《附5套模拟卷》湖北省咸宁市2021届新高考物理三模试卷含解析.pdf
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1、湖北省咸宁市2021届新高考物理三模试卷一、单项选择题:本 题 共 6 小 题,每 小 题 5 分,共 3 0 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.将一物体竖直向上抛出,不计空气阻力。用 x 表示物体运动的路程,t表示物体运动的时间,Ek表示物体的动能,下 列 图 像 正 确 的 是()【解 析】【详 解】A B.由机械能守恒得1 2mgx+Ek=-mv0Ek与 x 是线性关系,故 A 错 误,B 正确;C D.根据机械能守恒定律得mgx+Ek-mv又1 2xvotSt得m、vo、g 都是定值,则 Ek是 t的二次函数,Ek-t图象是抛物线,故 C
2、D 错误。故选B。2.有关原子物理学史,下列说法符合事实的是()A.卢瑟福通过a 粒子散射实验提出了原子的枣糕模型B.能量量子假说是普朗克首先提出的,光子假说则是爱因斯坦首先提出的C.汤姆孙首先发现了中子,从而说明原子核内有复杂的结构D.玻尔在光的粒子性的基础上,建立了光电效应方程【答案】B【解析】【详解】A.卢瑟福从1909年起做了著名的a 粒子散射实验,实验结果成了否定汤姆孙枣糕原子模型的有力证据,在此基础上,卢瑟福提出了原子核式结构模型,故 A 错误:B.能量量子假说是普朗克首先提出的,光子假说则是爱因斯坦首先提出的,故 B 正确;C.查德威克通过用a 粒子轰击镀核(:B e)的实验发现
3、了中子,汤姆孙首先发现了电子,从而说明原子有复杂的结构,故 C 错误:D.爱因斯坦提出了光子假说,建立了光电效应方程,故 D 错误。故选:B.3.某时刻水平抛出的小球,在 f=1s时的速度方向与水平方向的夹角a =30,t=2 s,其速度方向与水平方向的夹角。2=6。忽略空气阻力,重力加速度g=lOm/s?,则小球初速度的大小为()A.10m/s B.10m/s C.D.5m/s【答案】C【解析】【详解】将小球在,=I s时和,=2s时的速度分解,如图所示:则有+Z)Vv,A 匕2tan q =,tan 02=%又因为匕,2=%i+g(2sls)解得v0=5/3m/s选 项 C 项正确,A B
4、 D 错误。故选C。4.一颗人造地球卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速率为V,角速度为3,加速度为g,周期为T.另一颗人造地球卫星在离地面高度为地球半径的轨道上做匀速圆周运动,则()A.它的速率为;B.它的加速度为52 4C.它的运动周期为&T D.它的角速度也为3【答案】B【解析】【分析】【详解】A、研究地面附近的卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力:色 华=/匕,R 为地球半R2 R径,M 为地球质量,v 为卫星的速率.研究另一个卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力:GMm v,2、5-7=?.睬立解得,v,=NW v.柏A错谟.B、忽略地球自转的影响,根据万有
5、引力等于重力:9=m g,可得:g=券,即:A AGM gg=由故 B 正确;C、研究地面附近的卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力:,解得:T=2rtJ-,另一个卫星的周期:T,=2nGM(2肛H0 T,故 C 错误;GMD、地面附近的卫星的周期与另一个卫星的周期不等,根据3=于得它们的角速度也不等,故 D 错误。故选B。5.一辆汽车在公路上匀速行驶的速度为15m/s,正常匀速行驶过程中发现前方3 5 m 处有一个特殊路况,驾驶员刹车减速,汽车停在该特殊路况前2 m 处。若该驾驶员的反应时间大约为0.6s,则汽车减速过程中加速度的大小约为()A.10.2m/s2 B.5.1m/s
