湖北省武漢市漢陽一中2024屆高三下-第四次模擬考試物理試題試卷

湖北省武漢市漢陽一中2024屆高三下-第四次模擬考試物理試題試卷注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場號(hào)和座位序號(hào)。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(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、反射式速調(diào)管是常用的微波器件之一，它利用電子團(tuán)在電場中的振蕩來產(chǎn)生微波，其振蕩原理與下述過程類似，已知靜電場的方向平行于x軸，其電勢q隨x的分布如圖所示，一質(zhì)量m＝1.0×10﹣20kg，帶電荷量大小為q＝1.0×10﹣9C的帶負(fù)電的粒子從（1，0）點(diǎn)由靜止開始，僅在電場力作用下在x軸上往返運(yùn)動(dòng)。忽略粒子的重力等因素，則（）A．x軸左側(cè)的電場強(qiáng)度方向與x軸正方向同向B．x軸左側(cè)電場強(qiáng)度E1和右側(cè)電場強(qiáng)度E2的大小之比E1：E2＝2：1C．該粒子運(yùn)動(dòng)的周期T＝1.5×10﹣8sD．該粒子運(yùn)動(dòng)的最大動(dòng)能Ekm＝2×10﹣8J2、據(jù)悉我國計(jì)劃于2022年左右建成天宮空間站，它離地面高度為400~450km的軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑大約為地球同步衛(wèi)星軌道半徑的六分之一，則下列說法正確的是（）A．空間站運(yùn)行的加速度等于地球同步衛(wèi)星運(yùn)行的加速度的6倍B．空間站運(yùn)行的速度約等于地球同步衛(wèi)星運(yùn)行速度的倍C．空間站運(yùn)行的周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期D．空間站運(yùn)行的角速度小于地球自轉(zhuǎn)的角速度3、質(zhì)量為1kg的物塊M水平向右滑上逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的傳送帶如圖甲所示，物塊的v－t圖像如圖乙所示。在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，以下說法不正確的是（g=10m/s2）（）A．物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2B．整個(gè)過程中物塊在傳送帶上留下的劃痕長度為9mC．物塊與傳送帶的相對位移大小為3m，相對路程為9mD．運(yùn)動(dòng)過程中摩擦生熱為18J4、氫原子的能級(jí)圖如圖所示，已知可見光的光子能量范圍是。則大量氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)可產(chǎn)生不同能量的可見光光子的種類有（）A．1種 B．2種 C．3種 D．4種5、如圖所示的甲、乙兩圖中，M為自耦變壓器，R是滑動(dòng)變阻器，P1、P2分別足它們的滑動(dòng)鍵，將它們的輸入端a、b、c、d分別接到相同的正弦交流電源上，在它們的輸出端e、f和g、h上各接一個(gè)燈泡L1和L2，兩燈泡均發(fā)光。現(xiàn)將它們的滑動(dòng)鍵P均向下滑動(dòng)一小段距離，若在此過程中，燈泡不至于燒壞，則（）A．L1、L2均變亮B．L1變亮，L2變暗C．L1變暗，L2變亮D．L1、L2均變暗6、某電梯的最大速度為2m/s，最大加速度為0.5m/s2。該電梯由一樓從靜止開始，到達(dá)24m處的某樓層并靜止.所用的最短時(shí)間是（）A．12s B．16sC．18s D．24s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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，虛線、、是電場中的三個(gè)等勢面，相鄰等勢面間的電勢差相等，即，實(shí)線為一帶正電的質(zhì)點(diǎn)僅在電場力作用下運(yùn)動(dòng)的軌跡，是軌跡上的兩點(diǎn)。下列說法中正確的是（）A．等勢面的電勢一定比等勢面的電勢低B．質(zhì)點(diǎn)通過點(diǎn)時(shí)的電勢能比通過點(diǎn)時(shí)的電勢能小C．質(zhì)點(diǎn)通過點(diǎn)時(shí)的加速度比通過點(diǎn)時(shí)的加速度大D．質(zhì)點(diǎn)一定是從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)8、如圖，MN和PQ是電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌，其間距為L，導(dǎo)軌彎曲部分光滑，平直部分粗糙，固定在水平面上，右端接一個(gè)阻值為R的定值電阻，平直部分導(dǎo)軌左邊區(qū)域有寬度為d、方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場，質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬棒從高為h處由靜止釋放，到達(dá)磁場右邊界處恰好停止．己知金屬棒與平直部分導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，金屬棒與導(dǎo)軌間接觸良好，則金屬棒穿過磁場區(qū)域的過程中（）（重力加速度為g）A．金屬棒克服安培力做的功等于金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱B．金屬棒克服安培力做的功為mghC．金屬棒產(chǎn)生的電熱為D．金屬棒運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為9、如圖所示,實(shí)線為一列簡諧橫波在某時(shí)刻的波形圖，虛線為該時(shí)刻之后7s的波形圖,已知該波的周期為4s,則下列判斷中正確的是（）A．這列波沿x軸正方向傳播B．這列波的振幅為4cmC．