2024屆湖北省武漢市黃陂區(qū)漢口北高中高三下學(xué)期第四次考試物理試題

2024屆湖北省武漢市黃陂區(qū)漢口北高中高三下學(xué)期第四次考試物理試題注意事項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(jié)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、2019年8月，“法國哪吒”扎帕塔身背燃料包，腳踩由5個小型渦輪噴氣發(fā)動機驅(qū)動的“飛板”，僅用22分鐘就飛越了英吉利海峽35公里的海面。已知扎帕塔（及裝備）的總質(zhì)量為120kg，設(shè)發(fā)動機啟動后將氣流以6000m/s的恒定速度從噴口向下噴出，則當(dāng)扎帕塔（及裝備）懸浮在空中靜止時，發(fā)動機每秒噴出氣體的質(zhì)量為（不考虛噴氣對總質(zhì)量的影響，取g=10m/s2）（）A．0.02kg B．0.20kg C．0.50kg D．5.00kg2、2018年12月8日“嫦娥四號”發(fā)射升空，它是探月工程計劃中第四顆人造探月衛(wèi)星．已知萬有引力常量為G，月球的半徑為R，月球表面的重力加速度為g，嫦娥四號繞月球做圓周運動的軌道半徑為r，繞月周期為T．則下列說法中正確的是A．“嫦娥四號”繞月運行的速度大小為B．月球的第一宇宙速度大小為C．嫦娥四號繞行的向心加速度大于月球表面的重力加速度gD．月球的平均密度為ρ＝3、為了探測某星球，載著登陸艙的探測飛船在以該星球中心為圓心，半徑為r1的圓軌道上運動，周期為T1，總質(zhì)量為m1，環(huán)繞速度為v1。隨后登陸艙脫離飛船，變軌到離該星球更近的半徑為r2的圓軌道上運動環(huán)繞速度為v2，周期為T2，登陸艙的質(zhì)量為m2，引力常量為G，則（）A．該星球的質(zhì)量為B．該星球表面的重力加速度為C．D．4、下列說法正確的是（）A．核反應(yīng)前后質(zhì)量并不守恒B．愛因斯坦在研究光電效應(yīng)現(xiàn)象時提出了能量子假說C．用一束綠光照射某金屬，能產(chǎn)生光電效應(yīng)，現(xiàn)把這束綠光的強度減為原來的一半，則沒有光電子飛出D．在光電效應(yīng)現(xiàn)象中，光電子的最大初動能與入射光的頻率成正比5、如圖所示，一輕繩跨過固定在豎直桿下端的光滑定滑輪O，輕繩兩端點A、B分別連接質(zhì)量為m1和m2兩物體?，F(xiàn)用兩個方向相反的作用力緩慢拉動物體，兩個力方向與AB連線在同一直線上。當(dāng)∠AOB=時，∠OAB=，則兩物體的質(zhì)量比m1：m2為（）A．1：1 B．1：2 C．1： D．1：6、如圖所示為氫原子能級圖，下列說法正確的是（）A．氫原子由較高能級躍遷到較低能級時，電勢能減小，其核外電子的動能增大B．氫原子從n=2能級向n=1能級躍遷時輻射出的光子能量為17eVC．一群處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷時，輻射出的光子頻率最多有3種D．用能量為9eV和4.6eV的兩種光子同時照射大量的氫原子，有可能使處于基態(tài)的氫原子電離二、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，光滑水平面上兩虛線之間區(qū)域內(nèi)存在豎直方向的足夠大的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B。邊長為a的正方形導(dǎo)線框PQMN沿圖示速度方向進入磁場，當(dāng)對角線PM剛進入磁場時線框的速度大小為v，方向與磁場邊界成角，若線框的總電阻為R，則A．PM剛進入磁場時線框中的感應(yīng)電流為B．PM剛進入磁場時線框所受安培力大小為C．PM剛進入磁場時兩端的電壓為D．PM進入磁場后線框中的感應(yīng)電流將變小8、某物體以30m/s的初速度豎直上拋，不計空氣阻力，g取10m/s2．4s內(nèi)物體的（

