2021-2022學(xué)年湖北沙市中學(xué)高三3月份第一次模擬考試物理試卷含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．如圖所示，一只螞蟻從盤中心O點(diǎn)向盤邊緣M點(diǎn)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(yùn)動的速率不變 B．螞蟻運(yùn)動的速率變小C．相對圓盤螞蟻的運(yùn)動軌跡是直線 D．相對地面螞蟻的運(yùn)動軌跡是直線2．吳菊萍徒手勇救小妞妞，被譽(yù)為“最美媽媽”。若兩歲的妞妞質(zhì)量約為12kg，從十樓墜落，下落高度為28.8m，吳菊萍的手臂與妞妞的接觸時間約為0.1s，已知重力加速度g=10m/s2，則她受到的沖擊力約為A．3000N B．2880N C．1440N D．3220N3．如圖所示的電路中，AB和CD為兩個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4．如圖所示，質(zhì)量為m、電阻為r的“U”字形金屬框abcd置于豎直平面內(nèi)，三邊的長度ad=dc=bc=L，兩頂點(diǎn)a、b通過細(xì)導(dǎo)線與M、N兩點(diǎn)間的電源相連，電源電動勢為E。內(nèi)阻也為r。勻強(qiáng)磁場方向垂直金屬框向里，金屬框恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。不計(jì)其余電阻和細(xì)導(dǎo)線對a、b點(diǎn)的作用力，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A．M點(diǎn)應(yīng)接電源的正極 B．電源的輸出功率為C．磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為mgr D．a(chǎn)d邊受到的安培力大于bc邊受到的安培力5．如圖，邊長為l的正方形abcd內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面（abcd所在平面）向外．a(chǎn)b邊中點(diǎn)有一電子發(fā)源O，可向磁場內(nèi)沿垂直于ab邊的方向發(fā)射電子．已知電子的比荷為k．則從a、d兩點(diǎn)射出的電子的速度大小分別為A．， B．，C．， D．，6．如圖所示為靜止的原子核在勻強(qiáng)磁場中發(fā)生衰變后做勻速圓周運(yùn)動的軌跡，衰變后兩帶電粒子a、b的半徑之比為45∶1，兩帶電粒子a、b的動能之比為117：2，下列說法正確的是（）A．此衰變?yōu)棣滤プ?B．大圓為β粒子的運(yùn)動軌跡C．小圓為α粒子的運(yùn)動軌跡 D．兩帶電粒子a、b的周期之比為10∶13二、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選項(xiàng)中，有多個選項(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，有選錯的得0分。7．如圖所示，在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水，水中放一紅蠟塊R（R視為質(zhì)點(diǎn)）。將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與軸重合，在R從坐標(biāo)原點(diǎn)以速度勻速上浮的同時，玻璃管沿軸正向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，合速度的方向與軸夾角為。則紅蠟塊R的（）A．分位移的平方與成正比 B．分位移的平方與成反比C．與時間成正比 D．合速度的大小與時間成正比8．如圖所示，一根固定的絕緣豎直長桿位于范圍足夠大且相互正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中，電場強(qiáng)度大小為E=，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小圓環(huán)套在桿上，環(huán)與桿間的動摩擦因數(shù)為μ0現(xiàn)使圓環(huán)以初速度v0向下運(yùn)動，經(jīng)時間to，圓環(huán)回到出發(fā)點(diǎn)。若圓環(huán)回到出發(fā)點(diǎn)之前已經(jīng)開始做勻速直線運(yùn)動，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。則下列說法中正確的是（）A．環(huán)經(jīng)過時間剛好到達(dá)最低點(diǎn)B．環(huán)的最大加速度為am=g+C．環(huán)在t0時間內(nèi)損失的機(jī)械能為m(-)D．環(huán)下降過程和上升過程摩擦力的沖量大小不相等9．某科技小組設(shè)計(jì)的月球探測器的環(huán)月軌道方案如圖所示，環(huán)月軌道Ⅰ為圓形軌道，環(huán)月軌道Ⅱ?yàn)闄E圓軌道，遠(yuǎn)月點(diǎn)記為P，近月點(diǎn)記為Q（圖中未標(biāo)出），下列說法正確的是（）A．探測器在環(huán)月軌道Ⅰ上運(yùn)動的速度比月球的第一宇宙速度小B．探測器在環(huán)月軌道Ⅰ上的運(yùn)行周期比在環(huán)月軌道Ⅱ上的運(yùn)行周期長C．探測器在軌道Ⅱ上運(yùn)行時，遠(yuǎn)月點(diǎn)的加速度數(shù)值比近月點(diǎn)的加速度數(shù)值大D．探測器在環(huán)月軌道Ⅰ上運(yùn)行時的機(jī)械能小于在環(huán)月軌道Ⅱ上的機(jī)械能10．如圖所示，金屬圓環(huán)放置在水平桌面上，一個質(zhì)量為m的圓柱形永磁體軸線與圓環(huán)軸線重合，永磁體下端為N極，將永磁體由靜止釋放永磁體下落h高度到達(dá)P點(diǎn)時速度大小為v，向下的加速度大小為a，圓環(huán)的質(zhì)量為M，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，則（）A．