湖北省武漢華中師大一附中2024屆高三4月質量調研測試（二模）物理試題

湖北省武漢華中師大一附中2024屆高三4月質量調研測試（二模）物理試題注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、為探測地球表面某空間存在的勻強電場電場強度E的大小，某同學用絕緣細線將質量為m、帶電量為+q的金屬球懸于O點，如圖所示，穩(wěn)定后，細線與豎直方向的夾角θ=60°；再用另一完全相同的不帶電金屬球與該球接觸后移開，再次穩(wěn)定后，細線與豎直方向的夾角變?yōu)棣?30°，重力加速度為g，則該勻強電場的電場強度E大小為（）A．E=mg B．E=mg C．E=mg D．E=2、將質量為1.00kg的模型火箭點火升空，50g燃燒的燃氣以大小為600m/s的速度從火箭噴口在很短時間內(nèi)噴出。在燃氣噴出后的瞬間，火箭的動量大小為（噴出過程中重力和空氣阻力可忽略）A．30 B．5.7×102C．6.0×102 D．6.3×1023、如圖所示，輕質彈簧一端固定在豎直墻面上，另一端拴接一質量為m的小滑塊。剛開始時彈簧處于原長狀態(tài)，現(xiàn)給小滑塊上施加一水平力F，使之沿光滑水平面做勻加速直線運動，運動過程中彈簧未超出彈性限度。下列關于水平力F隨位移x變化的圖像正確的是（）A． B．C． D．4、下列說法正確的是（）A．一束光照射到某種金屬表面上不能發(fā)生光電效應，如果增加光照強度，則有可能發(fā)生光電效應B．β射線的本質是電子流，所以β衰變是核外的一個電子脫離原子而形成的C．由玻爾理論可知一群處于能級的氫原子向較低能級躍遷時可以輻射3種不同頻率的光子D．放射性元素的半衰期與原子所處的化學狀態(tài)有關5、如圖所示，長為L的輕繩一端固定在O點，另一端系一質量為m的小球，在最低點給小球一水平初速度v0，同時對小球施加一大小不變，方向始終垂直于繩的力F，小球沿圓周運動到繩水平時，小球速度大小恰好也為v0。則正確的是（）A．小球在向上擺到45°角時速度達到最大 B．F=mgC．速度大小始終不變 D．F=6、同一平面內(nèi)固定有一長直導線PQ和一帶缺口的剛性金屬圓環(huán)，在圓環(huán)的缺口兩端引出兩根導線，分別與兩塊垂直于圓環(huán)所在平面固定放置的平行金屬板MN連接，如圖甲所示．導線PQ中通有正弦交流電流i，i的變化如圖乙所示，規(guī)定從Q到P為電流的正方向，則在1~2s內(nèi)A．M板帶正電，且電荷量增加B．M板帶正電，且電荷量減小C．M板帶負電，且電荷量增加D．M板帶負電，且電荷量減小二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、下列各種說法中正確的是（）A．布朗運動是分子熱運動的宏觀現(xiàn)象，可以發(fā)生在固體、液體和氣體中B．擴散現(xiàn)象反映了分子的無規(guī)則運動，可以發(fā)生在固體、液體、氣體的任何兩種中C．分子力較大時，分子勢能較大；分子力較小時，分子勢能較小D．液晶分子排列比較整齊，但不穩(wěn)定，其光學性質隨溫度的變化而變化E.只要是具有各向異性的物體一定是晶體，具有各向同性的物體不一定是非晶體8、如圖所示，在豎直平面內(nèi)的xOy坐標系中分布著與水平方向成30°角的勻強電場，將一質量為0.1kg、帶電荷量為+0.01C的小球以某一初速度從原點O豎直向上拋出，它的軌跡方程為y1=x，已知P點為軌跡與直線方程y=x的交點，重力加速度g=10m/s1．則（）A．電場強度的大小為100N/CB．小球初速度的大小為C．小球通過P點時的動能為D．小球從O點運動到P點的過程中，電勢能減少9、電磁波在生產(chǎn)生活中有廣泛應用。關于電磁波，下列說法正確的是（）A．在同一介質中所有電磁波傳播速度都相同B．紫外線有助于人體合成維生素DC．一切物體都在不停地發(fā)射紅外線D．電磁波譜中γ射線的波長最短E.醫(yī)學上用γ射線透視人體，檢查體內(nèi)病變等10、如圖所示，點為一粒子源，可以產(chǎn)生某種質量為電荷量為的帶正電粒子，粒子從靜止開始經(jīng)兩板間的加速電場加速后從點沿紙面以與成角的方向射入正方形勻強磁場區(qū)域內(nèi)，磁場的磁感應強度為，方向垂直于紙面向里，正方形邊長為，點是邊的中點，不計粒子的重力以及粒子間的相互作用，則下列說法正確的是（）A．若加速電壓為時，粒子全部從邊離開磁場B．若加速電壓為時，粒子全部從邊離開磁場C．若加速電壓為時，粒子全部從邊離開磁場D．若加速電壓由變?yōu)闀r，粒子在磁場中運動時間變長三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）在實驗室測量兩個直流電源的電動勢和內(nèi)阻。電源甲的電動勢大約為4.5V，內(nèi)阻大約為1.5Ω；電源乙的電動勢大約為1.5V，內(nèi)阻大約為1Ω。由于實驗室條件有限，除了導線、開關外，實驗室還能提供如下器材：A．量程為0~3V的電壓表VB．