湖北省荆门市2022届高三物理元月调研考试试题（含解析）

荆门市2022-2022学年度高三年级元月调研考试理科综合能力测试本试题卷共14页，40题（含选考题）。全卷满分300分。考试用时150分钟。祝考试顺利★【试卷综析】本试卷是高三模拟试题，包含了高中物理的全部内容，主要包含匀变速运动规律、受力分析、牛顿运动定律、电场、磁场、带电粒子的运动、电磁感应、选修3-4、3-5内容等内容，在考查问题上以基本定义、基本规律为主，在注重考查核心知识的同时，突出考查考纲要求的基本能力，重视生素养的考查，注重主干知识，兼顾覆盖面。选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14—18题只有一项符合题目要求，第19—21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。【题文】14．物理学中有很多研究问题的方法，如控制变量法、“微元法”等。关于物理学方法的使用，下列叙述不恰当的是A．探究加速度与合外力、加速度与质量的关系时，用到了控制变量法B．引入质点的概念，用到了“微元法”C．在推导匀变速运动位移公式时，用到了“微元法”D．伽利略通过理想斜面实验说明力不是维持物体运动的原因，用到了科学假设和逻辑推理的方法【知识点】伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法．P0【答案解析】B解析：A、探究加速度与合外力、加速度与质量的关系时，用到了控制变量法，故A正确；B、质点是只计质量、不计大小、形状的一个几何点，是实际物体在一定条件的科学抽象，是一个理想化的模型，故B错误；C、在推导匀变速运动位移公式时，用到了“微元法”，故C正确；D、伽利略通过理想斜面实验说明力不是维持物体运动的原因，用到了科学假设和逻辑推理的方法，故D正确；本题选错误的，故选：B．【思路点拨】本题考查了物理方法的应用，根据理想实验方法的物理意义可正确解答．由于该实验涉及的物理量较多，因此该实验采用的是控制变量法研究加速度、质量、合力三者之间的关系．理想化模型是指从客观存在的事物或过程中抽象出来的一种简单、近似、直观的模型．在高中物理学习过程中，会遇到不同研究问题的方法，这些方法对我们的学习有很大的帮助，在理解概念和规律的基础上，要注意方法的积累．【题文】15．如图所示，在水平天花板上用绳AC和BC吊起一个物体处于静止状态，绳子的长度分别为AC=4dm，BC=3dm，悬点A、B间距为=5dm。则AC绳、BC绳、CD绳上的拉力大小之比为A．40∶30∶24B．4∶3∶5C．3∶4∶5D．因CD绳长未知，故无法确定【知识点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．B2B3【答案解析】C解析：对结点受力分析如图所示，13因三力的合力为零，故两绳子的拉力的合力与物体的重力大小相等，方向相反；AB与AC夹角为90°，则由几何关系可知：TAC：TBC：TAB=lAC：lBC：lAB=3：4：5，故C正确．故选：C【思路点拨】对结点C进行受力分析，由共点力的平衡可得出几何图形，由几何关系可知两绳拉力的比值．解决共点力的平衡问题，关键在于正确的受力分析及作出受力分析图，并能利用好几何关系进行求解，若力为三个时一般采用合成法，即任意两力之和与第三力大小相等，方向相反进行合成．【题文】16．某同学设计了一个多量程多用电表，其内部结构原理图如图所示。其电流表的量程分别为10mA和250mA，电压表的量程分别为10V和250V，电阻档分别为×10Ω和×100Ω。则下列说法正确的是A．功能选择开关s与“1”相接时,所测物理量和量程分别是直流电流、250mAB．功能选择开关s与“3”相接时,所测物理量和量程分别是直流电流、10mAC．功能选择开关s与“5”相接时,所测物理量和量程分别是直流电压、250VD．功能选择开关s与“6”相接时,所测物理量和量程分别是直流电压、10V【知识点】多用电表的原理及其使用．