6、2 C.4.7m/s2 D.3.4m/s2【答案】C【解析】【详解】在驾驶员的反应时间内汽车匀速运动,其位移为%=vr=15x 0.6m=9 m刹车阶段内匀减速运动,位移为x2=3 5 m-2 m-X 1 -2 4 m又有v2=2ax2,解得v2 2a=-4.7m/s2A故选C。6.如图所示,a、b 两个带正电的粒子以相同的速度先后垂直于电场线从同一点进入平行板间的匀强电场,a 粒子打在B 板的优点,b 粒子打在B 板的6 点,若不计重力,则A+bA.a 的电荷量一定大于b 的电荷量B.b 的质量一定大于a 的质量C.a 的比荷一定大于b 的比荷D.b 的比荷一定大于a 的比荷【答案】C【解析
7、】【详解】设任一粒子的速度为V,电量为q,质量为m,加速度为a,运动的时间为t,则加速度为:_ q EC l =m时间为:xt=一V偏转量为:因为两个粒子的初速度相等,贝 U 8 X,则得a 粒子的运动时间短,则 a 的加速度大,a 粒子的比荷幺就m一定大,但 a、b 的电荷量和质量无法确定大小关系,故 C 正确,ABD错误。二、多项选择题:本题共6 小题,每小题5 分,共 30分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5 分,选对但不全的得3 分,有选错的得。分7.如图所示,某科研单位设计了一空间飞行器,飞行器从地面起飞时,发动机提供的动力方向与水平方向的夹角a=60。,
8、使飞行器恰好沿与水平方向的夹角0=30。的直线斜向右上方匀加速飞行,经时间t 后,将动力的方向沿逆时针旋转60。同时适当调节其大小,使飞行器依然可以沿原方向匀减速直线飞行,飞行器所受空气阻力不计.下列说法中正确的是()A.飞行器加速时动力的大小等于mgB.飞行器加速时加速度的大小为gC.飞行器减速时动力的大小等于走mg2D.飞行渊减速飞行时间t 后速度为零【答案】BC【解析】【详解】A B.起飞时,飞行器受推力和重力,两力的合力与水平方向成30。角斜向上,设动力为F,合力为Fb,如图所示:在AOFFb中,由几何关系得:F=mgFt=mg由牛顿第二定律得飞行器的加速度为:ai=g故 A 错误,B
9、 正确;CD.t 时刻的速率:v=ait=gt推力方向逆时针旋转60。,合力的方向与水平方向成30。斜向下,推力F 跟合力F i垂直,如图所示,此时合力大小为:Fh=mgsin300动力大小:Ff=mg2飞行器的加速度大小为:mgsin300 1a2=-=-Sm 2到最高点的时间为:f=2L=JL=2ta2 lo故 C 正确,D 错误;故选BC,8.如图所示,在水平面上固定一个半圆弧轨道,轨道是光滑的,O 点为半圆弧的圆心,一根轻绳跨过半圆弧的A 点(O、A 等高,不计A 处摩擦),轻绳一端系在竖直杆上的B 点,另一端连接一个小球P。现将另一个小球Q 用光滑轻质挂钩挂在轻绳上的AB之间,已知整
10、个装置处于静止状态时,a=30。,0=45。则()A.将绳的B 端向上缓慢移动一小段距离时绳的张力不变B.将绳的B 端向上缓慢移动一小段距离时半圆弧中的小球P 位置下移C.静止时剪断A 处轻绳瞬间,小球P 的加速度为;gD.小 球 P 与小球Q 的质量之比为G:0【答案】ACD【解析】【详解】A.绳 子 B 端向上移动一小段距离,根据受力分析可知P 球没有发生位移,因此AQP变成了晾衣架问题,绳长不会变化,A 到右边板的距离不变,因此角度仅不会发生变化,即绳子的张力也不会变化;选项A正确。B.如 果 P 向下移动一段距离,绳子AP拉力变小,绳长AP变长,而 AB之间的绳子长度变短,则角度变大,