量程為0~0.6A的電流表A1C．量程為0~3A的電流表A2D．阻值為4.0Ω的定值電阻R1E.阻值為100Ω的定值電阻R2F.最大阻值為10Ω的滑動變阻器R3G.最大阻值為100Ω的滑動變阻器R4，（1）選擇電壓表、電流表、定值電阻、滑動變阻器等器材，采用圖甲所示電路測量電源甲的電動勢和內(nèi)阻①定值電阻應該選擇____(填“D”或“E”)；電流、表應該選擇____(填“B”或“C”)；滑動變阻器應該選擇____(填“F"或“G").②分別以電流表的示數(shù)I和電壓表的示數(shù)U為橫坐標和縱坐標，計算機擬合得到如圖乙所示U-I圖象，U和I的單位分別為V和A，擬合公式為U=-5.8I+4.6，則電源甲的電動勢E=____V，內(nèi)阻r=_______Ω。(保留兩位有效數(shù)字)③在測量電源甲的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因是（__________）A．電壓表的分流作用B．電壓表的分壓作用C．電流表的分壓作用D．電流表的分流作用E.定值電阻的分壓作用（2）為了簡便快捷地測量電源乙的電動勢和內(nèi)阻，選擇電壓表、定值電阻等器材，采用圖丙所示電路。①定值電阻應該選擇____(填“D”或“E”)②實驗中，首先將K1斷開，K2閉合，電壓表示數(shù)為1.49V，然后將K1、K2均閉合，電壓表示數(shù)為1.18V，則電源乙電動勢E=______V，內(nèi)阻r=_______Ω。(小數(shù)點后保留兩位小數(shù))12．（12分）溫度傳感器的核心部分是一個熱敏電阻。某課外活動小組的同學在學習了伏安法測電阻之后，利用所學知識來測量由某種金屬制成的熱敏電阻的阻值?？晒┻x擇的實驗器材如下：A．直流電源，電動勢E=6V，內(nèi)阻不計；B．毫安表A1，量程為600mA，內(nèi)阻約為0.5；C．毫安表A2，量程為10mA，內(nèi)阻RA=100；D．定值電阻R0=400；E．滑動變阻器R=5；F．被測熱敏電阻Rt，開關、導線若干。(1)實驗要求能夠在0~5V范圍內(nèi)，比較準確地對熱敏電阻的阻值Rt進行測量，請在圖甲的方框中設計實驗電路______。(2)某次測量中，閉合開關S，記下毫安表A1的示數(shù)I1和毫安表A2的示數(shù)I2，則計算熱敏電阻阻值的表達式為Rt=______（用題給的物理量符號表示）。(3)該小組的同學利用圖甲電路，按照正確的實驗操作步驟，作出的I2－I1圖象如圖乙所示，由圖可知，該熱敏電阻的阻值隨毫安表A2的示數(shù)的增大而____（填“增大”“減小”或“不變”）。(4)該小組的同學通過查閱資料得知該熱敏電阻的阻值隨溫度的變化關系如圖丙所示。將該熱敏電阻接入如圖丁所示電路，電路中電源電壓恒為9V，內(nèi)阻不計，理想電流表示數(shù)為0.7A，定值電阻R1=30，則由以上信息可求出定值電阻R2的阻值為______，此時該金屬熱敏電阻的溫度為______℃。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，一單色細光束AB從真空中以入射角i=45°，入射到某透明球體的表面上B點，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)光束在過球心O的平面內(nèi)，從B點折射進入球內(nèi)后，又經(jīng)球的內(nèi)表面只反射一次，再經(jīng)球表面上的C點折射后，以光線CD射出球外，此單色光在球體內(nèi)傳播速度是，在真空中的光速為3×108m/s。求：(1)此單色細光束在透明球內(nèi)的折射率；(2)出射光線CD與入射光線AB方向改變的角度。14．（16分）如圖所示，豎直放置的光滑金屬導軌水平間距為L，導軌下端接有阻值為R的電阻。質量為m、電阻為r的金屬細桿ab與豎直懸掛的絕緣輕質彈簧相連，彈簧上端固定。整個裝置處在磁感應強度大小為B、方向垂直于導軌平面的勻強磁場中?，F(xiàn)使細桿從彈簧處于原長位置由靜止釋放，向下運動距離為h時達到最大速度vm，此時彈簧具有的彈性勢能為Ep。導軌電阻忽略不計，細桿與導軌接觸良好，重力加速度為g，求：（1）細桿達到最大速度m時，通過R的電流大小I；（2）細桿達到最大速度vm時，彈簧的彈力大小F；（3）上述過程中，R上產(chǎn)生的焦耳熱Q。15．（12分）如圖，質量的長方體鋼板靜止在粗糙的水平面上，質量的滑塊靜止在鋼板右端。一質量的光滑小球沿水平面以初速度向右運動，與鋼板發(fā)生彈性正碰，碰撞時間極短，碰后鋼板向右滑行，滑塊恰好不從鋼板上掉下來。已知鋼板與水平面間的動摩擦因數(shù)，與滑塊間的動摩擦因數(shù)，取。求：(1)碰后瞬間，小球的速度大小和鋼板的速度大??；(2)滑塊在鋼板上滑行的時間；(3)鋼板的長度以及鋼板剛停下時滑塊與小球間的距離。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解題分析】

