湖北省高中聯(lián)盟2024屆高三年級下冊5月第四次聯(lián)合測評（三模）物理含解析

湖北省高中名校聯(lián)盟2024屆高三第四次聯(lián)合測評

物理試卷

本試卷共6頁，15題。滿分100分?？荚囉脮r75分鐘

注意事項：

1.答題前，先將自己的姓名、準考證號填寫在試卷和答題卡上，并將準考證號條形碼貼在答

題卡上的指定位置。

2.選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。寫

在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。

3.非選擇題的作答：用黑色簽字筆直接答在答題卡上對應的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試卷、草稿紙

和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。

4.考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并上交。

一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個選項中，第1?7

題只有一項符合題目要求，第8?10題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不

全的得2分，有選錯的得0分。

1.人工轉(zhuǎn)變是用天然或人工加速的粒子轟擊原子核，產(chǎn)生新原子核的過程。約里奧?居里夫婦用a粒子

轟擊發(fā)現(xiàn)了放射性同位素和X,1P自發(fā)衰變成Y和正電子：e。下列說法正確的是（）

A.X是1n

B.Y有14個中子

C.在人工轉(zhuǎn)變中質(zhì)量數(shù)守恒，但電荷數(shù)不守恒

D.人類一直生活在各類放射性環(huán)境中，任意劑量的射線都不會危及健康

2.一定質(zhì)量的理想氣體沿圓弧經(jīng)歷a-b-cfd-a狀態(tài)變化，其V-T圖像如圖所示，圖中a、b、c、d

是圓周的四等分點。下列說法正確的是（）

A.a-b是等壓過程B.bfc過程中氣體放熱

C.c-d過程中氣體對外界做正功D.d-a過程中氣體分子平均動能增大

3.如圖是一對等量異種點電荷的電場線，A、C位于電荷連線上，8、O位于電荷連線的中垂線上，四個

點到電荷連線中點。距離相等，各點處的電場強度大小分別為石…EB、EC、ED，電勢分別為°A、%、

A-EA=EC>EB=ED

B.%=%〉%=%

C.將電子從B移至Z）,電場力做正功

D.將電子從A沿不同路徑移到。，電場力做功不相等

4.2011年我國研制的“天宮一號”成功進入預定軌道環(huán)地運行；2021年“天問一號”環(huán)繞器成功進入環(huán)

火遙感探測軌道，開展火星全球遙感探測。已知火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的0.1倍，火星半徑約為地球半徑

的0.5倍，“天官一號"和''天問一號”的軌道均為近地、近火圓軌道。由此可推斷在穩(wěn)定運行過程中，相

同時間內(nèi)，“天宮一號”和“天問一號”與各自中心天體球心連線掃過的面積之比約為（）

A.8B.4C.2D.1

5.如圖，三根不可伸長的輕質(zhì)細繩。4、OB、OC交于點。，08繩水平，有一燈籠靜止懸掛于OC繩下

端?，F(xiàn)保持。點位置不變，對燈籠施加一個始終垂直于OC繩的拉力F,使燈籠沿順時針緩慢移動直至

OC繩水平，繩中拉力分別記為七、T°B、〃c，則在此過程中（）

A.尸一直減小B.七c一直增大C.%先減小再增大D.%先增大再減小

6.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，/=0時刻的波形如圖所示，圖中P、。兩質(zhì)點的位移相等，之后每

隔0.3s兩質(zhì)點的位移均相等。已知該波的周期大于0.3s,下列說法正確的是（）

A.該波的傳播速度為40m/sB.0?1.0s時間內(nèi)，質(zhì)點P運動的路程為39cm

C.當質(zhì)點尸處于波峰時，質(zhì)點。處于平衡位置D.經(jīng)過0.4s質(zhì)點Q第一次到達波峰位置

7.如圖所示，足夠長的光滑水平固定金屬導軌寬為L導軌上靜止放置著質(zhì)量分別為2租、3機的兩根導體

棒a、b,現(xiàn)給。一水平向右的初速度v。己知導軌電阻不計，兩導體棒始終與導軌保持垂直且與導軌接觸

良好，回路的總電阻為R,垂直于導軌平面向里的勻強磁場的磁感應強度大小為瓦下列說法正確的是（

A.a、b穩(wěn)定前回路中產(chǎn)生順時針方向的感應電流

qV

B.。的速度為一時，b的速度為一

44

。的速度為到時，b的加速度為竺"

C.

