湖北省武漢市漢陽一中2024屆高三下-第四次模擬考試物理試題試卷

湖北省武漢市漢陽一中2024屆高三下-第四次模擬考試物理試題試卷注意事項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、反射式速調管是常用的微波器件之一，它利用電子團在電場中的振蕩來產生微波，其振蕩原理與下述過程類似，已知靜電場的方向平行于x軸，其電勢q隨x的分布如圖所示，一質量m＝1.0×10﹣20kg，帶電荷量大小為q＝1.0×10﹣9C的帶負電的粒子從（1，0）點由靜止開始，僅在電場力作用下在x軸上往返運動。忽略粒子的重力等因素，則（）A．x軸左側的電場強度方向與x軸正方向同向B．x軸左側電場強度E1和右側電場強度E2的大小之比E1：E2＝2：1C．該粒子運動的周期T＝1.5×10﹣8sD．該粒子運動的最大動能Ekm＝2×10﹣8J2、據悉我國計劃于2022年左右建成天宮空間站，它離地面高度為400~450km的軌道上繞地球做勻速圓周運動，其軌道半徑大約為地球同步衛(wèi)星軌道半徑的六分之一，則下列說法正確的是（）A．空間站運行的加速度等于地球同步衛(wèi)星運行的加速度的6倍B．空間站運行的速度約等于地球同步衛(wèi)星運行速度的倍C．空間站運行的周期等于地球的自轉周期D．空間站運行的角速度小于地球自轉的角速度3、質量為1kg的物塊M水平向右滑上逆時針轉動的傳送帶如圖甲所示，物塊的v－t圖像如圖乙所示。在整個運動過程中，以下說法不正確的是（g=10m/s2）（）A．物塊與傳送帶間的動摩擦因數為μ=0.2B．整個過程中物塊在傳送帶上留下的劃痕長度為9mC．物塊與傳送帶的相對位移大小為3m，相對路程為9mD．運動過程中摩擦生熱為18J4、氫原子的能級圖如圖所示，已知可見光的光子能量范圍是。則大量氫原子從高能級向低能級躍遷時可產生不同能量的可見光光子的種類有（）A．1種 B．2種 C．3種 D．4種5、如圖所示的甲、乙兩圖中，M為自耦變壓器，R是滑動變阻器，P1、P2分別足它們的滑動鍵，將它們的輸入端a、b、c、d分別接到相同的正弦交流電源上，在它們的輸出端e、f和g、h上各接一個燈泡L1和L2，兩燈泡均發(fā)光?，F(xiàn)將它們的滑動鍵P均向下滑動一小段距離，若在此過程中，燈泡不至于燒壞，則（）A．L1、L2均變亮B．L1變亮，L2變暗C．L1變暗，L2變亮D．L1、L2均變暗6、某電梯的最大速度為2m/s，最大加速度為0.5m/s2。該電梯由一樓從靜止開始，到達24m處的某樓層并靜止.所用的最短時間是（）A．12s B．16sC．18s D．24s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、如圖所示，虛線、、是電場中的三個等勢面，相鄰等勢面間的電勢差相等，即，實線為一帶正電的質點僅在電場力作用下運動的軌跡，是軌跡上的兩點。下列說法中正確的是（）A．等勢面的電勢一定比等勢面的電勢低B．質點通過點時的電勢能比通過點時的電勢能小C．質點通過點時的加速度比通過點時的加速度大D．質點一定是從點運動到點8、如圖，MN和PQ是電阻不計的平行金屬導軌，其間距為L，導軌彎曲部分光滑，平直部分粗糙，固定在水平面上，右端接一個阻值為R的定值電阻，平直部分導軌左邊區(qū)域有寬度為d、方向豎直向上、磁感應強度大小為B的勻強磁場，質量為m、電阻也為R的金屬棒從高為h處由靜止釋放，到達磁場右邊界處恰好停止．己知金屬棒與平直部分導軌間的動摩擦因數為μ，金屬棒與導軌間接觸良好，則金屬棒穿過磁場區(qū)域的過程中（）（重力加速度為g）A．金屬棒克服安培力做的功等于金屬棒產生的焦耳熱B．金屬棒克服安培力做的功為mghC．金屬棒產生的電熱為D．金屬棒運動的時間為9、如圖所示,實線為一列簡諧橫波在某時刻的波形圖，虛線為該時刻之后7s的波形圖,已知該波的周期為4s,則下列判斷中正確的是（）A．這列波沿x軸正方向傳播B．這列波的振幅為4cmC．這列波的波速為2m/sD．