2022届湖北省武汉市部分学校高三（上）起点质量检测物理试题

2021~2022学年度

武汉市部分学校高三起点质量检测

物理试卷

武汉市教育科学研究院命制

2021.9.8

本试题卷共8页，16题。全卷满分100分。考试用时75分钟。

★祝考试顺利★

注意事项∶

1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码贴在答题卡上的指定位置。

2.选择题的作答∶每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号黑写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

3.非选择题的作答∶用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。

一、选择题∶本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8~11题有多项符合题目要求。全部选对的得4分选对但不全的得有选错的得0分。

1. α粒子在很多物理实验中扮演着重要的角色，下列说法正确的是（　　）

A. 图甲表示的是α粒子散射实验，该实验揭示了原子核是可再分的

B. 图乙表示的是磁场对α、β和γ射线的作用情况，其中③是α射线

C. 图丙表示的是查德威克用α粒子轰击氮核发现了质子

D. 图丁表示的是铀238放出一个α粒子后，质量数减少4，电荷数减少2成为新核

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】A．图甲表示的是α粒子散射实验，导致发现原子具有核式结构，故A错误；

B．图乙表示的是磁场对α、β和γ射线的作用情况，由左手定则可知其中③是β射线，故B错误；

C．图丙表示的是卢瑟福通过α粒子轰击氮核实验的研究，实现了原子核的人工转变，发现了质子，故C错误；

D．图丁表示的是铀238放出一个α粒子后，质量数减少4，电荷数减少2成为新核，故D正确。

故选D。

2. 较小物体在粘性较大的均匀流体中运动时，要受到粘滞阻力的作用，例如球形血细胞在血浆中下沉时就受到这种力的作用。已知球体所受的粘滞阻力为，其中r为球体的半径，v为球体的运动速度；为粘滞系数。若采用国际单位制中的基本单位来表示粘滞系数的单位，则其单位是（　　）

A.  B.

C.  D. 为常数、没有物理单位

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】由粘滞阻力

得

力F的单位是N（或），半径r的单位是m，速度v的单位是m/s，所以粘滞系数的单位为，故A正确，BCD错误。

故选B。

3. 如图所示，一轻绳跨过光滑定滑轮，一端连接质量为m的物块a，另一端连接质量为2m的物块b。将a从水平桌面上的P点由静止释放，经过时间t1运动到Q点，此时b仍在空中；再将a、b的位置对调，让b从水平桌面上的点由静止释放，经过时间t2运动到Q点。已知t2=2t1，a、b与水平桌面间的动摩擦因数相同，且均可视为质点，则该动摩擦因数最接近（　　）

A. 0.2 B. 0.3 C. 0.5 D. 0.7

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】将a从水平桌面上的P点由静止释放时，由牛顿第二定律得

由运动学公式

将a、b的位置对调，让b从水平桌面上的点由静止释放时，由牛顿第二定律

由运动学公式

又

联立解得

故选B。

4. 如图所示，等边△ABC是三棱镜的横截面，一束单色光以60°的入射角射到AB边的中点，经棱镜两次折射后，从AC边射出，测出经两次折射后光线的偏向角为60°，已知AB边的长度为L，光在真空中的速度为c，则光沿图示路径通过三棱镜的时间是（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

由题可知，

由几何关系

由折射定律有

联立可得

由于

则

故三角形ADE为等边三角形，即有

光在三棱镜中的传播速度为

则光通过三棱镜的时间为

故选D

5. 如图所示，内壁光滑的绝热气缸固定在斜面上一定质量的绝热活塞把气缸分成a、b两部分，两部分中封闭有相同质量、相同温度的同种理想气体，初始时活塞用销钉固定，b部分气体的体积小于a部分气体的体积。现拔掉销钉活塞移动一段距离最终达到平衡状态则最终状态与初始状态相比（　　）

A. a部分气体温度可能不变 B. b部分气体压强可能不变

C. 两部分气体压强之差不变 D. 两部分气体内能之和增大

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】根据热力学知识可知b部分气体压强较大，又活塞受到重力沿斜面分力，所以拔掉销钉后，活塞下降，根据热力学第一定律

由于两部分气体都是绝热的，可知为零，既不吸热也不放热，b部分气体对a部分气体做功，即有

因此b内能减小，温度降低，a内能增加，温度升高，活塞下移，活塞的重力势能减小，根据能量守恒定律可知活塞重力势能的减少量等于a、b两部分气体内能的增大量，；两部分气体的内能之和增大，ABC错误，D正确。

故选D。

6. 如图所示，在光滑绝缘水平面上、三个带电小球a、b、c分别位于边长为L的等边三角形的三个顶点；a、b带正电且电荷量相等，整个系统置于场强大小为E、方向水平的匀强电场中。已知静电力常量为k，若三个小球均处于静止状态，则（　　）

