2024屆湖北省高三年級下冊5月第二次模擬考試物理試題及答案

2023~2024學年湖北省黃岡中學模擬（第二次）考試物理試卷（5

月）

一、單選題：本大題共7小題，共28分。

I.下列四幅圖分別對應四種說法，其中正確的是（）

丙。衰變示意圖丁輕核聚變示意圖

A.圖甲中，用頻率為％的光照射光電管，微安表有示數(shù)，向左調(diào)節(jié)滑動變阻器的觸頭P,可以使微安表示

數(shù)慢慢增大，最后到達飽和電流

B.圖乙中，一個氫原子吸收能量從基態(tài)向n=3的能級躍遷時，最多可以吸收3種不同頻率的光

C.圖丙中，曲238的半衰期是45億年，適當加熱軸238,可以使衰變速度加快

D.圖丁中，氣核的核子平均質(zhì)量大于氣核的核子平均質(zhì)量

2.直角坐標系xoy的y軸為兩種均勻介質(zhì)I、II的分界線。位于x=0處的波源發(fā)出的兩列簡諧橫波a、b

同時在1、11中傳播?！?0時刻波源開始振動，￡=6s時刻只畫出了介于一6機和6機之間的波形（圖甲）。

已知該時刻a波剛好傳到％=6m處，則亡=1.5s時介于一6m和6機之間的波形圖是（）

甲

3.如圖所示，小球A從地面向上斜拋，拋出時的速度大小為10m/s,方向與水平方向夾角為53。，在A拋

出的同時有小球區(qū)從某高處自由下落，當A上升到最高點時恰能擊中下落的氏不計空氣阻力，sin530-

0.8,重力加速度g取lOm/s?。則A、8兩球初始距離是（）

B,

A.4.8mB.6.4mC.8.0mD.11.2m

4.水上滑翔傘是一項很受青年人喜愛的水上活動。如圖1所示，滑翔傘由專門的游艇牽引，穩(wěn)定時做勻速

直線運動，游客可以在空中體驗迎風飛翔的感覺。為了研究這一情境中的受力問題，可以將懸掛座椅的結(jié)

