2022年5月湖北省鄂东南三校联考联盟2022届高三毕业班高考模拟联考物理试题(解析版)

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湖北省鄂东南三校联考联盟

（鄂南高中鄂州高中黄石二中）

2022届高三毕业班下学期5月高考模拟联考

物理试题

（解析版）

2022年5月

试题分值：100分考试时间：75分钟

一、选择题（1-7为单选题，8-11为多选题，每题4分，共44分。）

1.如图甲所示，一维坐标系中有一质量为阳=2kg的物块静置于x轴上的某位置

（图中未画出），f=0时刻，物块在外力作用下沿x轴开始运动，图乙为其位置

坐标和速率平方关系图像的一部分.下列说法正确的是（）

A.物块做匀加速直线运动且加速度大小为lm/s2

B.f=4s时物块位于x=4m处

C.，=4s时物块的速率为2m/s

D.在0~4s时间内物块所受合外力做功为2J

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】A.由

2a

结合题图乙可知物块做匀加速直线运动，由图中数据40时俨=2；产2时官=4,

可解得，加速度

tz=0.5m/s2

初位置

=-2m

故A错误；

BC.由

12

X—/=]Q广

v=at

得f=4s时物块位于x=2m处，物块速率

v=2m/s

故B错误，C正确；

D.由动能定理得0~4s内物块所受合外力做功为:加丫2=4J,故D错误.

故选C。

2.如图所示，质量为〃的木块C放在水平地面上，固定在C上的竖直轻杆的顶

端分别用细绳。和b连接小球A和小球B,小球A、B质量分别为啊和啊，当

与水平方向成30。角的力F作用在小球B上时，A、B、C刚好相对静止一起向

右匀速运动，且此时绳。、。与竖直方向的夹角分别为30。和60。，则下列判断正

确的是（）

2

A.力厂的大小为机遇B.地面对C的支持力等于

(M+mA+i?iB)g

C.地面对。的摩擦力大小为%gD.mA=2mB

【答案】A

【解析】

【详解】AD.以B研究对象受力分析，水平方向受力平衡

Fcos30°=Tbcos30

得

K=F

竖直方向受力平衡，则

Fsin3()+Thsin3()=mBg

得

尸=加8g

以A为研究对象受力分析，竖直方向

mAg+Tbsin300=Tasin60。

水平方向

7；sin30°=7；sin60°

联立得

m,\=mB

故A正确，D错误；

BC.以ABC整体为研究对象受力分析，水平方向

f=Fcos30=%gcos30'=等mBg=与mAg

竖直方向

TV4-Fsin30=(A/+m4+m。)g

3

可见N小于（〃+%+佻）8，故BC错误。

故选Ao

3.以下有关近代物理内容的若干叙述，正确的是（）

A.紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，则当增大紫外线的照射强

度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大

B.质子和中子结合成新原子核一定有质量亏损，根据AE=Amc、2可知，在此过程

中减少的质量转化成了能量

C.若核反应后比结合能增大，则该反应一定会放出能量；若核反应后核子平均

质量减小，则该反应一定要吸收能量。

D.氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，

同时氢原子的电势能减小，电子的动能增大

【答案】D

【解析】

【详解】A.根据光电效应方程可知，光电子的最大初动能

4=配-叱,

与入射光的频率有关，与光的照射强度无关，则当增大紫外线的照射强度时，从

锌板表面逸出的光电子的最大初动能是不变的，故A错误；

B.质子和中子结合成新原子核一定有质量亏损，根据可知，不是质量

和能量可以相互转化，二者概念根本不同，当发生质量亏损时，质量只是以光子

形式发射出去，故B错误；

C.核反应过程中如果核子的平均质量减小，核反应中就会出现质量亏损，根据

AE=Amc2可知，则要释放能量，故C错误；

D.氢原子的核外电子由较高能级迁到较低能级时，能量减小，释放光子，由高

轨道跃迁到低轨道，根据

kqev2

——=m—

rr

可知，电子速度增大，动能增大，能量减小，则电势能减小，故D正确。

4

故选D。

4.如图所示，P、。是两个相干光源，由它们发出的光在图中平面内产生干涉。

下列表示相干结果相同点的轨迹的图线正确的是()

