湖北省2024屆高三十一校下學期第二次聯考（二模）物理試卷(含答案)

湖北省2024屆高三十一校下學期第二次聯考（二模）物理試卷

學校：___________姓名：班級：___________考號：

一,單選題

1.原子核的比結合能曲線如圖所示，根據該曲線，下列判斷中正確的是（）

比結合能/MeV

102050100150200250

A.；6O核的結合能約為64MeV

B.：He核比:Li核更穩(wěn)定

C.兩個;H核結合成;He核時吸收能量

D.第u核中核子的平均結合能比黑Kr核中的大

2.如圖所示為雷雨天一避雷針周圍電場的等勢面分布情況，在等勢面中有A、3、C

三點，其中A、3兩點位置關于避雷針對稱。下列說法中正確的是（）

7kV--------一?……一”

A.3點場強小于C點場強

B.某不計重力的正電荷在A、3兩點的加速度相同

C.正電荷在C點的電勢能比其在3點的電勢能大

D.將負電荷從C點移動到3點，電場力所做的總功為正

3.某款手機防窺屏的原理圖如圖所示，在透明介質中有相互平行排列的吸光屏障，屏

障垂直于屏幕，可實現對像素單元可視角度。的控制。發(fā)光像素單元緊貼防窺屏的下

表面，可視為點光源，位于相鄰兩屏障的正中間。下列說法正確的是（）

A.防窺屏的厚度越大，可視角度。越小

B.屏障的高度d越大，可視角度。越大

C.透明介質的折射率越小，可視角度。越小

D.防窺屏實現防窺效果主要是因為光發(fā)生了全反射

4.2023年7月23日，我國首個火星探測器“天問一號”成功發(fā)射三周年，如圖所示，

已知地球表面重力加速度為g,地球的質量是火星質量的左倍，地球的半徑是火星半

徑的〃倍，假設探測器在火星的著陸點為水平面，探測器總質量為如探測器有4條

腿，每條腿與地面夾角為a,則每條腿對火星表面的正壓力大小為（）

Bmn2gCmn2gD冽〃2g

4cosa4k4kcosak

5.物塊P、Q中間用一根輕質彈簧相連，放在光滑水平面上，物塊P的質量為2kg,

如圖甲所示。開始時兩物塊均靜止，彈簧處于原長，。=0時對物塊P施加水平向右的

恒力Rf=ls時撤去，在。?1s內兩物體的加速度隨時間變化的情況如圖乙所示。整

個運動過程中以下說法正確的是（）

A，=ls時，物塊Q的速度大小為0.4m/s

B.恒力R大小為1.6N

C.物塊Q的質量為0.5kg

D，=ls后，物塊P、。一起做勻加速直線運動

6.如圖所示，半圓豎直軌道與水平面平滑連接于3點，半圓軌道的圓心為。，半徑為

R,C為其最高點。3。段為雙軌道，。點以上只有內軌道，。點與圓心的連線與水平

方向夾角為仇一小球從水平面上的A點以一定的初速度向右運動，能沿圓弧軌道恰

好到達C點。不計一切摩擦。則（）

A.小球到達C點時速度為旅

B.小球到達C點后會向左做平拋運動

C.小球在A點的初動能等于gmgR

2

D.若小球到達D點時對內外軌道均無彈力，貝I]sin。=女

3

7.某地有一風力發(fā)電機，它的葉片轉動時可形成半徑為20m的圓面。某時間內該地

區(qū)的風速是6.0m/s,風向恰好跟葉片轉動的圓面垂直，已知空氣的密度為IZkg/nA

假如這個風力發(fā)電機能將此圓內10%的空氣動能轉化為電能。則此風力發(fā)電機發(fā)電的

功率約為（）

A.1.6X103WB.1.6X104WC.1.6xl05wD.1.6X106W

二、多選題

8.如圖，理想變壓器原線圈與定值電阻凡串聯后接在電壓恒定U°=36V的交流電源