該時刻x=2m處的質點沿y軸負方向運動E.該時刻x=3m處質點的加速度最大10、如圖所示，在某行星表面上有一傾斜的勻質圓盤，盤面與水平面的夾角為30°，圓盤繞垂直于盤面的固定對稱軸以恒定的角速度轉動，盤面上離轉軸距離L處有一小物體與圓盤保持相對靜止，當圓盤的角速度為ω時，小物塊剛要滑動．物體與盤面間的動摩擦因數為（設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)，該星球的半徑為R，引力常量為G，下列說法正確的是A．這個行星的質量B．這個行星的第一宇宙速度C．這個行星的同步衛(wèi)星的周期是D．離行星表面距離為R的地方的重力加速度為三、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）某實驗小組在實驗室做“驗證牛頓運動定律”實驗：（1）在物體所受合外力不變時，改變物體的質量，得到數據并作出圖象如圖甲所示.由圖象，你得出的結論為____________（2）物體受到的合力大約為______（結果保留三位有效數字）（3）保持小車的質量不變，改變所掛鉤碼的數量，多次重復測量.在某次實驗中根據測得的多組數據在坐標紙上畫出a-F關系的點跡如圖乙所示.經過分析，發(fā)現(xiàn)這些點跡存在一些問題，產生這些問題的主要原因可能是______A．軌道與水平方向夾角太大B．軌道保持了水平狀態(tài)，沒有平衡摩擦力C．所掛鉤碼的總質量太大，造成上部點跡有向下彎曲趨勢D．所用小車的質量太大，造成上部點跡有向下彎曲趨勢12．（12分）為測定木塊與桌面之間的動摩擦因數，某同學設計了如圖所示的裝置進行實驗。實驗中，當木塊位于水平桌面上的O點時，重物B剛好接觸地面，不考慮B反彈對系統(tǒng)的影響。將A拉到P點，待B穩(wěn)定后，A由靜止釋放，最終滑到Q點。測出PO、OQ的長度分別為h、s。（1）實驗開始時，發(fā)現(xiàn)A釋放后會撞到滑輪，為了解決這個問題，可以適當________（“增大”或“減小”）重物的質量。（2）滑塊A在PO段和OQ段運動的加速度大小比值為__________。（3）實驗得A、B的質量分別為m、M，可得滑塊與桌面間的動摩擦因數μ的表達式為_______（用m、M、h、s表示）。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）圖示為某一柱狀透明體的截面圖，半徑為R的圓弧面AB與透明體的側面AD、BD分別相切于A、B兩點，P點在AD上且AP＝R?，F(xiàn)有一細束單色光從P點垂直AD面射入透明體，射到圓弧面AB時恰好發(fā)生全反射，第一次從F點射出透明體。已知光在真空中的速度大小為c。求：(1)透明體的折射率n以及從F點射出透明體時的折射角r的正弦值；(2)單色光從P點射入到從F點射出透明體所用的時間t。14．（16分）如圖所示，一根內壁光滑的直角三角形玻璃管處于豎直平面內，，讓兩個小球（可視為質點）分別從頂點A由靜止開始出發(fā)，一小球沿AC滑下，到達C所用的時間為t1，另一小球自由下落經B到達C，所用的時間為t2，在轉彎的B處有個極小的光滑圓弧，可確保小球轉彎時無機械能損失，且轉彎時間可以忽略不計，sin37o=0.6，求：的值。15．（12分）如圖所示，半徑均為的光滑圓弧軌道與在點平滑連接，固定在豎直面內，端與固定水平直桿平滑連接，兩段圓弧所對的圓心角均為60°，一個質量為的圓環(huán)套在直桿上，靜止在點，間的距離為，圓環(huán)與水平直桿間的動摩擦因數，現(xiàn)給圓環(huán)施加一個水平向右的恒定拉力，使圓環(huán)向右運動，圓環(huán)運動到點時撤去拉力，結果圓環(huán)到達點時與圓弧軌道間的作用力恰好為零，重力加速度，求：(1)拉力的大??；(2)若不給圓環(huán)施加拉力，而是在點給圓環(huán)一個初速度，結果圓環(huán)從點滑出后，下落高度時的位置離點距離也為，初速度應是多大。