【答案】B

【解析】

【详解】相干结果相同点振动步调一致，与波源的路程差为0或半波长的偶数

倍，P、Q连线的中垂线到P、。的路程差为0,为振动加强点，与波源的路程差

为半波长的偶数倍点的轨迹是中垂线上下两条曲线，根据该规律，知B正确，

ACD错误。

故选B。

5.如图是中国空间站首次太空授课活动。在约60分钟的授课中，神舟十三号飞

行乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富生动地介绍展示了空间站工作生活场景，

演示了微重力环境下细胞学实验、人体运动、液体表面张力等神奇现象，并讲解

了实验背后的科学原理。据王亚平介绍他们在空间站中一天可以看见16次日

出。已知地球半径约6400km,重力加速度为9.8m/s2。贝ij()

5

A.空间站绕地球运动的周期约120分钟

B.空间站遇见紧急情况需要降低轨道避让太空垃圾，需要点火加速

C.空间站运行的线速度大于同步卫星的线速度

D.空间站运动时的向心加速度大于9.8m/s2

【答案】C

【解析】

【详解】A.在空间站中一天可以看见16次日出。间站绕地球运动的周期

,24h

r=—1.5h=90min

16

A错误；

B.空间站遇见紧急情况需要降低轨道避让太空垃圾，做近心运动，需要点火减

速，B错误；

C.根据

可知

轨道半径越大，线速度越小，因为同步卫星的轨道半径大，所以空间站运行的线

速度大于同步卫星的线速度，故c正确；

D.根据牛顿第二定律

-Mm

G——=ma

得

GM

a=­T-

r

近地卫星轨道半径近似等于地球半径，此时向心加速度

GM

a-——=9.8m/s2

R2

故空间站运动时,轨道半径大于地球半径，空间站运动的向心加速度小于

6

9.8m/s2,故D错误。

故选C。

6.如图，一定质量的理想气体由状态。经状态分变化到状态c,已知气体由从状

态a变化到状态人的过程中外界对气体做功为％,与外界的热交换量为2,从状

态。变化到状态c过程中外界对气体做功为明，与外界的热交换量为下列说

A.气体在状态。、状态从状态c时的内能相等B.%=3叫

C.Q]+Q=2Po%D.叱+叱=一（2+2）

【答案】D

【解析】

【详解】A.设气体在状态a、状态b、状态c时的温度分别为[、1八Tc,由图

中数据，根据理想气体状态方程有

Po.3%2Po3Po•匕

Ta~Th~Tc

可得

则理想气体在状态。和状态。的内能相等且小于状态b的内能，故A错误;

B.由图可知，气体由从状态a变化到状态。过程中外界对气体做功为

13

叫=5（Po+2p0）（3%—2%）=yM

从状态b变化到状态c过程中外界对气体做功为

7

吗=g（3po+2po）（2%—%）=gpM

则有

3吗=5叱

故B错误；

CD.根据热力学第一定律可知，气体由状态。变化到状态c有

△U=叫+吗+乌+。2

由A分析可知，气体在状态。和状态。的内能相等，则

△U=0

即

叱+叱=—（2+2）

则

。+2=-（叱+%）=fV。

故C错误D正确。

故选D。

7.如图所示，甲、乙为两个相同的平行板电容器，它们的极板均水平放置，上极

板间连有一个二极管，下极板均接地。外h是电荷量相同、质量分别为如、〃及的带

负电油滴。当甲、乙的电荷量分别为Qi、Q2时，油滴a、b恰好分别悬浮在甲、乙的

极板之间，则下列说法可能正确的是（）

二极管

——-------

甲乙

•b

A.Qi大于Q2

B.m\大于mi

8

C.将甲的上极板向上平移少许，。向下运动，方向上运动

D.将乙的上极板向右平移少许，。向下运动，b向上运动

【答案】C

【解析】

【详解】AB.液滴带负电保持静止，因此可知上极板带正电，Qi的带电量如果大

于Q2，由。=•^可知甲的电压高于乙的电压，则会向乙放电使得甲乙的电荷量相

同，如果乙的电荷量大，则因为二极管单项导电则不会向甲放电，因此可知电荷

量关系为由与七=乌及C=g可得

4兀kddU

E=4加0

'£S

4ikQ,

Er,=-------

sS

又油滴静止可得

第1g

qE2=m2g

甲的场强小于等于乙的场强，因此甲的质量小于等于乙的质量，AB错误;

C.如果甲乙的初始电荷量相同，将甲的上极板向上平移少许时，甲的上极板与乙的

上极板等势,甲因为电势升高向乙放电，由。=痂与可知，甲的电容C减

小,甲的电量Q减小，从&=也用可知甲的场强减小,a的重力大于电场力，油滴

&向下运动・乙的电量0增大，从与二等可知乙的场强减小,b的重力大于电场

力，油滴方向上运动,C正确;