上，副線圈接理想電壓表、電流表和滑動變阻器凡原、副線圈匝數比為1:2。已知

&=2Q,R的最大阻值為20C?，F將滑動變阻器R的滑片P從最上端開始向下滑動,

下列說法正確的是（）

A.電壓表示數變大，電流表示數變小

B.電源的輸出功率變大

C.當火=160時，滑動變阻器消耗的功率最大

D.當R=16O時，電壓表示數為48V

9.一列簡諧橫波在/=gs時的波形圖如圖甲所示，P、。是介質中的兩個質點，圖乙

是質點Q的振動圖像。關于該簡諧波下列說法中正確的是（）

A.波速為9cm/sB.沿x軸負方向傳播

C.質點P的平衡位置坐標x=6cmD.質點Q的平衡位置坐標x=9cm

10.現代科學儀器中常利用電、磁場控制帶電粒子的運動。如圖甲所示，紙面內存在

上、下寬度均為d的勻強電場與勻強磁場，勻強電場豎直向下，勻強磁場垂直紙面向

里，磁感應強度大小為瓦現有一質量為機、電荷量為q的帶正電粒子（不計重力）

從電場的上邊界的。點由靜止釋放，運動到磁場的下邊界的P點時正好與下邊界相

切。若把電場下移至磁場所在區(qū)域，如圖乙所示，重新讓粒子從上邊界”點由靜止釋

放，經過一段時間粒子第一次到達最低點N,下列說法正確的是（）

甲乙

A.勻強電場的場強大小為互㈣

m

B.粒子從0點運動到P點的時間為

2qB

3

CMN兩點的豎直距離為丁

m

三、實驗題

11.某學習小組利用手機和刻度尺研究小球做平拋運動的規(guī)律。他們用手機拍攝功能

記錄小球拋出后位置的變化，每隔時間T拍攝一張照片。

(1)小球在拋出瞬間拍攝一張照片，標記小球位置為A(拋出點)，然后依次連續(xù)拍下

兩張小球照片并標記位置3和C；

(2)經測量，AB,兩線段的長度分別為公個

(3)若忽略空氣阻力，

①人____-(選填“=”或“>”或“<”)；

123

②如圖，若某同學測得A5與水平方向的夾角為30。，4=2.5cm,已知照片中尺寸為

2

實際尺寸的2，g=10m/s,則小球經過5點的速度大小為VB=m/So

③小球從A到C的平均速度大?。B(選填“等于”或“不等于”)

12.如圖甲為某同學組裝的雙倍率歐姆表電路圖，該歐姆表的低倍率擋位為“xlO”，

高倍率擋位為“xlOO”，使用過程中只需控制開關K的斷開或閉合，結合可調電阻R的

調整，就能實現雙倍率測量。

所用器材如下：

A.干電池（電動勢石=1.5V,內阻廠=1。）

B.電流表G（滿偏電流（=lmA,內阻&=5。）

C.定值電阻&=15Q

D.可調電阻R

E.開關一個，紅、黑表筆各一支，導線若干。

歐姆表正確組裝完成之后，這位同學把原來的表盤刻度改為歐姆表的刻度，歐姆表刻

度線正中央的值為“15”。

（1）歐姆表的表筆分為紅黑兩種顏色，電路圖甲中的表筆1是表筆（填“紅”或

“黑，，）.

（2）請根據電路圖判斷，電路中開關K閉合時對應歐姆表的（填“高”或“低”）倍

率;

(3)使用“xlOO”擋位時，兩表筆短接電流表指針滿偏，可調電阻R的值為O；

(4)歐姆表使用一段時間后，電池電動勢變?yōu)?.35V,內阻變?yōu)?d但此表仍能進行歐

姆調零。若用此表規(guī)范操作，測量某待測電阻得到的測量值為300C,則該電阻的真實

值為一

四、計算題

13.某物理興趣小組受“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器的啟發(fā)，設計了一個測定水深的深度計。

