2021届湖北省黄冈八模高三理综物理模拟试卷（三)含答案

这是一份2021届湖北省黄冈八模高三理综物理模拟试卷（三)含答案，共12页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，解答题，填空题等内容，欢迎下载使用。
 高三理综物理模拟试卷〔三)一、单项选择题1.如图是世界物理学史上两个著名实验的装置图，以下有关实验的表达正确的选项是〔   〕  A. 图甲是 粒子散射实验装置，卢瑟福指导他的学生们进行 粒子散射实验研究时，发现了质子和中子
B. 图甲是 粒子散射实验装置，汤姆孙根据 粒子散射实验，提出了原子“枣糕模型〞结构
C. 图乙是研究光电效应的实验装置，根据光电效应规律，超过极限频率的入射光频率越大，那么光电子的最大初动能越大
D. 图乙是研究光电效应的实验装置，根据光电效应规律，超过极限频率的入射光光照强度一定，那么光的频率越大所产生的饱和光电流就越大2.如下列图，一光滑半圆形轨道固定在水平地面上，圆心为O、半径为R，一根轻橡皮筋一端连在可视为质点的小球上。另一端连在距离O点正上方R处的P点。小球放在与O点等高的轨道上A点时，轻橡皮筋处于原长。现将小球从A点由静止释放，小球沿圆轨道向下运动，通过最低点B时对圆轨道的压力恰好为零。小球的质量为m，重力加速度为g，那么小球从A点运动到B点的过程中以下说法正确的选项是〔   〕  A. 小球通过最低点时，橡皮筋的弹力等于mg
B. 橡皮筋弹力做功的功率逐渐变大
C. 小球运动过程中，橡皮筋弹力所做的功等于小球动能增加量
D. 小球运动过程中，机械能的减少量等于橡皮筋弹性势能的增加量3.电磁流量计广泛应用于测量可导电流体〔如污水〕在管中的流量〔在单位时间内通过管内横截面的流体的体积〕。为了简化，假设流量计是如下列图的横截面为长方形的一段管道，其中空局部的长、宽、高分别为图中的a、b、c．流量计的两端与输送流体的管道相连接〔图中虚线〕。图中流量计的上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料。现于流量计所在处加磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面。当导电流体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两外表分别与一电压表〔内阻很大〕的两端连接，U表示测得的电压值。那么可求得流量为〔   〕  A.                                      B.                                      C.                                      D. 4.一含有理想变压器的电路如下列图，交流电源输出电压的有效值不变，图中三个电阻R完全相同，电压表为理想交流电压表，当开关S断开时，电压表的示数为U0；当开关S闭合时，电压表的示数为 ．变压器原、副线圈的匝数比为〔   〕  A. 5                                           B. 6                                           C. 7                                           D. 85.如下列图为鱼饵自动投放器的装置示意图，其下部是一个高度可以调节的竖直细管，上部是四分之一圆弧弯管，管口沿水平方向。竖直细管下端装有原长为L0的轻质弹簧，弹簧下端与水面平齐，将弹簧压缩并锁定，把鱼饵放在弹簧上。解除锁定当弹簧恢复原长时鱼饵获得速度v0。不考虑一切摩擦，重力加速度取g，调节竖直细管的高度，可以改变鱼饵抛出后落水点距管口的水平距离，那么该水平距离的最大值为〔   〕  A. ＋L0                            B. ＋2L0                            C. －L0                            D. －2L0二、多项选择题6.如下列图，一水平放置的平行板电容器充电以后与电源断开，并在其间加上垂直纸面向里的匀强磁场；某带电质点以某一速度从水平平行板中央进入正交的匀强电场和匀强磁场中，刚好做匀速直线运动。以下说法正确的选项是〔   〕  A. 该质点一定带正电