42mR

6Rmv

D.從開始到〃、b穩(wěn)定后,。、b間的距離增大了

5B2￡2

8.實驗室中有一個電壓標稱輸入220V、輸出6.6V的變壓器，拆后數(shù)出其副線圈匝數(shù)是39匝?，F(xiàn)將它

改繞成輸入220V、輸出33V的變壓器，僅改變原線圈匝數(shù)或副線圈匝數(shù)，可行的做法有（）

A.副線圈的匝數(shù)應增加195匝B.副線圈的匝數(shù)應增加156匝

C.原線圈的匝數(shù)應減少260匝D.原線圈的匝數(shù)應減少1040匝

9.如圖所示，半徑為R、圓心為。的圓形區(qū)域外的足夠大范圍內(nèi)有磁感應強度大小為8、方向垂直于紙

面向外的勻強磁場，距離。點2R處的A點有一粒子源，可以沿紙面內(nèi)垂直于AO連線發(fā)射各種速率的同

種離子。已知離子質(zhì)量為機、電荷量為q,離子第二次通過圓形邊界時即被吸收，離子的重力可忽略，不

考慮離子間的相互作用力。下列說法正確的是（）

A.到達圓形區(qū)域的離子最小速度為迪B.到達圓形區(qū)域的離子最大速度為逆四

m2m

C.速率為包里的離子可以經(jīng)過。點D.速率為島8口的離子可以經(jīng)過。點

4m2m

10.如圖所示，光滑豎直固定桿上套有一質(zhì)量為，”的小球A,一根豎直輕彈簧上端連接著一個質(zhì)量為根的

物塊8,下端連接著一個質(zhì)量為2機的物塊C。一輕繩跨過輕質(zhì)定滑輪O,一端與物塊8相連，另一端與

小球A連接，定滑輪到豎直桿的距離為5"初始時，小球A在外力作用下靜止于尸點，此時輕繩剛好伸

直無張力且OP間細繩水平、OB間細繩豎直?，F(xiàn)將小球A由P點靜止釋放，A沿桿下滑12L到達最低點

Q,此時物塊C與地面間的相互作用剛好為零。不計滑輪大小及摩擦，重力加速度大小為g,下列說法中

正確的是（）

A.彈簧的勁度系數(shù)為國空

8￡

Q

B.小球A運動到最低點時彈簧的形變量為一L

3

C.小球A運動到最低點時彈簧的彈性勢能為

D.用質(zhì)量為萬的小球D替換A,并將其拉至Q點由靜止釋放，小球。經(jīng)過尸點時的動能為

二、非選擇題：本題共5小題，共60分。

11.（7分）某同學驗證機械能守恒定律，具體步驟如下：

（1）用細繩將質(zhì)量均可不計的定滑輪和動滑輪按照圖（a）所示的方式連接，細繩的一端系在天花板上,

另一端系著重物。紙帶豎直穿過固定好的打點計時器并與重物下端相連。用手托住動滑輪與鉤碼，讓系統(tǒng)

保持靜止；

（2）先接通電源，待打點穩(wěn)定后同時釋放鉤碼和重物，打點計時器打出一系列清晰的點跡。為使重物帶

動紙帶向上運動，鉤碼的質(zhì)量M與重物的質(zhì)量m之間的關(guān)系應滿足；

（3）關(guān)閉電源，取下紙帶，選取合適的連續(xù)點，標記出計數(shù)點，如圖（b）所示。測量各計數(shù)點到A點的

距離h,根據(jù)打點計時器使用的交流電頻率,利用紙帶分別計算各計數(shù)點對應速度大小v,用電腦繪制h-v2

圖像。

用天平測出鉤碼質(zhì)量M=200g,重物的質(zhì)量加=50g,已知當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s?,若該實