J3J8【答案解析】A解析：A、由图甲可知，选择开关接“1”时，表头与电阻R1并联，且并联电阻较小，因此选择开关接“1”时测电流，由于并联电阻小，电流表量程大，量程是250mA，故A正确；B、功能选择开关s与“3”相接时，是用来测电阻的，故B错误；C、选择开关接“5”时，表头与电阻R5串联，串联电阻较小，此时多用电表测电压，量程较小，量程是10V，故C错误；D、功能选择开关s与“6”相接时，表头与电阻R5，R6串联，串联电阻较大，此时多用电表测电压，量程较大，量程是250V，故D错误；故选：A【思路点拨】电流表、电压表与欧姆表都是由小量程电流表改装成的；把小量程电流表改装成电流表应并联一个分流电阻，把电流表改装成电压表，应串联一个分压电阻，把电流表改装成欧姆表时，应串联一个滑动变阻器，电路应有一个电源；分析清楚电路结构，根据电流表、电压表与欧姆表的原理分析答题．知道电流表、电压表、欧姆表的原理，掌握电流表、电压表、欧姆表的读数方法，即可正确解题．【题文】17．空间存在着沿竖直方向的各处均匀的磁场，将一个不变形的单匝金属圆线圈放入磁场中，如图甲所示，设甲图中线圈中磁感应强度的方向和感应电流的方向为正方向。要想在线圈中产生如图乙所示的感应电流，图丙中能正确表示线圈中磁感应强度随时间变化的图线是13【知识点】法拉第电磁感应定律．L2L4【答案解析】A解析：由图乙所示可知，在0-1s内，电流是正的，即从上向下看，沿顺时针方向，电流大小是定值，则磁感应强度均匀变化，在1-2s内，感应电流为零，则磁感应强度不变，在2-4s内，感应电流是负的，即沿逆时针方向，电流大小不变，则磁感应强度随时间均匀变化；A、根据图示图象，由楞次定律可知，0-1s内感应电流感应电流沿顺时针方向（从上向下看），在1-2s内磁感应强度不变，穿过线圈的磁通量不变，感应电流为零，在2-4s内，由楞次定律可知，感应电流沿逆时针方向，符合题意，故A正确；B错误；C、由图示图示可知，在1-2s内，磁感应强度是变化的，穿过线圈的磁通量是变化的，线圈中有感应电流，不符合题意，故C错误；D、根据图示图象，由楞次定律可知，0-1s内感应电流感应电流逆时针方向（从上向下看），在1-2s内磁感应强度不变，穿过线圈的磁通量不变，感应电流为零，在2-4s内，由楞次定律可知，感应电流沿顺时针方向，不符合题意，故D错误；故选：A．【思路点拨】根据图乙所示电流方向由楞次定律判断磁感应强度方向与变化趋势，然后分析答题．此类问题不必非要求得电动势的大小，应根据楞次定律判断电路中电流的方向，根据磁感应强度的变化情况可以判断出感应电流是否变化，即可正确解题．【题文】18．理论研究表明第二宇宙速度是第一宇宙速度的倍。火星探测器悬停在距火星表面高度为h处时关闭发动机，做自由落体运动，经时间t落到火星表面。已知引力常量为G，火星的半径为R。若不考虑火星自转的影响，要探测器脱离火星飞回地球，则探测器从火星表面的起飞速度至少为A．7.9km/sB．11.2km/sC．D．【知识点】万有引力定律的应用D5【答案解析】D解析：根据得，在火星表面又因为，所以火星第一宇宙速度为：。所以第二宇宙速度：，故D正确；A、B、C错误；故选D13【思路点拨】根据自由落体运动规律求得火星表面得重力加速度，然后根据卫星绕火星看做匀速圆周运动求得第一宇宙速度，从而求解第二宇宙速度。【题文】19．下面四个图像依次分别表示四个物体A、B、C、D的加速度a、速度v、位移x和滑动摩擦力f随时间t变化的规律。其中物体受力可能平衡的是：ta0AAttv0BAttX0CAttf0DAt【知识点】共点力平衡的条件及其应用．B3B4【答案解析】CD解析：A、物体处于平衡状态时合外力为零，加速度为零，物体处于静止或匀速运动状态．图A中物体有加速度且不断减小，物体处于非平衡状态．故A错误．B、图B物体匀减速运动，加速度恒定，物体处于非平衡状态．故B错误．C、图C物体做匀速运动，因此处于平衡状态，故C正确．D、图D物体受摩擦力均匀减小，合外力可能为零，因此物体可能处于平衡状态，故D正确．故选：CD【思路点拨】要解决本题一是掌握各种图象的物理意义，二是正确理解和应用平衡状态．因此解题关键是看哪种图象描述的物体处于静止或匀速运动状态．