湖北省示范中學(xué)2024年高考物理三模試卷含解析

湖北省示范中學(xué)2024年高考物理三模試卷

注意事項(xiàng)

1.考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回.

2.答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用0.5亳米黑色墨水的簽字筆填寫(xiě)在試卷及答題卡的規(guī)定位置.

3.請(qǐng)認(rèn)真核對(duì)監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)與本人是否相符.

4.作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動(dòng)，請(qǐng)用橡皮擦干凈后，再選涂其他

答案.作答非選擇題，必須用05亳米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無(wú)效.

5.如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫(xiě)清楚，線條、符號(hào)等須加黑、加粗.

一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。

1、如圖所示，8、M、N分別為豎直光滑圓軌道的右端點(diǎn)，最低點(diǎn)和左端點(diǎn)，3點(diǎn)和圓心等高，N點(diǎn)和圓心。的連線

與豎直方向的夾角為。=60。?，F(xiàn)從8點(diǎn)的正上方某處A點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)小球，經(jīng)圓軌道飛出后以水平上的v通過(guò)

C點(diǎn),己知圓軌道半徑為K,y二廂,重力加速度為g,則一下結(jié)論正確的是

A.C、N的水平距離為AB.C、N的水平距離為2R

C.小球在M點(diǎn)對(duì)軌道的壓力為6mgD.小球在M點(diǎn)對(duì)軌道的壓力為4mg

2、下列說(shuō)法正確的是

A.加速度為正值，物體一定做加速直線運(yùn)動(dòng)

B.百米比賽時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的沖刺速度越大成績(jī)?cè)胶?/p>

C.做直線運(yùn)動(dòng)的物體，加速度為零時(shí)，速度不一定為零，速度為零時(shí)，加速度一定為零

D.相對(duì)于某參考系靜止的物體，對(duì)地速度不一定為零

3、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BDS)是中國(guó)自行研制的全球衛(wèi)星定位和導(dǎo)軌系統(tǒng)，預(yù)計(jì)2020年形成全球覆蓋能力。如圖所示是

北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中部分衛(wèi)星的軌道示意圖，己知a、從。三顆衛(wèi)星均做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑二二：二二〉二二，其中"

是地球同步衛(wèi)星，不考慮空氣阻力。則

B.a、b衛(wèi)星的加速度一定相等

C.c在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不可能經(jīng)過(guò)北京上空

D.b的周期等于地球自轉(zhuǎn)周期

4、圖示為兩質(zhì)點(diǎn)?、Q做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小。隨半徑『變化的圖線，其中表示質(zhì)點(diǎn)P的圖線是一條雙

曲線，表示質(zhì)點(diǎn)。的圖線是過(guò)原點(diǎn)的一條直線。由圖線可知，在半徑r逐漸增大的過(guò)程中（）

A.質(zhì)點(diǎn)P的線速度大小保持不變

B.質(zhì)點(diǎn)。的線速度大小保持不變

C.質(zhì)點(diǎn)P的角速度不斷增大

D.質(zhì)點(diǎn)。的角速度不斷增大

5、氫原子的能級(jí)圖如圖所示。用氫原子從〃=4能級(jí)躍遷到〃=1能級(jí)輻射的光照射逸出功為6.34eV的金屬伯，下列說(shuō)

法正確的是（）

nEW

------------------------0

4=485

3---------------------1.51

2-------------------3.4

1-----------------------13.6

A.產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為6.41eV

B.產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為12.75eV

C.氫原子從〃=2能級(jí)向能級(jí)躍遷時(shí)輻射的光不能使金屬粕發(fā)生光電效應(yīng)

D.氫原子從〃二6能級(jí)向〃=2能級(jí)躍遷時(shí)輻射的光也能使金屬柏發(fā)生光電效應(yīng)

6、如圖所示，一小物體沿光滑斜面做勻變速直線運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)久c、b三點(diǎn)。已知C為以的中點(diǎn)，小物體經(jīng)過(guò)以b兩

點(diǎn)的速度大小分別為匕=21m/s和％=3m/s,則小物體從。點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的時(shí)間與從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到8點(diǎn)的時(shí)間之比卜

%

可能為（）

b

11

A.—B.-C.5D.4

36

二、多項(xiàng)選擇題，木題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。

全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得。分。

7、如圖所示，單匝矩形閉合導(dǎo)線框全部處于水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框面積為S,電阻為R.線框繞與〃邊

重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度①?gòu)闹行悦骈_(kāi)始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框轉(zhuǎn)過(guò)二時(shí)的感應(yīng)電流為/,下列說(shuō)法正確的是（）

