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2022年湖北省十一校高考物理一模試卷

1. 根據(jù)近代物理知識，你認為下列說法中正確的是(?)
A. 在原子核中，結(jié)合能越大表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固
B. ?92235U+01n→54140Xe+3894Sr+201n是核裂變反應(yīng)
C. 氡的半衰期為3.8天，現(xiàn)有16個氡原子核，經(jīng)過7.6天后剩下4個氡原子核
D. 一個氫原子從n=4的激發(fā)態(tài)向低能級躍遷時，最多能輻射出6種不同頻率的光子
2. 如圖所示，一同學(xué)在電梯里站在臺秤上稱體重，發(fā)現(xiàn)體重明顯大于在靜止地面上稱的體重，那么(?)
A. 電梯一定處于加速上升階段
B. 臺秤對人的支持力一定做正功
C. 人的機械能一定增大
D. 電梯的加速度一定向上


3. 湖北某小區(qū)晾曬區(qū)的并排等高門型晾衣架AA′BB′CC′DD′如圖所示，AB、CD桿均水平，不可伸長的輕繩的一端M固定在AB中點上，另一端N系在C點，一衣架(含所掛衣物)的掛鉤可在輕繩上無摩擦滑動。將輕繩N端從C點沿CD方向緩慢移動至D點，整個過程中衣物始終沒有著地。則此過程中輕繩上張力大小的變化情況是(?)
A. 一直減小 B. 先減小后增大 C. 一直增大 D. 先增大后減小
4. 某三棱鏡的橫截面為等腰三角形，∠A=120°，AB邊長為2L，空氣中一束包含a、b兩種單色光的細光束沿平行于BC方向照射到AB邊的中點O，經(jīng)三棱鏡折射后分成a、b兩束單色光(部分光路圖如圖所示)。其中，b單色光從O點入射后的折射光平行于AC。已知光在真空中傳播速度為c。(不考慮AC面的反射)下列結(jié)論不正確的是(?)
A. 在該三棱鏡中，單色光a的傳播速度比b小
B. 單色光b在該三棱鏡中發(fā)生全反射的臨界角C滿足sinC=33
C. 若用單色光a、b分別通過同一雙縫干涉裝置，單色光a的相鄰亮紋間距比b的大
D. 僅改變?nèi)肷涔庠贏B邊上入射點的位置，b光在該三棱鏡中的傳播時間始終為23Lc
5. 2021年6月17日神舟十二號飛船搭載長征二號F火箭成功升空，進入預(yù)定圓軌道(離地約200km)。此時，天宮空間站天和核心艙位于離地約400km的圓軌道上。神舟十二號飛船只需繞地球飛行4.3圈，連續(xù)進行6次變軌(模擬如圖所示)，到達空間站后下方的位置，之后繞飛到空間站的正前方，適當調(diào)整后就能跟核心艙前端接口成功對接，形成組合體。已知地球半徑R=6400km，則下列說法正確的是(?)
A. 神舟十二號飛船搭載長征二號F火箭的發(fā)射速度可能小于7.9km/s
B. 對接前，在各自預(yù)定圓軌道飛行時，神舟十二號飛船的環(huán)繞速度比天和核心艙小
C. 神舟十二號飛船從低軌道變軌與天和號核心艙對接時，需制動減速
D. 神舟十二號飛船進入離地約200km預(yù)定軌道后，最快大約需6.5h就可與天和核心艙對接
6. 如圖所示，理想變壓器的ab端所接的交變電壓u=162sin100πt(V)，L1、L2是規(guī)格為“4V、3W”的燈泡，現(xiàn)調(diào)節(jié)電阻箱R為某一值時恰好能使兩個燈泡均正常發(fā)光，電壓表V1、V2均為理想交流電壓表。(電阻箱R調(diào)節(jié)過程中所有元件均可安全工作)則(?)
A. ab端所接交流電的有效值為16V，頻率為100Hz
B. 變壓器原、副線圈匝數(shù)比為4：1
C. 減小電阻箱R連入電路的阻值，電壓表V1的示數(shù)不變
D. 減小電阻箱R連入電路的阻值，電壓表V2的示數(shù)減小
7. 我國越野滑雪集訓(xùn)隊為備戰(zhàn)2022冬奧會，在河北承德雪上項目室內(nèi)訓(xùn)練基地，利用工作起來似巨型“陀螺”的圓盤滑雪機模擬一些特定的訓(xùn)練環(huán)境和場景，其轉(zhuǎn)速和傾角(與水平面的最大夾角達18°)根據(jù)需要可調(diào)。一運動員的某次訓(xùn)練過程簡化為如圖模型：圓盤滑雪機繞垂直于盤面的固定轉(zhuǎn)軸以恒定的角速度ω轉(zhuǎn)動，盤面上離轉(zhuǎn)軸距離為10m處的運動員(保持右圖滑行姿勢，可看成質(zhì)點)與圓盤始終保持相對靜止，運動員質(zhì)量為60kg，與盤面間的動摩擦因數(shù)為0.5，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，盤面與水平面的夾角為15°，g取10m/s2，已知sin15°≈0.260，cos15°≈0.966。則下列說法正確的是(?)
A. 運動員隨圓盤做勻速圓周運動時，一定始終受到三個力的作用
B. ω的最大值約為0.47rad/s
C. ω取不同數(shù)值時，運動員在最高點受到的摩擦力一定隨ω的增大而增大
D. 運動員由最低點運動到最高點的過程中摩擦力對其所做的功約為3870J
8. 在學(xué)校運動場上50m直跑道的兩端，分別安裝了由同一信號發(fā)生器帶動的兩個相同的揚聲器，兩個揚聲器連續(xù)發(fā)出波長為5m的聲波。一同學(xué)從該跑道的中點出發(fā)，向某一端點緩慢行進10m。在此過程中，該同學(xué)聽到揚聲器的聲音(?)
A. 強弱交替變化是波的衍射現(xiàn)象 B. 強弱交替變化是波的干涉現(xiàn)象
C. 由強變?nèi)醯拇螖?shù)為3次 D. 由強變?nèi)醯拇螖?shù)為4次
9. 如圖甲所示，三個電荷量大小均為O的點電荷位于等邊三角形的三個頂點上，其中帶負電的點電荷位于坐標原點處，x軸處于等邊三角形的一條中線上。現(xiàn)讓一帶電量為+q的試探電荷沿著x軸正方向運動，以x正向為+q(所受電場力的正方向，得到+q所受電場力隨位置的變化圖像如圖乙所示，設(shè)無窮遠處電勢為零。則以下說法正確的是(?)
A. x1>x0
B. 在x正半軸上，+q在x2處所受電場力最大
C. +q在x1處電勢能最大
D. +q在x1處電勢能為零
10. 如圖甲所示，在粗糙的水平面上，放著可視為質(zhì)點的A、B兩物塊，質(zhì)量分別為mA=2kg和mB=4kg。輕彈簧一端與物塊A相連，另一端與豎直墻壁相連。未施加拉力F時，A到墻壁的距離小于彈簧原長且整個系統(tǒng)恰好處于靜止狀態(tài)。從t=0時刻開始，對B施加一水平向右的力F使物塊B做勻加速運動，力F隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，已知兩物塊與地面間的動摩擦因數(shù)均為0.5(g取10m/s2)，取最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。則(?)

