湖北省武汉2022届七联体高三下学期物理高考模拟试卷及答案

 物理高考模拟试卷

一、单选题

1．我国自主研发的聚变—裂变混合反应堆的主体部分由“聚变堆芯”和“裂变包层”等组成，“聚变堆芯”中氘、氚燃料发生可控热核聚变反应，输出大量高能中子，“裂变包层”中的在高能中子的作用下可转变为，经过两次衰变后可变成，发生裂变反应能够稳定、可控地输出巨大的能量。1个核“捕捉”一个中子发生裂变反应，可产生两个新核X1、X2，同时产生x个中子。已知核、X1核、X2核和中子的质量分别为m、m1、m2和mn，光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（　　）

A．“聚变堆芯”中发生的核反应方程为

B．衰变为发生了2次α衰变

C．新核X1的比结合能小于核的比结合能

D．1个核发生裂变反应释放的能量

2．在光滑的水平面上，一滑块的质量m＝2kg，在水平面上受水平方向上恒定的外力F＝4N（方向未知）作用下运动，如图所示给出了滑块在水平面上运动的一段轨迹，滑块过P、Q两点时速度大小均为v＝5m/s.滑块在P点的速度方向与PQ连线的夹角，sin37°＝0.6，则下列说法正确的是（　　）

A．水平恒力F的方向与PQ连线成53°角

B．滑块从P到Q的时间为6s

C．滑块从P到Q的过程中速度最小值为5m/s

D．P、Q两点的距离为12m

3．如图，正方形线框PQMN由四根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M、N与直流电源两端相接，已知导体棒MN受到的安培力大小为F ，则线框PQMN受到的安培力大小为（　　） 

A．2 F B． C． D．0

4．如图所示，一带正电的粒子以一定的初速度进入某点电荷Q产生的电场中，沿图中弯曲的虚线轨迹先后经过电场中的a、b两点，其中a点的场强大小为Ea，方向与ab连线成30°角；b点的场强大小为Eb，方向与ab连线成60°角，粒子只受电场力的作用。下列说法中正确的是（　　）

A．点电荷Q带正电

B．a点的电势低于b点电势

C．从a到b，系统的电势能减小

D．粒子在a点的加速度大于在b点的加速度

5．如图所示，长度为的轻杆上端连着一质量为的小球（可视为质点），杆的下端用铰链固接于水平地面上的点。置于同一水平面上的立方体恰与接触，立方体的质量为。今有微小扰动，使杆向右倾倒，各处摩擦均不计，而与刚脱离接触的瞬间，杆与地面夹角恰为（，），重力加速度为。则下列说法正确的是（　　）

A．、质量之比为27：25

B．与刚脱离接触的瞬间，、速率之比为3：5

C．落地时速率为

D．与刚脱离接触的瞬间，的速率为

二、多选题

6．我国于2020年7月成功发射火星探测器“天问1号”，预计“天问1号”经过10个月左右的飞行将到达火星，着陆火星表面并进行巡视探测。假设探测器在火星表面和地球表面以相同的速度竖直上抛一物体，其在地球上落回抛出点的时间是火星上的a倍，已知地球半径与火星半径之比为b。不计地球和火星的自转及其表面气体的阻力。下列说法正确的是（　　）

A．地球绕太阳运动周期的平方与火星绕太阳运动周期的平方之比为b3

B．地球表面与火星表面的重力加速度大小之比为a：1

C．地球与火星的质量之比为b2：a

D．地球与火星的第一宇宙速度大小之比为

7．网红景点“长江索道已成为重庆旅游的一张靓丽名片，如图1所示为长江索道上运行的轿厢，为研究轿厢及厢中乘客的受力和运动情况，建立如图2所示物理模型，倾斜直索道与水平面夹角为30°，载人轿厢沿钢索做直线运动，轿厢底面水平，质量为m的人站立于轿厢底面且和轿厢壁无相互作用，人和轿厢始终保持相对静止，某次运行中测得人对轿厢底面的压力恒定为1.2mg，g为重力加速度，则下列说法正确的是（　　）

