2024屆湖北省重點(diǎn)中學(xué)高三下學(xué)期G3聯(lián)考（二模）物理試題

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1湖北省2024年重點(diǎn)中學(xué)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(gè)選項(xiàng)中，第1—7題只有一項(xiàng)符合題目要求，第8—10題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。1.我國(guó)科學(xué)家為解決“玉兔號(hào)”月球車長(zhǎng)時(shí)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(yīng)釋放的核能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，需要的功率并不大，但要便于防護(hù)其產(chǎn)生的核輻射．請(qǐng)據(jù)此猜測(cè)“玉兔號(hào)”所用的核能電池有可能發(fā)生的核反應(yīng)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(guó)多地會(huì)出現(xiàn)日暈現(xiàn)象，日暈是日光通過(guò)卷層云時(shí)，受到冰晶的折射或反射形成的。如圖乙所示為一束太陽(yáng)光射到六角形冰晶上時(shí)的光路圖，a、b為其折射出的光線中的兩種單色光，下列說(shuō)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(shí)驗(yàn)，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(shí)，a光的臨界角較小3.“祝融號(hào)”火星車需要“休眠”以度過(guò)火星寒冷的冬季．假設(shè)火星和地球的冬季是各自公轉(zhuǎn)周期的四分之一，且火星的冬季時(shí)長(zhǎng)約為地球的1.88倍．火星和地球繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)均可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)．下列關(guān)于火星、地球公轉(zhuǎn)的說(shuō)法正確的是()A.火星公轉(zhuǎn)的線速度比地球的大 B.火星公轉(zhuǎn)的角速度比地球的大C.火星公轉(zhuǎn)的半徑比地球的小 D.火星公轉(zhuǎn)的加速度比地球的小4.如圖甲所示，點(diǎn)電荷-q繞點(diǎn)電荷+Q做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，角速度為ω1；如圖乙所示，點(diǎn)電荷-q在相距為r的兩個(gè)固定點(diǎn)電荷+Q連線的中垂面上，做角速度為ω2的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，-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(zhuǎn)軸A和釘子B在右側(cè)墻壁上形成影子O和P，以O(shè)為原點(diǎn)在豎直方向上建立x坐標(biāo)系。t＝0時(shí)從圖示位置沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)圓盤，角速度為ω，則P做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為()A.x＝Rsin B.x＝RsinC.x＝2RsinD.x＝2Rsin6.如圖所示，在2022年北京冬奧會(huì)高山滑雪男子大回轉(zhuǎn)比賽中，中國(guó)選手張洋銘沿著雪道加速滑下，途徑a、b、c、d四個(gè)位置。若將此過(guò)程視為勻加速直線運(yùn)動(dòng)，張洋銘在ab、bc、cd三段位移內(nèi)速度增加量之比為1:2:1，a、b之間距離為L(zhǎng)1，c、d之間距離為L(zhǎng)3，則b、c之間距離L2為()A.8L1B.L3C.L1+L3D.（L1+L3）7.如今網(wǎng)上購(gòu)物非常流行，快遞公司把郵件送到家里，消費(fèi)者足不出戶就可以購(gòu)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(zhǎng)度為L(zhǎng)=10m，傾角為θ=30°，正以恒定速率v=5m/s順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)?，F(xiàn)將一質(zhì)量為m=1kg的郵件（可視為質(zhì)點(diǎn)）輕放在傳送帶底端A點(diǎn)，則郵件從A運(yùn)動(dòng)到B過(guò)程中，傳送帶對(duì)郵件的沖量大小為（已知郵件與傳送帶之間的動(dòng)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(zhì)點(diǎn)P的軌跡可看成質(zhì)點(diǎn)P相對(duì)圓心O作速率為v的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，同時(shí)圓心O向右相對(duì)地面以速率v作勻速運(yùn)動(dòng)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(qiáng)電場(chǎng)和水平方向（垂直紙面向里）大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，已知一質(zhì)量為m、電量大小為q的正離子在電場(chǎng)力和洛倫茲力共同作用下，從靜止開始自A點(diǎn)沿曲線AC運(yùn)動(dòng)（該曲線屬于圓滾線），到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零，C為運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)。不計(jì)重力，則（）A.該離子帶負(fù)電 B.A、B兩點(diǎn)位于同一高度C.該離子電勢(shì)能先增大后減小 D.到達(dá)C點(diǎn)時(shí)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(gè)二極管和阻值為R＝10Ω的負(fù)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(wú)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(diǎn)沿半圓ABC的直徑方向以某一速度水平射入電場(chǎng)，恰好經(jīng)過(guò)半圓的最低點(diǎn)B。