2021届湖北地区高考物理模拟试卷(含答案)
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1、20212021 届湖北地区高考物理模拟试卷届湖北地区高考物理模拟试卷 一、单选题一、单选题 1.已知四个氢核可聚变成一个氦核,同时放出两个正电子,若未来核电站能使氢完全聚变,则一座 100万千瓦的核电站每年( 7 3.15 10 st )大约需要消耗的氢的质量为(氢核的质量为 1.0078 u, 氦核的质量为 4.0026 u,1 u 为 27231 A 1.66 10kg,6.02 10molN )( ) A.20 kg B.50 kg C.150 kg D.200 kg 2.如图所示,弹性绳(遵循胡克定律)的一端固定在天花板上的 O点,另一端悬挂一质量为 m 的 小球,静止时小球位于 B
2、点,A 点固定一光滑的小定滑轮, , 2 l OAABl。现对小球施加一沿BC 方向的拉力 F,使小球沿BC缓慢运动到 C 点。已知ABC、 、三点刚好组成一个正三角形,D 为 BC的中点,重力加速度为 g,则( ) A.小球在 C 点受到的拉力 F 等于小球重力的3倍 B.在 D点时弹性绳的弹力大小为 1 2 mg C.该弹性绳的原长为 2 l D.从 D 到 C的过程中拉力 F 可能先减小后增大 3.六根通电长直导线垂直纸面平行固定,其截面构成一正六边形,O为六边形的中心,通过长直导 线a bcdef、 、 、 、 、的电流分别为 123456 IIIIII、 、 、 、 、 ,a ce、
3、 、 中通过的电流大小相等, bdf、 、 中通过的电流大小相等,电流方向如图所示。已知通电长直导线在距导线 r处产生的磁感 应强度大小为 I Bk r ,此时 O 点处的磁感应强度大小为6B,导线 a 在 O处产生的磁感应强度为 B,则移除 e处导线后,e处的磁感应强度大小为( ) A.0 B.B C. 3B D.2B 4.如图所示,AB、两带电小球,带电荷量大小分别为AB QQ、 ,质量分别为 1 m和 2 m。用两根不可 伸长的绝缘细线悬挂于 O 点,静止时AB、两球处于同一水平线上,37OBA,53OAB, C是AB连线上一点且在 O 点的正下方,C点的场强为零, AB、两带电小球均可
4、视为点电荷, sin530.8 ,则下列说法正确的是( ) A.AB、两球的质量之比为 9:16 B.AB、两球的带电荷量之比为 81:256 C.同时剪断连接两小球AB、的细线,A小球一定先落地 D.若在 O点放一带电荷量适当的负电荷,能在两球不动的情况下使两细线的拉力同时为零 5.一物块以 4 m/s 的初速度从固定在水平地面上的斜面底端,在沿斜面向上的外力 F作用下运动, 物块的动能 k E随上滑位移 x的关系如图所示,4 mx 时撤去外力,以地面为重力势能零势能面, 已知斜面倾角37,重力加速度 2 10m/sg ,则( ) A.02 m内外力 F大小为 16 N B.物块与斜面间的动
5、摩擦因数为 0.75 C.06 m内物块机械能最大为 64 J D.物块的机械能先增大再不变后减小 6.如图所示为初速度 0 v沿直线运动的物体的速度图象,其末速度为 v,在时间 t内,物体的平均速 度v和加速度 a是( ) A 0 2 vv v ,a随 t减小 B 0 2 vv v ,a恒定 C 0 2 vv v ,a随 t减小 D无法确定 7.如图所示,倾角为30的斜面上,一质量为6m的物块经跨过定滑轮的细绳与一质量为 m 的 小球相连,现将小球从水平位置静止释放,小球由水平位置运动到最低点的过程中,物块和斜面 始终静止。运动过程中小球和物块始终在同一竖直平面内,则在此过程中( ) A.细
6、绳的拉力先增大后减小 B.物块所受摩擦力逐渐减小 C.地而对斜面的支持力逐渐增大 D.地面对斜面的摩擦力先减小后增大 二、多选题二、多选题 8.如图所示,一玻璃柱体的横截面为半圆形。单色光束从空气射到柱体的 O 点(半圆的圆心),产生反 射光束 1和折射光束 2。已知玻璃柱的折射率为3,入射角为 45 (相应的折射角为 24 )。现保持入 射光束不变,将半圆柱绕通过 O 点垂直于纸面的轴线顺时针转过 15 ,如图中虚线所示,则( ) A.光束 1 转过 15 B.光束 1 转过 30 C.光束 2 转过的角度小于 15 D.光束 2 转过的角度大于 15 9.如图所示,两带电荷量均为 q 的点
