2022届湖北省荆州中学等四校高三模拟联考（四）物理试题含答案

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荆州中学2022届高三模拟联考（四） 物 理 试 题    本试卷共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. 答卷前，考生务必用黑色笔迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。2. 选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。3. 非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。4. 考生必须保持答题卡的整洁，考试结束后，将试题与答题卡一并交回。 一、选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分。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2分，选错的得0分。1．做匀减速直线运动的物体经3 s停止，若在第1 s内的位移是15 m，则最后1 s内的位移是A. 3 m         B. 2 m        C. 1 m        D. 0.5m2．右图为氢原子的能级图。现有两束光，a光由图中跃迁①辐射的光子组成，b光由图中跃迁②辐射的光子组成，已知a光照射x金属时刚好能发生光电效应，则下列说法正确的是A. a光的波长小于b光的波长B. x金属的逸出功为2.86eVC. 氢原子发生跃迁①后，原子的能量将减小3.4eVD. 用b光照射x金属，逸出的光电子的最大初动能为10.2eV3．如图所示，小球A、B绕过点处光滑的小滑轮未画出用细线相连，小球A置于光滑半圆柱上，小球B用水平细线拉着并系于竖直板上，两球均处于静止状态，已知O点在半圆柱底面圆心O1的正上方，OA与竖直方向成30°角，其长度与半圆柱底面圆的半径相等，OAOB则A、B两球的质量比为A.  B.  C.  D. 4．电压互感器能将高电压变成低电压、电流互感器能将大电流变成小电流，用于测量或保护系统。如图所示，、是监测交流高压输电参数的互感器，a、b是交流电压表或交流电流表，若高压输电线间电压为220kV，的原、副线圈匝数比为1:100，交流电压表的示数为200V，交流电流表的示数为2A，则A．a是交流电压表，b是交流电流表B．的原、副线圈匝数比为1000:1C．高压线路输送的电流为200AD．高压线路输送的电功率为5．设想在赤道上建造如图甲所示的“太空电梯”，站在太空舱里的宇航员可通过竖直的电梯缓慢直通太空站。图乙中r为宇航员到地心的距离，R为地球半径，曲线A为地球引力对宇航员产生的加速度大小与r的关系；直线B为宇航员由于地球自转而产生的向心加速度大小与r的关系。关于相对地面静止在不同高度的宇航员，下列说法正确的有A．随着r增大，宇航员的角速度增大B．图中r0为地球同步卫星的轨道半径C．宇航员在r=R处的线速度等于第一宇宙速度D．随着r增大，宇航员对太空舱的压力增大6．如图所示，图中阴影部分ABC为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，该种材料对红光的折射率n =2，AC为一半径为R的四分之一圆弧，D为圆弧的圆心，ABCD构成正方形。在D处有一红色点光源，在纸面内照射弧线AC，若只考虑首次从圆弧AC直接射向AB、BC的光线，已知光在真空中速度为c，则以下说法正确的是A．红光在该材料中传播的速度为2cB．点光源发出的光射到AB面上的最长时间为C．照射在AC圆弧上的入射光，有弧长为区域的光不能从AB、BC边直接射出D．将点光源换成紫光，则AB边上有光射出的长度增大7．如图所示是一列沿x轴正方向传播的机械波在t =0时的波形图，由于某种原因，中间有一部分无法看清，已知该波的波速v =0.5m/s，下列说法正确的是A. t =0时刻，x =7cm处的质点振动方向沿y轴正方向B. 此列波的周期T =2sC. 0~0.03s时间内，质点P的速度不断增大D. t =0.47s时，质点P运动到负方向最大位移处8．如图所示，铁芯上有两个导线圈A和B，线圈A跟电源和开关S相连，LED(发光二极管，具有单向导电性)M和N并联后接在线圈B两端，图中所有元件均正常，则A．S闭合瞬间，A中有感应电动势B．S断开瞬间，A中没有感应电动势C．S闭合瞬间，M亮一下，N不亮D．S断开瞬间，M和N二者均不亮9．如图所示，电源电动势为E，内阻为r，闭合开关S，当滑动变阻器R的滑片缓慢地从最左端向右移动一段距离的过程中，电压表示数的变化量为ΔU，电流表示数的变化量为ΔI，电流表的示数为I，电容器带的电荷量为Q。在这个过程中，如图所示的图像中正确的是                                  10．如图甲所示，细绳跨过光滑的轻质定滑轮连接A、B两物体，定滑轮悬挂在一个力传感器的正下方，保持A物体质量不变，取不同质量的B物体，由静止释放，通过计算机描绘得到传感器对滑轮的拉力F随B物体质量m变化关系曲线如图乙所示，直线是曲线的渐近线，重力加速度为。则A．A物体质量B．越大，A物体的加速度越小C．