這列波的波速為2m/sD．該時(shí)刻x=2m處的質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)E.該時(shí)刻x=3m處質(zhì)點(diǎn)的加速度最大10、如圖所示，在某行星表面上有一傾斜的勻質(zhì)圓盤，盤面與水平面的夾角為30°，圓盤繞垂直于盤面的固定對稱軸以恒定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，盤面上離轉(zhuǎn)軸距離L處有一小物體與圓盤保持相對靜止，當(dāng)圓盤的角速度為ω時(shí)，小物塊剛要滑動(dòng)．物體與盤面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)，該星球的半徑為R，引力常量為G，下列說法正確的是A．這個(gè)行星的質(zhì)量B．這個(gè)行星的第一宇宙速度C．這個(gè)行星的同步衛(wèi)星的周期是D．離行星表面距離為R的地方的重力加速度為三、實(shí)驗(yàn)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）某實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)室做“驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律”實(shí)驗(yàn)：（1）在物體所受合外力不變時(shí)，改變物體的質(zhì)量，得到數(shù)據(jù)并作出圖象如圖甲所示.由圖象，你得出的結(jié)論為____________（2）物體受到的合力大約為______（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（3）保持小車的質(zhì)量不變，改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測量.在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上畫出a-F關(guān)系的點(diǎn)跡如圖乙所示.經(jīng)過分析，發(fā)現(xiàn)這些點(diǎn)跡存在一些問題，產(chǎn)生這些問題的主要原因可能是______A．軌道與水平方向夾角太大B．軌道保持了水平狀態(tài)，沒有平衡摩擦力C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大，造成上部點(diǎn)跡有向下彎曲趨勢D．所用小車的質(zhì)量太大，造成上部點(diǎn)跡有向下彎曲趨勢12．（12分）為測定木塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)木塊位于水平桌面上的O點(diǎn)時(shí)，重物B剛好接觸地面，不考慮B反彈對系統(tǒng)的影響。將A拉到P點(diǎn)，待B穩(wěn)定后，A由靜止釋放，最終滑到Q點(diǎn)。測出PO、OQ的長度分別為h、s。（1）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，發(fā)現(xiàn)A釋放后會(huì)撞到滑輪，為了解決這個(gè)問題，可以適當(dāng)________（“增大”或“減小”）重物的質(zhì)量。（2）滑塊A在PO段和OQ段運(yùn)動(dòng)的加速度大小比值為__________。（3）實(shí)驗(yàn)得A、B的質(zhì)量分別為m、M，可得滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ的表達(dá)式為_______（用m、M、h、s表示）。四、計(jì)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）圖示為某一柱狀透明體的截面圖，半徑為R的圓弧面AB與透明體的側(cè)面AD、BD分別相切于A、B兩點(diǎn)，P點(diǎn)在AD上且AP＝R?，F(xiàn)有一細(xì)束單色光從P點(diǎn)垂直AD面射入透明體，射到圓弧面AB時(shí)恰好發(fā)生全反射，第一次從F點(diǎn)射出透明體。已知光在真空中的速度大小為c。求：(1)透明體的折射率n以及從F點(diǎn)射出透明體時(shí)的折射角r的正弦值；(2)單色光從P點(diǎn)射入到從F點(diǎn)射出透明體所用的時(shí)間t。14．（16分）如圖所示，一根內(nèi)壁光滑的直角三角形玻璃管處于豎直平面內(nèi)，，讓兩個(gè)小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）分別從頂點(diǎn)A由靜止開始出發(fā)，一小球沿AC滑下，到達(dá)C所用的時(shí)間為t1，另一小球自由下落經(jīng)B到達(dá)C，所用的時(shí)間為t2，在轉(zhuǎn)彎的B處有個(gè)極小的光滑圓弧，可確保小球轉(zhuǎn)彎時(shí)無機(jī)械能損失，且轉(zhuǎn)彎時(shí)間可以忽略不計(jì)，sin37o=0.6，求：的值。15．（12分）如圖所示，半徑均為的光滑圓弧軌道與在點(diǎn)平滑連接，固定在豎直面內(nèi)，端與固定水平直桿平滑連接，兩段圓弧所對的圓心角均為60°，一個(gè)質(zhì)量為的圓環(huán)套在直桿上，靜止在點(diǎn)，間的距離為，圓環(huán)與水平直桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)，現(xiàn)給圓環(huán)施加一個(gè)水平向右的恒定拉力，使圓環(huán)向右運(yùn)動(dòng)，圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)撤去拉力，結(jié)果圓環(huán)到達(dá)點(diǎn)時(shí)與圓弧軌道間的作用力恰好為零，重力加速度，求：(1)拉力的大?。?2)若不給圓環(huán)施加拉力，而是在點(diǎn)給圓環(huán)一個(gè)初速度，結(jié)果圓環(huán)從點(diǎn)滑出后，下落高度時(shí)的位置離點(diǎn)距離也為，初速度應(yīng)是多大。

