2023-2024學年湖北省武漢市第39中學高三一診考試物理試卷含解析

2023-2024學年湖北省武漢市第39中學高三一診考試物理試卷注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，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：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、煙霧探測器使用了一種半衰期為432年的放射性元素镅來探測煙霧。當正常空氣分子穿過探測器時，镅衰變所釋放的射線會將它們電離，從而產(chǎn)生電流。一旦有煙霧進入探測腔內(nèi)，煙霧中的微粒會吸附部分射線，導致電流減小，從而觸發(fā)警報。則（）A．镅放出的是X射線B．镅放出的是γ射線C．1mg的镅經(jīng)864年將有0.75mg發(fā)生衰變D．發(fā)生火災時，煙霧探測器中的镅因溫度升高而半衰期變短2、有一種電四極子的電荷分布及位置關(guān)系如圖所示。A、B兩點位于負電荷的同側(cè)，與負電荷的距離分別為3l與l。下列說法正確的是（）A．A、B兩點場強的大小關(guān)系B．A、B兩點電勢的高低關(guān)系C．電子在A點的電勢能小于在B點的電勢能D．將一重力不計正點電荷由A點靜止釋放，將做加速度逐漸增大的加速運動3、如圖，長l的輕桿兩端固定兩個質(zhì)量相等的小球甲和乙，初始時它們直立在光滑的水平地面上。后由于受到微小擾動，系統(tǒng)從圖示位置開始傾倒。當小球甲剛要落地時，其速度大小為()A．2gl2 B．gl C．2gl4、如圖所示，用不可伸長的輕質(zhì)細線a、b懸掛一小球，小球靜止時，繩a、繩b與水平方向的夾角均為，繩b的拉力大小為F1。現(xiàn)將繩a剪斷，剪斷后瞬間繩b的拉力大小為F2，則F1:F2為（）A．1:1 B．1:2 C．2:1 D．5、在人類太空征服史中，讓人類遺憾的是“太空加油站”的缺乏。當通信衛(wèi)星軌道校正能源耗盡的時候，它的生命就走到了盡頭，有很多成了太空垃圾。如今“軌道康復者”是救助此類衛(wèi)星的新型太空航天器，圖甲是“軌道康復者”航天器在給太空中“垃圾”衛(wèi)星補充能源，可簡化為圖乙所示的模型，讓“軌道康復者”N對已偏離原來正常工作軌道的衛(wèi)星M進行校正，則（）A．“軌道康復者”N從圖乙所示軌道上加速，與衛(wèi)星M對接補充能源后開動M上的小發(fā)動機向前噴氣，能校正衛(wèi)星M到較低的軌道運行B．讓M降低到N所在軌道上，補充能源后再開啟衛(wèi)星M上的小發(fā)動機校正C．在圖乙中M的動能一定小于N的動能D．在圖乙中，M、N和地球球心三者不可能處在同一直線上6、如圖甲所示，一鋁制圓環(huán)處于垂直環(huán)面的磁場中，圓環(huán)半徑為r，電阻為R，磁場的磁感應強度B隨時間變化關(guān)系如圖乙所示，時刻磁場方向垂直紙面向里，則下列說法正確的是（）A．在時刻，環(huán)中的感應電流沿逆時針方向B．在時刻，環(huán)中的電功率為C．在時刻，環(huán)中的感應電動勢為零D．0~t0內(nèi)，圓環(huán)有收縮的趨勢二、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、如圖甲所示，絕緣輕質(zhì)細繩一端固定在方向相互垂直的勻強電場和勻強磁場中的O點，另一端連接帶正電的小球，小球電荷量，在圖示坐標中，電場方向沿豎直方向，坐標原點O的電勢為零．當小球以2m／s的速率繞O點在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動時，細繩上的拉力剛好為零．在小球從最低點運動到最高點的過程中，軌跡上每點的電勢隨縱坐標y的變化關(guān)系如圖乙所示，重力加速度.則下列判斷正確的是A．勻強電場的場強大小為B．小球重力勢能增加最多的過程中，電勢能減少了2.4JC．小球做順時針方向的勻速圓周運動D．小球所受的洛倫茲力的大小為3N8、如圖，裝有水的杯子從傾角α=53°的斜面上滑下，當水面穩(wěn)定時，水面與水平面的夾角β=16°。取重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，sin16°=0.28，則A．杯子下滑的加速度大小為2.8m/s2B．杯子下滑的加速度大小為3.5m/s2C．杯子與斜面之間的動摩擦因數(shù)為0.75D．杯子與斜面之間的動摩擦因數(shù)為0.879、某同學在實驗室中研究遠距離輸電的相關(guān)規(guī)律，由于輸電線太長，他將每100米導線卷成一卷，共有8卷代替輸電線路（忽略輸電線的自感作用）．第一次試驗采用如圖甲所示的電路圖，將輸電線與學生電源和用電器直接相連，測得輸電線上損失的功率為，損失的電壓為；第二次試驗采用如圖乙所示的電路圖，其中理想變壓器與學生電源相連，其原副線圈的匝數(shù)比，理想變壓器與用電器相連，測得輸電線上損失的功率為，損失的電壓為，兩次實驗中學生電源的輸出電壓與電功率均相同，下列正確的是A． B．C． D．10、如圖1所示，質(zhì)量m=1kg的滑塊在水平面上做勻減速直線運動，在對滑塊施加一水平方向拉力F和不對滑塊施加水平拉力F的兩種情況下，滑塊運動的圖像如圖2所示，下列判斷正確的是（）A．水平拉力大小一定等于1NB．滑塊所受的摩擦力大小可能等于2NC．