俯視看，圓環(huán)中感應(yīng)電流沿逆時針方向B．永磁體下落的整個過程先加速后減速，下降到某一高度時速度可能為零C．永磁體運(yùn)動到P點(diǎn)時，圓環(huán)對桌面的壓力大小為Mg+mg－maD．永磁體運(yùn)動到P點(diǎn)時，圓環(huán)中產(chǎn)生的焦耳熱為mgh+mv2三、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）如圖是實(shí)驗(yàn)室測定水平面和小物塊之間動摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置，曲面AB與水平面相切于B點(diǎn)且固定．帶有遮光條的小物塊自曲面上面某一點(diǎn)釋放后沿水平面滑行最終停在C點(diǎn)，P為光電計(jì)時器的光電門，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間．（1）利用游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度如圖所示，則遮光條的寬度d=______cm；（2）實(shí)驗(yàn)中除了測定遮光條的寬度外，還需要測量的物理量有_____；A．小物塊質(zhì)量mB．遮光條通過光電門的時間tC．光電門到C點(diǎn)的距離sD．小物塊釋放點(diǎn)的高度h（3）為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，同學(xué)們采用圖象法來處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，他們根據(jù)（2）測量的物理量，建立圖丙所示的坐標(biāo)系來尋找關(guān)系，其中合理的是_____．12．（12分）某同學(xué)利用DIS、定值電阻R0、電阻箱R1等實(shí)驗(yàn)器材測量電池a的電動勢和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．實(shí)驗(yàn)時多次改變電阻箱的阻值，記錄外電路的總電阻阻值R，用電壓傳感器測得端電壓U，并在計(jì)算機(jī)上顯示出如圖乙所示的1/U－1/R關(guān)系圖線a.重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)方法測量電池b的電動勢和內(nèi)阻，得到圖乙中的圖線b.(1)由圖線a可知電池a的電動勢Ea＝________V，內(nèi)阻ra＝________Ω.(2)若用同一個電阻R先后與電池a及電池b連接，則兩電池的輸出功率Pa________Pb(填“大于”、“等于”或“小于”)，兩電池的效率ηa________ηb(填“大于”、“等于”或“小于”)．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）如圖所示，兩根足夠長的平行豎直導(dǎo)軌，間距為L，上端接有兩個電阻和一個耐壓值足夠大的電容器，R1∶R22∶3，電容器的電容為C且開始不帶電。質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的導(dǎo)體棒ab垂直跨在導(dǎo)軌上，S為單刀雙擲開關(guān)。整個空間存在垂直導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B?，F(xiàn)將開關(guān)S接1，ab以初速度v0豎直向上運(yùn)動，當(dāng)ab向上運(yùn)動h時到達(dá)最大高度，此時迅速將開關(guān)S接2，導(dǎo)體棒開始向下運(yùn)動，整個過程中導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，空氣阻力不計(jì)，重力加速度大小為g。試問：(1)此過程中電阻R1產(chǎn)生的焦耳熱；(2)ab回到出發(fā)點(diǎn)的速度大??；(3)當(dāng)ab以速度v0向上運(yùn)動時開始計(jì)時，t1時刻ab到達(dá)最大高度h處，t2時刻回到出發(fā)點(diǎn)，請大致畫出ab從開始運(yùn)動到回到出發(fā)點(diǎn)的v-t圖像（取豎直向下方向?yàn)檎较颍?4．（16分）圖示為直角三角形棱鏡的截面，，，AB邊長為20cm，D點(diǎn)到A點(diǎn)的距離為7cm，一束細(xì)單色光平行AC邊從D點(diǎn)射入棱鏡中，經(jīng)AC邊反射后從BC邊上的F點(diǎn)射出，出射光線與BC邊的夾角為，求：(1)棱鏡的折射率；(2)F點(diǎn)到C點(diǎn)的距離。15．（12分）如圖，在xOy平面的第一、四象限內(nèi)存在著方向垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，第四象限內(nèi)存在方向沿-y方向、電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場．從y軸上坐標(biāo)為a的一點(diǎn)向磁場區(qū)發(fā)射速度大小不等的帶正電同種粒子，速度方向范圍是與+y方向成30°～150°，且在xOy平面內(nèi)．結(jié)果所有粒子經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后都垂直打到x軸上，然后進(jìn)入第四象限的勻強(qiáng)電場區(qū)．已知帶電粒子電量為q，質(zhì)量為m，重力不計(jì)．求：（1）垂直y軸方向射入磁場粒子運(yùn)動的速度大小v1；（2）粒子在第Ⅰ象限的磁場中運(yùn)動的最長時間以及對應(yīng)的射入方向；（3）從x軸上點(diǎn)射人第四象限的粒子穿過電磁場后經(jīng)過y軸上的點(diǎn)，求該粒子經(jīng)過點(diǎn)的速度大小．