D.将乙的上极板向右平移少许乙的电容减小，但由于二极管的单向导电性,乙的电

量不变，场强变大力向上运动，电容器甲不发生变化。油滴静止不动,D错误;

故选C。

8.如图所示，理想变压器的原线圈与稳定的正弦交流电源相连（电源内阻不

计），原、副线圈匝数比为〃I：〃2，电压表和电流表均为理想电表，昭为定值电

阻，R2为滑动变阻器，当滑片向左滑动时，电压表V|、V2、电流表AI、A2的示

9

数变化分别为Aq、△“、'1\、△/?表示，则下列关系一定正确的是（)

【答案】AD

【解析】

【详解】A.正弦交流电源电压稳定，有

〃=4+q,|妆|=“町|

所以有

△q北

A/,A/,1

故A正确；

BCD.根据变压器的规律可知，理想变压器原、副线圈电压变化量之比

At/1_%

△U2n2

原、副线圈电流变化量之比

△4_n2

Mn,

所以有

10

所以D正确，BC错误。

故选ADo

9.如图所示，三个小球静止在足够长的光滑水平面，B、C两个小球之间用弹簧

连接起来，A球紧靠B球，，4=%=汰8，代=2kg。现用水平外力从两侧缓慢

压A球与C球，使弹簧处于压缩状态且弹性势能为100J,再突然撤去外力，已知

A球与墙壁碰撞无机械能损失，A球若能与B球碰撞则粘合在一起，全程弹簧始

终未达到弹性限度，下列说法正确的是（）

/

/ABC

，QQwwwwQ

zzzzzzzzzzzzzzzz

、.40

A.若只撤去右侧外力且按住A不动，则小球B获得的最大速度为/m/s

B.若只撤去右侧外力且按住A不动，则在此后的运动中，弹簧将会多次出现弹

性势能等于一J的时刻

C.若同时撤去两侧外力，则在此后的运动中三个小球将会多次出现v=%Em/s

2

的共速时刻

D.若同时撤去两侧外力，则三个小球最终将会以某一共同速度匀速运动下去

【答案】ABC

【解析】

【详解】A.若只撤去右侧外力，当弹簧恢复原长时，其弹性势能全部转化为C

球的动能

"12

5=5/匕

解得

vc=1Om/s

弹簧恢复原长后，C球向右做减速运动，B球向右做加速运动，当两球速度相等

时，弹簧的弹性势能达到最大，之后B球继续向右做加速运动，C球继续向右做

减速运动，当弹簧再次恢复原长时，小球B获得的最大速度。该过程BC及弹簧

11

两球组成的系统的动量守恒

mcvc=mKvB+mcvc

该过程BC两球及弹簧组成的系统的机械能守恒

121112

联立两式解得

，

昨40

-3一m/s

，

匕10

-3一m/s

故A正确；

B.弹簧恢复原长后，C球向右做减速运动，B球向右做加速运动，当两球速度相

等时，弹簧的弹性势能达到最大。该过程BC两球及弹簧组成的系统的动量守恒

mcvc—（mB+收）vJ1;

解得

20,

y在=——m/s

共3

该过程BC两球及弹簧组成的系统的机械能守恒

3人淀=卬+夕/&+%）喙

当两球速度相等时，弹簧的弹性势能为

Epi=3性试-3（恤+性）喙=11

在弹簧的伸长和压缩的循环往复过程中，每次BC两个小球共速时，弹簧均会出

现弹性势能等于—J的时刻，故B正确；

C.若同时撤去两侧外力，则当弹簧第一次恢复原长时，该过程ABC三球及弹簧

组成的系统的动量守恒

（租A+%）匕=%均

该过程ABC三球及弹簧组成的系统的机械能守恒

；（mA+）匕2+；uj=4

12

解得

匕=匕=5J^m/s

所以当弹簧第一次恢复原长时，A球和B球速度向左，大小为5"n/s，C球速度

向右。大小为5缶次。之后，A球向左碰墙后以原速率返回，B球和C球作为一

个整体，其质心的速度为

2x5忘-1x5&.5^,,r-

v质-------------m/s=3.向s<vA=542mzs

由上述分析可知，A球一定会与B球相撞，则之后在弹簧的伸长和压缩的循环往

复过程中，每次当弹簧恢复原长时，均会出现三个小球共速，则有动量守恒

以％+（%+~）也=（加A+%+性）丫

解得

5夜.

