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湖北省武汉市武昌区2021届高三下学期5月质量检测 物理（含答案）
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这是一份湖北省武汉市武昌区2021届高三下学期5月质量检测 物理（含答案），共10页。试卷主要包含了选择题的作答， 非选择题的作答等内容，欢迎下载使用。
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.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上的指定位置，认真核对与准考证号条形码上的信息是否一致，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答：选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其他答案标号。答在试题卷上无效。
3. 非选择题的作答：用黑色墨水的签字笔直接答在答题卡上的每题所对应的答题区域内。答在试题卷上或答题卡指定区域外无效。
4. 考生必须保持答题卡的整洁，考试结束，监考人员将答题卡和试题卷一并收回。
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2分，有选错的得0分。
1.分子势能Ep与分子间距r的关系如图所示（取无限远处分子势能Ep=0),图线与横轴交点的坐标值为r1,图线最低点对应的横坐标值为r2.则下列说法正确的是
A.当r>r2时，分子引力随分子间距r的增大而增大
B.当rC.当r=r2时，分子引力和分子斥力平衡，分子间的作用力为零
D.当分子间的作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距r的减小而增大
2.近年来，中国军力发展很快。随着直－19和直－20等直升机以及歼－20等战斗机入列，大大提高了中国空军的综合作战能力。如图为直升飞机抢救伤员的情景，飞机水平飞行的同时轻绳把伤员提升到飞机上，在此过程中轻绳始终保持竖直，不计伤员受到的空气阻力，则下列判断正确的是
A.飞机一定做匀速直线运动
B.伤员运动的轨迹一定是一条倾斜直线
C.飞机螺旋桨产生的动力方向一定竖直向上
D.轻绳对伤员的拉力大小始终大于伤员的重力
3.真空中有一长方体区域，该区域左右两个正方形平面的中心分别固定了等量同种正电荷A和B,AB连线中点为,长方体左右走向的四条棱边的中点分别是a、b、c、d.下列说法正确的是
A.a、b、c、d四点的场强相同
B.a、b、c、d四点的电势相同
C.a、b、c、d所在的平面是等势面
D.电子从a沿ac直线移动到c,其电势能先增加后减少
4.如图所示，边长为L的等边三角形区域ACD内、外的匀强磁场的磁感应强度大小均为B、方向分别垂直纸面向里、向外。三角形顶点A处有一质子源，能沿∠A的角平分线发射速度大小不等、方向相同的质子（质子重力不计、质子间的相互作用可忽略），所有质子均能通过D点，已知质子的比荷=k,则质子的速度不可能为
A. B. BkL C. D.
5.在星球P和星球Q的表面，以相同的初速度w竖直上抛一小球，小球在空中运动时的v-t图象分别如图所示。假设两星球均为质量均匀分布的球体，星球P的半径是星球Q半径的3倍，下列说法正确的是
A.星球P和星球Q的质量之比为3:1
B.星球P和星球Q的密度之比为1:1
C.星球P和星球Q的第一宇宙速度之比为 3:1
D.星球P和星球Q的近地卫星周期之比为1:3
6.如图所示，重为G、内表面光滑的圆环竖直固定在重为G的木板上，木板放置在光滑水平地面上，木板的左右两侧各有一固定在地面上的光滑挡板P、Q,使木板不能左右移动。重为G的小球（可视为质点）在环内侧能做完整的圆周运动。当小球运动到与圆环圆心O等高处时（木板始终静止在地面上，不计空气阻力），木板对挡板压力大小的最小值F1和对地面压力大小F2分别为
A.2G、3G
B.3G、3G
C.3G、2G
D.2G、2G
7.如图所示为远距离输电的原理图，正弦交流发电机输出电压保持不变，升压变压器T1、降压变压器T2均为理想变压器，且T2的原、副线圈匝数之比为n.若用电设备发生变化，使图中理想电压表V的示数变化了ΔU,理想电流表A的示数变化了ΔI,且知＝k.则两变压器间输电线的总电阻R等于