A．轿厢一定沿钢索向上运动 B．轿厢的加速度一定沿钢索向上

C．轿厢对人的摩擦力水平向右 D．人对轿厢的作用力大小为1.4mg

8．如图所示，左侧变压器原、副线圈的匝数之比为2：5，输入电压有效值为10V的正弦交变电流。连接两理想变压器的输电线的总电阻为10Ω，右侧变压器原、副线圈的匝数之比为2：1，输电线上损失的功率为10W。下列说法正确的是（　　）

A．负载电阻的阻值为3.75Ω B．负载电阻的阻值为7.5Ω

C．负载电阻的电功率为15W D．负载电阻的电功率为25W

9．一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=6s时的波形如图（a）所示。在x轴正方向，距离原点小于一个波长的A点，其振动图象如图（b）所示。本题所涉及质点均已起振。下列说法正确的是（　　） 

A．平衡位置在x=3m与x=7m的质点具有相同的运动状态

B．A点的平衡位置与原点的距离在0.5m到1m之间

C．t=9s时，平衡位置在x=1.7m处的质点加速度方向沿y轴正方向

D．t=13.5s时，平衡位置在x=1.4m处的质点位移为负值

E．t=18s时，平衡位置在x=1.2m处的质点速度方向沿y轴负方向

三、实验题

10．某同学利用如图甲所示的电路测量一电源的电动势和内阻，其中电压表V的内阻很大，电流表A的内阻为 。 

（1）请根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙中实物间的连线补充完整。

（2）为保证电路安全，实验开始前，应使电阻箱的阻值　     　（选填“最大”或“最小”）

（3）改变电阻箱的阻值，记录多组电压表的示数 以及电流表对应的示数 ，作出 图像，如图丙所示。则该电源的电动势为　     　 、内阻为　     　 。（结果均保留三位有效数字） 

11．采用下图所示的装置验证动量守恒定律。将两个小球用细线悬挂起来，静止时两球相切，球心等高，两细线恰好竖直。保持细线伸直，将A球向左拉起，由静止开始释放，两球碰撞后，测出A球被反弹向左摆动。则：

（1）两球质量关系为mA　     　mB；（选填“>”、“<”或“=”）

（2）取两球静止时球心处为参考面，测出A球向左拉起的最大高度h1；两球碰撞后，测出A球与B球第一次弹起分别能达到的最大高度h2和h3。本实验中能验证碰撞前后动量守恒的表达式为：　                　（用上述物理量表示）；

（3）实验中所需要的测量仪器有：　     　、　     　；

（4）下列做法中对上面的验证动量守恒表达式有影响的是____。

A．起始小球在最低处静止时，细线长度略有不等，但两球心等高

B．起始小球在最低处静止时，两细线上端系在同一点上

C．A球开始释放时有一定的初速度

D．两球碰撞过程中有机械能损失

E．B球摆到最高点的位置记录不准确

12．在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，所用油酸酒精溶液体积浓度为0.10%，且知一滴油酸酒精溶液的体积V=4.8×10－3 mL。油酸未完全散开时就开始测量油酸膜的面积，会导致计算结果　     　（填“偏大”“偏小”或“不变”）；若一滴油酸酒精溶液形成的油膜面积S=40cm2，则可测出油酸分子的直径为　           　m。

四、解答题

13．1890年，汤姆孙利用气体放电管研究阴极射线，发现了电子，从而认识到原子是可以分割的。气体放电管的示意图如图甲所示。气体放电管的基本原理是在D1和D2两极板区域施加电场或磁场，电子在电场或磁场中发生偏转，通过偏转情况可分析电子的性质。具体情况可以抽象成如图乙所示的模型，电子从A点以初速度v0水平进入竖直向上的匀强电场，电场强度为E，然后从B点射出，已知AB连线和电场方向夹角为60°，AB的长度为L，求：