點作為研究對象，簡化為如圖2所示的模型，結(jié)點受到牽引繩、滑翔傘和座椅施加的三個作用力F1、Fz和

尸3,其中后斜向左下方，F(xiàn)Z斜向右上方。若滑翔傘在水平方向受到的空氣阻力與水平速度成正比，在豎直

方向上受到的空氣作用力保持不變。當提高游艇速度，穩(wěn)定時則（）

圖1

A.尸2可能等于尸3

B.F1一定變小

C.當速度增大到一定程度，人的腳尖可以觸及海面

D.尸2和尸3的合力方向可能沿水平向右

5.電熨斗在:iA到設(shè)定溫度后就不再升溫，當溫度降低時又會繼續(xù)加熱，使它與設(shè)定溫度差不多，在熨燙不

同織物時，通過如圖所示雙金屬片溫度傳感器控制電路的通斷，從而自動調(diào)節(jié)溫度，雙金屬片上層金屬的

熱膨脹系數(shù)大于下層金屬。下列說法正確的是（）

調(diào)溫旋鈕

彈性銅片'I-升降螺絲

『絕緣支架

觸點\37一g°

內(nèi)人必盧^7^/~~1電熱絲

雙金屬J1---------------o

、金屬底板

A.溫度升高時，雙金屬片會向上鸞曲

B.調(diào)節(jié)“調(diào)溫旋鈕”，使螺釘微微上升，可以使設(shè)定溫度降低

C.調(diào)節(jié)“調(diào)溫旋鈕”，使螺釘微微上升，可以使設(shè)定溫度升高

D.適當增加輸入電壓，可以使設(shè)定溫度升高

6.2024年4月25日神舟十八號載人飛船成功與空間站對接。對接前的運動簡化如下：空間站在軌道I上

勻速圓周運動，速度大小為%;飛船在橢圓軌道H上運動，近地點8點離地的高度是200Am,遠地點A點離

地的高度是356hm飛船經(jīng)過A點的速度大小為以，經(jīng)過8點的速度大小為地。已知軌道I、軌道II在A

點相切，地球半徑為6400k小下列說法正確是（）

A.在軌道II上經(jīng)過A的速度等于在軌道I上經(jīng)過A的速度，即以=%

B.在軌道II上經(jīng)過A的向心加速度小于在軌道I上經(jīng)過4的向心加速度

C.在軌道II上經(jīng)過B的速度有可能大于7.9km/s

D.在軌道II上從B點運動到A點的時間大約為30min

7.豎直平面有一如圖所示的正六邊形4RCDE凡。為中心，勻強電場與該平面平行.將一質(zhì)量為”?、電荷

為+q的小球從A點向各個方向拋出，拋出時速度大小相等。落到正六邊形上時，C、E兩點電勢能相等，

。、E連線上各點速度大小相等。重力加速度大小為g,下列說法不正確的是（）

A.電場強度的方向由A指向0

B.小球經(jīng)過尸、C兩點的速度大小滿足卬=vc

C.小球受到的電場力與重力大小相等

D.B、。兩點的電勢滿足火8=（pD

二、多選題：本大題共3小題，共12分。

8.如圖所示，矩形線框的匝數(shù)為N=100,面積為S=0.02m2,線框所處磁場可視為勻強磁場，磁感應強

度大小為B=ITo線框從圖示位置開始繞軸。。'以恒定的角速度3=100rad/s沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，線框一

端接換向器，通過電刷和外電路連接。理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2:1,定值電阻匕=100、R2=

2.5,線框內(nèi)阻r=5。忽略導線的電阻。下列說法正確的是（）

B.流過電阻電的電流是交流電

C.線框轉(zhuǎn)動一圈，通過電阻號的電荷量為0.4C

D.通過電阻&的電流有效值為

9.如圖所示，兩根足夠長的平行金屬粗糙導軌固定在水平面內(nèi)，左側(cè)軌道間距為2m,右側(cè)軌道間距為

1m，導軌間存在磁感應強度大小為B=17、方向豎直向下的勻強磁場。金屬棒b長為1m,靜止在右側(cè)軌

道，最右側(cè)固定一個阻值為R=2。的定值電阻。金屬棒。長為2m,兩根金屬棒與導軌之間的動摩擦因數(shù)

均為4=0.2,當。在水平恒力產(chǎn)=4N作用下從靜止開始運動，到穩(wěn)定時b發(fā)熱Q=cJ.已知a始終在左側(cè)

