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1、2021年湖北省八市联考高考物理模拟试卷（3 月份）1.下列说法中正确的是（）A.伽利略通过实验验证了力是维持物体运动的原因B.牛顿进行了“月-地检验”，说明天上和地上的物体都遵从万有引力定律C.库仑扭秤实验是一个假想的实验，因为当时无法测量物体所带的电荷量D.法拉第认为必须要有运动才能产生感应电流2.汽车沿平直公路行驶，其运动图像如图所示，下列说法正确的是（）A.若 丫 表示位移（单位：m）,则汽车在前2s内的平均速度大小为4zn/sB.若V表示速度（单位：m/s）,则汽车在前2s的位移大小为4？C.若y表示速度（单位：m/s,则汽车的加速度大小为4M/S2D.若 丫 表示加速度（单位：m/
2、s2）,则汽车在2s末的速度大小为4m/s3.2021年2月，“天问一号”探测器成功实施近火制动，进入环火椭圆轨道，并将于今年5月择机实施降轨，软着陆火星表面，开展巡视探测等工作，如图所示为探测器经过多次变轨后登陆火星的轨迹示意图，其中轨道I、in为椭圆，轨道n为圆。探测器经轨道I、u、m运动后在。点登陆火星，。点是轨道I、口、in的切点,。、。还分别是椭圆轨道in的远火星点和近火星点。关于探测器，下列说法正确的是（）A.由轨道I进入轨道n需在。点减速B.在轨道口的运行周期小于沿轨道in的运行周期C.在轨道I I运行的线速度大于火星的第一宇宙速度D.在轨道I D上，探测器运行到0点的线速度大于
3、。点的线速度4.大量氢原子处于量子数为的能级，当它们向低能级 n E C-0 5 4跃迁时，能辐射6种不同频率的光，用这些光照射逸 4-0：8 53-1.5 1出功为2.25 e V的钾，氢原子能级图如图所示，下列说,3 4 0法中正确的是（）A.量子数n =4 1-13.6B.量子数n =6C.辐射的所有光都能使钾发生光电效应D.处于n =2能级的氢原子不能吸收能量为3.6e V的光子5.一定质量的理想气体由状态a开始，经历“反 儿、”三个过程回到原状态，其p-r图像如图所示，气体在三个状态的体积分别为%、%、Vc,压强分别为P a、P b、Pc已知P b=P o，Pc 4P o）则下列说法
4、正确的是（）A.Pa=3P oB.%=3%C.从状态a到状态b,气体不对外做功D.从状态c到状态m气体从外界吸热6.如图所示，传送带以l（h n/s的速度逆时针匀速转动，两侧的传送带长都是1 6?，且与水平方向的夹角均为37。现有两个滑块A、B（可视为质点）从传送带顶端同时由静止滑下，已知滑块A、B的质量均为1依，与传送带间动摩擦因数均为0.5,取重力加速度g =1 0 m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8。下列说法正确的是（）第 2 页，共 19页A.滑块A 先做匀加速运动后做匀速运动B.滑块A、8 同时到达传送带底端C.滑 块 4、8 到达传送带底端时的速度大小相等D.滑块4
5、在传送带上的划痕长度为5m7.如图所示,A8CD为竖直平面内的绝缘光滑轨道，其中AB部分为倾角为30。的斜面，部分为半径为R 的四分之三圆弧轨道，与斜面平滑相切，C 为轨道最低点，整个轨道放置在电场场强为E 的水平匀强电场中。现将一带电荷量为+q、质量为机的小滑块从斜面上A 点由静止释放，小滑块恰能沿圆弧轨道运动到。点。已知重力加速度为g,且qE=下列说法正确的是（）A.释放点A 到斜面底端B 的距离为|RB.小滑块运动到C 点时对轨道的压力为9,咫C.小滑块运动过程中最大动能为D.小滑块从。点抛出后恰好落在轨道上的B点8.为了配合电力扩容，学校启动临时供电系统，它由备用发电机（输出电压不变）
6、和理想变压器组成，电路如图所示。开关S 处于断开状态时，教室的灯泡恰好正常发光。若闭合开关S,下列分析正确的是（）A.灯泡亮度变暗 B.灯泡亮度不变C.流经原线圈上的电流变大 D.流经副线圈上的电流不变9.某同学记录2021年 3 月 10日教室内温度如下:时刻6：009：0012：0015：0018：00温度1215182317教室内气压可认为不变，则当天15：0（）与 9：00相比，下列说法正确的是（）A.教室内所有空气分子动能均增加B.教室内空气密度减少C.教室内单位体积内的分子个数一定增加D.单位时间碰撞墙壁单位面积的气体分子数一定减少1 0.在某介质中位于坐标原点的波源在t=。时刻起
