湖北省新高考2022届高三下学期物理3月质量检测巩固试卷

试卷更新日期：2022-04-18 类型：高考模拟

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一、单选题

1. 关于原子核及其变化，下列说法正确的是（）

A、一个中子和一个质子的质量之和等于一个 $_{1}^{2} H$ 核的质量 B、原子核的比结合能越大，其结合能也越大 C、处于激发态的原子核放出 $γ$ 射线时，其核子数并没有发生变化 D、原子核发生 $β$ 衰变时放出电子说明原子核内有电子

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2. 一定质量的理想气体密封在容器内，其初状态从A开始，经B、C、D又回到初始状态，变化过程如图所示，其中DA直线反向延长通过坐标原点，AB和CD为双曲线，BC平行于纵轴．下列说法正确的是（）

A、DA直线反向延长过坐标原点，故其过程是等温变化 B、C到D过程放出的热量大于外界对气体做的功 C、从微观的角度讲，BC过程压强减小是由于分子平均动能减小 D、气体经全过程回到A时，不吸热也不放热

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3. 据国外媒体报道，科学家发现在约39光年外有一个“超级地球”（编号LHS1140b），它围绕一颗质量比太阳稍小的恒星运行，LHS1140b的直径大约是地球直径的1.4倍，但质量是地球质量的7倍，它有可能是天文学家们搜寻地外生命最佳的候选目的地之一，下列说法正确的是（）

A、LHS1140b两极表面的重力加速度与地球两极表面的重力加速度之比为 $5 ： 7$ B、LHS1140b的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为 $\sqrt{5} ： 1$ C、LHS1140b的公转周期与地球的公转周期之比为 $7 ： 3$ D、LHS1140b的自转周期与地球的自转周期之比为 $7 ： 3$

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4. 如图所示，倾角为 $30 °$ 的斜面固定在水平面上，在斜面上放着一质量为 $2 k g$ 的物块A，物块A通过轻质细绳跨过定滑轮，细绳的另一端连接质量也为 $2 k g$ 的物块B，已知物块A与斜面间的动摩擦因数为 $\frac{\sqrt{3}}{15}$ ，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ，现由静止释放物块A，则物块A沿斜面运动的过程中细绳的张力大小为（）

A、 $4 N$ B、 $8 N$ C、 $16 N$ D、 $20 N$

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5. 图甲所示，A、B是一条电场线上的两点，若在电场中由静止释放一个带正电粒子，该粒子仅在电场力作用下做直线运动，先后经过A、B两点，其速度随时间变化的规律如图乙所示，则（）

A、该粒子在A，B两点受到的电场力 $F_{A} < F_{B}$ B、A，B两点的电场强度大小 $E_{A} > E_{B}$ C、电场强度方向为由B点指向A点 D、A，B两点的电势 $φ_{A} < φ_{B}$

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6. 一质量为m的木块能够静止于倾角 $θ = 30 °$ 的斜面上，现对木块施加恒定的水平力 $F = \frac{1}{2} m g$ ，木块仍静止在斜面上，如图所示．则木块在前、后两种情况下所受的摩擦力大小之比为（）

A、 $1 ： 1$ B、 $2 ： 1$ C、 $1 ： \sqrt{2}$ D、 $\sqrt{2} ： 1$

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7. 可视为质点的甲、乙两球的质量分别为 $2 m$ 和 $3 m$ ，甲球由静止释放的同时，将乙球竖直向上抛出．两球相碰前的瞬间速度大小均为 $v_{0}$ ，碰撞时间极短，且碰后两球粘在一起．不计空气阻力，重力加速度为 $g$ ，选竖直向下为正方向，则（）

A、从释放甲球到两球相碰前的瞬间，甲球所受重力的冲量为 $m v_{0}$ B、从释放甲球到两球相碰前的瞬间，乙球动量的变化量为 $2 m v_{0}$ C、甲，乙两球碰撞后，继续上升的高度为 $\frac{{v_{0}}^{2}}{2 g}$ D、甲、乙两球在碰撞的过程中，损失的机械能为 $2.4 m {v_{0}}^{2}$

