湖北省襄阳市第四中学高三下学期联合考试新高考物理试题及答案解析

湖北省襄阳市第四中学高三下学期联合考试新高考物理试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图甲所示，一质量为M的长木板静置于光滑水平面上，其上放置一质量为m的小滑块，木板受到随时间t变化的水平拉力F作用时，用传感器测出其加速度a，得到如图乙所示的a­F图，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，取g＝10m/s2，则下列选项错误的是A．滑块的质量m＝4kgB．木板的质量M＝2kgC．当F＝8N时滑块加速度为2m/s2D．滑块与木板间动摩擦因数为0.12、如图所示，水平放置的平行板电容器下极板接地，闭合开关S1，S2，平行板电容器两极板间的一个带电粒子恰好能静止在P点．要使粒子保持不动，但粒子的电勢能增加，则下列可行的指施有A．其他条件不变，使电容器上极板下移少许B．其他条件不变，将滑动变阻器滑片向右移少许井将上极板下移少许C．其他条件不变，使开关S2断开，并将电容器下极板上移少许D．其他条件不变，使开关S断开，并将电容器下极板上移少许3、某空间区域有竖直方向的电场（图甲中只画出了一条电场线），一个质量为m、电荷量为q的带正电的小球，在电场中从A点由静止开始沿电场线竖直向下运动，不计一切阻力，运动过程中小球的机械能E与小球位移x关系的图象如图乙所示，由此可以判断（）A．小球所处的电场为匀强电场，场强方向向下B．小球所处的电场为非匀强电场，且场强不断减小，场强方向向上C．小球可能先做加速运动，后做匀速运动D．小球一定做加速运动，且加速度不断减小4、如图所示，两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为l，在两导线中通有方向垂直于纸面向里的电流．在纸面内与两导线距离均为l的a点，每根通电直线产生的磁场磁感应强度大小均为B．若在a点平行于P、Q放入一段长为L的通电直导线，其电流大小为I，方向垂直纸面向外，则关于它受到的安培力说法正确的是A．大小等于BIL，方向水平向左B．大小等于BIL，方向水平向右C．大小等于，方向竖直向下D．大小等于，方向竖直向上5、科学家通过实验研究发现，放射性元素有多种可能的衰变途径：先变成，可以经一次衰变变成，也可以经一次衰变变成（X代表某种元素），和最后都变成，衰变路径如图所示。则以下判断正确的是（）A．a＝211，b＝82B．①是β衰变，②是α衰变C．①②均是α衰变D．经过7次α衰变5次β衰变后变成6、2019年7月31日，一个国际研究小组在《天文学和天体物理学》杂志刊文称，在一个距离我们31光年的M型红矮星GJ357系统中，发现了行星GJ357b、GJ357c和GJ357d，它们绕GJ357做圆周运动。GJ357d处于GJ357星系宜居带，公转轨道与GJ357的距离大约为日地距离的五分之一。GJ357d的质量是地球质量的6.1倍，公转周期为55.7天，很可能是一个宜居星球。不考虑行星间的万有引力，根据以上信息可知（）A．GJ357d和GJ357c的轨道半径与周期的比值相同B．GJ357d的周期比GJ357c的周期小C．GJ357的质量约为地球质量的3倍D．GJ357的质量约为太阳质量的二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、2019年7月25日，北京理工大学宣布：“北理工1号”卫星搭乘星际荣耀公司的双曲线一号火箭成功发射，进入地球轨道。如图所示，“北理工1号”卫星与高轨道卫星都在同一平面内绕地球做同方向的匀速圆周运动，此时恰好相距最近。已知地球的质量为M，高轨道卫星的角速度为ω，“北理工1号”卫星的轨道半径为R1，引力常量为G，则下列说法正确的是（）A．“北理工1号”卫星的运行周期大于高轨道卫星的运行周期B．“北理工1号”卫星的机械能小于高轨道卫星的机械能C．“北理工1号”卫星的加速度和线速度大于高轨道卫星的加速度和线速度D．从此时到两卫星再次相距最近，至少需时间8、质量为m物体从距地面高h处分别沿不同的支持面滑至地面，如图所示，a为光滑斜面，b为粗糙斜面，c为光滑曲面。在这三个过程中（）A．重力做功相等B．机械能变化的绝对值相等C．沿c下滑重力势能增加最大D．沿b下滑机械能变化的绝对值最大9、下列说法符合物理史实的有（）A．奥斯特发现了电流的磁效应 B．库仑应用扭秤实验精确测定了元电荷e的值C．安培首先提出了电场的观点 D．法拉第发现了电磁感应的规律10、下列说法中不符合实际的是_______A．单晶体并不是在各种物理性质上都表现出各向异性B．液体的表面张力使液体表面具有扩张的趋势C．气体的压强是由于气体分子间相互排斥而产生的D．分子间同时存在引力和斥力，且这两种力同时增大，同时减小E.热量能自发地从内能大的物体向内能小的物体进行传递三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）某同学想在验证机械能守恒定律的同时测出重力加速度，设计了如图甲所示的装置。一条轻质软绳跨过定滑轮，两端分别系着两个小钢球a和b，两个小球的质量分别为，。现将两者同时由静止释放，a在上升过程中先后通过光电门A、B，计时装置测出钢球通过光电门A、B的时间分别为、，用刻度尺测出两光电门间的距离为h。(1)用20分度的游标卡尺测量钢球a的直径，读数如图乙所示，钢球直径为D=_______cm。(2)小球经过光电门A时的速度为_______经过光电门B时的速度为________。（用题中给定的字母表示）(3)要验证机械能守恒定律，只需验证_____与2gh是否相等。（用题中给定的字母表示）(4)多次改变两光电门A、B之间的高度，重复实验，用图象法处理数据获得当地重力加速度。用纵轴代表h，则横轴代表______，所得图象斜率为k，则重力加速度g=______。（用题中给定的字母表示）12．（12分）在做“用单摆测定重力加速度”的实验过程中：(1)小李同学用游标卡尺测得摆球的直径如图所示，则摆球直径d＝________cm。(2)小张同学实验时却不小心忘记测量小球的半径，但测量了两次摆线长和周期，第一次测得悬线长为L1，对应振动周期为T1；第二次测得悬线长为L2，对应单摆的振动周期为T2，根据以上测量数据也可导出重力加速度的表达式为_________________。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示，在平面内存在大小随时间周期性变化的匀强磁场和匀强电场，变化规律分别如图乙、丙所示（规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向，沿轴负方向为电场强度的正方向）。在时刻由原点发射一个初速度大小为、方向沿轴正方向的带正电粒子，粒子的比荷，、、均为已知量，不计粒子受到的重力。(1)求在内粒子转动的半径；(2)求时，粒子的位置坐标；(3)若粒子在时首次回到坐标原点求电场强度与磁感应强度的大小关系。14．（16分）一列沿x轴正方向传播的简谐横波，t=0时刻波形如图所示，图线上质点M的位移为振幅的倍，经过时间0.1s，质点M第一次到达正的最大位移处。求：①该简谐横波的传播速度；②从计时后的0.5s内，质点M通过的路程。15．（12分）如图所示，在一竖直放置的圆环形管道内封闭有一定质量的理想气体．用一绝热的固定活塞C和绝热、不计质量、可自由移动的活塞A将管道内气体分隔成体积相等的两部分，A、C与圆环的圆心O等高，两部分气体的温度均为T0=300K．现保持下部分气体的温度不变，对上部分气体缓慢加热至T=500K，求此时活塞A的位置与O点的连线跟竖直方向OB之间的夹角θ．（不计两活塞的体积）