A. B. C.k D.n2k
8.如图甲所示，沿波的传播方向自左向右选取a、b、c、d、e、f六个质点，相邻两质点之间的距离均为1m,各质点均静止在各自的平衡位置。t=0时刻振源a开始做简谐运动，其振动图象如图乙所示（竖直向上为振动位移的正方向），形成的简谐横波以2m/s的速度水平向右传播，则下列说法正确的是
A.t=2.5s时刻，波传播到质点f,质点f开始振动的方向竖直向上
B.t=0~t=2s内，质点b运动的路程为40cm
C.t=2s~f=2.5s内，质点d的加速度逐渐减小
D.t=3.5s时刻，质点e第一次处于波谷位置
9.某玻璃砖的横截面是底角为45°的等腰梯形，如图，一束由红绿两色组成的复色光从AB边中点E平行于BC边射入后，两种色光在BC边均发生全反射后再从CD边射出玻璃砖，其中的红光的射出点是CD边中点F.除了全反射，不考虑光在玻璃砖内的多次反射，则下列说法正确的是
A.绿光在CD边的出射点在F点下方
B.绿光在CD边出射的方向与BC平行
C.绿光在玻璃砖内传播的时间一定比红光要长
D.绿光在玻璃砖内传播的时间可能和红光相等
10.如图甲所示，物块和木板叠放在光滑的水平实验台面上，物块用一不可伸长的细绳与固定的力传感器相连，细绳水平。t=0时，木板开始受到水平拉力F的作用，在t=4s时撤去F.细绳对物块的拉力T随时间t变化的关系如图乙所示，木板的速度v与时间：的关系如图丙所示，取g=10m/s2.由题中所给数据可以得出
A.2s~4s内，物块与木板之间的滑动摩擦力大小为0.4N
B.2s~4s内，力F的大小为0.8N
C.0~2s内，力F的大小保持不变
D.物块的质量为2kg
11.足够长的光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨左端连接电容为C的电容器，导轨间距为L,磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场穿过导轨所在平面。一根质量为m的导体棒垂直静置在导轨上，俯视图如图甲。t=0时刻导体棒在水平拉力作用下从静止开始向右运动，电容器两极板间电势差U随时间：变化的图象如图乙所示（图中U和t已知），则
A.导体棒的加速度大小为a=
B.水平拉力的大小为F=
C.通过导体棒的电流大小为I＝
D.0~6时间内导体棒克服安培力所做的功为W=
二、非选择题：本题共5小题、56分。
12.(7分）
用如图所示的装置验证“在质量一定时，物体的加速度与力成正比”，所用器材及装配方法见图。先测出遮光条宽度d和光电门A、B中心间距x.然后释放砂桶，拉力传感器能测出细线对滑块的拉力F,两个光电门A、B能测出遮光条通过时的遮光时间tA、tB.
（1)测遮光条宽度d时读数如图乙，则d= mm;
（2)由测量量得到滑块的加速度大小a= .
（3)第一小组平衡好摩擦力（这个操作也叫“阻力补偿”），然后开始实验，并改变砂和砂桶的总质量得到多组加速度a与拉力F数据，绘制图象进行验证。本实验要 求砂和砂桶的总质量远小于滑块的质量（填“不必”或“必须”）。
（4)第二小组只是把长木板放置于水平桌面上，未平衡摩擦力便进行实验，得到多组a-F数据，绘制的图象如图丙，由图丙可知，该组所用滑块（含遮光条）的质量为 kg,滑块与长木板间的动摩擦因数为 。（取g=10m/s2)
13.(9分）
某同学要将一量程为150mV的毫伏表改装成量程为3V的电压表，他测得该毫伏表内阻为500Ω.经计算后将一阻值为R的电阻与该毫伏表连接，进行改装。然后利用一标准电压表,根据图甲所示电路对改装后的电压表进行检测（虚线框内是改装后的电压表）。
（1)根据图甲和题给条件，将图乙中的实物进行连线。
（2)当标准电压表的示数为1.80V时，毫伏表的指针位置如图丙所示。由此可以推测出所改装电压表的量程不是预期值，而是 （填正确答案标号）。
A. 2.25V V D. 4.00 V
（3)如果产生上述问题的原因只有一个，那么这个原因可能是 （填正确答案标号）。
A.毫伏表内阻测量错误，实际内阻小于500Ω
B.毫伏表内阻测量错误，实际内阻大于500Ω
C.R值计算错误，接入的电阻偏大
D.R值计算错误，接入的电阻偏小
（4)要达到预期目的，无论毫伏表测得的内阻是否正确，都不必重新测量，只需要将阻值为R的电阻换成阻值为kR的电阻即可，其中k= .