滑塊受水平拉力時的圖像可能是a。D．滑塊不受水平拉力時的圖像一定是a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）在研究“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，提供有以下器材：A．電壓表V1（0～5V）B．電壓表V2（0～15V）C．電流表A1（0～50mA）D．電流表A2（0～500mA）E．滑動變阻器R1（0～60Ω）F．滑動變阻器R2（0～2kΩ）G．直流電源EH．開關(guān)S及導線若干I．小燈泡（U額=5V）某組同學連接完電路后，閉合電鍵，將滑動變阻器滑片從一端移到另外一端，移動過程中發(fā)現(xiàn)小燈未曾燒壞，記錄多組小燈兩端電壓U和通過小燈的電流I數(shù)據(jù)（包括滑片處于兩個端點時U、I數(shù)據(jù)），根據(jù)記錄的全部數(shù)據(jù)做出的U﹣I關(guān)系圖象如圖甲所示：（1）根據(jù)實驗結(jié)果在圖乙虛線框內(nèi)畫出該組同學的實驗電路圖____；（2）根據(jù)實驗結(jié)果判斷得出實驗中選用：電壓表__（選填器材代號“A”或“B”），電流表__（選填器材代號“C”或“D”），滑動變阻器__（選填器材代號“E”或“F”）；（3）根據(jù)圖甲信息得出器材G中的直流電源電動勢為__V，內(nèi)阻為__Ω；（4）將兩個該型號小燈泡串聯(lián)后直接與器材G中的直流電源E相連，則每個小燈消耗的實際功率為__W。12．（12分）如圖所示，梁老師在課堂做“驗證力的平行四邊形定則”實驗時，橡皮條的一端固定在黑板上方的A點，另一端被兩個彈簧測力計拉到O點。(1)下列原因可能會導致實驗結(jié)果不準確的是________A．彈簧測力計在實驗前沒有調(diào)零B．彈簧測力計必須保持與木板平行，讀數(shù)時視線要正對彈簧側(cè)力計刻度C．彈簧測力計自身的重力對拉力大小有影響D．拉橡皮條的細繩套粗一些且短一些，實驗效果較好(2)為了提高實驗的準確性，減少誤差，請?zhí)岢龊侠淼慕鉀Q辦法(一條即可)_________(3)兩彈簧測力計的讀數(shù)分別為F1和F2，兩細繩的方向分別與橡皮條延長線的夾角為α1和α2，如圖所示，以下說法正確的是______.A．為了驗證力的平行四邊形定則，只需作力的圖示來表示分力與合力B．實驗中用平行四邊形定則求得的合力F一定與OA在一條直線上C．若保持O點的位置和夾角α1不變，夾角α2可變，若F1增大，則F2可能減小D．兩彈簧測力計間的夾角α1和α2之和必須取90°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，一圓柱形汽缸豎直放置，汽缸正中間有擋板，位于汽缸口的活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體．活塞的質(zhì)量為m，橫截面積為S．開始時，活塞與汽缸底部相距L，測得氣體的溫度為T1．現(xiàn)緩慢降溫，讓活塞緩慢下降，直到恰好與擋板接觸但不擠壓．然后在活塞上放一重物P，對氣體緩慢加熱，讓氣體的溫度緩慢回升到T1，升溫過程中，活塞不動．已知大氣壓強為p1，重力加速度為g，不計活塞與汽缸間摩擦．(ⅰ)求活塞剛與擋板接觸時氣體的溫度和重物P的質(zhì)量的最小值；(ⅱ)整個過程中，氣體是吸熱還是放熱，吸收或放出的熱量為多少？14．（16分）如圖所示，兩平行金屬導軌間的距離L=0.4m，金屬導軌所在的平面與水平面夾角θ=37°，在導軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應強度B=0.5T、方向垂直于導軌所在平面的局部勻強磁場，金屬導軌的一端接有電動勢E=4.5V、內(nèi)阻r=0.5Ω的直流電源。現(xiàn)把一個質(zhì)量m=0.04kg的導體棒ab放在金屬導軌上，導體棒恰好靜止，導體棒與金屬導軌垂直、且接觸良好，導體棒與金屬導軌接觸的兩點間的電阻R0=2.5Ω，金屬導軌電阻不計。（已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，局部勻強磁場全部覆蓋導體棒ab，但未覆蓋電源）（1）求靜止時導體棒受到的安培力F安大小和摩擦力f大??；（2）若將導體棒質(zhì)量增加為原來兩倍，而磁場則以恒定速度v1=30m/s沿軌道向上運動，恰能使得導體棒勻速上滑，（局部勻強磁場向上運動過程中始終覆蓋導體棒ab，但未覆蓋電源）求導體棒上滑速度v2；（3）在問題（2）中導體棒勻速上滑的過程，求安培力的功率P安和全電路中的電功率P電。15．（12分）如圖所示，半徑R＝1.0m的光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi)，軌道的一個端點B和圓心O的連線與水平方向間的夾角θ＝37°，另一端點C為軌道的最低點．C點右側(cè)的光滑水平面上緊挨C點靜止放置一木板，木板質(zhì)量M＝1kg，上表面與C點等高．質(zhì)量為m＝1kg的物塊(可視為質(zhì)點)從空中A點以v0＝1.1m/s的速度水平拋出，恰好從軌道的B端沿切線方向進入軌道．取g＝10m/s1．求：（1）物塊經(jīng)過B點時的速度vB．（1）物塊經(jīng)過C點時對木板的壓力大?。?）若木板足夠長，物塊在木板上相對滑動過程中產(chǎn)生的熱量Q．