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、C【解析】

AB．由题图乙知，F＝6N时，滑块与木板刚好不相对滑动，加速度为a＝1m/s2。对整体分析，由牛顿第二定律有F＝（M＋m）a，代入数据计算得出:M＋m＝6kg，当F≥6N时，对木板，根据牛顿第二定律得:，知图线的斜率k＝，则:M＝2kg，滑块的质量:m＝4kg；故AB不符合题意；CD．根据F＝6N时，a＝1m/s2，代入表达式计算得出:μ＝0.1，当F＝8N时，对滑块，根据牛顿第二定律得μmg＝ma′，计算得出：a′＝μg＝1m/s2，故C符合题意，D不符合题意。故选C。2、C【解析】

A.为使粒子保持不动，则两板间的电场强度大小不变，由于粒子带负电，为使粒子的电势能增加，则P点的电势应降低，即P点与下板间的电势差减小．其他条件不变，使电容器上极板下移少许，两板间的电压不变，刚由E=可知，两板间的电场强度增大，A错误；B.其他条件不变，将滑动变阻器滑片向右移少许，电路中的电流减小，两板的电压减小，将上板下移少许，由E=可保证板间的电场强度大小不变，但P点的电势不变，B错误；C.其他条件不变，开关S2断开，两板的带电量不变，将电容器下板上移少许，两板间电场强度不变，P点与下板的电势差减小，C正确；D.其他条件不变，使开关S1断开，电容器放电，板间的电场强度减小，D错误．3、B【解析】

