2021届湖北省武汉二中高考物理模拟试卷(含答案解析).pdf

2021届湖北省武汉二中高考物理模拟试卷一、单 选 题（本大题共5小题，共30.0分）1.目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些材料都不同程度地含有放射性元素，下列有关放射性元素的说法中正确的是（）A.夕 射线与y射线一样都是电磁波，但S射线穿透本领远比y射线弱B.氢的半衰期为3.8天，4个氯原子核经过7.6天后就一定只剩下1个氯原子核C.裂U衰变成缪Pb要经过6次0衰变和8次a衰变D.放射性元素发生夕哀变时所释放的电子是原子核外的电子2.如图是某同学五一小长假上海到杭州火车票。从铁路售票网查询到该趟列车从上海到杭州历时1小时21分钟，行程为169公里，则下列说法（）上海虹桥D如 次 皖 8/一一 找党，ilA.图中11：22表示一段时间B.该列车高速行驶时，可以取57n位移的平均速度值C.该趟列车从上海到杭州的平均速度约为125kmD.该趟列车的最高速度为3.根据所学知识判断图中哪一个图是正确的（）4.如图所示，一个纵截面是等腰三角形的斜面体M置于水平地面上，它的底面粗糙，两斜面光滑.将质量不相等的4、B两个小滑（%加8）同时从斜面上同一高度处静止释放，在两滑块滑至斜面底端的过程中，“始终保持静止，则（）A.B滑块先滑至斜面底端B.地面对斜面体的摩擦力方向水平向左C.两滑块滑至斜面底端时重力的瞬时功率相同D.地面对斜面体的支持力等于三个物体的总重力5.如图甲所示，在光滑水平面上的两小球发生正碰.小球的质量分别为Mi和图乙为它们碰撞前后的-（位移一时间）图象.已知巾1 =0.1kg.由此可以判断（）1612842 4乙A.碰前巾2和巾1都向右运动B.碰后瓶2和血1都向右运动C.m2=0.3kgD.碰撞过程中系统损失了0.4J的机械能二、多 选 题（本大题共5小题，共27.0分）6,质量相等的甲乙两球在光滑水平面上沿同一直线运动.甲以7kg,m/s的动量追上前方以5kgm/s的动量同向运动的乙球发生正碰，则碰后甲乙两球动量可能的是（）A.6.5kg-m/s；5.5kg-m/s B.6kg m/s；6kg-m/sC.5.5kg-m/s；6.5kg-m/s D.4kg-m/s；8kg-m/s7.在倾角为。的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨PQ、MN,相距为L,导轨处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下.有两根质量均为m的金属棒a、b,先将a棒垂直导轨放,.；置，用跨过光滑定滑轮的细线与物块c连接，连接a棒的细线平行于导轨，由静止释放c,此后某时刻，将b也垂直导轨放置，a、c此刻起做匀速运动，b棒刚好能静止在导轨上.a棒在运动过程中始终与导轨垂直，两棒与导轨电接触良好，导轨电阻不计.贝1（）A.b棒放上导轨前，物块c减少的重力势能等于a、c增加的动能B.b棒放上导轨后，物块c减少的重力势能等于回路消耗的电能C.物块c的质量是27ns讥。D.b棒放上导轨后，a棒中电流大小是咨空8.在相互平行且足够长的两根水平光滑的硬杆上，穿着三个半径相同的刚性球4、B、C,三球的质量分别为啊=1kg,mB=2kg.mc=6 kg,初状态BC球之间连着一根轻质弹簧并处于静止，B、C连线与杆垂直并且弹簧刚好处于原长状态，4 球 以%=9m/s的速度向左运动，与同一杆上的B球粘在一起（作用时间极短），则下列关于碰后的判断，正确的是（）A.A球与B球碰撞中损耗的机械能为20/B.在以后的运动过程中弹簧的最大弹性势能为9/C.在以后的运动过程中B球的最小速度为lm/sD.在以后的运动过程中C球的最大速度为2m/s9.下列说法正确的是（）A.把碳素墨水滴入清水中，稀释后，借助显微镜能够观察到碳素颗粒的运动，反映了水分子运动的无规则性B.慢慢向小酒杯中注水，即使水面稍高出杯口，水仍不会流下来，是因为液体表面存在张力C.