湖北省鄂東南省級(jí)示范高中教育教學(xué)改革聯(lián)盟學(xué)校2021-2022學(xué)年高三3月份模擬考試物理試題含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．關(guān)于天然放射現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A．瑪麗居里發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象B．天然放射現(xiàn)象說明原子是可以分割的C．原子序數(shù)大于或等于83的元素都具有放射性D．溫度越高，放射性元素的放射性就越強(qiáng)2．如圖所示，A、B、C、D、E、F、G、H是圓O上的8個(gè)點(diǎn)，圖中虛線均過圓心O點(diǎn)，B和H關(guān)于直徑AE對(duì)稱，且∠HOB=90°，AE⊥CG，M、N關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱．現(xiàn)在M、N兩點(diǎn)放置等量異種點(diǎn)電荷，則下列各點(diǎn)中電勢(shì)和電場(chǎng)強(qiáng)度均相同的是()A．B點(diǎn)和H點(diǎn) B．B點(diǎn)和F點(diǎn)C．H點(diǎn)和D點(diǎn) D．C點(diǎn)和G點(diǎn)3．一列向右傳播的橫波在t=0時(shí)的波形如圖所示，A、B兩質(zhì)點(diǎn)間距為8m，B、C兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置的間距為3m，當(dāng)t=1s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)C恰好通過平衡位置，該波的波速可能為（）A．m/s

