湖北五校联盟2021-2022学年高三下学期第六次检测物理试卷含解析.pdf

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1、2021-2022学年高考物理模拟试卷考生须知：1,全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2,请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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.“电子能量分析器 主要由处于真空中的电子偏转器和探测板组成。偏转器是由两个相互绝缘、半径分别为RA和RB的同心金属半球面A和8构成，A,B为电势值不等的等势面

2、电势分别为9A和夕B,其过球心的截面如图所示。一束电荷量为e、质量为机的电子以不同的动能从偏转器左端M的正中间小孔垂直入射，进入偏转电场区域，最后到达偏转器右端的探测板N,其中动能为Ek。的电子沿等势面C做匀速圆周运动到达N板的正中间。忽略电场的边缘效应。下列说法中正确的是A.A球面电势比8球面电势高B.电子在A 5间偏转电场中做匀变速运动c.等势面c所在处电场强度的大小为E=F:KD.等势面C所 在 处 电 势 大 小 为 归&22.同一平面内固定有一长直导线PQ和一带缺口的刚性金属圆环，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于圆环所在平面固定放置的平行金属板MN连接，如图甲所示.导线

3、PQ中通有正弦交流电流i,i的变化如图乙所示,规定从Q到P为电流的正方向，则 在12s内图乙A.M板带正电，且电荷量增加B.M板带正电，且电荷量减小C.M板带负电，且电荷量增加D.M板带负电，且电荷量减小3.如图所示，轻质弹簧下端挂有一质量为机的 小 球（视为质点），静止时弹簧长为/,现用一始终与弹簧轴向垂直的外力尸作用在小球上，使弹簧由竖直位置缓慢变为水平。重力加速度为g。则在该过程中（）.10A.弹簧的弹力先增大后减小B.外力厂一直增大C.外力E对小球做功为 药/D.弹簧弹力对小球做功为4.如图所示，空间有一正三棱锥P-ABC,D点是BC边上的中点，。点是底面ABC的中心，现在顶点P点固定

4、一正的点电荷，则下列说法正确的是（）A.ABC三点的电场强度相同B.底 面ABC为等势面C.将一正的试探电荷从B点沿直线BC经过D点移到C点，静电力对该试探电荷先做负功后做正功D.若 B、C、D 二点的电势为9B、9C、0D，则有8B 一夕D-8D Oc5.如图所示，在半径为A的半圆和长为2K、宽 为 也R的矩形区域内充满磁感应强度为3的匀强磁场，方向垂直于3纸面向里。一束质量为，小 电 量 为q的 粒 子（不计粒子间相互作用）以不同的速率从边界AC的中点垂直于4 c射入磁场.所有粒子从磁场的EF圆弧区域射出（包括E、尸点）其中E 0与F0（。为圆心）之间夹角为60。不计粒子重力.下列说法正确

5、的是（）M*；X K X M F；.X.R：M .，:.I.VA.粒子的速率越大，在磁场中运动的时间越长24mB.粒子在磁场中运动的时间可能为三大3qB57imC.粒子在磁场中运动的时间可能为N V6qBD.粒子的最小速率为地巴6m6.如图，两端封闭的玻璃直管下方用一小段水银柱封闭了一定质量的理想气体，上方为真空.现在管的下方加热被封闭的气体，下图中丕亘能发生的变化过程是（）D/0-T二、多项选择题：本题共4 小题，每小题5 分，共 20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5 分，选对但不全的得3 分，有选错的得0 分。7.如图甲所示，轻弹簧竖直放置，下端固定

