2022年湖北荊州中學(xué)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(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)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(nèi)，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(jié)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，用不可伸長的輕質(zhì)細(xì)線a、b懸掛一小球，小球靜止時，繩a、繩b與水平方向的夾角均為，繩b的拉力大小為F1。現(xiàn)將繩a剪斷，剪斷后瞬間繩b的拉力大小為F2，則F1:F2為（）A．1:1 B．1:2 C．2:1 D．2、如圖所示，三條平行等間距的虛線表示電場中的三個等勢面，電勢分別為10V、20V、30V，實線是一帶電粒子（不計重力）在該區(qū)域內(nèi)的運動軌跡，a、b、c是軌跡上的三個點，下列說法正確的是（）A．粒子在三點所受的電場力不相等B．粒子必先過a，再到b，然后到cC．粒子在三點所具有的動能大小關(guān)系為Ekb＞Eka＞EkcD．粒子在三點的電勢能大小關(guān)系為Epc＜Epa＜Epb3、如圖所示，輕彈簧的一端固定在地面上，另一端固定一質(zhì)量不為零的托盤，在托盤上放置一小物塊，系統(tǒng)靜止時彈簧頂端位于B點（未標(biāo)出）。現(xiàn)對小物塊施加以豎直向上的力F，小物塊由靜止開始做勻加速直線運動。以彈簧處于原長時，其頂端所在的位置為坐標(biāo)原點，豎直向下為正方向，建立坐標(biāo)軸。在物塊與托盤脫離前，下列能正確反映力F的大小隨小物塊位置坐標(biāo)x變化的圖像是（）A． B． C． D．4、如圖所示，內(nèi)壁光滑的圓管形軌道豎直放置在光滑水平地面上，且恰好處在兩固定光滑擋板M、N之間，圓軌道半徑為1m，其質(zhì)量為1kg，一質(zhì)量也為1kg的小球（視為質(zhì)點）能在管內(nèi)運動，管的內(nèi)徑可不計。當(dāng)小球運動到軌道最高點時，圓軌道對地面的壓力剛好為零，取g＝10m/s2。則小球運動到最低點時對軌道的壓力大小為A．70N B．50N C．30N D．10N5、下列說法正確的是（）A．某放射性物質(zhì)的質(zhì)量越大，其半衰期越大B．β衰變所釋放出的電子來自原子的核外電子C．在α、β、這三種射線中，α射線的穿透能力最強(qiáng)，射線的電離能力最強(qiáng)D．原子處于較高能級時會自發(fā)地向低能級躍遷，躍遷時以光子的形式放出能量6、利用示波器可以顯示輸入信號的波形，單匝正方形金屬線框abed處在勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)以線圈平面內(nèi)某虛線為軸勻速轉(zhuǎn)動時，線圈內(nèi)產(chǎn)生的電流隨時間的變化關(guān)系如圖甲所示。則在四個選項所示的情景中，無論從線圈平面處于哪個位置開始計時，都不可能產(chǎn)生該電流的是（）A．B．C．D．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，豎直平面內(nèi)有一光滑圓環(huán)，圓心為O，OA連線水平，AB為固定在A、B兩點間的光滑直桿，在直桿和圓環(huán)上分別套著一個相同的小球M、N．先后兩達(dá)讓小球M、N以角速度ω和2ω隨圓環(huán)一起繞豎直直徑BD做勻速圓周運動．則A．小球M第二次的位置比第一次時離A點近B．小球M第二次的位置比第一次時離B點近C．小球N第二次的豎直位置比第一次時高D．小球N第二次的豎直位置比第一次時低8、多年前在日本本州島附近海域曾發(fā)生里氏9.0級地震，地震和海嘯引發(fā)福島第一核電站放射性物質(zhì)泄漏，其中放射性物質(zhì)碘131的衰變方程為。