2021-2022學(xué)年湖北省宜昌市協(xié)作體高三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，真空中孤立導(dǎo)體球均勻帶電，電荷量為+Q。試探電荷從P點由靜止釋放，只在電場力作用下運(yùn)動到無限遠(yuǎn)處，電場力做功為W，若導(dǎo)體球電荷量變?yōu)?2Q，則該試探電荷從P點運(yùn)動至無限遠(yuǎn)的過程中電場力做功為（）A．2W B．4W C．W D．W2．下列屬于理想化物理模型的是（）A．電阻 B．點電荷 C．力的合成 D．瞬時速度3．如圖所示，質(zhì)量為M的木塊位于光滑水平面上，在木塊與墻之間用輕彈簧連接，開始時木塊靜止在A位置，現(xiàn)有一質(zhì)量為m的子彈以水平速度v0射向木塊并嵌入其中，則當(dāng)木塊回到A位置時的速度v以及此過程中墻對彈簧的沖量I的大小分別為（）A．， B．，C．， D．，4．如圖所示，質(zhì)量為4kg的物體在動摩擦因數(shù)為0.5的水平面上向右運(yùn)動，在運(yùn)動過程中受到水平向左、大小為10N的拉力作用，則物體所受摩擦力為（g=10N/kg）A．10N，向右 B．10N，向左C．20N，向右 D．20N，向左5．如圖所示，P球質(zhì)量為2m,物體Q的質(zhì)量為m,現(xiàn)用一輕繩將小球P系于光滑墻壁上的O點，物體Q位于墻壁和球P之間，已知P、Q均處于靜止?fàn)顟B(tài)，輕繩與墻壁間的夾角為30°,重力加速度為g,則下列說法正確的是()A．P對Q有方向豎直向下的摩擦力，大小為mgB．若增大P球的質(zhì)量，則P對Q的摩擦力一定變大C．若增大Q球的質(zhì)量，則P對Q的摩擦力一定變大D．輕繩拉力大小為6．1916年愛因斯坦建立廣義相對論后預(yù)言了引力波的存在，2017年引力波的直接探測獲得了諾貝爾物理學(xué)獎．科學(xué)家們其實是通過觀測雙星軌道參數(shù)的變化來間接驗證引力波的存在．如圖所示為某雙星系統(tǒng)A、B繞其連線上的O點做勻速圓周運(yùn)動的示意圖，若A星的軌道半徑大于B星的軌道半徑，雙星的總質(zhì)量M，雙星間的距離為L，其運(yùn)動周期為T，則下列說法中正確的是A．A的質(zhì)量一定大于B的質(zhì)量B．A的線速度一定小于B的線速度C．L一定，M越小，T越小D．M一定，L越小，T越小二、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．如圖所示為一皮帶傳動裝置，右輪的半徑為r，a是它邊緣上的一點．左側(cè)是一輪軸，大輪的半徑為4r，小輪的半徑為2r．b點在小輪上，到小輪中心的距離為r．c點和d點分別位于小輪和大輪的邊緣上．若在傳動過程中，皮帶不打滑．則（）A．a(chǎn)點與c點的線速度大小相等 B．b點與d點的角速度大小相等C．a(chǎn)點與d點的向心加速度大小相等 D．a(chǎn)點與b點的向心加速度大小相等8．如圖所示為“感知向心力”實驗示意圖，細(xì)繩一端拴著一個小砂桶，用手在空中掄動細(xì)繩另一端，使小砂桶在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，體會繩子拉力的大小，則下列說法正確的是（）A．細(xì)繩所提供的力就是向心力B．只增大砂桶的線速度，則細(xì)繩上拉力將會增大C．只增大旋轉(zhuǎn)角速度，則細(xì)繩上拉力將會增大D．突然放開繩子，小砂桶將做直線運(yùn)動9．荷蘭某研究所推出了2023年讓志愿者登陸火星、建立人類聚居地的計劃.登陸火星需經(jīng)歷如圖所示的變軌過程，已知引力常量為，則下列說法正確的是（）A．飛船在軌道上運(yùn)動時，運(yùn)行的周期B．飛船在軌道Ⅰ上的機(jī)械能大于在軌道Ⅱ上的機(jī)械能C．飛船在點從軌道Ⅱ變軌到軌道Ⅰ，需要在點朝速度方向噴氣D．若軌道Ⅰ貼近火星表面，已知飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動的角速度，可以推知火星的密度10．如圖甲所示，在平靜湖面上有兩個相距2m的波源S1、S2上下振動產(chǎn)生兩列水波，S1、S2波源振動圖象分別如圖乙.丙所示。在兩波源的連線，上有M、N兩點，M點距波源S1為0.8m，N點距波源S2為0.9m。已知水波在該湖面上的傳播速度為0.2m/s，從0時刻開始計時，經(jīng)過10s時，下列說法正確的是________。A．M點的振幅為10cmB．N點的振幅為10cmC．N點為振動加強(qiáng)點D．N點位移為－30cmE.M點位移為10cm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）某實驗小組設(shè)計如圖甲所示的實驗裝置測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)：一木板固定在桌面上，一端裝有定滑輪；滑塊的左端與穿過打點計時器（未畫出）的紙帶相連，右端用細(xì)線通過定滑輪與托盤連接。在托盤中放入適量砝碼，接通電源，釋放滑塊，打點計時器在紙帶上打出一系列的點。