）A．路程為50mB．位移大小為40m，方向向上C．速度改變量的大小為20m/s，方向向下D．平均速度大小為10m/s，方向向上9、在天文觀察中發(fā)現(xiàn)，一顆行星繞一顆恒星按固定軌道運行，軌道近似為圓周。若測得行星的繞行周期T，軌道半徑r，結(jié)合引力常量G，可以計算出的物理量有（）A．恒星的質(zhì)量 B．行星的質(zhì)量 C．行星運動的線速度 D．行星運動的加速度10、圖中虛線a、b、c、d、f代表勻強電場內(nèi)間距相等的一組等勢面，已知平面b上的電勢為2V．一電子經(jīng)過a時的動能為10eV，從a到d的過程中克服電場力所做的功為6eV．下列說法正確的是A．平面c上的電勢為零B．該電子可能到達不了平面fC．該電子經(jīng)過平面d時，其電勢能為4eVD．該電子經(jīng)過平面b時的速率是經(jīng)過d時的2倍三、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）利用如圖所示的電路既可以測量電壓表和電流表的內(nèi)阻，又可以測量電源電動勢和內(nèi)阻，所用到的實驗器材有：兩個相同的待測電源（內(nèi)阻r約為1Ω）電阻箱R1（最大阻值為999.9Ω）電阻箱R2（最大阻值為999.9Ω）電壓表V（內(nèi)阻未知）電流表A（內(nèi)阻未知）靈敏電流計G，兩個開關(guān)S1、S2主要實驗步驟如下：①按圖連接好電路，調(diào)節(jié)電阻箱R1和R2至最大，閉合開關(guān)S1和S2，再反復(fù)調(diào)節(jié)R1和R2，使電流計G的示數(shù)為0，讀出電流表A、電壓表V、電阻箱R1、電阻箱R2的示數(shù)分別為0.40A、12.0V、30.6Ω、28.2Ω；②反復(fù)調(diào)節(jié)電阻箱R1和R2（與①中的電阻值不同），使電流計G的示數(shù)為0，讀出電流表A、電壓表V的示數(shù)分別為0.60A、11.7V?；卮鹣铝袉栴}：(1)步驟①中，電流計G的示數(shù)為0時，電路中A和B兩點的電勢差UAB=______V；A和C兩點的電勢差UAC=______V；A和D兩點的電勢差UAD=______V；(2)利用步驟①中的測量數(shù)據(jù)可以求得電壓表的內(nèi)阻為_______Ω，電流表的內(nèi)阻為______Ω；(3)結(jié)合步驟①步驟②的測量數(shù)據(jù)，電源電動勢E為___________V，內(nèi)阻為________Ω。12．（12分）在做“用單擺測定重力加速度”的實驗過程中：(1)小李同學(xué)用游標(biāo)卡尺測得擺球的直徑如圖所示，則擺球直徑d＝________cm。(2)小張同學(xué)實驗時卻不小心忘記測量小球的半徑，但測量了兩次擺線長和周期，第一次測得懸線長為L1，對應(yīng)振動周期為T1；第二次測得懸線長為L2，對應(yīng)單擺的振動周期為T2，根據(jù)以上測量數(shù)據(jù)也可導(dǎo)出重力加速度的表達式為_________________。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）如圖所示，兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌ab、cd與水平面成θ＝固定，導(dǎo)軌間距離為L＝1m，電阻不計，一個阻值為R＝0.3Ω的定值電阻接在兩金屬導(dǎo)軌的上端。在導(dǎo)軌平面上邊長為L的正方形區(qū)域內(nèi)，有垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B＝1T。兩根完全相同金屬桿M和N用長度為l＝0.5m的輕質(zhì)絕緣硬桿相連，在磁場上方某位置垂直于導(dǎo)軌放置且與導(dǎo)軌良好接觸，金屬桿長度均為L、質(zhì)量均為m＝0.5kg、電阻均為r＝0.6Ω，將兩桿由靜止釋放，當(dāng)桿M進入磁場后，兩桿恰好勻速下滑，取g＝10m/s2。求：(1)桿M進入磁場時桿的速度；(2)桿N進入磁場時桿的加速度大?。?3)桿M出磁場時，桿已勻速運動，求此時電阻R上已經(jīng)產(chǎn)生的熱量。14．（16分）1916年，Tolman和Stewart發(fā)表論文指出，一個繞在圓柱上的閉合金屬線圈當(dāng)該圓柱以一定的角速度繞軸旋轉(zhuǎn)時，線圈中會有電流通過，這種效應(yīng)稱為Stewart-Tolman效應(yīng)。設(shè)有許多匝線圈，每匝線圈的半徑為r，每匝線圈均用電阻為R的細金屬導(dǎo)線繞成，線圈均勻地繞在一個很長的玻璃圓柱上，圓柱的內(nèi)部為真空每匝線圈的位置用黏膠固定在圓柱上，單位長度的線圈匝數(shù)為n，包含每匝線圈的平面與圓柱的軸垂直。從某一時刻開始，圓柱以角加速度β繞其軸旋轉(zhuǎn)。經(jīng)過足夠長時間后：請計算每匝線圈中的電流強度。15．（12分）如圖所示，一列簡諧橫波沿軸正方向以的速度傳播，當(dāng)波傳播到坐標(biāo)原點時開始計時，點處質(zhì)點的振動方程為，軸上的點橫坐標(biāo)，求：(1)點處的質(zhì)點第二次到達波谷的時刻；(2)當(dāng)點處的質(zhì)點運動的路程為1m時，點處的質(zhì)點運動的路程。

