2023-2024學(xué)年湖北省孝感一中、應(yīng)城一中等五校高三下學(xué)期第五次調(diào)研考試物理試題含解析

2023-2024學(xué)年湖北省孝感一中、應(yīng)城一中等五校高三下學(xué)期第五次調(diào)研考試物理試題注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)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(hào)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(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、科學(xué)家通過實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，放射性元素有多種可能的衰變途徑：先變成，可以經(jīng)一次衰變變成，也可以經(jīng)一次衰變變成（X代表某種元素），和最后都變成，衰變路徑如圖所示。則以下判斷正確的是（）A．a(chǎn)＝211，b＝82B．①是β衰變，②是α衰變C．①②均是α衰變D．經(jīng)過7次α衰變5次β衰變后變成2、如圖甲所示的充電電路中，R表示電阻，E表示電源（忽略內(nèi)阻）。通過改變電路中的元件參數(shù)對(duì)同一電容器進(jìn)行兩次充電，對(duì)應(yīng)的電荷量q隨著時(shí)間t變化的曲線如圖乙中的a、b所示。曲線形狀由a變化為b，是由于（）A．電阻R變大B．電阻R減小C．電源電動(dòng)勢E變大D．電源電動(dòng)勢E減小3、電動(dòng)平衡車因?yàn)槠潇趴岬牟僮?，被年輕人所喜歡，變成了日常通勤的交通工具。平衡車依靠人體重心的改變，來實(shí)現(xiàn)車輛的啟動(dòng)、加速、減速、停止等動(dòng)作。下表所示為某款電動(dòng)平衡車的部分參數(shù)，若平衡車以最大速度行駛時(shí)，電機(jī)恰好達(dá)到額定功率，則下列說法中正確的是（）電池輸出電壓36V電池總?cè)萘?0000mA·h電機(jī)額定功率900W最大速度15km/h充電時(shí)間2~3小時(shí)百公里標(biāo)準(zhǔn)耗電量6kW·hA．電池最多輸出的電能約為1800JB．充滿電的平衡車以額定功率行駛的最長時(shí)間約為2hC．該平衡車以最大速度行駛時(shí)牽引力約為60ND．該平衡車在標(biāo)準(zhǔn)情況下能騎行的最大里程約為3km4、如圖所示,一個(gè)帶正電荷q、質(zhì)量為的小球,從光滑絕緣斜面軌道的A點(diǎn)由靜止下滑,然后沿切線進(jìn)入豎直面上半徑為R的光滑絕緣圓形軌道,恰能到達(dá)軌道的最高點(diǎn)B.現(xiàn)在空間加一豎直向下的勻強(qiáng)電場,若仍從A點(diǎn)由靜止釋放該小球(假設(shè)小球的電荷量q在運(yùn)動(dòng)過程中保持不變,不計(jì)空氣阻力),則（）A．小球一定不能到達(dá)B點(diǎn)B．小球仍恰好能到達(dá)B點(diǎn)C．小球一定能到達(dá)B點(diǎn),且在B點(diǎn)對(duì)軌道有向上的壓力D．小球能否到達(dá)B點(diǎn)與所加的電場強(qiáng)度的大小有關(guān)5、如圖，在xoy坐標(biāo)系中有圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，其圓心在原點(diǎn)O，半徑為L，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，磁場方向垂直紙面向外。粒子A帶正電，比荷為，第一次粒子A從點(diǎn)（－L，0）在紙面內(nèi)以速率沿著與x軸正方向成角射入磁場，第二次粒子A從同一點(diǎn)在紙面內(nèi)以相同的速率沿著與x軸正方向成角射入磁場，已知第一次在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間是第二次的2倍，則A． B．C． D．6、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(dòng)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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、一質(zhì)量為m的物體靜止在光滑水平面上，現(xiàn)對(duì)其施加兩個(gè)水平作用力，兩個(gè)力隨時(shí)間變化的圖象如圖所示，由圖象可知在t2時(shí)刻物體的（）A．加速度大小為B．速度大小為C．動(dòng)量大小為D．動(dòng)能大小為8、如圖所示，在一電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場中放一金屬空心導(dǎo)體，圖中a、b分別為金屬導(dǎo)體內(nèi)部與空腔中的兩點(diǎn)，當(dāng)達(dá)到靜電平衡狀態(tài)后，則有（）A．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度都為零 B．a(chǎn)點(diǎn)電場強(qiáng)度為零，b點(diǎn)不為零C．a(chǎn)、b點(diǎn)的電勢相等 D．a(chǎn)點(diǎn)電勢比b點(diǎn)電勢高9、如圖所示，質(zhì)量均為m的a、b兩小球在光滑半球形碗內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，碗的球心為O、半徑為0.1m，Oa、Ob與豎直方向夾角分別為53°、37°，兩球運(yùn)動(dòng)過程中，碗始終靜止在水平地面上，已知sin37°0.6，g取10m/s2。則下列說法正確的是（）A．a(chǎn)、b兩球做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度之比為B．a(chǎn)、b兩球做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度之比為C．a(chǎn)、b兩球相鄰兩次相距最近的時(shí)間間隔為sD．a(chǎn)、b兩球運(yùn)動(dòng)過程中，碗對(duì)地面始終有摩擦力作用10、圖1是一列沿軸方向傳播的簡諧橫波在時(shí)刻的波形圖，波速為。