7、振，形成一列沿x 轴正方向传播的简谐横波，如图所示为t=0.4s时刻的波形图，已知波恰好传到x=8m处。下列说法正确的是（）A.波的传播速度为20m/sB.波源的起振方向沿y 轴正方向C.0 0,4s内质点尸通过的路程为15cmD.t=0.5s时质点8、，的加速度相同1 1.如图所示，两根足够长的平行金属导轨与水平面的夹角为。，导轨间距为L,下端接有阻值为R 的电阻，磁感应强度大小为B 的匀强磁场垂直导轨平面向上。质量为加、电阻不计的金属棒垂直导轨放置，在导轨平面向上的恒力作用下由静止开始向上运动，经过时间，恰好以v的速度做匀速直线运动。己知金属棒与导轨之间的动摩擦因数为，导轨电阻不计，金属棒
8、始终与导轨接触良好，重力加速度为g。则下列说法正确的是（）第 4 页，共 19页BA.恒力大小为mgsin。+林mgcos。+B.0 t时间内通过电阻R 的电荷量为誓C.0 t时间内金属棒向上滑行的距离大于三D.。t时间内电阻R 上 产 生 的 焦 耳 热 为 中-|.1 2.某同学设计如图甲所示实验装置探究质量一定，加速度和力的关系。将一端带有定滑轮的长木板放在水平实验桌面上，长木板左端固定的位移传感器，可以测得滑块的位移，通过电脑将数据转换成滑块的位移-时间图线。滑块通过细绳跨过定滑轮与力传感器相连，力传感器可直接测出细线中拉力大小，传感器下方悬挂钩码。(1)下 列 说 法 正 确 的 是
9、。A.细线必须与长木板平行8.细线的拉力就是滑块受到的合外力C.滑块的质量必须远大于钩码的质量(2)某次实验得到滑块的位移-时间图像如图乙所示，则滑块的加速度大小为m/s2(结果保留两位有效数字)。(3)该同学在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F 图线，如图丙所示，取重力加速度g=l(h n/s 2,则滑块的质量为 kg,滑块与长木板之间的动摩擦因数=(结果均保留两位有效数字)。1 3.某实验小组用如图(a)所示的电路测量一个电动势E 约为9 K 内阻r 在0 15。范围内、允许通过的最大电流为0.64的电池的电动势和内阻，虚线框内表示的是由量程只有，6匕 内阻为3000
10、0的电压表和一只电阻箱氏共同改装成的新电压表，&是 保护电阻，/?3也是电阻箱。(1)若改装成的新电压表的量程为9 V,则电阻箱&的阻值应该调节为 0。(2)(单选)可备选用的定值电阻有以下几种规格，则7?2宜选用。A.50,2.5WB.150,1.01VC.150,10WD.150/2,5.0勿(3)接好电路，闭合开关S,调节电阻箱/?3,记录/?3的阻值和改装成的电压表的示数 U,测量多组数据，通过描点的方法在图(b)坐标系中得到了一条在纵坐标上有一定截距的直线。若 该 小 组 选 定 纵 轴 表 示 电 压 的 倒 数 右 则 横 轴 应 为 o(4)该小组利用图(a)测量另一电源的电动
11、势和内阻时，选取7?2为10。的定值电阻，将改装好的新电压表正确地接在A、C 之间。调节电阻箱/?3,测出若干心 的阻值和上相应的电压Ui，用描点的方法绘出图(c)示的图像。依据图像，可以测出电源的电动势E=V,内阻r=。(结果均保留两位有效数字)。14.一棱镜的截面图如图所示，A 为四分之一圆弧，B为圆心。一细束单色光从圆弧中点E 沿半径射入棱镜，恰好在8 点发生全反射，后光线在CO面发生折射后从F 点(未画，/出)射出，出射光线与CO面的夹角为45。已知4B=r,B _取s讥75=0.9 7,求：c i (1)棱镜的折射率：(2)CD的长度。第 6 页，共 19页1 5.如图所示，在x O