B. 该质点可能带负电
C. 假设仅磁场的水平方向均匀增大，质点将向上偏转，速率越来越小
D. 假设将下极板缓慢向下移动，质点将向下偏转，速率越来越大7.如下列图是宇宙空间中某处孤立天体系统的示意图，位于 点的一个中心天体有两颗环绕卫星，卫星质量远远小于中心天体质量，且不考虑两卫星间的万有引力。甲卫星绕 点做半径为 的匀速圆周运动，乙卫星绕 点的运动轨迹为椭圆，半长轴为 、半短轴为 ，甲、乙均沿顺时针方向运转。两卫星的运动轨迹共面且交于 两点。某时刻甲卫星在 处，乙卫星在 处。以下说法正确的选项是〔   〕  A. 甲、乙两卫星的周期相等                          B. 甲、乙两卫星各自经过 处时的加速度大小相等
C. 乙卫星经过 处时速度相同             D. 甲、乙各自从 点运动到 点所需时间之比为1：38.如图甲所示，一质量为m的物体静止在水平面上，自t=0时刻起对其施加一竖直向上的力F，力F随时间t变化的关系如图乙所示，当地重力加速度为g，在物体上升过程中，空气阻力不计，以下说法正确的选项是〔   〕  A. 物体做匀变速直线运动                                       B. 时刻物体速度最大
C. 物体上升过程的最大速度为                           D. 时刻物体到达最高点三、实验题9..用如图甲所示装置结合频闪照相机拍摄的照片的来验证动量守恒定律，实验步骤如下： ①用天平测出A、B两个小球的质量mA和mB；②安装好实验装置，使斜槽的末端所在的平面保持水平；③先不在斜槽的末端放小球B，让小球A从斜槽上位置P由静止开始释放，小球A离开斜槽后，频闪照相机连续拍摄小球A的两位置〔如图乙所示〕；④将小球B放在斜槽的末端，让小球A仍从位置P处由静止开始释放，使它们碰撞，频闪照相机连续拍摄下两个小球的位置〔如图丙所示〕；⑤测出所需要的物理量．请答复：〔1〕.实验①中A、B的两球质量应满足   1    〔2〕.在步骤⑤中，需要在照片中直接测量的物理量有   1   ；〔请选填“x0、y0、xA、yA、xB、yB〞〕 〔3〕.两球在碰撞过程中假设动量守恒，满足的方程是：   1    ．  10.某同学想将一量程为1mA的灵敏电流计G改装为多用电表，他的局部实验步骤如下：  〔1〕他用如图甲所示的电路测量灵敏电流计G的内阻  ①请在乙图中将实物连线补充完整________；②闭合开关S1后，将单刀双置开关S2置于位置1，调节滑动变阻器R1的阻值，使电流表G0有适当示数I0：然后保持R1的阻值不变，将开关S2置于位置2，调节电阻箱R2  ， 使电流表G0示数仍为I0。假设此时电阻箱阻值R2=200Ω，那么灵敏电流计G的内阻Rg=________Ω。〔2〕他将该灵敏电流计G按图丙所示电路改装成量程为3mA、30mA及倍率为“×1〞、“×10〞的多用电表。假设选择电流30mA量程时，应将选择开关S置于________(选填“a〞或“b〞或“c〞或“d")，根据题给条件可得电阻R1=________Ω，R2=________Ω。  〔3〕电路中两个电源的电动势均为3V，将选择开关置于a测量某电阻的阻值，假设通过灵敏电流计G的电流为0.40mA，那么所测电阻阻值为________Ω。    11.用油膜法估测分子大小的实验步骤如下：  ①向体积为V1的纯油酸中参加酒精，直到油酸酒精溶液总量为V2；②用注射器吸取上述溶液，一滴一滴地滴入小量筒，当滴入n滴时体积为V0；③先往边长为30~40cm的浅盘里倒入2cm深的水；④用注射器往水面上滴一滴上述溶液，等油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描出油酸薄膜的形状；⑤将画有油酸薄膜轮廓形状的玻璃板，放在画有许多边长为a的小正方形的坐标纸上；⑥计算出轮廓范围内正方形的总数为N，其中缺乏半个格的两个格算一格，多于半个格的算一格。