湖北部分重點中學2021-2022學年高三下第一次測試物理試題含解析

2021-2022學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．如圖甲所示，固定光滑斜面上有質(zhì)量為的物體，在大小為12N，方向平行于斜面的拉力F的作用下做勻速直線運動，從位置處拉力F逐漸減小，力F隨位移x的變化規(guī)律如圖乙所示，當時拉力減為零，物體速度剛好為零，取，下列說法正確的是（）A．斜面傾角為B．整個上滑的過程中，物體的機械能增加27JC．物體勻速運動時的速度大小為3m/sD．物體在減速階段所受合外力的沖量為2．下列說法正確的是（）A．核反應前后質(zhì)量并不守恒B．愛因斯坦在研究光電效應現(xiàn)象時提出了能量子假說C．用一束綠光照射某金屬，能產(chǎn)生光電效應，現(xiàn)把這束綠光的強度減為原來的一半，則沒有光電子飛出D．在光電效應現(xiàn)象中，光電子的最大初動能與入射光的頻率成正比3．如圖所示，半徑為R的圓環(huán)豎直放置，長度為R的不可伸長輕細繩OA、OB，一端固定在圓環(huán)上，另一端在圓心O處連接并懸掛一質(zhì)量為m的重物，初始時OA繩處于水平狀態(tài)。把圓環(huán)沿地面向右緩慢轉(zhuǎn)動，直到OA繩處于豎直狀態(tài)，在這個過程中A．OA繩的拉力逐漸增大B．OA繩的拉力先增大后減小C．OB繩的拉力先增大后減小D．OB繩的拉力先減小后增大4．氫原子的能級如圖，大量氫原子處于n=4能級上。當氫原子從n=4能級躍遷到n=3能級時，輻射光的波長為1884nm，已知可見光光子的能量在1.61eV～3.10eV范圍內(nèi)，下列判斷正確的是（）A．氫原子從n=4能級躍遷到n=3能級，輻射的光子是可見光光子B．從高能級向低能級躍遷時，氫原子要吸收能量C．氫原子從n=3能級躍遷到n=1能級時，輻射光的波長大于1884nmD．用氫原子從n=2能級躍遷到n=1能級輻射的光照射W逸=6.34eV的鉑，能發(fā)生光電效應5．氫原子光譜在可見光區(qū)域內(nèi)有四條譜線Hα、Hβ、A．HαB．同一介質(zhì)對HαC．同一介質(zhì)中HδD．用Hγ照射某一金屬能發(fā)生光電效應，則H6．2019年10月8日，瑞典皇家科學院在斯德哥爾摩宣布，將2019年諾貝爾物理學獎，一半授予美國普林斯頓大學吉姆·皮布爾斯，以表彰他“關(guān)于物理宇宙學的理論發(fā)現(xiàn)”，另外一半授予瑞士日內(nèi)瓦大學的米歇爾·麥耶和瑞士日內(nèi)瓦大學教授兼英國劍橋大學教授迪迪?！た迤?，以表彰他們“發(fā)現(xiàn)一顆環(huán)繞類日恒星運行的系外行星”。若某一系外行星的半徑為R，公轉(zhuǎn)半徑為r，公轉(zhuǎn)周期為T，宇宙飛船在以系外行星中心為圓心，半徑為r1的軌道上繞其做圓周運動的周期為T1，不考慮其他星球的影響。(己知地球的公轉(zhuǎn)半徑為R0，公轉(zhuǎn)周期為T0)則有A． B．C．該系外行星表面重力加速度為 D．該系外行星的第一宇宙速度為二、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，有兩列沿z軸方向傳播的橫波，振幅均為5cm，其中實線波甲向右傳播且周期為0.5s、虛線波乙向左傳播，t=0時刻的波形如圖所示。則下列說法正確的是（）A．乙波傳播的頻率大小為1HzB．甲乙兩列波的速度之2：3C．兩列波相遇時，能形成穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象D．t=0時，x=4cm處的質(zhì)點沿y軸的負方向振動E.t=0.25s時，x=6cm處的質(zhì)點處在平衡位置8．如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a出發(fā)，經(jīng)過等容過程ab到達狀態(tài)b，再經(jīng)過等溫過程bc到達狀態(tài)c，最后經(jīng)等壓過程ca回到狀態(tài)a．下列說法正確的是（）A．在過程ab中氣體的內(nèi)能增加B．在過程ca中外界對氣體做功C．在過程ab中氣體對外界做功D．在過程bc中氣體從外界吸收熱量E.在過程ca中氣體從外界吸收熱量9．光滑水平面上有一邊長為L的正方形區(qū)域處在場強為E的勻強電場中，電場方向與正方形一邊平行．