14.(10分）
如图所示，B和C分别是打气筒和抽气筒（两者内部最大容积均为ΔV),各自通过带阀门的细管与容积为V=10dm3的容器A连通，开始时，阀门K1和K2关闭，A内气体压强等于外界大气压p=1.0×105Pa.每次打气时，打气筒可将体积ΔV=500cm3、压强等于外界大气压p的空气打入容器A内；每次抽气时，相当于将容器A内的气体等温膨胀到体积为（V+ΔV)后，再将抽气筒内的ΔV气体排出到大气里。忽略打气和抽气时气体的温度变化和连接管的容积，空气可认为是理想气体。问：
（1)打气时，打开阀门K1、关闭阀门K2,若要容器A中气体压强增大到4.0×105Pa,应打气多少次？
（2)关闭阀门K1、打开阀门K2,对容器A(压强为4.0×105Pa)抽气，要使A内的压强低于2.0×105Pa,至少抽气多少次？（如有需要，取1g2=0.301、lg10=1、lg 10.5=1.0211)
15.(12分）
如图所示，足够长的斜面倾角0=53°,物体A各表面均光滑，物体B放于斜面上恰好能静止，此时B距顶端为L=4m.将物体A从斜面顶端无初速释放，与静止的物体B发生弹性正碰后被反弹，此后，A沿斜面运动了L1=1m时，速度变为零。A与B均可视为质点，两者的碰撞时间极短，物体B受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取sin37°＝cs53°=0.6、cs37°= sin53° =0.8,g=10m/s2.求：
（1)物体A和B的质量之比;
（2)物体A和B第一次碰撞到第二次碰撞的间间隔t.
16.(18分）
如图所示真空环境中，半径为R的圆形区域存在垂直于xOy平面（纸面）向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B,该圆与y轴相切，切点恰在坐标原点O.一有界匀强电场的方向沿－x方向，其上下边界均与x轴平行，且上边界恰与圆相切，切点为C,下边界交y轴于N点。一带正电的粒子甲（重力不计）电荷量为q、质量为m,以某一初速率从原点O沿＋x方向射入磁场，经磁场偏转恰好从C点进入电场，最后从N点以与y轴负方向夹角为53°的方向射出电场。求：
（1)ON之间的距离；
（2)该匀强电场场强的大小E;
（3)若另一与甲的质量和电荷量相同、初速率也相同的粒子乙，从原点O沿与y轴正方向成37°角的方向射入磁场，它进入电场再离开后，到达y轴上的点用D点表示，则D点的坐标值为多少？
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.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上的指定位置，认真核对与准考证号条形码上的信息是否一致，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答：选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其他答案标号。答在试题卷上无效。
3. 非选择题的作答：用黑色墨水的签字笔直接答在答题卡上的每题所对应的答题区域内。答在试题卷上或答题卡指定区域外无效。
4. 考生必须保持答题卡的整洁，考试结束，监考人员将答题卡和试题卷一并收回。
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2分，有选错的得0分。
1.分子势能Ep与分子间距r的关系如图所示（取无限远处分子势能Ep=0),图线与横轴交点的坐标值为r1,图线最低点对应的横坐标值为r2.则下列说法正确的是
A.当r>r2时，分子引力随分子间距r的增大而增大
B.当r
D.当分子间的作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距r的减小而增大
2.近年来，中国军力发展很快。随着直－19和直－20等直升机以及歼－20等战斗机入列，大大提高了中国空军的综合作战能力。如图为直升飞机抢救伤员的情景，飞机水平飞行的同时轻绳把伤员提升到飞机上，在此过程中轻绳始终保持竖直，不计伤员受到的空气阻力，则下列判断正确的是
A.飞机一定做匀速直线运动
B.伤员运动的轨迹一定是一条倾斜直线
C.飞机螺旋桨产生的动力方向一定竖直向上
D.轻绳对伤员的拉力大小始终大于伤员的重力
3.真空中有一长方体区域，该区域左右两个正方形平面的中心分别固定了等量同种正电荷A和B,AB连线中点为,长方体左右走向的四条棱边的中点分别是a、b、c、d.下列说法正确的是
A.a、b、c、d四点的场强相同
B.a、b、c、d四点的电势相同
C.a、b、c、d所在的平面是等势面
D.电子从a沿ac直线移动到c,其电势能先增加后减少
4.如图所示，边长为L的等边三角形区域ACD内、外的匀强磁场的磁感应强度大小均为B、方向分别垂直纸面向里、向外。三角形顶点A处有一质子源，能沿∠A的角平分线发射速度大小不等、方向相同的质子（质子重力不计、质子间的相互作用可忽略），所有质子均能通过D点，已知质子的比荷=k,则质子的速度不可能为