上述实验步骤中有遗漏和错误，遗漏的步骤是________；错误的步骤是________〔指明步骤，并改正〕，油酸分子直径的表达式 ________。四、解答题12.如下列图，两平行的光滑金属导轨固定在竖直平面内，导轨间距为L、足够长且电阻忽略不计，条形匀强磁场的宽度为d，磁感应强度大小为B、方向与导轨平面垂直。长度为2d的绝缘杆将导体棒和正方形的单匝导线框连接在一起组成装置，总质量为m，置于导轨上。导体棒与金属导轨总是处于接触状态，并在其中通以大小恒为I的电流〔由外接恒流源产生，图中未画出〕。线框的边长为d〔 〕，电阻为R，下边与磁场区域上边界重合。将装置由静止释放，导体棒恰好运动到磁场区域下边界处返回，导体棒在整个运动过程中始终与导轨垂直，重力加速度为g。试求：  〔1〕装置从释放到开始返回的过程中，线框中产生的焦耳热Q；    〔2〕经过足够长时间后，线框上边与磁场区域下边界的最大距离xm。    13.如下列图，小球C在光滑的水平直轨道上处于静止状态。在它左边有一垂直于轨道的固定挡板，右边有两个小球A和B用处于原长的轻质弹簧相连，以相同的速度v0向C球运动，C与B发生碰撞并立即结成一个整体D。在A和D继续向左运动的过程中，当弹簧长度变到最短时，长度突然被第一次锁定不能伸长但还能继续被压缩。然后D与挡板P发生弹性碰撞，而A的速度不变。过一段时间，弹簧被继续压缩到最短后第二次锁定。A、B、C三球的质量均为m。求：  〔1〕弹簧长度第一次被锁定后A球的速度；    〔2〕弹簧长度第二次被锁定后的最大弹性势能。    14.如下列图为一个带有阀门K、容积为2dm3的容器(容积不可改变)。先翻开阀门让其与大气连通,再用打气筒向里面打气,打气筒活塞每次可以打进1×105Pa、200cm3的空气,忽略打气和用气时气体的温度变化(设外界大气的压强po=1×105Pa)   (i)假设要使气体压强增大到5.0×105Pa,应打多少次气?(ii)假设上述容器中装的是5.0×1053的真空瓶充气,使瓶中的气压最终到达符合标准的2.0×105Pa,那么可充多少瓶? 15.如下列图，ABC等边三棱镜，P、Q分别为AB边、AC边的中点，BC面镀有一层银，构成一个反射面，一单色光以垂直于BC面的方向从P点射入，经折射、反射，刚好照射在AC边的中点Q，求  ①棱镜对光的折射率；②使入射光线绕P点在纸面内沿顺时针转动，当光线再次照射到Q点时，入射光线转过的角度．五、填空题16.同一介质中相向传播的两列简谐横波在某一时刻的波形如下列图，此时两列波分别向右传至x＝4 m和向左传至x＝8 m处，它们的振幅均为5cm．从此刻起经0.
25s，x＝2m处的质点A恰第1次到达波峰，那么该两列波波速v＝________m／s，令它们相遇时t＝0，那么x＝6 m处质点的振动方程为y＝________． 
答案解析局部一、单项选择题1.【解析】【解答】AB、图甲是 粒子散射实验装置，卢瑟福提出了核式结构模型；卢瑟福通过用 粒子轰击氮原子放出氢核，发现了质子；查得威克发现了中子；汤姆孙通过研究阴极射线中粒子的性质发现了电子， A、B不符合题意； C、图乙是研究光电效应的实验装置，根据光电效应方程 可知超过极限频率的入射光频率越大，那么光电子的最大初动能越大， C符合题意；D、光较强时，包含的光子数较多，照射金属时产生的光电子较多，因而饱和电流较大，入射光的光强一定时，频率越大，光电子的最大初动能最越大，而不是所产生的饱和光电流就越大， D不符合题意．故答案为：C 
