2024屆湖北省西南三校合作體高考物理五模試卷含解析

2024屆湖北省西南三校合作體高考物理五模試卷

注意事項：

1.答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。

2.答題時請按要求用筆。

3.請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。

4.作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。

5.保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。

一、單項選擇題；木題共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、如圖所示，兩條輕質(zhì)導(dǎo)線連接金屬棒PQ的兩端，金屬棒處于勻強減場內(nèi)且垂直于磁場。金屬棒的質(zhì)量〃?=0.2kg,

長度L=lm°使金屬棒中通以從。到尸的恒定電流/=2A,兩輕質(zhì)導(dǎo)線與豎直方向成30'角時，金屬棒恰好靜止。

則磁場的最小磁感應(yīng)強度（重力加速度g取lOm/sD（）

A.大小為0.25T,方向與輕質(zhì)導(dǎo)線平行向下

B.大小為0.5T,方向與輕質(zhì)導(dǎo)線平行向上

C.大小為0.5T,方向與輕質(zhì)導(dǎo)線平行向下

D.大小為0.25T,方向與輕質(zhì)導(dǎo)線平行向上

2、如圖，A代表一個靜止在地球赤道上的物體、B代表一顆繞地心做勻速圓周運動的近地衛(wèi)星，C代表一顆地球同步

軌道衛(wèi)星。比較A、B、C繞地心的運動，說法正確的是（）

A.運行速度最大的一定是BB.運行周期最長的一定是B

C.向心加速度最小的一定是CD.受到萬有引力最小的一定是A

3、如圖所示是某一單色光由空氣射入截面為等腰梯形的玻璃磚，或由該玻璃磚射入空氣時的光路圖，其中正確的是

（）（已知該玻璃磚對該單色光的折射率為1.5）

甲乙內(nèi)T

A.圖甲、圖丙B.圖甲、圖丁C.圖乙、圖丙D.圖乙、圖丁

4、如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖，它是分析同位素的一種儀器，其工作原理是帶電粒子（不計重力）經(jīng)同一電場加

速后，垂直進入同一勻強磁場做圓周運動，擋板D上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片4A2。若（）