一質(zhì)量為m、帶電量為Q的小球由某一邊的中點，以垂直于該邊的水平初速v0進入該正方形區(qū)域．當小球再次運動到該正方形區(qū)域的邊緣時，具有動能的大小可能是()A．0 B． C．＋QEL D．＋QEL10．如圖所示，x軸在水平面內(nèi)，y軸在豎直方向。圖中畫出了沿x軸正方向拋出的兩個小球P、Q的運動軌跡，它們在空中某一點相遇。若不計空氣阻力，則下列說法正確的是（）A．球P先拋出 B．兩球同時拋出 C．球P的初速度大 D．球Q的初速度大三、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）某同學用氣墊導軌做“驗證機械能守恒定律“的實驗，如圖所示，用質(zhì)量為m的鉤碼通過輕繩帶動質(zhì)量為M的滑塊在水平導軌上，從A由靜止開始運動，測出寬度為d的遮光條經(jīng)過光電門的時間△t，已知當?shù)刂亓铀俣葹間，要驗證機械能守恒定律，還需要測量的物理量是______，在這過程中系統(tǒng)的動能增量為______。如果實驗前忘記調(diào)節(jié)導軌水平，而是導軌略為向左傾斜，用現(xiàn)有測量數(shù)據(jù)______（填“能”或“不能”）驗證機械能守恒定律。12．（12分）某實驗小組用如圖甲所示的實驗裝置進行“測量重力加速度”并“驗證機械能守恒定律”兩個實驗。該小組把輕質(zhì)細繩的一端與一個小球相連，另一端系在力傳感器的掛鉤上，整個裝置位于豎直面內(nèi)，將擺球拉離豎直方向一定角度，由靜止釋放，與傳感器相連的計算機記錄細繩的拉力F隨時間t變化的圖線。(1)首先測量重力加速度。將擺球拉離豎直方向的角度小于5°，讓小球做單擺運動，拉力F隨時間t變化的圖線如圖乙所示。①圖可知該單擺的周期T約為________s(保留兩位有效數(shù)字)。②該小組測得該單擺的擺長為L，則重力加速度的表達式為________(用測量或者已知的物理量表示)。(2)然后驗證機械能守恒定律。將擺球拉離豎直方向較大角度后由靜止釋放，拉力F隨時間t變化的圖線如圖丙所示。①要驗證機械能守恒，還需要測量的物理量是_________。②若圖中A點的拉力用F1表示，B點的拉力用F2表示，則小球從A到B的過程中，驗證機械能守恒的表達式為_____________(填表達式前的字母序號)。A．B．C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，質(zhì)量為M=2kg的長木板甲放在光滑的水平桌面上，在長木板右端l=2m處有一豎直固定的彈性擋板，質(zhì)量為m=1kg可視為質(zhì)點的滑塊乙從長木板的左端沖上，滑塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2，重力加速度g=10m/s2，假設長木板與彈性擋板發(fā)生碰撞時沒有機械能的損失。(1)滑塊乙的初速度大小為v0=3m/s時，滑塊乙不會離開長木板甲，則整個過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能應為多少？(2)如果滑塊乙的初速度大小為v0=11m/s，則長木板甲至少多長時，才能保證滑塊乙不會離開長木板甲？14．（16分）如圖所示的裝置可以用來測量水的深度。該裝置由左端開口的氣缸和密閉的氣缸組成，兩氣缸由一細管（容積可忽略）連通，兩氣缸均由導熱材料制成，內(nèi)徑相同。氣缸長為，氣缸長為，薄活塞、密閉性良好且可以無摩擦滑動。初始時兩氣缸處于溫度為27℃的空氣中，氣缸、中分別封閉壓強為、的理想氣體，活塞、均位于氣缸的最左端。將該裝置放入水中，測得所在處的溫度為87℃，且活塞向右移動了。已知大氣壓強為，相當于高水柱產(chǎn)生的壓強。求：(1)裝置所在處水的深度；(2)活塞向右移動的距離。15．（12分）如圖所示，質(zhì)量M=3kg的足夠長的小車停在光滑水平地面上，另一木塊m=1kg，以v0=4m/s的速度沖上小車，木塊與小車間動摩擦因數(shù)=0.3，g=10m/s2，求經(jīng)過時間t=2.0s時：（1）小車的速度大小v；（2）以上過程中，小車運動的距離x；（3）以上過程中，木塊與小車由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能Q．