【分析】光电效应中，当外界的光子能量比较大时，电子获得的能量就大，溢出电子的动能利用公式Ekm=hν﹣W求解即可。其中W是材料的逸出功，v是光子的频率。2.【解析】【解答】小球运动到最低点时，根据牛顿第二定律可得F-mg=m ，橡皮筋的弹力F=mg+m ，故F大于mg，A不符合题意；根据P=Fvcosα可知，开始时v=0，那么橡皮筋弹力做功的功率P=0．在最低点速度方向与F方向垂直，α=90°，那么橡皮筋弹力做功的功率P=0，故橡皮筋弹力做功的功率先变大后变小，B不符合题意；小球运动过程中，根据动能定理知，重力做功和橡皮筋弹力所做的功之和等于小球动能增加量，C不符合题意。小球和弹簧组成的系统机械能守恒，知小球运动过程中，机械能的减少量等于橡皮筋弹性势能的增加量，D符合题意。 故答案为：D 
【分析】小球受到摩擦力的作用，使得系统的局部能量转化为内能。3.【解析】【解答】将流量计上、下两外表分别与一电压表〔内阻很大〕的两端连接，U表示测得的电压值，那么电动势E＝U；根据粒子平衡得， 联立两式解得， 。那么流量Q＝vS＝vbc＝ ．A符合题意，BCD不符合题意。 故答案为：A 
【分析】对于霍尔元件，当流过霍尔元件的带电粒子受到的电场力洛伦兹力等大反向时，就会到达稳定状态，对外输出的电压不会发生变化，利用右手定那么判断粒子的偏转方向，进而求出金属上下外表电势大小关系。4.【解析】【解答】设变压器原、副线圈匝数之比为k，当开关断开时，副线圈电压为 ，根据欧姆定律得副线圈中电流为： ，那么原线圈中电流为： ，那么交流电的输出电压为： ①；当S闭合时，电压表的示数为 ，那么副线圈的电压为 ，根据欧姆定律得： ，那么原线圈中电流为： ，那么交流电的输出电压为： ②；①②联立解得k=6，B符合题意。 故答案为：B 
【分析】利用变压器原副线圈匝数比与电压的关系求解原、副线圈的匝数比即可。5.【解析】【解答】设弹簧恢复原长时弹簧上端距离圆弧弯管口的竖直距离为h，根据动能定理有－mgh= ，鱼饵离开管口后做平抛运动，竖直方向有h＋L0= gt2  ， 鱼饵被平抛的水平距离x=vt，联立解得 ，所以调节竖直细管的高度时，鱼饵被投放的最远距离为 ＋L0  ， A符合题意。 故答案为：A 
【分析】物体做平抛运动，水平方向匀速运动，竖直方向自由落体运动，利用竖直方向的距离求出运动时间，根据初速度求解水平方向的位移。二、多项选择题6.【解析】【解答】AB．在平行板之间有匀强磁场和匀强电场，带电质点做匀速直线运动，所以带电质点受力平衡，重力向下，电场力向上，洛伦兹力向上，那么 所以带电质点带正电，A符合题意，B不符合题意；C．如果磁场均匀增大，那么该质点所受洛伦兹力将增大，质点向上偏转，但是洛伦兹力对质点不做功，即不改变质点速度的大小，而重力和电场力的合力向下，所以质点将减速，即其速率将减小，所以C符合题意；D．将下极板向下移动，根据电容的决定式 可得，电容减小；由题意可知，电容器极板的电荷量不变，那么根据公式 可得公式 即场强的大小与两极板的距离无关，所以场强不变，质点将继续匀速直线运动，所以D不符合题意。故答案为：AC。 
【分析】对于该速度选择器，当流过的带电粒子受到的电场力洛伦兹力等大反向时，粒子才可以穿过，列方程求解即可；速度选择器只选择粒子的速度，与粒子的电性和带电量不做要求。7.【解析】【解答】A．椭圆的半长轴与圆轨道的半径相等，根据开普勒第三定律知，两颗卫星的运动周期相等，A符合题意； B．甲、乙在 点都是由万有引力产生加速度，那么有 故加速度大小相等，B符合题意；C．乙卫星在 两点的速度方向不同，C不符合题意；D．甲卫星从 到 ，根据几何关系可知，经历 ，而乙卫星从 到 经过远地点，根据开普勒行星运动定律，可知卫星在远地点运行慢，近地点运行快，故可知乙卫星从 到 运行时间大于 ，而从 到 运行时间小于 ，故甲、乙各自从 点运动到 点的时间之比不是1：3，D不符合题意。故答案为：AB。 