B．3m/s

C．5m/s

D．11m/s4．質(zhì)量為、初速度為零的物體，在不同變化的合外力作用下都通過位移．下列各種情況中合外力做功最多的是（）A． B． C． D．5．關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)，平拋運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)，以下說法正確的是A．只有前兩個(gè)是勻變速運(yùn)動(dòng)B．三種運(yùn)動(dòng)，在相等的時(shí)間內(nèi)速度的增量大小相等，方向不同C．三種運(yùn)動(dòng)，在相等的時(shí)間內(nèi)速度的增量相等D．三種運(yùn)動(dòng)在相等的時(shí)間內(nèi)位移的增量相等6．熱核聚變反應(yīng)之一是氘核（）和氚核（）聚變反應(yīng)生成氦核（）和中子。已知的靜止質(zhì)量為2.0136u，的靜止質(zhì)量為3.0150u，的靜止質(zhì)量為4.0015u，中子的靜止質(zhì)量為1.0087u。又有1u相當(dāng)于931.5MeV。則反應(yīng)中釋放的核能約為（）A．4684.1MeV B．4667.0MeV C．17.1MeV D．939.6MeV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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7．以下說法正確的是（）A．某物質(zhì)的密度為ρ，其分子的體積為，分子的質(zhì)量為m，則B．在油膜法粗測(cè)分子直徑的實(shí)驗(yàn)中，把油分子看成球形，是物理學(xué)中的一個(gè)理想化模型，因?yàn)榉肿硬⒉徽娴氖乔蛐蜟．在裝滿水的玻璃杯內(nèi)，可以不斷地輕輕投放一定數(shù)量的大頭針，水也不會(huì)流出，這是由于大頭針填充了水分子間的空隙D．物質(zhì)是由大量分子組成的，在這里的分子是組成物質(zhì)的分子、原子、離子的統(tǒng)稱E.玻璃管裂口放在火上燒熔，它的尖銳處就變圓滑，是因?yàn)槿刍牟Ａг诒砻鎻埩Φ淖饔孟?，表面要收縮到最小的緣故8．如圖所示，兩光滑平行金屬導(dǎo)軌與，其間距為，直導(dǎo)線垂直跨在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，整個(gè)裝置處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。電容器接在、兩端，其電容為，除電路中的電阻外，導(dǎo)軌和直導(dǎo)線的電阻均不計(jì)。現(xiàn)給直導(dǎo)線一初速度，使之向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)電路穩(wěn)定后，直導(dǎo)線以速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，則（）A．電容器兩端的電壓為 B．電阻兩端的電壓為零C．電容器所帶電荷量為 D．直導(dǎo)線所受安培力為9．如圖所示，用同種材料制成的四根相互平行的通電長(zhǎng)直導(dǎo)線（每根導(dǎo)線電阻為）分別置于正方形的四個(gè)頂點(diǎn)上，四根導(dǎo)線都垂直于正方形所在平面。若每根通電直導(dǎo)線單獨(dú)存在時(shí)，通電直導(dǎo)線上的電流與通電直導(dǎo)線上的電流在正方形中心處產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)的大小關(guān)系為，則四根通電導(dǎo)線同時(shí)存在時(shí)，以下選項(xiàng)正確的是（）A．和通電電流都為，和通電電流為都為時(shí)，在點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向水平向左B．通電電流為，通電電流都為時(shí)，在點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向向左下方C．和通電電流都為，通電電流為時(shí)，在點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向向左下方D．通電電流為，通電電流都為時(shí)，在點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向向左上方10．如圖所示，一根不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩兩端分別連接在固定框架上的A、B兩點(diǎn)，細(xì)繩繞過光滑的輕小滑輪，重物懸掛于滑輪下，處于靜止?fàn)顟B(tài)．若緩慢移動(dòng)細(xì)繩的端點(diǎn)，則繩中拉力大小的變化情況是（）A．只將繩的左端移向A′點(diǎn)，拉力變小B．只將繩的左端移向A′點(diǎn)，拉力不變C．只將繩的右端移向B′點(diǎn)，拉力變小D．只將繩的右端移向B′點(diǎn)，拉力變大三、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）某興趣小組為研究一種蠟燭在水中的浮力，設(shè)置了如圖的實(shí)驗(yàn)裝置，透明玻璃管中裝有水，蠟燭用針固定在管的底部，當(dāng)拔出細(xì)針時(shí)，蠟燭能夠上?。疄檠芯肯灎T的運(yùn)動(dòng)情況，采用了智能手機(jī)的頻攝功能，拍攝頻率為10Hz.在實(shí)驗(yàn)過程中拍攝了100多張照片，取開始不久某張照片編號(hào)為0，然后依次編號(hào)，并取出編號(hào)為10的倍數(shù)的照片，使用照片編輯軟件將照片依次排列處理，以照片編號(hào)0的位置為起點(diǎn)，測(cè)量數(shù)據(jù)，最后建立坐標(biāo)系描點(diǎn)作圖，縱坐標(biāo)為位移，橫坐標(biāo)為照片編號(hào)，如圖所示．通過計(jì)算機(jī)擬合發(fā)現(xiàn)各點(diǎn)連線近似于拋物線，則蠟燭上升的加速度為________m/s2（保留2位有效數(shù)字）已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，忽略蠟燭運(yùn)動(dòng)受到的粘滯力，若要求蠟燭受到的浮力，還需要測(cè)量______________．12．（12分）LED燈是一塊電致發(fā)光的半導(dǎo)體材料芯片，其優(yōu)點(diǎn)是體積小、質(zhì)量輕、耗電量低、使用壽命長(zhǎng)、亮度高、熱量低、綠色環(huán)保、安全可靠，我國(guó)已經(jīng)在大力推行使用LED燈具了。某小組同學(xué)找到了幾個(gè)圖甲所示的LED燈泡，準(zhǔn)備描繪LED燈泡的伏安特性曲線，所用器材如下：A．LED燈泡：額定功率0.1W；B．電壓表V：量程0~5V，內(nèi)阻約為100kΩC．電流表A：量程0~300mA，內(nèi)阻約為10ΩD．鋰離子電池：電動(dòng)勢(shì)3.8V、內(nèi)阻很??；E.滑動(dòng)變阻器R：0—50Ω，2A；F.開關(guān)、導(dǎo)線若干。（1）考慮到描繪LED燈泡的伏安特性時(shí)，燈泡兩端電壓應(yīng)從零開始，同時(shí)又要盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差。下列電路中最恰當(dāng)?shù)囊粋€(gè)是_________。A．B．C．D．（2）選擇好正確的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)所測(cè)得的電壓和電流，描繪出該LED燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示，由圖線可知，LED燈泡兩端電壓在2.3V以下時(shí)幾乎處于_________（選填“短路”或“斷路”）狀態(tài)，選LED燈泡的電阻隨其兩端電壓的升高而_________（選填“增大”“減小”或“不變”）。（3）由該LED燈泡的伏安特性曲線可知，若將該LED燈泡與題中所給電源和一阻值約為的電阻串聯(lián)，則該LED燈泡的耗電功率為___________W（保留兩位有效數(shù)字）。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，MN和M′N′為兩豎直放置的平行光滑長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌，兩導(dǎo)軌間的距離為L(zhǎng)。在導(dǎo)軌的下部有垂直于導(dǎo)軌所在平面、方向向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。在導(dǎo)軌的MM′端連接電容為C、擊穿電壓為Ub、正對(duì)面積為S、極板間可認(rèn)為是真空、極板間距為d的平行板電容器。在t＝0時(shí)無初速度地釋放金屬棒ef，金屬棒ef的長(zhǎng)度為L(zhǎng)、質(zhì)量為m、電阻可忽略不計(jì)．假設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，磁場(chǎng)區(qū)域足夠大，金屬棒ef與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，導(dǎo)軌和各接觸處的電阻不計(jì)，電路的電感、空氣的阻力可忽略，已知重力加速度為g。(1)求電容器兩端的電壓達(dá)到擊穿電壓所用的時(shí)間；(2)金屬棒ef下落的過程中，速度逐漸變大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)逐漸變大，電容器極板上的電荷量逐漸增加，兩極板間存儲(chǔ)的電場(chǎng)能也逐漸增加。單位體積內(nèi)所包含的電場(chǎng)能稱為電場(chǎng)的能量密度。已知兩極板間為真空時(shí)平行板電容器的電容大小可表示為C＝。試證明平行板電容器兩極板間的空間內(nèi)的電場(chǎng)能量密度ω與電場(chǎng)強(qiáng)度E的平方成正比，并求出比例系數(shù)(結(jié)果用ε0和數(shù)字的組合表示)。14．（16分）由圓柱體和正方體組成的透明物體的橫截面如圖所示，O表示圓的圓心，圓的半徑OB和正方形BCDO的邊長(zhǎng)均為a。一光線從P點(diǎn)沿PO方向射入橫截面。經(jīng)過AD面恰好發(fā)生全反射，反射后從CD面上與D點(diǎn)距離為的E點(diǎn)射出。光在真空中的傳播速度為c。求：(i)透明物體對(duì)該光的折射率；(ii)該光從P點(diǎn)射入至傳播到E點(diǎn)所用的時(shí)間。15．（12分）如圖所示，垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。紙面內(nèi)有一正方形均勻金屬線框abcd，其邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，每邊電阻為R，ad邊與磁場(chǎng)邊界平行。從ad邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)直至bc邊剛要進(jìn)入的過程中，線框在垂直磁場(chǎng)邊界向左的拉力作用下以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，求：（1）線框中電流I的大小和方向；（2）拉力所做的功W；（3）ab邊產(chǎn)生的焦耳熱Q。

