2021-2022學年湖北省襄陽市普通高中高三下學期聯(lián)合考試物理試題含解析

2021-2022學年高考物理模擬試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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，長為d、質量為m的導體棒ab，置于傾角為θ的光滑斜面上。導體棒與斜面的水平底邊始終平行。已知導體棒電流方向從a到b，大小為I，重力加速度為g。若勻強磁場的大小、方向都可以改變，要使導體棒能靜止在斜面上，則磁感應強度的最小值和對應的方向是（）A．，方向垂直于斜面向下B．，方向垂直于斜面向上C．，方向豎直向上D．，方向豎直向下2．氫原子能級示意圖如圖所示．光子能量在1.63eV~3.10eV的光為可見光．要使處于基態(tài)（n=1）的氫原子被激發(fā)后可輻射出可見光光子，最少應給氫原子提供的能量為A．12.09eV B．10.20eV C．1.89eV D．1.5leV3．短跑運動員在訓練中從起跑開始的一段時間內可看成先做勻加速直線運動再做勻速直線運動。已知總位移為s，勻速階段的速度為v、時間為t，則勻加速階段的時間為（）A． B． C． D．4．如圖所示，abcd是邊長為L的正方形回路，處在斜向左上的勻強磁場中，磁場方向與回路平面呈45度角，ab，cd為金屬棒，ad,bc為細的金屬絲，金屬絲的質量不計，ab金屬棒固定且兩端通過導線與另一側的電源相連，連接在另一端的cd金屬棒剛好能懸在空中且正方形回路處于水平，cd段金屬棒的質量為m通過回路的磁通量為Φ，重力加速度為g則cd棒中電流的大小和方向：A．mgLΦ，方向從d到cB．mgLC．2mgLΦ，方向從d到cD．5．如圖甲所示，虛線右側有一方向垂直紙面的有界勻強磁場，磁場的磁感應強度口隨時間t變化關系如圖乙所示（取磁場垂直紙面向里的方向為正方向），固定的閉合導線框一部分在磁場內。從t=0時刻開始，下列關于線框中感應電流i、線框ab邊受到的安培力F隨時間t變化圖象中，可能正確的是（取線框中逆時針方向的電流為正，安培力向右為正方向）（）A． B． C． D．6．如圖所示，空間有一正三棱錐，點是邊上的中點，點是底面的中心，現(xiàn)在頂點點固定一正的點電荷，在點固定一個電荷量與之相等的負點電荷。下列說法正確的是（）A．、、三點的電場強度相同B．底面為等勢面C．將一正的試探電荷從點沿直線經過點移到點，靜電力對該試探電荷先做正功再做負功D．將一負的試探電荷從點沿直線移動到點，電勢能先增大后減少二、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，質量為M的長木板A靜止在光滑的水平面上，有一質量為m的小滑塊B以初速度v0從左側滑上木板，且恰能滑離木板，滑塊與木板間動摩擦因數(shù)為μ．下列說法中正確的是A．若只增大v0，則滑塊滑離木板過程中系統(tǒng)產生的熱量增加B．若只增大M，則滑塊滑離木板過程中木板所受到的沖量減少C．若只減小m，則滑塊滑離木板時木板獲得的速度減少D．若只減小μ，則滑塊滑離木板過程中滑塊對地的位移減小8．如圖所示，足夠長的粗糙斜面固定于豎直向上的勻強電場中，兩個帶等量負電荷的物體AB（不計AB間的相互作用）用質量不計的輕彈簧直接相連，在恒力作用下沿斜面向上做勻速運動，AB與斜面間的動摩擦因數(shù)分別為且，物體所受最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。某時刻輕彈簧突然斷開，A在作用下繼續(xù)前進，B最后靜止在斜面上，則（）A．輕彈簧斷開前，摩擦力對B的沖量大于對A的沖量B．B靜止前，A和B組成的系統(tǒng)動量守恒C．輕彈簧斷開瞬間，B物體加速度為零D．輕彈簧斷開后，A物體所受重力的功率變大、電勢能增大9．如圖所示，半圓形圓弧軌道固定在豎直面內，直徑AD水平，一個質量為m的物塊從A點以一定的初速度沿圓弧軌道向下運動，物塊恰好勻速率沿圓弧軌道運動到最低點C，運動到B點時物塊與圓心O的連線與豎直方向的夾角為，重力加速度為g，物塊可視為質點，則A．物塊在B點受到軌道支持力的大小等于mgcosB．物塊在B點受到軌道摩擦力的大小等于mgsinC．物塊在B點時與軌道間的動摩擦因數(shù)等于tanD．物塊從A點運動到C點的過程中，受到軌道的作用力不斷增大10．