2024届湖北省武汉市黄陂区第一中学高三下学期二模物理试卷

2024年湖北省武汉市黄陂一中高考物理二模试卷一、单选题：本大题共7小题，共28分。1.如图为氢原子能级图，大量处于n=4激发态的氢原子，当它们自发地跃迁到较低能级时，下列说法正确的是(    )A. 这些氢原子跃迁时最多可产生3种不同频率的光子B. 由n=4能级跃迁到n=1能级时发出光子的波长最长C. 核外电子动能减少，电势能增加D. 该氢原子放出光子，能量减少2.一定质量的理想气体从状态a开始。第一次经绝热过程到状态b；第二次先经等压过程到状态c，再经等容过程到状态b。p−V图像如图所示。则(    )A. c→b过程。气体从外界吸热B. a→c→b过程比a→b过程气体对外界所做的功多C. 气体在状态a时比在状态b时的分子平均动能小D. 气体在状态a时比在状态c时单位时间内撞击在单位面积上的分子数少3.为了使在磁场中转动的绝缘轮快速停下来，小明同学设计了以下四种方案：图甲、乙中磁场方向与轮子的转轴平行，图甲中在轮上固定闭合金属线圈，图乙中在轮上固定未闭合金属线圈；图丙、丁中磁场方向与轮子的转轴垂直，图丙中在轮上固定闭合金属线框，图丁中在轮上固定一些细金属棒。四种方案中效果最好的是(    )A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁4.如图(a)，摩擦角的物理意义是：当两接触面间的静摩擦力达到最大值时，静摩擦力f与支持面的支持力N的合力F与接触面法线间的夹角即为摩擦角φ，可知tanφ=μ。利用摩擦角的知识可以用来估料，如图(b)所示。物料自然堆积成圆锥体，圆锥角底角必定是该物料的摩擦角φ。若已知物料的摩擦角φ和高h，动摩擦因数为μ。物料所受滑动摩擦力等于最大静摩擦力。可求出圆锥体的体积为(    )A. πh33μ2 B. 2πh33μ2 C. πh32μ2 D. πh36μ25.利用手机中的磁传感器可测量埋在地下的水平高压直流长直电缆的深度。在手机上建立了空间直角坐标系Oxyz后保持手机方位不变，且Oz始终竖直向上，如图(a)所示。电缆上方的水平地面上有E、F、G、H四个点，如图(b)所示。EF、GH长均为1.8m且垂直平分。将手机水平贴近地面，电缆通电前将各分量调零，以消除地磁场的影响，通电后测得四点的分量数据见表，其中BxG=BxH。下列关于电缆中电流的方向和电缆距离地面的深度，判断正确的是(    )A. 电缆中电流沿平行于+y方向，电缆距离地面的深度为1.2mB. 电缆中电流沿平行于+y方向，电缆距离地面的深度为2.4mC. 电缆中电流沿平行于−y方向，电缆距离地面的深度为1.2mD. 电缆中电流沿平行于−y方向，电缆距离地面的深度为2.4m6.如图所示为远距离输电模拟原理图，变压器均为理想变压器，其中降压变压器的原、副线圈匝数之比为n。发电机输出电压不变，两变压器间输电线的总电阻为R，降压变压器所接负载的等效电阻为R变，其余导线电阻不计。当R变变化时，理想电压表V的示数变化为ΔU，理想电流表A的示数变化为ΔI，下列说法正确的是(    )A. R变的触头向下滑动时，输电线上的损耗功率变小B. R变的触头向下滑动时，电压表的示数变大C. R变的触头向上滑动时，输电效率降低D. |ΔUΔI|=1n2R7.一块质量为M、长为l的长木板A静止放在光滑的水平面上，质量为m的物体B(可视为质点)以初速度v0从左端滑上长木板A的上表面并从右端滑下，该过程中，物体B的动能减少量为ΔEkB，长木板A的动能增加量为ΔEkA，A、B间因摩擦产生的热量为Q，下列说法正确的是(    )A. A、B组成的系统动量、机械能均守恒B. ΔEkB，ΔEkA，Q的值可能为ΔEkB=7J，ΔEkA=2J，Q=5JC. ΔEkB，ΔEkA，Q的值可能为ΔEkB=5J，ΔEkA=3J，Q=2JD. 若增大v0和长木板A的质量M，B一定会从长木板A的右端滑下，且Q将增大二、多选题：本大题共3小题，共12分。8.两列机械波在同种介质中相向而行，P、Q为两列波的波源，以P、Q连线和中垂线为轴建立如图所示的坐标系，P、Q的坐标如图所示。某时刻的波形如图所示。