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】

A．物體做勻速直線運動時，受力平衡，則代入數(shù)值得選項A錯誤；C．圖像與坐標軸所圍的面積表示拉力做的功重力做的功由動能定理解得選項C正確；B．機械能的增加量等于拉力做的功57J，B錯誤；D．根據(jù)動量定理可得選項D錯誤。故選C。2、A【解析】

A．由于存在質(zhì)量虧損，所以核反應前后質(zhì)量并不守恒，A正確；B．普朗克在研究黑體輻射問題時提出了能量子假說，B錯誤；C．用一束綠光照射某金屬，現(xiàn)把這束綠光的強度減為原來的一半，因為頻率不變，所以仍能發(fā)生光電效應有光電子飛出，C錯誤；D．在光電效應現(xiàn)象中，根據(jù)光電效應方程可知光電子的最大初動能隨入射光頻率的增大而增大，但非成正比關(guān)系，D錯誤。故選A。3、B【解析】

以重物為研究對象，重物受到重力、OA繩的拉力、OB繩的拉力三個力平衡，構(gòu)成矢量三角形，置于幾何圓中如圖：在轉(zhuǎn)動的過程中，OA繩的拉力先增大，轉(zhuǎn)過直徑后開始減小，OB繩的拉力開始處于直徑上，轉(zhuǎn)動后一直減小，B正確，ACD錯誤。故選B。4、D【解析】

A．氫原子從n=4能級躍遷到n=3能級，輻射的光子的能量為此能量比可見光光子的能量小，不可能是可見光光子，故A錯誤；B．從高能級向低能級躍遷時，氫原子一定向外放出能量，故B錯誤；C．氫原子從n=4能級躍遷到n=3能級輻射的光子能量小于從n=3能級躍遷到n=1能級輻射的光子能量，根據(jù)可知從n=3能級躍遷到n=1能級輻射的光子波長小于1884nm，故C錯誤；D．氫原子從n=2能級躍遷到n=1能級輻射的光子的能量值故用該光照射的鉑，能發(fā)生光電效應，故D正確。故選D。5、A【解析】試題分析：根據(jù)hν=Em-波長越大，頻率越小，故Hα的頻率最小，根據(jù)E=hν可知Hα對應的能量最小，根據(jù)hν=Em-En可知Hα對應的前后能級之差最小，A正確；Hα的頻率最小，同一介質(zhì)對應的折射率最小，根據(jù)v=cn可知Hα的傳播速度最大，BC錯誤；【點睛】光的波長越大，頻率越小，同一介質(zhì)對其的折射率越小，光子的能量越小．6、D【解析】

AB．開普勒第三定律，其中k與中心天體有關(guān)，系外行星，宇宙飛船，地球做圓周運動的中心天體均不同，故AB錯誤；C．對宇宙飛船解得故C錯誤；D．對系外行星的近地衛(wèi)星：解得故D正確。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、ADE【解析】