如圖，導熱性能良好的汽缸I、II內徑相同，長度均為L內部分別有輕質薄活塞

A、B,活塞密封性良好且可無摩擦左右滑動，汽缸I左端開口。外界大氣壓強為“°,

汽缸I內通過活塞A封有壓強為。。的氣體，汽缸H內通過活塞3封有壓強為4Po的氣

體，一細管連通兩汽缸，初始狀態(tài)A、5均位于汽缸最左端。該裝置放入水下后，通

過A向右移動的距離可測定水的深度。已知p。相當于力高的水柱產生的壓強，不計水

溫變化，裝置的內徑遠小于水的深度，被封閉氣體視為理想氣體。

2

(1)當A向右移動時，求該深度計所處位置水的深度；

(2)求該深度計能測量的最大水深。

14.下圖是大型戶外水上競技闖關活動中“渡河”環(huán)節(jié)的簡化圖。固定在地面上的圓弧

軌道上表面光滑。質量"=4kg的平板浮于河面上，其左端緊靠著圓弧軌道，且其上

表面與軌道末端相切。平板左側放置質量％=1kg的橡膠塊A。質量加=5kg的人從圓

弧軌道上與平板上表面高度差"=3.2m處由靜止滑下，人與A碰撞后經0.6s與平板

速度相等，此時A恰好沖出平板并沉入水中，不影響平板運動。已知人、橡膠塊與平

板間的動摩擦因數均為〃=0.5；平板受到水的阻力是其所受浮力的左倍仕=0.1)。平

板碰到河岸立即被鎖定。河面平靜，水的流速忽略不計，整個過程中有足夠的安全保

障措施。人、橡膠塊A可看作質點，重力加速度g取lOm/sz,求：

Q

、A.n

河岸

-*------d?l

(1)人與橡膠塊A相撞之后，A沖出平板之前，平板的加速度多大；

(2)人與橡膠塊A相撞之后瞬間，A的速度多大；

(3)若“渡河”過程中，平板能夠碰到河岸，河岸寬度的最大值。

15.如圖，間距為L=lm的U形金屬導軌，一端接有電阻為尺=0.10的定值電阻，固

定在高為h=0.8m的絕緣水平桌面上。質量均為m=0.1kg的勻質導體棒。和方靜止在

導軌上，兩導體棒與導軌接觸良好且始終與導軌垂直，接入電路的阻值均為

H=0.1O,與導軌間的動摩擦因數均為〃=01(設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)，

導體棒a距離導軌最右端距離為尤=2.5m。整個空間存在豎直向下的勻強磁場(圖中

未畫出)，磁感應強度大小為5=0.1T。用沿導軌水平向右的恒力尸=Q4N拉導體棒

a,當導體棒。運動到導軌最右端時，導體棒5剛要滑動，撤去R導體棒。離開導軌

后落到水平地面上。(重力加速度g取lOm/sz,不計空氣阻力，不計其他電阻)求：

(1)導體棒a剛要離開導軌時的速度大小v；

(2)導體棒。由靜止運動到導軌最右端的過程中，通過導體棒。的電荷量q以及導體棒

。中產生的焦耳熱2,;