粒子重力不計(jì)，下列分析正確的是()A.經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度方向沿半圓的半徑B.無(wú)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(chǎng)，仍會(huì)經(jīng)過(guò)B點(diǎn)二、非選擇題：包括實(shí)驗(yàn)題和計(jì)算題兩部分。第11、12題為實(shí)驗(yàn)題，總分16分。第13題至第15題為計(jì)算題，總分40分。11.如圖甲所示是一個(gè)研究向心力大小與哪些因素有關(guān)的DIS實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖，其中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓柱體的質(zhì)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(cè)定的是向心力的大小，光電傳感器測(cè)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(gè)圖像分別是在探究向心力F和圓柱體線速度大小v的關(guān)系時(shí)，保持圓柱體質(zhì)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(guān)系式____________________________．(2)為了研究F與r成反比的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)時(shí)除了保持圓柱體質(zhì)量不變外，還應(yīng)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(shí)驗(yàn)中圓柱體的質(zhì)量為12.多用電表是實(shí)驗(yàn)室必備儀器，某實(shí)驗(yàn)小組把一歐姆擋等效為一個(gè)直流電源，用一個(gè)滑動(dòng)變阻器和一個(gè)電壓表測(cè)量該多用電表內(nèi)電源電動(dòng)勢(shì)和歐姆“×1”擋內(nèi)部總電阻，他所采用的實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示。實(shí)驗(yàn)器材：待測(cè)多用電表(歐姆擋部分刻度損壞)；電壓表V：量程6V，內(nèi)阻約15kΩ；滑動(dòng)變阻器最大阻值50Ω；導(dǎo)線若干；根據(jù)以下操作步驟，回答有關(guān)問(wèn)題：(1)將待測(cè)多用電表調(diào)到歐姆“×1”擋，將表筆A、B短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，進(jìn)行歐姆擋調(diào)零。(2)調(diào)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(cè)量的示數(shù)，該示數(shù)為________Ω。(4)多次調(diào)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(biāo)、為橫坐標(biāo)作出如圖丙所示的圖像，根據(jù)圖像可得電源電動(dòng)勢(shì)E＝______V；歐姆“×1”擋內(nèi)部總電阻r＝________Ω。13.某高中每年要對(duì)在校學(xué)生組織一次健康體檢，如圖所示，是一種血壓計(jì)的氣路系統(tǒng)，血壓計(jì)未工作時(shí)，氣路系統(tǒng)內(nèi)部封閉一定質(zhì)量的空氣，其壓強(qiáng)為p0，體積為V0，血壓計(jì)工作時(shí)，氣泵工作，向氣路系統(tǒng)充入壓強(qiáng)為p0的空氣，氣路系統(tǒng)體積膨脹，當(dāng)氣路系統(tǒng)的壓強(qiáng)達(dá)到1.5p0時(shí)，氣路系統(tǒng)內(nèi)的空氣體積變?yōu)?.2V0，然后打開機(jī)械閥放出部分空氣后，氣路系統(tǒng)的壓強(qiáng)變?yōu)?.2p0時(shí)，氣路系統(tǒng)內(nèi)的空氣體積變?yōu)?.1V0，已知外界大氣壓強(qiáng)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(dāng)氣路系統(tǒng)的壓強(qiáng)達(dá)到1.5p0時(shí)，充入的外部空氣體積；（2）打開機(jī)械閥門放出的空氣質(zhì)量與氣路系統(tǒng)剩余的空氣質(zhì)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(zhǎng)的固定粗糙斜面MN在N點(diǎn)平滑相接，質(zhì)量為mB=0.04kg的小物塊B恰好靜止在斜面上，此時(shí)物塊B與N點(diǎn)的距離為0.25m。另一質(zhì)量為mA=0.2kg的小物塊A從與圓心等高處由靜止釋放，通過(guò)N點(diǎn)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(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，重力加速度g=10m/s2，兩物塊均可視為質(zhì)點(diǎn)，碰撞時(shí)間極短，sin370=0.6,cos370=0.8,求（1）物塊A運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí)對(duì)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(shí)間。15.如圖1所示某種風(fēng)力發(fā)電裝置，輕質(zhì)釹磁鐵固定在帶狀薄膜的末端，上下各固定一個(gè)完全相同的線圈，當(dāng)風(fēng)通過(guò)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(jiǎn)化原理圖，兩線圈與磁鐵共軸，以薄膜平衡位置為原點(diǎn)0建立豎直向上x軸，線圈與磁鐵相距均為x0，當(dāng)風(fēng)力作用時(shí)薄膜帶動(dòng)磁鐵在豎直方向上下振動(dòng)時(shí)，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(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小與該點(diǎn)到磁鐵中心距離x的關(guān)系如圖3所示，圖中、、為已知量，忽略線圈的長(zhǎng)度，線圈內(nèi)各處磁感應(yīng)強(qiáng)度的豎直分量近似等于線圈中心位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。