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、C【解析】

AB．镅會釋放出射線將它們電離，從而產(chǎn)生電流，而三種射線中α射線能使空氣電離，故镅放出的是α射線，故AB錯誤；C．半衰期為432年，當經(jīng)864年，發(fā)生兩次衰變，1mg的镅將衰變掉四分之三即0.75mg，還剩下0.25mg沒有衰變，故C正確；D．半衰期由原子核本身的性質(zhì)決定，與物理條件和化學狀態(tài)均無關(guān)，則溫度升高而半衰期不變，故D錯誤。故選C。2、C【解析】

A．由場強疊加可知方向向左；方向向右；則，選項A錯誤；BC．由A的計算可知，最左邊位于C處的+q與A之間的場強向左，CB之間的場強向右，因沿電場線電勢降低，可知A、B兩點電勢均比C點電勢低，由于，則由U=Ed可知，可知A點電勢高于B點，即，則電子在A點的電勢能小于在B點的電勢能，選項B錯誤，C正確；D．因在A點左側(cè)會存在一個合場強為零的位置，則從A點到此位置場強逐漸減小，則將一重力不計正點電荷由A點靜止釋放，在到達場強為零的位置的過程中，將做加速度逐漸減小的加速運動，選項D錯誤。故選C。3、C【解析】

甲、乙組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，以向右為正方向，在水平方向，由動量守恒定律得：m當小球甲剛要落地時，水平方向上的速度為零，所以乙球的速度也為零，乙球的動能為零，甲球的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為甲球的動能，由機械能守恒定律得：1解得：vA.2gl2B.gl與計算結(jié)果不符，故B不符合題意。C.2gl與計算結(jié)果相符，故C符合題意。D.0與計算結(jié)果不符，故D不符合題意。4、C【解析】

