2024屆湖北省重點中學高三下學期G3聯(lián)考（二模）物理試題

高級中學名校試卷PAGEPAGE1湖北省2024年重點中學G3聯(lián)考3月試題一、選擇題：本題共10題，每小題4分。在每小題給出的四個選項中，第1—7題只有一項符合題目要求，第8—10題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。1.我國科學家為解決“玉兔號”月球車長時間處于黑夜工作的需要，研制了一種小型核能電池，將核反應釋放的核能轉變?yōu)殡娔?，需要的功率并不大，但要便于防護其產(chǎn)生的核輻射．請據(jù)此猜測“玉兔號”所用的核能電池有可能發(fā)生的核反應方程是()A.H＋H→He＋n B.U＋n→Ba＋Kr＋3nC.Pu→Am＋e D.Ar＋He→P＋n2.如圖甲所示，每年夏季，我國多地會出現(xiàn)日暈現(xiàn)象，日暈是日光通過卷層云時，受到冰晶的折射或反射形成的。如圖乙所示為一束太陽光射到六角形冰晶上時的光路圖，a、b為其折射出的光線中的兩種單色光，下列說法正確的是（）A.a光的頻率比b光的頻率大B.在冰晶中，b光的傳播速度較小C.用同一裝置做單縫衍射實驗，b光中央亮條紋更寬D.從同種玻璃中射入空氣發(fā)生全反射時，a光的臨界角較小3.“祝融號”火星車需要“休眠”以度過火星寒冷的冬季．假設火星和地球的冬季是各自公轉周期的四分之一，且火星的冬季時長約為地球的1.88倍．火星和地球繞太陽的公轉均可視為勻速圓周運動．下列關于火星、地球公轉的說法正確的是()A.火星公轉的線速度比地球的大 B.火星公轉的角速度比地球的大C.火星公轉的半徑比地球的小 D.火星公轉的加速度比地球的小4.如圖甲所示，點電荷-q繞點電荷+Q做半徑為r的勻速圓周運動，角速度為ω1；如圖乙所示，點電荷-q在相距為r的兩個固定點電荷+Q連線的中垂面上，做角速度為ω2的勻速圓周運動，-q到+Q的距離始終為r.則ω1∶ω2為()A.1∶2 B.1∶1 C.1∶3 D.2∶35.如圖所示，半徑為R的圓盤邊緣有一釘子B，在水平光線下，圓盤的轉軸A和釘子B在右側墻壁上形成影子O和P，以O為原點在豎直方向上建立x坐標系。t＝0時從圖示位置沿逆時針方向勻速轉動圓盤，角速度為ω，則P做簡諧運動的表達式為()A.x＝Rsin B.x＝RsinC.x＝2RsinD.x＝2Rsin6.如圖所示，在2022年北京冬奧會高山滑雪男子大回轉比賽中，中國選手張洋銘沿著雪道加速滑下，途徑a、b、c、d四個位置。若將此過程視為勻加速直線運動，張洋銘在ab、bc、cd三段位移內速度增加量之比為1:2:1，a、b之間距離為L1，c、d之間距離為L3，則b、c之間距離L2為()A.8L1B.L3C.L1+L3D.（L1+L3）7.如今網(wǎng)上購物非常流行，快遞公司把郵件送到家里，消費者足不出戶就可以購買到想要的商品。如圖是某快遞公司分揀郵件的傾斜傳輸裝置：傳送帶A、B間長度為L=10m，傾角為θ=30°，正以恒定速率v=5m/s順時針運轉?，F(xiàn)將一質量為m=1kg的郵件（可視為質點）輕放在傳送帶底端A點，則郵件從A運動到B過程中，傳送帶對郵件的沖量大小為（已知郵件與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ=，重力加速度g=10m/s2）()A.5N·sB.20N·sC.15N·sD.N·s8.