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、D【解題分析】

A．沿著電場線方向電勢降落，可知x軸左側(cè)場強(qiáng)方向沿x軸負(fù)方向，x軸右側(cè)場強(qiáng)方向沿x軸正方向，故A錯(cuò)誤；：B．根據(jù)U＝Ed可知：左側(cè)電場強(qiáng)度為：E1＝V/m＝2.0×103V/m；右側(cè)電場強(qiáng)度為：E2＝V/m＝4.0×103V/m；所以x軸左側(cè)電場強(qiáng)度和右側(cè)電場強(qiáng)度的大小之比E1：E2＝1：2，故B錯(cuò)誤；C．設(shè)粒子在原點(diǎn)左右兩側(cè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為t1、t2，在原點(diǎn)時(shí)的速度為vm，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有：vm＝t1同理可知：vm＝t2；Ekm＝mvm2；而周期：T＝2（t1+t2）；聯(lián)立以上各式并代入相關(guān)數(shù)據(jù)可得：T＝3.0×10﹣8s；故C錯(cuò)誤。D．該粒子運(yùn)動(dòng)過程中電勢能的最大值為：EPm＝qφm＝﹣2×10﹣8J，由能量守恒得當(dāng)電勢能為零時(shí)動(dòng)能最大，最大動(dòng)能為Ekm＝2×10﹣8J，故D正確；2、B【解題分析】

ABC．設(shè)空間站運(yùn)行的半徑為R1，地球同步衛(wèi)星半徑為R2，由得加速度為線速度為周期為由于半徑之比則有加速度之比為a1:a2=36:1線速度之比為v1:v2=:1周期之比為T1:T2=1:6故AC錯(cuò)誤，B正確；D．由于地球自轉(zhuǎn)的角速度等于地球同步衛(wèi)星的角速度，故可以得到空間站運(yùn)行的角速度大于地球自轉(zhuǎn)的角速度，故D錯(cuò)誤。故選B。3、C【解題分析】

A．由圖知，物塊運(yùn)動(dòng)的加速度大小為根據(jù)牛頓第二定律得可得故A正確；B．由圖知，傳送帶的速度為在0-3s內(nèi)，傳送帶的位移方向向左；根據(jù)圖象的“面積”表示位移，可得0-3s內(nèi)，物塊運(yùn)動(dòng)的位移大小為方向向右，則整個(gè)過程中物塊在傳送帶上留下的劃痕長度為故B正確；C．0-3s內(nèi)，由于物塊相對于傳送帶來說一直向右運(yùn)動(dòng)，所以物塊與傳送帶的相對位移大小和相對路程都為9m，故C錯(cuò)誤；D．運(yùn)動(dòng)過程中摩擦生熱為故D正確；不正確的故選C。4、D【解題分析】

大量氫原子從高能級(jí)向能級(jí)躍遷時(shí)，輻射的光子能量都大于，不在范圍之內(nèi)，發(fā)出的光都是不可見光；大量氫原子從高能級(jí)向能級(jí)躍遷時(shí)，輻射的光子能量都小于，不在范圍之內(nèi)，發(fā)出的光都是不可見光；能級(jí)向能級(jí)躍遷時(shí)，輻射的光子能量為，屬于可見光；能級(jí)向能級(jí)躍遷時(shí)，輻射的光子能量為，屬于可見光；能級(jí)向能級(jí)躍遷時(shí)，輻射的光子能量為，屬于可見光；能級(jí)向能級(jí)躍遷時(shí)，輻射的光子能量為，屬于可見光；能級(jí)向能級(jí)躍遷時(shí)，輻射的光子能量為，屬于不可見光；可知只有4種可見光，故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。5、B【解題分析】

甲圖向下滑動(dòng)時(shí)匝數(shù)比變小，副線圈的電壓增大，所以L1一定變亮，乙圖向下滑動(dòng)時(shí)，L2支路電阻增大，回路中電流減小，所以L2一定變暗，故B正確ACD錯(cuò)誤。故選B。6、B【解題分析】

電梯加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為加速運(yùn)動(dòng)的位移根據(jù)對稱性，減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間也為4s，位移也為4m，勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間為故電梯運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為t=4s+4s+8s=16sB正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AB【解題分析】