A. 物塊B的加速度大小為6m/s2
B. 水平力F的最大值為40N
C. 彈簧的勁度系數(shù)為200N/m
D. t=0到t=0.2s的過程中力F做的功為3.5J
11. 如圖所示，MN和PQ是兩根電阻不計的足夠長平行金屬導(dǎo)軌，間距為L，左側(cè)弧形部分光滑，右側(cè)水平部分粗糙且處在磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中，磁場方向與水平導(dǎo)軌平面夾角為θ，導(dǎo)軌右端接一阻值為R的定值電阻。一質(zhì)量為m、長度為L的金屬棒，垂直導(dǎo)軌放置，與水平導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ?，F(xiàn)讓其從導(dǎo)軌左端h高處由靜止釋放，進入磁場后經(jīng)時間t停止運動。已知金屬棒電阻為R，與導(dǎo)軌間接觸良好，且始終與磁場垂直，則金屬棒進入磁場區(qū)域后(?)
A. 定值電阻R兩端的最大電壓為BLsinθ2gh2
B. 金屬棒在水平導(dǎo)軌上運動時所受摩擦力越來越大
C. 定值電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為12mgh
D. 金屬棒在磁場中運動的距離為2mR(2gh?μgt)B2L2sinθ(sinθ?μcosθ)
12. 物理實驗課上，老師要求同學(xué)們自主設(shè)計實驗方案測當?shù)氐闹亓铀俣?，現(xiàn)有甲、乙兩同學(xué)的設(shè)計方案如下：
甲同學(xué)的方案：
(1)如圖甲所示，將打點計時器固定在鐵架臺上，重物接上紙帶，紙帶穿過打點計時器。打開電源，釋放紙帶，讓重物做自由下落運動，得到紙帶。
(2)打出的紙帶如圖乙所示，連續(xù)打出的實驗點作為計數(shù)點1、2、3、4、5、6、7、8、9等，電源的頻率為50Hz，實驗時紙帶的______端應(yīng)和重物相連接(選填“左”或“右”)，由紙帶所示數(shù)據(jù)可算出當?shù)氐闹亓铀俣葹開_____m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