(3)設導體棒。與絕緣水平面發(fā)生碰撞前后，豎直方向速度大小不變，方向相反，碰撞

過程中水平方向所受摩擦力大小為豎直方向支持力的左倍(碰撞時間極短，重力沖量

可忽略不計)，左=0.025,請計算導體棒。離開導軌后向右運動的最大水平距離心。

參考答案

1.答案：B

解析：A.由題圖可知，：0核的比結合能約為8MeV,氧核的核子數為16,因此結合能

約為16x8MeV=128MeV,故A錯誤；

B.；He核比;Li核比結合能更大，則更穩(wěn)定，選項B正確；

C.兩個;H核結合成:He核時產生聚變反應，有質量虧損，由質能方程可知，因此釋放

能量，故C錯誤；

D.由圖可知，第u核中核子的平均結合能比黑Kr核中的小，選項D錯誤。故選B。

2.答案：D

解析：A.等差等勢面越稀疏場強越小，因此C點場強小于3點場強，故A錯誤；

B.A、3兩點處于同一等勢面上，電場方向不同，根據。=這可知不計重力的正電荷在

m

A、3兩點的加速度不相同，故B錯誤；

C.3點的電勢大于C點的電勢，根據與=4?？芍姾稍贑點的電勢能小于3點的電

勢能，故C錯誤；

D.負電荷從C點移動到3點時，是從低電勢移動到高電勢，根據與=如可知電勢能

變小，電場力做正功，故D正確。故選D。

3.答案：C

解析：A.由光路圖可知，可視角度。與防窺屏的厚度無關，故A錯誤；

B.如果屏障越高，則入射角變小，根據折射定律可知折射角變小，。角變小，故B錯

誤；

C.由圖可知，可視角度。是光線進入空氣中時折射角的2倍，透明介質的折射率越

小，折射角越小，。角越小，故C正確；

D.防窺屏實現防窺效果的原理是因為某些角度范圍內的光被屏障吸收，能射出到空氣

中的光其入射角都小于臨界角，沒有發(fā)生全反射，故D錯誤。故選C。

4.答案：B

解析：由黃金代換GM,=mg

R

GM

解得g=

1汨GM火GkM,火

可信g火"萬一，g二

R火（也產

“2

聯立解得8火=：8

k

對探測器進行受力分析，可得每條腿對火星表面的正壓力大小為

—1mn22工心、斗門

N=-mg，k=----,故選B。

44人

5.答案：C

解析：A.圖象與坐標軸圍成的面積表示速度變化量，若O~ls內。的加速度均勻增

大，貝＞h=ls時。的速度大小等于%=gxlx0.8m/s=0.4m/s

由圖可得實際Q的圖象與坐標軸圍成的面積大于Q的加速度均勻增大時圖象與坐標軸

圍成的面積，故f=ls時。的速度大小大于0.4m/s,故A錯誤；

B"=0時，對物塊尸有尸=7〃p4=2xlN=2N

故恒力大小為2N,故B錯誤；

CD./=1s時，對物塊P、Q整體有尸=（〃寫+加0）。1

解得mQ=0.5kg

撤去推力后，兩物塊受彈簧彈力作用，不會一起做勻加速直線運動，故C正確，D錯

誤。故選C。

6.答案：D

解析：AB.由于，。點以上只有內軌道，小球沿圓弧軌道恰好到達C點，可知，小球

到達C點時速度為0,小球到達C點后不會向左做平拋運動，故AB錯誤；

C.結合上述，小球從A點到達C點過程，根據動能定理有-mg-2R=O-Eko

解得Eko=2mgR,故C錯誤；

2

D.若小球到達。點時對內外軌道均無彈力，根據牛頓第二定律有機gsin6=

小球從A點到達D點過程，根據動能定理有-mg（R+Rsin8）=；nw：—%

2

解得sin6=*,故D正確。故選D。

3

7.答案：B

22

解析：在t時間內空氣動能為Ek=^mv=^pvtSv=；夕兀，y3f

則此風力發(fā)電機發(fā)電的功率約為P=—"=0]xgw2y3“6xl04w

故選B。

8.答案：BD

解析：A.依題意，理想變壓器原副線圈電壓之比為〃￡二也=」

I2R2

又鋁

2U。

聯立,解得八=

4%+R

可知滑動變阻器R的滑片P從最上端開始向下滑動時，R減小，A增大，即電流表示

數變大,，也增大，由。1=。0-44)

可知原線圈電壓減小，所以副線圈電壓減小，即電壓表示數變小。故A錯誤;

B.電源的輸出功率P=。0乙

隨，的增大而增大。故B正確；

c.滑動變阻器消耗的功率為PR=I：R=(3」4U：

)k=72

R2'4&+R

當滿足學=麻

y/R

即H=8O時，滑動變阻器消耗的功率最大。故C錯誤;

