2021武汉高三下学期4月质量检测物理试题含答案

武汉市2021届高中毕业生四月质量检测

物理试卷

               2021.4.21

本试题卷共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，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，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：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。

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.水上飞伞是一项锻炼勇气和毅力的水上娱乐活动。快艇开动后，拖在快艇后面的空中飞伞，在风力和绳子牵引力的作用下升起，游客乘伞体验在空中飞翔的感觉。下列各图中的O点均表示游客，能正确反映飞伞载着游客在空中匀速飞行的是

2.与传统汽车灯相比，氙气灯因具有亮度高、色温低、寿命长、功率低的优点而受到车主的

青睐。某汽车氙气灯泡的容积为2mL,充入氙气的密度为6kg/m3,氙气摩尔质量为0.13 kg/mol,阿伏加德罗常数为NA=6x1023mol-1,则该灯泡中氙气分子数约为

A.6×1019个     B.6×1022个      C.6×1025个   D.6×1027个

3.如图所示，分别用波长为λ、2λ的光照射光电管的阴极K,对应的遏止电压之比为3:1,则光电管的极限波长是

A.2λ

B.3λ

C.4λ

D.6λ

4.截至2020年11月，被称为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜运行稳定可靠，发现脉冲星数量超过240颗，将于2021年8月面向全球科学界开放。脉冲星实质是快速自转的中子星，每自转一周，就向外发射一次电磁脉冲信号，因此而得名。若观测到某个中子星发射电磁脉冲信号的周期为T,该中子星的半径为R,已知引力常量为G,则以下物理量可以求出的是

A.该中子星的质量

B.该中子星的第一宇宙速度

C.该中子星表面的重力加速度

D.该中子星赤道上的物体随中子星转动的线速度

5.在生产纺织品、纸张等绝缘材料过程中，为了实时监控材料的厚度，生产流水线上设置如图所示的传感器，其中A、B为平行板电容器的上、下两个固定极板，分别接在恒压直流电源的两极上。当纸张从平行极板间穿过时，若负电荷从a向b流过灵敏电流计G,则电流计指针偏向a端；若负电荷从b向a流过灵敏电流计G,则指针偏向b端。某次纸张从平行极板间穿过时，发现电流计指针偏向b端，下列说法正确的是

A.两极板间纸张厚度减小

B.两极板间纸张厚度不变

C.两极板间纸张厚度增加

D.以上三种情况都有可能

6.如图所示，物体a和物体b通过跨过定滑轮的轻绳相连接，物体c放在水平地面上，b和c拴接在竖直轻弹簧的两端。初始时用手托住a,整个系统处于静止状态，且轻绳恰好伸直。已知a和c的质量均为2m,b的质量为m,重力加速度大小为g,弹簧始终在弹性限度内，不计一切摩擦。现释放物体a,则

A.释放瞬间，a的加速度大小为g

B.释放瞬间，b的加速度大小为g

C.c刚离开地面时，b的速度最大

D.弹簧第一次恢复原长时，a的速度最大

7.血液可视为由红血球和血浆组成。将装有血液的试管竖直放置，红血球会在血液中下沉。假设红血球只受粘滞阻力作用，且所受的粘滞阻力F与下沉速度v成正比，测得一红血球以初速度v0沿直线下沉的最大位移为x1,若该红血球以初速度沿直线下沉的最大位移记为x2,则等于

A.              B.             C.            D.

8.如图所示，理想变压器原线圈接u=220sin 100πt(V)交流电，R为光敏电阻（阻值随着光照强度的增强而减小），电流表为理想交流电表。当电路工作时，灯泡L发光，下列说法正确的是

A.保持滑片P不动，若照射R的光变强，则灯泡L变暗

B.保持滑片P不动，若照射R的光变强，则电流表示数变大

C.保持R上的光照强度不变，若滑片P向下滑动，则灯泡L变亮

D.保持R上的光照强度不变，若滑片P向下滑动，则电流表示数减小

9.一定质量的理想气体从状态a开始，经a→b→c→a回到

初始状态a,其p-V图像如图所示。下列说法正确的是

A.在a→b过程中气体的内能保持不变

B.在b→c过程中外界对气体做的功小于气体向外界放

出的热量

C.在c→a过程中气体吸收的热量等于b→c过程中气体

向外界放出的热量

D.在a→b→c→a过程中气体做的功为2p0V0

10.如图所示，直线POQ的上方有方向垂直于纸面向外的匀强磁场，两带电粒子P、Q先后射入磁场，P的速度与磁场边界的夹角为30°,Q的速度与磁场边界的夹角为60°.已知两粒子在磁场中做匀速圆周运动的时间相同，且均从O点射出磁场，,则