6、在水平地面上。一质量为，的小球，从离弹簧上端高人处由静止释放，某同学在研究小球落到弹簧后向下运动到最低点的过程，他以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴 O x,做出小球所受弹力厂大小随小球下落的位置坐标x 的变化关系如图乙所示。不计空气阻力，重力加速度为g。以下判断正确的是（）像 r h h+xo h+2xo x甲 乙A.小球在下落的过程中机械能守恒B .小球到达最低点的坐标大于h+2%C.小球受到的弹力最大值等于D.小球动能的最大值为mgh+；mgx（）8.如图所示，两根间距为L、电阻不计、足够长的光滑平行金属导轨M N、尸。水平故置。导轨所在空间存在方向与导轨所在平面垂直、

7、磁感应强度大小为3 的匀强磁场。平行金属杆必、”的质量分别为矶、m i,电阻分别为品、电,长度均为L 且始终与导轨保持垂直。初始时两金属杆均处于静止状态，相距为xo。现给金属杆而一水平向右的初速 度 为,一段时间后，两金属杆间距稳定为X”下列说法正确的是（）M c a N/石P d h QA.全属杆cd先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动m.aB.当全属杆刃的加速度大小为a 时，金属杆cd的加速度大小为-町C.在整个过程中通过金属杆cd的 电 荷 量 为:龙。）+月D.金属杆附、cd运动过程中产生的焦耳热为班加2%2（q +%）9.下列说法正确的有A.电子的衍射图样表明电子具有波动性B.发生光

8、电效应时，仅增大入射光的频率，光电子的最大初动能就增大C.“衰变中放出的“射线是核外电子挣脱原子核束缚而形成的D.中子和质子结合成气核，若亏损的质量为机，则需要吸收，祀2 的能量1 0.下列说法中正确的是 oA.电子的衍射图样证实了实物粒子具有波动性B.为了解释黑体辐射规律，普朗克提出电磁辐射的能量是量子化的C.氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，原子总能量减小D.光电效应中极限频率的存在说明了光的波动性三、实验题：本题共2小题，共 1 8 分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。1 1.（6 分）用如图甲所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖

9、直的硬板上。钢球沿斜槽轨道产。滑下后从。点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。直慢线NIH（1）下 列 实 验 条 件 必 须 满 足 的 有 A.斜槽轨道光滑B.斜槽轨道末段水平C.挡板高度等间距变化D.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球（2）为定量研究，建立以水平方向为轴、竖直方向为y轴的坐标系；,取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于。点，钢球的（选填“最上端”、“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点；在确定）轴时（选填“需要”或者“不需要”

10、）轴与重锤线平行；b.若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图乙所示，在轨迹上取A、B、C 三点，A 8 和 8 c 的V1水平间距相等且均为X,测得A B和B C的竖直间距分别是y 和 ，则藁-（选填“大于”、“等于”或者“小于可 求 得 钢 球 平 抛 的 初 速 度 大 小 为 （已知当地重力加速度为g,结果用上述字母表示）。（3）为了得到平抛物体的运动轨迹，同学们还提出了以下三种方案，其 中 可 行 的 是;A.从细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹B.用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动轨迹C.将铅笔

11、垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹（4）伽利略曾研究过平抛运动，他推断：从同一炮台水平发射的炮弹，如果不受空气阻力，不论它们能射多远，在空中飞行的时间都一样。这 实 际 上 揭 示 了 平 抛 物 体.A.在水平方向上做匀速直线运动B.在竖直方向上做自由落体运动C.在下落过程中机械能守恒12.（12分）某同学在用如图所示实验装置测量光的波长的实验中，已知两缝间的间距为0.3 m m,以某种单色光照射双缝时，在离双缝1.2m远的屏上，用测量头测量条纹间的宽度：先将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1 条亮纹，此

12、时手轮上的示数如图甲所示；然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6 条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图乙所示。图甲读数为 m m,图乙读数为 m m。1 t部的火总装为根据以上实验，测得光的波长是 m （结果保留2 位有效数字）。四、计算题：本题共2 小题，共 26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,步骤。13.（10分）光滑水平面上，质量为1kg的小球A 以 5m/s的速度向右运动,WWE.MUt a乙要求写出必要的文字说明、方程式和演算大小相同的小球5 质量为4kg,以 0.5m/s的速度向右运动，两者发生正碰，碰撞后小球8 以 2m/s的速度向右运动.求:碰后A球的速度V；碰撞过程