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】

A．沿著電場線方向電勢降落，可知x軸左側場強方向沿x軸負方向，x軸右側場強方向沿x軸正方向，故A錯誤；：B．根據U＝Ed可知：左側電場強度為：E1＝V/m＝2.0×103V/m；右側電場強度為：E2＝V/m＝4.0×103V/m；所以x軸左側電場強度和右側電場強度的大小之比E1：E2＝1：2，故B錯誤；C．設粒子在原點左右兩側運動的時間分別為t1、t2，在原點時的速度為vm，由運動學公式有：vm＝t1同理可知：vm＝t2；Ekm＝mvm2；而周期：T＝2（t1+t2）；聯(lián)立以上各式并代入相關數據可得：T＝3.0×10﹣8s；故C錯誤。D．該粒子運動過程中電勢能的最大值為：EPm＝qφm＝﹣2×10﹣8J，由能量守恒得當電勢能為零時動能最大，最大動能為Ekm＝2×10﹣8J，故D正確；2、B【解題分析】

ABC．設空間站運行的半徑為R1，地球同步衛(wèi)星半徑為R2，由得加速度為線速度為周期為由于半徑之比則有加速度之比為a1:a2=36:1線速度之比為v1:v2=:1周期之比為T1:T2=1:6故AC錯誤，B正確；D．由于地球自轉的角速度等于地球同步衛(wèi)星的角速度，故可以得到空間站運行的角速度大于地球自轉的角速度，故D錯誤。故選B。3、C【解題分析】

A．由圖知，物塊運動的加速度大小為根據牛頓第二定律得可得故A正確；B．由圖知，傳送帶的速度為在0-3s內，傳送帶的位移方向向左；根據圖象的“面積”表示位移，可得0-3s內，物塊運動的位移大小為方向向右，則整個過程中物塊在傳送帶上留下的劃痕長度為故B正確；C．0-3s內，由于物塊相對于傳送帶來說一直向右運動，所以物塊與傳送帶的相對位移大小和相對路程都為9m，故C錯誤；D．運動過程中摩擦生熱為故D正確；不正確的故選C。4、D【解題分析】

大量氫原子從高能級向能級躍遷時，輻射的光子能量都大于，不在范圍之內，發(fā)出的光都是不可見光；大量氫原子從高能級向能級躍遷時，輻射的光子能量都小于，不在范圍之內，發(fā)出的光都是不可見光；能級向能級躍遷時，輻射的光子能量為，屬于可見光；能級向能級躍遷時，輻射的光子能量為，屬于可見光；能級向能級躍遷時，輻射的光子能量為，屬于可見光；能級向能級躍遷時，輻射的光子能量為，屬于可見光；能級向能級躍遷時，輻射的光子能量為，屬于不可見光；可知只有4種可見光，故ABC錯誤，D正確。故選D。5、B【解題分析】

甲圖向下滑動時匝數比變小，副線圈的電壓增大，所以L1一定變亮，乙圖向下滑動時，L2支路電阻增大，回路中電流減小，所以L2一定變暗，故B正確ACD錯誤。故選B。6、B【解題分析】

電梯加速運動的時間為加速運動的位移根據對稱性，減速運動的時間也為4s，位移也為4m，勻速運動時間為故電梯運動的最短時間為t=4s+4s+8s=16sB正確，ACD錯誤。故選B。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、AB【解題分析】