圖2是處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，下列說法正確的是（）A．此列波沿軸負(fù)方向傳播B．處質(zhì)點(diǎn)在時(shí)的位移為C．處質(zhì)點(diǎn)在時(shí)的速度方向沿軸正向D．處的質(zhì)點(diǎn)在時(shí)加速度沿軸負(fù)方向E.處質(zhì)點(diǎn)在內(nèi)路程為三、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）某學(xué)習(xí)小組利用圖甲裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)，其主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：A．用游標(biāo)卡尺測量擋光條的寬度為d，用天平測量滑塊（含擋光條）的質(zhì)量為M，砝碼盤及砝碼的總質(zhì)量為m；B．調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平；C．光電門移到B處，讀出A點(diǎn)到B點(diǎn)間的距離為x1，滑塊從A處由靜止釋放，讀出擋光條通過光電門的擋光時(shí)間為t1；D．多次改變光電門位置，重復(fù)步驟C，獲得多組數(shù)據(jù)。請回答下列問題：(1)用游標(biāo)卡尺測量擋光條的寬度時(shí)示數(shù)如圖2所示，其讀數(shù)為___________mm；(2)調(diào)整氣墊導(dǎo)軌下螺絲，直至氣墊導(dǎo)軌工作時(shí)滑塊輕放在導(dǎo)軌上能__________，表明導(dǎo)軌水平了；(3)在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，機(jī)械能守恒定律得到驗(yàn)證，則如圖丙圖象中能正確反映光電門的擋光時(shí)間t隨滑塊的位移大小x的變化規(guī)律的是_________。A．B．C．D．12．（12分）某興趣小組要精確測定額定電壓為3V的白熾燈正常工作時(shí)的電阻，已知該燈正常工作時(shí)電阻約500，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：A．電流表A（量程：0～3mA，內(nèi)阻）B．定值電阻C．滑動(dòng)變阻器R（0～10）D．電壓表V（量程：0～10V，內(nèi)阻）E．蓄電池E（電動(dòng)勢為12V，內(nèi)阻r很?。〧．開關(guān)S一個(gè)G．導(dǎo)線若干（1）要精確測定白熾燈正常工作時(shí)的電阻應(yīng)采用下面電路圖中的____（2）選擇正確電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，若電壓表的示數(shù)用U表示，電流表的示數(shù)用I表示，寫出測量白熾燈電阻的表達(dá)式=___（用題目中給的相應(yīng)字母表示），當(dāng)電流表中的電流強(qiáng)度I=___mA時(shí)，記下電壓表的讀數(shù)U并代入表達(dá)式，其計(jì)算結(jié)果即為白熾燈正常工作時(shí)的電阻。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）如圖所示，ABCD為固定在豎直平面內(nèi)的軌道，其中ABC為光滑半圓形軌道，半徑為R，CD為水平粗糙軌道，一質(zhì)量為m的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從圓軌道中點(diǎn)B由靜止釋放，滑至D點(diǎn)恰好靜止，CD間距為4R。已知重力加速度為g。(1)求小滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)(2)求小滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，小滑塊對(duì)圓軌道壓力的大小(3)現(xiàn)使小滑塊在D點(diǎn)獲得一初動(dòng)能，使它向左運(yùn)動(dòng)沖上圓軌道，恰好能通過最高點(diǎn)A，求小滑塊在D點(diǎn)獲得的初動(dòng)能14．（16分）如圖所示，質(zhì)量m1=0.3kg的小車靜止在光滑的水平面上，車長L=2.0m，現(xiàn)有質(zhì)量m2=0.2kg可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，以水平向右的速度v0=2m/s從左端滑上小車，最后在車面上某處與小車保持相對(duì)靜止。物塊與車面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，取g=10m/s2，求（1）物塊在車面上滑行的時(shí)間t；（2）要使物塊不從小車右端滑出，物塊滑上小車左端的速度v不超過多少？（3）物塊仍以水平向右的速度v0=2m/s從左端滑上小車，要使物塊從小車右端滑出，則物塊剛滑上小車左端時(shí)需加一個(gè)至少多大的水平恒力F?15．（12分）如圖所示，“＜”型光滑長軌道固定在水平面內(nèi)，電阻不計(jì)．軌道中間存在垂直水平面向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B．一根質(zhì)量m、單位長度電阻R0的金屬桿，與軌道成45°位置放置在軌道上，從靜止起在水平拉力作用下從軌道的左端O點(diǎn)出發(fā)，向右做加速度大小為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過位移L．求：(1)金屬桿前進(jìn)L過程中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢．(2)已知金屬桿前進(jìn)L過程中水平拉力做功W．若改變水平拉力的大小，以4a大小的加速度重復(fù)上述前進(jìn)L的過程，水平拉力做功多少？(3)若改用水平恒力F由靜止起從軌道的左端O點(diǎn)拉動(dòng)金屬桿，到金屬桿速度達(dá)到最大值vm時(shí)產(chǎn)生熱量．（F與vm為已知量）(4)試分析(3)問中，當(dāng)金屬桿速度達(dá)到最大后，是維持最大速度勻速直線運(yùn)動(dòng)還是做減速運(yùn)動(dòng)？