XXX!XX

a-----

xxxxx

B

XXXXX

b'-----'c

XXX!XX

A.線框中感應(yīng)電流的有效值為2/

?IR

B.線框轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中穿過(guò)線框的磁通量的最大值為——

CD

c.從中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)二的過(guò)程中，通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量為衛(wèi)

2CD

I）.線框轉(zhuǎn)一周的過(guò)程中，產(chǎn)生的熱量為空絲

CD

8、如圖所示為一列沿x軸正向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在Q0時(shí)刻的波形圖，經(jīng)過(guò)0.2s,M點(diǎn)第一次到達(dá)波谷，則下列判斷正

確的是

?/cm

A.質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)頻率/=2.5Hz

B.該波的傳播速度v=lm/s

C.M點(diǎn)的起振方向沿），軸負(fù)方向

D.0~ls內(nèi)質(zhì)點(diǎn)Q運(yùn)動(dòng)的路程為0.2m

E.0-1S內(nèi)質(zhì)點(diǎn)M運(yùn)動(dòng)的路程為0.08m

12.(12分)用如圖所示裝置可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，輕繩兩端系著質(zhì)量相等的物體A、B,物體B上放一金屬片3

鐵架臺(tái)上固定一金屬圓環(huán)，圓環(huán)處在物體B的正下方，金屬片C與圓環(huán)間的高度差為h,將A、B、C組成的系統(tǒng)由

靜止釋放.當(dāng)物體B穿過(guò)圓環(huán)時(shí)，金屬片C被擱置在圓環(huán)上，兩個(gè)固定在鐵架臺(tái)Pi、P2處的光電門(mén)，通過(guò)電子計(jì)時(shí)

器可測(cè)出物體B通過(guò)Pi、P2這段距離的時(shí)間.

不

(1)若測(cè)得Pl、P2之間的距離為d,物體B通過(guò)這段距離的時(shí)間為t,則物體B剛穿過(guò)圓環(huán)后的速度v=.

(2)若物體A、R的質(zhì)量均用M表示，金屬片C的質(zhì)量用m表示，重力加速度為g,該實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證了等式

成立，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.

⑶本實(shí)驗(yàn)中的測(cè)量?jī)x器除刻度尺、光電門(mén)、電子計(jì)時(shí)器外，還需要.

四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算

步驟。

13.(10分)平面直角坐標(biāo)系xOy中，第I象限存在垂直于平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，第DI象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)

電場(chǎng)，如圖所示.一帶負(fù)電的粒子從電場(chǎng)中的。點(diǎn)以速度w沿x軸正方向開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，Q點(diǎn)到y(tǒng)軸的距離為到x軸距離

的2倍.粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)。離開(kāi)電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)，最終從x軸上的P點(diǎn)射出磁場(chǎng)，0點(diǎn)到y(tǒng)軸距離與。點(diǎn)到y(tǒng)軸距離相

等.不計(jì)粒子重力，問(wèn)：

(1)粒子到達(dá)O點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向；

⑵電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小之比.

14.（16分）沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在九二0時(shí)的波形如圖所示，此時(shí)，波傳播到X2=2m處的質(zhì)點(diǎn)5,而平衡位

置為x=0.5m處的質(zhì)點(diǎn)A正好位于波谷位置，再經(jīng)0.2s,質(zhì)點(diǎn)4恰好第一次到達(dá)波峰。求：

⑴該波的波速；

⑵在Z2=0.9S時(shí)，平衡位置為x=5m處的質(zhì)點(diǎn)C的位移。

15.（12分）圖示為一光導(dǎo)纖維（可簡(jiǎn)化為一長(zhǎng)玻璃絲）的示意圖，玻璃絲長(zhǎng)為L(zhǎng),折射率為〃，A〃代表端面.已知光

在真空中的傳播速度為c.

（1）為使光線能從玻璃絲的AB端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣?，求光線在端面AB上的入射角應(yīng)滿足的條件;

⑵求光線從玻璃絲的AB端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣嫠璧淖铋L(zhǎng)時(shí)間.