設電場方向與豎直方向夾角為α，則開始時，水平方向豎直方向當用另一完全相同的不帶電金屬球與該球接觸后移開，再次穩(wěn)定后電量減半，則水平方向豎直方向聯(lián)立解得qE=mgα=60°即故選D。2、A【解題分析】開始總動量為零，規(guī)定氣體噴出的方向為正方向，根據(jù)動量守恒定律得，0=m1v1+p，解得火箭的動量，負號表示方向，故A正確，BCD錯誤；【題目點撥】解決本題的關鍵掌握動量守恒定律的條件，以及知道在運用動量守恒定律時，速度必須相對于地面為參考系。3、D【解題分析】

小滑塊運動過程中受到水平向右的拉力以及水平向左的彈力作用，而小滑塊運動的位移大小等于彈簧的形變量，根據(jù)牛頓第二定律有所以有所以水平力隨位移變化的圖像是不過原點的一條傾斜直線，故A、B、C錯誤，D正確；故選D。4、C【解題分析】

A．能否發(fā)生光電效應與光的強度無關，一束光照射到某種金屬表面上不能發(fā)生光電效應，如果增加光照的強度，也不能發(fā)生光電效應，A選項錯誤；B．β射線的本質是電子流，β衰變是核內(nèi)的某個中子轉化為質子時放出的電子，B選項錯誤；C．由玻爾理論可知一群處于能級的氫原子向較低能級躍遷時可以輻射種頻率的光子，C選項正確；D．放射性元素的半衰期只與元素自身結構有關，與其它因素無關，所以D選項錯誤。故選C。5、D【解題分析】

本題考查動能定理的應用，要注意明確重力的功和路程無關，而拉力始終和繩垂直，即一直做正功?！绢}目詳解】BD．小球向上擺的過程中，由動能定理：解得：B錯誤，D正確；因為當重力沿切線方向的分力與F等大反向時，切線方向的加速度為零，速度達最大，設在向上擺到角時，速度最大：解得A錯誤；因為兩力在運動過程中做功大小不完全相同，故物體做變速運動，C錯誤。故選D。6、A【解題分析】

在1~2s內(nèi)，穿過金屬圓環(huán)的磁場垂直于紙面向里，磁感應強度變小，穿過金屬圓環(huán)的磁通量變小，磁通量的變化率變大，假設環(huán)閉合，由楞次定律可知感應電流磁場與原磁場方向相同，即感應電流磁場方向垂直于紙面向里，然后由安培定則可知感應電流沿順時針方向，由法拉第電磁感應定律可知感應電動勢增大，由此可知上極M板電勢高，帶正電，電荷量增加，故A正確，B、C、D錯誤；故選A．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BDE【解題分析】

