2023-2024學(xué)年湖北省武漢市青山區(qū)高三第二次模擬考試物理試卷含解析

2023-2024學(xué)年湖北省武漢市青山區(qū)高三第二次模擬考試物理試卷注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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、質(zhì)子的靜止質(zhì)量為，中子的靜止質(zhì)量為，粒子的靜止質(zhì)量為，光速。則粒子的結(jié)合能約為（）A．B．C．D．2、如圖所示，足夠長的平行玻璃磚厚度為d，底面鍍有反光膜CD，反光膜厚度不計，一束光線以45°的入射角由A點入射，經(jīng)底面反光膜反射后，從頂面B點射出（B點圖中未畫出）。已知該光線在玻璃磚中的傳播速度為c，c為光在真空中的傳播速度，則下列說法錯誤的是（）A．平行玻璃磚的折射率為B．入射點A與出射點B之間的距離為C．平行玻璃磚的全反射臨界角為30°D．為了使從A點以各種角度入射的光線都能從頂面射出，則底面反光膜CD長度至少2d3、如圖所示，A、B都是重物，A被繞過小滑輪P的細線所懸掛，B放在粗糙的水平桌面上；小滑輪P被一根斜短線系于天花板上的O點；O'是三根細線的結(jié)點，bO'水平拉著重物B，cO'沿豎直方向拉著彈簧；彈簧、細線、小滑輪的重力和細線與滑輪間的摩擦力均可忽略，整個裝置處于靜止狀態(tài)，g=10m/s2，若懸掛小滑輪的斜線OP的張力是N，則下列說法中正確的是（）A．彈簧的彈力為NB．重物A的質(zhì)量為2.5kgC．桌面對重物B的摩擦力為ND．OP與豎直方向的夾角為60°4、在如圖甲所示的電路中，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10:1，副線圈接有阻值為10的定值電阻R，原線圈接有如圖乙所示的正弦交變電壓。下列分析正確的是A．變壓器原線圈通過的電流為B．變壓器副線圈通過的電流為C．電阻R兩端的電壓為10VD．電阻R消耗的功率為40W5、如圖所示，已知電源的內(nèi)阻為r，外電路的固定電阻R0＝r，可變電阻Rx的總電阻為2r，在Rx的滑動觸頭從A端滑向B端的過程中（）A．Rx消耗的功率變小 B．電源輸出的功率減小C．電源內(nèi)部消耗的功率減小 D．R0消耗的功率減小6、在物理學(xué)建立與發(fā)展的過程中，有許多科學(xué)家做出了理論與實驗貢獻。關(guān)于這些貢獻，下列說法正確的是（）A．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并通過扭秤實驗測量了引力常量B．安培提出了分子電流假說，研究了安培力的大小與方向C．法拉第發(fā)現(xiàn)了磁生電的現(xiàn)象，提出了法拉第電磁感應(yīng)定律D．愛因斯坦在物理學(xué)中最早引入能量子，破除了“能量連續(xù)變化”的傳統(tǒng)觀念二、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、一列向右傳播的橫波在t=0時的波形如圖所示，A、B兩質(zhì)點間距為8m，B、C兩質(zhì)點平衡位置的間距為3m，當t=1s時，質(zhì)點C恰好通過平衡位置，該波的波速可能為（）A．m/sB．1m/sC．13m/sD．17m/s8、如圖所示，光滑絕緣的水平面附近存在一個平行于水平面的電場，其中某一區(qū)域的電場線與x軸平行，現(xiàn)有一個質(zhì)量為0.1kg，電荷量為-2.0×10-8C的滑塊P（可看做質(zhì)點），僅在電場力作用下由靜止沿x軸向左運動．電場力做的功W與物塊坐標x的關(guān)系用圖中曲線表示，圖中斜線為該曲線過點（0.3，3）的切線．則下列說法正確的是（）A．此電場一定是勻強電場B．電場方向沿x軸的正方向C．點處的場強大小為D．與間的電勢差是100V9、如圖，把一個有小孔的小球連接在彈簧的一端，彈簧的另一端固定，小球套在光滑的桿上，能夠自由滑動，彈簧的質(zhì)量與小球相比可以忽略，小球運動時空氣阻力很小，也可以忽略。系統(tǒng)靜止時小球位于O點，現(xiàn)將小球向右移動距離A后由靜止釋放，小球做周期為T的簡諧運動，下列說法正確的是（）A．若某過程中小球的位移大小為A，則該過程經(jīng)歷的時間一定為B．若某過程中小球的路程為A，則該過程經(jīng)歷的時間一定為C．若某過程中小球的路程為2A，則該過程經(jīng)歷的時間一定為D．若某過程中小球的位移大小為2A，則該過程經(jīng)歷的時間至少為E.若某過程經(jīng)歷的時間為，則該過程中彈簧彈力做的功一定為零10、多年前在日本本州島附近海域曾發(fā)生里氏9.0級地震，地震和海嘯引發(fā)福島第一核電站放射性物質(zhì)泄漏，其中放射性物質(zhì)碘131的衰變方程為。根據(jù)有關(guān)放射性知識，下列說法正確的是（）A．粒子為B．若生成的處于激發(fā)態(tài)，它會放出穿透能力最強的射線C．的半衰期大約是8天，取碘原子核，經(jīng)8天后就只剩下碘原子核了D．