A. 小球c可能带正电 B. 场强方向垂直于a、b连线向右

C. 小球a所带的电荷量为 D. 小球a与c所带的电荷量之比为2∶1

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】A．如果小球c带正电，则三个小球相互之间均为斥力作用，处于同一匀强电场中时，不可能保持静止状态，即小球c必定带负电，故A错误；

B．小球a、b带等量正电荷，小球c带负电荷，相互之间存在静电吸引力；要使三个小球均处于静止状态，则匀强电场的方向应垂直于a、b连线向左，故B错误；

C．以小球c为研究对象，要使其保持静止状态，则小球a、b在c处激发的电场的合场强，其大小应为，所以有

解得

故C正确；

D．小球a与c在b处激发的电场的合场强，应与匀强电场E等大反向，根据矢量的合成法则有

解得

故D错误。

故选C。

7. 如图所示，在水平地面上M点正上方h高度处，将小球S1以初速度v1水平向右抛出，同时在地面上N点处将小球S2以初速度v2竖直向上抛出。在S2上升到最高点时恰与S1球相遇，不计地面阻力和空气阻力。则两球在这段过程中（　　）

A. 做的都是变加速运动 B. 速度变化量的大小不相等

C. 速度变化量的方向不相同 D. 相遇点在N点上方处

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】A．由于两个球都只受到重力的作用，加速度都是重力加速度，加速度恒定，做的都是匀变速运动，而非变加速运动，A错误；

BC．由于两个球都只受重力作用，加速度都是重力加速度，由

知它们速度的变化量相同，速度变化量的方向都是竖直向下，BC错误；

D．S1球做平抛运动，竖直方向则有

S2球做竖直上抛运动，则有

由题意得

解得

所以，相遇点在N点上方处。故选D。
 

8. 2021年6月17日，神舟十二号载人飞船采用自主快速交会对接模式成功对接于天和核心舱前向端口，与此前已对接的天舟二号货运飞船一起构成三舱组合体。组合体绕地球飞行的轨道可视为圆轨道，该轨道离地面的高度约为389km。下列说法正确的是（　　）

A. 组合体在轨道上飞行的周期小于24h

B. 组合体在轨道上飞行的速度大于7.9km/s

C. 若已知地球半径和表面重力加速度，则可算出组合体的角速度

D. 神舟十二号先到达天和核心舱所在圆轨道，然后加速完成对接

【答案】AC

【解析】

【分析】

【详解】A．由

可得

即卫星的轨道半径越大，运行周期越长；已知地球同步卫星的轨道高度约为3.6万千米，该组合体的轨道高度远小于3.6万千米，所以其飞行周期小于24h，故A正确；

B．由

可得

即卫星的轨道半径越大，其运行的线速度越小；该组合体的轨道高度大于地球半径，所以其线速度小于第一宇宙速度，故B错误；

C．若已知地球半径和表面重力加速度，则有

整理得

组合体所受的万有引力提供向心力，即

整理得

即可算出组合体的角速度，故C正确；

D．如果神舟十二号先到达天和核心舱所在的圆轨道，然后再加速，则神舟十二号将由于离心运动而导致运行半径变大，则不能完成对接，故D错误。

故选AC。

9. 磁感应强度大小为B的匀强磁场方向竖直向上，将一个三分之二圆弧形导体ab固定在图示位置，其圆心为O，半径为r。在导体中通以方向从a→b的恒定电流I，将磁场沿顺时针方向绕垂直纸面并过O点的轴缓慢旋转，下列说法正确的是（　　）

A. 导体ab受到的安培力方向始终垂直纸面向外

B. 导体ab受到的安培力大小可能为零

C. 导体ab受到的安培力大小可能为BIr

D. 导体ab受到的安培力最大值为2BIr

【答案】BC

【解析】

【分析】

【详解】A．根据左手定则可知，磁场沿顺时针方向绕垂直纸面并过O点的轴缓慢旋转的过程中安培力的方向可能垂直纸面向外，也可能垂直纸面向里，故A错误；

B．当磁场的方向与ab的连线平行时，此时导体ab受到的安培力大小为零，故B正确；

C．三分之二圆弧形导体ab的连线长度

当磁场方向与ab连线垂直时，此时的安培力最大

安培力最小值为0，安培力最大值为，所以在磁场转动过程中，导体b受到的安培力大小可能为BIr，故C正确；

D．当磁场方向与ab的连线垂直时，此时的安培力最大

故D错误。

故选BC。

10. 如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中有两根光滑的平行导轨，间距为L，导轨两端分别接有电阻R1和R2，导体棒以某一初速度从ab位置向右运动距离x到达cd位置时，速度为v，产生的电动势为E，此过程中通过电阻R1、R2的电荷量分别为q1、q2。导体棒有电阻，导轨电阻不计。下列关系式中正确的是（　　）