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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、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(yùn)動的速率變大，選項(xiàng)AB錯誤；C．螞蟻沿半徑方向運(yùn)動，則相對圓盤螞蟻的運(yùn)動軌跡是直線，選項(xiàng)C正確；D．相對地面，螞蟻有沿半徑方向的勻速運(yùn)動和垂直半徑方向的圓周運(yùn)動，則合運(yùn)動的軌跡不是直線，選項(xiàng)D錯誤；故選C。2、A【解析】

對妞妞下降過程有得規(guī)定向上為正向，由動量定理得代入數(shù)據(jù)求得A．3000N與分析相符，故A正確；B．2880N與分析不符，故B錯誤；C．1440N與分析不符，故C錯誤；D．3220N與分析不符，故D錯誤；故選：A。3、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)錯誤。4、C【解析】

A．金屬框恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，說明線框受到的安培力向上，根據(jù)左手定則可知dc邊中的電流方向應(yīng)由d指向c，結(jié)合電路知識得M點(diǎn)應(yīng)接電源的負(fù)極，故A錯誤；B．由閉合電路歐姆定律得電源輸出功率故B錯誤；C．根據(jù)平衡條件有mg=BIL解得故C正確；D．根據(jù)對稱性可知ad邊受到的安培力等于bc邊受到的安培力，方向相反，故D錯誤。故選C。5、B【解析】

a點(diǎn)射出粒子半徑Ra==，得：va==，d點(diǎn)射出粒子半徑為，R=故vd==，故B選項(xiàng)符合題意6、D【解析】

ABC．根據(jù)動量守恒定律可知兩帶電粒子動量相等。由兩圓外切可知，此為衰變，由得大圓為粒子軌跡，ABC項(xiàng)錯誤；D．由得根據(jù)動量守恒定律以及動量與動能的關(guān)系有得根據(jù)周期公式可知D項(xiàng)正確。故選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選項(xiàng)中，有多個選項(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，有選錯的得0分。7、AC【解析】

AB．由題意可知，y軸方向y=v0t而x軸方向x=at2聯(lián)立可得故A正確，B錯誤；C．設(shè)合速度的方向與y軸夾角為α，則有故C正確；

D．x軸方向vx=at那么合速度的大小則v的大小與時間t不成正比，故D錯誤；

故選AC。8、BC【解析】

AB．由題意可知，環(huán)在運(yùn)動的過程中，受到的電場力大小為，方向始終豎直向上。假設(shè)豎直向下為正方向，則當(dāng)環(huán)下滑的過程中，受力分析，根據(jù)牛頓第二定律得：得：負(fù)號代表該加速度與運(yùn)動方向相反，故物體在下滑的過程中做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動；當(dāng)環(huán)上升的過程中，根據(jù)牛頓第二定律解得：環(huán)做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動，在到達(dá)原出發(fā)點(diǎn)前，加速度減為零，此時，開始以速度v做勻速直線運(yùn)動。所以由于運(yùn)動的不對稱性可以確定，從開始下滑到最低點(diǎn)的時間不等于;整個運(yùn)動過程中，加速度一直減小，所以在運(yùn)動的最開始時，加速度最大，加速度大小的最大值為：則A錯誤,B正確；C．由以上計(jì)算，可知，整個過程中，系統(tǒng)損失的機(jī)械能C正確；D．環(huán)上升和下降的過程中，摩擦力的沖量大小相等，D錯誤。故選BC。9、AB【解析】