驗滿足機械能守恒定律，則圖像斜率的理論值為s2.mT（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）；

（4）若實際實驗過程中阻力不能忽略，則實際圖線的斜率與理論值相比（選填“偏大”“偏小”或

“不變”）。

12.（10分）某實驗小組用電阻箱和電壓表（內(nèi)阻可視為無窮大），測量定值電阻&的阻值，并測量水果

電池的電動勢和內(nèi)阻，實驗電路如圖（a）o實驗操作步驟如下：

①閉合S],斷開S2和S3,當電阻箱的阻值為1178Q時，電壓表示數(shù)為0.60V；

②閉合S]和S3,斷開S2,當電阻箱的阻值為2040Q時，電壓表示數(shù)仍為0.60V；

③閉合S],斷開S2和S3,多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱的示數(shù)R和對應的電壓表示數(shù)U。

（1）根據(jù)上述步驟，可得出定值電阻凡的阻值為。（計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。

（2）將測量的數(shù)據(jù)填入表格，利用Excel計算出“一，如下表所示:

R+

數(shù)據(jù)序號123456

U/A

R+K)/。10020040080016004000

U/10-3A

0.90.80.6750.50.3750.1675

R+國

（3）由測得的數(shù)據(jù)，利用計算機得出電壓表示數(shù)。隨一^變化的圖線如圖（b）所示的。根據(jù)圖像可

R+&

求得水果電池的電動勢￡=V,內(nèi)阻廠=Q（計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。

（4）實際電壓表內(nèi)阻不是無窮大，若只考慮由此引起的系統(tǒng)誤差，則與真實值相比，電動勢的測量值______

（選填“偏大”“偏小”或“不變”），內(nèi)阻的測量值______（選填“偏大”“偏小”或“不變”）。

三、計算題

13.（10分）“香爐初上日，瀑水噴成虹”，古人對彩虹的形成早就有過思考。當太陽光照射到空氣中的水

滴時，光線被折射及反射后，便形成了彩虹。如圖所示，一束單色光以入射角c=53°從A點射入空氣中

的球形水滴，經(jīng)過8點反射后再從C點折射出水滴，已知出射光線相對入射光線，光線方向發(fā)生0=138。

角的偏轉(zhuǎn)，sin53°=0.8,cos53°=0.6。（結(jié)果可用分式表示）

（1）求水滴對單色光的折射率"；

（2）若水滴的半徑為R,光在真空中的速度為c,求該光線從A點射入到C點射出水滴所需時間分

入射光線''

14.（15分）如圖所示，豎直平面內(nèi)固定有絕緣軌道ABMNP,AB段是長L=3.6m的水平軌道，段是

半徑尺=0.4m、圓心角6=37。的毛滑圓弧軌道，MN段是傾角8=37。的傾斜軌道，NP段是恰好能與

段組成半圓的毛半圓弧軌道，各段軌道均平滑連接。。一。2分別是兩段圓弧軌道的圓心，所在

直線右側(cè)足夠大空間存在勻強電場，電場方向與MN平行且向上，電場強度大小為E=90N/C。小物塊

a以初速度%=10m/s從A點向右運動，一段時間后，與靜置在B點的小物塊b發(fā)生彈性正碰（碰撞時

間極短），b運動到尸點時對軌道恰好無壓力。已知.、6的質(zhì)量分別為班=0.1kg、0.3kg,a與

AS段的動摩擦因數(shù)為〃=0.5,b帶正電，電荷量q=0.02C,a、6碰撞過程不會發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移，重力加