A. E=BLv B. E=2BLv C.  D.

【答案】AD

【解析】

【分析】

【详解】AB．导体棒以某一初速度从ab位置向右运动距离x到达cd位置时，速度为v，产生的电动势为E，则

B错误A正确；

C．导体棒以某一初速度从ab位置向右运动距离x到达cd位置时，速度为v，产生的平均电动势

因为导体棒有电阻，电阻两端的电压是外电压 ，根据

是错误的，C错误；

D．因为电阻R1、R2并联，两端的电压相等，根据

则通过电阻R1、R2的电荷量

D正确。

故选AD。

11. 如图所示，倾角为30°的斜面固定在水平地面上，一轻绳绕过两个轻质滑轮连接着固定点P和物体B，两滑轮之间的轻绳始终与斜面平行，物体A与动滑轮连接。已知A、B的质量均为1kg，A与斜面间的动摩擦因数为，重力加速度大小为10m/s2，将A、B由静止释放，下列说法正确的是（　　）

A. 物体A、B释放瞬间，轻绳对P点的拉力大小为4N

B. 物体B下降过程中，轻绳的拉力对A和B做的总功为零

C. 物体B下降过程中，B减少的机械能等于A增加的机械能

D. 物体B下降2m时（此时B未落地）的速度大小为4m/s

【答案】BD

【解析】

【分析】

【详解】A．物体A、B释放瞬间，设轻绳的拉力为T,则有

代入数据，联立解得

A错误；

B．物体B下降过程中，轻绳是A、B组成的系统的内力，故轻绳的拉力对A和B做的总功为零，B正确；

C．物体B下降过程中，B减少的机械能一部分转化为A增加的机械能，还有一部分转化为克服摩擦力做的功，C错误；

D．设物体B下降2m时的速度为，则A的速度为，由能量守恒可得

代入数据，解得

D正确。

故选BD。

二、非选择题∶本题共5小题，共56分。

12. 某实验小组用光电计时器测量重力加速度，实验装置如图所示。实验步骤如下∶

①用游标卡尺测量小钢球的直径d；

②让钢球吸附器吸附小钢球，用刻度尺测量小钢球球心到光电门的高度h；

③将小钢球由静止释放，记录小钢球通过光电门所用的时间t；

④改变光电门的位置，重复步骤②和③，记录多组关于h、t的数据。

请回答下列问题∶

（1）以h为纵坐标，以tn（n=±1，±2）为横坐标根据实验测得的数据在坐标纸上描点，拟合图线，得到的图像最合理的是____________；

A. B. C. D.

（2）根据上述最合理的图像计算出图线的斜率k，重力加速度的表达式为g=_____________；

（3）一小组成员经过分析发现，由于小钢球的直径不是足够小利用光电门求得的速度实际上是小钢球通过光电门的平均速度。由此可以推断∶用上述实验方法得到的重力加速度值_____________（选填“大于”“等于”或“小于”）它的真实值。

【答案】    ①. D    ②.     ③. 小于

【解析】

【分析】

【详解】（1）[1]根据

已知经过光电门时的时间与小球的直径；则可以由平均速度表示经过光电门时的速度；故

即

故选D。

（2）[2]根据

斜率

则重力加速度的表达式

（3）[3]根据

则

利用光电门求得的速度实际上是小钢球通过光电门的平均速度，根据平均速度推论知，某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，而匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度小于中间位置的速度，则钢球通过光电门的瞬时速度小于钢球球心通过光电门的瞬时速度，用上述实验方法得到的重力加速度值偏小

13. 某同学利用下列器材测量干电池的电动势和内阻；

i.电压表V1、V2，量程均为3V，内阻均约为3kΩ

ii.电流表A，量程为0.6A，内阻小于1Ω

ⅲ.定值电阻R0，阻值R0=2Ω

iv.滑动变阻器R，最大阻值为10Ω

v.两节相同的干电池，导线和开关若干

（1）某同学按照图甲所示的电路进行实验，记录多组电流表和电压表的示数（I，U）在坐标纸上描点连线作出U-I图像，测得的电动势和内阻均小于真实值，这种误差属于_____________（选填“系统误差”或“偶然误差”），产生该误差的原因是_____________；

（2）实验中，由于电流表发生了故障，某同学又设计了如图乙所示的电路继续进行实验，调节滑动变阻器，记录多组电压表的示数（U1，U2），在坐标纸上描点连线作出U2-U1图像，如图丙所示，则一节电池的电动势E测=_____________，内阻r测=_____________（结果保留两位有效数字）；