軌道運動，m6質(zhì)量均為血="。。的阻值為1。，b的阻值為2。，且始終與導軌垂直并接觸良好，導軌

電阻不計，重力加速度大小g=lOm/s2。則下列說法正確的是（）

a_______

xT~xxxx

XXXXX

X-xFXXX

XXXXX

AJ?棒可以運動起來

B.穩(wěn)定時。棒做勻速運動，速度為lm/s

C.從開始到穩(wěn)定狀態(tài)，。棒位移為（2c+0.25）m

D.從開始到穩(wěn)定狀態(tài)，a棒運動時間為0.75s

10.如圖，傾角為30。的光滑斜面固定在水平面上，其底端固定一勁度系數(shù)為上的輕質(zhì)彈簧，彈簧上端放置

一個質(zhì)量為機的物塊及t=0時刻，將質(zhì)量也為機的物塊4（可視為質(zhì)點）從斜面頂端由靜止釋放，ti時刻

A與B發(fā)生碰撞并粘在一起。粘合體沿斜面簡諧運動過程中，彈簧最大形變量為空。已知彈簧彈性勢能

表達式為Ep=g丘2,彈簧振子周期公式7=2萬。，其中X是彈簧形變量，長為彈簧勁度系數(shù)，M為振子

質(zhì)量，重力加速度大小g=10m/s2,則下列說法正確的是（）

A.粘合體速度最大為J嚓

B.物塊A釋放點到碰撞點的距離為翳

C.粘合體向下運動過程中的最大加速度大小為g

D.從物體A、B碰撞到運動到最低點的時間為與J苧

三、實驗題：本大題共2小題，共16分。

11.近年來，對折射率為負值（nVO）的負折射率人工材料的研究備受關(guān)注。如圖甲所示，光從真空射入負

折射率材料時，入射角和折射角的大小關(guān)系仍然遵循折射定律，但折射角取負值。即折射光線和入射光線

位于界面法線同側(cè)。某同學用圖乙所示裝置測量該材料對紅光的折射率，在空氣中（可視為真空）放置兩個

完全相同的用負折射率材料制作的頂角為。的直角三棱鏡A、8,在棱鏡3下方有一平行于下表面的光屏，

兩棱鏡斜面平行且間距為d。一束紅色激光，從棱鏡A上的尸點垂直入射。

(1)該同學先在白紙上記錄兩平行斜邊位置，放上兩三棱鏡后，插針P］、P2的連線垂直于A上表面，若操作

無誤，則在圖中下方的插針應該是_________。

A.P3P6BP3P8C.P5P6D.P7P8

(2)若。=30。，激光通過兩楂鏡后，打在光屏上的點偏離入射光線的水平距離為2d,該材料折射率

n=__________o

(3)記錄棱鏡8的斜邊位置后，操作時不小心把棱鏡8往下方平移了少許距離(使兩棱鏡實際距離略大于

d),則該材料折射率〃的測量值的絕對值會__________。(填“偏大”“不變”或者“偏小”)

12.某學習小組在研究“測量干電池的電動勢和內(nèi)阻”和“測量金屬絲電阻率”兩個實驗時，先設(shè)計如圖

甲所示電路，MN為一段粗細均勻、電阻率較大的電阻絲，橫截面積為S.調(diào)節(jié)滑片P,記錄電壓表示數(shù)

U、及對應的PN長度x,繪制出圖乙所示的U-g圖像，圖像與縱軸截距為打，斜率絕對值為自。用同一

根金屬絲和同一個電源又設(shè)計了如圖丙所示電路，調(diào)節(jié)滑片P,記錄電流表示數(shù)/、及對應的PN長度

x.繪制出圖丁所示的氏-/圖像，圖像與縱軸截距為坊,斜率絕對值為

(1)若不考慮電表內(nèi)阻影響，則電池的電動勢E=內(nèi)阻r=_________,金屬絲的電阻率

p=;(均選用瓦，b2>k］、S表示)