热量可以自发从物体的低温部分传到高温部分D.分子间的相互作用力随着分子间距离的增大而减小E.分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大1 0.如图所示，均匀介质中两波源S1、$2分别位于x轴上X1=0、刀 2=14m处，质点P位于x轴上冷=4nl处，质点Q位于和=9 巾处，t=0时刻，波源51由平衡位置开始向y轴正方向做简谐运动，波源S2由平衡位置开始向y轴负方向做简谐运动，振动周期均为T=0.1s,传播速度均为u=40m/s,波源Si的振幅为4 =2 c m,波源S2的振幅为4=3 c m,贝 式）八 y/cm*S P 2 s 2 2 4 6 8 10 12 14 x/mA.当两列波叠加后，P点始终为振动加强点B.当两列波叠加后，质点Q的振幅为1cmC.当t=0.275 s时，质点P的位移为5 cmD.在0.325s时间内，质点Q通过的路程为16cm三、填空题(本大题共1小题，共 6.0分)11.(1)实验小组用如图1所示的装置“探究功与物体速度变化的关系”，某同学分别取1条、2条、3条同样的橡皮筋进行第1次、第2次、第3次 实验，每次每根橡皮筋拉伸的长度都保持一致，则每次橡皮筋对小车做的功记作名、2%、3%.,下列说法正确的是A.为减小实验误差，长木板应水平放置8.通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加C.小车在橡皮筋拉力作用下做匀加速直线运动，当橡皮筋恢复原长后小车做匀速运动。应选择纸带上点距均匀的一段计算小车的速度(2)某同学把每次橡皮筋对小车做的功记作%、2%、3%.,对每次打出的纸带进行处理，获得小/的数值记录在表格中.W0%2W03%4%5%6%v/(m s-1)01.01.41.72.02.22.4v2/(m2 s-2)011.92.94.05.16.0请你根据表中的数据作出W-久 小-/图线.由 图 线 探 究 功 与 物 体 速 度 变 化 的 关 系 是.四、实验题(本大题共1小题，共 9.0分)1 2.某兴趣小组为了测量一待测电阻心的阻值，准备先用多用电表粗测出它的阻值，然后再用伏安法精确地测量，实验室里准备了以下器材：A.多用电表电压表匕，量程6 V,内阻约10k。C.电压表,量程15U,内阻约20K3 D.电流表4，量程0.6 4,内阻约0.2。E.电流表4，量程3 4,内阻约0.020凡电源：电动势E=9VG.滑动变阻器Ri，最大阻值1 0 0,最大电流2aH.导线、电键若干(1)在用多用电表粗测电阻时，该兴趣小组首先选用“X 10”欧姆挡，其阻值如图甲中指针所示,为了减小多用电表的读数误差，多用电表的选择开关应换用 欧姆挡；按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时，其阻值如图乙中指针所示，则%的阻值大约是 n.(2)在用伏安法测量该电阻的阻值时，要求待测电阻的电压从0开始可以连续调节，则在上述器材中 应 选 出 的 器 材 是(填 器 材 前 面 的 字 母 代 号).在虚线框内画出用伏安法测量该电阻的阻值时的实验电路图.五、计算题(本大题共4 小题，共 52.0分)13.学校天文学社招募新社员，需要解决以下问题才能加入.请你尝试一下.已知火星半径为R,火星的卫星“火卫一”距火星表面高度为“，绕行速度为匕质量为“、m相距为L的两物体间引力势能公式为昂=三 处.求：(1)火星的质量M；(2)火星的第二宇宙速度即物体脱离火星引力所需的发射速度匕(提示：物体在只受万有引力作用下运动满足机械能守恒定律.)14.质量为m=0.016kg、长L=0.5m、宽d=0.1m、电阻R=0.10的矩形导线框，从阳=5巾高处由静止自由下落，然后进入匀强磁场，如图所示。刚进入磁场时由于磁场力作用，线框刚好做匀速运动。磁场方向与线框平面垂直，磁场区域的高度为L。