（3）一节电池的内阻r测_____________（选填“大于”“等于”或“小于”）它的真实值。

【答案】    ①. 系统误差    ②. 未考虑电压表分流    ③. 1.3V    ④. 0.88±0.02Ω    ⑤. 小于

【解析】

【分析】

【详解】（1）[1][2]流过电流表的电流不是流过干路的电流，产生误差的原因是电压表的分流造成的，这种误差是由于电路结构和电表造成的，属于系统误差；

（2）[3][4]由闭合电路欧姆定律可知，

变形可得

则有，当时，

即有

由图像可知，代入数据，解得

（0.88±0.02Ω）

（3）[5]由于电压表的分流作用，导致一节电池的内阻r测小于它的真实值。

14. 中国跳水“梦之队”在东京奥运会上荣获7金5银12枚奖牌创造了参加奥运会的历史最佳战绩。如图所示，14岁的奥运冠军全红婵在决赛中从10米高台跳下，完成精彩的翻转动作后，保持同一姿势下落，依次经过A、B、C、D四点最后压住水花没入水中。假设她在AD段受到重力和阻力作用做匀加速直线运动，经过AB、BC和CD三段所用的时间之比为1∶2∶3，AB段和BC段的高度分别为h1和h2，求CD段的高度。

【答案】4h2-5h1

【解析】

【分析】

【详解】设运动员加速度为a，在A点的速度为vA，经过AB段的时间为t，CD段高度为h3，根据位移—时间关系式有

联立解得

h3=4h2-5h1

15. 在水平面上有一足够长的固定挡板P，贴着挡板有一质量为M=2kg的三角形滑块ABC和一质量为m=1kg的小球，小球位于C点，三角形滑块和小球都静止在水平面上，如图所示（俯视图）。现对三角形滑块施加一平行于挡板向右、大小不变的推力，经1s，小球到达三角形滑块的A点。已知AB=1.2m，θ=37°，sin37°=0.6，三角形滑块不翻转，不计一切摩擦，求此过程中。

（1）小球对三角形滑块AC边的压力大小；

（2）该推力的大小。

【答案】（1）3N；（2）11.8N

【解析】

【分析】

【详解】（1）小球在三角形滑块对它的弹力作用下做匀加速直线运动，经ts，三角形滑块和小球所处的位置如图所示，设小球的加速度大小为a1，位移大小为x1，有

设三角形滑块对小球的支持力大小为FN，根据牛顿第二定律有

FN=ma1

设小球对三角形滑块的压力大小为FN′，根据牛顿第三定律有

FN′=FN

联立解得

FN′=3N

（2）t=1s内，设三角形滑块加速度大小为a2，位移大小为x2，有

根据牛顿第二定律有

联立解得

F=11.8N

16. 半径R=1.8m的四分之一光滑圆弧槽固定在水平面上，一质量为M=7.2kg的“”型木板与圆弧槽底端B平齐放置，如图所示质量为m=3.6kg的小物块从圆弧槽最右端A点以v0=4m/s的初速度下滑，在此后的运动过程中，小物块恰好不滑离木板。已知木板与小物块之间的动摩擦因数μ1=0.4，板与水平面之间的动摩擦因数μ2=0.2，重力加速度大小g=10m/s2，小物块与木板发生弹性碰撞且碰撞时间极短，求：

（1）小物块滑到底端B时对圆弧槽的压力大小；

（2）木板的长度L。

【答案】（1）140N；（2）2m

【解析】

【分析】

【详解】（1）设小物块从A点运动到B点的速度为vB，根据动能定理有

在B点，设圆弧槽对小物块的支持力大小为FN，小物块对圆弧槽的压力大小为FN′，根据牛顿运动定律有

FN=FN′

联立解得

FN′=140N

（2）小物块滑上木板后，设木板与小物块之间的滑动摩擦力大小为Ff1，木板与水平面之间的滑动摩擦力大小为Ff2，有

可见，表明小物块在与木板发生弹性碰撞前，木板保持静止。

设小物块从木板右端运动至左端时的速度为v，有

小物块与木板发生弹性碰撞，设碰后小物块速度为v1、木板速度为v2，根据动量守恒定律有

根据机械能守恒定律有

解得

方向水平向右

方向水平向左

设碰后小物块、木板的加速度大小分别为a1、a2，根据牛顿第二定律有

解得

a1=4m/s2

a2=5m/s2

分析可知∶碰撞结束后，小物块先向右减速至0，再向左做匀加速运动，木板一直向左做匀减速运动，直至两者刚好达到相同速度，此时小物块恰好位于木板右端。设此过程所用时间为t，两者共速的速度为v共，小物块的位移为x1，木板的位移为x2，有

联立解得

L=2m