一列向右傳播的橫波在t=0時的波形如圖所示，A、B兩質點間距為8m，B、C兩質點平衡位置的間距為3m，當t=1s時，質點C恰好通過平衡位置，該波的波速可能為（）A．m/sB．1m/sC．13m/sD．17m/s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）某小組的同學做“探究影響感應電流方向的因素”實驗。(1)首先按圖甲(1)所示方式連接電路，閉合開關后，發(fā)現(xiàn)電流計指針向右偏轉；再按圖甲(2)所示方式連接電路，閉合開關后，發(fā)現(xiàn)電流計指針向左偏轉。進行上述實驗的目的是（______）A．檢查電流計測量電路的電流是否準確B．檢查干電池是否為新電池C．推斷電流計指針偏轉方向與電流方向的關系。(2)接下來用圖乙所示的裝置做實驗，圖中螺線管上的粗線標示的是導線的繞行方向。某次實驗中在條形磁鐵插入螺線管的過程中，觀察到電流計指針向右偏轉，說明螺線管中的電流方向（從上往下看）是沿______（選填“順時針”或“逆時針”）方向。(3)下表是該小組的同學設計的記錄表格的一部分，表中完成了實驗現(xiàn)象的記錄，還有一項需要推斷的實驗結果未完成，請幫助該小組的同學完成_______________（選填“垂直紙面向外”或“垂直紙面向里”）。實驗記錄表（部分）操作N極朝下插入螺線管從上往下看的平面圖（B0表示原磁場，即磁鐵產生的磁場）原磁場通過螺線管磁通量的增減增加感應電流的方向沿逆時針方向感應電流的磁場B'的方向(4)該小組同學通過實驗探究，對楞次定律有了比較深刻的認識。結合以上實驗，有同學認為，理解楞次定律，關鍵在于抓住__________（選填“B0”或“”）總是要阻礙________填“B0”或“B'”）磁通量的變化。12．（12分）硅光電池是一種將光能轉換為電能的器件，某硅光電池的伏安特性曲線如圖（甲）所示。某同學利用圖（乙）所示的電路研究電池的性質，定值電阻R2的阻值為200Ω，滑動變阻器R1的最大阻值也為200Ω，V為理想電壓表。（1）請根據圖（乙）所示的電路圖，將圖（丙）中的的實物圖補充完整____________。（2）閉合電鍵S1，斷開電鍵S2，將滑動變阻器R1的滑動片移到最右端，電池的發(fā)熱功率為_______________W。（3）閉合電鍵S1和電鍵S2，將滑動變阻器R1的滑動片從最左端移到最右端，電池的內阻變化范圍為_________________。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，在xOy平面坐標系的第一象限內的某區(qū)域存在勻強磁場，在第二象限內存在沿x正方向的勻強電場，電場強度的大小為E=5×103V/m。曲線OC上分布著大量比荷為=105C/kg的正電荷，曲線OC上各點的坐標滿足y2=k|x|，C點的坐標為(－0.1，0.2)。A點在y軸上，CA連線平行于x軸，D點在x軸上且OD=OA?，F(xiàn)所有正電荷由靜止釋放，在第一象限內磁場的作用下都沿垂直x軸方向通過了D點。不計正電荷所受的重力及電荷間的相互作用力。求：(1)正電荷通過y軸時的速度與縱坐標的關系；(2)勻強磁場的磁感應強度的大小和方向；(3)勻強磁場區(qū)域的最小面積。14．（16分）如圖所示，質量mB=2kg的平板車B上表面水平，在平板車左端相對于車靜止著一塊質量mA=2kg的物塊A，A、B一起以大小為v1=0.5m/s的速度向左運動，一顆質量m0=0.01kg的子彈以大小為v0=600m/s的水平初速度向右瞬間射穿A后，速度變?yōu)関=200m/s.已知A與B之間的動摩擦因數(shù)不為零，且A與B最終達到相對靜止時A剛好停在B的右端，車長L=1m，g=10m/s2，求：（1）A、B間的動摩擦因數(shù)；（2）整個過程中因摩擦產生的熱量為多少？15．（12分）如圖所示，在平面直角坐標系xOy的第四象限有垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小B=2.0T，在y軸上P點有一粒子源，沿紙面向磁場發(fā)射速率不同的粒子，均沿與y軸負方向間夾角=的方向，已知粒子質量均為m=5.0×10－8kg，電荷量q=1.0×10－8C，LOP=30cm，取π=3。（不計粒子間相互作用及粒子重力）(1)若某粒子垂直x軸飛出磁場，求該粒子在磁場中的運動時間；(2)若某粒子不能進入x軸上方，求該粒子速度大小滿足的條件。