12、 y平面的），轴左侧存在着半径为L的圆形匀强磁场区域I ,磁场方向垂直纸面向里，边界与y轴在。点相切；在x Q y平面的y轴右侧存在一个沿y轴负方向的场强为E =萼的有界匀强电场区域H ,匀强电场的右侧有一个方向垂直纸面向里的匀强磁场区域H I，区域n的宽度为L,区域n和区域H I的高度足够长。质量为，小 电荷量为4的带负电粒子从4点沿半径以初速度为、方向与x轴正方向成。=6 0。角射入匀强磁场区域I,恰好从坐标原点。沿无轴正方向进入区域n。不计粒子的重力。（1）求区域I内磁场的磁感应强度大小B；（2）求粒子离开区域n时的位置坐标；（3）若粒子进入区域H I后刚好沿右边界垂直穿过X轴，求区域m
13、的宽度Z/和磁感应强度的大小夕分别为多少？1 6.如图所示，光滑的水平面上，质量为nh=1kg的平板小车以%=5m/s的速度向左运动，同时质量为爪2=4kg的铁块(可视为质点)从小车左端以为=5m/s的速度向右滑上平板小车，一段时间后小车将与右侧足够远的竖直墙壁发生碰撞(碰撞时间极短)，碰撞前后小车速度大小不变，方向相反。已知铁块与平板车之间的动摩擦因数为 =0.2 5,小车始终未从小车上掉下来，取重力加速度g=l(hn/s2。求：(1)小车与墙壁发生第一次碰撞前的速度大小；(2)小车的最小长度；(3)小车与墙壁发生第一次碰撞后运动的总路程(计算结果保留三位有效数字)。第8页，共19页答案和解
14、析1.【答案】B【解析】解：A、伽利略通过实验合理的推理认为“力是改变物体运动状态的原因”，故 A错误；8、牛顿进行了“月-地检验”，说明天上和地上的物体都遵从万有引力定律，故 8正确；C、库仑扭秤实验是一个实际的实验，库仑由此得出了库仑定律，故 C错误；。、法拉第认为闭合回路的磁通量发生变化，才能产生感应电流，运动不一定产生感应电流，故。错误。故选：Bo根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可.本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一.2.【答案】B【解析】解:A、若 丫 表示位移（单位:m）,则汽车在前2 s内的位移为
15、 x =4 m -0 =4 m,平均速度大小为=W :m/s=2 m/s,故A错误；B、若 丫 表示速度（单位：m/s）,根据v-t 图像与时间轴所围的面积表示物体运动的位移，可得汽车在前2 s的位移大小x =m =4m,故 B正确；C、若 丫 表示速度（单位：TH/S）,则汽车的加速度大小为。=詈=涂/s2 =2 m/s2,故C错误；D、若 丫 表示加速度（单位：m/s2）,根据a-t 图像与时间轴所围的面积表示速度变化量，可得0 -2 s内汽车速度变化量为 v =等 m/s=4 m/s,由于t =0 时汽车的速度未知，则汽车在2 s末的速度大小不一定为4 m/s,故。错误。故选：Bo在x-
16、t 图像中，纵坐标的变化量表示位移，平均速度等于位移与时间之比；在v-t 图像中，图像与时间轴所围的面积表示物体运动的位移，斜率的斜率代表加速度；在a-t图像中，图像与时间轴所围的面积表示速度变化量。解答本题时，要理解图像与时间轴所围的面积和斜率的物理意义，可采用类比的方法来理解，特别要知道在a-t 图像中，图像与时间轴所围的面积表示速度变化量。3.【答案】A【解析】解：A、由轨道I 进入轨道口，需要在。点减速，探测器做近心运动，半径变小，故 A 正确；B、根据开普勒第三定律号=化可得，轨道半径越小，周期越小，所以在轨道II的运行T2周期大于沿轨道in的运行周期，故B错误；C、根据=v=&在轨
17、道II运行的线速度小于火星的第一宇宙速度，故r2 r AJ rc 错误；。、根据开普勒第二定律可知，在相等时间内探测器与中心天体连线在相等时间内扫过的面积相等，所以在近地点速度大，在远地点速度小，在轨道in上，探测器运行到。点的线速度小于Q 点的线速度，故。错误；故选：Ao探测器绕火星做圆周运动，万有引力提供向心力，应用万有引力公式与牛顿第二定律及探测器的变轨原理分析答题。本题考查了万有引力定律的应用，知道万有引力提供探测器做圆周运动的向心力、理解探测器的变轨原理是解题的前提，应用万有引力公式与牛顿第二定律即可解题。4.【答案】A【解析】解：A B,大量的氢原子处于量子数为的激发态，最 多 发