【分析】卫星离地球远近，线速度越大，环绕周期越短，受到的万有引力就比较大，所以加速度就比较大；卫星离地球越近，线速度越大，环绕周期越短，同时动能增加，势能减小，总的机械能减小，结合选项分析即可。8.【解析】【解答】由图可得力F与时间的关系为 ，那么可得物体的合外力与时间的关系为 ，由牛顿第二定律可得加速度与时间的关系式为 ，那么可知物体先向上做加速度减小的加速运动，再做加速度增大的减速运动，然后再向下做加速度增大的加速运动，在上升过程中，当加速度为零时，速度最大，即 ，可得 ，A不符合题意，B符合题意；由初速度大小为零，所以末速度大小等于速度的变化大小，由前面的分析可知，加速度与时间成线性关系，所以最大速度大小为 ，C不符合题意；由前面的分析可知在t=t0时，加速度为 ，根据运动的对称性规律可知，此时间速度减小为0，物体运动到最高点，D符合题意。 故答案为：BD。 
【分析】对物体进行受力分析，结合拉力的变化，利用动能定理求解物体的最大速度。三、实验题9.【解析】【解答】解：〔1〕为了防止入射球碰后反弹，入射球的质量要大于被碰球的质量，即mA＞mB；〔2〕碰撞时应有mAv0=mAvA+mBvB 由平抛规律有x=vt，小球从相同高度落下，故时间相等，上式中两边同乘以t，那么有：mAx0=mAxA+mBxB  ， 所以需要在照片中直接测量的物理量有，x0、xA、xB 〔3〕由〔2〕的分析可知，应验证的表达式为：mAx0=mAxA+mBxB故答案为：〔1〕mA＞mB 〔2〕x0、xA、xB 〔3〕mAx0=mAxA+mBxB；【分析】〔1〕明确实验原理，知道两小球只能向右平抛出去才能进行验证，故入射球不能反弹；〔2〕根据碰撞时的动量守恒定律表达式，结合平抛规律推导出平均动量守恒的表达式，从而将难以测量的速度转化为容易测量的落地水平位移．10.【解析】【解答】(1)①由原理图连线如图： ；②由闭合电路欧姆定律可知，两情况下的电流相同，所以灵敏电流计G的内阻Rg=200 ；(2)由表头改装成大量程的电流表原理可知，当开关接b时，表头与R2串联再与R1串联，此种情形比开关接c时更大，故开关应接b由电流表的两种量程可知：接c时有： 接b时有： 联立解得： ；(3)接a时， ，多用电表的内阻为： ，此时流过待测电阻的电流为 ，所以总电阻为： ，所以测电阻阻值为150 。 
【分析】〔1〕电压表并联在电路中，滑动变阻器的接线柱一上一下；利用欧姆定律求解电流计的内阻；
〔2〕通过并联一个小电阻起分流作用，可以把电流计改装成电流表，利用欧姆定律求解并联电阻的阻值。11.【解析】【解答】由实验步骤可知，缺少的实验步骤是，在步骤③后加上：将痱子粉均匀撒在水面上。错误的选项是步骤⑥，应该改为：计算出轮廓范围内正方形的总数为N，其中缺乏半个格舍去，多于半个格的算一格。一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积 油膜的面积 油酸分子的直径  
【分析】一个小格子的面积是一平方厘米，数一数油膜所占的格子即可；利用油酸估计分子的大小，利用油酸的体积除以油酸的底面积即可。四、解答题12.【解析】【分析】〔1〕安培力做功即为产生的焦耳热，利用公式W=Fs求解即可；
〔2〕导体棒的重力势能全部转化为焦耳热，列方程求解移动的距离即可。13.【解析】【分析】〔1〕三个物体组成系统动量守恒，利用动量守恒定律列方程分析求解即可；
〔2〕三个物体组成系统动量守恒和机械能守恒，利用动量守恒定律和机械能守恒列方程分析求解即可。14.【解析】【分析】气体做等温变化，结合气体初状态和末状态的压强和体积，利用波意尔定律列方程求解末状态的体积即可。15.【解析】【分析】〔1〕利用入射角和折射角的大小结合折射定律可以求出折射率的大小；
〔2〕利用几何关系结合折射定律可以求出入射光线转过的角度。五、填空题16.【解析】【解答】由图可知x＝2m处的质点A在此刻的振动方向向y轴正方向，从此刻起经0.25s，质点A恰第1次到达波峰，那么有： ，解得：T=1s，由图可知波长 ，那么波速为 ；因两列波的波速相同，那么两列波同时到达x=6m处，此时两列波处于平衡位置将向y轴负方向运动，即x=6m处的点为振动加强点，其振幅A=10cm，角速度 ，故x=6m处质点的振动方程为 ．
【分析】结合现在的波形和x=2的振动情况求解波速即可；结合波速和波长求解波的角速度，进而写出振动方程。