13、中A球 对8球的冲量大小I.1 4.(1 6分)如图所示，竖直分界线MN左侧存在水平向右的匀强电场，电场强度大小E =2 0 N/C；右侧存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小3=2X1(T2T。p为电场中的一点，P点 到 的 距 离x =l m,在其下方离P点距离d =3.5 m处 有 一 垂 直 于 的 足 够 大 的 挡 板。现将一重力不计、比荷2=l x l()5 c/k g的带正电的粒子从2点由m静止释放，电场和磁场的范围均足够大。求：(1)该 带 电 粒 子 运 动 到 位 置 的 速 度 大 小。(2)该带电粒子打到挡板的位置到MN的距离。(3)该带电粒子从P点出发至运动到挡

14、板所用的时间。N；1 5.(1 2分)地心隧道是根据凡尔纳的 地心游记所设想出的一条假想隧道，它是一条穿过地心的笔直隧道，如图所示。假设地球的半径为R,质量分布均匀，地球表面的重力加速度为g。已知均匀球壳对壳内物体引力为零。(i)不计阻力，若将物体从隧道口静止释放，试证明物体在地心隧道中的运动为简谐运动;(五)理论表明：做 简 谐 运 动 的 物 体 的 周 期 其 中 ，为振子的质量物体的回复力为尸=一“。求物体从隧道一端静止释放后到达另一端需要的时间“地球半径R =6 4 0 0 k m,地球表面的重力加速为g=1 0 m/s 2 )。参考答案一、单项选择题：本题共6 小题，每小题4 分，

15、共 24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、C【解析】A.电子做匀速圆周运动，电场力提供向心力，受力的方向与电场的方向相反，所以8 板的电势较高；故 A 错误；B.电子做匀速圆周运动，受到的电场力始终始终圆心，是变力，所以电子在电场中的运动不是匀变速运动.故B 错误；C.电子在等势面。所在处做匀速圆周运动，电场力提供向心力：eE=m R又：R RA+RB 口 1 2R=，Ek 0=m v联立以上三式，解得：E.4 4+R&)故 C 正确；D.该电场是放射状电场，内侧的电场线密，电场强度大，所以有:U BC U C A即有:(PB-(PC(PC-(PA所以可得：心 =外

16、一。，故D错误；5、B【解析】ABC.粒子从尸点和E点射出的轨迹如图甲和乙所示;图乙对于速率最小的粒子从尸点射出，轨迹半径设为口，根据图中几何关系可得:(+J d -=a解得根据图中几何关系可得是R厂s噌=亍 后解得仇=60。，所以粒子轨迹对应的圆心角为120。；粒子在磁场中运动的最长时间为180-60 2jun 2兀 m_x_ _360 qB-3qB对于速率最大的粒子从E 点射出，轨迹半径设为力，根据图中几何关系可得r2=-(/?sin60+R)2+7?cos60解得7r,=-R2 3根据图中几何关系可得/?sin60+/?czsin&=-。空r214所以。260。，可见粒子的速率越大，在磁

17、场中运动的时间越短，粒子的速率越小运动时间越长，粒子在磁场中运动的2兀 m 5Hm最 长 时 间 为 南，不 可 能 为,故 B 正确、A C 错误;D.对从尸点射出的粒子速率最小，根据洛伦兹力提供向心力可得mv.4=qB解得最小速率为2qBR3m故 D 错误。故选B。6、B【解析】A、图 A 为 P-T图象，气体先做等压变化，温度升高，后做等容变化，压强随温度的升高而增大；故 A 正确.B、图 B 为 p-f图，图中的气体的第二段变化的过程压强不变，显然是不可能的；故 B 错误.C、图 C 是 p-V图象，气体先做等压变化，体积增大，后做等容变化，压强增大；故 C 正确.D、图 D 是 匕

