湖北省部分市州2021-2022学年高三上学期物理元月期末联合调研考试试题

2009年诺贝尔物理学奖授予英国华裔物理学家高琨，以表彰他在光纤通信研究中的突出贡献。光纤通信中信号传播的主要载体是光导纤维。以下物理现象或实验与光导纤维传播信号的原理相同的是（　　）

科学家通过辐射探测器发现闪电能够引发大气核反应，并产生放射性同位素。其中一种典型的核反应如图所示，闪电产生的高能射线把原子核里的中子移除出去，产生不稳定的原子核a，a再衰变成中微子（质量数和电荷数均为零）、正电子和稳定的原子核b。则（　　）

2022年北京冬奥会将于2月4日开幕，花样滑冰双人项目是我国有望夺金的强项。假设花样滑冰表演中，男女运动员沿同一直线相向运动，速度大小均为1m/s，两人相遇时用力推对方，此后都沿各自原方向的反方向运动。已知女运动员质量为50kg，彼此的平均推力约为150N，作用时间约1s，则女运动员刚反向运动时的速度大小约为（　　）

北京时间2021年10月16日0时23分，神舟十三号载人飞船顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空。飞船的某段运动可近似为如图所示的情境，圆形轨道Ⅰ为空间站运行轨道，椭圆轨道II为载人飞船运行轨道，两轨道相切于A点，设圆形轨道I的半径为r，地球表面重力加速度为g，地球半径为R，地球的自转周期为T，椭圆轨道II的半长轴为a，下列说法正确的是（　　）

如图所示，金属棒放置在倾角为θ的斜面上，其中通有垂直纸面向里的恒定电流，匀强磁场磁感应强度大小为B，方向垂直斜面向上。保持磁感应强度的大小不变，但方向沿顺时针在纸面内缓慢转过θ角，在此过程中金属棒始终处于静止状态。若导轨和金属棒均不光滑，则（     ）

如图所示，质量相同的甲、乙两物体紧挨着放置于粗糙的水平面上，已知甲、乙之间的接触面倾斜且光滑，它们与水平面间的动摩擦因数相同。现施加一水平恒力F作用在物体上，使两物体一起加速运动，两者不发生相对滑动。若力F作用在物体甲上，两物体运动的加速度大小为 ， 甲、乙之间的弹力大小为；若力F作用在物体乙上，两物体运动的加速度为、甲、乙之间的弹力大小为。则（　　）

如图，正点电荷位于平面直角坐标系中，A点坐标为 ， B点的坐标为 ， C点为AB的中点，D点为OA的中点。其中O点与C点电势相等，A点与B点电势相等。则（     ）

田径比赛中运动员抛出的铅球在空中运动轨迹如图所示，A、B为轨迹上等高的两点，铅球可视为质点，空气阻力不计。则从A点运动到B点的过程中铅球的动能、重力势能、机械能E、重力的瞬时功率P的大小随时间t变化的图像中正确的是（取A、B所在平面为零势能面）（     ）

理想变压器连接灯泡和滑动变阻器的电路如图所示，M、N端连接一个稳压交流电源，三个相同灯泡、和接入电路中发光，当滑动变阻器的滑片P向上移动时，下列说法正确的是（　　）

如图所示，在同一均匀介质中，时位于坐标原点O的振源开始向上振动形成沿x轴正、负方向传播的简谐横波，时，在x轴上-3m~3m的区间内第2次出现如图所示波形，下列说法中正确的是（　　）

如图，同一倾斜平面内固定有两组宽度分别为L、2L的足够长光滑导体轨道，金属杆a、b水平放置且与轨道接触良好。定值电阻阻值为R，其余部分电阻不计。整个装置处于垂直轨道平面向上的匀强磁场中。下列说法正确的是（　　）

小明同学在家自主开展实验探究，利用图甲中的实验装置研究小球下落过程中受到的空气阻力（可认为空气阻力保持不变）。小明将小球的球心从正对毫米刻度尺的零刻度O处由静止释放，固定在三角支架上的手机拍摄到小球完整的下落视频。截取视频的连续三帧图片并组合在一起，得到小球位置分布示意图（如图乙所示）， ， ， 。已知手机视频相邻两帧间的时间间隔为 ， g取 ， 则：

现要测量某电源的电动势和内阻。可利用的器材有：电压表V，内阻很大；5个阻值均为R的定值电阻、、、、；开关S；一端连有鳄鱼夹P的导线1，其他导线若干。某同学设计的测量电路如图（a）所示。

如图，一端封闭、粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置，管内用水银将一段气体封闭在管中。当温度为时，被封闭的气柱长 ， 两边水银柱高度差 ， 大气压强。求：

如图所示，在光滑的水平面上有一质量为的小车，车上固定一处于自然长度的轻质弹簧，弹簧左端此时正好位于P点，且P点与小车左端距离。小车左端放置一可视为质点的滑块，其质量为 ， 整个装置处于静止状态。现给滑块水平向右的初速度 ， 滑块恰好能够返回到小车最左端。已知滑块与小车上表面动摩擦因数 ， 重力加速度g取。问：

如图所示为某离子收集器装置的示意图，在xOy坐标平面内，半径为R的圆形匀强磁场区域边界与y轴相切于坐标原点O，磁场方向垂直于坐标平面，一截面为矩形的电场处理器AMNC与磁场相切于P点，AC边与y轴重合，其中 ， AC与MN间存在沿x轴正方向的匀强电场，在MN处放置有与MN等长的荧光屏。现有大量质量为m、电荷量为q的正离子，以相同速率各向均匀的从O点射入区域，其中沿Ox方向射入的离子刚好经过P点，已知所有离子均能打到荧光屏上，形成的亮线恰与M、N连线重合，不计离子重力及相互作用，求：