11、绳 子 AB之间的张力变大,A P的张力也变大,产生矛盾;B 错误。C.剪 断 A 处细绳,拉力突变为零,小 球 P 只受重力的分力,所以加速度为g g;C 正确。D.根据受力分析,分别对两个小球做受力分析,因为是活结所以绳子的张力都是相同,则 产 空 一=T2 cos a又 由 于 一mne m 也=T.由两式可得 =:=;故 D 正确。2cos夕 mQ V2故选ACD.9.如图为竖直放置的上粗下细的玻璃管,水银柱将气体分隔成A、B 两部分,初始温度相同,使 A、B升高相同温度达到稳定后,体积变化量为匕、匕,压强变化量为A、%,对液面压力的变化量为,、七,则()A.水银柱向下移动了一段距离B
12、.匕 DFB【答案】CD【解析】【详解】A C.首先假设液柱不动,则 A、B 两部分气体发生等容变化,由查理定律,对气体A:PA=PA _ 刈T 一 T-AT得PA PA 对气体B:PB=PB _ WBT T AT得AAT-=亍。8又设初始状态时两液面的高度差为h(水银柱的长度为h),初始状态满足PA+h=Pn联立得水银柱向上移动了一段距离,故 A 错 误 C 正确;B.由于气体的总体积不变,因此匕=%,故 B 错误;D.因为且液面上升,上表面面积变大,所以D5D%故 D 正确。故选CD。10.2019年 1 月 3 日 10时 26分,“嫦娥四号”探测器成功在月球背面着陆,标志着我国探月航天
13、工程达到了一个新高度,如图所示为“嫦娥四号 到达月球背面的巡视器。已知地球质量大约是月球质量的81倍,地球半径大约是月球半径的4 倍。不考虑地球、月球自转的影响,则下列判断中最接近实际的是()A.地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比为9:4B.地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比为81:16C.地球的第一宇宙速度与月球的第一宇宙速度之比为%2D.地球的第一宇宙速度与月球的第一宇宙速度之比为2:9【答案】BC【解析】【详解】A B.根据天体表面物体的重力等于万有引力,有n n _ n匚白 口 、可得所以地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比为5力-*?-s 1 81-=8i X
14、=77-匚 16 16故 A 错误,B 正确;C D.当质量为m 的物体在环绕天体表面飞行时的速度即为天体第一宇宙速度,根据万有引力提供向心力有可得第一宇宙速度二=i-1 1-所以地球的第一宇宙速度与月球的第一宇宙速度之比为故 C 正确,D 错误。故选BC11.一定质量的理想气体从状态A 经过状态B 和 C 又回到状态A 其压强P 随体积V 变化的图线如图所示,其中A 到 B 为绝热过程,C 到 A 为等温过程。则 下 列 说 法 正 确 的 是。A.A 状态速率大的分子比例较B 状态多B.A-B 过程,气体分子平均动能增大C.B-C 过程,气体对外做功D.BTC过程,气体放热E.C状态单位时
15、间内碰撞容器壁单位面积的分子数比A 状态少【答案】ACE【解析】【详解】A B.由图可知A-B过程中,绝热膨胀,气体对外做功,内能减小,温度降低,气体分子的平均动能减小,则A状态速率大的分子比例较B状态多,故A正确,B错误。C.B-C过程中是等压变化,体积增大,则气体对外做功,故C正确。D.B-C过程中是等压变化,体积增大,则气体对外做功,则W VO,温度升高,气体内能增大,即AU 0,根据热力学第一定律 U=W+Q,则Q 0,即气体吸热,故D错误。E.状态A和状态C的温度相等,温度是分子平均动能的标志,所以气体分子平均动能相同,从图中可知,A状态气体压强更大,说明气体分子的密集程度更大,即A