AB．由乙图中机械能E与小球位移x关系可知，机械能减小，因为机械能减小，说明除重力之外的力对物体做负功，可得电场力做负功，因此，电场力方向竖直向上，小球带正电荷，所受电场力方向与场强方向一致，即场强方向竖直向上，又根据E－x图线斜率的绝对值越来越小，说明电场力越来越小，电场强度越来越小，故A错误，B正确；C．带正电小球所受合外力等于重力减去电场力，电场力不断减小，则合外力不断变大，加速度不断变大，说明小球做加速度越来越大的变加速运动，故CD错误。故选B。4、D【解析】

a点所在通电直导线的受力分析如图所示：由题意得：，，安培力合力为，方向竖直向上，故D正确，ABC错误．5、D【解析】

ABC．经过①变化为，核电荷数少2，为衰变，即，故a＝210－4＝206经过②变化为，质量数没有发生变化，为β衰变，即，故b＝83＋1＝84故ABC错误；D．经过7次衰变，则质量数少28，电荷数少14，在经过5次β衰变后，质量数不变，电荷数增加5，此时质量数为238－28＝210电荷数为92－14＋5＝83变成了，故D正确。故选D。6、D【解析】

A．G357d和GJ357c都绕GJ357做圆周运动，由开普勒第三定律可知，它们轨道半径的三次方与周期的二次方的比值相同，故A错误；B．万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得解得由于Rc<Rd，则，所以GJ357d的周期比GJ357c的周期大，故B错误；C．万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得解得求天体质量时只能求得中心天体的质量，不能求环绕天体的质量，地球绕太阳运动，地球为环绕天体；GJ357d绕GJ357运动，GJ357d是环绕天体，虽然知道GJ357d的质量是地球质量的6.1倍，但不能比较GJ357的质量与地球质量的关系，故C错误；D．万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得解得故D正确。故选D。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、CD【解析】

A．由可知卫星的轨道越高，周期越大，A项错误；B．卫星的机械能等于其动能与势能之和，因不知道卫星的质量，故不能确定卫星的机械能大小关系，故B项错误；C．由可知轨道半径越大，向心加速度越小，故“北理工1号”卫星的加速度较大，由可知轨道半径越小，线速度越大，故“北理工1号”卫星的线速度较大，C项正确；D．设“北理工1号”卫星的角速度为，根据万有引力提供向心力有可得可知轨道半径越大，角速度越小，两卫星由相距最近至再次相距最近时，圆周运动转过的角度差为2π，即可得经历的时间故D项正确。故选CD。8、AD【解析】

A．在这三种过程中物体下降的高度相同，由W=mgh可知，重力做功相同，故A正确；BD．在a、c面上滑行时机械能守恒，在b面上滑行时机械能减小，则在a、c面上滑行时机械能变化小于在b面上滑行时机械能变化的绝对值，选项B错误，D正确；C．重力做功等于重力势能的变化，所以在这三种过程中重力势能的变化相同。故C错误；故选AD。9、AD【解析】

A．奥斯特发现了电流的磁效应，故A正确，符合题意；B．密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e电荷量，故B错误，不符合题意；C．法拉第首先提出用电场线描述电场，故C错误，不符合题意；D．1831年，法拉第发现了电磁感应现象，并总结出电磁感应的规律：法拉第电磁感应定律，故D正确，符合题意。故选AD。10、BCE【解析】

A．由于单晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同，即为各向异性，则为单晶体具有各向异性，但并不是所有物理性质都是各向异性的，选项A正确，不符合题意；B．液体的表面张力使液体表面具有收缩的趋势，选项B错误，符合题意；C．气体的压强是由于大量的气体分子频繁的对器壁碰撞产生的，并不是由于气体分子间相互排斥而产生的，选项C错误，符合题意；D．分子间同时存在引力和斥力，且这两种力同时增大，同时减小，选项D正确，不符合题意；E．热量能自发地从温度高的物体向温度低的物体进行传递，选项E错误，符合题意；故选BCE.三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、0.950【解析】

(1)[1]．铜球直径(2)[2][3]．用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度(3)[4]．机械能守恒需满足即(4)[5]．由得所以用纵轴表示h，用横轴表示。[6]．斜率重力加速度12、2.030【解析】

(1)[1]游标卡尺的主尺读数为20mm，游标尺读数为0.05×6mm＝0.30mm，则摆球的直径d＝20.30mm＝2.030cm(2)[2]设小球的半径为r，根据单摆的周期公式得T1＝2πT2＝2π联立方程组解得四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13