v=---m/s

2

故C正确；

D.由C项分析可知，在弹簧的伸长和压缩的循环往复过程中，小球的速度周期

性的发生变化，所以不可能出现三个小球最终将会以某一共同速度匀速运动下

去，故D错误。

故选ABC。

10.如图甲所示，水平地面上固定一足够长的光滑斜面，斜面顶端有一理想定滑

轮，一轻绳跨过滑轮，绳两端分别连接小物块A和B。保持A的质量不变，改变

B的质量〃2,当B的质量连续改变时，得到A的加速度a随B的质量加变化的图

线，如图乙所示，设加速度沿斜面向上的力向为正方向，空气阻力不计，重力加

速度g取9.8m/s2,斜面的倾角为仇下列说法正确的是（）

13

甲

A.若6已知,可求出A的质量

B.若。己知,可求出图乙中碎）的值

C.若。已知,可求出图乙中Z的值

D.若。已知,可求出图乙中⑶的值

【答案】CD

【解析】

【详解】根据牛顿第二定律得，对8得

mg-F=ma.......①

对A得

F-mAgsin0=mAa........(2)

联立得

a=mg-mAgsin3…

m+mA

A.若。已知，由③可得，不知道B的质量相和A的加速度a,不能求出A的质

量〃2人，A错误;

B.当。=0时，由③式得

m=m()=mAsin0

叫未知，人不能求出，B错误;

C.由③式得加=0时

a=a2=_gsin6

c正确;

D.由③式变形得

14

g——^gs

a=m------------

1+-^

m

当根一＞8时

a=q=g

D正确。

故选CDo

11.如图所示，光滑水平面上放置一平行金属导轨，其左端与平行板电容器C相

连，一金属棒垂直金属导轨放置，整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场

中。现对金属棒施加一水平向右的恒力/作用，使金属棒由静止开始运动，不计

导轨及金属棒的电阻，则下面关于金属棒运动的速度丫、加速度。、电容器两板

间的电势差U、极板所带电量。随时间f变化关系图像中，正确的是（）

【解析】

【详解】AB.金属棒做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律

15

F-BIL

a=----------

m

电流的定义式

/=包

△t

△q—CU

根据法拉第电磁感应定律

U=BL\v

整理以上式子得

所以有

F

Cl~m+B2I?C

即加速度恒定不变，故A错误，B正确；

C.电容器两板间的电势差

U=BL\v=BLat

即电容器两板间的电势差u与时间成正比，故c错误;