18、7 图象，气体第一段图线!不变，表示气体先做等压变化，体积增大，后做等容变化；故 D 正确.本题选择不可能的故选B.【点睛】该题结合气体的状态图象考查对理想气体的状态方程的应用，解答的关键是先得出气体的状态参量变化的规律，然后再选择图象.二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共2 0分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得。分。7,BD【解析】A.小球与弹簧组成地系统只有重力和弹簧的弹力做功，满足机械能守恒定律，故 A 错误；B C.由图像可知，+%为平衡位置，小球刚接触弹簧时有动能，有对称性知识可得，小球到达最低点的坐标大

19、于 +2 x0,小球运动到最低点时弹力大于痴g,故 B 正确，C 错误；D./+/为平衡位置，动能最大，故从开始到+/这段过程，根据动能定理可得mg(h+x0)-W =而克服弹力做功等于图乙中小三角形面积，即W=mgx0故小球动能的最大值L ,1Eh=mgh+-mgxQD 正确。故选BDo8、C D【解析】A.因为最终两金属杆保持稳定状态，所以最终两金属杆所受的安培力均为零，即回路中无感应电流，穿过回路的磁通量不再改变，则两金属杆最终的速度相同，所以金属杆成先做加速度逐渐减小。的减速直线运动，最后做匀速直线运动，金属杆c d先做加速度逐渐减小的加速直线运动，最后做匀速直线运动，A 项错误；B.

20、两金属杆中的电流大小始终相等，根据安培力公式产安=3 可知两金属杆所受的安培力大小时刻相等，再根据牛顿 第 二 定 律 f可 知 当 金 属 杆 副 的 加 速 度 大 小 为。时，金 属 杆 M的 加 速 度 大 小 为 B 项错误;C.设 从 金 属 杆 初 获 得 一 水 平 向 右 的 初 速 度 V。到 最 终 达 到 共 同 速 度 所 用的 时间为 人则 在这段 时间 内，回路中的磁通量的变化量=BL(xi-xo)根据法拉第电磁感应定律有=E=-由闭合电路欧姆定律有7=ERi+&设 在这段时间内通过金属杆c d 的 电 荷 量 为 g,所以有了 =幺t联立以上各式解得q=Rfc

21、项 正 确；D.设 两金 属 杆最终的共同速度为唯 根据动量守恒定律有町=(g +/)y设 金 属 杆 刈、cd产 生 的 焦 耳 热 为 Q,则由能量守恒定律有。=万町万一；(町+加 2)，解得町啊V；2(+饵)D 项 正确。故 选 CD.9、A B【解 析】A.衍射是波动性的体现，A 正 确；B.根据光电效应方程，仅增大入射光频率，光子能量增大，逸出功不变，光电子初动能增大，B 正确;C./?衰 变 中 放 出 的 射 线 是 原 子 核 内 的 中 子 转 化 成 质子过 程中 跑射 出的电 子 形 成的D.质量亏损，根据质能方程，应该放出能量，D 错误；故选AB10、AB【解析】A.电

22、子的衍射图样证实了实物粒子的波动性，故 A 正确；B.为了解释黑体辐射规律，普朗克提出电磁辐射的能量的量子化，故 B 正确；C.氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增大，故 C 错误；D.光电效应现象说明了光的粒子性，并不是波动性，故 D 错误。故选AB,三、实验题：本题共2 小题，共 18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、BD 球心 需要 大于 X-AB B2 f【解析】(1)口 因为本实验是研究平抛运动，只需要每次实验都能保证钢球做相同的平抛运动，即每次实验都要保证钢球从同一高度处无初速度释放并水平抛出，没必要要求斜槽

