湖北黄冈2022年高三第四次模拟考试物理试卷含解析

2021-2022学年高考物理模拟试卷请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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。1．2018年11月1日，第四十一颗北斗导航卫星成功发射。此次发射的北斗导航卫星是北斗三号系统的首颗地球静止轨道（GEO）卫星，也是第十七颗北斗三号组网卫星。该卫星大幅提升了我国北斗系统的导航精度。已知静止轨道（GEO）卫星的轨道高度约36000km，地球半径约6400km，地球表面的重力加速度为g，请你根据所学的知识分析该静止轨道（GEO）卫星处的加速度最接近多少（）A．B．C．D．2．如图所示，一端搁在粗糙水平面上，另一端系一根细线（线竖直）处于静止状态的重直杆A受到的作用力个数（）A．1 B．2C．3 D．43．小球在水平面上移动，每隔0.02秒记录小球的位置如图所示。每一段运动过程分别以甲、乙、丙、丁和戊标示。试分析在哪段，小球所受的合力为零A．甲 B．乙 C．丙 D．戊4．如图所示，虚线表示某电场的等势面，等势面的电势图中已标出。一带电粒子仅在电场力作用下由点运动到点，粒子的运动轨迹如图中实线所示。设粒子在点时的速度大小为、电势能为，在点时的速度大小为、电势能为。则下列结论正确的是（）A．粒子带正电，，B．粒子带负电，，C．粒子带正电，，D．粒子带负电，，5．下列说法正确的是（）A．β衰变所释放的电子是原子核外电子电离形成的B．贝克勒尔通过实验发现了中子C．原子从a能级状态跃迁到b能级状态时吸收波长为λ1的光子；原子从b能级状态跃迁到c能级状态时发射波长为λ2的光子，已知λ1＞λ2，那么原子从a能级状态跃迁到c能级状态时将要吸收波长为的光子D．赫兹首次用实验证实了电磁波的存在6．一辆汽车在水平公路上拐弯，其运动可看成匀速圆周运动。沿圆周运动半径方向的汽车轮胎与路面的最大静摩擦力为。圆周运动的半径为，汽车的质量为。在汽车做圆周运动过程中（）A．受重力、支持力、半径方向的静摩擦力、向心力B．为避免侧滑，向心加速度不能超过C．为避免侧滑，最大速度为D．速度为时，在半径方向轮胎与地面间的摩擦力为二、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．关于热现象，下列说法中正确的是（）A．对于一定质量的理想气体，当分子间的平均距离变大时，压强不一定变小B．气体吸热后温度一定升高C．气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关D．质量和温度都相同的气体，内能一定相同E.自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的8．一质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是__________．(填正确答案标号)A．质点振动频率是0.25HzB．在10s内质点经过的路程是20cmC．第4s末质点的速度最大D．在t＝1s和t＝3s两时刻，质点位移大小相等、方向相同E.在t＝2s和t＝4s两时刻，质点速度大小相等、方向相同9．如图所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量均为M的物体A、B（B物体与弹簧连接），弹簧的劲度系数为k，初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物体A上，使物体A开始向上做加速度为a（a＜g）的匀加速运动，重力加速度为g，则下列说法不正确的是A．施加外力F大小恒为M（g＋a）B．A、B分离时，弹簧弹力恰好为零C．A、B分离时，A上升的距离为M(g-a)D．弹簧恢复到原长时，物体B的速度达到最大值10．如图，正方形金属线框自某一高度在空气中竖直下落（空气阻力不计），然后进入并完全穿过与正方形等宽的匀强磁场区域，进入时线框动能为Ek1，穿出时线框动能为Ek2。从刚进入到刚穿出磁场这一过程，线框产生的焦耳热为Q，克服安培力做的功为W1，重力做的功为W2，线框重力势能的减少量为∆Ep，则下列关系正确的是（）A．Q=W1 B．Q=W2W1C．Q=∆EpEk1Ek2 D．W2=W1(Ek2Ek1)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）某学习小组利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验，其主要实验步骤如下：A．