根據(jù)有關(guān)放射性知識，下列說法正確的是（）A．粒子為B．若生成的處于激發(fā)態(tài)，它會放出穿透能力最強(qiáng)的射線C．的半衰期大約是8天，取碘原子核，經(jīng)8天后就只剩下碘原子核了D．中有53個質(zhì)子和78個核子9、如圖所示，粗糙絕緣的水平面附近存在一平行于水平面的電場，其中某一區(qū)域的電場線與x軸平行，在x軸上的電勢φ與坐標(biāo)x的關(guān)系如圖中曲線所示，曲線過（0.1，4.5）和（0.15，3）兩點，圖中虛線為該曲線過點（0.15，3）的切線?，F(xiàn)有一質(zhì)量為0.20kg、電荷量為＋2.0×10－8C的滑塊P（可視為質(zhì)點），從x＝0.10m處由靜止釋放，其與水平面的動摩擦因數(shù)為0.02，取重力加速度g＝10m/s2。則下列說法中正確的是（）A．滑塊P運動過程中的電勢能逐漸減小B．滑塊P運動過程中的加速度逐漸增大C．x＝0.15m處的電場強(qiáng)度大小為2.0×106N/CD．滑塊P運動的最大速度為0.5m/s10、如圖所示，實線是一列簡諧橫波t=0時刻的波形圖，虛線是0.2s時的波形圖，下列說法正確的是（）A．該波的波長為4mB．若波向右傳播，x=1m的質(zhì)點0時刻正在向x軸方向運動C．t=0.2s時，x=3m處的質(zhì)點的加速度最大且方向沿y軸負(fù)方向D．若波向左傳播，0~0.2s時間內(nèi)它傳播的最小距離為3mE.若波向右傳播，它的最大周期為0.8s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）課外興趣小組在一次拆裝晶體管收音機(jī)的過程中，發(fā)現(xiàn)一只發(fā)光二極管，同學(xué)們決定測繪這只二極管的伏安特性曲線。(1)由于不能準(zhǔn)確知道二極管的正負(fù)極，同學(xué)們用多用電表的歐姆擋對其進(jìn)行側(cè)量，當(dāng)紅表筆接A端、黑表筆同時接B端時，指針幾乎不偏轉(zhuǎn)，則可以判斷二極管的正極是_______端(2)選用下列器材設(shè)計電路并測繪該二極管的伏安特性曲線，要求準(zhǔn)確測出二極管兩端的電壓和電流。有以下器材可供選擇：A．二極管RxB．電源電壓E＝4V(內(nèi)電阻可以忽略)C．電流表A1(量程0～50mA，內(nèi)阻為r1＝0.5Ω)D．電流表A2(量程0～0.5A，內(nèi)阻為r2＝1Ω)E.電壓表V(量程0～15V，內(nèi)阻約2500Ω)F.滑動變阻器R1(最大阻值20Ω)C．滑動變阻器R2(最大阻值1000Ω)H.定值電阻R3＝7ΩI.開關(guān)、導(dǎo)線若干實驗過程中滑動變限器應(yīng)選___________(填“F”或“G”)，在虛線框中畫出電路圖_______(填寫好儀器符號)(3)假設(shè)接入電路中電表的讀數(shù)：電流表A1讀數(shù)為I1，電流表A2讀數(shù)為I2，則二極管兩瑞電壓的表達(dá)式為__________(用題中所給的字母表示)。(4)同學(xué)們用實驗方法測得二極管兩端的電壓U和通過它的電流I的一系列數(shù)據(jù)，并作出I－U曲線如圖乙所示。(5)若二極管的最佳工作電壓為2.5V，現(xiàn)用5.0V的穩(wěn)壓電源(不計內(nèi)限)供電，則需要在電路中串聯(lián)一個電限R才能使其處于最佳工作狀態(tài)，請根據(jù)所畫出的二極管的伏安特性曲線進(jìn)行分析，申聯(lián)的電阻R的阻值為_______________Ω(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)12．（12分）某小組在“用單擺測定重力加速度”的實驗中進(jìn)行了如下的操作：(1)某同學(xué)組裝好單擺后在擺球自然懸垂的情況下，用毫米刻度尺測量從懸點到擺球上端的長度L=0.9997m，如圖甲所示，再用游標(biāo)卡尺測量擺球直徑，結(jié)果如圖乙所示，則該擺球的直徑為_______mm，單搖擺長為_______m(2)小組成員在實驗過程中有如下說法，其中正確的是_____(填正確答案標(biāo)號)A．