乙同學(xué)的方案：
(1)讓小鐵球從A點自由下落，下落過程中經(jīng)過A點正下方的光電門B時，光電計時器記錄下小球通過光電門時間t(光電門B豎直放置，與小球運動路徑相互平行)，注意：圖中未畫出光電門B所接計時器。

(2)用螺旋測微器測量鐵球的直徑，如圖丙所示，則其直徑為d=______mm；
(3)用刻度尺測量出AB之間距離h；
(4)調(diào)整AB之間距離h，記錄下小球通過光電門b的時間t，多次重復(fù)上述過程。以1t2為縱軸，以h為橫軸，理論上，1t2?h圖象為過原點直線，如圖乙所示，其斜率為k0，則g=______
(5)在實驗中根據(jù)測量數(shù)據(jù)實際繪出1t2?h圖象的直線斜率為k，則：
①k ______k0(選填“>”、“=”或“G，根據(jù)牛頓第二定律知，人的加速度向上。此時人和電梯整體可以向上加速運動，也可以向下減速運動，故A錯誤，D正確；
B.當電梯向下減速運動時，臺秤對人的支持力做負功，故B錯誤；
C.電梯向下減速運動時，臺秤對人的支持力做負功，機械能減少，故C錯誤；
故選：D。
對人進行受力分析從而找到加速度。
解決該題主要是明確人的受力，找到加速度方向。

3.【答案】B

【解析】解：將輕繩N端由C點沿直線緩慢移動至D點過程中，MN間水平距離先減小后增大，輕繩的夾角先變小后變大，而輕繩的合力始終與重力相等，根據(jù)力的合成可知輕繩的張力先減小后增大。故ACD錯誤，B正確。
故選：B。
整個過程輕繩緩慢移動，重物始終處于動態(tài)平衡的狀態(tài)，利用共點力平衡條件，兩端繩子拉力的合力等于物體重力，可進行分析。
本題考查共點力平衡條件，涉及到受力分析，同時考查學(xué)生的空間思維能力，難度適中。

4.【答案】C

【解析】解：A.根據(jù)折射定律
n=sinisinr
可知b光的折射率小于a光的折射率，根據(jù)
n=cv
可知在該三棱鏡中，單色光的傳播速度比b小，故A正確；
B.由幾何關(guān)系知a、b復(fù)合光的入射角為60°，b的折射角為30°，則b光的折射率為：n=sinisinr=sin60°sin30°=3
則單色光b在該三棱鏡中發(fā)生全反射的臨界角c滿足
sinC=1n=33故B正確；
C.由A選項可知，a光折射率大于b光折射率，則a光頻率大于b光頻率，根據(jù)
c=λf
可知a光的波長小于b光波長，根據(jù)
Δx=Ldλ
可知若用單色光a、b分別通過同一雙縫干涉裝置，單色光的相鄰亮紋間距比A的小，故C錯誤；
D.如圖所示