(1)如圖乙為實驗中獲取的一條紙帶：0、1、2、3、4、5、6是選取的計數(shù)點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個計時點（圖中未標(biāo)出），測得計數(shù)點間的距離如圖所示。已知交流電源的頻率為50Hz，根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算滑塊加速度a=________m/s2，計數(shù)點3對應(yīng)的滑塊速度v3=_________m/s。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。(2)滑塊、托盤（含砝碼）的質(zhì)量分別用M、m表示，滑塊的加速度用a表示，重力加速度為g，則滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ＝__________（用題中字母表示）。(3)若實驗測得的動摩擦因數(shù)偏大，主要原因可能是_______________________。A．紙帶與打點計時器間有摩擦B．滑輪存在摩擦阻力C．木板未調(diào)節(jié)水平，左端偏高D．未滿足M遠(yuǎn)大于m12．（12分）小明同學(xué)用如圖所示裝置探究物體的加速度跟力的關(guān)系。（1）圖為實驗中打出的一條紙帶的一部分，從比較清晰的點跡起，在紙帶上標(biāo)出了連續(xù)的5個計數(shù)點A、B、C、D、E，相鄰兩個計數(shù)點之間都有4個點跡沒有標(biāo)出，測出各計數(shù)點到A點之間的距離，如圖中所示。已知打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源兩端，則此次實驗中小車運(yùn)動的加速度的測量值a=________（結(jié)果保2位有效數(shù)字）。（2）實驗時改變所掛鉤碼的質(zhì)量，分別測量小車在不同外力作用下的加速度。根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)畫出a-F關(guān)系圖線，如圖所示。此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此現(xiàn)象的主要原因可能是__________。A．所掛鉤碼的總質(zhì)量過大B．所用小車的質(zhì)量過大C．平面軌道傾斜角度過小D．平面軌道傾斜角度過大四、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）一滑雪者和雪橇的總質(zhì)量為，沿足夠長的斜坡向下滑動，斜坡傾角，雪橇與斜坡之間的動摩擦因數(shù)為，滑雪者所受的空氣阻力與速度大小的比值為常量k（未知），某時刻滑雪者的速度大小為，加速度大小為，取，，。求：(1)常量k；(2)滑雪者的最大速率。14．（16分）如圖，在平面直角坐標(biāo)系xOy內(nèi)，第I象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，第IV象限以O(shè)N為直徑的半圓形區(qū)域內(nèi)，存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子，自y軸正半軸上處的M點，以速度垂直于y軸射入電場。經(jīng)x軸上處的P點進(jìn)入磁場，最后垂直于y軸的方向射出磁場。不計粒子重力。求：電場強(qiáng)度大小E；粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑r；粒子在磁場運(yùn)動的時間t。15．（12分）圖甲為光滑金屬導(dǎo)軌制成的斜面，導(dǎo)軌的間距為，左側(cè)斜面的傾角，右側(cè)斜面的中間用阻值為的電阻連接。在左側(cè)斜面區(qū)域存在垂直斜面向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，右側(cè)斜面軌道及其右側(cè)區(qū)域中存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為。在斜面的頂端e、f兩點分別用等長的輕質(zhì)柔軟細(xì)導(dǎo)線連接導(dǎo)體棒ab，另一導(dǎo)體棒cd置于左側(cè)斜面軌道上，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，ab棒和cd棒的質(zhì)量均為，ab棒的電阻為，cd棒的電阻為。已知t=0時刻起，cd棒在沿斜面向下的拉力作用下開始向下運(yùn)動(cd棒始終在左側(cè)斜面上運(yùn)動)，而ab棒在水平拉力F作用下始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，F(xiàn)隨時間變化的關(guān)系如圖乙所示，ab棒靜止時細(xì)導(dǎo)線與豎直方向的夾角。其中導(dǎo)軌的電阻不計，圖中的虛線為絕緣材料制成的固定支架。(1)請通過計算分析cd棒的運(yùn)動情況；(2)若t=0時刻起，求2s內(nèi)cd受到拉力的沖量；(3)3s內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為2.88J，則此過程中拉力對cd棒做的功為多少?