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【解題分析】

設(shè)扎帕塔（及裝備）對氣體的平均作用力為，根據(jù)牛頓第三定律可知，氣體對扎帕塔（及裝備）的作用力的大小也等于，對扎帕塔（及裝備），則設(shè)時間內(nèi)噴出的氣體的質(zhì)量，則對氣體由動量定理得解得代入數(shù)據(jù)解得發(fā)動機每秒噴出氣體的質(zhì)量為0.2kg，故B正確，ACD錯誤。故選B。2、D【解題分析】

根據(jù)月球表面萬有引力等于重力可求月球質(zhì)量，進而可求月球的平均密度．根據(jù)月球?qū)Α版隙鹚奶枴钡娜f有引力提供向心力可求“嫦娥四號”的繞行速度．根據(jù)重力提供向心力，可求月球的第一宇宙速度．【題目詳解】A.根據(jù)萬有引力提供向心力，得，又因為月球表面的物體受到的重力等于萬有引力，得GM=gR2，所以v=．故A錯誤；B.月球的第一宇宙速度為近月衛(wèi)星的運行速度，所以重力提供向心力mg=，得v=.故B錯誤；C.根據(jù)萬有引力提供向心力，嫦娥四號繞行的向心加速度，月球表面的重力加速度g=．嫦娥四號繞行的向心加速度小于月球表面的重力加速度．故C錯誤；D.根據(jù)萬有引力提供向心力，，得月球的質(zhì)量M=，所以月球的密度ρ=M/V=．故D正確；故選D3、D【解題分析】

由和A．該星球的質(zhì)量為選項A錯誤；B．由星球的半徑R未知，不能求解其表面的重力加速度，選項B錯誤；C．由表達式可知選項C錯誤；D．由表達式可知選項D正確。故選D。4、A【解題分析】

A．由于存在質(zhì)量虧損，所以核反應(yīng)前后質(zhì)量并不守恒，A正確；B．普朗克在研究黑體輻射問題時提出了能量子假說，B錯誤；C．用一束綠光照射某金屬，現(xiàn)把這束綠光的強度減為原來的一半，因為頻率不變，所以仍能發(fā)生光電效應(yīng)有光電子飛出，C錯誤；D．在光電效應(yīng)現(xiàn)象中，根據(jù)光電效應(yīng)方程可知光電子的最大初動能隨入射光頻率的增大而增大，但非成正比關(guān)系，D錯誤。故選A。5、D【解題分析】

由相似相角形法可得由于輕繩上拉力相同，由幾何關(guān)系得聯(lián)立得故選D。6、A【解題分析】

A．當(dāng)氫原子由較高能級躍遷到較低能級時，軌道半徑變小，其核外電子的動能將增大，又此過程中電場力做正功，其電勢能減小，A項正確；B．處于n=2能級的氫原子躍遷到基態(tài)時，輻射出的光子的能量為（-4eV）-（-13.6eV)=10.2eV，B項錯誤；C．根據(jù)C=6可知，一群處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷時，輻射出的光子頻率最多有6種，C項錯誤；D．處于基態(tài)的氫原子要發(fā)生電離，吸收的光子能量必須大于等于13.6eV，D項錯誤。故選A。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、AD【解題分析】

A.