參考答案

一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。

1、C

【解析】

AB.小球從N到。的過(guò)程可看作逆過(guò)來(lái)的平拋，則

vvcosa=v

vNsina=gi

XCN=Vt

解得：

vN=2v=2y/gR

xCN=CR

故A、B項(xiàng)錯(cuò)誤。

CD.小球從M到N的過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理可得：

1,1,

一/ng(R-Rcosa)=—mvN-—

對(duì)小球在M點(diǎn)時(shí)受力分析，由牛頓第二定律可得：

解得：

FNM=6mg

根據(jù)牛頓第三定律可得：小球在M點(diǎn)對(duì)軌道的壓力為故C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

故選C。

2、D

【解析】

A.加速度為正向，速度不一定是正向，不一定做加速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；

B.百米比賽時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的沖刺速度大成績(jī)不一定好，但平均速度越大，成績(jī)一定越好，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C.做直線運(yùn)動(dòng)的物體，加速度為零時(shí)，速度不?一定為零，速度為零時(shí)，加速度也不一一定A為零，選項(xiàng)C錯(cuò)誤

D.相對(duì)于參考系靜止的物體，其相對(duì)地面的速度不一?定為零，選項(xiàng)D正確。

3、D

【解析】因a、c的質(zhì)量關(guān)系不確定，則無(wú)法比較兩衛(wèi)星的向心力的大小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；a、b衛(wèi)星的半徑相同，則加

速度的大小一定相同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；c是一般的人造衛(wèi)星，可能會(huì)經(jīng)過(guò)北京的上空，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；a、b的半徑相同，

則周期相同，因a是地球的同步衛(wèi)星，則兩衛(wèi)星的周期都等于地球自轉(zhuǎn)的周期，選項(xiàng)D正確；故選D.

4、A

【解析】

A.由向心加速度c，=L可知若。與一成反比，即圖線是雙曲線，則線速度大小保持不變，選項(xiàng)A正確；

r

C.由角速度。=上，線速度不變，則戶的角速度與半徑成反比，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

r

BD.根據(jù)々=勿2"，若。與，?成正比，即圖線是過(guò)原點(diǎn)的直線，則角速度保持不變，即質(zhì)點(diǎn)。的角速度保持不變，而

線速度￡=。乙可見(jiàn)。的線速度與半徑成正比，選項(xiàng)BD錯(cuò)誤。

故選A。

5、A

【解析】

AB.從〃=4能級(jí)躍遷到〃=1能級(jí)輻射的光子能量為

13.6-0.85=12.75eV

產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為

Ek=hv-WQ=12.75-6.34=6.4leV

故A正確B錯(cuò)誤；

C.氫原子從〃=2能級(jí)向〃=1能級(jí)躍遷時(shí)輻射的光子能量為10.2eV,能使金屬伯發(fā)生光電效應(yīng)，故C錯(cuò)誤；

D.氫原子從〃=6能級(jí)向〃=2能級(jí)躍遷時(shí)輻射的光子能量小于逸出功，故不能發(fā)生光電效應(yīng)，故D錯(cuò)誤。

故選A。

6、A

【解析】

中點(diǎn)位移的瞬時(shí)速度大小

月'=15m/s

若小物體反向之前經(jīng)過(guò)c、b兩點(diǎn),則有

如一咤一匕.以一匕一J

Lbaa2;

若小物體反向之前經(jīng)過(guò)。點(diǎn)、反向之后經(jīng)過(guò)匕點(diǎn)，則有

鼠二匕一匕：一匕一匕二1.

1曲a。

綜合上述可知，選項(xiàng)A正確，BCD錯(cuò)誤；

故選A。

二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。

全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。

7、BC

【解析】

試題分析：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)8=3$/皿戊，電流，=￡=—沏線框轉(zhuǎn)過(guò)一時(shí)的

RR6

感應(yīng)電流為；=巫」，電流的有效值「=gS”,故A錯(cuò)誤；線框轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中穿過(guò)線框的磁通量的最大值為BS,

歌Q1R

又1=迎上，解得BS=0g,所以B正確；從中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)［的過(guò)程中，通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量為

也qs2

：^=—=—,故c正確；轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生的熱量。代入解得：。=八y故D錯(cuò)誤.