A.P和Q均带正电

B.P和Q的比荷之比为1:2

C.P和Q的速度大小之比为、3:1

D.P和Q在磁场中运动的半径之比为2:1

11.如图甲所示，在场强大小为Eo,方向水平向左的匀强电场中，固定着一根光滑绝缘杆OC和两个等量同种正点电荷A、B,四边形OACB恰好构成菱形。一质量为m、电荷量为－q(q>0)的小球（可视为点电荷）套在绝缘杆上。令x轴与OC杆重合，以左端O为坐标原点，以水平向左为两个正点电荷在OC杆上产生的合场强的正方向，则该合场强在OC杆上的变化规律如图乙所示，Em为该合场强的最大值。将小球从杆的左端O由静止释放，小球沿杆运动过程中，下列说法正确的是

A.小球运动到C点时的速度可能为0

B.当Eo>Em时，小球电势能逐渐减小

C.当Eo<Em时，小球加速度先增大后减小

D.若移走B电荷，仍从O点由静止释放小球，则小球加速度最大值为

二、非选择题：本题共5小题，共56分。

12.(7分）

用如图甲所示装置研究平抛运动的轨迹。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的木板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在竖直挡板MN上。由于竖直挡板与竖直木板的夹角略小于90°,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。每次将竖直挡板向右平移相同的距离L,从斜槽上同一位置由静止释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。

（1)实验前需要检查斜槽末端是否水平，正确的检查方法是＿               ；

（2)以平抛运动的起始点为坐标原点，水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向建立坐标系。将钢球放在Q点，钢球的          （选填“最右端”、“球心”、“最下端”）对应白纸上的位置即为坐标原点；

（3)实验得到的部分点迹a、b、c如图乙所示，相邻两点的水平间距均为L,ab和ac的竖直间距分别是y1和y2,当地重力加速度为g,则钢球平抛的初速度大小为       。钢球运动到b点的速度大小为                 .

13.(9分）

18650锂电池是锂电池的鼻祖，其中“18”表示直径是18mm,“65”表示长度是65mm,“0”表示是圆柱形电池，它具有能量密度高（约为555 Wh/kg)、单体工作电压高（充满电时约为4.2V)、内阻小（10-2Ω数量级）、寿命长等优点，在电动汽车、充电宝等许多产品中得到了广泛的应用。某同学从下列器材中选用部分器材测量一节18650锂电池的电动势和内阻：

A.数字多用表（电压档内阻约为107Ω,10 A电流档内阻约为0.05Ω)2只

B.定值电阻R1(2.5Ω,3A)2只

C.滑动变阻器R2(5Ω,3A)2只

D.滑动变阻器R3(10 Ω,2A)2只

E.开关S(约0.15Ω)1只

F.几根导线（约0.01 Ω/根）

（1)该同学选择器材正确连接实物电路后，闭合开关S,调节滑动变阻器，读出一只数字多用表电压档的示数U和另一只数字多用表电流档的示数I.改变滑动变阻器滑片的位置，得到多组（U,I),记录数据如下：

他根据上述数据，用电脑软件在直角坐标系中描点，拟合直线，得到U与I的函数关系式为U=-0.2447I+3.976,则该锂电池的电动势为         V,内阻为            Ω;（结果均保留三位有效数字）

（2)该同学完成上述实验所采用的电路原理图是下图中的                     .

（3)实验中，滑动变阻器Rx选择的是            ，保护电阻选择的是       ；（填器材序号）

（4)实验完成后，该同学用专业电池内阻测试仪测得这节18650锂电池的内阻为0.06Ω,与上述伏安法测得的内阻值相比，两者差异很大，其原因是                    。

14.(9分）

如图所示，透明液体中有一点光源O,位于液面下深度为d0处。点光源向周围发出单色光，在液面形成一个半径为的圆形透光区域。

（1)求该液体的折射率；

（2)如果点光源O以速度v竖直向下匀速运动，则液面圆形透光区域的半径随时间的变化率是多少？

15.(13分）

如图甲所示，虚线MN左、右两侧的空间均存在与纸面垂直的匀强磁场，右侧匀强磁场的方向垂直纸面向外，磁感应强度大小恒为Bo;左侧匀强磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，规定垂直纸面向外为磁场的正方向。一硬质细导线的电阻率为p、横截面积为so,将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内，圆心O在MN上。求

（1)t=时，圆环受到的安培力；

（2)在0~内，通过圆环的电荷量。

16.(18分）

如图所示，一水平传送带以v=3m/s的恒定速度顺时针转动，其上表面左端A点、右端B点分别与一光滑曲面、一光滑水平台面平滑对接。光滑水平台面上距B点d1=2m处的P点放置有一质量为M=3kg的物块，P点右侧相距d2=4m处的C点固定有竖直挡板。一质量为m=1kg的物块从光滑曲面距水平面h=1.8m处由静止释放。已知A、B两点相距L=2.5m,物块m与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.4,重力加速度为g=10m/s2,所有碰撞都是弹性碰撞，且碰撞时间极短，两物块均可视为质点，它们之间每次碰撞的地点都在BC之间，求

（1)物块m从开始释放至与物块M发生第2次碰撞的过程中，整个系统因摩擦产生的内能；

（2)物块m与物块M第n次（n>1)碰撞结束时，物块m的速度大小（本问不要求写出解答过程，只要求写出结果）。