1、 湖北省部分市州2022年元月高三年級聯合調研考試物理試卷一、選擇題：本題共11小題，每小題4分，共44分。在每小題給出的四個選項中，第17題只有一項符合題目要求，第811題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。1. 2009年諾貝爾物理學獎授予英國華裔物理學家高琨，以表彰他在光纖通信研究中的突出貢獻。光纖通信中信號傳播的主要載體是光導纖維。以下物理現象或實驗與光導纖維傳播信號的原理相同的是（）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【詳解】光導纖維傳播信號的原理是光從光密介質向光疏介質傳播時發生了全反射。A是光的折射現象，不是全反射，故A錯誤；B是光色散

2、現象，折射原理，不是全反射，故B錯誤；C是全反射現象，故C正確；D是光的干涉現象，不是全反射，故D錯誤。故選C。2. 科學家通過輻射探測器發現閃電能夠引發大氣核反應，并產生放射性同位素。其中一種典型的核反應如圖所示，閃電產生的高能射線把原子核里的中子移除出去，產生不穩定的原子核a，a再衰變成中微子（質量數和電荷數均為零）、正電子和穩定的原子核b。則（）A. a是，b是B. a是，b是C. a，b是D. a是，b是【答案】C【解析】【詳解】根據質量數和電荷數守恒，閃電產生的高能射線把原子核里的中子移除出，質量數減少，電荷數不變，所以a是，a再衰變成中微子、正電子和穩定的原子核b，則新核b的質量數

3、不變，電荷數減少，即b是。故選C。3. 2022年北京冬奧會將于2月4日開幕，花樣滑冰雙人項目是我國有望奪金的強項。假設花樣滑冰表演中，男女運動員沿同一直線相向運動，速度大小均為1m/s，兩人相遇時用力推對方，此后都沿各自原方向的反方向運動。已知女運動員質量為50kg，彼此的平均推力約為150N，作用時間約1s，則女運動員剛反向運動時的速度大小約為（）A. 1m/sB. 2m/sC. 3m/sD. 4m/s【答案】B【解析】【詳解】由動量定理在推對方的極短時間內阻力，可忽略。以女運動員反向運動方向為正方向，將F=150N，t=1s，帶入得女運動員剛反向運動時的速度大小約為，故ACD錯誤，B正確

4、。故選B。4. 北京時間2021年10月16日0時23分，神舟十三號載人飛船順利將翟志剛、王亞平、葉光富3名航天員送入太空。飛船的某段運動可近似為如圖所示的情境，圓形軌道為空間站運行軌道，橢圓軌道II為載人飛船運行軌道，兩軌道相切于A點，設圓形軌道I的半徑為r，地球表面重力加速度為g，地球半徑為R，地球的自轉周期為T，橢圓軌道II的半長軸為a，下列說法正確的是（）A. 根據題中信息，可求出地球的質量B. 載人飛船若要進入軌道I，需要在A點減速C. 載人飛船在軌道I上A點的加速度大于在軌道II上A點的加速度D. 空間站運行的周期與載人飛船在橢圓軌道II上運行的周期之比為【答案】D【解析】【詳解】

5、A根據題中信息，則有可求出地球的質量所以A錯誤；B載人飛船若要進入軌道I，需要在A點加速，所以B錯誤；C載人飛船在軌道I上A點的加速度等于在軌道II上A點的加速度，所以C錯誤；D根據開普勒第三定律可知則所以空間站運行的周期與載人飛船在橢圓軌道II上運行的周期之比為，則D正確；故選D。5. 如圖所示，金屬棒放置在傾角為的斜面上，其中通有垂直紙面向里的恒定電流，勻強磁場磁感應強度大小為B，方向垂直斜面向上。保持磁感應強度的大小不變，但方向沿順時針在紙面內緩慢轉過角，在此過程中金屬棒始終處于靜止狀態。若導軌和金屬棒均不光滑，則（ ）A. 金屬棒受到的安培力一定減小B. 金屬棒受到的摩擦力一定增大C.