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(jù)點電荷產(chǎn)生的電場的電勢分布特點可知，當(dāng)導(dǎo)體球電荷量變?yōu)?2Q時，除無窮遠(yuǎn)處電勢仍為0外，其它點的電勢變?yōu)樵瓉淼膬杀?，則P點與無窮遠(yuǎn)處的電勢差變?yōu)樵瓉淼膬杀叮鶕?jù)可知試探電荷仍從P點運(yùn)動至無限遠(yuǎn)的過程中電場力做功為故A正確，BCD錯誤。故選A。2、B【解析】

理想化模型的特點是現(xiàn)實生活中不存在。通過想象合理分析得出忽略次要因素，只考慮主要因素，據(jù)此判斷即可?！驹斀狻拷⒗硐牖Ｐ偷囊话阍瓌t是首先突出問題的主要因素，忽略問題的次要因素．物理學(xué)是一門自然學(xué)科，它所研究的對象、問題往往比較復(fù)雜，受諸多因素的影響有的是主要因素，有的是次要因素．為了使物理問題簡單化，也為了便于研究分析，我們往往把研究的對象、問題簡化，忽略次要的因素，抓住主要的因素，建立理想化的模型如質(zhì)點、電場線、理想氣體、點電荷、自由落體運(yùn)動等，電阻、力的合成以及瞬時速度均不符合理想化模型的定義，ACD不符合題意，B符合題意。故選B。3、D【解析】

子彈射入木塊過程，由于時間極短，子彈與木塊間的內(nèi)力遠(yuǎn)大于系統(tǒng)外力，由動量守恒定律得：解得：子彈和木塊系統(tǒng)在彈簧彈力的作用下先做減速運(yùn)動，后做加速運(yùn)動，回到A位置時速度大小不變，即當(dāng)木塊回到A位置時的速度大小子彈和木塊彈簧組成的系統(tǒng)受到的合力即可墻對彈簧的作用力，根據(jù)動量定理得：所以墻對彈簧的沖量I的大小為2mv0。故選D。4、D【解析】

物體相對地面向右運(yùn)動，則滑動摩擦力的方向向左，大小為：故選D。5、C【解析】

A.Q受到重力、墻壁的彈力、P的壓力和向上靜摩擦力，即P對Q的摩擦力的方向向上，大小為mg．故A錯誤．B.由A的分析可知，增大P的質(zhì)量，P對Q的摩擦力不變，故B錯誤．C.由B的分析可知，增大Q的質(zhì)量，Q受到的靜摩擦力增大，故C正確．D.P、Q整體受到重力、支持力和繩子的拉力，共3個力作用，設(shè)繩子的拉力為F，在豎直方向：Fcos30°=3mg所以繩子的拉力：F=2mg．故D錯誤．6、D【解析】