越大，A物体的加速度越大D．在范围内，越大，A物体的加速度越小11．如图所示，质量为2m的小球A与质量为m的小球 B固定在轻杆两端，初始时刻轻杆紧靠光滑墙壁，竖直立于光滑地板上，如图所示。突然发生微小的扰动使小球B绕A球在垂直于墙壁的竖直平面内无初速度倒下，下落过程中，轻杆与竖直方向的夹角为α，直到B球第一次落地，以下说法正确的是A．A球不动，B球做圆周运动            B．当时，轻杆的弹力为零C．当时，A球与B球系统的动量守恒D．当时，轻杆的弹力为 二、非选择题：本题共5小题，共56分。12．（6分）某研究性学习小组设计了如图甲所示的实验装置，用于“探究质量一定时，加速度a与物体所受合力F的关系”。某次实验中，测得两物块质量分别为、，传感器示数为F，打出的纸带如图乙所示，相邻计时点A、B、C、D、E间距依次为s1、s2、s3、s4,打点计时器打点频率为f，不计滑轮质量及摩擦。  （1）根据实验打出的纸带计算出纸带加速度________（用题中物理量字母表示）。（2）根据图甲所示的试验装置，两物体的质量必须满足_____（填“>”“<”或“=”）。（3）实验时，关于实验研究对象的选取下列说法正确的一项是______。A．若以为研究对象，受到的合力大小应表示为B．若以为研究对象，受到的合力大小应表示为C．若以为研究对象，受到的合力大小应表示为D．若以为研究对象，受到的合力大小应表示为       13．（10分）（1）某实验小组设计了如图甲所示的电路测量电压表V2的内阻及电源电动势。已知电压表V1量程为3V，内阻RV1=6000Ω，电压表V2量程也为3V，内阻RV2几千欧（待测），电源电动势约为5V，电源内阻可忽略。按以下步骤进行操作：①按图甲所示原理图完成电路连接；②把R1、R2均调至最大阻值；③闭合开关S，调节R1、R2，使V1、V2均有合适示数，分别为U1、U2，若调至U1、U2满足U2U1的关系，此时电阻箱R2的阻值为1500Ω，则可知电压表的内阻Rv2为___________Ω；④若将R1调至4000Ω并保持不变，调节R2，记录多组对应的U1、U2值，以U1为纵坐标，U2为横坐标描点作图，在实验误差允许范围内得到一条倾斜直线，直线的纵截距为b，则电源的电动势为___________（用已知量和已测得量计算出结果）。该测量结果___________（填“有”或“没有”）系统误差。（2）用伏安法测电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，测量结果总存在系统误差。按如图乙所示的电路进行测量，可以消除这种系统误差。该实验的第一步是：闭合电键S1，将电键S2接2，调节滑动变阻器Rp和Rp′，使电压表读数尽量接近量程，读出此时电压表和电流表的示数U1、I1；接着让两滑动变阻器的滑片保持位置不动，将电键S2接1，读出这时电压表和电流表的示数U2、I2。由以上记录数据计算被测电阻Rx的表达式是Rx =___________。  14．（10分）如图所示，体积为V、内壁光滑的圆柱形导热汽缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞，汽缸内密封有温度为3T0、压强为1.2p0的理想气体，p0和T0分别为外界大气的压强和温度。已知气体的内能与热力学温度的关系为U＝kT(k为大于0的已知常量)，容器内气体的所有变化过程都是缓慢的，求：（1）缸内气体与大气达到热平衡时的体积V1；（2）在活塞下降过程中，汽缸内气体放出的热量Q。     15.（14分）如图所示，在光滑的水平地面上有质量分别为2m、m的A、B两滑块，水平面右侧有一竖直墙壁，墙角附近固定一水平轻弹簧（劲度系数为k）。某时刻A以速度2ʋ水平向右运动，B以速度ʋ水平向左运动；两者发生碰撞后粘在一起。AB整体一起向右将弹簧压缩到最短时弹簧仍在弹性限度内。求：（1）滑块A、B相碰过程中，滑块A对滑块B的冲量I的大小和滑块A对滑块B做的功W；（2）已知弹簧振子做简谐运动的周期T可以表达成（其中M为“振子”的质量，k为弹簧的劲度系数）。若在AB整体开始压缩弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，墙壁对弹簧的作用力相对时间的平均值为，墙壁对弹簧的作用力相对位移的平均值为，则    16.（16分）如图所示，在xoy平面直角坐标系中，直线MN与y轴成37°角，P点的坐标为（0.15m，0），在y轴与直线MN之间的区域内，存在垂直于xoy平面向里磁感强度为B的匀强磁场。均匀分布的同种带电粒子束以相同的速度v0从y轴上的O点到A点之间的区间垂直于y轴和磁场方向射入磁场，A点的坐标为（0，0.18m）。已知从A点射入磁场的粒子在磁场中的轨迹恰好经过O点，忽略粒子间的相互作用，不计粒子的重力。已知m/s，粒子比荷的大小为C/kg，sin37°=0.6，cos37°=0.8。（1）求磁感应强度B的大小；（2）有一粒子经过直线MN飞出磁场时，它的速度方向平行于y轴，求该粒子在y轴上的何处进入磁场；（3）若在直角坐标系xoy的第一象限区域内，加上方向沿y轴正方向大小为V/m的匀强电场，在x =0.30m处垂直于x轴放置一个足够大的平面荧光屏，与x轴的交点为Q，求：从O点上方最远处进入电场的粒子打在荧光屏上的位置。