測量周期時，從擺球經(jīng)過平衡位置計時誤差最小B．實驗中誤將49次全振動記為50次，則重力加速度的測量值偏大C．質(zhì)量相同、體積不同的擺球，選用體積較大的進(jìn)行實驗，測得的重力加速度誤差較小四、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）如圖所示為回旋加速器的結(jié)構(gòu)示意圖，勻強(qiáng)磁場的方向垂直于半圓型且中空的金屬盒D1和D2，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，金屬盒的半徑為R，兩盒之間有一狹縫，其間距為d，且R?d，兩盒間電壓為U。A處的粒子源可釋放初速度不計的帶電粒子，粒子在兩盒之間被加速后進(jìn)入D1盒中，經(jīng)半個圓周之后再次到達(dá)兩盒間的狹縫。通過電源正負(fù)極的交替變化，可使帶電粒子經(jīng)兩盒間電場多次加速后獲得足夠高的能量。已知帶電粒子的質(zhì)量為m、電荷量為+q。(1)不考慮加速過程中的相對論效應(yīng)和重力的影響。①求粒子可獲得的最大動能Ekm；②若粒子第1次進(jìn)入D1盒在其中的軌道半徑為r1，粒子第2次進(jìn)入D1盒在其中的軌道半徑為r2，求r1與r2之比；③求粒子在電場中加速的總時間t1與粒子在D形盒中回旋的總時間t2的比值，并由此分析：計算粒子在回旋加速器中運動的時間時，t1與t2哪個可以忽略？（假設(shè)粒子在電場中的加速次數(shù)等于在磁場中回旋半周的次數(shù)）；(2)實驗發(fā)現(xiàn)：通過該回旋加速器加速的帶電粒子能量達(dá)到25~30MeV后，就很難再加速了。這是由于速度足夠大時，相對論效應(yīng)開始顯現(xiàn)，粒子的質(zhì)量隨著速度的增加而增大。結(jié)合這一現(xiàn)象，分析在粒子獲得較高能量后，為何加速器不能繼續(xù)使粒子加速了。14．（16分）如圖所示，間距為l1的平行金屬導(dǎo)軌由光滑的傾斜部分和足夠長的水平部分平滑連接而成，右端接有阻值為R的電阻c，矩形區(qū)域MNPQ中有寬為l2、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場，邊界MN到傾斜導(dǎo)軌底端的距離為s1。在傾斜導(dǎo)軌同一高度h處放置兩根細(xì)金屬棒a和b，由靜止先后釋放a、b，a離開磁場時b恰好進(jìn)入磁場，a在離開磁場后繼續(xù)運動的距離為s2后停止。a、b質(zhì)量均為m，電阻均為R，與水平導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)均為μ，與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好。導(dǎo)軌電阻不計，重力加速度為g。求：（1）a棒運動過程中兩端的最大電壓；（2）整個運動過程中b棒所產(chǎn)生的電熱；（3）整個運動過程中通過b棒的電荷量。15．（12分）如圖a所示是常見的飲水機(jī)的壓水器，他可以簡化為圖b所示的模型，上面氣囊的體積為V1=0.5L，擠壓時可以把氣囊中的氣體全部擠入下方橫截面積為S=0.05m2的水桶中，隨下方氣體壓強(qiáng)增大，桶中的液體會從細(xì)管中流出，已知在擠壓氣囊過程中，氣體的溫度始終不變，略去細(xì)管的體積及桶口連接處的體積，已知外部大氣壓為P0=105Pa，水的密度為ρ=103kg/m3，重力加速度為g=10m/s2，某次使用過程時，桶內(nèi)氣體體積為V2=12.5L，擠壓氣囊一下后，桶內(nèi)的水恰好上升到出水口處，認(rèn)為每次擠壓都能使氣囊中的氣體全部擠入桶中，則①桶中液面離出水口多高？②至少擠壓多少次才能從桶內(nèi)流出體積為V3=2.5L的水？

