2021-2022学年湖北省武汉市第二中学高三第二次调研物理试卷含解析

1、2021-2022学年高考物理模拟试卷注意事项1考生要认真填写考场号和座位序号。2试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、雷击，指打雷时电流通过人、畜、树木、建筑物等而造成杀伤或破坏，其中一种雷击是带电的云层与大地上某点之间发生迅猛的放电现象，叫做“直击雷”。若某次发生“直击雷”前瞬间，带电云层到地面的距离为干米，云层与地面之间的电压为千伏，则此时

2、云层与地面间电场（视为匀强电场）的电场强度大小为（）ABCD2、1933年至1934年间科学家用粒子轰击铝箔时，发生的核反应方程为，反应生成物可以像天然放射性元素一样发生衰变，核反应方程为。其中为中微子，为正电子。则下列说法正确的是（）A当温度、压强等条件变化时，放射性元素的半衰期随之变化B中微子的质量数A0，电荷数Z2C正电子产生的原因可能是核外电子转变成的D两个质子和两个中子结合成一个粒子，则两个质子与两个中子的质量之和大于粒子的质量3、一定质量的理想气体，其状态变化的P-T图像如图所示。气体在由状态1变化到状态2的过程中，下列说法正确的是A分子热运动的平均速率增大B分子热运动的平均速率减

3、小C单位体积内分子数增多D单位面积、单位时间内撞击器壁的分子数增多4、如图所示，图中曲线为两段完全相同的六分之一圆弧连接而成的金属线框（金属线框处于纸面内），每段圆弧的长度均为L，固定于垂直纸面向外、大小为B的匀强磁场中。若给金属线框通以由A到C、大小为I的恒定电流，则金属线框所受安培力的大小和方向为（）AILB，垂直于AC向左B2ILB，垂直于AC向右C，垂直于AC向左D，垂直于AC向左5、两辆汽车a、b在两条平行的直道上行驶。t=0时两车并排在同一位置，之后它们运动的v-t图像如图所示。下列说法正确的是（）A汽车a在10s末向反方向运动B汽车b一直在物体a的前面C5s到10s两车的平均速度

4、相等D10s末两车相距最近6、水平地面上的物体由静止开始竖直向上运动，在运动过程中，物体的动能Ek与位移x的关系图像如图所示，则满足机械能守恒的阶段是（ ）A0hBh2hC2h3hD3h5h二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、有一堆砂子在水平面上堆成圆锥形，稳定时底角为，如图所示如果视每粒砂子完全相同，砂子与砂子之间，砂子与地面之间的动摩擦因数均为，砂子之间的最大静摩擦力可近似认为与滑动摩擦力相等，以下说法正确的是（）A砂堆稳定时，砂堆底面受到地面的摩擦力一定为零B砂

5、堆稳定时，只有形成严格规则的圆锥，底面受到地面的摩擦力才为零C砂堆稳定时形成的圆锥的底角最大值满足tan max D砂堆稳定时形成的圆锥的底角最大值满足cos max 8、某同学为了研究物体下落的过程的特点，设计了如下实验，将两本书AB从高楼楼顶放手让其落下，两本书下落过程中没有翻转和分离，由于受到空气阻力的影响，其图像如图所示，虚线在P点与速度图线相切，已知，由图可知（）A时A处于超重状态B下落过程中AB的机械能守恒C时AB的加速度大小为D02s内AB机械能减少量大于96J9、下列说法正确的是_。A分子间距离减小时，分子势能一定增大B单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔C在绝热压缩

6、和等温压缩过程中，气体内能均不变D热量不能自发地从低温物体传到高温物体E.当人们感到干燥时，空气的相对湿度较小10、如图（a）所示，位于、两点处的两波源相距，在、两点间连线上有一点，。时，两波源同时开始振动，振动图象均如图（b）所示，产生的两列横波沿连线相向传播，波在间的均匀介质中传播的速度为。下列说法正确的是（） A两波源产生的横波的波长B时，点处的波源产生的第一个波峰到达点C点的振动是减弱的D在内，点运动的路程为E.、两点间（除、两点外）振幅为的质点有5个三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11（6分）某实验小组成员用如图所示的装置做“探