D.极板所带电量

Q=CU=CBLat

即极板所带电量Q与时间，成正比，故D正确。

故选BD。

第n卷（非选择题）

二、实验题（12题5分，13题10分）

12.探究气体等温变化规律的实验装置，如图所示。空气柱的长度由刻度尺读

取、气体的压强通过柱塞与注射器内空气柱相连的压力表读取。

（1）为得到气体的压强与体积关系，下列做法正确的是（）

A.柱塞上涂油是为了减小摩擦力B.改变气体体积应缓慢推拉

柱塞

C.推拉柱塞时可用手握住注射器D.实验前应测得柱塞受到的

16

重力

（2）采用该装置进行实验，操作过程无误，但根据测得的数据做出图像不

过坐标原点，如图所示，图像不过原点的可能原因为：

【答案】①.B②.实验时未考虑注射器前端与橡皮帽连接处的气体（或者

气体实际体积比测量值大等等）

【解析】

【详解】（1）[1]A.柱塞上涂油是为了防止漏气，并不是为了减小摩擦，A错

误；

B.实验中为了使气体能够做等温变化，改变气体体积应缓慢推拉柱塞，B正

确；

C.推拉柱塞时不可用手握住注射器，会使气体温度变高，C错误；

D.实验前应测量柱塞的横截面积，并不是测量重力，这样才能得到空气柱的体

积，D错误；

故选B。

（2）[2]注射器前端与橡皮帽连接处的气体未测量在内，所以气体实际体积比测

量值大，导致测得的数据做出V-，图像不过坐标原点。

P

17

13.某实验兴趣小组测定一内阻可调的化学电池的电动势。该小组设计了如图甲

所示的的测量电路，图中R为定值电阻，M、N为化学电池的正、负极（可认为

反应只发生在两极附近），P、。为紧靠正、负极的两个探针，电池槽中间有一

打气管道，用打气筒向电池内打气或从电池中抽气，可以改变中间长方体容器内

电解质溶液液面的高低，从而改变电池的内阻。主要实验步骤如下

①按甲图连接电路；

②闭合开关S,从电池内抽气，观察并测量中间长方体容器内电解质溶液的高度

h,记录电压表读数U；

③重复步骤②，向电池内打气或者从电池内抽气，测量中间长方体容器内电解质

溶液的高度儿记录电压表读数U,得到多组数据。

回答下列问题：

（1）电压表测量的是一，当开关S断开时，电压表是否有示数一，下列与之

对应的正确选项是0

A.路端电压，有示数B.路端电压，无示数

C.内电压，有示数D.内电压，无示数

（2）若用「表示该化学电池的内阻，用R表示定值电阻的阻值，电压表读数为

U,则该电池电动势的表达式E=o

（3）该小组成员利用图像来处理获得的多组实验数据，若以"作为横轴，则以

（填“tr、或“号"）为纵轴，通过描点可作出如图乙所示的线性关系

Uh

图像。

（4）根据实验所测得的数据和图乙中所标注的字母，可得该化学电池的电动势

E=（R、a、为己知量）。

18

R

【答案】①.D②.E=U+且R③.!（4）.y

rUb

【解析】

【详解】（1）口］电压表测量的是内电压，当开关S断开时，电路的外电压与电

动势相等，此时内电压为零，则电压表无示数，故选D。

（2）⑵根据闭合电路的欧姆定律可知

E^U+—R

（3）［3］由题意可知电池的内阻为

I

r=p—

dh

（其中/为中间长方体容器的长度，d是宽度）

则带入

E=U+—R

可得

UEpLE

则若以力作为横轴，则以《为纵轴，通过描点可作出如图乙所示的线性关系图

像。

（4）［4］由图像可知

19

解得

E=-

h

三、解答题（要求写出必要的公式和文字说明）

14.如图所示，一块玻璃砖的横截面为三角形A3C与半圆AOCP的组合体，三角

形的斜边AC正好是半圆的直径，。点为圆心，半圆的半径为R,8=30。。一束

4

单色光从P点射向圆心。，/尸。4=67。。已知玻璃砖的折射率〃=

sin48.6°=0.75,sin37°=0.6,求：

（1）如果光束射到AB面上，分析能否发生全反射；

（2）光从玻璃砖射出时与入射光P。间夹角。

【答案】（1）会发生全反射；（2）90°

【解析】

【详解】（1）光束经过。点方向不变，画出光路图如图所示

由几何关系可知，光束射到A8边上的。点，入射角

1=53。

20

设临界角为C，则

sinC」=0.75

n

所以

C=48.6°

可见光束在AB面上。点会发生全反射

（2）由几何关系可知，光束射到8C边上的E点，入射角是

a=37。

在8C边上，有

sinr

n----

sina

所以

F53。

由几何关系可知，光从玻璃砖射出时与入射光P。间的夹角为90°

15.如图，运动员起跳补篮，篮球恰好垂直击中篮板“打板区”方框的上沿线中

点，反弹落入篮圈，球心下降到篮圈所在平面时，球未与篮圈接触。已知篮球出

手时球心离地的高度4=2.25m、与篮板的水平距离1.17m,篮圈离地的高度

为=3.05m,“打板区”方框的上沿线离篮圈的高度％=0-45m,篮圈的直径

d,=0.45m,篮板与篮圈的最小距离4=0」5m；若篮球的直径4=024m、质量

/«=0.5kg,不考虑空气作用力和篮球的转动。重力加速度g取10m/s,求：

（1）篮球击中篮板时速度大小；

（2）篮球打板损失机械能的最小值。

21

【答案】（1）2.1m/s；（2）0.7425J

【解析】

【详解】（1）起跳补篮，篮球恰好垂直击中篮板“打板区”方框的上沿线中

点，其逆过程可以看作是平抛运动，则有

4+为一4

d

4r~2=

代入数据得

%=2.lm/s

（2）反弹后做平抛运动，则反弹速度最大时机械能损失最少，则有

L2+dt-d2-vmt2

解得

vm-1.2m/s

篮球打板损失机械能

=mv2=0.7425J

R

16.如图所示，区域I为上、下边界之间距离为万的矩形；区域n为半径为R

22

的圆形，区域I下边界的水平延长线恰好通过区域ii的圆心。；区域ni的上、下

边界与区域I的上、下边界平行，上边界和区域II在M点相切，下边界放置光

屏，光屏到M点的距离也为区域I、n中存在方向