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】

小球靜止時，繩a、繩b與水平方向的夾角均為，根據(jù)題意可知，此時繩b的拉力大小和繩a拉力大小相等，根據(jù)幾何關(guān)系可知將繩a剪斷，剪斷后瞬間繩b的拉力大小與重力沿繩方向的分力大小相等故故C正確ABD錯誤。故選C。2、D【解析】

A．因表示電場中三個等勢面的三條虛線是平行且等間距的，由此可判斷電場是勻強(qiáng)電場，所以帶電粒子在電場中各點受到的電場力相等。選項A錯誤。B．由題中的圖可知，電場的方向是向上的，帶負(fù)電的粒子將受到向下的電場力作用，帶負(fù)電的粒子無論是依次沿a、b、c運動，還是依次沿c、b、a運動，都會的到如圖的軌跡。選項B錯誤。CD．帶負(fù)電的粒子在電場中運動時，存在電勢能與動能之間的互化，由題意和圖可知，在b點時的電勢能最大，在c點的電勢能最小，可判斷在c點的動能最大，在b點的動能最小。選項C錯誤，D正確。3、B【解析】

根據(jù)有可知F隨著x增大而減??；由于以彈簧處于原長時，其頂端所在的位置為坐標(biāo)原點，當(dāng)F=m(a+g)時，物塊與彈簧脫離，初始時刻F=ma>0故B正確。故選B。4、A【解析】

抓住小球運動到最高點時，圓軌道對地面的壓力為零，求出最高點的速度，根據(jù)動能定理求出小球在最低點的速度，從而結(jié)合牛頓第二定律求出軌道對小球的支持力，根據(jù)牛頓第三定律得出小球?qū)A軌道的最大壓力．【詳解】當(dāng)小球運動到最高點時速度最小，此時圓軌道對地面的壓力為零，可知小球?qū)A軌道的彈力等于圓軌道的重力，根據(jù)牛頓第二定律得，mg+N=m，N=mg，解得最高點的速度v1=；小球從最高點到最低點，根據(jù)動能定理得，mg?2R=，解得v2=；根據(jù)牛頓第二定律得，N′?mg=m，聯(lián)立解得N′=7mg=70N，根據(jù)牛頓第三定律，小球?qū)壍赖淖畲髩毫′=7mg=70N，故A正確，BCD錯誤；故選：A.5、D【解析】

A．半衰期和物體的質(zhì)量無關(guān)，故A錯誤；B．β衰變的本質(zhì)是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€質(zhì)子和一個電子，所以β衰變中釋放出的電子來源于原子核，故B錯誤；C．在α、β、這三種射線中，α射線的電離能力最強(qiáng)，射線的穿透能力最強(qiáng)，故C錯誤；D．根據(jù)波爾的原子躍遷理論，原子處于較高能級時會自發(fā)地向低能級躍遷，躍遷時以光子的形式放出能量，故D正確。故選D。6、A【解析】

A．當(dāng)以線圈平面內(nèi)某虛線為軸勻速轉(zhuǎn)動時，線圈中的磁通量始終不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故A不可能產(chǎn)生該電流，故A符合題意；BCD．三圖中線圈繞垂直于磁場方向的軸轉(zhuǎn)動，磁通量發(fā)生變化，根據(jù)交變電流的產(chǎn)生原理可知，三者均產(chǎn)生示波器中的正弦式交變電流，故BCD不符合題意。故選A。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、BC【解析】

設(shè)AB與豎直方向夾角為θ，則mgtan450=mω2r，則當(dāng)ω變?yōu)?ω時，r變?yōu)樵瓉淼?/4，則小球M第二次的位置比第一次時離A點遠(yuǎn)，離B點近，選項A錯誤，B正確；對放在N點的小球：mgtanα=mω2Rsinα，則，則當(dāng)ω越大，α越大，物體的位置越高，故選項C正確，D錯誤；故選BC。8、BC【解析】

A．根據(jù)衰變過程中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，粒子為粒子，故A錯誤；B．若生成的處于激發(fā)態(tài)，還會放出射線，射線的穿透能力最強(qiáng)，故B正確；C．半衰期是一個統(tǒng)計規(guī)律，指的是有一半原子核發(fā)生衰變所需要的時間，只對大量的原子核適用，對少數(shù)原子核是不適用的，所以若取碘原子核，經(jīng)8天后就只剩下碘原子核了，故C正確；D．中有53個質(zhì)子，131表示質(zhì)量數(shù)（核子數(shù)），故D錯誤。故選BC。9、AC【解析】