(2)實驗中因電壓表內(nèi)阻的影響，電動勢測量值_________(填“大于”“等于”或“小于”)真實值;本實

驗申，流表內(nèi)阻對電源內(nèi)阻的測量_(填“有”或“沒有”)影響。

四、計算題：本大題共3小題，共44分。

13.如圖所示，水平均勻薄玻璃管（質(zhì)量忽略不計）長為L0-65sn,右端開口，左端封閉并固定在豎直轉(zhuǎn)軸

上。靜止時，用長度為L=5cm的水銀柱村閉著一段長度為40cm的空氣。不計一切摩擦，不考慮流

速影響，氣體溫度始終保持不變，管口處壓強始終為為po=75cm〃g,重力加速度大小g=lOm/s?。

（1）當玻璃管繞豎直軸以角速度/勻速轉(zhuǎn)動時，水銀柱剛好沒有從玻璃管中溢出。求角速度砌;（結(jié)果可用

根式表示）

（2）若從管中抽出部分氣體后，玻璃管繞軸仍以（1）中角速度/勻速轉(zhuǎn)動，空氣柱的長度仍為40c求抽出

氣體質(zhì)量與抽氣前氣體總質(zhì)量的比值。（無需解答過程，本問直接寫出結(jié)果即可）

14.如圖所示，質(zhì)量為血1=1kg、長度為L=7.5m的木板放在光滑水平面上，質(zhì)量為=0.5kg、可視為

質(zhì)點的木塊放在木板最左端，木塊與木板動摩擦因數(shù)為〃=0.2,其他摩擦均不計。在水平而上長木板的右

側(cè)靜置一質(zhì)量為?n3=3Ag、上表面為圓弧的小車（圓弧半徑為R,圓心角為120。）。質(zhì)量皿4=l-5kg可視為

質(zhì)點的小球放在小車上。令木板和木塊以共同速度％=6m/s水平向右運動，隨后木板與小車發(fā)生彈性碰

撞（僅考慮小車發(fā)生一次碰撞），碰撞時間極短。已知重力加速度大小g取10rn/s2。

.m

|孫

（1）木板與小車發(fā)生彈性碰撞后的瞬間，求小車的速度人小；

（2）最終穩(wěn)定時，求木板的速度大??；

（3）若小球剛好可以從小車上掉落，求小車上圓弧半徑R的大小。

15.如圖所示，M、N為豎直放置的平行金屬板，S】、S2為板上正對的小孔，兩板間所加電壓為%。金屬板

產(chǎn)和0水平放置在N板右側(cè)，且關(guān)于小孔S）所在直線對稱，兩板間加有恒定的偏轉(zhuǎn)電壓4%,板長為

3板間距為2心距離P板右側(cè)L處有一個足夠大的熒光屏，板右側(cè)與熒光屏之間分布著方向豎直向下的

勻強磁場，磁感應強度大小8=嗦?，F(xiàn)有一質(zhì)子（；”）和。粒子C"e）從小孔叢處先后由靜止釋放，穿過

小孔S?水平向右進入偏轉(zhuǎn)電場。已知a粒子的質(zhì)量為4m,電荷量為2q;質(zhì)子的質(zhì)量為加，電荷量為夕。不計

粒子的重力作用，求

(1)質(zhì)子在偏轉(zhuǎn)電場中的側(cè)移量力和速度偏轉(zhuǎn)角%;

(2)質(zhì)子在磁場中運動的時間0;

(3)兩粒子打在在熒光屏上的點沿豎直方向的距離小

答案和解析

1.【答案】。

【解析】A.向左調(diào)節(jié)滑動變阻器的觸頭P,光電管加反向電壓會使電流變小，A錯誤：

8.一個氫原子從基態(tài)向n=3的能級躍遷時，最多可以吸收2種不同頻率的光，5錯誤；

C.半衰期只與原子核本身有關(guān)，與核外環(huán)境無關(guān)，。錯誤

D輕核聚變會釋放能量，有質(zhì)量虧損，反應物的核子平均質(zhì)量:大于生成物的核子平均質(zhì)量“

故選Do

2.【答案】D

【解析】由題可知，￡=6s時，x=6m的質(zhì)點剛剛開始振動，根據(jù)質(zhì)點的傳播方向和振動方向的關(guān)系可

知，該質(zhì)點此時刻向y軸負方向振動，說明振源開始振動的方向也為y軸負方向：

t=6s時，。波剛好傳到x=6m處，可知。波的波速為：va=lm/s

則t=1.5s時，。波剛好傳到x=1.5m處，且％=1.5m處質(zhì)點向y軸負方向振動，故A8錯誤；

由題意可知，這兩列波是由同一振源引起的，故兩列波的頻率關(guān)系為：九=/匕，

由圖象可知，a波的波長為：Aa=Im,6波的波長為：=4m,

根據(jù)公式u=〃＞可知：巫=?=；

叫兒4

所以t=1.5s時，b波剛好傳到％=6m處，故C錯誤，D正確;