B．由于兩列波在同一介質(zhì)中傳播，因此兩列波傳播速度大小相同，故B錯誤；A．由圖可知，甲波的波長λ1=4cm，乙波的波長λ2=8cm，由v=λf可知，甲波和乙波的頻率之比為2∶1，又甲波的頻率為2Hz，所以乙波的頻率為1Hz，故A正確；C．由于兩列波的頻率不相等，因此兩列波在相遇區(qū)域不會發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，故C錯誤；D．由質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向的關(guān)系可知，兩列波在平衡位置為x=4cm處的質(zhì)點引起的振動都是向下的，根據(jù)疊加原理可知該質(zhì)點的振動方向沿y軸的負方向，故D正確；E．從t=0時刻起再經(jīng)過0.25s，甲波在平衡位置為x=6cm處的位移為零，乙波在平衡位置為x=6cm處的位移也為零，根據(jù)疊加原理可知該質(zhì)點處在平衡位置，故E正確。故選ADE。8、ABD【解析】

A．從a到b等容升壓，根據(jù)可知溫度升高，一定質(zhì)量的理想氣體內(nèi)能決定于氣體的溫度，溫度升高，則內(nèi)能增加，A正確；B．在過程ca中壓強不變，體積減小，所以外界對氣體做功，B正確；C．在過程ab中氣體體積不變，根據(jù)可知，氣體對外界做功為零，C錯誤；D．在過程bc中，屬于等溫變化，氣體膨脹對外做功，而氣體的溫度不變，則內(nèi)能不變；根據(jù)熱力學第一定律可知，氣體從外界吸收熱量，D正確；E．在過程ca中壓強不變，體積減小，所以外界對氣體做功，根據(jù)可知溫度降低，則內(nèi)能減小，根據(jù)熱力學第一定律可知氣體一定放出熱量，E錯誤．9、ABC【解析】

若電場的方向平行于AB向左，小球所受的電場力向左，小球在勻強電場中做勻減速直線運動，到達BD邊時，速度可能為1，所以動能可能為1．故A有可能．若電場的方向平行于AC向上或向下，小球在勻強電場中做類平拋運動，偏轉(zhuǎn)位移最大為，根據(jù)動能定理可知小球的最大動能為：，所以D不可能，C可能；若電場的方向平行于AB向左，小球做勻減速直線運動，若沒有到達BD邊時速度就減為零，則小球會返回到出發(fā)點，速度大小仍為v1，動能為，故B可能．故選ABC．10、BC【解析】

AB．兩球均做平拋運動，豎直方向為自由落體運動。在空中某處相遇則豎直位移y相同。由知二者運動時間t相同，則同時拋出，選項A錯誤，B正確。CD．由題圖知兩球運動至相遇點時，球P的水平位移x大，由知球P的初速度大，選項C正確，D錯誤；故選BC。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、B的距離L不能【解析】

[1]要驗證機械能守恒，就需要求得動能的增加量和重力勢能的減少量，而要知道重力勢能的減少量則還需要測得A、B的距離L。[2]滑塊通過光電門B時，因光電門寬度很小，用這段平均速度代替瞬時速度可得故滑塊和鉤碼組成的系統(tǒng)從A到B動能的增加量為[3]如果導軌不水平，略微傾斜，則實驗過程中滑塊的重力勢能也要發(fā)生變化，因不知道傾角，故不能求得滑塊重力勢能的變化，則不能驗證機械能守恒定律。12、0.75(0.70或者0.73也對)質(zhì)量A【解析】

(1)①[1]小球做單擺運動，經(jīng)過最低點拉力最大，由圖乙可知11.0s到14.0s內(nèi)有4個全振動，該單擺的周期②[2]根據(jù)單擺周期公式可得重力加速度(2)①[3]圖中點對應速度為零的位置，即最高位置，根據(jù)受力分析可得圖中點對應速度最大的位置，即最低點位置，根據(jù)牛頓第二定律可得小球從到的過程中，重力勢能減小量為動能的增加量為要驗證機械能守恒，需滿足解得所以還需要測量的物理量是小球的質(zhì)量②[4]驗證機械能守恒的表達式為故A正確，B、C錯誤；故選A。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)設甲、乙與擋板碰前先達共同速度，則由動量守恒定律得解得v1=1m/s設此時甲的位移x1，則得x1=