A．在φ-x圖像中，圖線的斜率表示電場強(qiáng)度，由圖可知，滑塊P運動過程中，電場方向不變，電場力始終做正功，則電勢能逐漸減小，故A正確；BC．由A可知，圖線的斜率表示電場強(qiáng)度，處的場強(qiáng)為則此時的電場力大小為滑動摩擦力大小為此時電場力與滑動摩擦力大小相等，由圖可知圖線斜率逐漸減小，故在之前，電場力大于摩擦力，滑塊做加速運動，加速度逐漸減小，在之后，電場力小于摩擦力，做減速運動，加速度逐漸增大，故B錯誤，C正確；D．滑塊加速度為零時，速度最大，由BC選項可知，在時，電場力和摩擦力大小相等，加速度為零，此時滑塊的速度最大，根據(jù)動能定理得由圖可知處和處的電勢差大約為，代入解得最大速度大約為，故D錯誤。故選AC。10、ADE【解析】

A．根據(jù)圖像可知波長，A正確；B．若波向右傳播，質(zhì)點不隨波遷移，根據(jù)同側(cè)法可知處的質(zhì)點0時刻向軸正方向運動，B錯誤；C．t=0.2s時，x=3m處的質(zhì)點的加速度最大且方向沿y軸正方向，C錯誤；D．若波向左傳播，0~0.2s時間內(nèi)根據(jù)圖像可知圖中波峰的移動的最小距離為3m，則它傳播的最小距離為3m，D正確；E．若波向右傳播，經(jīng)過時（n=1，2，3…）解得（n=1，2，3…）當(dāng)時，最大周期為，E正確。故選ADE。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、AF119【解析】

(1)[1]當(dāng)紅表筆接端、黑表筆同時接端時，指針幾乎不偏轉(zhuǎn)，說明電阻很大，二極管反向截止，根據(jù)歐姆表的工作原理可知，黑表筆應(yīng)與歐姆表內(nèi)部電池的正極相連，由二極管的單向?qū)щ娦钥芍藨?yīng)是二極管的正極；(2)[2]由圖乙可知，實驗中要求電壓從零開始調(diào)節(jié)，故滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法；所以滑動變阻器應(yīng)選阻值小的，即滑動變限器應(yīng)選F；[3]在測量正向加電壓的伏安特性曲線時，實驗中最大電壓約為3V，所以電壓表V(量程0～15V，內(nèi)阻約2500Ω)不符合題意，故需要電流表A2(量程0～0.5A，內(nèi)阻為)與定值電阻串聯(lián)改裝成量程為二極管兩端的電壓在3V以內(nèi)，電流在40mA以內(nèi)，電流表應(yīng)選用電流表A1(量程0～50mA，內(nèi)阻為)；因二極管的正向電阻較小，故采用電流表外接法，同時二極管正極應(yīng)接電源正極；因?qū)嶒炛幸箅妷簭牧汩_始調(diào)節(jié)，故滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，所以電路圖為(3)[4]根據(jù)電路結(jié)構(gòu)特點可得解得二極管兩瑞電壓的表達(dá)式為(5)[5]二極管的最佳工作電壓為2.5V，現(xiàn)用5.0V的穩(wěn)壓電源(不計內(nèi)限)供電，根據(jù)圖乙可知在電路中電流為21mA，根據(jù)歐姆定律和電路結(jié)構(gòu)可得申聯(lián)的電阻的阻值為12、9.61.0045AB【解析】

(1)[1][2]．由游標(biāo)尺的“0”刻線在主尺上的位置讀出擺球直徑的整毫米數(shù)為9mm，游標(biāo)尺中第6條刻度線與主尺刻度線對齊，所以擺球的直徑d=9mm+6×0.1mm=9.6mm，單擺擺長為（0.9997+0.0048）m=1.0045m。(2)[3]．單擺擺球經(jīng)過平衡位置時的速度最大，經(jīng)過最大位移處的速度為0，在平衡位置計時誤差最小，A項正確；實驗中將49次全振動記成50次全振動，測得的周期偏小，則重力加速度的測量值偏大，B項正確；擺球體積較大，空氣阻力也大，不利于提高測量的精確度，C項錯誤。故選AB。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）①；②