18、 出 鬣=若 父=6 种不同频率的光，解得：n=4,故 A 正确，8 错误；C、氢原子由n=4跃迁到n=3产生的光的能量：E43=E4-E3=-0.85eV-(-1.51eK)=0.66eV p 解得Q 故选：AC金属棒匀速运动时受力平衡，根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律和安培力公式尸=B/L推导出安培力与速度的关系，再由平衡条件求出恒力大小；0 t时间内，对金属棒，利用动量定理求通过电阻R的电荷量；根据金属棒的运动情况，结合u-t图像的特点分析0 t时间内金属棒向上滑行的距离；根据能量守恒定律求0 t时间内电阻R上产生的焦耳热。解决本题的关键要熟练推导出安培力与速度的关系，能根据牛顿第二定律
19、分析金属棒的加速度变化情况。要知道在电磁感应问题中，往往根据动量定理求电荷量。12.【答案】A 0.50 1.0 0.20【解析】解：(1)4为了保证滑块做匀加速直线运动，细线必须与长木板平行。故A正确；8.因为没有平衡摩擦力，所以细线拉力不等于合外力，故8错误；C因为有拉力传感器，所以不需要满足滑块的质量必须远大于钩码的质量，故C错误。故选A。(2)滑块做初速度为零的匀加速直线运动，有s=2 2,则。=郎=m/s2=0.50m/s2o(3)将轨道倾斜，有F mgsina Rmgcosa=m a,解得：m=y-kg=l.Ofco(4)轨道水平，有产-u mg=m a 将F =2 N、a=。代入
20、得：=0.2 0。答：(1)4 (2)0.5 0,(3)1.0,0.2 0 o实验装置中有拉力传感器，所以不需要满足滑块的质量必须远大于钩码的质量。这是与课本上提供实验的差别。结合图像和数学知识可以求得加速度。利用牛顿第二定律可以求出质量和动摩擦因数。本题属于探究质量一定时，加速度与力的关系实验题，注意跟课本实验的差别，结合数学方法处理物理问题。1 3.【答案】1 5 0 0 C高 7.5 5.0【解析】解：(1)将量程w=6 U 的电压表扩大为量程U =9 也 需要串联一个分压阻&=H 9矶；Ry=-0 3 0 0 0/2 =1 5 0 0/2,而 3000F Q(2)电路最小总电阻约为：/
21、?2 =2=高。=1 5 0,为保护电路安全，保护电阻应选和1 5 0u.b差不多的，而此时保护电阻上的功率P =/2 R =0.6 2 X 1 5/=5.4 W,那么B允许的电功率为1.0 w，容易烧坏，不符合题意，故选：C；(3)在闭合电路中，电源电动势：E =U+Ir=U+-r,则：=+7十K3 U c 八2十 七所以图象的横轴应为：$(4)改变实验方案后，根据闭合电路欧姆定律可得：E=(R i +/?3 +r)，变形得：箸+/x/?3,结合图象可得斜率为 =专，代入可得E=7.5V,由图象的纵截D C Kj 匕/1 1O距 卜=警 =0.2,代入求得：r =5.0/2 o故答案为：(1
22、)1500；(2)C；(3)-7 7-：(4)7.5、5.0(1)根据电压表的改装原理求出分压电阻的大小；(2)求出电路最小电阻阻值，然后选择定值电阻；(3)根据闭合电路欧姆定律电流与电压的关系进行变形得到输的对应的函数表达式，从而确定直线函数对应的横坐标：(4)根据变形得到图象对应的函数表达式结合图象的斜率和纵截距，求出电源的电动势和内阻。本题考查测量电动势和内电阻的实验，要求能熟练掌握物理规律运用数学方法将物理公式变形，将两个非线性关系的物理量，变成两个线性关系的物理量，再根据图象的性质即可求解电动势和内电阻。第 16页，共 19页14.【答案】解：(1)光路图如图所示，设光线在B点发生全
23、反射的临界角为C,由几何关系可知：C =45。，由全反射公式s i n C =二 可知：n =V2n(2)设光线从尸点射出时的入射角为a,乙BCD为8,CD长度为3 由折射定律得：sin450:-=nsina由几何关系得:8 =a +45rL=-s i n。联立解得：L=答：(1)棱镜的折射率为企(2)C D的长度崇r【解析】本题考查的是全反射和临界角的问题，画出光路图，根据儿何关系计算出折射角和入射角，根据折射率的公式计算出折射率。在 根 据 几 何 关 系 计 算 出 的 长 度。本题考查的是全反射和临界角的问题，根据题意画出光路图，是解决本体的根本，再结合几何关系计算出角度和长度时解决本