D.當R=16。時，有/,=2U§=3A

24凡+R

電壓表示數為4=AR=48V故D正確。故選BD。

9.答案：BD

解析：A.由題圖甲可以看出，該波的波長為36cm,由題圖乙可以看出周期為2s,則波

速為V=4=18cm/s故A錯誤；

B.當f=gs時，Q點向上運動，結合題圖甲，根據“上下坡”法可得波沿x軸負方向傳

播，故B正確；

A

CD.由題圖甲可知，x=0處y=—,=Asin（—30。）

,30°

貝!Jx=------2=3cm

「P360°

由題圖乙可知，y=0時，質點。處于平衡位置，經過加=gs,其振動狀態(tài)向x軸負

方向傳播到P點處，則Xp=vA/=18xgcm=6cm

得q=9cm故C錯誤，D正確；故選BD。

10.答案：BD

解析：A.設粒子在磁場中的速率為v,半徑為已在電場中由動能定理，有

12

qEd=—mv

2

洛倫茲力充當向心力，有qvB=/*

由幾何關系可得R=d

綜上可得后=叵眩，故A錯誤；

2m

B.粒子在電場中的運動時間為a=4=也

vqB

2

在磁場中的運動時間為弓=N=3

42qB

粒子從O運動到P的時間為

（兀+4）加

2qB

故B正確；

CD.將粒子從M到N的過程中某時刻的速度分解為向右和向下的分量匕、vy,再把粒

子受到的洛倫茲力分別沿水平方向和豎直方向分解，兩個洛倫茲力分量分別為

Fx=qvyB,Fy=qvxB

設粒子在最低點N的速度大小為匕，的豎直距離為y。水平方向由動量定理可得

mvx-0==qBy

由動能定理可得二；相片-0

聯立，解得匕=駟,y=d故C錯誤；D正確。故選BD。

m

11.答案：（3）①，②皿③等于

解析：（3）①設A3與水平方向的夾角為3C與水平方向的夾角為名,易得%>4,

則心-^心，-

sin4sin02

所以_￡=、冠由％>1

，2%;sin43

②依題意，A3線段的實際長度為右=1-=0.8m

32

可知從A到3過程，有。sin30。='〃

解得T=2^S

可得%=1？30=屈0/5,/=gT=2y/2m/s

則小球經過B點的速度大小為vB=展+嗑=JI4m/s

③小球從A到C的平均速度大小為限=.=&f

2T2T

在5點，豎直方向和水平方向滿足

力AC“AC

=_AC_

>2T2T

可得%=亞元=玲盧

所以方=VAC

12.答案：(1)紅(2)低(3)1494(4)270

解析：(1)根據圖甲電路可知，電流從表筆2流出電表，從表筆1流入，可知1表筆是

紅表筆。

F

⑵歐姆表的內阻4=—

/干

由于低倍率內部總電阻小于高倍率內部總電阻，即電流表G滿偏時干路電流越小，倍

率越高，因此，電路中開關K閉合時對應低倍率。

⑶根據上述可知，使用“xlOO”擋位時，開關斷開，回路的總電阻為

R諄=r+R+Rg=1500。

解得H=14940

(4)電池電動勢降低后重新歐姆調零再使用歐姆表，使用時滿足典=與

R真E

故R直=270。

13.答案：(l)2h(2)4h

2

解析：(1)當A向右移動時，設3不移動，對I內氣體，由玻意耳定律得

P°SL=PigsL

解得Pi=3p()

而此時3中氣體的壓強為4Z〉B，故3不動。設深度計所處位置水的深度為年,則

有Pi=Po+4Po

解得％=2h

(2)該裝置放入水下后，由于水的壓力A向右移動，I內氣體壓強逐漸增大，當壓強增

大到大于4p。后3開始向右移動，當A恰好移動到缸底時所測深度最大，設最大深度

為%，此時原I內氣體全部進入n內，設3向右移動x距離，兩部分氣體壓強為以。

對原I內氣體，由玻意耳定律得p°SL=p2sx

對原n內氣體，由玻意耳定律得4°OSL=P2S(L—X)

又因為P2=PO+3P。

聯立解得hm=4/7

14.答案：(1)5m/s2(2)10m/s(3)9.6m

解析：(1)人與橡膠塊A相撞之后，設平板的加速度為4,根據牛頓第二定律

"7+m0)g-kCM+m+m0)g-Max

代入數據，解得q=5m/s2

(2)設人滑到圓弧軌道底端時的速度大小為1,由機械能守恒定律=

解得％=8m/s

人與A碰撞后，由牛頓第二定律，設人的加速度為的，則〃加g=W?2

解得/=5m/s2

設A的加速度為“