速度大小g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8。求

（1）a、b碰撞結(jié)束瞬間，b的速度大小；

（2）6通過P點時的速度大??；

（3）6通過尸點后在電場中運動距的最遠距離。

15.（18分）如圖所示，在光滑水平面上靜止放置著兩個可視為質(zhì)點的小球A、B,A、8之間夾有鎖定的

輕彈簧（長度可忽略），其儲存的彈性勢能為￡=37.5J。某時刻，解除彈簧鎖定，在彈簧恢復原長后立

即從A、B間撤除，同時對B施加向左的恒力尸=10N。已知A、B間的碰撞是彈性碰撞，A的質(zhì)量為

mA=1kg,B的質(zhì)量為=0.5kgo

（1）求彈簧解除鎖定，A、8離開彈簧瞬間各自的速度大小;

(2)求A、8在第1次與第2次碰撞間的最大距離；

(3)求A、B發(fā)生.第n次碰撞時，小球A的位移大小。

AB

湖北省高中名校聯(lián)盟2024屆高二第四次聯(lián)合測評

物理試卷參考答案與詳解

一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。

題號12345678910

答案ACABDBDBDBCAD

1.【答案】A

【解析】；；Al+；He-＞：；P+；)n,：；Pf；：Si+：e；人工轉(zhuǎn)變過程，電荷數(shù)守恒，質(zhì)量數(shù)守恒；過量的

接受射線輻射，會危及身體健康。選項A正確。

2.【答案】C

pvr

【解析】由——=。有丫=—T,從a-b,圓弧的斜率在變化，不是等壓變化；b-c,溫度升高，體積

TP

膨脹，由AU=W+Q,可知該過程氣體吸熱；c-d,體積膨脹，氣體對外界做正功；d-a,溫度降低，

氣體分子平均動能變小。故選項C正確。

3.【答案】A

【解析】在等量異種電荷連線和中垂線上，由E=左孝知EA=EC〉EB=E。；由電場線知

r

因為9B=%，將電子從B移到電場力不做功，將電子從A沿不同路徑移到

電場力做功相等。選項A正確。

4.【答案】B

畫而

7T八〃\13

【解析】勻速圓周運動中，S=2-獻,天體運動中GY=a〃R,所以s=U——，所以

2兀R22

S天喜：S天問=275o故選項B正確。

5.【答案】D

【解析】易知尸一直增大，七C一直減小，選項A、B均錯誤；設(shè)OC繩與豎直方向的夾角為。，OA與水

2

平方向的夾角為a,對燈籠受力分析得Toc=mgcos0,對節(jié)點。分析得TOAsina=mgcos0,則TOA

一直減小，選項C錯誤；TOB=mgcossin0+TOAcosa,整理可得=〃’gcos，cos(e_乃，對該

'"sina

式求導可得r(8)=—mgsin(26>—0,。從0增大到90°過程，導函數(shù)先正再負，繩中拉力先增大再減

小，D選項正確。

6.【答案】B

【解析】根據(jù)每隔0.3s兩質(zhì)點偏離平衡位置的位移相等，可判斷0.3s為半個周期，則周期一定是0.6s,

從而根據(jù)波長可計算波的傳播速度為20m/s；根據(jù)傳播性質(zhì)可判斷，質(zhì)點尸第一次到達波峰的所需時間為

——j=0.1s,路程3cm,在經(jīng)過0.9s經(jīng)過的路程為9倍的振幅，故0?1.0s時間內(nèi)，質(zhì)點P運動的

20m/s

路程為39cm；當質(zhì)點尸處于波峰時，質(zhì)點。處于-3cm的位置；根據(jù)傳播振動形式，可知質(zhì)點。第一次達

(10—0)m

到波峰位置所需時間為1-----2=0.5s。選項B正確。

20m/s

7.【答案】D

3