如圖甲所示，已知車輪邊緣上一質點P的軌跡可看成質點P相對圓心O作速率為v的勻速圓周運動，同時圓心O向右相對地面以速率v作勻速運動形成的，該軌跡稱為圓滾線。如圖乙所示，空間存在豎直向下的大小為E勻強電場和水平方向（垂直紙面向里）大小為B的勻強磁場，已知一質量為m、電量大小為q的正離子在電場力和洛倫茲力共同作用下，從靜止開始自A點沿曲線AC運動（該曲線屬于圓滾線），到達B點時速度為零，C為運動的最低點。不計重力，則（）A.該離子帶負電 B.A、B兩點位于同一高度C.該離子電勢能先增大后減小 D.到達C點時離子速度最大9.如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比n1∶n2＝1∶2，一個二極管和阻值為R＝10Ω的負載電阻串聯(lián)后接到副線圈的兩端．現(xiàn)在a、b兩端接入如圖乙所示的電壓，c、d間接入理想電壓表．已知二極管的正向電阻為零，反向電阻為無窮大，則()A.電壓表讀數(shù)為100VB.R的功率為500WC.若將二極管短路，電壓表示數(shù)為200VD.若將二極管短路，變壓器的輸入功率為2000W10.如圖所示，水平放置的平行板電容器充電后與電源斷開，一帶電粒子從A點沿半圓ABC的直徑方向以某一速度水平射入電場，恰好經(jīng)過半圓的最低點B。粒子重力不計，下列分析正確的是()A.經(jīng)過B點時的速度方向沿半圓的半徑B.無論射入速度多大，粒子都不可能沿著半徑方向離開半圓C.若僅將下板下移少許，板間電壓增大D.若僅將下板下移少許，該粒子以相同的速度從原處射入電場，仍會經(jīng)過B點二、非選擇題：包括實驗題和計算題兩部分。第11、12題為實驗題，總分16分。第13題至第15題為計算題，總分40分。11.如圖甲所示是一個研究向心力大小與哪些因素有關的DIS實驗裝置的示意圖，其中做勻速圓周運動的圓柱體的質量為m，放置在未畫出的水平圓盤上，圓周軌道的半徑為r，力電傳感器測定的是向心力的大小，光電傳感器測定的是圓柱體的線速度大小，表格中是所得數(shù)據(jù)，圖乙分別為F-v圖像、F-v2圖像、F-v3圖像．(1)數(shù)據(jù)表格和圖乙中的三個圖像分別是在探究向心力F和圓柱體線速度大小v的關系時，保持圓柱體質量不變、半徑r＝0.1m的條件下得到的．研究圖像后，可得出向心力F和圓柱體線速度大小v的關系式____________________________．(2)為了研究F與r成反比的關系，實驗時除了保持圓柱體質量不變外，還應保持________不變．(3)若已知向心力公式為F＝mv2r，根據(jù)上面的圖線可以推算出，本實驗中圓柱體的質量為12.多用電表是實驗室必備儀器，某實驗小組把一歐姆擋等效為一個直流電源，用一個滑動變阻器和一個電壓表測量該多用電表內電源電動勢和歐姆“×1”擋內部總電阻，他所采用的實驗電路如圖甲所示。實驗器材：待測多用電表(歐姆擋部分刻度損壞)；電壓表V：量程6V，內阻約15kΩ；滑動變阻器最大阻值50Ω；導線若干；根據(jù)以下操作步驟，回答有關問題：(1)將待測多用電表調到歐姆“×1”擋，將表筆A、B短接，調節(jié)歐姆調零旋鈕，進行歐姆擋調零。(2)調零完畢，將表筆A、B分別與圖甲中1、2兩端相接，其中A為______表筆(填“紅”或“黑”)。(3)圖乙是多用電表某次測量的示數(shù)，該示數(shù)為________Ω。