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【解析】

ABC．經(jīng)過①變化為，核電荷數(shù)少2，為衰變，即，故a＝210－4＝206經(jīng)過②變化為，質(zhì)量數(shù)沒有發(fā)生變化，為β衰變，即，故b＝83＋1＝84故ABC錯(cuò)誤；D．經(jīng)過7次衰變，則質(zhì)量數(shù)少28，電荷數(shù)少14，在經(jīng)過5次β衰變后，質(zhì)量數(shù)不變，電荷數(shù)增加5，此時(shí)質(zhì)量數(shù)為238－28＝210電荷數(shù)為92－14＋5＝83變成了，故D正確。故選D。2、A【解析】

由圖象可以看出，最終電容器所帶電荷量沒有發(fā)生變化，只是充電時(shí)間發(fā)生了變化，說明電容器兩端電壓沒有發(fā)生變化，即電源的電動(dòng)勢不變，而是電路中電阻的阻值發(fā)生了變化。圖象b比圖象a的時(shí)間變長了，說明充電電流變小了，即電阻變大了，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。3、B【解析】

A．電池最多儲(chǔ)存的電能為故A錯(cuò)誤；B．由儲(chǔ)存的電能除以額定功率可求得時(shí)間為故B正確；C．根據(jù)功率公式則有故C錯(cuò)誤；D．由電池總電量除以百公里標(biāo)準(zhǔn)耗電量即可求出故D錯(cuò)誤。故選B。4、B【解析】不加電場時(shí)，設(shè)恰能到達(dá)軌道的最高點(diǎn)B的速度為v，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：

mg（h-2R）=mv2；…①

在最高點(diǎn)時(shí)，重力提供向心力，有：mg=m…②

加上電場后，設(shè)能到達(dá)B點(diǎn)的速度為v2，根據(jù)動(dòng)能定理得：mv22=（mg+Eq）（h-2R）…③

在最高點(diǎn)時(shí)，重力與電場力的合力提供向心力，有：mg+Eq=m…④

得v2=v，故為小球仍恰好能到達(dá)B點(diǎn)，故B正確，ACD錯(cuò)誤；故選B.5、B【解析】

粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示：，

根據(jù)洛倫茲力提供向心力有：則粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為：根據(jù)幾何知識(shí)可知BOCO1以及BODO2為菱形，所以∠1=180°-（90°-α）=90°+α∠2=180°-（90°+β）根據(jù)題意可知∠1=2∠2，所以得到α+2β＝90°＝。A．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選B。6、A【解析】

A．當(dāng)外電阻與電源內(nèi)阻相等時(shí)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(dāng)Rx的滑動(dòng)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(xiàng)A正確；B．Rx的滑動(dòng)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(xiàng)B錯(cuò)誤；CD．Rx的滑動(dòng)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(xiàng)CD錯(cuò)誤；故選A。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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AD【解析】

A．由圖像可知：在t2時(shí)刻物體的加速度由牛頓第二定律可得加速度大小故A正確；BCD．由動(dòng)量定理和圖像面積可得則根據(jù)動(dòng)量和動(dòng)能的關(guān)系得故BC錯(cuò)誤，D正確。故選AD。8、AC【解析】