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、A【解析】

根據三角形定則知，當安培力沿斜面向上時，安培力最小，根據共點力平衡可知，安培力的最小值為F=mgsinα

此時所加的磁場方向垂直于斜面向下，即為mgsinθ=BId解得方向垂直于斜面向下，故A正確、BCD錯誤。

故選A。2、A【解析】

由題意可知，基態(tài)（n=1）氫原子被激發(fā)后，至少被激發(fā)到n=3能級后，躍遷才可能產生能量在1.63eV~3.10eV的可見光．故．故本題選A．3、D【解析】

勻速階段的位移為在勻加速直線運動過程，根據平均速度公式可得根據題意則有解得勻加速階段的時間故A、B、C錯誤，D正確。故選D。4、A【解析】

設磁場的磁感應強度為B，則有：Φ=BL2sin45°，求得B=2ΦL2，cd棒處于靜止，則受到的安培力垂直于磁感應強度指向右上，設cd中的電流為I，則有：BILcos45°=mg，解得：I=mgLΦ，根據左手定則可知，5、B【解析】

AB．由圖可知，在內線圈中磁感應強度的變化率相同，故內電流的方向相同，由楞次定律可知，電路中電流方向為逆時針，即電流為正方向；在內內線圈中磁感應強度的變化率相同，故內電流的方向相同，由楞次定律可知，電路中電流方向為順時針，即電流為負方向；根據法拉第電磁感應定律有則感應電流為由圖可知兩段時間內的磁感應強度大小相等，故兩段時間內的感應電流大小相等，故A錯誤，B正確；CD．由上分析可知，一個周期內電路的電流大小恒定不變，根據可知F與B成正比，則在內磁場垂直紙面向外減小，電流方向由b到a，根據左手定則可知，線框ab邊受到的安培力F方向向右，為正方向，大小隨B均勻減小；在內磁場垂直紙面向里增大，電流方向由b到a，根據左手定則可知，線框ab邊受到的安培力F方向向左，為負方向，大小隨B均勻增大；在內磁場垂直紙面向里減小，電流方向由a到b，根據左手定則可知，線框ab邊受到的安培力F方向向右，為正方向，大小隨B均勻減?。辉趦却艌龃怪奔埫嫦蛲庠龃?，電流方向由a到b，根據左手定則可知，線框ab邊受到的安培力F方向向左，為負方向，大小隨B均勻增大，故CD錯誤。故選B。6、C【解析】

A．、、三點到點和點的距離都相等，根據場強的疊加法則可知、、三點的電場強度大小相等，但方向不同，A錯誤；BC．處于點的負電荷周圍的等勢面為包裹該負電荷的橢球面，本題為等邊三角形的中心，即、、三點電勢相等，但是該平面不是等勢面，沿著電場線方向電勢降低，越靠近負電荷，電勢越低，即電勢高于點電勢，經到，電勢先減小后增大，根據電勢能的計算公式可知正試探電荷電勢能先減小后增大，電場力先做正功再做負功，B錯誤，C正確；D．沿著電場線方向電勢降低，負試探電荷從高電勢點移到低電勢點，根據電勢能的計算公式可知電勢能一直增大，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、BCD【解析】