中有53個質(zhì)子和78個核子三、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）為了探究當磁鐵靠近線圈時在線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E與磁鐵移動所用時間Δt之間的關(guān)系，某小組同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置：線圈和光電門傳感器固定在水平光滑軌道上，強磁鐵和擋光片固定在運動的小車上，小車經(jīng)過光電門時，電腦會自動記錄擋光片的擋光時間Δt，以及相應(yīng)時間內(nèi)的平均感應(yīng)電動勢E。改變小車的速度，多次測量，記錄的數(shù)據(jù)如下表：次數(shù)測量值12345678E/V0.1160.1360.1700.1910.2150.2770.2920.329Δt/×10-3s8.2067.4866.2865.6145.3404.4623.9803.646（1）實驗操作過程中，線圈與光電門之間的距離_________________（選填“保持不變”或“變化”），從而實現(xiàn)了控制_________________不變。（2）在得到上述表格中的數(shù)據(jù)之后，他們想出兩種辦法處理數(shù)據(jù)。第一種是計算法：需要算出_____________________________，若該數(shù)據(jù)基本相等，則驗證了E與Δt成反比。第二種是作圖法：在直角坐標系中作出_____________________的關(guān)系圖線，若圖線是基本過坐標原點的傾斜直線，則也可驗證E與Δt成反比。12．（12分）甲實驗小組利用圖（a）裝置探究機械能守恒定律．將小鋼球從軌道的不同高度h處靜止釋放，斜槽軌道水平末端離落點的高度為H，鋼球的落點距軌道末端的水平距離為s．（g取10m/s2）（1）若軌道完全光滑，s2與h的理論關(guān)系應(yīng)滿足s2=______（用H、h表示）．（2）圖（b）中圖線①為根據(jù)實驗測量結(jié)果，描點作出的s2–h關(guān)系圖線；圖線②為根據(jù)理論計算得到的s2–h關(guān)系圖線．對比實驗結(jié)果，發(fā)現(xiàn)自同一高度靜止釋放的鋼球，實際水平拋出的速率______（選填“小于”或“大于”）理論值．造成這種偏差的可能原因是______________________．乙實驗小組利用同樣的裝置“通過頻閃照相探究平拋運動中的機械能守恒”．將質(zhì)量為0.1kg的小鋼球A由斜槽某位置靜止釋放，由頻閃照相得到如圖（c）所示的小球位置示意圖，O點為小球的水平拋出點．（3）根據(jù)小球位置示意圖可以判斷閃光間隔為______s．（4）以O(shè)點為零勢能點，小球A在O點的機械能為______J；小球A在C點時的重力勢能為______J，動能為______J，機械能為______J．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）如圖甲所示，水平足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距L＝0.3m。導(dǎo)軌電阻忽略不計，其間連接有阻值R＝0.8Ω的固定電阻。開始時，導(dǎo)軌上固定著一質(zhì)量m＝0.01kg、電阻r＝0.4Ω的金屬桿cd，整個裝置處于磁感應(yīng)強度B＝0.5T的勻強磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下。現(xiàn)用一平行金屬導(dǎo)軌平面的外力F沿水平方向拉金屬桿cd，使之由靜止開始運動。電壓采集器可將其兩端的電壓U即時采集并輸入電腦，獲得的電壓U隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示。求：（1）在t＝4s時通過金屬桿的感應(yīng)電流的大小和方向；（2）4s內(nèi)金屬桿cd位移的大小；（3）4s末拉力F的瞬時功率。14．（16分）一細束平行光以一定的入射角從空氣射到等腰直角三棱鏡的側(cè)面，光線進入棱鏡后射向另一側(cè)面。逐漸調(diào)整光線在面的入射角，使面恰好無光線射出，測得此時光線在面的入射角為。求：(1)該棱鏡的折射率。(2)光束在面上的入射角的正弦值。15．（12分）如圖所示，在豎直平面內(nèi)，有一傾角為θ的斜面CD與半徑為R的光滑圓弧軌道ABC相切于C點，B是最低點，A與圓心O等高。將一質(zhì)量為m的小滑塊從A點正上方高h處由靜止釋放后沿圓弧軌道ABC運動，小滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，空氣阻力不計，重力加速度為g，取B點所在的平面為零勢能面，試求：(1)小滑塊在釋放處的重力勢能Ep；(2)小滑塊第一次運動到B點時對軌道的壓力FN；(3)小滑塊沿斜面CD向上滑行的最大距離x。