AB．金屬空心導(dǎo)體放在勻強(qiáng)電場中，出現(xiàn)靜電感應(yīng)現(xiàn)象，最終處于靜電平衡狀態(tài)，導(dǎo)體內(nèi)部的場強(qiáng)處處為零，所以a、b兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度都為零，A正確，B錯(cuò)誤；CD．處于靜電平衡的導(dǎo)體上，以及導(dǎo)體的內(nèi)部的電勢處處相等，即為等勢體，則a點(diǎn)電勢等于b點(diǎn)電勢，C正確，D錯(cuò)誤；

故選AC。9、BD【解析】

AB．小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由重力和支持力的合力提供向心力，則θ是半徑與豎直方向的夾角，解得則線速度之比為則故A錯(cuò)誤，B正確。C．a(chǎn)的角速度b的角速度相距最近時(shí)滿足解得選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．a(chǎn)、b兩球運(yùn)動(dòng)過程中，兩球?qū)ν氲膲毫Φ乃椒至繛閙gtanθ，因θ不同，則兩球?qū)ν氲膲毫Φ乃椒至坎幌嗟?，?duì)碗來說兩球?qū)ν氲乃椒较虻淖饔昧Σ粸榱?，則碗對(duì)地面始終有摩擦力作用，選項(xiàng)D正確。故選BD。10、BCE【解析】

A．根據(jù)圖2的振動(dòng)圖象可知，處的質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)振動(dòng)方向沿軸正向，所以利用圖1由同側(cè)法知該波沿軸正方向傳播，故A錯(cuò)誤；B．圖1可知該簡諧橫波的波長為4m，則圓頻率設(shè)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為t=0時(shí)刻結(jié)合t=0時(shí)刻振動(dòng)的方向向上，可知，則處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為處質(zhì)點(diǎn)與處質(zhì)點(diǎn)的平衡位置相距半個(gè)波長，則處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為代入方程得位移為，故B正確；C．處質(zhì)點(diǎn)在時(shí)的速度方向和時(shí)的速度方向相同，由同側(cè)法可知速度方向沿軸正向，故C正確；D．處的質(zhì)點(diǎn)在時(shí)速度方向沿軸負(fù)向，則經(jīng)過四分之一周期即時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的位移為負(fù)，加速度指向平衡位置，沿軸正方向，故D錯(cuò)誤；E．處質(zhì)點(diǎn)在在時(shí)速度方向沿軸負(fù)向，根據(jù)振動(dòng)方程知此時(shí)位移大小為，時(shí)位移大小為，所以內(nèi)路程故E正確。故選BCE。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、3.40靜止D【解析】

（1）[1]因游標(biāo)尺是20分度的，則游標(biāo)卡尺的精確度為0.05mm，則其讀數(shù)（2）[2]調(diào)整氣墊導(dǎo)軌下螺絲，直至氣墊導(dǎo)軌工作時(shí)滑塊輕放在導(dǎo)軌上能靜止，表明導(dǎo)軌水平。（3）[3]動(dòng)能的增量重力勢能的減小量機(jī)械能守恒需要驗(yàn)證動(dòng)能的增量等于重力勢能的減小量，則則有ABC錯(cuò)誤D正確。故選D。12、（1）C（2）（3）1.5【解析】

（1）[1]要精確測定額定電壓為3V的白熾燈正常工作時(shí)的電阻，需測量白熾燈燈兩端的電壓和通過白熾燈燈的電流，由于電壓表的量程較大，測量誤差較大，不能用已知的電壓表測量白熾燈兩端的電壓，可以將電流表A與定值電阻串聯(lián)改裝為電壓表測量電壓；白熾燈正常工作時(shí)的電流約為左右，電流表的量程較小，電流表不能精確測量電流，可以用電壓表測量總電流，約：；因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器阻值遠(yuǎn)小于白熾燈的電阻，所以滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法。所以電路圖選取C.（2）[2]根據(jù)歐姆定律知，燈泡兩端的電壓U=I(R1+RA)，通過燈泡的電流為：，所以白熾燈正常工作時(shí)的電阻為：；[3]改裝后的電壓表內(nèi)阻為：RV=1985+15Ω=2000Ω，則當(dāng)I=1.5mA時(shí)，白熾燈兩端的電壓為3V，達(dá)到額定電壓，測出來的電阻為正常工作時(shí)的電阻。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、(1)0.25；(2)；(3)【解析】

(1)從B到D的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理得所以(2)設(shè)小滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度為，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得解得：設(shè)小滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)圓軌道對(duì)它的支持力為，根據(jù)牛頓第二定律得解得：根據(jù)牛頓第三定律，小滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，對(duì)圓軌道壓力的大小(3)根據(jù)題