A.只增大粒子的質(zhì)量，則粒子經(jīng)過狹縫P的速度變大

B.只增大加速電壓U,則粒子經(jīng)過狹縫P的速度變大

C.只增大粒子的比荷，則粒子在磁場中的軌道半徑變大

D.只增大磁感應(yīng)強度，則粒子在磁場中的軌道半徑變大

5、2019年諾貝爾物理學(xué)獎授予了三位天文學(xué)家，以表彰他們對于人類對宇宙演化方面的了解所作的貢獻。其中兩位

學(xué)者的貢獻是首次發(fā)現(xiàn)地外行星，其主要原理是恒星和其行星在引力作用下構(gòu)成一個“雙星系統(tǒng)”，恒星在周期性運動

時，可通過觀察其光譜的周期性變化知道其運動周期，從而證實其附近存在行星。若觀測到的某恒星運動周期為T,

并測得該恒星與行星的距離為L己知萬有引力常量為G,則由這些物理量可以求得（）

A.行星的質(zhì)量B.恒星的質(zhì)量

C.恒星與行星的質(zhì)量之和D.恒星與行星圓周運動的半徑之比

6、某空間區(qū)域有豎直方向的電場（圖甲中只畫出了一條電場線），一個質(zhì)量為加、電荷量為《的帶正電的小球，在電

場中從4點由靜止開始沿電場線豎直向下運動，不計一切阻力，運動過程中小球的機械能E與小球位移x關(guān)系的圖象

如圖乙所示，由此可以判斷（）

A.小球所處的電場為勻強電場，場強方向向下

B.小球所處的電場為非勻強電場，且場強不斷減小，場強方向向上

C.小球可能先做加速運動，后做勻速運動

D.小球一定做加速運動，且加速度不斷減小

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、下列說法正確的是（〉

A.當障礙物或孔的尺寸比波長大或差不多時，才能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象

B.不鳴笛的汽車向你駛來時聽到的頻率不等于喇叭發(fā)聲頻率是屬于聲波的干涉現(xiàn)象

C.頻率相同的兩列波相遇，波谷和波谷相遇處為振動加強點

D.增大單擺的擺長，單擺擺動的頻率將減小

E.彈簧振子的振幅越小，其振動頻率將保持不變

8、如圖所示，電路中《、&均為可變電阻，電源內(nèi)阻不能忽略，平行板電容器C的極板水平放置。閉合開關(guān)S,電

路達到穩(wěn)定時，帶電油滴懸浮在兩板之間靜止不動，如果僅滿足下列各選項中的條件，油滴仍可能靜止不動的是（）

A.增大凡的阻值，增大R2的阻值

B.增大R1的阻值，減小&的阻值

c.減小飛的阻值，增大R2的阻值

D.減小R1的阻值，減小R2的阻值

9、下列說法正確的是（）

A.水龜可以停在水面上是因為液體具有表面張力

B.功可以全部轉(zhuǎn)化為熱，但熱量不能全部轉(zhuǎn)化為功

C.當兩分子間距離大于平衡位置的間離時，分子間的距離越大，分子勢能越小

D.液晶顯示器是利用了液晶對光具有各向異性的特點

E.氣體分子無論在什么溫度下，其分子速率都呈現(xiàn)“中間多、兩頭少”的分布特點

10、如圖為一列簡諧橫波在U0時的波形圖，波源位于坐標原點，已知當U0.5s時x=4cm處的質(zhì)點第一次位于波谷,

下列說法正確的是（）

⑴用游標卡尺測量遮光條的寬度d,示數(shù)如圖乙，則4=cm；

⑵實驗時，滑塊從光電門1的右側(cè)某處由靜止釋放，測得滑塊經(jīng)過第一個光電門時遮光條遮光時間為A，=25ms,則

遮光條經(jīng)過光電門1時的速度v=m/s；（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）

⑶保持其它實驗條件不變，只調(diào)節(jié)光電門2的位置，滑塊每次都從同一位置由靜止釋放，記錄幾組x（單位為m）及

X

其對應(yīng)的，（單位為s）,作出二-7圖像如圖丙，圖像不過原點的原因是________,滑塊加速度的大小。=o

t

（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）

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）加圖所示.一內(nèi)壁光滑的長圓柱形容器，器壁絕熱、底面積為S且導(dǎo)熱性能良好.初始時開口向卜豎言

放置。容器內(nèi)有兩個質(zhì)量均為裝的絕熱活塞A和B。在A與B之間封有一定質(zhì)量溫度為方、高度為d的理想氣體

5g

甲，B與容器底面之間封有一定質(zhì)量的理想氣體乙，平衡時甲、乙兩部分氣體的體積均相等?，F(xiàn)讓容器緩慢倒過來開

口向下豎直放置，兩個活塞再次平衡，此時氣體甲的體積變?yōu)樵瓉淼?倍?；钊c器壁間密閉性能好，且無摩擦，外

界的溫度不變，大氣壓強為po,重力加速度取以求：

①容器開口向下放置時氣體甲的溫度；

②容器開口向下放置時氣體乙的體積。

14.（16分）如圖所示為兩個完全相同的半球形玻璃磚的截面，二二，二二半徑大小為凡其中二二為兩球心的連線，一細

光束沿平行于二二的方向由左側(cè)玻璃磚外表面的a點射入，已知a點到軸線二二的距離為？，光束由左側(cè)玻璃磚的d點

射出、然后從右側(cè)玻璃磚的c點射入，最后恰好在右側(cè)玻璃磚內(nèi)表面的f點發(fā)生全反射，忽略光束在各面的反射，已知兩玻

璃磚的折射率均為二二。求：

⑴光束在d點的折射角;

(ii)e點到軸線二二的距離。

15.(12分)一簡諧橫波以4m/s的波速沿水平繩向x軸正方向傳播.已知U0時的波形如圖所示，繩上兩質(zhì)點M、N

3

的平衡位置相距二波長.設(shè)向上為正，經(jīng)時間4(小于一個周期)，此時質(zhì)點M向下運動，其位移仍為0.02m.求

(i)該橫波的周期;

(ii)九時刻質(zhì)點N的位移.

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、B

【解析】

說明分析受力的側(cè)視圖(右視圖)如圖所示

磁場有最小值紇加，應(yīng)使棒平衡時的安培力有最小值膜min棒的重力大小、方向均不變，懸線拉力方向不變，由“力三

角形”的動態(tài)變化規(guī)律可知

國min="gsin30。

又有

聯(lián)合解得

_mgsin30

D-=------------=0.5T

M,N]L

由左手定則知磁場方向平行輕質(zhì)導(dǎo)線向上。故ACD錯誤，B正確。

故選Bo

2、A

【解析】

A.因AC的角速度相同，則由片（"可知，vc>v.\;對BC衛(wèi)星,由V=J------可知，VR>VCf可知MB>VC>VA>選項A

正確;