【解析】穩(wěn)定前，%>以,易知回路中感應電流為逆時針。a的速度為［V時，由動量守恒定律，

2mv=2m—v+3mv,v=—v；止匕時E=BL-v-BL—v,E=IR,F=BIL=3ma,所以

46bb46hh

1B2l3v5Lq=3ww共—0,BL^~X^,所以

最后穩(wěn)定時2mv=5w共，對bq=

36mRR

6Rmv

選項D正確。

8.【答案】BD

【解析】當=以，々=1300匝；若〃］不變，—=—馬—,所以An,=156匝；若〃，不變,

6.6393339+A%

———二———,所以=1040匝。選項BD正確。

3339

9【答案】BC

【解析】如圖，到達C點的離子的速度最小，由￡=竺得，v=也；到達圓形區(qū)域速度最大的離子剛

2qB2m

好到達。點，由辿=把得，丫=當巴；設(shè)能到達。點的離子軌跡半徑為r,圓心為E,與圓形區(qū)域的

2qB2m

交點為尸，由勾股定理有（2R—力2=氏2+/，解得廠=』R,由廠=竺得，丫=包里。選項BC正確。

'/4qB4m

10.【答案】AD

【解析】開始時，對5,mg=g；i，A在。點時，對C,2mg=&2,A從尸到。點，易知石+%2=8￡，

所以k二2竺，]2。A從尸至UQ，由能量守恒定律，加（？12乙=冽88乙+八綜，所以八綜二4冽8入，

8L3

VH

因為彈簧原先有形變量，所以馬°w4mgL。。從。到尸，由能量守恒定律％+磔8￡=萬對2￡+紇，

所以紇=6帆gL。選項AD正確。

H.【答案】（1）M>2m（2分）（3）0.102（3分）（4）偏大（2分）

【解析】（2）由動滑輪規(guī)律，欲使鉤碼下降重物上升，需要M>2%；

（3）理論上，若滿足機械能守恒，WMg-mgh=+g'""2—J"[

22

代入數(shù)據(jù)整理可得/?=L—所以左=0.102s2-mT；

gg

（4）若實際實驗過程中阻力不能忽略，重力勢能減少量大于系統(tǒng)動能增量，圖線斜率會增大。

12.【答案】（1）862（2分）（3）0.80+0.02（2分）7.8xl02^8.2xl02（2分）

（4）偏?。?分）偏?。?分）

【解析】（1）電阻的測量采用的是替代法，11780+5=20400,可得&=862Q；

（3）根據(jù)圖像截距可得石=0.80±0.02V；根據(jù)圖像斜率可得內(nèi)阻為/?=820±200；

（4）測量誤差主要來源于電壓表分流，故電動勢和內(nèi)阻的測量值均偏小。

13.【答案】(1)-4(2)6^4―7?

315c

【解析】(1)如圖所示，，=；。80。—夕)=21。

人射光線'、』

L...二2^?.武》

f3+0=yO+y=a

解得7=37。①

sin。

n=------②

sin/

4

解得〃二一③

3

(2)4Rcosy=vt@

c

u=一⑤

n

解得/=空￡⑥

15c

評分參考：第(1)問5分，①②式各2分，③式1分；第(2)問5分，④⑤式各2分，⑥式1分。

14.【答案】(1)4m/s(2)1.6m/s(3)0.7776m

一11

【解析】(1)。從A點運動至B點，根據(jù)動能定理—4叫g(shù)L=萬叫匕9—/叫％9①

a、b彈性正碰，根據(jù)動量守恒定律叫%=g匕+m2y2②

根據(jù)機械能守恒定律!■叫$=g叫片+(風學③

解得v2=4m/s④

2

(2)6在尸點，根據(jù)牛頓第二定律m2g-Eqsin9=7%上■⑤

R

解得Vp=L6m/s⑥

（3）6過尸點后做拋體運動，將運動沿電場所在方向（MN方向）和垂直電場方向（垂直MN方向）分解,

根據(jù)拋體運動規(guī)律，沿垂直電場方向（垂直方向）

vy=vPsin0⑦

m2gcos6=m2ay⑧

y=