A．電場線與等勢面垂直，而根據軌跡彎曲的方向和質點帶正電可知，電場線指向下方，沿電場線方向電勢降低，故等勢面的電勢最高，故A正確；B．不妨設質點從點運動到點，則此過程中電場力做負功，電勢能增大，故B正確；C．等差等勢面處密，處電場強度大，則質點經過處時受到的電場力大，加速度大，故C錯誤；D．根據題意無法判定質點的運動方向，D項錯誤。故選：AB。8、CD【解題分析】

根據功能關系知，金屬棒克服安培力做的功等于金屬棒以及電阻R上產生的焦耳熱之和，故A錯誤．設金屬棒克服安培力所做的功為W．對整個過程，由動能定理得mgh-μmgd-W=0，得W=mg（h-μd），故B錯誤．電路中產生的總的焦耳熱Q=W=mg（h-μd），則屬棒產生的電熱為mg（h-μd），故C正確．金屬棒在下滑過程中，其機械能守恒，由機械能守恒定律得：mgh=mv02，得．金屬棒經過磁場通過某界面的電量為；根據動量定理：，其中，解得，選項D正確；故選CD.9、BDE【解題分析】

A．該波的周期為4s，因為，故波沿x軸負方向傳播，A錯誤；B．波的振幅為4cm，B正確；C．波速C錯誤：D．波沿x軸負方向傳播，處的質點離開平衡位置向下運動，D正確；E．該時刻處的質點在波谷位置，離開平衡位置的距離最大，加速度最大，E正確。故選BDE。10、BD【解題分析】

當物體轉到圓盤的最低點，由重力沿斜面向下的分力和最大靜摩擦力的合力提供向心力時，角速度最大，由牛頓第二定律求出重力加速度，然后結合萬有引力提供向心力即可求出．【題目詳解】物體在圓盤上受到重力、圓盤的支持力和摩擦力，合力提供向心加速度；可知當物體轉到圓盤的最低點，所受的靜摩擦力沿斜面向上達到最大時，角速度最大，由牛頓第二定律得：μmgcos30°-mgsin30°=mω2L，所以:.A．繞該行星表面做勻速圓周運動的物體受到的萬有引力即為其所受重力，即：,所以，故A錯誤；B．根據行星的第一宇宙速度公式得，該行星得第一宇宙速度為，故B正確；C．同步衛(wèi)星在軌運行時，軌道處衛(wèi)星受到的引力提供向心力，則有，解得：，由于同步衛(wèi)星的高度未知，故而無法求出自轉周期T，故C錯誤；D．離行星表面距離為R的地方的萬有引力：；即重力加速度為ω2L．故D正確．【題目點撥】本題易錯點為C選項，在對同步衛(wèi)星進行分析時，如果公轉圓周運動不能計算時，通?？梢钥紤]求行星自傳周期：同步衛(wèi)星的周期等于行星自傳周期．該行星赤道上的物體隨行星一起做圓周運動時，萬有引力可分解為重力和自傳向心力，即，由于不能確定該行星表面上赤道地區(qū)的重力加速度，故而無法求出自傳周期T；如果錯誤地按照自傳向心力由萬有引力提供，，解得：T=，就錯了，因為是如果行星上物體所受萬有引力全部提供自傳向心力，該行星已經處在自解體狀態(tài)了，也就是不可能存在這樣得行星．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、在物體所受合外力不變時，物體的加速度與質量成反比0.150N至0.160N之間均對BC【解題分析】

(1)[1]由圖象，得出在物體所受合外力不變時，物體的加速度與質量成反比。(2)[2]由牛頓第二定律得，即圖線的斜率等于小車所受的合外力，大小為(3)[3]AB．拉力不為零時，加速度仍為零，可能有平衡摩擦力，故A錯誤B正確；CD．造成上部點跡有向下彎曲趨勢，原因是沒有滿足所掛鉤碼的總質量遠遠小于小車質量，選項C正確D錯誤。12、減小