小球靜止時，繩a、繩b與水平方向的夾角均為，根據(jù)題意可知，此時繩b的拉力大小和繩a拉力大小相等，根據(jù)幾何關(guān)系可知將繩a剪斷，剪斷后瞬間繩b的拉力大小與重力沿繩方向的分力大小相等故故C正確ABD錯誤。故選C。5、A【解析】

A．開動M上的小發(fā)動機向前噴氣，可使衛(wèi)星M減速，速度減小，所需的向心力減小，衛(wèi)星M做向心運動，則能校正衛(wèi)星M到較低的軌道運行，故A正確；B．讓M降低到N所在軌道上，補充能源后再開啟衛(wèi)星M上的小發(fā)動機，可使衛(wèi)星M減速，速度減小，所需的向心力減小，衛(wèi)星M做向心力運動，則衛(wèi)星M會在更低的軌道運動，故B錯誤；C．由于不知道M、N的質(zhì)量，所以無法比較兩者的動能，故C錯誤；D．由可得可知N的角速度比M的大，所以M、N和地球球心三者可能處在同一直線上，故D錯誤。故選A。6、B【解析】

A．由磁場的磁感應強度B隨時間變化關(guān)系圖象可知，磁場反向后，產(chǎn)生的感應電流的方向沒有改變，0~t0時間內(nèi)，磁場垂直紙面向里，B減小，所以線圈中的磁通量在減小，根據(jù)楞次定律可判斷線圈的電流方向為順時針，所以A錯誤；BC．由圖象可得斜率為則由法拉第電磁感應定律可得，線圈產(chǎn)生的感應電動勢為線圈的電功率為所以B正確，C錯誤；D．0~t0內(nèi)，磁感應強度在減小，線圈的磁通量在減小，所以根據(jù)楞次定律可知，線圈有擴張趨勢，所以D錯誤。故選B。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、BD【解析】

A、據(jù)題意和乙圖可知，，故A錯誤；B、據(jù)題意可知，小球所受的電場力等于重力，洛倫茲力提供向心力，所以小球重力勢能增加最多，電勢能減少最多，大小為：2qφ=2×6×10﹣7×2ⅹ106J=2.4J，故B正確；C、以上分析可知，洛倫茲力提供向心力，據(jù)左手定則可知，小球做逆時針運動，故C錯誤；D、以上可知：mg=Eq，，聯(lián)立以上解得：f=3N，故D正確．故選BD【點睛】本題感覺較難，但讀懂題意，把小球的受力情況和特點挖掘出來，此題就會迎刃而解；還需注意利用乙圖求場強，能量守恒求電勢能的減?。?、BC【解析】

取水平面的一質(zhì)量為m的小水滴為研究對象，由正交分解法結(jié)合牛頓第二定律可得：；解得a=3.5m/s2；對杯子和水的整體，由牛頓第二定律：解得μ=0.75，故選BC.9、BC【解析】

設(shè)學生電源提供的電壓為U，輸出功率為P，輸電線的總電阻為r，則第一次實驗中的電流為，故，；第二次試驗中，根據(jù)變壓器電流反比線圈匝數(shù)可知，輸電線中的電流為，故，，所以，，BC正確．【點睛】對于遠距離輸電這一塊：（1）輸電電流I：輸電電壓為U，輸電功率為P，則輸電電流；（2）電壓損失：，輸電線始端電壓U與輸電線末端電壓的差值；（3）功率損失：遠距離輸電時，輸電線有電阻，電流的熱效應引起功率損失，損失的功率①，②，③．10、ABC【解析】

由題圖2可知，圖線對應滑塊運動的加速度大小為圖線對應滑塊運動的加速度大小為若滑塊受到的拉力與方向相同，則解得若滑塊受到的拉力與方向相反，則解得則滑塊受水平拉力時的圖像可能是a，也可能是b。選項ABC正確，D錯誤。故選ABC。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、BDE8100.56【解析】