（1）电子的比荷？

（2）撤去电场，在原来的电场区域内施加垂直纸面的磁场，电子仍从A点以初速度v0水平进入，从B点射出，则磁场的大小和方向？

14．如图所示，两根足够长的平行金属导轨固定在倾角θ=30°的斜面上，导轨电阻不计，间距L=0.4m，导轨所在空间被分成区域I和II，两区域的边界与斜面的交线为MN，区域I中的匀强磁场方向垂直斜面向下，区域II中的匀强磁场方向垂直斜面向上，两磁场的磁感应强度大小均为B=0.5T，在区域I中，将质量m1=0.1kg，电阻R1=0.1Ω的金属条ab放在导轨上，ab刚好不下滑。在区域II中将质量m2=0.4kg，电阻R2=0.1Ω的光滑导体棒cd置于导轨上，由静止开始下滑，cd在滑动过程中始终处于区域II的磁场中，ab、cd 始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，从cd开始下滑到ab刚要向上滑动的过程中，cd滑动的距离x=3.8m。g取10m/s2，求：

（1）ab刚要向上滑动时，cd的速度大小；

（2）此过程中cd上产生的热量Q；

（3）此过程中cd运动的时间t。

15．如图所示，一定质量的理想气体在状态A时压强为1.5×105 Pa，经历A→B→C→A的过程，已知B→C过程中气体做功数值是C→A过程中气体做功数值的3倍，求：

①气体在状态B和C时的压强；

②整个过程中气体与外界交换的热量。

16．如图，泳池底部半球形玻璃罩半径为r，内为空气，其球心处有一个点光源S。S发射的光通过罩内空气穿过厚度不计的玻璃罩，进入水中，最后有部分光线折射出水面，在水面形成圆形光斑。

（1）水深h=2m，水对光的折射率取 ，计算光斑的直径d；  

（2）若光源发出的是白光，考虑到色散，问出射水面的光斑边缘颜色为红色还是紫色，并说明理由。  

答案解析部分

1．【答案】D

2．【答案】D

3．【答案】B

4．【答案】C

5．【答案】A

6．【答案】C,D

7．【答案】B,C

8．【答案】A,C

9．【答案】A,C,E

10．【答案】（1）

（2）最大

（3）5.90；7.50

11．【答案】（1）<

（2）

（3）天平；刻度尺

（4）B；C；E

12．【答案】偏大；1.2×10－9

13．【答案】（1）解：电子从A点射入电场，做类平抛运动，则有

解得

（2）解：换成磁场仍从B点射出，由电子受到洛伦兹力确定，电子从A到B的轨迹是圆弧运动，如图所示，由几何关系可知

由

已知

解得磁场的大小

方向垂直纸面向里

14．【答案】（1）解：最初ab刚好不下滑，有

ab刚要向上滑动时，有

联立代人数据得

（2）解：此过程中

联立，代人数据得

（3）解：此过程中，对cd棒由动量定理有

联立，代人数据得

15．【答案】解：①由图可知，气体从状态A到状态B为等容变化过程，在状态B时气体温度，，由查理定律有：

解得：

由图可知，气体从状态B到状态C为等温变化过程，在状态C时气体体积，由玻意耳定律有：

解得：

②由状态B经状态C回到状态A，设外界对气体做的总功为W，从状态C到状态A，发生等压变化，外界对气体做功： WCA=pC(VC-VA)=300J

B→C过程中气体做功的大小是C→A过程中气体做功大小的3倍，则B→C过程中气体对外做功：WBC=－900J

从状态A到状态B，由图线知为等容过程，外界对气体不做功，所以整个过程中外界对气体做功：W= WCA＋WBC=－600J  

整个过程中气体内能增加量，设气体从外界吸收的热量为Q，由热力学第一定律：

解得：Q=600 J

即气体从外界吸收的热量为600J。

16．【答案】（1）解：从S点发出的光线射向球形玻璃罩边缘时沿直线射向水中，然后射到空气和水的分界面，若恰能发生全反射，则

则光斑直径为

解得

（2）解：因红光的折射率最小，则临界角最大，则出射水面的光斑边缘颜色为红色。