7、电荷分别固定在AB、两点,O为AB、连线的中点,CD、 为AB、连线垂直平分线上的两点,且 O 点到CD、两点的距离与其到AB、两点的距离相等。以 无穷远处电势为零,将一带电荷量也为 q 的点电荷 a从无限远处移到 O 点,该电荷电势能增加了 W,然后将其沿OC移动到 C点并固定,再将一电荷量为 2q 的点电荷 b从无限远处移动到 O 点, 则( ) A.ab、移入之前,CD、两点的场强大小相等 B.a从 O沿OC移动到 C点的过程中,电场力对 a 做的功为零 C.将 a固定在 C 点后,O点电势为 3 2 W q D.点电荷 b从无限远处移到 O 点的过程中,电势能减小了1.5W 10.如图
8、所示,竖直杆AB在AB、两点通过光滑铰链连接两等长轻杆AC和BC,AC和BC与竖直 方向的夹角均为 ,轻杆长均为 L,在 C处固定一质量为 m 的小球,重力加速度为 g,在装置绕竖 直杆AB转动的角速度 从 0开始逐渐增大过程中,下列说法正确的是( ) A.当0时,AC杆和BC杆对球的作用力都表现为拉力 B.AC杆对球的作用力先增大后减小 C.一定时间后,AC杆与BC杆上的力的大小之差恒定 D.当 cos g L 时,BC杆对球的作用力为 0 11.2020年 7月 31 日,北斗闪耀,泽沐八方。北斗三号全球卫星导航系统(如图甲所示)建成暨开 通仪式在北京举行。如图乙所示为 55颗卫星绕地球在
9、不同轨道上运动的lg lgTr 图象,其中 T为 卫星的周期,r为卫星的轨道半径,1 和 2 为其中的两颗卫星。已知引力常量为 G,下列说法正确 的是( ) A.卫星 1 和 2运动的线速度大小之比为 12 :xx B.地球的半径为 0 x C.地球质量为 22 4 10 b G D.卫星 1 和 2向心加速度大小之比为 21 22 10:10 xx 三、实验题三、实验题 12.在验证力的平行四边形定则的实验中,某兴趣小组使用传统的木板、图钉、白纸、橡皮条、细 绳和弹簧测力计等工具,把木板平放在水平桌面上来做实验。 (1)下列不必要的实验要求是_。 A.弹簧测力计应在使用前校零 B.拉绳方向应
10、与木板平面平行 C.为了更方便地验证力的平行四边形定则,最好使两个力 12 FF、 间的夹角为 90 D.改变拉力,进行多组实验,每次都要使结点静止在同一位置 (2)下列实验操作合理的是_。 A.记录结点的位置时,应该在结点正下方描一个清晰且尽量大的点 B.记录细绳方向时,应该在细绳正下方相距较远的位置上点两个较小的点 C.为了方便操作和作图,可将其中一个弹簧测力计中拉力的方向固定下来,改变另一个弹簧测力计 的示数和拉力的方向 D.为了减小实验误差,在不超出量程的情况下,应该使弹簧测力计的示数尽量大些 (3)兴趣小组在水平放置的木板上很快做完了实验,想尝试在倾斜木板上做实验,_(填 “能”或“
11、不能”)有效验证力的平行四边形定则。 13.传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)的变化转换成电学量的变化的一种元件,在自 动控制中有着相当广泛的应用。某研究性学习小组设计了一种温度控制装置,温控开关可采用热 敏电阻来控制。 (1)先通过实验探究某一热敏电阻的阻值 t R随温度 t的变化关系。已知该热敏电阻在常温下的阻 值约100 。 现提供以下实验器材: A.控温箱(用以调节热敏电阻 t R的温度); B电压表 V(量程 3 V,内阻约1.0k); C.电流表 1 A(量程 50 mA,内阻 1 100 r ); D.电流表 2 A(量程 100 mA,内阻 2 r约为40); E.滑动