23、轨道光滑，因此A 错误，BD正确；挡板高度可以不等间距变化，故 C 错误。故选BD,(2)a.3因为钢球做平抛运动的轨迹是其球心的轨迹，故将钢球静置于。点，钢球的球心对应的白纸上的位置即为坐标原点(平抛运动的起始点)；在确定 轴时需要y 轴与重锤线平行。方.4 由于平抛的竖直分运动是自由落体运动，故相邻相等时间内竖直方向上的位移之比为1:3:5：，故两相邻相等时间内竖直方向上的位移之比越来越大，因 此 心 大 于 由*3%一 M =gT2，X =联立解得(3)6将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，由于铅笔受摩擦力作用，且不一定能保证铅笔水平，铅笔将不能始终保

24、持垂直白纸板运动，铅笔将发生倾斜，故不会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹，故 C 不可行，AB可行。(4)7从同一炮台水平发射的炮弹，如果不受空气阻力，可认为做平抛运动，因此不论它们能射多远，在空中飞行的时间都一样，这实际上揭示了平抛物体在竖直方向上做自由落体运动，故选项B 正确。12、2.335(2.332-2.337)15.375(15.372-15.377)6.5xl07【解析】1 图甲螺旋测微器固定刻度的读数是2.0mm可动刻度的读数是33.5x0.01 mm=0.335mm则螺旋测微器的读数等于2.0mm+0.335mm=2.335mm（2.332-2.337 都正确）2 图乙螺旋测微

25、器固定刻度的读数是15.0mm可动刻度的读数是37.5x0.01 mm=0.375mm则螺旋测微器的读数等于15.0mm+0.375mm=15.375mm（15.372-15.377 都正确）3相邻条纹间距为A 工 2一%Ax=-Ln-根据双缝干涉的条纹宽度的公式Ax=2d则这种单色光的波长1 k d（x2-X j）dI（H-1）/代入数据解得2=6.5xl0-7m四、计算题：本题共2 小题，共 26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、lm/s方向向左/=6 NS【解析】A 8 两球碰撞过程，系统动量守恒，取向右为正方向町 匕 +m2v解得v=-

26、Im/s所以碰后A 球速度大小为Im/s，方向向左;以3球为研究对象，由动量定理/合=，得I=旭河-m-,v1解得/=6 N-s1 4、(1)2 x l O3m/s 5 (2)0.8 7 m；(3)3.6 x 1 0-3s【解析】(1)带电粒子在电场中做匀加速直线运动，由动能定理厂 1 2qE x m V解得该带电粒子运动到M N 位置的速度大小v =2 x l O3m/s(2)带电粒子在电场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律可得v2qvB=mr解得r=1 m运动周期丁 2兀rT=)x i t r sV在电场、磁场中的运动轨迹如图该带电粒子打到挡板的位置到M N的距离d=-Jr2-(J-3r)2

27、=m 0.87m 根 据x-为2解得该带电粒子在电场中运动的时间%=1(T3 s在磁场中运动的圆弧所对的圆心角为八 冗6-71+7：-3电荷在磁场中运动的总时间2 2万解得t、=xlOs2 6则带电粒子从尸点出发至运动到挡板所需的时间为s乃F=(_+1)X10_3S*3.6X10-3S615、尸 斫-G营 又二 二 二 解 得F回二二二二二 而 二 二二二=二 为常数，即物体做简谐运动.(ii)U2512s【解析】(i)以地心为平衡位置，设某时刻物体偏离平衡位置的位移为x,万有引力提供回复力，则有尸卡-G、x-又 M三 二二，二解得：w-4 r 斫 一而：二二二二=二为常数，即物体做简谐运动。(i i)在地球表面，万有引力等于重力二三=二二地球的质量为MW 二 二；二又 T=2n,5解 得 T=2K二物体从隧道一段静止释放后到达另一端需要的时间为半个周期，则一二 一-三0 -7代入数据，可得U2512s