2024武汉武昌区高三下学期二模物理试题含答案

这是一份2024武汉武昌区高三下学期二模物理试题含答案，共8页。试卷主要包含了选择题的作答，非选择题的作答，15m/s等内容，欢迎下载使用。

物 理
本试卷共6页，15题，全卷满分100分，考试用时75 分钟。
★祝考试顺利★
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1.研究表明，某些元素的原子核有可能从靠它很近的核外电子中“俘获”一个电子而形成一个新原子，人们把这种现象叫做“K俘获”。例如：一个铍原子核(?Be)会从K层电子轨道上俘获一个电子后生成一个处于激发态的锂核()，和一个具有能量且不带电的质量数为零的中微子v。.处于激发态的锂核(；Li)又自发地放出γ光子而回到基态。下列说法正确的是
A.该反应属于β衰变
B.该反应前后没有质量亏损
C.铍原子核内有4个中子，3个质子
D.该反应的本质是一个质子俘获一个电子后生成一个中子
2.科学家们设想，从位于地球静止轨道的太空站上竖直放下缆绳，固定在赤道上做成太空电梯，这样通过电梯舱可将人和货物从地面运送到太空站。下列说法正确的是
A.缆绳上的各个质点都处于完全失重状态
B.缆绳上任意位置的线速度一定小于第一宇宙速度
C.缆绳上任意位置的线速度与该处离地球球心的距离成反比
D.若有零件从缆绳上的中间段某处脱落，该零件将做离心运动
高三年级物理试卷 第 1 页 共 6 页3.一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其V-T图像如图所示，下列说法正确的是
A.过程ab中气体分子热运动的平均动能保持不变
B.过程bc中外界对气体做负功
C.过程ca中气体从外界吸热
D.气体在状态a的压强最大
4.如图所示，立方体的A、B、G、H四个顶点各固定着一个带正电的点电荷，电荷量相同，O点是立方体的中心。现将处于在A点的点电荷沿着AO连线向O点移动，在这的过程中，下列说法正确的是
A.O点的电场强度减小
B.E 点的电势先增大后减小
C.C点的电势先增大后减小
D.B 点的电荷受到的电场力减小
5.为满足旅客乘坐高铁出行的不同需要，城际高铁开通了“一站直达”列车和“站站停”列车两种班次。假设两城高铁站之间均匀分布了4个车站，若列车在进站和出站过程中做匀变速直线运动，加速度大小均为2m/s²，其余行驶时间内保持最高时速288km/h匀速运动，“站站停”列车在每个车站停车时间均为 t₀=2min,则一站直达列车比“站站停”列车节省的时间为
A. 10 min 40s B. 11 min 20s
C. 13 min20s D. 14 min 40s
6.中国汽车拉力锦标赛是我国级别最高，规模最大的汽车赛事之一，其赛道有很多弯道。某辆赛车在一段赛道内速度大小由2v变为4v，随后一段赛道内速度大小由5v变为7v，前后两段赛道内，合外力对赛车做的功分别为W₁和W₂，赛车的动量变化的大小分别为△P₁和△P₂，下列关系式可能成立的是
A.W1=W2,P1=12P2 B.W1=12W2,ΔP1=12P2
C.W₁=W₂,△P₁=4△P₂ D.W1=12W2,P1=4P2
7.如图所示，轻滑轮上跨有轻绳，轻绳两端恰好触地，轻绳两侧分别套有质量为 m₁=0.2kg、m₂=0.5kg的小球A、B，两球同时由静止开始从离地面高. H=0.26m处沿绳下滑。由于球内侧有卡扣，使两球与轻绳间的最大静摩擦力均等于其重力的0.5 倍。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度 g=10m/s²,不计轻绳与滑轮间的摩擦，下列说法正确的是
A. A球先落地
B. A 球落地时速度大小为1m/s
C.B球受到的摩擦力大小始终为2.5N
D.B 球摩擦力的瞬时功率最大值为1.6 W
高三年级物理试卷 第 2 页 共 6 页8.如图所示，PQ是半圆柱体玻璃截面的直径，一束由两种单色光组成的复色光从真空中经P点斜射入玻璃，两单色光分别从A、B两点射出玻璃。设从A、B点射出的光线波长分别为 λA和λB，从P点传播到A、B点的时间分别为 lA和tB，下列说法正确的是