A．布朗運動是懸浮在液體、氣體中的固體小顆粒的運動，所以只能發(fā)生在液體和氣體中，故A錯誤；B．擴散現(xiàn)象是兩種物質的分子相互進入對方，可在固、液、氣三種物質中任兩種中發(fā)生，故B正確；C．當分子力表現(xiàn)為引力時，隨分子間的距離增大，分子力先增后減，但分子勢能一直增大，故C錯誤；D．液晶分子在特定的方向排列比較整齊，具有各向異性，但分子排列不穩(wěn)定，外界條件的微小變化都會引起液晶分子排列的變化，從而改變液晶的某些性質，如溫度、壓力和外加電壓等的變化，都會引起液晶光學性質的變化，故D正確；E．單晶體的物理性質是各向異性，多晶體和非晶體的物理性質是各向同性，故E正確。故選BDE。8、AC【解題分析】小球，以某一初速度從O點豎直向上拋出，它的軌跡恰好滿足拋物線方程y=x1，說明小球做類平拋運動，則電場力與重力的合力沿x軸正方向，豎直方向：qE?sin30°=mg，所以：，選項A正確；小球受到的合力：F合=qEcos30°=ma，所以a=g；P點的坐標為（1m，1m）；由平拋運動規(guī)律有：；，解得，選項B錯誤；小球通過P點時的速度，則動能為，選項C正確；小球從O到P電勢能減少，且減少的電勢能等于電場力做的功，即：，選項D錯誤；故選AC.點睛：本題考查類平拋運動規(guī)律以及勻強電場的性質，結合拋物線方程y=x1，得出小球在受到的電場力與重力大小關系是解答的關鍵．9、BCD【解題分析】

A．一切電磁波在真空中傳播速度相同，在同一介質中，不同電磁波傳播速度不同，A錯誤；B．紫外線有助于人體合成維生素D，但不宜過量，B正確；C．紅外線應用在遙感技術中，是利用一切物體都在不停地發(fā)射紅外線，C正確；D．電磁波譜中γ射線的頻率最高，波長最短，D正確；E．醫(yī)學上用X射線透視人體，檢查體內(nèi)病變等，E錯誤。故選BCD。10、AC【解題分析】

A．當粒子的軌跡與邊相切時，如圖①軌跡所示，設此時粒子軌道半徑為，由幾何關系得得在磁場中做勻速圓周運動時洛倫茲力提供向心力粒子在電場中加速過程根據(jù)動能定理以上各式聯(lián)立解得粒子軌跡與邊相切時加速電壓為當粒子的軌跡與邊相切時，如圖②軌跡所示，由幾何關系可得此時的半徑為同理求得此時的加速電壓為當粒子的軌跡與邊相切時，如圖③軌跡所示，由幾何關系可得此時的半徑為同理求得此時的加速電壓為當加速電壓為大于臨界電壓時，則粒子全部從邊離開磁場，故A正確；B．當加速電壓為時粒子從邊離開磁場，故B錯誤；C．當加速電壓為時所以粒子從邊離開磁場，故C正確；D．加速電壓為和時均小于臨界電壓，則粒子從邊離開磁場，軌跡如圖④所示，根據(jù)對稱性得軌跡的圓心角為，運動時間都為故D錯誤。故選AC。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、DBF4.61.8AD1.491.05【解題分析】

（1）①[1][2]測電動勢力約4.5V的電源電動勢與內(nèi)阻時，由于有定值電阻的存在，電路中的最大電流為AA如果用量程為3A的電流表，則讀數(shù)誤差太大，因此，電流表應選B；測電動勢約4.5V的電源電動勢與內(nèi)阻時，電路最小電阻為Ω=7.5Ω考慮電源內(nèi)阻、滑動變阻器電阻，故定值電阻應選D；[3]為方便實驗操作，滑動變阻器應選F；②[4][5]由表達式U=-5.8I+4.6根據(jù)閉合電路歐姆定律有聯(lián)立解得電源電動勢為E=4.6V，內(nèi)阻r=1.8Ω，③[6]由電路圖可知，電壓表的分流作用會造成實驗誤差，故A符合題意，BCDE不符合題意；故選A；（2）①[7]用圖丙所示電路測電動勢與內(nèi)阻，定值電阻適當小一點，實驗誤差小，因些定值電阻應選D；②[8][9]由電路圖可知，K1斷開，K2閉合，電壓表示數(shù)為電流電動勢，電壓表示數(shù)為1.49V，即電源乙電動勢為E=1.49V；K1、K2均閉合，電壓表示數(shù)為1.8V，電壓表測路端電壓，此時電路電流為A=0.295A電源內(nèi)阻為1.05Ω12、增大17.555【解題分析】

(1)[1]．題目中沒有電壓表，可用已知內(nèi)阻的電流表A2與定值電阻R0串聯(lián)構成量程