B.因AC周期相同；而對BC衛(wèi)星，根據(jù)7=可知，C的周期大于B,可知運行周期最長的是AC,選項B

錯誤；

C.因AC的角速度相同，則由。2r可知，ac>a.x；對BC衛(wèi)星，由上可知，QB>GC,可知aB>ac>GA,向心加

r-

速度最小的一定是A,選項C錯誤；

D.三個物體的質(zhì)量關(guān)系不確定，不能比較受到萬有引力的關(guān)系，選項D錯誤。

故選A。

3、C

【解析】

單色光由空氣射入玻璃磚時，折射角小于入射角。圖甲錯誤。圖乙正確；當該單色光由玻璃磚射入空氣時，發(fā)生全反

射的臨界角的正弦值

?「12

sinC=-=—

n3

因為

sin45°=—>-

23

所以臨界角Cv45。，圖丙、圖丁中該單色光由玻璃磚射入空氣時的入射角為47。，大于臨界角，會發(fā)生全反射，圖

丙正確，圖丁錯誤。

故選C。

4、B

【解析】

AB.粒子在電場中加速時，根據(jù)動能定理可得

—mv2=UqC）

2

即

所以粒子質(zhì)量增大，則粒子經(jīng)過狹縫P的速度變小，只增大加速電壓U,則粒子經(jīng)過狹縫P的速度變大，A錯誤B正

確；

CD.粒子在磁場中運動時有

v2_

qvB=m—②

r

聯(lián)立①②解得

B

所以只增大粒子的比荷（幺增大）或只增大磁感應(yīng)強度，半徑都減小，CD錯誤。

m

故選B。

5、C

【解析】

恒星與行星組成雙星，設(shè)恒星的質(zhì)量為行星的質(zhì)量為加。以恒星為研究對象，行星對它的引力提供了向心力，假

設(shè)恒星的軌道半徑為打，動力學(xué)方程為

GMm./21丫

——=M\——r

CIrJ1

得到行星的質(zhì)量

GT2

以行星為研究對象，恒星對它的引力提供了向心力，假設(shè)行星的軌道半徑為r2,動力學(xué)方程為

GMm(2萬

一--=m\一

1}IT4

得到恒星的質(zhì)量

4萬經(jīng)2G

M=

GT2

則有

4兀2c

M+m=

GT，

故ABD錯誤，C正確。

故選C。

6、B

【解析】

AB.由乙圖中機械能E與小球位移x關(guān)系可知，機械能減小，因為機械能減小，說明除重力之外的力對物體做負功,

可得電場力做負功，因此，電場力方向豎直向上，小球帶正電荷，所受電場力方向與場強方向一致，即場強方向豎直

向上，又根據(jù)E—x圖線斜率的絕對值越來越小，說明電場力越來越小，電場強度越來越小，故A錯誤，B正確；

C.帶正電小球所受合外力等于重力減去電場力，電場力不斷減小，則合外力不斷變大，加速度不斷變大，說明小球

做加速度越來越大的變加速運動，故CD錯誤。

故選Bo

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。分。

7、CDE

【解析】

當障礙物或孔的尺寸比光的波長小很多或相差不大時，光可以發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，A錯誤；不鳴笛的汽車向你駛來

時聽到的頻率不等于喇叭發(fā)聲頻率是屬于聲波的多普勒效應(yīng)，B錯誤；頻率相同的兩列波的波谷和波谷相遇處的質(zhì)點

振動是加強點，C正確；根據(jù)7=2?？芍敂[長增大時，單擺的周期增大，頻率減小，D正確；根據(jù)簡諧運動

的周期由振動系統(tǒng)本身決定，與振幅無關(guān)，頻率與周期的關(guān)系為了=",即頻率與振幅也無關(guān)，E正確；選CDE.

8、AD

【解析】

A.電路穩(wěn)定時，電容器的電壓等于可變電阻此的電壓，當增大品、及阻值時，可導(dǎo)致總電流減小，根據(jù)歐姆定律,

電阻小兩端電壓可能不變，則極板間電壓不變，電場強度不變，油滴受到的電場力不變，則油滴靜止不動，故A符

合題意；

B.電路穩(wěn)定時，當增大修的阻值，減小心的阻值，則根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電阻及兩端的電壓減小，極板

間電場強度減小，油滴受到的電場力減小，則油滴向下運動，故B不符合題意；

C.電路穩(wěn)定時，當減小拈的阻值，增大此的阻值，則根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電阻&兩端的電壓增大，極板