A.λA<λB
B.λA>λB
C.tA D.tA=tB
9. 波源 S₁和 S₂垂直于纸面做简谐运动，振动周期相同，但步调正好相反，所激发的横波在均匀介质中沿纸面向四周传播。图甲为两简谐波在 t=0.2s时的俯视图，实线圆表示波峰，虚线圆表示波谷。该介质中某点的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是
A. 两简谐波的波速为0.15m/s
B.图甲中的B点为振动减弱点
C.图乙可能是A 点的振动图像
D.t=0.10s时刻，C点可能位于波谷
10.分析推理、类比归纳是重要的科学研究方法。如图甲所示，矩形线圈abcd绕轴( 00匀速转动产生的交流电i-t图像如图乙所示，电流最大值为. Iₘ,周期为T。如图丙所示，一劲度系数为k的轻质弹簧一端固定，另一端与小球相连，静置于光滑水平面上，现将小球向右缓慢移动一段距离A(不超过弹簧的弹性限度)，小球被无初速释放后，其运动的v-t 图像如图丁所示，速度最大值为 vₘ,，周期为T。已知图乙和图丁分别为余弦和正弦函数图线，下列说法正确的是
高三年级物理试卷 第 3 页 共 6 页 A.0−T4时间内，通过线圈横截面积的电量 q=ImT2π
B.0∼T4时间内，通过线圈横截面积的电量 q=2InTπ
C.类比图乙和图丁，小球运动过程中的速度最大值 vm=πA2T
D.类比图乙和图丁，小球运动过程中的速度最大值 vm=2πAT
二、非选择题：本题共5 小题，共60分。
11. (8分)
如图甲所示，某实验小组的同学用量角器和单摆设计、制作一个简易加速度计。将此装置竖直悬挂于物体上，当物体在水平方向做匀变速直线运动时，通过单摆与竖直方向的偏角可以测出加速度的大小。同学们进行了如下操作：
(1)如图乙所示，用游标卡尺测出小球的直径， D=mm。
(2)用单摆测量当地的重力加速度，除了测出小球的直径外，还应测量的物理量有 (填选项前的字母符号)
A.小球的质量m
B.摆线的长度L
C.单摆做简谐运动时的周期T
D.单摆做简谐运动时的摆角θ
(3)用上述操作过程中测量出的物理量的符号表示重力加速度. g=
(4)使用该加速度计测量加速度时，单摆与竖直方向的偏角为α，则加速度( a=(用g和α表示) 。
12. (10分)
某同学设计了如图甲所示的电路，用来测量水果电池的电动势E和内阻r，以及一未知电阻Rₓ的阻值，图中电流表内阻极小，可忽略。实验过程如下：
高三年级物理试卷 第 4 页 共 6 页i.断开开关 S₁,闭合开关 S₂,改变电阻箱R阻值，记录不同阻值对应的电流表示数；
ii.将开关 S₁、S₂都闭合，改变电阻箱R阻值，再记录不同阻值对应的电流表示数；
iii.根据步骤 i、ii记录的数据，作出对应的 1I−R的图线，如图乙所示，A、B两条倾斜直线的纵截距均为b，斜率分别为 k₁、k₂。
根据以上实验步骤及数据，回答下列问题：
(1)根据步骤ii中记录的数据，作出的 1I−R图线是图乙中的 (填“A”、“B”);
(2)根据图乙中图线的斜率和截距，可以表示出电源电动势 E=,电源内阻 r=,电阻 Rₓ=; (用 k₁、k₂和b表示)
(3)若电流表内阻较大不可忽略，图线A、B的截距 (选填“相同”、“不同”)，内阻r测量值 (选填“偏大”、 “偏小”、 “不变”)。
13、(9分)
2022年9月1日航天员陈冬、刘洋首次在太空站执行出舱活动任务。当航天员执行出舱任务前，需先进行泄压，即将乘员气闸舱内的大部分气体抽到密封舱内后，才能打开出舱舱门。若泄压前，乘员气闸舱内的气体压强为p，体积为 V₀;；密封舱内气体的压强为p, 体积为0.5V₀, 承压后的压强为2.4p。泄压过程中, 两舱内温度保持291K不变, 舱内气体可视为理想气体，求
(1)泄压后打开舱门前，乘员气闸舱内的压强为多少；
(2)若太空中稀薄气体压强近似为0.001p₀，温度为97K，打开舱门一段时间后，乘员气闸舱内的温度和压强都与太空的相同，则舱内的气体有百分之几释放到了太空中?