故選Do

3.【答案】C

【解析】小球A的運動可以看成平拋運動的逆過程：水平速度為私=vcos53B=6m/s,豎直速度為為=

vsin53°53°=

相遇時A球豎直方向位移為乃=券=3.2m,運動時間為t=￡=0.8s,水平方向位移為第=vot=

4.8m：

8球豎直方向位移介=：9產(chǎn)=3.2m,即初始時A、8兩球豎直距離y=%+油=6.4m；

根據(jù)勾股定理，A、8兩球初始距離為s=J/+y2=8m

故選C

4.【答案】C

【解析】解：

A、結(jié)點受到三個力的作用處于平衡狀態(tài)，則三個力的合力為零，所以尸】和&的合力大小一定等于尸2的

大小，又由于兩個力的夾角為銳角時，合力大于任意一個分力，則尸2一定大7尸3,故A錯誤；

B、將力尸2和尸3沿水平方向與豎直方向分解如圖，設(shè)F1和尸2與豎直方向的夾角分別為a、po：

Flx=F1s\nat=F2SE氏水平方向=F2”，因當速度變大時，空氣阻力變大，即F2的水平分量F2》

變大，則尸2變大，0變大，&也一定變大，故8錯誤；

C、人的腳尖觸及海面時，&方向水平向左，結(jié)點在三力作用下仍能保持平衡，所以，人的腳尖可以接觸

海綿，故C正確；

。、結(jié)點受到三個力的作用處于平衡狀態(tài)，則三個力的合力為零，所以尸2和尸3的合力大小一定等于尸1的

大小，方向與尸1相反，方向一定不能沿水平方向向右，故。錯誤。

故選：Co

5.【答案】B

【解析】解：A、當溫度升高時，金屬片向膨脹系數(shù)小的發(fā)生彎曲，雙金屬片上層金屬的膨脹系數(shù)大于下

層金屬片，所以溫度升高時，雙金屬片會向下彎曲，觸點斷開，故A錯誤；

SC、調(diào)節(jié)調(diào)溫旋鈕，便螺絲上移并推動彈性銅片上移，便雙金屬片只要稍向下彎曲，就能便觸點斷開，調(diào)

節(jié)前后對比，雙金屬片向下方曲程度要小一些，溫度要更低一些。故8正確，C錯誤。

。、電壓小影響設(shè)定溫度，故。錯誤；

故選：

6.【答案】C

【解析】解：

A.載人飛船在A點時經(jīng)過點火加速做離心運動才能從載人飛船的運行軌道II進入空間站的運行I,即以＜

%,故A錯誤：

A根據(jù)牛頓第二定律審=ma可知，飛船在軌道H上經(jīng)過A的向心加速度等于在軌道I上經(jīng)過A的向心

加速度，故B錯誤：

C.飛船在近地點8所在的圓軌道運動的速度小于最大環(huán)繞速度7.9km/s,但由圓軌道到橢圓軌道〃需要加

速，所以在軌道H上經(jīng)過8的速度有可能大于7.90n/s,故C正確;