間電場強度增大，油滴受到的電場力增大，則油滴向上運動，故c不符合題意；

D.電路穩(wěn)定后，當減小品的阻值，減小&的阻值，可能導(dǎo)致總電流增大，根據(jù)歐姆定律，電阻R2兩端電壓可能不

變，則極板間電壓不變，電場強度不變，油滴受到的電場力不變，則油滴靜止不動，故D符合題意。

故選AD,

9、ADE

【解析】

A.水雖可以停在水面上是因為液體具有表面張力的緣故，故A符合題意；

B.功可以全部轉(zhuǎn)化為熱；而熱量也可以全部轉(zhuǎn)化為功，但要引起其他方面的變化，故B不符合題意；

C.當兩分子間距離大于平衡位置的間距用時，分子力表現(xiàn)為引力，分子間的距離增大，分子引力做負功，分子勢能

增加，故C不符合題意；

D.液晶顯示器是利用了液晶對光具有各向異性的特點，故D符合題意；

E.氣體分子無論在什么溫度下，根據(jù)統(tǒng)計規(guī)律知道氣體的分子速率都呈現(xiàn)“中間多、兩頭少”的分布特點，故E符合

題意。

故選ADEo

10、ADE

【解析】

A.由圖可得，U0時平衡位置為1.5cm質(zhì)點處于波谷，U0.53時，x=4cm處的質(zhì)點第一次位于波谷，則有

A.r4-1.5...

v=——=--------cm/s=5cm/s

t0.5

故A正確；

B.根據(jù)

丁42XX.

T=—=—s=0.4s

v5

那么頻率

/=-=2.5Hz

T

故B錯誤；

C.由波的傳播方向沿著x軸正方向，依據(jù)上下波法，則波源在U0時，運動速度沿y軸負方向，故C錯誤;

D.由圖可知，正好是波長的一個半，而周期為0.4s,因此此時波源振動已經(jīng)歷0.6s,故D正確;

E.當時，x=2.5cm質(zhì)點處于波峰，而波峰傳播x=10cm的質(zhì)點的時間為

10-2.5「

t---------s-1.5s

5

故E正確。

故選ADEo

【點睛】

此題是機械波的傳播問題，考查波長、波速及周期的關(guān)系，掌握由波的傳播方向來確定質(zhì)點的振動方向的方法：上下

波法、同側(cè)法等。

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、(1)3.33(2)0.32?0.36大于滑輪與軸承、細線間有摩擦，紙帶與打點計時器間有摩擦等(3)不需

要

【解析】

(1)已知打點周期r=o.O2s,根據(jù)逐差法可得木塊的加速度為：

國6-/3(8.20—3.50—3.50)x10~

=3.33m/s2.

9T29x0.022

(2)設(shè)木塊的質(zhì)量為根據(jù)牛頓第二定律有，，咫-/=(M+0.02)。，/=〃(M+0.02一機)g,聯(lián)立可解得加速

度為：a=a+由丙圖可知，當〃下0時，。=〃g=3.3m/s2＞則木塊與木板間動摩擦因數(shù)〃=0.34,

M+0.02

因滑輪與軸承、細線間有摩擦，紙帶與打點計時器間有摩擦，所以測量值大于真實值.

(3)實驗中沒有采用細線拉力等于重力，所以不需要滿足懸掛鉤碼總質(zhì)量遠小于木塊和槽中鉤碼總質(zhì)量.

12、0.750.3經(jīng)過光電門1時速度不為00.4

【解析】

(1)[1].主尺:0.7cm?游標尺：對齊的是5,所以讀數(shù)為；5x0.1mm=0.5mm=0.05cm,

故遮光條寬度為：d=0.7cm+0.05cm=0.75cm；

(2)[2].滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度可近似認為是滑塊經(jīng)過光電門的平均速度。

則滑塊經(jīng)過光電門時的速度為

d0.0075,”，

v=——=------m/s=().3in/s

a0.025

(3)[3][41.滑塊在兩光電門間做勻加速直線運動，由位移公式可得

變形可得

X1

7=%+/

由圖象可知，圖象與縱軸的交點表示經(jīng)過光電門1的速度，則圖象不過原點的原因是經(jīng)過光電門1的速度不為0；

圖象的斜率

k=-a=0.2

2

那么滑塊加速度的大小

?=2Ar=0.4m/s2o

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。

47

13、?TJi=—T0；②qdS

【解析】

①初始狀態(tài)下，對活塞A、B受力分析，均處于平衡狀態(tài)，得

mg+6s=%S

mg+%S=P乙S

倒置后