A、根據(jù)萬有引力提供向心力，因為，所以，即A的質(zhì)量一定小于B的質(zhì)量，故A錯誤；B、雙星系統(tǒng)角速度相等，根據(jù)，且，可知A的線速度大于B的線速度，故B錯誤；CD、根據(jù)萬有引力提供向心力公式得：，解得周期為，由此可知雙星的距離一定，質(zhì)量越小周期越大，故C錯誤；總質(zhì)量一定，雙星之間的距離就越大，轉(zhuǎn)動周期越大，故D正確；故選D．【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道雙星靠相互間的萬有引力提供向心力，具有相同的角速度．以及會用萬有引力提供向心力進(jìn)行求解．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、ABC【解析】

AB．根據(jù)圓周運(yùn)動的規(guī)律可得：a點與c點在相等時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧長是相等的，所以二者的線速度大小相等；b點與d點在相等時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度是相等的，所以二者角速度大小相等；AB正確．CD．設(shè)a點的線速度大小為v，則c點的線速度大小為v，c、b、d三點的角速度大小均為；據(jù)向心加速度公式：可得，a點的向心加速度大小為，c點的向心加速度大小為，b點的向心加速度大小為：，d點的向心加速度大小為：．故C正確，D錯誤．8、BC【解析】

A．小砂桶的向心力是由小砂桶的重力和繩的拉力的合力提供的，選項A錯誤；B．如果小砂桶的線速度增大，則小砂桶的向心力會增大，繩的拉力與豎直方向的夾角會增大，繩的拉力故繩的拉力會隨著的增大而增大，選項B正確；C．角速度增大，同樣會導(dǎo)致繩與豎直方向的夾角增大，同理選項C正確；D．突然放開繩子，小砂桶仍受重力作用，會從切線方向平拋出去，選項D錯誤。故選BC。9、ACD【解析】

A、根據(jù)開普勒第三定律可知，飛船在軌道上運(yùn)動時，運(yùn)行的周期，故選項A正確；BC、飛船在點從軌道Ⅱ變軌到軌道Ⅰ，需要在點朝速度方向噴氣，從而使飛船減速到達(dá)軌道Ⅰ，則飛船在軌道Ⅰ上的機(jī)械能小于在軌道Ⅱ上的機(jī)械能，故選項B錯誤，C正確；D、根據(jù)以及，解得，已知飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動的角速度，可以推知火星的密度，故選項D正確。10、ACD【解析】

ABC．由圖乙或丙可知，周期為2s，且兩波的振動步調(diào)相反，則波長為x=vT=0.4mM點到兩波源的距離差為則M點為振動減弱點，N點到兩波源的距離差為則N點為振動加強(qiáng)點，因此M點的振幅為10cm，N點振幅為30cm，故A正確，B錯誤，C正確；D．兩列波傳到N點所用的時間分別為5.5s和4.5s，到10s時s1波使N點振動此時振動在波谷，到10s時s2波使N點振動此時也在波谷，則到10s時N點位移為－30cm，故D正確；E．兩列波傳到M點所用的時間分別為4.0s和6.0s，到10s時s1波使M點振動此時振動在平衡位置，到10s時s2波使M點振動此時也在平衡位置，則到10s時M點位移為0，故E錯誤。故選ACD。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、0.50m/s20.26m/s或0.27m/sAB【解析】

（1）[1]每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點，說明相鄰的計數(shù)點時間間隔T=0.1s，根據(jù)逐差法有[2]根據(jù)勻變速直線運(yùn)動規(guī)律知道3點的瞬時速度等于2點到4點的平均速度有（2）[3]以整個系統(tǒng)為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律有聯(lián)立解得（3）[4]紙帶與打點計時器間的摩擦力和滑輪存在摩擦阻力都會使測得的摩擦力增大，根據(jù)可知，摩擦力增大，故摩擦因數(shù)增大。木板未調(diào)節(jié)水平，左端偏高和未滿足M遠(yuǎn)大于m均不會影響摩擦力變大，故AB正確，CD錯誤。故選AB。12、1.3A【解析】

[1]（1）小車運(yùn)