2021-2022學年湖北省高中六校高三第四次模擬考試物理試卷含解析

2021-2022學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、準考證號填寫清楚，將條形碼準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．下列四幅圖涉及到不同的物理知識，其中說法正確的是（）A．圖甲：盧瑟福通過分析粒子散射實驗結果，發(fā)現了質子和中子B．圖乙：用中子轟擊鈾核使其發(fā)生聚變，鏈式反應會釋放出巨大的核能C．圖丙：玻爾理論指出氫原子能級是分立的，所以原子發(fā)射光子的頻率也是不連續(xù)的D．圖?。簻穼O通過電子的發(fā)現揭示了原子核內還有復雜結構2．如圖所示，一U型粗糙金屬導軌固定在水平桌面上，導體棒MN垂直于導軌放置，整個裝置處于某勻強磁場中。輕輕敲擊導體棒，使其獲得平行于導軌向右的速度并做切割磁感線運動，運動過程中導體棒MN與導軌始終保持垂直且接觸良好。欲使導體棒能夠在導軌上滑行距離較大，則磁感應強度的方向可能為（）A．垂直導體棒向上偏左B．垂直導體棒向下偏左C．垂直金屬導軌平面向上D．垂直金屬導軌平面向下3．一額定電壓U額＝150V的電動機接在電壓U1＝5V的直流電源上時未轉動，測得此時流過電動機的電流I1＝0.5A。現將該電動機接入如圖所示的電路，用以提升質量m＝50kg的重物，當電源供電電壓恒為U2＝200V時，電動機正常工作，保護電阻R＝10Ω，不計一切摩擦，g＝10m/s2電動機正常工作時，下列說法正確的是()A．電動機線圈的直流電阻r＝30ΩB．電動機的銘牌應標有“150V，10A＂字樣C．重物勻速上升的速度大小v＝2m/sD．若重物被勻速提升h＝60m的高度，整個電路消耗的電能為E總＝6×104J4．如圖，半徑為d的圓形區(qū)域內有磁感應強度為B的勻強磁場，磁場垂直圓所在的平面。一帶電量為q、質量為m的帶電粒子從圓周上a點對準圓心O射入磁場，從b點折射出來，若α=60°，則帶電粒子射入磁場的速度大小為（）A． B．C． D．5．某體育場看臺的風雨棚是鋼架結構的，兩側傾斜鋼柱用固定在其頂端的鋼索拉住，下端用較鏈與水平地面連接，鋼索上有許多豎直短鋼棒將棚頂支撐在鋼索上，整個系統(tǒng)左右對稱，結構簡化圖如圖所示。假設鋼柱與水平地面所夾銳角為，鋼索上端與鋼柱的夾角為，鋼索、短鋼棒及棚頂的總質量為m，重力加速度為g。則鋼柱對鋼索拉力的大小為（）A．mg B．mg C．mg D．2mg6．“太極球”運動是一項較流行的健身運動。做該項運動時，健身者半馬步站立，手持太極球拍，球拍上放一橡膠太極球，健身者舞動球拍時，保持太極球不掉到地上?，F將太極球簡化成如圖所示的平板和小球，熟練的健身者讓小球在豎直面內始終不脫離平板做勻速圓周運動，則（）A．小球的機械能守恒B．平板對小球的彈力在處最大，在處最小C．在兩處，小球可能不受平板的摩擦力D．小球在此過程中做勻速圓周運動的速度可以為任意值二、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．如圖甲所示，一足夠長的傳送帶傾斜放置，以恒定速率順時針轉動。一煤塊以初速度從A端沖上傳送帶，煤塊的速度隨時間變化的圖像如圖乙所示，取，，，則下列說法正確的是（）A．傾斜傳送帶與水平方向夾角B．煤塊與傳送帶間的動摩擦因數C．煤塊從沖上傳送帶到返回A端所用的時間為4sD．煤塊在傳送帶上留下的痕跡長為8．手機無線充電功能的應用為人們提供了很大便利。圖甲為手機無線充電原理示意圖。充電板接入交流電源，充電板內的勵磁線圈可產生交變磁場，從而使手機內的感應線圈產生感應電流。充電板內的勵磁線圈通入如圖乙所示的交變電流（電流由流入時方向為正，交變電流的周期為），手機感應線圈的匝數為10匝，線圈的面積為，手機充電時電阻約為，時刻感應線圈中磁感應強度為。下列說法正確的是（）A．時間內，點電勢高于點電勢B．時間內，點電勢高于點電勢C．感應線圈中電流的有效值為D．感應線圈中電流的有效值為9．