用游标卡尺测量挡光条的宽度为d，用天平测量滑块（含挡光条）的质量为M，砝码盘及砝码的总质量为m；B．调整气垫导轨水平；C．光电门移到B处，读出A点到B点间的距离为x1，滑块从A处由静止释放，读出挡光条通过光电门的挡光时间为t1；D．多次改变光电门位置，重复步骤C，获得多组数据。请回答下列问题：(1)用游标卡尺测量挡光条的宽度时示数如图2所示，其读数为___________mm；(2)调整气垫导轨下螺丝，直至气垫导轨工作时滑块轻放在导轨上能__________，表明导轨水平了；(3)在实验误差允许范围内，机械能守恒定律得到验证，则如图丙图象中能正确反映光电门的挡光时间t随滑块的位移大小x的变化规律的是_________。A．B．C．D．12．（12分）用图1所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律。主要实验步骤如下：a．安装好实验器材。接通电源后，让拖着纸带的小车沿长木板运动，重复几次。b．选出一条点迹清晰的纸带，找一个合适的点当作计时起点O（t=0），然后每隔0.1s选取一个计数点，如图2中A、B、C、D、E、F……所示。c．通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E……点时小车的速度，分别记作v1、v2、v3、v4、v5……d．以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，在坐标纸上描点，如图3所示。结合上述实验步骤，请你完成下列问题：(1)在下列仪器和器材中，还必须使用的有______和______（填选项前的字母）。A．电压合适的50Hz交流电源B．电压可调的直流电源C．刻度尺D．秒表E．天平（含砝码）(2)在图3中已标出计数点A、B、D、E对应的坐标点，请在该图中标出计数点C（v3=0.86m/s）对应的坐标点，并画出v-t图像。(3)观察v-t图像，可以判断小车做匀变速直线运动，其依据是______。根据v-t图像计算出小车的加速度a=______m/s2。(4)某同学测量了相邻两计数点间的距离：OA=7.05cm，AB=7.68cm，BC=8.31cm，CD=8.95cm，DE=9.57cm，EF=10.20cm，通过分析小车的位移变化情况，也能判断小车是否做匀变速直线运动。请你说明这样分析的依据是______________________。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）光滑水平面上有一质量m车＝1.0kg的平板小车，车上静置A、B两物块。物块由轻质弹簧无栓接相连（物块可看作质点），质量分别为mA＝1.0kg，mB＝1.0kg。A距车右端x1（x1＞1.5m），B距车左端x2＝1.5m，两物块与小车上表面的动摩擦因数均为μ＝0.1．车离地面的高度h＝0.8m，如图所示。某时刻，将储有弹性势能Ep＝4.0J的轻弹簧释放，使A、B瞬间分离，A、B两物块在平板车上水平运动。重力加速度g取10m/s2，求：（1）弹簧释放瞬间后A、B速度的大小；（2）B物块从弹簧释放后至落到地面上所需时间；（3）若物块A最终并未落地，则平板车的长度至少多长？滑块在平板车上运动的整个过程中系统产生的热量多少？14．（16分）如图所示，水平传送带AB与直角平台的上表面水平平滑对接，平台的上表面光滑，平台高h1=0.7m，在平台右侧d=lm处有一高度为h2=0.5m的竖直薄挡板。长度L=12m的传送带以v0=10m/s的速度顺时针转动，现将质量m=lkg的小滑块（可视为质点）由静止放到传送带上，已知滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g取10m/s2。求：（1）若要滑块落在挡板右侧，求滑块由静止放在传送带上的位置范围；（2）将滑块放在传送带中点处并沿水平方向给滑块一初速度，使滑块落在挡板右侧，求此初速度满足的条件。15．（12分）如图所示，直线MN上方有平行于纸面且与MN成45°的有界匀强电场，电场强度大小未知；MN下方为方向垂直于纸面向里的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B。现从MN上的O点向磁场中射入一个速度大小为v、方向与MN成45°角的带正电粒子，该粒子在磁场中运动时的轨道半径为R。该粒子从O点出发记为第一次经过直线MN，第五次经过直线MN时恰好又通过O点。不计粒子的重力。（1）画出粒子在磁场和电场中运动轨迹的草图并求出粒子的比荷大小；（2）求出电场强度E的大小和第五次经过直线MN上O点时的速度大小；（3）求该粒子从O点出发到再次回到O点所需的时间t。