7、究弹力与弹簧伸长关系”的实验（1）将弹簧悬挂在支架上，弹簧上端刚好与竖直刻度尺的零刻度对齐，当弹簧下端挂上一个钩码且处于静止时，弹簧下端的指针指在刻度尺上的位置如图1所示，此时弹簧的长度为l1_cm. （2）对于实验中的操作，下列说法正确的是_A测量弹簧原长时，需要把弹簧水平放稳后进行测量读数B挂钩上挂的钩码越多，实验误差越小C弹簧的自重不会影响弹簧的劲度系数测量D由于弹簧的自重，会使测量的劲度系数有一定的误差（3）在弹簧弹性限度内，改变弹簧下端所挂钩码的个数，同时测出对应弹簧的长度，已知每个钩码的质量为50g，在m-l坐标系中描点作图如图2所示，当地的重力加速度g取9.80m/s2，则由图象

8、可以得到弹簧的劲度系数k_N/m(结果保留三位有效数字)12（12分）某物理实验小组利用实验室提供的器材测定电压表V1的内阻，可选用的器材如下：A待测电压表V1：量程3V，内阻约3kB电压表V2：量程15V，内阻约21kC电流表A：量程3A，内阻约11D定值电阻R1：21kE滑动变阻器R1：1211F滑动变阻器R2：12kG电源E：电动势约为12V，内阻忽略不计H开关、导线若干（1）现用多用电表测电压表V1的内阻，选择倍率“111”挡，其它操作无误，多用电表表盘示数如图所示，则电压表V1的内阻约为 （2）为了准确测量电压表V1的内阻，两位同学根据上述实验器材分别设计了如图甲和乙两个测量电路，你

9、认为 （选填“甲”或“乙”）更合理，并在实物图中用笔画线代替导线将电路图补充完整（3）该实验中滑动变阻器应该选用 （选填“R1”或“R2”）（4）用已知量R1和V1、V2的示数U1、U2来表示电压表V1的内阻RV1= 四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13（10分）如图所示，横截面积均为S，内壁光滑的导热气缸A、BA水平、B竖直放置，A内气柱的长为2L，D为B中可自由移动的轻活塞，轻活塞质量不计A、B之间由一段容积可忽略的细管相连，A气缸中细管口处有一单向小阀门C，A中气体不能进入B中，当B中气体压强大于A中气体压强时

10、，阀门C开启，B内气体进入A中大气压为P0，初始时气体温度均为27，A中气体压强为1.5P0，B中活塞D离气缸底部的距离为3L现向D上缓慢添加沙子，最后沙子的质量为求：(i)活塞D稳定后B中剩余气体与原有气体的质量之比；(ii)同时对两气缸加热，使活塞D再回到初始位置，则此时气缸B内的温度为多少?14（16分）在电磁感应现象中，感应电动势分为动生电动势和感生电动势两种。产生感应电动势的那部分导体就相当于“电源”，在“电源”内部非静电力做功将其它形式的能转化为电能。(1)利用图甲所示的电路可以产生动生电动势。设匀强磁场的磁感应强度为B，金属棒ab的长度为L，在外力作用下以速度v水平向右匀速运动。

11、此时金属棒中电子所受洛仑兹力f沿棒方向的分力f1即为“电源”内部的非静电力。设电子的电荷量为e，求电子从棒的一端运动到另一端的过程中f1做的功。(2)均匀变化的磁场会在空间激发感生电场，该电场为涡旋电场，其电场线是一系列同心圆，单个圆上的电场强度大小处处相等，如图乙所示。在某均匀变化的磁场中，将一个半径为r的金属圆环置于相同半径的电场线位置处。从圆环的两端点a、b引出两根导线，与阻值为R的电阻和内阻不计的电流表串接起来，如图丙所示。金属圆环的电阻为R0，圆环两端点a、b间的距离可忽略不计，除金属圆环外其他部分均在磁场外。此时金属圆环中的自由电子受到的感生电场力F即为非静电力。若电路中电流表显示