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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解析】

A．貝可勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；B．天然放射現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的，并不是原子可以再分的，故B錯(cuò)誤；C．原子序數(shù)大于或等于83的元素，都具有放射性，原子序數(shù)小于83的元素，有的也具有放射性，故C正確；D．放射性元素的放射性由原子核內(nèi)部因素決定，即與元素的種類有關(guān)，與溫度無關(guān)，故D錯(cuò)誤；故選C。2、D【解析】等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布情況如圖所示，電場(chǎng)線的切線代表電場(chǎng)的方向，疏密程度代表場(chǎng)強(qiáng)的大小，可知電勢(shì)和電場(chǎng)強(qiáng)度相同的點(diǎn)為C點(diǎn)和G點(diǎn)，選項(xiàng)D正確，ABC錯(cuò)誤．點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道等量異種電荷之間的電場(chǎng)線和等勢(shì)面分布，分析要抓住對(duì)稱性，以及電場(chǎng)線的切線代表電場(chǎng)的方向，疏密程度代表場(chǎng)強(qiáng)的大小來進(jìn)行判斷即可．3、C【解析】

由圖讀出波長(zhǎng)λ=8m．波向右傳播，質(zhì)點(diǎn)C恰好通過平衡位置時(shí)，波傳播的最短距離為1m，根據(jù)波形的平移法得：t=（n+1/8）T或（n+5/8）T，n=0，1，2…，，則波速v==（8n+1）m/s或v=（8n+5）m/s；當(dāng)n=0時(shí)：v=1m/s或5m/s，當(dāng)n=1時(shí)：v=9m/s或13m/s，當(dāng)n=2時(shí)：v=17m/s或21m/s，故選C．【點(diǎn)睛】本題的解題關(guān)鍵是運(yùn)用波形平移法，得到時(shí)間與周期的關(guān)系式，得到波速的通項(xiàng)，再研究特殊值．4、C【解析】試題分析：根據(jù)公式可知圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積表示做功多少，故C做功最多，C正確；考點(diǎn)：考查了功的計(jì)算【名師點(diǎn)睛】利用數(shù)學(xué)圖象處理物理問題的方法就是把物理表達(dá)式與圖象結(jié)合起來，根據(jù)圖象中的數(shù)據(jù)求解．5、C【解析】

A．平拋運(yùn)動(dòng)、豎直上拋運(yùn)動(dòng)、斜拋運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)都是僅受重力，加速度為g，方向不變，都是勻變速運(yùn)動(dòng)。故A錯(cuò)誤；