6、 金屬棒受到的彈力一定減小D. 斜面對金屬棒的作用力一定增大【答案】D【解析】【詳解】A由題知金屬棒通有垂直紙面向里的恒定電流，保持磁感應強度的大小不變，但方向沿順時針在紙面內緩慢轉過角，根據F安 = BIL可知F安不變，A錯誤；BC設磁場方向轉過的角度為，且在轉動到的過程中對導體棒做受力分析有FN = mgcos + BILsin，BILcos = mgsinf在轉動到的過程中增大，則FN增大，則金屬棒受到的彈力一定增大，由于BILcos與mgsin的大小關系未知，則金屬棒受到的摩擦力可能增大也可能減小，BC錯誤；D斜面對金屬棒的作用力與重力與安培力的合力大小相等方向相反，而重力與安培力的合

7、力為在轉動到的過程中F一直增大，則根據牛頓第三定律斜面對金屬棒的作用力一定增大。故選D。6. 如圖所示，質量相同的甲、乙兩物體緊挨著放置于粗糙的水平面上，已知甲、乙之間的接觸面傾斜且光滑，它們與水平面間的動摩擦因數相同。現施加一水平恒力F作用在物體上，使兩物體一起加速運動，兩者不發生相對滑動。若力F作用在物體甲上，兩物體運動的加速度大小為，甲、乙之間的彈力大小為；若力F作用在物體乙上，兩物體運動的加速度為、甲、乙之間的彈力大小為。則（）A. ，B. ，C. ，D. ，【答案】A【解析】【詳解】甲乙看成一個整體加速運動時，整體有可得所以無論力F作用在物體甲上還是作用在物體乙上，產生的加速度大小相

8、等，即當力F作用在物體甲上時，甲對乙的彈力斜向下，設與水平方向夾角為，則對乙有可得當力F作用在物體乙上時，乙對甲的彈力斜向上，設與水平方向夾角為，則對甲有可得可知故A正確，BCD錯誤。故選A。7. 如圖，正點電荷位于平面直角坐標系中，A點坐標為，B點的坐標為，C點為AB的中點，D點為OA的中點。其中O點與C點電勢相等，A點與B點電勢相等。則（ ）A. 該點電荷一定位于A、D兩點之間B. A點的電場強度一定比C點的電場強度大C. 將正試探電荷從B點移到C點，電勢能增大D. 將負試探電荷從O點移到B點，電場力做正功【答案】C【解析】【詳解】A根據點電荷在距其r處的電勢為做B的角平分線交于OA的E點

9、，可知E點在O、D兩點之間，A錯誤；B由于EA EC根據點電荷的場強可知A點的電場強度一定比C點的電場強度小，B錯誤；C由于EB EC可知B EO可知B C，根據Ep = q可知將負試探電荷從O點移到B點，電勢能增大，則電場力做負功，D錯誤。故選C。8. 田徑比賽中運動員拋出的鉛球在空中運動軌跡如圖所示，A、B為軌跡上等高的兩點，鉛球可視為質點，空氣阻力不計。則從A點運動到B點的過程中鉛球的動能、重力勢能、機械能E、重力的瞬時功率P的大小隨時間t變化的圖像中正確的是（取A、B所在平面為零勢能面）（ ）A. B. C. D. 【答案】BD【解析】【詳解】AB以初始位置為零勢能面，拋出時速度方向速

10、度為vy，的機械能守恒，則Ek = E - Ep = E - mgh，mgh = mg(vyt - )可看出Ept圖應是一條開口向下的拋物線，而Ekt圖應是一條開口向上的拋物線，A錯誤、B正確；C鉛球做斜上拋運動，機械能守恒，則Ekt圖應是一條水平的直線，C錯誤；D速度的水平分量不變，豎直分量先減小到零，后反向增加，故根據P = mgvy = mgv0sin - gt重力的功率先均勻減小后均勻增加，D正確。故選BD。9. 理想變壓器連接燈泡和滑動變阻器的電路如圖所示，M、N端連接一個穩壓交流電源，三個相同燈泡、和接入電路中發光，當滑動變阻器的滑片P向上移動時，下列說法正確的是（）A. 燈泡變亮