24、题的关键。15.【答案】解：(1)沿半径方向射入圆形磁场，则离开磁场时必背向圆心方向，所以画出粒子在圆形磁场的轨迹如图所示，由几何关系可知，粒子在圆形磁场中做匀速圆周运动的半径R=焉;=V3 L洛伦兹力提供向心力：勺%8=等联立可得：8 =筌(2)粒子从。点水平进入电场做类平抛运动，由两个方向的位移规律有:x=L=%h1m 环y=-a t i而a=运”=遨m m L代入可得：X=L,y=|即离开电场时的位置坐标为a,|)(3)离开电场时的速度u =J诏+(a t 下=V 2 v0其方向与+y 轴方向成。角，t a n。=奇=1,所以0 =4 5。由题意粒子在D I 区的轨迹如图所示，由几何关系
25、有：D,y 也K=-=-s m4 5 2D I 区边界宽度 V =Rcos4 5+R=L2在磁场H I 区，洛伦兹力提供向心力有：qvB=所以磁感应强度夕=等答：(1)区域I内磁场的磁感应强度大小8 鬻；(2)粒子离开区域n时的位置坐标为a j)；(3)若粒子进入区域n i 后刚好沿右边界垂直穿过X 轴，区域i n 的宽度Z/为 芋 乙、磁感应强度的大小B 为 鬻。qL【解析】(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动，由几何关系求出半径，洛伦兹力提供向心力求出磁感应强度大小；(2)粒子在电场中做类平抛运动，应用类平抛运动规律可以求出粒子的两个方向的位移,从而得到粒子射出电场区域的位置；(3)根据题意画
26、出粒子运动的轨迹，由几何关系得到半径，洛伦兹力提供向心力求得磁感应强度的大小。本题考查粒子在电场中类平抛运动和在磁场中的匀速圆周运动，对学生几何能力要求较高，能够找出问题的临界情况是解决本题的关键.1 6.【答案】解：(1)设水平向右为正方向，小车与墙壁第一次碰撞时的速度为巧，此时二者已经共速；由动量守恒定律得：一小1%+m2v2=(H i 1+m2)v1解得：%=3m.is；(2)设小车的最小长度为L,最终小车和铁块的动能全部转化为系统的内能。由能量守恒定律得：|(m1 +m2)v=lim2gL解得：L=6.2 5m；第1 8页，共1 9页(3)设小车的加速度为m小车第一次碰撞向左速度减为零
27、时的位移大小为s 由牛顿第二定律得：fim2g=m 1 a,解得：a =l Om/s?由运动学公式得：说=2 a s i解得：S =0.4 5m设木板与墙壁第n次碰撞后的速度为力,碰后的共同速为%+i，%+1 同时也是第n +1 次碰撞后的速度，对系统应用动量守恒定律：m2vn 巾1%=(mj+m2)vn+1解得：%+i=|%设车第 次与墙壁相碰后离墙的最大位移为S n，则有：q则：sn+l =sn由此可知，木板每次碰后与墙的最大位移成等比数列，公比为黄前n次路程，s 痂=2(S +S 2 +sn)=华1-25一 一,2sl 2x0.45 一一取无限大，则有：$总=口：=Z n=1.4 1 7
28、 7 1。25 25答：(1)小车与墙壁发生第一次碰撞前的速度大小为3 m/s；(2)小车的最小长度为6.2 5 m：(3)小车与墙壁发生第一次碰撞后运动的总路程为1.4 1 机。【解析】(1)设水平向右为正方向，由动量守恒定律列方程求解；(2)最终小车和铁块的动能全部转化为系统的内能，由能量守恒定律列方程求解；(3)对系统应用动量守恒定律结合运动学公式求解第n次与墙壁相碰后离墙的最大位移为%和第般+1 次与墙壁相碰后离墙的最大位移为s“+i，再根据数学知识进行求解。本题主要是考查了动量守恒定律和能量守恒定律；对于动量守恒定律，其守恒条件是：系统不受外力作用或某一方向不受外力作用；解答时要首先确定一个正方向，利用碰撞前系统的动量和碰撞后系统的动量相等列方程，再根据能量关系列方程求解，注意数学知识在该题中的应用。