（1）從圖甲可知，將滑動變阻器滑片從一端移到另外一端過程中電表的示數(shù)不是從0開始的，因此滑動變阻器采用的不是分壓接法，而是限流接法；從圖甲可知，小燈泡的電阻為10Ω～30Ω，阻值較小，因此電流表采用外接法，作出的實驗電路圖如圖所示：（2）從圖甲可知，記錄的全部數(shù)據(jù)中小燈兩端電壓U最大為6V，因此電壓表的量程需要選擇15V，故電壓表選B；通過小燈的電流I最大為：0.2A=200mA，故電流表的量程需要選擇500mA，故電流表選D；電路采用滑動變阻器限流接法，為了便于實驗操作，滑動變阻器應選小阻值的，故滑動變阻器選E；（3）從圖甲可知，當滑動變阻器接入電阻為0時，小燈兩端電壓U1最大為6V，通過小燈的電流I1最大為0.2A，則此時小燈電阻RL==30Ω由閉合電路歐姆定律有當滑動變阻器接入電阻為R2=60Ω時，小燈兩端電壓U2最小為1V，通過小燈的電流I2最小為0.1A，則此時小燈電阻RL==10Ω由閉合電路歐姆定律有解得電源電動勢E=8V，內(nèi)阻r=10Ω；（4）將兩個該型號小燈泡串聯(lián)后直接與器材G中的直流電源E相連，根據(jù)閉合電路歐姆定律，有E=2U+Ir解得U=4﹣5I作出此時的U﹣I圖象如圖所示：圖中交點I=0.18A，U=3.1V，即通過每個燈泡的電流為0.18A，每個燈泡的電壓為3.1V，故每個小燈消耗的實際功率P=0.18A3.1V≈0.56W（由于交點讀數(shù)存在誤差，因此在0.55W～0.59W范圍內(nèi)均對）12、AD將豎直平面轉(zhuǎn)到水平面C【解析】

(1)[1]A．彈簧測力計在實驗前沒有調(diào)零，彈簧測力計測力時會導致實驗結(jié)果不準確，故A符合題意；B．本實驗是通過在白紙上作力的圖示來驗證平行四邊定則，為了減小實驗誤差，彈簧秤、細繩、橡皮條都應與木板平行，否則，作出的是拉力在紙面上的分力，誤差較大，讀數(shù)時視線必須與刻度尺垂直，防止視覺誤差，故B不符合題意；C．彈簧測力計測的是拉力大小而不是重力大小，所以彈簧測力計自身的重力，不會導致實驗結(jié)果不準確，故C不符合題意；D．在實驗中要減小拉力方向的誤差，應讓標記同一細繩方向的兩點盡量遠些，故細繩應該長一些；拉橡皮條的細繩套粗一些且短一些，會導致實驗結(jié)果不準確，故D符合題意；故選AD；(2)[2]為了提高實驗的準確性，減少誤差要選用彈性小且適當長的細繩或?qū)⒇Q直平面轉(zhuǎn)到水平面；(3)[3]A．為了驗證力的平行四邊形定則，應采用作力的圖示來表示分力與合力，但不是只需作力的圖示來表示分力與合力，故A錯誤；B．因?qū)嶒炛写嬖谡`差，故不可能嚴格使與重合，所以實驗中用平行四邊形定則求得的合力不一定沿直線方向，故B錯誤；C．對點受力分析，受到兩個彈簧的拉力和橡皮條的拉力，保持點的位置和夾角不變，即橡皮條長度不變，彈簧拉力方向不變，彈簧拉力方向和大小都改變，如圖：根據(jù)平行四邊形定則可以看出的讀數(shù)不斷增大時，先變小后變大，所以若增大時，可能變小，故C正確；D．實驗中，把橡皮筋的另一端拉到點時，兩個彈簧測力計之間的夾角不一定是取，故D錯誤；故選C。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、(ⅰ)m＋(ⅱ)放熱【解析】(ⅰ)由題意可得，緩慢降溫過程是一個等壓過程初態(tài)：溫度T1，體積V1＝LS，末態(tài)：溫度T1，體積V1＝由蓋—呂薩克定律有，解得T1＝升溫過程中，活塞不動，是一個等容過程，設(shè)重物P的質(zhì)量的最小值為M初態(tài)：溫度T1＝，壓強p1＝p1＋，末態(tài)：溫度T2＝T1，壓強p2＝p1＋由查理定律有，解得M＝m＋．(ⅱ)整個過程中，理想氣體的溫