負(fù)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(jì)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(yīng)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(yùn)動(dòng)到最大位移的過(guò)程中，求通過(guò)電阻R的電荷量；（3）圖3中磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨x的變化關(guān)系式為（其中k為未知常數(shù)），當(dāng)磁鐵以速率經(jīng)平衡位置向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，求此時(shí)負(fù)載電阻R的電功率。（結(jié)果用n、S、x0、、、R表示）——★參考答案★——1.〖答案〗C〖解析〗A選項(xiàng)中的方程所對(duì)應(yīng)的核反應(yīng)是輕核聚變反應(yīng)，反應(yīng)劇烈，至今可控聚變反應(yīng)還處于實(shí)驗(yàn)研究階段，所以不宜采用，故A錯(cuò)誤；B選項(xiàng)中的方程所對(duì)應(yīng)的核反應(yīng)是重核裂變反應(yīng)，雖然實(shí)現(xiàn)了人工控制，但因反應(yīng)劇烈，防護(hù)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(cuò)誤；C選項(xiàng)中的方程所對(duì)應(yīng)的核反應(yīng)是人工放射性同位素的衰變反應(yīng)，是小型核能電池主要采用的反應(yīng)方式，故C正確；D選項(xiàng)中的方程所對(duì)應(yīng)的核反應(yīng)是人工轉(zhuǎn)變核反應(yīng)，需要高能α粒子，在月球車上不易實(shí)現(xiàn)，故D錯(cuò)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(cuò)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(zhǎng)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(shí)驗(yàn)，b光中央亮條紋更窄，故C錯(cuò)誤；根據(jù)可知，從同種玻璃中射入空氣發(fā)生全反射時(shí)，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(zhuǎn)周期大于地球的公轉(zhuǎn)周期，根據(jù)G＝mr，可得T＝2π，可知火星的公轉(zhuǎn)半徑大于地球的公轉(zhuǎn)半徑，故C錯(cuò)誤；根據(jù)G＝m，可得v＝，結(jié)合C選項(xiàng)〖解析〗，可知火星公轉(zhuǎn)的線速度小于地球公轉(zhuǎn)的線速度，故A錯(cuò)誤；根據(jù)ω＝可知火星公轉(zhuǎn)的角速度小于地球公轉(zhuǎn)的角速度，故B錯(cuò)誤；根據(jù)G＝ma，可得a＝，可知火星公轉(zhuǎn)的加速度小于地球公轉(zhuǎn)的加速度，故D正確．4.〖答案〗A〖解析〗點(diǎn)電荷-q繞點(diǎn)電荷+Q做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由庫(kù)侖引力提供向心力，如圖甲所示，由牛頓第二定律得kQqr2=mω12r，點(diǎn)電荷-q在相距為r的兩個(gè)固定點(diǎn)電荷+Q連線的中垂面上，做角速度為ω2的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖乙所示，由庫(kù)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(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅為R，以向上為正方向，設(shè)P的振動(dòng)方程為x＝Rsin(ωt＋φ)，由圖可知，當(dāng)t＝0時(shí)，P的位移為R，代入振動(dòng)方程解得φ＝，則P做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為x＝Rsin，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤?！即鸢浮紺7.〖答案〗D8.〖答案〗BD9.〖答案〗AD〖解析〗交流電壓表、電流表測(cè)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?qū)щ娦?，輸入電壓通過(guò)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(cuò)誤；若將二極管短路，電壓表示數(shù)為U2＝100V≈141.1V，故C錯(cuò)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(zhuǎn)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，既有水平方向的速度，又有豎直向下的速度，故經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度方向向右下方，故A錯(cuò)誤；粒子受力方向和初速度方向垂直，粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，類平拋運(yùn)動(dòng)速度反向延長(zhǎng)線過(guò)水平位移的中點(diǎn)，若粒子沿著半徑方向離開半圓，則反向延長(zhǎng)線過(guò)圓心，所以一定從C點(diǎn)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(chǎng)強(qiáng)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(chǎng)，運(yùn)動(dòng)軌跡不變，則仍會(huì)經(jīng)過(guò)B點(diǎn)，故D正確。11.〖答案〗(1)F＝0.88v2(2)線速度大小