如圖的實驗中，分別用波長為的單色光照射光電管的陰極K，測得相應的遏止電壓分別為U1和U1．設電子的質量為m，帶電荷量為e，真空中的光速為c，極限波長為，下列說法正確的是（）A．用波長為的光照射時，光電子的最大初動能為B．用波長為的光照射時，光電子的最大初動能為C．普朗克常量等于D．陰極K金屬的極限頻率為10．一列簡諧橫波沿軸正方向傳播，在處的質元的振動圖線如圖1所示，在處的質元的振動圖線如圖2所示。下列說法正確的是（）A．該波的周期為12sB．處的質元在平衡位置向上振動時，處的質元在波峰C．在內處和處的質元通過的路程均為6cmD．該波的波長不可能為8m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）興趣課上老師給出了一個質量為m的鉤碼、一部手機和一個卷尺，他要求王敏和李明兩同學估測手上拋鉤碼所做的功。兩同學思考后做了如下操作：(1)他們先用卷尺測出二樓平臺到地面的距離h，王敏在二樓平臺邊緣把鉤碼由靜止釋放，同時李明站在地面上用手機秒表功能測出鉤碼從釋放到落到地面的時間t0，在忽略空氣阻力的條件下，當地的重力加速度的大小可以粗略的表示為g=______（用h和t0表示）；(2)兩同學站在水平地面上，李明把鉤碼豎直向上拋出，王敏用手機的秒表功能測出鉤碼從拋出點到落回拋出點的時間。兩同學練習幾次，配合默契后某次李明把鉤碼豎直向上拋出，同時王敏用手機的秒表功能測出鉤碼從拋出點到落回拋出點的時間t，在忽略空氣阻力的條件下，該次李明用手上拋鉤碼所做的功可以粗略地表示為W=_____（用m、h、t0和t表示）。12．（12分）某同學用圖甲的實驗裝置驗證機械能守恒定律。已知當地重力加速度為g。(1)用游標卡尺測量立方體小鋼塊的邊長d，測量結果如圖乙，則d=____cm。(2)用電磁鐵吸住小鋼塊，保持小鋼塊底面與水平面平行。用刻度尺測量小鋼塊與光電門的高度差h。(3)將電磁鐵斷電，小鋼塊由靜止開始下落，測得小鋼塊通過光電門的時間t=3.20ms。則小鋼塊通過光電門時的速度v=____________m/s。(4)改變小鋼塊與光電門的高度差h，重復步驟(2)(3)，得到多組數據。(5)利用實驗數據作出v2一h圖像。若v2一h圖線為一條過原點的直線，且直線的斜率k=____，則說明小鋼塊下落過程中機械能守恒。（用題中給出的物理量符號表示）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，兩條相互垂直的直線MN、PQ，其交點為O。MN一側有電場強度為E的勻強場（垂直于MN向上），另一側有勻強磁場（垂直紙面向里）。一質量為m的帶負電粒子（不計重力）從PQ線上的A點，沿平行于MN方向以速度射出，從MN上的C點（未畫出）進入磁場，通過O點后離開磁場，已知，。求：（1）帶電粒子的電荷量q；（2）勻強磁場的磁感應強度B的大小。14．（16分）如圖所示，小球b靜止與光滑水平面BC上的C點，被長為L的細線懸掛于O點，細繩拉直但張力為零．小球a從光滑曲面軌道上AB上的B點由靜止釋放，沿軌道滑下后，進入水平面BC（不計小球在B處的能量損失），與小球b發(fā)生正碰，碰后兩球粘在一起，在細繩的作用下在豎直面內做圓周運動且恰好通過最高點．已知小球a的質景為M，小球b的質量為m．M=5m．己知當地重力加速度為g求：（1）小球a與b碰后的瞬時速度大?。?）A點與水平面BC間的高度差．15．（12分）如圖所示，兩塊相同的金屬板M和N正對并水平放置，它們的正中央分別有小孔O和O′，兩板距離為2L，兩板間存在豎直向上的勻強電場；AB是一根長為3L的輕質絕緣豎直細桿，桿上等間距地固定著四個（1、2、3、4）完全相同的帶電荷小球，每個小球帶電量為q、質量為m、相鄰小球間的距離為L，第1個小球置于O孔處．將AB桿由靜止釋放，觀察發(fā)現，從第2個小球剛進入電場到第3個小球剛要離開電場，AB桿一直做勻速直線運動，整個運動過程中AB桿始終保持豎直，重力加速度為g。求：（1）兩板間的電場強度E；（2）第4個小球剛離開電場時AB桿的速度；（3）從第2個小球剛進入電場開始計時，到第4個小球剛離開電場所用的時間。