已知P波的传播速度为10m/s，O点有一个观察者，下列判断正确的是(    )A. 两波源P、Q的起振方向相同B. 经过足够长的时间O的振幅为45cmC. 波源Q产生的波比波源P产生的波更容易发生衍射现象D. 当观察者以2m/s的速度向Q点运动时，观察者接收到Q波的频率大于2.5Hz9.设想在赤道上建造如图甲所示的“太空电梯”，宇航员可通过竖直的电梯直通太空站。图乙中r为宇航员到地心的距离，R为地球半径，曲线A为地球引力对宇航员产生的加速度大小与r的关系；直线B为宇航员由于地球自转而产生的向心加速度大小与r的关系。关于相对地面静止在不同高度的宇航员，下列说法正确的有(    )A. 随着r增大，宇航员的线速度增大B. 图中r0为地球同步卫星的轨道半径C. 宇航员在r=R处的线速度等于第一宇宙速度D. 随着r增大，宇航员感受到“重力”也增大10.如图所示，倾角为θ的斜面体c置于水平地面上，小物块b置于斜面上，绝缘细绳一端与b相连(绳与斜面平行)，另一端跨过光滑的定滑轮与带电小球M连接，定滑轮的正下方也有一带电小球N，M、N质量均为m，带电荷量大小均为q。M静止时细线与竖直方向成β角(βl，x2Q>ΔEkA可知B项所给数值有可能，C项不可能，故B正确，C错误。D、若增大v0和长木板A的质量M，A的加速度变小，B的加速度不变，则v−t图像中图线1将向上平移，而图线2的图像斜率将变小，显然可知B一定会从长木板A的右端滑下，而Q=fl不变，故D错误。故选：B。A、B组成的系统合外力为零，系统动量守恒。A、B间因摩擦要产生的热量，系统机械能不守恒。画出物体B和长木板A的速度-时间图线，结合v−t图线与时间轴所围的面积表示位移，分析A与B位移大小，再根据动能定理分析动能变化量的大小。若增大v0和长木板A的质量M，A的加速度变小，结合速度-时间图线分析B能否从长木板A的右端滑下。根据功能关系有Q=fl，l不变，则Q不变。本题考查了板块模型，理解物体在木板上的运动过程中的能量转化情况，其中Q=fΔx，相对位移可以通过v−t图像来比较大小。8.【答案】BD 【解析】解：A、两波源P、Q的起振方向与波最前头质点的起振方向相同，由波形平移法可知，波源P的起振方向沿y轴负方向，波源Q的起振方向沿y轴正方向，即两波源P、Q的起振方向相反，故A错误；B、根据对称性可知，两波的波峰与波峰或波谷与波谷同时到达O点，所以两波在O点相遇后，O点振动加强，振幅等于两波振幅之和，为45cm，故B正确；C、两波的波长相等，波源Q产生的波与波源P产生的波发生衍射现象的难易程度相同，故C错误；D、当观察者以2m/s的速度向Q点运动时，相当于观察者不动，Q波以v=vQ+v观=12m/s+2m/s=12m/s的速度向左传播，观察者接收到Q波的频率为f=vλ=124Hz=3Hz，故D正确。故选：BD。波源的起振方向与介质中各个质点的起振方向相同，根据波最前头质点的起振方向判断；经过足够长的时间后，两列波在O点相遇，分析O点的振动是加强还是减弱，从而确定O点的振幅；发生衍射现象难易程度与波长有关，波长越长越容易；当观察者与波源间的距离减小时，观察者接近到的频率增大，根据波速公式求解观察者接收到Q波的频率。本题考查波的图像，根据图像读出振幅、波长、质点的振动方向等，是应具备的基本能力，关键要知道波源的起振方向与介质中各个质点的起振方向相同。9.【答案】AB 【解析】解：A.相对地面静止在不同高度的宇航员，地球自转角速度不变，根据v=rω可知宇航员的线速度随着r的增大而增大，故A正确B.当r=r0时，引力加速度正好等于宇航员做圆周运动的向心加速度，即万有引力提供做圆周运动的向心力，所以宇航员相当于卫星，此时宇航员的角速度跟地球的自转角速度一致，可以看作是地球的同步卫星，即r0为地球同步卫星的轨道半径，故B正确C.宇航员在r=R处是在地面上，除了受到万有引力还受到地面的支持力，线速度远小于第一宇宙速度，故C错误D.宇航员乘坐太空舱在“太空电梯”的某位置时，由牛顿第二定律可得GMmr2−F=mω2r其中F为太空舱对宇航员的支持力，宇航员感受的“重力”为F=GMmr2−mω2r=m(a引−a向)其中：a引为地球引力对宇航员产生的加速度大小，a向为地球自转而产生的向心加速度大小，由图可知：在R