(g=10m/s2)求：(1)磁场的磁感应强度B；(2)线框穿过磁场的过程中发热损失的能量AE。X X X X IX X X X Ix x x x T15.如图所示，固定的气缸I 和气缸II的活塞用硬杆相连，两活塞横截面积的大小满足工=2Sz，气缸用导热材料制成，内壁光滑，两活塞可自由移动.初始时两活塞静止不动，与气缸底部的距离均为无，环境温度为A=3 0 0 K,外界大气压强为p o,气缸II内气体压强p2=0.5p().现给气缸 I 缓慢加热，使活塞缓慢移动.求:热前气缸I 内气体的压强;活塞移动争巨离时，气 缸 I 内气体的温度.16.如图所示，半径为R的圆形玻璃放置在真空中，真空中的光速为c,细激光束从4 点射入圆形玻璃后直接从B点射出，若出射光线相对于入射光线的偏向角为300,4B弧所对的圆心角为1 2 0 0,求：(1)玻璃球对该激光的折射率是多少？(2)此激光束在玻璃中传播的时间是多少？参考答案及解析1.答案：c解析：解：4、3 射线的实质是电子流，y射线的实质是电磁波，y射线的穿透本领比较强。故 A错误。8、半衰期对大量的原子核适用，对少量的原子核不适用。故 3 错误。C、因为 衰变的质量数不变，所以a 衰变的次数n=泮=8 次，在a 衰变的过程中电荷数总共少1 6,则，衰 变 的 次 数 加=更 年 经=6 次，故 C 正确。、0衰变时，原子核中的一个中子，转变为一个质子和一个电子，电子释放出来。故。错误。故选：CoS射线的实质是电子流，y射线的实质是电磁波；半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用；根据电荷数守恒、质量数守恒确定a 衰变和口衰变的次数；/?衰变的电子来自原子核中的中子转化为质子时产生的。解决本题的关键知道衰变的实质，注意a 衰变与 衰变的区别，并知道在衰变的过程中电荷数守恒、质量数守恒，同时掌握夕衰变中电子的由来。2.答案：B解析：解：4、图中11：22表示时刻，故 4 错误；B、高速行驶时速度很快，通过5m的时间很短，可以取5m位移的平均速度近似看作这5nl起点位置的瞬时速度，故 8 正确；C、平均速度为位移与时间的比值，由于不知道位移，故无法求得平均速度，故 C 错误；。、该趟列车的最高速度无法判定，故。错误故选：Bo时刻是指时间轴上的某一点，位移为初位置到末位置的有向线段，平均速度为位移与时间的比值，据此分析即可。本题关键是要明确位移与路程、平均速度、瞬时速度的概念，同时要明确这些概念的适用范围，难度不大。3.答案：A解析：解：4、根据左手定则，可以判断导体受到的安培力竖直向下，故 A 正确；8、根据左手定则，可以判断带电体受到的洛伦兹力力竖直向上，故 8 错误；C、带正点的粒子在电场中受到的力为电场中该点电场线的切线方向，故 C 错误；。、通电螺线管产生的磁场由右手定则可知，左侧是N极，右侧是S极，故小磁针的N极在右端，故。错误；故选：A通电导线在磁场中受到的安培力可以通过左手定则判断方向，带电粒子在磁场中也是通过左手定则判断洛伦兹力方向的；带电粒子粒子在电场中受到的力为电场中该点电场线的切线方向，通电螺线管产生的磁场由右手定则判断出磁性本题主要考查了带电粒子或导线在电场或磁场中的受力，注意左手定则或右手定则灵活使用4.答 案:B解析：解：4、物块A下滑的加速度a=g sin a,位移x=，根据 =：成2得，t=巨;同理，o sma 2 y j gsin2aB下滑的时间t=1 -,可知两滑块滑至底端的时间相同.故A错误.gsin?。B、A对斜面体压力在水平方向的分力大小为叫1gs讥acosa,8对斜面体在水平方向上的分力为mBgsinacosa,因为犯4巾8，则地面对斜面体有向左的摩擦力.故B正确.C、物块4滑到底端的速度D =at=值，8滑到底端的速度也为/可，由于质量不同，两物体的速度方向相同，则重力的瞬时功率P=mgvsina不 同.故C错误.。、因为4、B的加速度均沿斜面向下，对整体分析，整体处于失重状态，则支持力小于三个物体的总 重 力.