高三年级物理试卷 第 5 页 共 6 页14. (15分)
如图所示，竖直平面内有三个连续的有界区域，边界竖直且平行。第I和第III区宽度都为 d₁,，其内都分布着方向竖直向下，电场强度大小为E的匀强电场；第Ⅱ区域宽度为 d₂,其内分布着垂直于竖直平面向里，磁感应强度大小为B的匀强磁场。一带正电的粒子从左侧边界的P 点以某一速度水平向右射入第I区域的电场内，经过一段时间后进入第II区域时的速度方向恰好与磁场边界夹角为： 30°,最后粒子恰好以P点入射的速度从Q 点射出第Ⅲ区域，且PQ连线垂直于边界，不计粒子的重力，忽略边缘效应。求
(1)该粒子从P 点入射时的速度大小；
(2)该粒子从P点运动到Q点的时间。
15. (18分)
如图甲所示，一可看作质点的物块A位于底面光滑的木板B的最左端，A和B以相同的速度 v₀=7m/s在水平地面上向左运动。 t=0时刻，B与静止的长木板C发生弹性碰撞，且碰撞时间极短，B、C厚度相同，A 平滑地滑到C的右端，此后A的v-t图像如图乙所示， t=1.9s时刻，C与左侧的墙壁发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞前后C的速度大小不变，方向相反；运动过程中，A始终未离开C。已知A与C的质量相同，重力加速度大小 g=10m/s²,求:
(1)C与A间的动摩擦因数μ₁，以及C与地面间的动摩擦因数μ₂；
(2) B和C碰撞后, B的速度;
高三年级物理试卷 第 6 页 共 6 页武昌区2024 届高三年级5月质量检测
物理评分标准
一、选择题：本题共 10小题，每小题4 分，共 40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7 题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0 分。
二、非选择题：本题共5 小题，共60分。
11. (8分)
(1) 9.30 (2分) (2) BC (2分)
32π22L+DT2 (2分) (4) gtanα (2分)
12. (10分)
(1) B (2分) ;
(2) 1k(2分), b/k₁ (2分), bk2−k1 (2分)
(3) 不同(1分), 偏大(1分)
13.(9分)
(1)将密封舱和气闸舱内的气体看作一个系统，泄压过程为等温变化，由玻意耳定律得
p₀V₀+p₀0.5V₀=2.4p₀0.5V₀+pV₀…3分
解得 p=0.3p₀………………………………1分
(2) 泄压后, 气闸舱开舱门前p=0.3p₀, V₀, T=291K
打开舱门后p'=0.001p₀, V' , T'=97K
由理想气体状态方程得：
pV0T=p'V'T' 3分
解得 V'=100V₀…………… ··1分
气闸舱内剩余气体的体积为 V₀，即舱内 99%的气体释放到了太空中……1分
14. (15分)
(1)粒子运动的轨迹如图所示，粒子进入电场的速度设为v₀，在区域I运动的时间为t₁，加速度为a，在P点进入磁场，速度为v，在电场方向的分量为vy。粒子在磁场中做圆周运动，圆心为O，从Q'点进入区域III, A 为弦P'Q'的中点。
粒子在电场中做类平抛运动：
Eq=ma ………………①1分
v₀t₁=d₁ ………………②1分
vy=at1 ………………③1分
v₀=vsin30° ………………④1分
vy=vcs30∘ ………………⑤1分
物理评分标准 第1 页 共2页题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
B
C
B
A
B
D
AD
BC
AD
在磁场中 qvB=mv2R ⑥1分
在 RT△OP'A 中, 圆周运动的半径 R=d22cs30∘ ⑦1分
联立①②③④⑤⑥⑦有 v0=2Ed1Bd2 2分
(2)在区域I运动的时间为 t1=d1v0=Bd22E 1分
在磁场中运动的时间为 t2=2πR3v0 ·⑧1分
由⑦⑧ 有 t2=3πBd2218Ed1 2分
则粒子从P 点运动到Q 点的时间为 t=2t₁+t₂ 1分
即 t=Bd2E+3πBd2218Ed1 1分
15.(18分)
(1) 由图乙有0~0.5s 过程中A 在C 上滑动的加速度为a₁=4m/s² …… 1分
由受力分析和牛顿第二定律有： μ₁mg=ma|……………1分
解得 μ₁=0.4……………1分
在0.5s~1.9s过程中, A 和C一起运动的加速度为 a₂=|m/s²……………1分
对 A、C整体受力分析和牛顿第二定律有： μ22mg=2ma2,⋯1分
解得 μ₂=0.1…… ……1分
(2) 在0~0.5s 过程中, 设C的加速度为a₃,对C进行受力分析和牛顿第二定律有：
μ₁mg−μ₂2mg=ma₃……………1分
解得 a₃=2m/s²
设t=0时刻C的速度为vc, 经t₁=0.5s 匀加速到v₁=5.0m/s
由 v1=vc+a3t1=vc+a₃t₁有 vc=4m/s…… 1分
B和C弹性碰撞，动量守恒 mBv0=mBvB+mvC.. 1分
能量守恒 12mBv02=12mBvn2+12mvc2 1分
解得 vB=-3m/s 1分
方向水平向右… ·1分
(3)由图乙有，C 与墙壁碰撞后速度大小为v₂=3.6m/s,设向右匀减速运动的时间为t₂，加速度的大小为a₄，则
μ₁mg+μ₂2mg=ma₄……………1分
v₂=a₄I₂ ………………1分
解得 t₂=0.6s ……………1分
即t=2.5s时刻,C速度为零,此时A的速度v₃=3.6-4×0.6=1.2m/s…………1分作C的v-t图像如图所示，两处阴影的面积之和为L=3.39m，即为C最小的长度。…………2分
物理评分标准 第 2 页 共2页