12、变阻器 R(阻值变化范围为 010 ,允许通过的最大电流为 2 A); F.直流电源 E(电动势为 12 V,内阻很小); G.开关一只,导线若干。 要求用上述器材尽可能精确地测出热敏电阻在不同温度下的阻值,且尽可能多测几组数据,请在 图甲虚线框中画出符合要求的实验电路图,并标明所选择器材的符号。 (2)学习小组测得热敏电阻的阻值随着温度变化的规律如图乙所示。 根据图乙求出热敏电阻阻值随温度变化的函数关系为_。 (3)如图丙所示,当 1、2 两端所加电压增大至 2 V时,控制开关会自动启动加热系统进行加热, 请利用下列器材设计一个简单电路,给 1、2 两端提供电压,要求当温度达到 80 时启动
13、温控系统。 (不考虑控制开关对所设计电路的影响) 提供的器材如下: 热敏电阻 t R(阻值随温度变化规律如图乙所示); 直流电源 E (电动势 3 V,内阻不计); 定值电阻 123 180 ,260 ,520 RRR (限选其中之一并在图中标出); 开关 S 及导线若干。 定值电阻应选_,在图丙虚线框内完成电路原理图。 四、计算题四、计算题 14.如图所示,上下粗细不一样的汽缸被轻绳通过活塞竖直吊在空中,汽缸底面积为 S,活塞横截面 积为 2 S ,汽缸上下两部分的长度相同。汽缸侧壁有一个小孔与装有水银的 U形轻质细玻璃管相通。 最初室温为 0 T时,活塞恰好在汽缸上下两部分的分界处,玻璃管
14、内左右水银液面高度差为 h(U 形 管内的气体体积、质量不计)。已知大气压强为 0 p,水银的密度为,重力加速度 g。不计活塞与汽 缸的摩擦。 (1)求汽缸的质量 M; (2)现对汽缸里的气体缓慢加热,试判断玻璃管内左右两侧水银液面高度差 h是否变化? (3)若继续对汽缸里的气体缓慢加热,请通过计算确定活塞与汽缸分离的临界温度。 15.如图所示,粗糙程度不均匀的水平面ABC与半径为 R的竖直光滑半圆轨道CDM相切于 C 点, CM为半圆的直径,O为圆心,D 点是弧CM的中点,在半圆CDM下半部分有水平向左的匀强电 场,场强大小 mg E q (g为重力加速度)。现把可视为质点、质量为2m的小物
15、块 P 置于水平面的 A 点,并在水平恒力 F(大小未知)的作用下由静止向左运动,运动到 B点撤掉水平恒力 F,小物 块 P 恰好运动到 C点静止。现把与小物块 P 材料相同、质量是小物块 P质量一半、带电荷量为 q 的绝缘小物块 Q同样置于 A 点,在同样水平恒力 F作用下也从静止开始向左运动,到 B点撤掉水 平恒力 F,带电小物块 Q离开水平面BC后沿着圆弧轨道CDM运动恰好能过最高点 M。求: (1)小物块 Q经过水平面 C 点时的速度大小; (2)小物块 Q在半圆轨道CDM上运动过程中对轨道的最大压力; (3)小物块 Q在运动过程中所受摩擦力做的功。 16.空间存在间距为 L 的两边界
16、 ,PQMN MN、 为一收集板,在PQ上有一点 O,可同时向右侧平面 内沿各个方向均匀发射 n个速度大小为 0 v、质量为 m、电荷量为 q的带正电粒子。如图甲所示, 在边界间加一个方向垂直PQ的匀强电场,电压为 2 0 mv U q ;在边界内加一以 O 为圆心、半径为 L 的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,如图乙所示,粒子在磁场中运动的轨迹半径为 3 3 L,其 中某个粒子 A 出磁场时的速度方向恰好平行于收集板MN。不考虑粒子重力和粒子间的相互作用。 (1)情况下,要使所有粒子都被MN收集到,收集板MN至少有多长; (2)情况下,收集板足够大,求先于粒子 A飞出磁场的粒子个数以及收集板
17、MN上的收集效率 ; (3)情况下,仅改变磁感应强度大小,收集板足够大,求收集板MN上的收集效率 与磁感应 强度 B的关系式。 参考答案参考答案 1.答案:B 四个氢核聚变成一个氦核亏损的质量约为 4 1.0078u4.0026u0.0286um ,释放的能量约为 212 4.27 10JEm c ,1 kg 氢含有的氢原子个数为 26 6.02 10个,全部发生聚变释放的能量 约为 26 14 6.02 10 6.43 10J 4 EE ,则发电站每年大约消耗的氢的质量为 97 14 103.15 10 kg49kg 6.43 10 m ,则选项 B正确。 2.答案:C 小球在 C 点时,结
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