A．根據(jù)第一宇宙速度的表達(dá)式，因探測器在環(huán)月軌道Ⅰ上運(yùn)動的半徑大于月球的半徑，則在軌道Ⅰ上的運(yùn)行速度比月球的第一宇宙速度小，選項(xiàng)A正確；B．根據(jù)開普勒第三定律可知，探測器在環(huán)月軌道Ⅰ上的運(yùn)行半徑大于在環(huán)月軌道Ⅱ上的運(yùn)行的半長軸，則探測器在環(huán)月軌道Ⅰ上的運(yùn)行周期比在環(huán)月軌道Ⅱ上的運(yùn)行周期長，選項(xiàng)B正確；C．探測器在軌道Ⅱ上運(yùn)行時，在遠(yuǎn)月點(diǎn)受到的月球的引力較小，則在遠(yuǎn)月點(diǎn)的加速度數(shù)值比近月點(diǎn)的加速度數(shù)值小，選項(xiàng)C錯誤；D．探測器從軌道Ⅰ在P點(diǎn)減速才能進(jìn)入軌道Ⅱ，可知探測器在環(huán)月軌道Ⅰ上運(yùn)行時的機(jī)械能大于在環(huán)月軌道Ⅱ上的機(jī)械能，選項(xiàng)D錯誤；故選AB.10、AC【解析】

根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向；可根據(jù)假設(shè)法判斷磁鐵下落到某高度時速度不可能為零；根據(jù)牛頓第二定律分別為磁鐵和圓環(huán)列方程求解圓環(huán)對地面的壓力；根據(jù)能量關(guān)系求解焦耳熱?！驹斀狻看盆F下落時，根據(jù)楞次定律可得，俯視看，圓環(huán)中感應(yīng)電流沿逆時針方向，選項(xiàng)A正確；永磁體下落的整個過程，開始時速度增加，產(chǎn)生感應(yīng)電流增加，磁鐵受到向上的安培力變大，磁鐵的加速度減小，根據(jù)楞次定律可知“阻礙”不是“阻止”，即磁鐵的速度不可能減到零，否則安培力就是零，物體還會向下運(yùn)動，選項(xiàng)B錯誤；永磁體運(yùn)動到P點(diǎn)時，根據(jù)牛頓第二定律：mg-F安=ma；對圓環(huán)：Mg+F安=N，則N=Mg+mg－ma，由牛頓第三定律可知圓環(huán)對桌面的壓力大小為Mg+mg－ma，選項(xiàng)C正確；由能量守恒定律可得，永磁體運(yùn)動到P點(diǎn)時，圓環(huán)中產(chǎn)生的焦耳熱為mgh-mv2，選項(xiàng)D錯誤；故選AC.【點(diǎn)睛】此題關(guān)鍵是理解楞次定律，掌握其核心“阻礙”不是“阻止”；并能用牛頓第二定律以及能量守恒關(guān)系進(jìn)行判斷.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、（1）1.060；（2）BC；（3）B．【解析】

（1）主尺的刻度：1cm，游標(biāo)卡尺上的第12個刻度與主尺的刻度對齊，讀數(shù)是：0.05×12mm＝0.60mm，總讀數(shù)：10mm＋0.60mm＝10.60mm＝1.060cm.（2）實(shí)驗(yàn)的原理：根據(jù)遮光條的寬度與物塊通過光電門的時間即可求得物塊的速度：B到C的過程中，摩擦力做功，根據(jù)動能定理得：－μmgs＝0－mv2聯(lián)立以上兩個公式得動摩擦因數(shù)的表達(dá)式還需要測量的物理量是：光電門到C點(diǎn)的距離s與遮光條通過光電門的時間t，故BC正確，AD錯誤．（3）由動摩擦因數(shù)的表達(dá)式可知，μ與t2和s的乘積成反比，所以與s的圖線是過原點(diǎn)的直線，應(yīng)該建立的坐標(biāo)系為：縱坐標(biāo)用物理量，橫坐標(biāo)用物理量s，即B正確，ACD錯誤．【點(diǎn)睛】本題通過動能定理得出動摩擦因數(shù)的表達(dá)式，從而確定要測量的物理量．要先確定實(shí)驗(yàn)的原理，然后依據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理解答即可；游標(biāo)卡尺的讀數(shù)時先讀出主尺的刻度，然后看游標(biāo)尺上的哪一個刻度與主尺的刻度對齊，最后讀出總讀數(shù)；12、20.5小于大【解析】

(1)圖線與縱軸的交點(diǎn)表示外電路斷路時的，即，所以，由得，所以圖線的斜率為，即，所以；(2)當(dāng)兩外電阻相同時，由圖象可知，，即，所以由得，由公式可知，圖線的橫截距的絕對值表示內(nèi)阻的倒數(shù)，故由圖可知，電池內(nèi)電阻，又電池效率，在兩外電阻相等的情況下，有【點(diǎn)睛