16、状态单位时间内碰撞容器壁单位面积的分子数比C状态多,故E正确。故选ACE.1 2.如图所示,a、b、c分别为固定竖直光滑圆弧轨道的右端点、最低点和左端点,。“为水平半径,c点和圆心O的连线与竖直方向的夹角a =53。现从a点正上方的P点由静止释放一质量m=1kg的小球(可视为质点),小球经圆弧轨道飞出后以水平速度u=3m/s通过Q点。已知圆弧轨道的半径R=1m,取重力加速度g=10m/s2,sin530=0.8,cos530=0.6,不计空气阻力。下列分析正确的是()A.小球从P点运动到Q点的过程中重力所做的功为4.5JB.P、a两点的高度差为0.8mC.小球运动到b点时对轨道的压力大小为43
17、ND.小球运动到c点时的速度大小为4m/s【答案】AC【解析】【分析】【详解】ABD.小球从c到Q的逆过程做平抛运动,小球运动到c点时的速度大小v 3.vc=-=m/s=5m/scos a 0.6小球运动到c点时竖直分速度大小4匕=V-tana=3x m/s=4m/s03则Q、c两点的高度差h*,422g 2x10m=0.8m设 P、a 两点的高度差为H,从 P 到 c,由机械能守恒得mg(H+Reos a)=g mv;解得H=0.65m小球从P 点运动到Q 点的过程中重力所做的功为W=zg(+Rcoscr)-=lxl0 x(0.65+lx0.6)-0.8J=4.5J故 A 正确,BD错误;C
18、.从 P 到 b,由机械能守恒定律得mg(H+R)=;mv1小球在b 点时,有N-me=mR联立解得N=43N根据牛顿第三定律知,小球运动到b 点时对轨道的压力大小为4 3 N,故 C 正确。故选AC。三、实验题:共2 小题,每题8 分,共 16分1 3.某同学用如图所示装置做“探究加速度与合力关系”的实验。测得小车(带遮光片)的质量为M,当地的重力加速度为g。(1)实验前,用游标卡尺测出遮光片的宽度,示数如图所示,则遮光片的宽度为d=cm。(2)为了使细线的拉力近似等于砂和砂桶的总重力,必须.A.将长木板的右端适当垫高,以平衡摩擦力B.砂和砂桶的总质量远小于小车的质量C.使连接小车的细线与长
19、木板平行D.减小遮光片的宽度(3)调节好装置,将小车由静止释放,与光电门连接的计时器显示小车通过光电门时遮光片的遮光时间f,要测量小车运动的加速度,还需要测量_ _ _ _ _ _ _ _ _(填写需要测量的物理量名称),若该物理量用 X表示,则 小 车 运 动 的 加 速 度 大 小 为.(用 测 得 的 物 理 量 符 号 表 示)。(4)保持小车每次释放的位置不变,光电门的位置不变,改变砂和砂桶的总质量,重复实验,测得多组小,车通过光电门的遮光时间f及砂和砂桶的总质量加,为了使图象能直观地反映物理量之间的关系,应该作出_ _ _ _ _ _ _ _ _ _(填“m 一 ,“旭-f 2“加
20、一;”或 一,)图象,当图象为过原点的一条倾斜的直线,表明质量一定时,加速度与合力成正比。【答案】0.6 7 0 B 释放小车时遮光片到光电门的距离 J m-2xt2 t2【解析】【详解】(1)游标卡尺主尺读数为0.6 c m,游标尺第1 4条刻度与主尺上某一-刻度对齐,则游标读数为1 4 x 0.0 5 =0.7 0 m m =0.0 7 0 c m ,所以最终读数为:0.6 c m +0.0 7 0 c m =0.6 7 0 c m.(2)2 将长木板的右端适当垫高,以平衡摩擦力,是为了使细线的拉力等于小车受到的合外力,选 项A错误;砂和砂桶的总质量远小于小车的质量,可以使细线的拉力近似等