(4)多次調節(jié)變阻器的滑片位置，改變其接入電路的阻值，記錄多用電表的示數(shù)R和電壓表的示數(shù)U，以為縱坐標、為橫坐標作出如圖丙所示的圖像，根據(jù)圖像可得電源電動勢E＝______V；歐姆“×1”擋內部總電阻r＝________Ω。13.某高中每年要對在校學生組織一次健康體檢，如圖所示，是一種血壓計的氣路系統(tǒng)，血壓計未工作時，氣路系統(tǒng)內部封閉一定質量的空氣，其壓強為p0，體積為V0，血壓計工作時，氣泵工作，向氣路系統(tǒng)充入壓強為p0的空氣，氣路系統(tǒng)體積膨脹，當氣路系統(tǒng)的壓強達到1.5p0時，氣路系統(tǒng)內的空氣體積變?yōu)?.2V0，然后打開機械閥放出部分空氣后，氣路系統(tǒng)的壓強變?yōu)?.2p0時，氣路系統(tǒng)內的空氣體積變?yōu)?.1V0，已知外界大氣壓強為p0，假定氣路系統(tǒng)氣體可視為理想氣體，空氣的溫度不發(fā)生變化且與外界相同。（1）當氣路系統(tǒng)的壓強達到1.5p0時，充入的外部空氣體積；（2）打開機械閥門放出的空氣質量與氣路系統(tǒng)剩余的空氣質量之比。14.如圖所示，半徑為R=0.5m的光滑圓弧曲面與傾角為370足夠長的固定粗糙斜面MN在N點平滑相接，質量為mB=0.04kg的小物塊B恰好靜止在斜面上，此時物塊B與N點的距離為0.25m。另一質量為mA=0.2kg的小物塊A從與圓心等高處由靜止釋放，通過N點滑上斜面，與物塊B發(fā)生彈性碰撞。已知物塊A與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.5，重力加速度g=10m/s2，兩物塊均可視為質點，碰撞時間極短，sin370=0.6,cos370=0.8,求（1）物塊A運動到N點時對曲面的壓力；（2）從物塊A與B第一次碰撞到兩物塊再次碰撞經(jīng)歷的時間。15.如圖1所示某種風力發(fā)電裝置，輕質釹磁鐵固定在帶狀薄膜的末端，上下各固定一個完全相同的線圈，當風通過薄膜，使薄膜產(chǎn)生周期性的顫振位移，從而在線圈中產(chǎn)生交變電流。如圖2所示為簡化原理圖，兩線圈與磁鐵共軸，以薄膜平衡位置為原點0建立豎直向上x軸，線圈與磁鐵相距均為x0，當風力作用時薄膜帶動磁鐵在豎直方向上下振動時，振幅為A。已知線圈的匝數(shù)為n、橫截面積為S；磁鐵中軸線上各點磁感應強度B的大小與該點到磁鐵中心距離x的關系如圖3所示，圖中、、為已知量，忽略線圈的長度，線圈內各處磁感應強度的豎直分量近似等于線圈中心位置的磁感應強度大小。負載電阻R的e端與上線圈的a端連接，f端與下線圈的某端連接，使兩線圈作為電源處于串聯(lián)狀態(tài)。不計線圈電阻和自感互感的影響，重力加速度為g。（1）上線圈的b端應與下線圈的哪一端連接？（選“c端”或“d端”）（2）在磁鐵從平衡位置向上運動到最大位移的過程中，求通過電阻R的電荷量；（3）圖3中磁感應強度B隨x的變化關系式為（其中k為未知常數(shù)），當磁鐵以速率經(jīng)平衡位置向上運動時，求此時負載電阻R的電功率。（結果用n、S、x0、、、R表示）——★參考答案★——1.