故。错误.故选：B.根据牛顿第二定律求出物块下滑的加速度，根据位移时间公式求出运动的时间，从而比较运动时间的长短，根据速度时间公式求出滑块到达底端的速度，从而求出重力的瞬时功率.对M分析，根据共点力平衡分析地面对斜面体是否有摩擦力，对整体分析，根据4、B加速度的方向确定整体处于超重还是失重.本题综合考查了牛顿第二定律和运动学公式，综合性较强，注意瞬时功率P=mgcos。，。为力与速度的夹角.5.答案：C解析：x-t（位移时间）图象的斜率等于速度，由数学知识求出碰撞前后两球的速度，分析碰撞前后两球的运动情况.根据动量守恒定律求解两球质量关系，由能量守恒定律求出碰撞过程中系统损失的机械能.本题首先考查读图能力，抓住位移图象的斜率等于速度是关键；其次要注意矢量的方向.A B、x-t图象的斜率等于速度，碰前，机2 位移不随时间变化，租2 静止，根1 的速度为正，向右运动。碰后m 2 的速度为正方向，说明向右运动，机1 的速度为负方向，说明向左运动，故 A、8错误。C、由图乙所示图象可知，碰前7 nl的速度/=4 m/s,rn2 静止；碰后n h 的速度=-2 m/s,碰后瓶2 的速度。2 =2 m/s根据动量守恒定律：机1%=巾1 次+机2%得卅2 =3 7 nl=0.3 k g,故 C正确。D、碰撞过程中系统机械能的变化量为 E=1 m 谥速产一3 瓶2。2 2，代入解得，1 =(),机械能守恒，故。错误。故选：C o6.答案：BC解析：对于碰撞过程要遵守三大规律：1、是动量守恒定律；2、总动能不增加；3、符合物体的实际运动情况。当4 球追上B 球时发生碰撞，遵守动量守恒，由动量守恒定律和碰撞过程总动能不增加，进行选择。碰撞的过程中，1、是动量守恒定律；2、总动能不增加；3、符合物体的实际运动情况。动量守恒，初状态总动 能 写=爰 +或=21,末状态总动能与=史+生=攻，知动能不2m 2m 2m 2m 2m 2m增加，但不符合物体的实际运动情况，所以A 不可能，故 A错误；动量守恒，末状态的总动能鸟=史+生=?，知动能不增加且符合物体的实际运动情况，所2m 2m 2m以8 可能，故 B正确；动量守恒，末状态总动能鸟=史+生=注，知动能不增加且符合物体的实际运动情况，所以2m 2m 2mC 可能，故 c正确；动量守恒，末状态总动能玛=鸵+史=%,知动能增加，违背能量量守恒的规则，所以。不2m 2m 2m可能，故。错误。故选B C。7.答案：CD解析：a、b棒中电流大小相等方向相反，故a、b棒所受安培力大小相等方向相反，对b棒进行受力分析有安培力大小与重力沿斜面向下的分力大小相等，再以a棒为研究对象，由于a棒的平衡及安培力的大小，所以可以求出绳的拉力，再据c平衡可以得到c的质量，c减少的重力势能等于各棒增加的重力势能和动能以及产生的电能，由此分析便知。从导体棒的平衡展开处理可得各力的大小，从能量守恒角度分析能量的变化是关键，能量转化问题从排除法的角度处理更简捷。b棒静止说明b棒受力平衡，即安培力和重力沿斜面向下的分力平衡，a棒匀速向上运动，说明a棒受绳的拉力和重力沿斜面向下的分力大小以及沿斜面向下的安培力三个力平衡，c匀速下降则c所受重力和绳的拉力大小平衡，由b平衡可知，安培力大小/炎=mgs讥。，由a平衡可知：F =F +mgsin0=2mgsind,由c平衡可知尸缩=砥9,Ab放上之前，根据能量守恒知a增加的重力势能也是由于c减小的重力势能，故4错误；B.a匀速上升重力势能在增加，故根据能量守恒知，B错误；C.因为绳中拉力大小相等，故2mgsin。=m c g,即物块c的质量为2m sin8,故C正确；。.根据b棒的平衡可知尸安=mgs讥。又因为F安=B，所 以/=丝 迪，故。正确。BL故 选C D。8.答案：BD解析：解：力、力球与B球发生完全非弹性碰撞，取向左为正方向，根据动量守恒定律有：mAv0=(jnA+mB)v1可得，碰后AB的共同速度=3 m/s碰撞中损耗的机械能为：E=mAVo-1(m4+mB)Vi计算可得?