21、于砂和砂桶的总重力,选项B正确;使连接小车的细线与长木板平行是为了保持小车受到的合外力不变,选 项C错误;减小遮光片的宽度,能提高测量小车速度和加速度的精度,选 项D错误。(3)还需要测量释放小车时遮光片到光电门的距离,小车的加速度2 =-=-2x 2xt2(4)5 由mg=Md2w得为了使图象能直观地反映物理量之间的关系,应该作出加一:图象,当图象为过原点的一条倾斜直线时,表明质量一定时,加速度与合力成正比。1 4.小李同学设计实验测定一圆柱体合金的电阻率,需要精确测量合金的电阻值。已知圆柱体合金长度为L、电阻约为1 0 Q,现在手头备有如下器材:A.电流表A i,量程为1 0 0 m A、
22、内阻约为1()QB.电流表A 2,量程为IOONA、内阻约为1 0 0 QC.电阻箱乙最大阻值为9 9 9.9。D.滑动变阻器R 1,最大阻值为5 0。E.滑动变阻器鸟,最大阻值为1 0 k。F.电源,电动势约为3V、内阻约为1()。G.导线和开关若干H.刻度尺(最小刻度为1 m m)I.游标卡尺(1)用游标卡尺测量圆柱体合金的直径如图所示,则直径d=cm。1 2 3 eI I 1 I I I I I I I I 1 I I I I 1 I I0 10 20(2)如图所示是该同学设计的测量该合金电阻的电路图,请帮助他选择合适的电学器材,要求电表的示数大于其量程的三分之二、滑动变阻器方便调节,则
23、 电 流 表 和 滑 动 变 阻 器 需 选 择 (填对应器材前面的字母序号)。按图连接好线路进行实验,即可测量出该合金的电阻值(3)用以上已知量和所测量的物理量的字母,写出该合金电阻率的表达式为。=【答案】1.075AD 必4L【解析】【详解】(1)1.d=1cm +15 x 0.05 m m =1,075 cm(2)2 3.若电流表选A”电路总电阻约为3V100m A30。;若电流表选A 2,电路总电阻约为3V陪二 3。滑动变阻器R 2不能满足,则滑动变阻器选犯。(3)4.根据电阻定律有R、.P 其中 S=7 T3,联立解得p =-4 L四、解答题:本题共3 题,每题8 分,共 24 分1
24、5.如图所示,一个圆筒形导热汽缸开口向上竖直放置,内有活塞,其横截面积为S=l x l 0T m 2,质量为m=l k g,活塞上放有一个质量M=2 k g 的物块,活塞与汽缸之间无摩擦且不漏气,其内密封有一定质量的理想气体,气柱高度h=0.2m。已知大气压强po=1.0 xl0:,P a,重力加速度g=10m/s2.(D如果拿掉活塞上的物块,气柱高度将变为原来的多少倍;(2)如果缓慢降低环境温度,使活塞恢复到原高度,此过程中气体放出热量5 J,求气体内能的增量AU。【答案】(1)2 倍;(2)-lJ【解析】【分析】【详解】拿掉活塞上的物块,气体做等温变化初态:pi=(M+,)g+P。,v=h
25、s末态:p2=+pQ,V2=hSS由气体状态方程得PSh=p2Sh整理得h=2/z=0.4mJ c故丁=2h在降温过程中,气体做等压变化,外界对气体作功为W=p2s()=4J由热力学第一定律U=W+Q可得U=4J+(5)J=IJ1 6.如图所示,质 量 mB=2kg的平板车B 上表面水平,在平板车左端相对于车静止着一块质量nu=2kg的物 块 A,A、B 一起以大小为vi=0.5m/s的速度向左运动,一颗质量m()=O.()lk g 的子弹以大小为v()=6()0m/s的水平初速度向右瞬间射穿A 后,速度变为v=200m/s.已知A 与 B 之间的动摩擦因数不为零,且 A 与 B最终达到相对静
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