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】

圖甲：盧瑟福通過分析α粒子散射實驗結果，得出原子的核式結構模型．故A錯誤．圖乙：用中子轟擊鈾核使其發(fā)生裂變，裂變反應會釋放出巨大的核能．故B錯誤．圖丙：玻爾理論指出氫原子能級是分立的，所以原子發(fā)射光子的頻率也是不連續(xù)的，故C正確；圖?。簻穼O通過電子的發(fā)現揭示了原子有復雜結構，天然放射現象的發(fā)現揭示了原子核內還有復雜結構．故D錯誤．故選C．2、B【解析】

欲使導體棒能夠在導軌上滑行距離較大，則導體棒在滑行過程中所受摩擦力應較小，則安培力的方向應為斜向上，由右手定則和左手定則可知，磁感應強度的方向可能為垂直導體棒向下偏左，故B正確。故選B。3、D【解析】

A．電動機不轉動時的電阻即線圈的直流電阻，由歐姆定律知，故A錯誤；B．電動機的額定電流電動機的銘牌應標有“150V，5A”字樣，故B錯誤；C．由得，重物勻速上升的速度大小故C錯誤；D．因重物上升60m的時間由得故D正確。故選D。4、B【解析】

由幾何關系可知，粒子運動的軌道半徑為由洛倫茲力提供向心力可知可得故選B。5、B【解析】

鋼索、短鋼棒及棚頂作為一個整體受到三個力：兩端的拉力大小均為F（與水平方向的夾角為），豎直向下的重力，如圖，由平衡條件得解得故ACD錯誤，B正確。故選B。6、C【解析】

A．小球在豎直平面內做勻速圓周運動，動能不變，但重力勢能變化，機械能變化，故A錯誤；B．對小球受力分析可知，小球在最高點A處時，其重力和平板對它的壓力的合力提供向心力，而在最低點處時，平板對小球的支持力和小球的重力的合力提供向心力，故在A處最小，C處最大，故B錯誤；C．小球在兩處時，若平板的支持力與小球的重力的合力恰好提供向心力，小球相對平板沒有相對運動趨勢，摩擦力為零，故C正確；D．小球在最高點，速度有最小值，其最小值滿足解得故D錯誤。故選C。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、AD【解析】

AB．由v-t圖像得0~1s的加速度大小方向沿傳送帶向下；1~2s的加速度大小方向沿傳送帶向下，0~1s，對煤塊由牛頓第二定律得1~2s，對煤塊由牛頓第二定律得解得，故A正確，B錯誤；C．v-t圖像圖線與坐標軸所圍面積表示位移，所以煤塊上滑總位移為，由運動學公式得下滑時間為所以煤塊從沖上傳送帶到返回A端所用的時間為，故C錯誤；D．0~1s內煤塊比傳送帶多走4m，劃痕長4m；1~2s內傳送帶比煤塊多走2m，劃痕還是4m；傳送帶向上運動，煤塊向下運動，劃痕長為故D正確。故選AD。8、AC【解析】

AB．時間內充電板中電流由流向，此時勵磁線圈在感應線圈中的磁場方向向下，且磁感應強度逐漸減小，根據楞次定律，可判斷出感應線圈中電流的方向為到，同理時間內，感應線圈中電流的方向也為到。由于感應線圈此時充當電源，電流從低電勢流向高電勢，所以點的電勢較高，選項A正確，B錯誤。CD．由于勵磁線圈中的電流是正弦式的，感應出來的電流是余弦式的。感應電動勢的最大值則感應電流的有效值所以選項C正確，D錯誤。故選AC。9、AC【解析】

A、B項：根據光電效應方程，則有：，故A正確，B錯誤；C項：根據愛因斯坦光電效應方程得：，，得金屬的逸出功為：聯(lián)立解得：，故C正確；D項：陰極K金屬的極限頻率，故D錯誤．10、AB【解析】

A．由圖可知，該波的周期為12s。故A正確；

B．由圖可知，t=3s時刻，x=12m處的質元在平衡位置向上振動時，x=18m處的質元在波峰，故B正確；

C．由圖可知，該波的振幅為4cm，圓頻率由圖1可知，在t=0時刻x=12m處的質點在-4cm處，則其振動方程4s時刻質元的位置所以x=12m處的質元通過的路程s12=4cm+2cm=6cm據圖2知t=0s時，在x=18m處的質元的位移為0cm，正通過平衡位置向上運動，其振動方程為在t=4s時刻，在x=18m處的質元的位移所以在0～4s內x=18m處的質元通過的路程x18＝4cm+(4?2)cm≈4.54cm＜6cm故C錯誤；

D．由兩圖比較可知，x=12m處比x=18m處的質元可能早振動T，所以兩點之間的距離為x＝(n+)λ（n=0、1、2、3…）所以（n=0、1、2、3…）n=0時，波長最大，為故D錯誤；故選AB。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、【解析】

(1)[1]在忽略空氣阻力的條件下，鉤碼做自由落體運動，有，解得(2)[2]在忽略空氣阻力的條件下，鉤碼上拋做豎直上拋運動，上升時間與下落時間相等，即拋出的初速度v0=gt下，根據動能定理可知，該次李明用手上拋鉤碼所做的功可以粗略地表示為聯(lián)立解得12、0.963.02g【解析】

(1)[1]．用游標卡尺測量立方體小鋼塊的邊長d=0.9+0.1mm×6=0.96cm。(3)[2]．小鋼塊通過光電門時的速度(4)[3]．由，則v2=2gh，則做出的v2-h圖像的斜率為2g。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、（1）（2）【解析】

（1）設粒子的電量為q，研究A到C的運動①2h=v0t

②由①②得：

③

（2）研究粒子從A到C的運動