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二、多选题

8. 如图所示，两根相互平行的长直导线垂直纸面通过M、N两点，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且c、d到O点的距离相等，两导线中通有恒定电流，下列说法正确的是（）

A、若两导线中通以等大同向电流，则O点处的磁感应强度为零 B、若两导线中通以等大同向电流，则c、d处的磁感应强度相同 C、若两导线中通以等大反向电流，则O点处的磁感应强度为零 D、若两导线中通以等大反向电流，则c、d处的磁感应强度相同

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9. 如图甲所示是一列简谐横波在 $t = 0 ． 01 s$ 时刻的波形图，P是平衡位置在 $x = 10 m$ 处的质点，如图乙所示为P点的振动图像，由此可知（）

A、该波沿x轴正方向传播 B、该波的传播速度为 $5 m / s$ C、质点P的简谐运动表达式为 $y = 0 ． 2 s i n (50 π t) m$ D、在 $t = 1 s$ 内，质点P运动的路程一定为 $40 m$

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10. 如图所示，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压均为 $9 V$ 的灯泡 $L_{1}$ 和 $L_{2}$ ，输入交变电压的有效值 $U = 36 V$ 时，两灯泡均恰好正常发光，下列说法正确的是（）

A、原、副线圈匝数之比为 $4 ： 1$ B、原、副线圈匝数之比为 $3 ： 1$ C、 $L_{1}$ 和 $L_{2}$ 的电功率之比为 $1 ： 3$ D、 $L_{1}$ 和 $L_{2}$ 的电功率之比为 $1 ： 9$

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11. 1831年10月28日，法拉第展示了他发明的圆盘发电机，如图甲所示，乙图是这个圆盘发电机的示意图，铜盘安装在水平的铜轴上，与导线相连的两铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触，使铜盘转动，电阻R中就有电流通过，已知铜盘半径为r，不计铜盘内阻，铜盘所在区域存在磁感应强度大小为B的匀强磁场，铜盘转动的角速度为 $ω$ ，则在铜盘转动过程中，以下判断正确的是（）

A、产生的电流方向在铜盘中是由D点到C点的 B、D点的电势高于C点的电势 C、产生的感应电动势大小 $E = \frac{1}{2} B r^{2} ω$ D、产生的感应电流大小 $I = \frac{B r^{2} ω}{R}$

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三、实验题

12. 如图所示为足够长的气垫导轨，导轨上的两滑块质量均为m，两滑块上的挡光片宽度均为d，现将气垫导轨水平放置做“验证动量守恒定律”实验，实验中用滑块甲撞击静止在导轨上的滑块乙，第一次碰撞过程中，两滑块碰撞端安有弹簧片，碰撞过程系统无机械能损失；第二次碰撞过程中，两滑块碰撞端粘有橡皮泥，碰撞后两小车粘在一起。两次实验，光电门1记录的碰前滑块甲上的挡光片的挡光时间均为t，光电门2记录的第一次和第二次滑块乙上的挡光片的挡光时间分别为 $t_{1} 、 t_{2}$ ，通过实验验证了这两次碰撞均遵循动量守恒定律，则：

(1)、 $t 、 t_{1}$ 的关系应为t $t_{1}$ ； $t_{1} 、 t_{2}$ 的关系应为 $t_{1}$ $t_{2}$ ；（均填“>”“<”或“=”）

(2)、 $m \frac{d}{t} =$ （用含d、 $t_{2}$ 、m的式子表示）。

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13. 为了测量一节干电池的电动势和内阻，某实验小组设计了如图所示的电路，实验室准备了下列器材供选用：
A．待测干电池一节；
B．直流电流表A₁（量程为 $0 ~ 0.6 A$ ，内阻约为 $0.1 Ω$ ）；
C．直流电流表A₂（量程为 $0 ~ 3 A$ ，内阻约为 $0.02 Ω$ ）；
D．直流电压表V₁（量程为 $0 ~ 3 V$ ，内阻约为 $5 k Ω$ ）；
E．直流电压表V₂（量程为 $0 ~ 15 V$ ，内阻约为 $25 k Ω$ ）；
F．定值电阻 $R_{0}$ （阻值为 $2 Ω$ ）；
G．滑动变阻器 $R_{1}$ （阻值范围为 $0 ~ 15 Ω$ ，允许最大电流为 $1 A$ ）；
H．滑动变阻器 $R_{2}$ （阻值范围为 $0 ~ 1000 Ω$ ，允许最大电流为 $2 A$ ）；
I．开关S与导线若干．