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【解析】

粒子在結(jié)合過程中的質(zhì)量虧損為則粒子的結(jié)合能為代入數(shù)據(jù)得故B正確，ACD錯誤。2、C【解析】

A.玻璃磚的折射率為：選項A正確；B.作出光的傳播路徑如圖所示：由折射定律有：解得：β=30°因此入射點A與出射點B之間的距離為：選項B正確；C.設(shè)臨界角為C，則有：解得：C=45°選項C錯誤；D.為了使從A點以各種角度入射的光線都能從頂面射出，則底面反光膜CD至少為：選項D正確。本題選錯誤的，故選C。3、C【解析】

A．設(shè)懸掛小滑輪的斜線中的拉力與O′a繩的拉力分別為T1和T，則有：2Tcos30°=T1得：T=20N以結(jié)點O′為研究對象，受力如圖根據(jù)平衡條件得，彈簧的彈力為F1=Tcos60°=10N故A錯誤；B．重物A的質(zhì)量故B錯誤；C．繩O′b的拉力根據(jù)平衡條件可知，桌面對重物B的摩擦力為N，故C正確；D．由于動滑輪兩側(cè)繩子的拉力大小相等，根據(jù)對稱性可知，細線OP與豎直方向的夾角為30°．故D錯誤。故選：C。4、B【解析】

由原線圈接的正弦交變電壓的u-t圖像可讀出最大值為，可得輸入電壓的有效值為；，由理想變壓器的電壓比等于匝數(shù)比，有：可得副線圈的兩端的電壓為：AB．對副線圈的電路由歐姆定律可得副線圈的電流為：結(jié)合電流比等于匝數(shù)的反比，可得原線圈流過的電流為：故A項錯誤，B項正確；C．電阻R并聯(lián)在副線圈兩端，則電壓即為副線圈兩端的電壓為，故C錯誤；D．電阻R消耗的功率為：，故D項錯誤。故選B。5、A【解析】

A．當外電阻與電源內(nèi)阻相等時電源的輸出功率最大；將R0等效為電源的內(nèi)阻，則電源的等效內(nèi)阻為2r；當Rx的滑動觸頭從A端滑向B端的過程中，電阻Rx從2r減小到零，則Rx消耗的功率變小，選項A正確；B．Rx的滑動觸頭從A端滑向B端的過程中，外電路電阻從3r減小到r，則電源輸出功率逐漸變大，選項B錯誤；CD．Rx的滑動觸頭從A端滑向B端的過程中，總電阻逐漸減小，則電流逐漸變大，則根據(jù)P=I2R可知，電源內(nèi)部消耗的功率以及R0消耗的功率均變大，選項CD錯誤；故選A。6、B【解析】

A．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，卡文迪許通過扭秤實驗測量了引力常量，選項A錯誤；B．安培提出了分子電流假說，研究了安培力的大小與方向，選項B正確；C．法拉第發(fā)現(xiàn)了“磁生電”的現(xiàn)象，紐曼和韋伯歸納出法拉第電磁感應(yīng)定律，故C錯誤；D．普朗克在物理學(xué)中最早引入能量子，破除了“能量連續(xù)變化”的傳統(tǒng)觀念，選項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、BCD【解析】