A. B. BkL C. D.
5.在星球P和星球Q的表面，以相同的初速度w竖直上抛一小球，小球在空中运动时的v-t图象分别如图所示。假设两星球均为质量均匀分布的球体，星球P的半径是星球Q半径的3倍，下列说法正确的是
A.星球P和星球Q的质量之比为3:1
B.星球P和星球Q的密度之比为1:1
C.星球P和星球Q的第一宇宙速度之比为 3:1
D.星球P和星球Q的近地卫星周期之比为1:3
6.如图所示，重为G、内表面光滑的圆环竖直固定在重为G的木板上，木板放置在光滑水平地面上，木板的左右两侧各有一固定在地面上的光滑挡板P、Q,使木板不能左右移动。重为G的小球（可视为质点）在环内侧能做完整的圆周运动。当小球运动到与圆环圆心O等高处时（木板始终静止在地面上，不计空气阻力），木板对挡板压力大小的最小值F1和对地面压力大小F2分别为
A.2G、3G
B.3G、3G
C.3G、2G
D.2G、2G
7.如图所示为远距离输电的原理图，正弦交流发电机输出电压保持不变，升压变压器T1、降压变压器T2均为理想变压器，且T2的原、副线圈匝数之比为n.若用电设备发生变化，使图中理想电压表V的示数变化了ΔU,理想电流表A的示数变化了ΔI,且知＝k.则两变压器间输电线的总电阻R等于
A. B. C.k D.n2k
8.如图甲所示，沿波的传播方向自左向右选取a、b、c、d、e、f六个质点，相邻两质点之间的距离均为1m,各质点均静止在各自的平衡位置。t=0时刻振源a开始做简谐运动，其振动图象如图乙所示（竖直向上为振动位移的正方向），形成的简谐横波以2m/s的速度水平向右传播，则下列说法正确的是
A.t=2.5s时刻，波传播到质点f,质点f开始振动的方向竖直向上
B.t=0~t=2s内，质点b运动的路程为40cm
C.t=2s~f=2.5s内，质点d的加速度逐渐减小
D.t=3.5s时刻，质点e第一次处于波谷位置
9.某玻璃砖的横截面是底角为45°的等腰梯形，如图，一束由红绿两色组成的复色光从AB边中点E平行于BC边射入后，两种色光在BC边均发生全反射后再从CD边射出玻璃砖，其中的红光的射出点是CD边中点F.除了全反射，不考虑光在玻璃砖内的多次反射，则下列说法正确的是
A.绿光在CD边的出射点在F点下方
B.绿光在CD边出射的方向与BC平行
C.绿光在玻璃砖内传播的时间一定比红光要长
D.绿光在玻璃砖内传播的时间可能和红光相等
10.如图甲所示，物块和木板叠放在光滑的水平实验台面上，物块用一不可伸长的细绳与固定的力传感器相连，细绳水平。t=0时，木板开始受到水平拉力F的作用，在t=4s时撤去F.细绳对物块的拉力T随时间t变化的关系如图乙所示，木板的速度v与时间：的关系如图丙所示，取g=10m/s2.由题中所给数据可以得出
A.2s~4s内，物块与木板之间的滑动摩擦力大小为0.4N
B.2s~4s内，力F的大小为0.8N
C.0~2s内，力F的大小保持不变
D.物块的质量为2kg
11.足够长的光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨左端连接电容为C的电容器，导轨间距为L,磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场穿过导轨所在平面。一根质量为m的导体棒垂直静置在导轨上，俯视图如图甲。t=0时刻导体棒在水平拉力作用下从静止开始向右运动，电容器两极板间电势差U随时间：变化的图象如图乙所示（图中U和t已知），则
A.导体棒的加速度大小为a=
B.水平拉力的大小为F=
C.通过导体棒的电流大小为I＝
D.0~6时间内导体棒克服安培力所做的功为W=
二、非选择题：本题共5小题、56分。
12.(7分）
用如图所示的装置验证“在质量一定时，物体的加速度与力成正比”，所用器材及装配方法见图。先测出遮光条宽度d和光电门A、B中心间距x.然后释放砂桶，拉力传感器能测出细线对滑块的拉力F,两个光电门A、B能测出遮光条通过时的遮光时间tA、tB.