改變?nèi)肷涔庠贏B邊上入射點的位置，由于入射角始終為θ，所以折射光始終平行于AC，根據(jù)B選項可知，b光在BC邊會發(fā)生全反射，因為∠A=120°，可得
∠B=∠C=∠OEB=30°
因為
∠BEO+∠OEF=90°
∠FED=∠OEF
所以
∠DEC=30°
所以
AB//DE
在平行四邊形中
AD=OE
在等腰△EDC中
DC=DE
所以從AB邊上任意位置射入的光線，b光的路徑等于AC長度，則
t=2Lv
又
v=cn
解得：t=23Lc
故D正確。
本題選不正確項，
故選：C。
根據(jù)折射定律可知ab光線折射率的大小關(guān)系，可判斷頻率與波長的關(guān)系，根據(jù)Δx=Ldλ比較ab光發(fā)生干涉時的條紋間距；結(jié)合速度與折射率關(guān)系可判斷光速大?。桓鶕?jù)折射定律解得b光的折射率，進而求得全反射的臨界角；根據(jù)幾何關(guān)系解得光程，結(jié)合波速可計算時間。
本題考查光的折射定律，解題關(guān)鍵掌握折射定律的應(yīng)用，同時注意光發(fā)生干涉時條紋間距的大小計算。

5.【答案】D

【解析】解：A、7.9km/s是地球的第一宇宙速度，是發(fā)射衛(wèi)星的最小速度，神舟十二號飛船搭載長征二號F火箭的發(fā)射速度一定比7.9km/s大，故A錯誤；
B、神舟十二號載人飛船變軌后與天和號核心艙對接前，神舟十二在比天和號核心艙低的軌道上運行，由運行速度公式v=GMr可知，神舟十二號的速度比天和號的運行速度大，故B錯誤；
C、對接時，處于低軌道的神舟號飛船需加速做離心運動才能與高軌道的核心艙進行對接，故C錯誤；
D、對核心艙，萬有引力提供向心力可得：GMm(R+h)2=m(2πT)2(R+h)，從而得到周期T=2π(R+h)3GM。對于在地面上的物體不考慮自轉(zhuǎn)時：GMm′R2=m′g得到：GM=gR2，代入上式得：T=2π(R+h)3gR2。將核心艙、神舟飛船的高度，及地球半徑代入可得：核心艙周期T2=5502s、神舟十二號周期T1=5261s。由于神舟十二號完成對接經(jīng)歷了4.3圈，按最大周期計算可得總時間為：t=4.3T2=4.3×5502s=23658.6s=6.57h，故D正確。
故選：D。
7.9km/s是地球的第一宇宙速度，是發(fā)射衛(wèi)星的最小速度，也是衛(wèi)星最大的環(huán)繞速度；
從低軌道變軌與天和號核心艙對接前，神舟飛船的軌道半徑小，速度大；
對接時需加速做離心運動才能與軌道的核心艙對接；
根據(jù)天和號核心艙的高度及相應(yīng)的條件求出其周期，再結(jié)合題設(shè)經(jīng)歷的4.3圈求完成對接的時間。
本題以神舟十二號載人飛船與空間站天和核心能成功實施對接為情景載體，考查了萬有引力定律及其應(yīng)用，要熟記萬有引力的公式和圓周運動的一些關(guān)系變換式，解題依據(jù)為萬有引力提供向心力。

6.【答案】D

【解析】解：A、ab端所接的交變電壓的有效值為U=1622V=16V，頻率為f=100π2πHz=50Hz，故A正確；
B、因為L1、L2正常發(fā)光，所以UL1=UL2=4V，則原線圈的電壓為U1=U?UL1=16V?4V=12V，
副線圈的電壓為U2=UL2=4V，所以變壓器原副線圈匝數(shù)比為n1n2=U1U2=124=31，故B錯誤；
CD、設(shè)原副線圈的匝數(shù)比為k，原線圈的電流為I1，副線圈的總電阻為，根據(jù)題意可知ab兩端的電壓不變，結(jié)合電流與匝數(shù)的關(guān)系有：
I1I2=n2n1=1k，解得I2=kI1，則副線圈兩端的電壓為，
根據(jù)電壓與匝數(shù)關(guān)系有U1U2=n1n2=k，解得，
則有：，
減小電阻箱R連入電路的阻值，副線圈的總電阻減小，所以原線圈的電流I1增大，故燈泡L1兩端電壓增大，因Uab不變，所以電壓表V1的示數(shù)將減小，電壓表V2的示數(shù)也減小，故C錯誤，D正確。
故選：D。
由交變電壓表達式直接求出有效值和頻率；利用燈泡正常發(fā)光及ab端所接的交變電壓的有效值可求出原副線圈的匝數(shù)比；通過公式推導(dǎo)，可將副線圈看作一個等效電阻，進而在電路中分析電壓表的示數(shù)變化。
本題主要考查學(xué)生對變壓器構(gòu)造和原理的掌握情況以及推理能力，其中要注意對電路動態(tài)變化問題的分析，先部分后整體再部分的分析方法。