12、的示数为I，电子的电荷量为e，求a.金属环中感应电动势E感大小；b.金属圆环中自由电子受到的感生电场力F的大小。(3)直流电动机的工作原理可以简化为如图丁所示的情景。在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，两根光滑平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内，相距为L，电阻不计。电阻为R的金属杆ab垂直于MN、PQ放在轨道上，与轨道接触良好。轨道端点MP间接有内阻不计、电动势为E的直流电源。杆ab的中点O用水平绳系一个静置在地面上、质量为m的物块，最初细绳处于伸直状态（细绳足够长）。闭合电键S后，杆ab拉着物块由静止开始做加速运动。由于杆ab切割磁感线，因而产生感应电动势E，且E同电路中的电流方向相反

13、，称为反电动势，这时电路中的总电动势等于直流电源电动势E和反电动势E之差。a.请分析杆ab在加速的过程中所受安培力F如何变化，并求杆的最终速度vm；b.当电路中的电流为I时，请证明电源的电能转化为机械能的功率为。15（12分）如图，空间有一竖直向下沿x轴方向的静电场，电场的场强大小按Ekx分布(x是轴上某点到O点的距离)，x轴上，有一长为L的绝缘细线连接A、B两个小球，两球质量均为m，B球带负电，带电量为 q，A球距O点的距离为L。两球现处于静止状态，不计两球之间的静电力作用。(1)求A球的带电量qA；(2)将A、B间细线剪断，描述B球的运动情况，并分析说明理由；(3)剪断细线后，求B球的最大

14、速度vm参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、A【解析】根据U=Ed得选项A正确，BCD错误。故选A。2、D【解析】A原子核的衰变是由原子核内部因素决定的，与外界环境无关，因此半衰期不发生变化；故A错误；B根据质量数守恒可得中微子的质量数A=3030=0电荷数Z=15141=0可知中微子的质量数A=0，电荷数Z=0，故B错误；C根据该衰变的本质可知，正电子是由于质子衰变产生的，故C错误；D两个质子和两个中子结合成一个粒子的过程中释放核能，根据质能方程可知质子与中子的质量之和一定大于粒子的质量，故D正确。故选D。3、A

15、【解析】本题考查分子动理论。【详解】AB温度是分子热运动平均动能的标志，温度升高，分子热运动平均动能增加，分子热运动的平均速率增大，A正确，B错误；C由理想气体状态方程，温度升高，压强变小，体积变大，单位体积内分子数减少，C错误；D温度升高，分子热运动的平均速率增大，压强却减小了，故单位面积，单位时间内撞击壁的分子数减少，D错误；故选A。4、D【解析】由左手定则可知，导线所受安培力垂直于AC向左；设圆弧半径为R，则解得则所受安培力 故选D。5、B【解析】A汽车a的速度一直为正值，则10s末没有反方向运动，选项A错误；B因v-t图像的面积等于位移，由图可知，b的位移一直大于a，即汽车b一直在物体

16、a的前面，选项B正确；C由图像可知，5s到10s两车的位移不相等，则平均速度不相等，选项C错误；D由图像可知8-12s时间内，a的速度大于b，两车逐渐靠近，则12s末两车相距最近，选项D错误；故选B。6、C【解析】0-h阶段，动能增加量为2mgh，重力势能的增加量为mgh，所以机械能增加了3mgh；h-2h阶段，动能不变，重力势能增加mgh，所以机械能不守恒；2h-3h阶段，重力势能增加mgh，动能减小mgh，所以机械能守恒；3h-5h阶段，重力势能增加2mgh，动能减小mgh，机械能增加，ABD错误，不符合题意；C正确，符合题意。故选C。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在

17、每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、AC【解析】AB、把所有沙子看成一个整体，对整体受力分析，由水平方向合力为零可得，砂子稳定时，砂堆底面受到地面的摩擦力一定为零，与形状无关，故A正确，B错误；C、取斜面上的一粒质量为m的沙子，若沙子恰好平衡，倾角最大，沙子受力平衡，对沙子受力分析，根据平衡条件得：mgsin=mgcos解得：tan=所以max=arctan，故C正确，D错误故选AC8、CD【解析】A根据图象的斜率表示加速度，知时A的加速度为正，方向向下，则A处于失重状态，A错误；B由于空气阻力对AB做功，则AB的机械能