（1)测遮光条宽度d时读数如图乙，则d= mm;
（2)由测量量得到滑块的加速度大小a= .
（3)第一小组平衡好摩擦力（这个操作也叫“阻力补偿”），然后开始实验，并改变砂和砂桶的总质量得到多组加速度a与拉力F数据，绘制图象进行验证。本实验要 求砂和砂桶的总质量远小于滑块的质量（填“不必”或“必须”）。
（4)第二小组只是把长木板放置于水平桌面上，未平衡摩擦力便进行实验，得到多组a-F数据，绘制的图象如图丙，由图丙可知，该组所用滑块（含遮光条）的质量为 kg,滑块与长木板间的动摩擦因数为 。（取g=10m/s2)
13.(9分）
某同学要将一量程为150mV的毫伏表改装成量程为3V的电压表，他测得该毫伏表内阻为500Ω.经计算后将一阻值为R的电阻与该毫伏表连接，进行改装。然后利用一标准电压表,根据图甲所示电路对改装后的电压表进行检测（虚线框内是改装后的电压表）。
（1)根据图甲和题给条件，将图乙中的实物进行连线。
（2)当标准电压表的示数为1.80V时，毫伏表的指针位置如图丙所示。由此可以推测出所改装电压表的量程不是预期值，而是 （填正确答案标号）。
A. 2.25V V D. 4.00 V
（3)如果产生上述问题的原因只有一个，那么这个原因可能是 （填正确答案标号）。
A.毫伏表内阻测量错误，实际内阻小于500Ω
B.毫伏表内阻测量错误，实际内阻大于500Ω
C.R值计算错误，接入的电阻偏大
D.R值计算错误，接入的电阻偏小
（4)要达到预期目的，无论毫伏表测得的内阻是否正确，都不必重新测量，只需要将阻值为R的电阻换成阻值为kR的电阻即可，其中k= .
14.(10分）
如图所示，B和C分别是打气筒和抽气筒（两者内部最大容积均为ΔV),各自通过带阀门的细管与容积为V=10dm3的容器A连通，开始时，阀门K1和K2关闭，A内气体压强等于外界大气压p=1.0×105Pa.每次打气时，打气筒可将体积ΔV=500cm3、压强等于外界大气压p的空气打入容器A内；每次抽气时，相当于将容器A内的气体等温膨胀到体积为（V+ΔV)后，再将抽气筒内的ΔV气体排出到大气里。忽略打气和抽气时气体的温度变化和连接管的容积，空气可认为是理想气体。问：
（1)打气时，打开阀门K1、关闭阀门K2,若要容器A中气体压强增大到4.0×105Pa,应打气多少次？
（2)关闭阀门K1、打开阀门K2,对容器A(压强为4.0×105Pa)抽气，要使A内的压强低于2.0×105Pa,至少抽气多少次？（如有需要，取1g2=0.301、lg10=1、lg 10.5=1.0211)
15.(12分）
如图所示，足够长的斜面倾角0=53°,物体A各表面均光滑，物体B放于斜面上恰好能静止，此时B距顶端为L=4m.将物体A从斜面顶端无初速释放，与静止的物体B发生弹性正碰后被反弹，此后，A沿斜面运动了L1=1m时，速度变为零。A与B均可视为质点，两者的碰撞时间极短，物体B受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取sin37°＝cs53°=0.6、cs37°= sin53° =0.8,g=10m/s2.求：
（1)物体A和B的质量之比;
（2)物体A和B第一次碰撞到第二次碰撞的间间隔t.
16.(18分）
如图所示真空环境中，半径为R的圆形区域存在垂直于xOy平面（纸面）向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B,该圆与y轴相切，切点恰在坐标原点O.一有界匀强电场的方向沿－x方向，其上下边界均与x轴平行，且上边界恰与圆相切，切点为C,下边界交y轴于N点。一带正电的粒子甲（重力不计）电荷量为q、质量为m,以某一初速率从原点O沿＋x方向射入磁场，经磁场偏转恰好从C点进入电场，最后从N点以与y轴负方向夹角为53°的方向射出电场。求：
（1)ON之间的距离；
（2)该匀强电场场强的大小E;
（3)若另一与甲的质量和电荷量相同、初速率也相同的粒子乙，从原点O沿与y轴正方向成37°角的方向射入磁场，它进入电场再离开后，到达y轴上的点用D点表示，则D点的坐标值为多少？
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