費(fèi)心1R-<i)0

考點(diǎn)：本題考查交流電

8、ACD

【解析】

BC.1=0時(shí)刻波傳播到Q點(diǎn)，Q點(diǎn)起振方向沿y軸負(fù)方向，在波傳播過(guò)程中各點(diǎn)的起振方向都相同，則M點(diǎn)的起振

方向也沿J軸負(fù)方向；經(jīng)過(guò)U0.2s,M點(diǎn)第一次到達(dá)波谷，可知波的傳播速度

△K0.02

v=m/s=O.lm/s

20.2

故B錯(cuò)誤，C正確;

A.由圖象可知，波長(zhǎng)2=0.04m,則波的周期，亦即P質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期

4_。04

T=7__67s=0.4s

頻率為周期的倒數(shù)，即2.5Hz,故A正確;

D.0?1s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)Q振動(dòng)了2.5個(gè)周期，運(yùn)動(dòng)的路程

1

s=----x8cm=20cm

0.4

故D正確；

E.波傳播到M點(diǎn)的時(shí)間

0.01

t\=------s=0.1s

0.1

則。?Is內(nèi)質(zhì)點(diǎn)M振動(dòng)了2.25個(gè)周期，運(yùn)動(dòng)的路程

-t1-01

―--4A=------x8cm=18cm=0.18m

T0.4

故E錯(cuò)誤。

故選ACD。

9、BC

【解析】

A.力棒所受的最大靜摩擦力

力=/=〃mgcos30=哥xO.lxlOx*N=0.15N

而

G)=mgsin30=0.1xl0x^N=0.5N

則b棒剛要開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受的安培力方向向下，大小為

%=加源+力一<=0.25N

此時(shí)。棒受到向上的安培力大小仍為廣安=0.25N,則〃棒的加速度大小為

G「f-F安0.5-0.15-0.251,、

a=------------=-------------=lm/s-

m().1

選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.，棒剛要開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)。棒

F后BIL

”且

2R

E=BLv

聯(lián)立解得

v=5m/s

選項(xiàng)B正確；

CD.足夠長(zhǎng)時(shí)間后，兩棒的速度差恒定，設(shè)為此時(shí)兩棒受的安培力均為

ZB2L2AV

F=---------

2R

此時(shí)對(duì)。棒

《二―

m

力棒

G}+F-f-mcg

m+fn

其中

aa

a=b

解得

a=-m/s

“13

A81.

Av=-m/s

13

此時(shí)導(dǎo)體棒。的速度不是恒定值，不等于7.0m/s,選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤；

故選BC.

10>ABC

【解析】

若P彈簧對(duì)小球向上的彈力等于小球的重力，此時(shí)。彈簧無(wú)彈力，小球受2個(gè)力平衡。若尸彈簧彈力為零，小球受重

力、支持力、彈簧。的拉力處于平衡，小球受3個(gè)力。若「彈簧彈力不為零，小球受重力、彈簧，的拉力、支持力、

彈簧。的拉力，小球受4個(gè)力平衡。由于斜面光滑，小球不受摩擦力，知小球不可能受5個(gè)力。故ABC正確，D錯(cuò)

誤。

故選ABCo

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。

11>30.018.03C繩張力的方向

【解析】

[1]根據(jù)題意，由于AO8G所以剛開(kāi)始分開(kāi)的時(shí)候，AC繩拉力為零，AC繩拉力等于鉤碼的重力，可知G=30.0N；

⑵由題紿圖象分析可以知道圖線H為繩AC拉力的圖象，則當(dāng)A3間距離為1.00m時(shí)，由圖線可以知道此時(shí)AC繩的

張力大小片=18N；

⑶實(shí)驗(yàn)中記錄A、3、C點(diǎn)位置的目的是記錄AC、3c繩張力的方向，從而便于畫(huà)出平行四邊形。

12、d/tmgh=g（2M邑）天平

【解析】

（1）由于A、B兩物體的質(zhì)量相等，當(dāng)物體B通過(guò)圓環(huán)，金屬片C被擱置在圓環(huán)上后，A、B系統(tǒng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故

物體B剛穿過(guò)圓環(huán)后的速度v=-.

t

⑵A、B、C系統(tǒng)由初態(tài)至金屬片C被擱置在賀環(huán)上的教程中，系統(tǒng)減少的重力勢(shì)能為系統(tǒng)增加的動(dòng)能

2I.若〃2的=3（2"+〃。仁），則可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.

AEA=+m）v=1（2AY+m）

⑶從表達(dá)式可得：本實(shí)驗(yàn)中的測(cè)量?jī)x器除刻度尺、光電門(mén)、電子計(jì)時(shí)器外，還需要天壬來(lái)測(cè)量物體及金屬片的質(zhì)量.

四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算

步驟。

13、（1）四%，與x軸正方向成45“角斜向上（2）/

【解析】

（1）粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖：

粒子在電場(chǎng)中由。到。做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)0點(diǎn)速度，與x方向夾角為。，。點(diǎn)到x軸的距離為L(zhǎng),到），軸的距離為

2L,粒子的加速度為。，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為。根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有：

x方向：2L=vQt

y方向：L=^