7.【答案】B

【解析】解：A、當運動員在圓盤最高點時，可能僅受到重力和支持力的作用，還可能受摩擦力，故A錯誤；
B、在圓盤最下方，根據(jù)：μmgcos15°?mgsin15°=mωmax2l′，解得：ωmax=0.47rad/s，故B正確；
C、ω取不同數(shù)值時，設(shè)摩擦力指向圓心則有：mgsin15°+f=mω12l，設(shè)摩擦力背離圓心則有mgsin15°?f′=mω22l，由式可知ω取不同數(shù)值時，運動員在最高點受到的摩擦力可能大小相等，方向相反，故C錯誤；
D.運動員運動過程中速度大小不變，動能不變，設(shè)Wf、WG分別為摩擦力做功和重力做功的大小，有：
Wf=WG=mg?2rsin15°
代入數(shù)據(jù)解得：Wf≈3120J，故D錯誤。
故選：B。
當運動員在圓盤最高點時，還可能受摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律解得角速度；ω取不同數(shù)值時，運動員在最高點受到的摩擦力可能大小相等，方向相反，根據(jù)功能關(guān)系解得摩擦力做功。
本題考查向心力與牛頓第二定律的結(jié)合，解題關(guān)鍵對運動員受力分析，注意摩擦力的大小和方向。

8.【答案】BD

【解析】解：由同一信號發(fā)生器帶動的兩個相同的揚聲器連續(xù)發(fā)出波長為5m的聲波，兩個同頻率的聲波在空氣中相遇會發(fā)生干涉現(xiàn)象，當同學(xué)到兩個聲源的間距為波長整數(shù)倍時，振動加強，聽到聲音是加強的，故該同學(xué)從中間向一側(cè)移動0m、2.5m、5.0m、7.5m、10m時，聽到聲音變大；當同學(xué)到兩個聲源的間距為半波長的奇數(shù)倍時，振動減弱，聽到聲音是減弱的，故該同學(xué)從中間向一側(cè)移動1.25m、3.75m、6.25m、8.75m時，聲音減弱；
故該同學(xué)從中間向一側(cè)移動過程聽到揚聲器聲音由強變?nèi)醯拇螖?shù)為4次；故BD正確，AC錯誤。
故選：BD。
由同一信號發(fā)生器帶動的兩個相同的揚聲器連續(xù)發(fā)出波長為5m的聲波，兩個同頻率的聲波在空氣中相遇會發(fā)生干涉現(xiàn)象，當同學(xué)到兩個聲源的間距為波長整數(shù)倍時，振動加強，聽到聲音是加強的；當同學(xué)到兩個聲源的間距為半波長的奇數(shù)倍時，振動減弱，聽到聲音是減弱的．
本題關(guān)鍵明確振動加強和振動減弱的條件，然后可以結(jié)合圖表分析，不難．

9.【答案】AC

【解析】解：A、圖乙中x1的位置正點電荷所受的電場力等于零，根據(jù)圖甲來判斷x0的位置正點電荷的受力不為零，方向向左，故根據(jù)題意，正點電荷受力等于零的位置在x0的右側(cè)，如圖

故x1在x0的右側(cè)，即x1>x0，故A正確；
B、由圖象可知，在x軸正半軸上，越靠近負點電荷時，正點電荷的受力越大，所以，+q在x2處所受電場力不是最大，故B錯誤；
CD、在0

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