BC．速度增量為△v=g△t，故速度增量相同，故B錯(cuò)誤，C正確；

D．做自由落體運(yùn)動(dòng)的位移增量為△h＝g(t+△t)2?gt2＝gt△t+g△t2，豎直上拋運(yùn)動(dòng)的位移增量為△h′＝v0(t+△t)?g(t+△t)2?vt+gt2=v0△t?gt△t?g△t2兩者不等，故D錯(cuò)誤；

故選C。6、C【解析】

反應(yīng)的質(zhì)量虧損根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程，可得放出的能量為又有解以上各式得所以C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BDE【解析】

A．物質(zhì)密度是宏觀的質(zhì)量與體積的比值，而分子體積、分子質(zhì)量是微觀量，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；B．實(shí)際上，分子有著復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和形狀，并不是理想的球形，B選項(xiàng)正確；C．在裝滿水的玻璃杯內(nèi)，可以輕輕投放一定數(shù)量的大頭針，而水不會(huì)流出是由于表面張力的作用，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；D．物理學(xué)中的分子是指分子、原子、離子等的統(tǒng)稱，D選項(xiàng)正確；E．玻璃管裂口放在火焰上燒熔后，成了液態(tài)，由于表面張力使得它的尖端變圓，E項(xiàng)正確。故選BDE。8、ABC【解析】

AB．當(dāng)直導(dǎo)線勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，直導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為電路穩(wěn)定后，電容器兩極板間的電壓電容器既不充電也不放電，電路中無電流，電阻兩端無電壓，故A、B正確；C．電容器所帶電荷量為故C正確；D．電路穩(wěn)定后，直導(dǎo)線中無電流，根據(jù)可知直導(dǎo)線不受安培力，故D錯(cuò)誤；故選ABC。9、AD【解析】

A.當(dāng)四根導(dǎo)線同時(shí)存在時(shí)，根據(jù)安培定則可知，四根導(dǎo)線在點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)方向分別為：導(dǎo)線產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿方向；導(dǎo)線產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿；導(dǎo)線產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿；導(dǎo)線產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿；根據(jù)平行四邊形定則可知：和通電電流都為，和通電流都為時(shí)，在點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向水平向左，故A正確；B.通電電流為，通電電流都為時(shí)，在點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向向左下方，故B錯(cuò)誤；C.和通電電流都為，通電電流為時(shí)，在點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向向左下方，故C錯(cuò)誤；D.通電電流為，通電電流都為時(shí)，在點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向向左上方，D正確。故選：AD。10、BD【解析】

設(shè)細(xì)繩長(zhǎng)為L(zhǎng)，AB兩點(diǎn)間的水平距離為x，繩與豎直方向的夾角為θ，則由圖可得：設(shè)繩中拉力為F，對(duì)滑輪與繩的結(jié)點(diǎn)處受力分析，由平衡知識(shí)可得：解得：AB.只將繩的左端移向A′點(diǎn)，L、x均不變，拉力不變；故A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；CD.只將繩的右端移向B′點(diǎn)，L不變、x變大，拉力變大；故C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。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、或蠟燭的質(zhì)量m【解析】

(1)由圖可知，，，，，，根據(jù)逐差法可知：，其中，代入數(shù)可得，a=0.014m/s2；(2)根據(jù)牛頓第二定律可知：，所以還要測(cè)蠟燭的質(zhì)量m．12、D斷路減小0.024（0.023—0.025均給分）【解析】

（1）要求電流電壓從零開始，所以電路應(yīng)該用分壓電路，且由于電壓表的內(nèi)阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于待測(cè)電阻的阻值，所以應(yīng)該用電流表外接法，所以電路結(jié)構(gòu)選D；（2）在2.3V以下時(shí)電路中電流為零，可以認(rèn)為電路斷路，從圖像上可以看出LED燈泡的電阻隨其兩端電壓的升高而減小。（3）將該LED燈泡與題中所給電源和一阻值約為的電阻串聯(lián)，設(shè)燈泡兩端的電壓為U，流過燈泡的電流為I，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，整理得：，在I-U圖像上畫出此函數(shù)，如圖所示：圖像的交點(diǎn)即為燈泡的工作電壓和電流，此時(shí)的電壓為3.05V，電流為8mA，所以LED燈泡的耗電功率為四、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、(1)(2)ε0，證明見解析【解析】

本題為“單棒＋電容器＋導(dǎo)軌模型”，可以根據(jù)牛頓第二定律，使用“微元法”對(duì)棒列方程求解。（1）在電容器兩端電壓達(dá)到擊穿電壓前，設(shè)任意時(shí)刻t，流過金屬棒的電流為i，由牛頓第二定律知