根據(jù)圖象可知：AB間距離等于一個波長λ。根據(jù)波形的平移法得到時間t=1s與周期的關(guān)系式，求出周期的通項，求出波速的通項，再得到波速的特殊值?！驹斀狻坑蓤D讀出波長λ=8m，波向右傳播，質(zhì)點C恰好通過平衡位置時，波傳播的最短距離為1m，根據(jù)波形的平移法得：或，n=0，1，2…則波速或當n=0時：v=1m/s或5m/s，當n=1時：v=9m/s或13m/s，當n=2時：v=17m/s或21m/s，故A正確，BCD錯誤。故選A?！军c睛】本題的解題關(guān)鍵是運用波形平移法，得到時間與周期的關(guān)系式，得到波速的通項，再研究特殊值。8、BD【解析】根據(jù)W=Eqx可知，滑塊B向左運動的過程中，隨x的增加圖線的斜率逐漸減小，則場強逐漸減小，此電場一不是勻強電場，選項A錯誤；滑塊B向左運動的過程中，電場力對帶負電的電荷做正功，則電場方向沿x軸的正方向，選項B正確；點x=0.3m處的場強大小為，則，選項C錯誤；x=0.3m與x=0.7m間，電場力做功為W=2×10-6J，可知電勢差是，選項D正確；故選BD.9、CDE【解析】

AB．彈簧振子振動過程中從平衡位置或最大位移處開始的時間內(nèi)，振子的位移大小或路程才等于振幅A，否則都不等于A，故AB錯誤；CE．根據(jù)振動的對稱性，不論從何位置起，只要經(jīng)過，振子的路程一定等于2A，位置與初位置關(guān)于平衡位置對稱，速度與初速度等大反向，該過程中彈簧彈力做的功一定為零，故CE正確；D．若某過程中小球的位移大小為2A，經(jīng)歷的時間可能為，也可能為多個周期再加，故D正確。故選CDE。10、BC【解析】

A．根據(jù)衰變過程中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，粒子為粒子，故A錯誤；B．若生成的處于激發(fā)態(tài)，還會放出射線，射線的穿透能力最強，故B正確；C．半衰期是一個統(tǒng)計規(guī)律，指的是有一半原子核發(fā)生衰變所需要的時間，只對大量的原子核適用，對少數(shù)原子核是不適用的，所以若取碘原子核，經(jīng)8天后就只剩下碘原子核了，故C正確；D．中有53個質(zhì)子，131表示質(zhì)量數(shù)（核子數(shù)），故D錯誤。故選BC。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、保持不變磁通量的變化量E和Δt的乘積【解析】

（1）[1]為了定量驗證感應(yīng)電動勢與時間成反比，我們應(yīng)該控制磁通量的變化量不變；[2]所以在實驗中，每次測量的時間內(nèi)，磁鐵相對線圈運動的距離都相同，從而實現(xiàn)了控制通過線圈的磁通量的變化量不變；（2）[3]為了驗證與成反比，算出感應(yīng)電動勢和擋光時間的乘積，若該數(shù)據(jù)基本相等，則驗證了與成反比。[4]在直角坐標系中作感應(yīng)電動勢與擋光時間的倒數(shù)關(guān)系圖線，若圖線是基本過坐標原點的傾斜直線，則也可驗證與成反比。12、（1）4Hh（2）小于軌道與小球間存在摩擦或小球的體積過大（3）0.1（4）0.1125–0.80.91250.1125【解析】（1）對于小球從靜止釋放到水平拋出這段曲線運動，運用動能定理研究得：

mgh=mv2

解得：對于平拋運動，運用平拋運動的規(guī)律得出：在豎直方向：H=gt2

則有：--------①

在水平方向：s=vt-------------②

由①②得：所以：s2=4Hh

（2）對比實驗結(jié)果與理論計算得到的s2--h關(guān)系圖線中發(fā)現(xiàn)：自同一高度靜止釋放的鋼球，也就是h為某一具體數(shù)值時，理論的s2數(shù)值大于實驗的s2數(shù)值，根據(jù)平拋運動規(guī)律知道同一高度運動時間一定，所以實驗中水平拋出的速率小于理論值．從s2--h關(guān)系圖線中分析得出鋼球水平拋出的速率差十分顯著，認為造成上述偏差的可能原因是小球與軌道間存在摩擦力，或小球的體積過大造成的阻力過大；由于摩擦阻力做功損失了部分機械能，所以造成實驗中水平拋出的速率小于理論值．

（3）根據(jù)△y=gT2得：，

（4）設(shè)O點下一個點為B點，根據(jù)運動學(xué)公式得，水平初速度，所以小球A在O點的速度v0=1.5m/s，

小球A在C點時的速度

小球A在O點的機械能E0=0+×0.1×（1.5）2=0.1125J

因O點為小球的水平拋出點，且以O(shè)點為零勢能點，則小球A在C點時的重力勢能為EP=mgh=-0.8J；在C點的動能：EkC=mvc2=0.9125J；

小球A在C點時的機械能EC=×m×vc2+（-mgh0C）=0.9125-0.8=0.1125J

點睛：本題從新的角度考查了對機械能守