18、不守恒，B错误；C根据图象的斜率表示加速度，时AB的加速度大小为选项C正确；D02s内AB下落的高度AB重力势能减少量动能增加量则AB机械能减少量选项D正确。故选CD。9、BDE【解析】A分子间作用力表现为引力时，分子间距离减小，分子力做正功，分子势能减小，故A错误；B晶体与非晶体的区别在于有无固定的熔点，晶体有固定的熔点而非晶体没有，故B正确；C在绝热压缩过程中，外界对气体做功而气体与外界无热交换气体内能一定增加，故C错误；D热量不能自发地从低温物体传到高温物体，符合热力学第二定律的表述，故D正确；E当人们感到干燥时，空气的相对湿度较小，故E正确。故选BDE。10、ABE【解析】A由图可知波

19、的周期为则两横波的波长为所以A正确；B由题可知则波由M传到P，所用时间为t为0.025s时，波源M已经向右发出个周期的波，由图象可知，P点已经振动，则点处的波源产生的第一个波峰到达点，所以B正确；C由题意可知两列波到达P点的波程差为是波长的整数倍，可知P点为加强点，所以C错误；D波源M的波需要一个周期传到P点，则0.035s波源M发出的波已经传到处时间为可知，P点振动了，路程为所以D错误；E振幅为的质点即为加强点，则n取0，对应的位置有5个：MN的中点，距离M和N分别6m处，距离M和N分别3m处，所以E正确。故选ABE。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求

20、写出演算过程。11、22. 50（22.5022.52均可） C 23. 0（22.723.2均可） 【解析】（1）1已知刻度尺的零刻度线与弹簧上端平齐，由示数可知此时弹簧的长为22.50cm；（2）2A.弹簧自身有重力，弹簧竖直悬技时由于自身重力必然有一定的伸长，故弹簧竖直悬挂时测出的长度，才能作为实验中弹簧的原始长度， A错误；B.悬挂的钩码太多，有可能会超过弹簧的弹性限度， B错误；CD.由于：k=即k与弹力的变量F及对应的形变量x有关，与弹簧的自重无关，C正确，D错误（3）3根据图象有：k=N/m=23.0 N/m12、（1）3411；（2）乙；连图如图；（3）R1；（4）【解析】试题

21、分析：（1）用多用电表测得的电压表的内阻为34111=3411；（2）甲图中，因为电压表V2的电阻与R1阻值相当，通过电压表V2的电流不能忽略，故用通过R1的电流作为通过V1的电路，则误差较大；故用乙电路较合理；电路连接如图；（3）实验中滑动变阻器要用分压电路，故用选取阻值较小的R1；（4）根据欧姆定律可知：考点：测量电压表的内阻【名师点睛】此题使用电压表及定值电阻测定电压表的内阻；关键是要搞清实验的原理，认真分析实验可能带来的系统误差，结合部分电路的欧姆定律来处理实验的结果；此题是伏安法测电阻的改进实验，立意较新颖，是一道考查学生实验能力的好题四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答

22、题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、 (i) (ii) 【解析】试题分析：（i）对活塞受力分析，得出A中原有气体末态的压强，分析A中原有气体变化前后的状态参量，由玻意耳定律得A末态的体积，同理对B中原来气体进行分析，由由玻意耳定律得B末态的体积，气体密度不变，质量与体积成正比，则质量之比即体积之比；（2）加热后对B中的气体进行分析，发生等压变化，由盖吕萨克定律即可求解（i）当活塞C打开时，A、B成为一个整体，气体的压强对A中原有气体，当压强增大到时，其体积被压缩为由玻意耳定律得：解得：B中气体进入气缸A中所占体积为对原来B中气体，由玻意耳定律得：解得：B中剩余气体与原有气体的质量比为（ii）对气缸加热，阀门C关闭，此时被封闭在B中的气体温度为，体积为D活塞回到初始位置，气体体积变为，设最终温度为由盖吕萨克定律得：解得：【点睛】解题的关键就是对A、B中气体在不同时刻的状态参量分析，并且知道气体发生什么变化，根据相应的气体实验定律分析求解14、 (1)；(2)a.；b.(3)a. ；b.见解析【解析】(1)金属棒中电子所受洛仑兹力f沿棒方向的分力f1=evB，棒方向的分力f1做的功W1=f1L得W1=evBL(2)a.金属环中感应电动势