本题结合图象的特点考察了学生对平衡状态的理解情况，角度新颖，思路开阔．【题文】20．在如图所示的空间直角坐标系所在的区域内，同时存在匀强电场E和匀强磁场B。已知从坐标原点O沿x轴正方向射入带正电的小球（小球所受重力不可忽略），穿过此区域时未发生偏转，则可以判断此区域中E和B的方向可能是A．E和B都沿y轴的负方向B．E沿z轴负方向，B沿y轴负方向C．E沿z轴负方向，B沿y轴正方向D．E沿z轴正方向，B沿x轴正方向【知识点】带电粒子在混合场中的运动．K3【答案解析】BD解析：A、E和B都沿y轴的负方向，则电场力沿y轴的负方向，而磁场力沿z轴的正方向，再考虑重力，合力不为零，与速度不共线，发生偏转，故A错误；B、电场力沿z轴负方向，洛伦兹力沿z轴正方向，两力方向相反，当两力的合力与重力平衡时，粒子将做直线运动，故B正确；C、电场力沿z轴负方向，洛伦兹力沿z轴负方向，两力方向相同，两力的合力与重力同方向，故三个力的合力与运动方向垂直，粒子将做曲线运动，故C错误；D、电场力沿z轴正方向，洛伦兹力为零，当电场力与重力平衡时，合力为零，粒子将做直线运动，故D正确；故选：BD．【思路点拨】根据各选项提供的电场方向和磁场方向，逐一分析各选项中的受力情况，分析电场力和磁场力的合力，即可判断带电粒子的运动情况．该题考查了电场力和磁场力的方向的判断，在判断磁场力方向时，要会熟练的应用左手定则；了解二力平衡的条件，会准确的判断二力是否能平衡是解决此类问题的关键．【题文】1321．如图所示，水平面上质量相等的两木块A、B用一轻弹簧相连，整个系统处于静止状态。t=0时刻起用一竖直向上的力F拉动木块A，使A向上做匀加速直线运动。t1时刻弹簧恰好恢复原长，t2时刻木块B恰好要离开水平面。以下说法正确的是A．在0-t2时间内，拉力F随时间t均匀增加B．在0-t2时间内，拉力F随木块A的位移均匀增加C．在0-t2时间内，拉力F做的功等于A的机械能增量D．在0-t1时间内，拉力F做的功等于A的动能增量【知识点】功能关系；功的计算．E1E6【答案解析】BC解析：A、B设原来系统静止时弹簧的压缩长度为x0，当木块A的位移为x时，弹簧的压缩长度为（x0-x），弹簧的弹力大小为k（x0-x），根据牛顿第二定律得：F+k（x0-x）-mg=ma得到：F=kx-kx0+ma+mg，又kx0=mg，则得到：F=kx+ma可见F与x是线性关系，则在0-t2时间内，拉力F随木块A的位移均匀增加，由x=at2得：F=kat2+ma，F与t不成正比．故A错误，B正确．C、据题t=0时刻弹簧的弹力等于A的重力，t2时刻弹簧的弹力等于B的重力，而两个物体的重力相等，所以t=0时刻和t2时刻弹簧的弹力相等，弹性势能相等，根据功能关系可知在0-t2间间内，拉力F做的功等于A的机械能增量，故C正确．D、根据动能定理可知：在0-t1时间内，拉力F做的功、重力做功与弹力做功之和等于A的动能增量，故D错误．故选：BC．【思路点拨】以木块A为研究对象，分析受力情况，根据牛顿第二定律得出F与A位移x的关系式，再根据位移时间公式，得出F与t的关系．根据功能关系分析拉力做功与A的机械能增量关系．对于匀变速直线运动，运用根据牛顿第二定律研究力的大小是常用的思路．分析功能关系时，要注意分析隐含的相等关系，要抓住t=0时刻和t2时刻弹簧的弹性势能相等进行研究．非选择题19题（含选考题），共174分三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题—第32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33题—第40题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题（11题，共129分）【题文】22．（6分）如图所示，水平桌面上有一小车，装有砂的砂桶通过细绳给小车施加一水平拉力，小车从静止开始做直线运动。保持小车的质量M不变，第一次实验中小车在质量为m1的砂和砂桶带动下由静止前进了一段距离s；第二次实验中小车在质量为m2的砂和砂桶带动下由静止前进了相同的距离s，其中m1