的強(qiáng)度無關(guān)，根據(jù)因此也說明光電子最大初動能與光的強(qiáng)度無關(guān)，故D正確。故選BD。9、AD【解析】設(shè)粒子的速度大小為v時，其在磁場中的運動半徑為R，則由牛頓運動定律有：qBv=mv2R；

若粒子以最小的速度到達(dá)P點時，其軌跡一定是以AP為直徑的圓（圖中圓O由幾何關(guān)系知：sAP=2l；R=22l

，則粒子的最小速度v=2qBl2m，選項A正確，B錯誤；粒子在磁場中的運動周期T=2πmqB；設(shè)粒子在磁場中運動時其軌跡所對應(yīng)的圓心角為θ，則粒子在磁場中的運動時間為：t＝點睛：電荷在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運動，關(guān)鍵是畫出軌跡，找出要研究的臨界狀態(tài)，由幾何知識求出半徑．定圓心角，求時間．10、BCD【解析】

由圖乙知該波的周期是0.20s。故A錯誤。由甲圖知波長λ=8m，則波速為：，故B正確。在t=0.10s時，由乙圖知質(zhì)點Q正向下運動，根據(jù)波形平移法可知該波沿x軸負(fù)方向傳播，故C、D正確。該波沿x軸負(fù)方向傳播，此時P點正向上運動。從t=0.10s到0.25s經(jīng)過的時間為△t=0.15s=T，由于t=0.10s時刻質(zhì)點P不在平衡位置或波峰、波谷處，所以質(zhì)點P通過的路程不是3A=30cm，故E錯誤。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、A彈性【解析】

(1)由實驗原理確定操作細(xì)節(jié)；(2)根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度求出小球通過最低點的速度，從而得出動能的增加量，根據(jù)小球下降的高度求出重力勢能的減小量，判斷是否相等?！驹斀狻?1)[1]A．兩個小于必發(fā)生對心碰撞，故選項A正確；B．碰撞后入射球反彈，則要求入射球的質(zhì)量小于被碰球的質(zhì)量，故選項B錯誤；C．由于碰撞前后A的速度由光電門測出，A釋放不一定從靜止開始，故選項C錯誤；故選A；(2)[2]碰撞前后入射球A的速度由光電門測出：，；被碰球B碰撞后的速度為：；根據(jù)牛頓第二定律,碰撞前有：，所以；同理碰撞后有：，所以，則：；[3]若碰撞前后動量守恒則有：，從而求得：；[4]碰撞后的動能，而碰撞后的動能，由于，所以機(jī)械能守恒，故是彈性碰撞?！军c睛】考查驗證動量守恒定律實驗原理。12、C見解析在外力不變時,加速度與質(zhì)量成反比【解析】

（1）[1]該實驗是探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，采用控制變量法進(jìn)行研究，所以要控制鉤碼的質(zhì)量不變，改變小車的質(zhì)量，故C正確。

（2）[2]做出a-m的關(guān)系圖象如圖；（3）[3]由于，所以圖象應(yīng)是一條過原點的直線，所以數(shù)據(jù)處理時，常作出a與的圖象。

（4）[4]a-圖象是一條過原點的直線，則在外力不變時，加速度與質(zhì)量成反比。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、(i)1.2×105Pa，1.6m；(ii)336J【解析】

(i)初始時汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p=p0+=1.2×105Pa氣體做等壓變化，根據(jù)蓋一呂薩克定律可得即解得h2=1.6m(ii)在氣體膨脹的過程中，氣體對外做功為W=pS（h2-h1）=[1.2×105×（1.6-1.0）×5.0×10-4]J=36J根據(jù)熱力學(xué)第一定律可得氣體內(nèi)能的變化為△U=-W+Q解得Q=△U+W=336J14、（1）（2）5qEx0（3）8x0<d≤18x0【解析】

（1）設(shè)A球與B球第一次碰撞前的速度為v0，碰撞后的速度分別為vA1、vB1。

對A，根據(jù)牛頓第二定律得：qE=ma

由運動學(xué)公式有：v02=2ax0。

解得：v0=

對于AB碰撞