(1)、实验中电流表应选用，电压表应选用，滑动变阻器应选用。（填写对应器材前的字母代号）

(2)、实验小组在进行实验时，初始时滑片P在最右端，但由于滑动变阻器某处发生断路，合上开关S后发现滑片P向左滑过一段距离x后电流表才有示数，于是该组同学分别作出了电压表示数U与x、电流表示数I与x的关系图，如图所示，则根据图像可知，干电池的电动势测量值为 $V$ （结果保留两位小数），其测量值（填“大于”“等于”或“小于”）真实值；内阻的测量值为 $Ω$ ，其测量值（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。

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四、解答题

14. 如图所示，质量为 $m$ 的导热汽缸放在地面上，开口向上，缸内重力不计的活塞与汽缸内壁无摩擦，缸内封闭有理想气体，绕过光滑定滑轮的轻绳与活塞和放在地面上质量为 $2 m$ 的物块相连，开始时，轻绳处于伸直状态但无弹力，活塞截面积为S，活塞离汽缸内底的距离为 $h$ ，大气压强为 $p_{0}$ ，缸内气体的温度为 $T_{0}$ ，已知缸内气体的热力学温度T随时间t的变化规律为 $T = T_{0} - k t$ （k为正值常数），重力加速度为 $g$ ，问：

(1)、经多长时间，汽缸对地面的压力刚好为零？

(2)、经多长时间，缸内气体的体积减半？

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15. 如图所示，一质量 $m = 1.5 k g$ 的小滑块从半径 $R_{1} = 3 m$ 的 $\frac{1}{4}$ 竖直圆弧轨道上端的A点由静止开始下滑，到达底端B点时的速度 $v_{B} = 6 m / s$ ，然后沿粗糙水平轨道向右滑动一段距离后从C点进入光滑的半径 $R_{2} = 0.225 m$ 的半圆形竖直轨道，经过其最高点D时对轨道的压力大小 $N = 23.4 N$ ， AB与BC、BC与CD均相切，小滑块与水平轨道之间的动摩擦因数 $μ = 0.2$ ，取 $g = 10 m / s^{2}$ ，求：

(1)、小滑块沿 $\frac{1}{4}$ 竖直圆弧轨道下滑过程中，克服摩擦力做的功 $W_{f}$ ；

(2)、小滑块经过D点后落在水平轨道BC上的位置离B点的距离s。（结果保留到小数点后两位）

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16. 如图所示，两块平行金属板关于直线 $O O^{'}$ 对称放置，矩形匀强磁场区域的上边界与直线 $O O^{'}$ 重合，一质量 $m = 1.0 \times 1 0^{- 20} k g$ 、带电荷量 $q = 1.0 \times 1 0^{- 10} C$ 的粒子以 $v_{0} = 2 \times 1 0^{6} m / s$ 的初速度沿 $O O^{'}$ 方向从O点进入平行板间，离开后进入匀强磁场区域，粒子经过磁场偏转，以垂直于直线 $O O^{'}$ 方向离开。已知两平行板间的电压 $U = 300 V$ ，平行板长度以及两板间距离都为 $d = 8 \times 1 0^{- 2} m$ ，平行板右端到磁场左侧边界的距离 $L = 0.12 m ， s i n 37 ° = 0.6 ， c o s 37 ° = 0.8 ， s i n 63.5 ° = 0.894 ， c o s 63.5 ° = 0.447$ ，带电粒子的重力忽略不计。

(1)、求粒子飞出两板间电场时的偏转距离和速度；

(2)、求匀强磁场的磁感应强度B的大小；

(3)、若只改变矩形匀强磁场覆盖的区域（其他条件不变），为了保证带电粒子经过磁场后垂直 $O O^{'}$ 离开磁场，则该矩形匀强磁场的最小面积为多少？

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