PM剛進入磁場時有效的切割長度等于a，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=Bav，感應(yīng)電流為，故A正確；B.NM邊所受的安培力大小為F1=BIa=，方向垂直NM向下。PN邊所受的安培力大小為F2=BIa=，方向垂直PN向下，線框所受安培力大小，故B錯誤；C.

PM兩端的電壓為，故C錯誤；D.PM剛進入磁場后，有效的切割長度逐漸減小，感應(yīng)電動勢逐漸減小，感應(yīng)電流將減小，故D正確。故選：AD。8、ABD【解題分析】

由v=gt可得物體的速度減為零需要的時間t=v0g=3010s=3s，故4s時物體正在下落；路程應(yīng)等于向上的高度與下落1s內(nèi)下落的高度之和，由v2=2gh可得，h=v22g=45m，后1s下落的高度h'=12gt′【題目點撥】豎直上拋運動中一定要靈活應(yīng)用公式，如位移可直接利用位移公式求解；另外要正確理解公式，如平均速度一定要用位移除以時間；速度變化量可以用△v=at求得．9、ACD【解題分析】

A．設(shè)恒星質(zhì)量為M，根據(jù)得行星繞行有解得所以可以求出恒星的質(zhì)量，A正確；B．行星繞恒星的圓周運動計算中，不能求出行星質(zhì)量，只能求出中心天體的質(zhì)量。所以B錯誤；C．綜合圓周運動規(guī)律，行星繞行速度有所以可以求出行星運動的線速度，C正確；D．由得行星運動的加速度所以可以求出行星運動的加速度，D正確。故選ACD。10、AB【解題分析】A、虛線a、b、c、d、f代表勻強電場內(nèi)間距相等的一組等勢面，一電子經(jīng)過a時的動能為10eV，從a到d的過程中克服電場力所做的功為6eV，動能減小了6eV，電勢能增加了6eV，因此等勢面間的電勢差為2V，因平面b上的電勢為2V，由于電子的電勢能增加，等勢面由a到f是降低的，因此平面c上的電勢為零，故A正確．B、由上分析可知，當(dāng)電子由a向f方向運動，則電子到達平面f的動能為2eV，由于題目中沒有說明電子如何運動，因此也可能電子在勻強電場中做拋體運動，則可能不會到達平面f，故B正確．C、在平面b上電勢為2V，則電子的電勢能為-2eV，動能為8eV，電勢能與動能之和為6eV，當(dāng)電子經(jīng)過平面d時，動能為4eV，其電勢能為2eV，故C錯誤．D、電子經(jīng)過平面b時的動能是平面d的動能2倍，電子經(jīng)過平面b時的速率是經(jīng)過d時的倍，故D錯誤．故選AB．【題目點撥】考查電場力做功與電勢能變化的關(guān)系，掌握電勢能與動能之和不變，理解電勢為零處的電勢能為零是解題的關(guān)鍵．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、012.0V-12.0V1530Ω1.8Ω12.6V1.50【解題分析】

(1)[1][2][3]．步驟①中，電流計G的示數(shù)為0時，電路中AB兩點電勢相等，即A和B兩點的電勢差UAB=0V；A和C兩點的電勢差等于電壓表的示數(shù)，即UAC=12V；A和D兩點的電勢差UAD==-12V；(2)[4][5]．利用步驟①中的測量數(shù)據(jù)可以求得電壓表的內(nèi)阻為電流表的內(nèi)阻為(3)[6][7]．由閉合電路歐姆定律可得2E=2UAC+I?2r即2E=24+0.8r同理即2E=2×11.7+0.6?2r解得E=12.6Vr=1.50Ω12、2.030【解題分析】

(1)[1]游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為20mm，游標(biāo)尺讀數(shù)為0.05×6mm＝0.30mm，則擺球的直徑d＝20.30mm＝2.030cm(2)[2]設(shè)小球的半徑為r，根據(jù)單擺的周期公式得T1＝2πT2＝2π聯(lián)立方程組解得四、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