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】

近地卫星的加速度近似等于地球表面重力加速度，根据分析卫星的加速度。【详解】近地卫星的加速度近似等于地球表面重力加速度，根据知，GEO星的加速度与近地卫星的加速度之比，即GEO星的加速度约为地球表面重力加速度的1/36倍，故A正确，BCD错误；故选A。2、C【解析】

棒保持静止状态，合力为零；对棒受力分析，受重力、绳子竖直向上的拉力，地面的支持力，由于绳子竖直向上的拉力，有合力为零，故地面对棒没有静摩擦力，因此棒共受到3个力作用，故C正确，ABD错误；故选C．【点睛】受力分析时为防止漏力、多力，可以按照重力、弹力、摩擦力的顺序分析，同时要结合平衡态分析，注意绳子的拉力方向是解题的关键．3、C【解析】

小球所受的合力为零时，物体处于静止或匀速直线运动状态，A.根据图象可知，甲阶段的位移越来越小，所以做减速直线运动，合力不为零，故A错误B.乙阶段做曲线运动，则合外力要改变速度，所以不为零，故B错误C.丙阶段在相等时间内的位移相等，所以做匀速直线运动，则合外力为零，故C正确D.戊阶段的位移越来越大，所以做加速运动，则丙阶段小球所受的合力不为零，故D错误4、A【解析】

由题图中所标出的等势面的电势值，知该电场可能是正点电荷形成的电场，电场强度的方向由电势高的地方指向电势低的地方。根据曲线运动的规律，带电粒子受到的电场力指向曲线的内侧，即带电粒子受到的电场力与电场强度方向相同，则带电粒子带正电；带正电粒子从运动到点，电场力做负功，电势能增大，动能减少，故A项正确，BCD错误；故选A。5、D【解析】

A．β衰变的本质是原子核内的一个中子释放一个电子变为质子，故A错误；B．根据物理学史可知，查德威克通过α粒子轰击铍核的实验，发现了中子的存在，故B错误；C．光子的能量，由题，则，从a能级状态跃迁到b能级状态时吸收波长为λ1的光子，原子从b能级状态跃迁到c能级状态时发射波长为λ2的光子，根据玻尔理论，a能级的能量值大于c能级的能量值所以原子从a能级状态跃迁到c能级状态时将要辐射波长为的光子，故C错误；D．根据物理学史可知，赫兹首次用实验证实了电磁波的存在，故D正确。故选：D。6、B【解析】

A．汽车在水平面做圆周运动时，沿圆周半径方向的静摩擦力提供向心力，这不是独立的两个力，A错误；B．汽车向心力的最大值为，对应有最大向心加速度B正确；C．汽车达最大速度时有则C错误；D．速度为时，对应的向心力则半径方向轮胎与地面间的静摩擦力为，D错误。故选B。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、ACE【解析】

A．对于一定质量的理想气体，当分子间的平均距离变大时，气体体积变大，但气体的温度可能也变大，压强不一定变小，A正确；B．根据热力学定律，气体吸热后如果对外做功，则温度不一定升高，B错误；C．气体温度升高过程吸收的热量要根据气体升温过程是否伴随做功来决定，C正确；D．气体的内能由物质的量、温度决定，质量和温度都相同的气体，内能可能不同，D错误；E．根据热力学第二定律可知，自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的，E正确。故选ACE。8、ABC【解析】