11、，變暗B. 燈泡、都變亮C. 電源輸出功率一定增大D. 滑動變阻器電功率一定增大【答案】BC【解析】【詳解】AB當滑動變阻器的滑片P向上移動時，副線圈總電阻減小，由公式可知副線圈電流增加，所以燈泡變亮。根據理想變壓器電流與匝數關系，有易知原線圈電流也增加，所以燈泡變亮。故A錯誤；B正確；C根據公式可知當原線圈電流增加時，電源輸出功率增大。故C正確；D在副線圈電路中，根據分壓原理可知滑動變阻器兩端電壓減小，根據分流原理可知滑動變阻器電流增加，由功率表達式不能判斷滑動變阻器的電功率變化情況。故D錯誤。故選BC。10. 如圖所示，在同一均勻介質中，時位于坐標原點O的振源開始向上振動形成沿x軸正、負方

12、向傳播的簡諧橫波，時，在x軸上-3m3m的區間內第2次出現如圖所示波形，下列說法中正確的是（）A. 該波向兩個方向傳播的波速大小均為10m/sB. 和處的質點振動情況始終相反C. 和處的質點振動情況始終相同D. t=0.7s時，x=-3m處質點正沿y軸負方向運動【答案】AC【解析】【詳解】A由于x軸上-3m3m的區間內第2次出現如圖所示波形，根據振源的振動分析可知解得則波速為故A正確；BC由于波向振源兩邊傳播，由對稱性可知和處的質點振動情況始終相同。故B錯誤，C正確；Dt=0.7s時，根據圖可知x=-3m處質點正沿y軸正方向運動故D錯誤。故選AC。11. 如圖，同一傾斜平面內固定有兩組寬度分別

13、為L、2L的足夠長光滑導體軌道，金屬桿a、b水平放置且與軌道接觸良好。定值電阻阻值為R，其余部分電阻不計。整個裝置處于垂直軌道平面向上的勻強磁場中。下列說法正確的是（）A. 若桿a、b的質量相等，靜止釋放桿a，用平行軌道平面的外力F使桿b保持靜止，則a下滑過程中F逐漸減小B. 若桿a、b的質量相等，同時由靜止釋放兩桿，則最終兩桿將以不同的速度勻速下滑C. 若桿a、b的質量之比為1：2，同時由靜止釋放兩桿，則最終兩桿將以相同的速度勻速下滑D. 若桿a、b的質量之比為1：2，先后由靜止釋放兩桿，若勻速運動時兩桿將其他形式的能轉化為電能的本領相同，則a、b勻速運動的速度之比為2：1【答案】CD【解析

14、】【詳解】A若桿a、b的質量相等，設二者質量均為m。桿a下滑過程中，根據左手定則可知a、b所受安培力方向均為沿軌道向上。桿a先做加速運動，在開始的一段時間內由于速度較小，回路中感應電流較小，桿b所受安培力不足以與重力的分力相平衡，此時外力F沿軌道向上，隨著桿a的速度不斷增大，回路中電流逐漸增大，桿b所受安培力逐漸增大，則F逐漸減小，當F減小至零時，設回路中電流為I1，根據平衡條件有此時桿a所受安培力的大小所以當F減小至零后桿a還將繼續加速，回路中電流繼續增大，桿b所受安培力繼續增大，將大于重力沿軌道的分力，此時F將變為沿軌道向下并增大。綜上所述可知F先減小后反向增大，故A錯誤；B若桿a、b的質

15、量相等，同時由靜止釋放兩桿，由于通過兩桿的電流在任意時刻都相等，所以桿b所受安培力大小始終為桿a的2倍，而桿a、b重力沿軌道向下的分力大小相等，所以兩桿不可能同時處于平衡狀態勻速下滑，故B錯誤；C若桿a、b的質量之比為1：2，同時釋放后某一時刻的加速度分別為由以上兩式可知兩桿運動情況相同，最終兩桿將以相同的速度勻速下滑，故C正確；D若桿a、b的質量之比為1：2，先后由靜止釋放兩桿，由題意可知勻速運動時兩桿產生的感應電動勢相同，即解得故D正確。故選CD。二、非選擇題：本題共5小題，共56分。12. 小明同學在家自主開展實驗探究，利用圖甲中的實驗裝置研究小球下落過程中受到的空氣阻力（可認為空氣阻力