〖答案〗C〖解析〗A選項中的方程所對應的核反應是輕核聚變反應，反應劇烈，至今可控聚變反應還處于實驗研究階段，所以不宜采用，故A錯誤；B選項中的方程所對應的核反應是重核裂變反應，雖然實現(xiàn)了人工控制，但因反應劇烈，防護要求高，還不能小型化，目前只有一些大型的核電站采用，故B錯誤；C選項中的方程所對應的核反應是人工放射性同位素的衰變反應，是小型核能電池主要采用的反應方式，故C正確；D選項中的方程所對應的核反應是人工轉變核反應，需要高能α粒子，在月球車上不易實現(xiàn)，故D錯誤．2.〖答案〗B〖解析〗由題圖可知a光的偏折程度比b光的偏折程度小，所以a光的折射率比b光的折射率小，a光的頻率比b光的頻率小，故A錯誤；根據(jù)v=cn可知在冰晶中，b光的傳播速度較小，故B正確；波長越小，衍射現(xiàn)象越不明顯，單縫衍射的中央亮條紋越窄，用同一裝置做單縫衍射實驗，b光中央亮條紋更窄，故C錯誤；根據(jù)可知，從同種玻璃中射入空氣發(fā)生全反射時，a光的臨界角較大，故D3.〖答案〗D〖解析〗由題意可知，火星的公轉周期大于地球的公轉周期，根據(jù)G＝mr，可得T＝2π，可知火星的公轉半徑大于地球的公轉半徑，故C錯誤；根據(jù)G＝m，可得v＝，結合C選項〖解析〗，可知火星公轉的線速度小于地球公轉的線速度，故A錯誤；根據(jù)ω＝可知火星公轉的角速度小于地球公轉的角速度，故B錯誤；根據(jù)G＝ma，可得a＝，可知火星公轉的加速度小于地球公轉的加速度，故D正確．4.〖答案〗A〖解析〗點電荷-q繞點電荷+Q做半徑為r的勻速圓周運動，由庫侖引力提供向心力，如圖甲所示，由牛頓第二定律得kQqr2=mω12r，點電荷-q在相距為r的兩個固定點電荷+Q連線的中垂面上，做角速度為ω2的勻速圓周運動，如圖乙所示，由庫侖引力的合力提供向心力，有3kQqr2=mω22·32r，聯(lián)立解得ω1∶5.〖答案〗B〖解析〗由圖可知，影子P做簡諧運動的振幅為R，以向上為正方向，設P的振動方程為x＝Rsin(ωt＋φ)，由圖可知，當t＝0時，P的位移為R，代入振動方程解得φ＝，則P做簡諧運動的表達式為x＝Rsin，故B正確，A、C、D錯誤。〖答案〗C7.〖答案〗D8.〖答案〗BD9.〖答案〗AD〖解析〗交流電壓表、電流表測得的分別為交變電壓和交變電流的有效值，根據(jù)變壓比公式＝，得到輸出電壓的有效值U2＝2×V＝100V，而輸出電壓U2不等于c、d端電壓，因二極管具有單向導電性，輸入電壓通過變壓器變壓并經(jīng)二極管整流后有效值發(fā)生變化，為Ucd＝U2＝100V，即電壓表讀數(shù)為100V，故A正確；R的功率為PR＝＝1000W，故B錯誤；若將二極管短路，電壓表示數(shù)為U2＝100V≈141.1V，故C錯誤；若將二極管短路，變壓器的輸出功率PR＝＝2000W，則變壓器的輸入功率為2000W，故D正確．10.〖答案〗BCD〖解析〗粒子在平行板電容器中向下偏轉，到達B點時，既有水平方向的速度，又有豎直向下的速度，故經(jīng)過B點時的速度方向向右下方，故A錯誤；粒子受力方向和初速度方向垂直，粒子做類平拋運動，類平拋運動速度反向延長線過水平位移的中點，若粒子沿著半徑方向離開半圓，則反向延長線過圓心，所以一定從C點射出是不可能的，故B正確；若僅將下板下移少許，則平行板電容器極板間的距離d變大，由C＝可知電容變小，又平行板電容器充電后與電源斷開，則Q不變，由U＝可知板間電壓增大，故C正確；若僅將下板下移少許，由E＝＝，則電場強度不變，受力情況不變，該粒子以相同的速度從原處射入電場，運動軌跡不變，則仍會經(jīng)過B點，故D正確。11.〖答案〗(1)F＝0.88v2(2)線速度大小