A、振动图象表示质点在不同时刻相对平衡位置的位移，由图象可知，质点运动的周期T＝4s，其频率f＝＝0.25Hz，故A正确；B、10s内质点运动了T，其运动路程为s＝×4A＝×4×2cm＝20cm，故B正确；C、第4s末质点在平衡位置，其速度最大，故C正确；D、t＝1s和t＝3s两时刻，由图象可知，位移大小相等、方向相反，故D错误；E、在t＝2s质点处于平衡位置，其速度最大，但t＝2s和t＝4s两时刻，速度方向相反，故E错误．9、ABD【解析】

题中弹簧弹力根据胡克定律列式求解，先对物体AB整体受力分析，根据牛顿第二定律列方程；再对物体B受力分析，根据牛顿第二定律列方程；t1时刻是A与B分离的时刻，之间的弹力为零。【详解】A项：施加F前，物体AB整体平衡，根据平衡条件，有：2Mg=kx解得：x=2Mg加外力F后到物体A、B分离前，对AB整体有F-2Mg+F又因F弹由于压缩量x减小，故F为变力，物体A、B分离时，此时A、B具有共同的v和a，且FAB对A有：F-Mg=Ma解得此时：F=M(g+a)，故A错误；B、D项：A、B分离后，B将做加速度减小的加速运动，当F弹C项：对B有：F弹-Mg=Ma，解得：F弹=M(g+a），此时弹簧的压缩量为x本题选不正确的，故应选：ABD。【点睛】本题关键是明确A与B分离的时刻，它们间的弹力为零这一临界条件；然后分别对AB整体和B物体受力分析，根据牛顿第二定律列方程分析。10、ACD【解析】

AB．由能量关系可知，线框产生的焦耳热Q等于克服安培力做的功为W1，选项A正确，B错误；CD．由动能定理即W2=W1(Ek2Ek1)而W2=∆Ep则Q=W1=∆EpEk1Ek2选项CD正确。故选ACD。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、3.40静止D【解析】

（1）[1]因游标尺是20分度的，则游标卡尺的精确度为0.05mm，则其读数（2）[2]调整气垫导轨下螺丝，直至气垫导轨工作时滑块轻放在导轨上能静止，表明导轨水平。（3）[3]动能的增量重力势能的减小量机械能守恒需要验证动能的增量等于重力势能的减小量，则则有ABC错误D正确。故选D。12、AC小车速度随时间均匀变化0.62相邻相等时间（0.1s）内的位移变化量均为0.63cm左右，在误差范围内相等，所以小车做匀速直线运动。【解析】

（1）[1]AB．图中打点计时器用的是50Hz交流电源而不是直流电源，故选项A正确，B错误；C．测量纸带上的点之间距离时，还需要用到刻度尺，故选项C正确；D．但是不用秒表，因为计时器的点间距能够说明间隔时间的问题，选项D错误；E．实验用不到天平，因为不用测量质量，选项E错误。故选AC。（2）[2]先画出C点，即在时间为0.3s时找出对应的速度0.86m/s即可，然后将图中各点用直线画出来；（3）[3]因为它是一条直线，说明其加速度的大小是不变的，故说明是匀变速直线运动，也可以说是因为速度的变化的相同时间内是相同的.[4]加速度的大小可以根据加速度的定义来计算得出；计算加速度时需要在直线上取两个点，所取的点间距尽量大一些；（4）[5]由于在匀变速直线运动中，相邻相等时间内的位移的变化量是相等的，故我们只需要验证这个运动是不是满足这个关系就可以；由于相邻点间的时间是相等的，又因为，…；说明相邻相等时间内通过的位移都是相等的，所以小车的运动是匀变速直线运动。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、（1）2m/s、2m/s；（2）1.4s；（3）3.25m；3.25J。【解析】

（1）释放弹簧过程A、B系统动量守恒、机械能守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：mAvA﹣mBvB＝0由机械能守恒定律得：代入数据解得：vA＝2m/svB＝2m/s；（2）由于A、B质量相等与桌面的动摩擦因数相等，在B在平板车上运动到左端过程小车所受合力为零，小车静止，B运动到小车左端过程，对B，由动能定理