16、保持不變）。小明將小球的球心從正對毫米刻度尺的零刻度O處由靜止釋放，固定在三角支架上的手機拍攝到小球完整的下落視頻。截取視頻的連續三幀圖片并組合在一起，得到小球位置分布示意圖（如圖乙所示），。已知手機視頻相鄰兩幀間的時間間隔為，g取，則：（1）小球下落到位置B時的速度大小為_m/s；（2）小球下落過程的加速度大小為_m/s；（3）小球下落過程受到的阻力為重力的_%。（以上計算結果均保留3位有效數字）【答案】 . 2.24 . 9.61 . 1.94【解析】【詳解】(1)1小球下落到位置B時的速度大小為(2)2小球下落過程的加速度大小為(3)3設小球下落過程受到的阻力為f，根據牛頓第二定律可得又

17、聯立，可得13. 現要測量某電源的電動勢和內阻。可利用的器材有：電壓表V，內阻很大；5個阻值均為R的定值電阻、；開關S；一端連有鱷魚夾P的導線1，其他導線若干。某同學設計的測量電路如圖（a）所示。（1）按圖（a）在實物圖（b）中畫出導線1，并標出其P端。（ ）（2）測量時，改變鱷魚夾P所夾的位置，使、依次串入電路，記錄對應的電壓表的示數U和連入電路中的電阻數目n，則電壓U與電阻數目n的關系為_（用題中所給字母R、n、E、r表示）。（3）以電壓U的倒數為縱軸，電阻數目為橫軸畫出圖線，若圖線的斜率為k，縱截距為b，則電源的電動勢_，內阻_（用題中所給字母k、b、R表示）。【答案】 . . . .

18、【解析】【詳解】（1）1如圖（2）2根據閉合電路歐姆定律解得（3）34由題意可知解得14. 如圖，一端封閉、粗細均勻的U形玻璃管開口向上豎直放置，管內用水銀將一段氣體封閉在管中。當溫度為時，被封閉的氣柱長，兩邊水銀柱高度差，大氣壓強。求：（1）封閉氣體溫度緩慢升高到多少，左右兩玻璃管內的水銀面恰好相平？（2）向右管內緩慢注入水銀，使左右兩玻璃管內的水銀面恰好相平，則注入的水銀柱高度為多少？（以上計算結果均保留整數）【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）對于封閉氣體，初始狀態，設U形玻璃管橫截面積為s，溫度升高到兩液面恰相平時，末狀態，根據理想氣體狀態方程有解得（2）右管緩慢注入水銀，左右

19、兩玻璃管水銀面恰相平時，此時，根據玻意耳定律有所需要加入的水銀柱的長度為解得15. 如圖所示，在光滑的水平面上有一質量為的小車，車上固定一處于自然長度的輕質彈簧，彈簧左端此時正好位于P點，且P點與小車左端距離。小車左端放置一可視為質點的滑塊，其質量為，整個裝置處于靜止狀態。現給滑塊水平向右的初速度，滑塊恰好能夠返回到小車最左端。已知滑塊與小車上表面動摩擦因數，重力加速度g取。問：（1）當彈簧被壓縮至最短時小車的速度大小為多少？（2）彈簧具有的最大彈性勢能為多少？（3）現更換原長相同但勁度系數k不同的輕質彈簧，要使滑塊不相對于小車向左運動，則彈簧勁度系數需滿足什么條件？（已知輕質彈簧的彈性勢能，其中k為彈簧勁度系數，x為彈簧形變量）【答案】（1）0.5m/s；（2） ；（3）【解析】【詳解】（1）對系統，由開始至彈簧壓縮至最短過程中，由動量守恒可知解得當彈簧被壓縮至最短時小車的速度大