=27/.故4错误。B、4、B、C系统所受的合外力为零，动量守恒，三者速度相同时，弹簧的弹性势能最大，设4BC共速时速度为方。根据动量守恒定律得：(jnA+MB)%=(mA+mB+mc)v2解得%lm/s根据能量守恒定律得：弹簧的最大弹性势能Ep=：(mA+-1(mA+mB+mc)v可得：Ep=9/.故8正确。C D、三者第一次有共同速度时，弹簧处于伸长状态，4、B在前，C在后，此后C向左加速，4、B的加速度沿杆向右，直到弹簧恢复原长，故4、B继续向左减速，若能减速到零则再向右加速。弹簧第一次恢复原长时，取向左为正方向，由系统的动量守恒和机械能守恒分别得：(mA+mB)v1=(m.+7nB)v3+mcv4家利+如)说=|(mx+|mcv此时A、B的速度：%=-lm/s,C的速度与=2ms,可知，碰后A B已由向左的共同速度%=3 m/s减小到零后反向加速到向右的lm/s,故B球的最小速度为0,C球的最大速度为2m/s。故C错误，)正确。故选：B D。4、B发生完全非弹性碰撞，碰撞的过程中动量守恒，结合动量守恒定律和能量守恒定律求出4球与B球碰撞中损耗的机械能 当8、C速度相等时，弹簧伸长量最大，弹性势能最大，结合8、C在水平方向上动量守恒、能量守恒求出最大的弹性势能。弹簧第一次恢复原长时，由系统的动量守恒和能量守恒结合求出B与C的速度，再确定B球的最小速度和C球的最大速度。本题考查了动量守恒定律、机械能守恒定律的综合运用，关键合理地选择研究的系统和过程，结合动量守恒定律和能量守恒进行研究。9.答案：ABE解析：解：4、碳素颗粒的运动是布朗运动，它反映了水分子运动的无规则性，故A正确。8、由于液体表面存在张力，液体表面像一张橡皮膜，即使水面稍高出杯口，水仍不会流下来，故8正确。C、根据热力学第二定律，热量不可以自发从物体的低温部分传到高温部分，如果要从低温物体传到高温物体，必然会引起其它的一些变化，故 C错误。、若r r ,分子间的相互作用力随着分子间距离的增大先增大后减小，故。错误。E、若r x|hStT1 T 300-T气缸n中气体初状态参量：p2=O.5 po,V2=hS2,末状态气体状态参量：V2 =hs2,气体发生等温变化，由玻意耳定律得：p2v2=p2V2,即O.5 p o x hs2=P 2 X，S 2，对两活塞，由平衡条件得：p1S1+p0S2 p2S2+p0S1,解得：T =6 0 0 K：答：热前气缸I内气体的压强为O.7 5 p o；活塞移动3距离时，气 缸 I内气体的温度为6 0 0 K.解析：活塞静止，由平衡条件可以求出气缸I 中气体的压强.根据题意求出气体的状态参量，然后应用理想气体状态方程、玻意耳定律求出气缸I内气体的温度.本题是连接体问题，找出两部分气体状态参量间的关系，然后由理想气体状态方程即可解题，要掌握连接体问题的解题思路与方法.1 6 .答案：解：（1）作出光路图，如图所示.由题：4 4 0 8=1 2 0。/由几何知识得：e 折=3 0。由几何知识和对称性得：2（。人一。折）=30。J则得：0 人=4 5。si.u0 入 sin45/故玻璃球对该激光的折射率为：九=e=黑=鱼si n e 7 折 s i T i j i j（2）由几何关系知，A B 的长度为：s=2 R c o s30。=百 R激光束在玻璃中传播的速度为：=?=/所以激光束在玻璃中传播的时间为：t=迪V C答：（1）玻璃球对该激光的折射率是鱼.（2）此激光束在玻璃中传播的时间是迪.解析：(1)光线发生了两次折射，作出光路图，根据对称性可知，第一次折射的入射角和折射角分别等于第二次折射角和入射角，结合条件：AB弧所对应的圆心角为120。求出折射角r,由几何知识得到偏折角30。与入射角和折射角的关系，求入射角，即可求得折射率.(2)根据几何知识求出AB的长度，由：求得激光束在玻璃中传播的速度，再由t=：求出激光束在玻璃中传播的时间.本题考查光的折射定律，要正确作出光路图，同时运用几何知识求解入射角和折射角是解题的关键.