。.設(shè)地球表面一個質(zhì)量為機的物體，則有誓=mg,所以GM=gR2,飛船在軌道/上的周期為八，則有

藕藤=m^（R+hJ,解得力=5448s

飛船在軌道〃的周期為巳根據(jù)開普勒第三定律得：詬%=荷矗了，解得，T2=5353s,則在軌道II

上從B點運動到A點的時間大約為t=?=2676s=44.6min,則D錯誤；

7.【答案】。

【解析】解：4C、E兩點電勢能相等，則C、E兩點電勢相等，即C、E兩點的連線為等勢線，根據(jù)電場

點與等勢線垂直，可知電場強度方向在AD方向上，又由于小球帶正電，電場力與方向與電場方向相同，

可得電場強度的方向由A指向O；故A正確；

B.D,E連線上各點速度大小相等，可知小球的合力方向垂直于DE的連線，所以小球經(jīng)過尸、C兩點的速

度大小也相等，故B正確：

。.小球的合力方向垂直于的連線，且電場力沿。。方向，重力沿0E方向，由幾何關(guān)系可得電場力與重

力大小相等，故C正確；

。?電場線方向由人指向D,根據(jù)沿電場線方向電勢降低，可知B、。兩點的電勢不相等，故。錯誤；

故選Do

8.【答案】CD

【解析】A、矩形線框轉(zhuǎn)到圖示位置M，通過線框的磁通量最人，但磁通量變化率為0,則此時線框產(chǎn)生的

感應電動勢為0,故A錯誤；

B、線框從圖木位置開始繞軸。。'以恒定的角速度3沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生交流電，由于線框一端接換向

器，通過電阻燈的是直流電，故8錯誤；

C、對于R2有02=詈=純?■=含―，所以副線圈的等效電阻為/?2'=（氤）'R2=10O=RI，且與R1

并聯(lián)，線框轉(zhuǎn)一圈，通過電阻Ri的電量為q=^=警=0.4C,故C正確；

。、矩形線框轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的感應電動勢的有效值為￡=鋁=喑=100，!匕根據(jù)閉合電路歐姆定律可知

V2v2

總電沆為/10724

所以通過Ri的電流有效值為A=3/=5WL4,故O正確。

故選CD。

9.【答案】BC

【解析】4假設(shè)。棒穩(wěn)定時勻速，/一〃mg-B/L=O得/=L4,6棒8^1=0.5NV〃mg,故力棒無法運

動，故A錯誤；

8稔定時a棒做勻速運動，I=1A,則/=3匕其中&,=&+用之=2。，得u=lm/s,故8正確；

N點心Kb+K

C.從開始到穩(wěn)定狀態(tài)，對a棒動能定理尸-4Q=；血〃2,得%=(0.25+2c)m,故C正確：

D從開始到穩(wěn)定狀態(tài)，對。棒動量定理F￡-〃mgt-B/L￡=mu,而〃="t=警，得￡=(2c+0.75)s,

"由”總

故。錯誤。

10.【答案】AD

【解析】4.由題可知振幅4=詈，T=2汽片,最大速度u=43=4良，物塊A8速度最大為J事

8.碰前A的速度為2%，(2%)2=2gsin磯;從碰后到平衡位置動能定理Zmgsin。=^2mv2-^2mvl+

KAZ

我(華)2--(翳T得，=舞

C.物塊A8運動過程中的最大加速度在最低點，k空-2〃igsin6-2〃皿得a-號

K4

D從物體48碰撞到運動到最低點的時間為￡=g=竽層

11.【答案】(1)0(2)-，1(3)偏大

【解析】(1)因負折射率材料的折射光線和入射光線位于法線的同側(cè)，則經(jīng)過P1P2后，下圖中的光線應該經(jīng)

過P7P3,故選：》

(2)畫出光路圖如圖所示：

由題意得：吟^=n

sind

由幾何關(guān)系得：2d=9:sin(。+r),解得n=-JW;

(3)若棱鏡8往下方平移了少許距離，兩棱鏡實際距離略大于d,折射角增大，則折射率篇大。

(2)小于，沒有

【解析】(1)由圖甲，根據(jù)閉合電路的歐姆定律得E=U+攝整理得U=E—

由圖丙，根據(jù)閉合電路的歐姆定律得￡=/?[+/?丁，整理得及=竺一小?/

5pp

結(jié)合圖乙和圖丁可得：E=bt，第=3解得0=娶，r=4"：

pPb2b2

(2)若考慮電壓表內(nèi)阻的影響，由圖甲，根據(jù)閉合電路的歐姆定律得￡1=〃+*?r+，?r

整理得U="-

Rv+rxpRy+r

則整三=瓦，即￡真=竽?瓦〉瓦，所以電動勢測量值小于真實值；

Kyarr沁Ky

若考慮電流表內(nèi)阻的影響，由圖丙，根據(jù)閉合電路的歐姆定律得E=1?p1+/(「+口)

整理得氏