A．電場線與等勢面垂直，而根據(jù)軌跡彎曲的方向和質(zhì)點(diǎn)帶正電可知，電場線指向下方，沿電場線方向電勢降低，故等勢面的電勢最高，故A正確；B．不妨設(shè)質(zhì)點(diǎn)從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)，則此過程中電場力做負(fù)功，電勢能增大，故B正確；C．等差等勢面處密，處電場強(qiáng)度大，則質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過處時(shí)受到的電場力大，加速度大，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)題意無法判定質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向，D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選：AB。8、CD【解題分析】

根據(jù)功能關(guān)系知，金屬棒克服安培力做的功等于金屬棒以及電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱之和，故A錯(cuò)誤．設(shè)金屬棒克服安培力所做的功為W．對整個(gè)過程，由動(dòng)能定理得mgh-μmgd-W=0，得W=mg（h-μd），故B錯(cuò)誤．電路中產(chǎn)生的總的焦耳熱Q=W=mg（h-μd），則屬棒產(chǎn)生的電熱為mg（h-μd），故C正確．金屬棒在下滑過程中，其機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得：mgh=mv02，得．金屬棒經(jīng)過磁場通過某界面的電量為；根據(jù)動(dòng)量定理：，其中，解得，選項(xiàng)D正確；故選CD.9、BDE【解題分析】

A．該波的周期為4s，因?yàn)?，故波沿x軸負(fù)方向傳播，A錯(cuò)誤；B．波的振幅為4cm，B正確；C．波速C錯(cuò)誤：D．波沿x軸負(fù)方向傳播，處的質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置向下運(yùn)動(dòng)，D正確；E．該時(shí)刻處的質(zhì)點(diǎn)在波谷位置，離開平衡位置的距離最大，加速度最大，E正確。故選BDE。10、BD【解題分析】

當(dāng)物體轉(zhuǎn)到圓盤的最低點(diǎn)，由重力沿斜面向下的分力和最大靜摩擦力的合力提供向心力時(shí)，角速度最大，由牛頓第二定律求出重力加速度，然后結(jié)合萬有引力提供向心力即可求出．【題目詳解】物體在圓盤上受到重力、圓盤的支持力和摩擦力，合力提供向心加速度；可知當(dāng)物體轉(zhuǎn)到圓盤的最低點(diǎn)，所受的靜摩擦力沿斜面向上達(dá)到最大時(shí)，角速度最大，由牛頓第二定律得：μmgcos30°-mgsin30°=mω2L，所以:.A．繞該行星表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的萬有引力即為其所受重力，即：,所以，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)行星的第一宇宙速度公式得，該行星得第一宇宙速度為，故B正確；C．同步衛(wèi)星在軌運(yùn)行時(shí)，軌道處衛(wèi)星受到的引力提供向心力，則有，解得：，由于同步衛(wèi)星的高度未知，故而無法求出自轉(zhuǎn)周期T，故C錯(cuò)誤；D．離行星表面距離為R的地方的萬有引力：；即重力加速度為ω2L．故D正確．【題目點(diǎn)撥】本題易錯(cuò)點(diǎn)為C選項(xiàng)，在對同步衛(wèi)星進(jìn)行分析時(shí)，如果公轉(zhuǎn)圓周運(yùn)動(dòng)不能計(jì)算時(shí)，通?？梢钥紤]求行星自傳周期：同步衛(wèi)星的周期等于行星自傳周期．該行星赤道上的物體隨行星一起做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，萬有引力可分解為重力和自傳向心力，即，由于不能確定該行星表面上赤道地區(qū)的重力加速度，故而無法求出自傳周期T；如果錯(cuò)誤地按照自傳向心力由萬有引力提供，，解得：T=，就錯(cuò)了，因?yàn)槭侨绻行巧衔矬w所受萬有引力全部提供自傳向心力，該行星已經(jīng)處在自解體狀態(tài)了，也就是不可能存在這樣得行星．三、實(shí)驗(yàn)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、在物體所受合外力不變時(shí)，物體的加速度與質(zhì)量成反比0.150N至0.160N之間均對BC【解題分析】

(1)[1]由圖象，得出在物體所受合外力不變時(shí)，物體的加速度與質(zhì)量成反比。(2)[2]由牛頓第二定律得，即圖線的斜率等于小車所受的合外力，大小為(3)[3]AB．拉力不為零時(shí)，加速度仍為零，可能有平衡摩擦力，故A錯(cuò)誤B正確；CD．造成上部點(diǎn)跡有向下彎曲趨勢，原因是沒有滿足所掛鉤碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，選項(xiàng)C正確D錯(cuò)誤。12、減小