A．滑塊滑離木板過程中系統(tǒng)產生的熱量等于滑動摩擦力與相對位移的乘積因為相對位移沒變，所以產生熱量不變，故A錯誤；B．由極限法，當M很大時，長木板運動的位移xM會很小，滑塊的位移等于xM+L很小，對滑塊根據動能定理：可知滑塊滑離木板時的速度v1很大，把長木板和小滑塊看成一個系統(tǒng)，滿足動量守恒可知長木板的動量變化比較小，所以若只增大M，則滑塊滑離木板過程中木板所受到的沖量減少，故B正確；C．采用極限法：當m很小時，摩擦力也很小，m的動量變化很小，把長木板和小滑塊看成一個系統(tǒng)，滿足動量守恒，那么長木板的動量變化也很小，故C正確；D．當μ很小時，摩擦力也很小，長木板運動的位移xM會很小，滑塊的位移等于xM+L也會很小，故D正確．故選BCD．8、BD【解析】

A．設AB所帶電荷量均為，則物A所受摩擦力由于不知道與的大小，故無法判斷與的大小關系，故A錯誤；B．B靜止前，AB組成的系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)動量守恒，故B正確；C．輕彈簧斷開瞬時，B物體受重力、斜面支持力和摩擦力作用，加速度不為零，故C錯誤；D．物體A在輕彈簧斷開前，在拉力作用下勻速向上運動彈簧斷開后，少了向下的拉力，物體A所受合力向上，做加速運動，所以重力的功率增大，電場力做負功，電勢能增大，故D正確。故選BD。9、BD【解析】

A．受力分析如圖所示：物塊在B點時，有：FN-mgcos=m，因此物塊在點受到軌道的支持力大于mgcos。故A不符合題意。B．在B點沿切向加速度為零，即在B點受到軌道摩擦力的大小等于mgsin。故B符合題意。C．在B點，μFN=mgsin，則μ==tan。故C不符合題意。D．由于軌道對物塊的作用力F和重力mg的合力大小恒定，方向始終指向圓心，根據力的合成及動態(tài)分析可知，隨著物塊向下運動軌道對物塊的作用力逐漸增大。故D符合題意。10、BCD【解析】

根據圖象可知：AB間距離等于一個波長λ。根據波形的平移法得到時間t=1s與周期的關系式，求出周期的通項，求出波速的通項，再得到波速的特殊值?！驹斀狻坑蓤D讀出波長λ=8m，波向右傳播，質點C恰好通過平衡位置時，波傳播的最短距離為1m，根據波形的平移法得：或，n=0，1，2…則波速或當n=0時：v=1m/s或5m/s，當n=1時：v=9m/s或13m/s，當n=2時：v=17m/s或21m/s，故A正確，BCD錯誤。故選A。【點睛】本題的解題關鍵是運用波形平移法，得到時間與周期的關系式，得到波速的通項，再研究特殊值。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、C順時針垂直紙面向外B′B0【解析】

(1)[1]由題意可知，電流從電流計左邊進時，指針左偏，右邊進時，指針右偏，本實驗目的是探究感應電流的方向，則進行上述實驗的目的是推斷電流計指針偏轉方向與電流方向的關系，故選C；(2)[2]電流計指針向右偏轉，說明電流從電流計的右邊（正接線柱）流入，則說明螺線管中的電流方向（從上往下看）是沿順時針方向；(3)[3]由題意可知，感應電流的方向為逆時針，由右手螺旋定則可知，感應電流的磁場方向垂直紙面向外；(4)[4]由題意可知，理解楞次定律，關鍵在于抓住總是要阻礙磁通量的變化12、1.197×10-3W（允許誤差±0.2W）55.56Ω≤r≤60Ω（允許誤差±2Ω）【解析】

（1）[1]根據原理圖可得出對應的實物圖如圖所示：；（2）[2]閉合電鍵，斷開電鍵，將滑動變阻器的滑動片移到最右端時，兩電阻串聯(lián)，總電阻為；在圖甲中作出電阻的伏安特性曲線，兩圖線的交點表示工作點：則可知，電源的輸出電壓為，電流為；則其功率：；（3）[3]滑片由最左端移到最右端時，外電阻由增大到；則分別作出對應的伏安特性曲線，如上圖所示；則可知，當在最左端時，路端電壓為，電流為；當達到最右端時，路端電壓為，電流為；則由閉合電路歐姆定律可知，內阻最小值為：最大值為：故內阻的范圍為：。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)v==5×105y；(2)B=5×105=5T，磁感應強度的方向為垂直紙面向外；(3)1.14×10－2m2【解析】

(1)第二象限內，正電荷在電場力的作用下做初速為零的勻加速運動，設正電荷的坐標為(x，y)，通過y軸時的速度為v，由動能定理有Eq=mv2由于y2=k，