2024-2025学年湖北省新高考联考协作体高三（第三次）模拟考试物理试卷（4月）（含详细答案解析）

这是一份2024-2025学年湖北省新高考联考协作体高三（第三次）模拟考试物理试卷（4月）（含详细答案解析），共14页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.下列说法中错误的是( )
A. 光的干涉、衍射和偏振现象说明光具有波动性;光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性
B. 玻尔理论能解释所有元素的原子光谱
C. 发生β衰变时新核的核电荷数增加
D. 光电子的最大初动能与入射光的频率成线性关系
2.如图为一手机支架，其“ L”型板由板面S和底托T组成，可以绕转轴 A转动，支撑杆 H可以绕转轴B转动。如图所示手机静置于支架上，保持支撑杆 H不动，将“ L”型板由竖直方向顺时针缓慢转动一个小角度，忽略“ L”型板对手机的摩擦。则( )
A. 底托T对手机的作用力变大B. 板面S对手机的作用力变大
C. 手机支架对手机的作用力变大D. 桌面对手机支架的作用力变大
3.2024年10月30日“长征二号F遥十九”运载火箭顺利将“神舟十九号载人飞船”送入距离地面约430km的圆周轨道。下列说法正确的是( )
A. 飞船在轨道上做匀速圆周运动时处于平衡状态
B. 进入预定轨道的飞船速度大小等于7.9km/s
C. 飞船运行的周期约为24h
D. 发射升空初始阶段，飞船中的航天员处于超重状态
4.某同学将一定质量的理想气体封闭在导热性能良好的注射器内，注射器通过非常细的导气管与压强传感器相连，将整套装置置于恒温水池中。开始时，活塞位置对应刻度数为“10”，测得压强为P0。活塞缓慢压缩气体的过程中，当发现导气管连接处有气泡产生时，立即进行气密性加固并继续缓慢压缩气体，当活塞位置对应刻度数为“2”时停止压缩，此时压强为43P0。则该过程中( )
A. 若不考虑压强传感器和注射器之间的细软管内的气体，则泄漏气体的质量为最初气体质量的23
B. 若考虑压强传感器和注射器之间的细软管内的气体，则泄漏气体的质量为最初气体质量的1115
C. 若考虑压强传感器和注射器之间的细软管内的气体，则泄漏气体的质量与最初气体质量之比小于1115
D. 若气泡上升过程中温度不变，体积逐渐变大，则气泡内气体对外做功，内能减小
5.如图，甲(实线)、乙(虚线)两列机械波在同一均匀介质中相向传播，某时刻，两列波各自的第一个波峰恰同时到达A位置。传播速度分别v甲、v乙，则( )
A. 两列波相遇之后可以产生稳定的干涉图样B. v甲>v乙
C. A点始终是振动加强点D. 两列波波源的起振方向均向上
6.静止在O点的 614C原子核发生一次某种衰变的同时，空间中出现如图所示的匀强电场。之后衰变产物A、B两粒子的运动轨迹OA、OB如图虚线所示，已知vB>vA，不计重力和两粒子间的相互作用，下列说法正确的是( )
A. A粒子的核电核数为4，质量数为9
B. 614C原子核发生的是β衰变，并伴随有γ射线的产生
C. 经过相等时间A、B两粒子竖直位移比为4:5
D. 经过相等时间A、B两粒子水平位移比为3:5
7.如图所示，回旋加速器的D形金属盒接在交流电源上，位于A处的粒子源飘出的无初速度带负电荷的粒子在两盒之间被电场加速，最后从D形盒边缘引出，已知粒子的电荷量大小为q，质量为m，磁感应强度为B，则( )
A. 交流电的变化周期应该设置为πmqB
B. 交流电压越高，粒子在加速器中运动的总时间越短，最终获得的动能越大
C. 经电场加速10次后离子有可能到达B点
D. 粒子在电场中被加速前在D形盒中运动的半径与被加速后的运动半径之比越来越大
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
8.下列说法中正确的是( )
A. 电源是通过静电力做功把其他形式的能转化成电能的装置
B. 一根导体棒中通有电流，将此导体棒垂直于磁场方向放入匀强磁场中，导体棒在安培力的作用下运动起来，此时导体棒内微观上定向移动的电荷所受洛伦兹力的总和等于导体棒受到的安培力
C. 一根导体棒中通有电流，将此导体棒垂直于磁场方向放入匀强磁场中，导体棒在安培力和外力的作用下静止，此时导体棒内微观上定向移动的电荷所受洛伦兹力的总和等于导体棒受到的安培力
D. 洛伦兹力是安培力的微观本质，安培力是洛伦兹力的宏观表现
9.如图甲所示，质量为m=5.0kg的物体静止在水平地面上，在水平推力F的作用下开始运动，水平推力F随位移x变化的图像如图乙，所示(x=4.0m之后无推力存在)，已知物体与地面之间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度大小g取10m/s2，已知 815≈0.73，2 105≈1.26，下列选项正确的是( )
A. 物体整个运动过程中，加速度先减小后变大
B. 在物块的整个运动过程中外力F的冲量大小与摩擦力冲量大小相等
C. 物体无法运动到距出发点7.0m处
D. 物体在水平地面上运动的总时间小于1.99s
10.如图所示，在光滑绝缘的水平面上方，有两个方向相反的水平方向的匀强磁场，磁场范围足够大，磁感应强度的大小左边为2 B，右边为3 B，一个竖直放置的宽为 L、长为3L、质量为m、电阻为r的N匝矩形金属线框，以初速度v垂直磁场方向从图中实线位置开始向右运动，当线框运动到虚线位置时，线框的速度为13v，则下列判断正确的是( )
A. 此时线框中电流方向为逆时针B. 线框受到的安培力为25NB2L2v3r
C. 此过程中通过线框截面的电量为2mv15NBLD. 此过程中线框产生的焦耳热为49mv2
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.两组同学进行“探究平抛运动的特点”的实验，描绘平抛物体运动轨迹以及求物体的平抛初速度：
(1)一组用如图装置进行实验，安装好器材，注意斜槽末端水平以及平板竖直放置，记下斜槽末端 O点和过O点的竖直线，检测斜槽末端水平的方法是 ，关于实验操作及注意事项，下面说法正确的是 。
A.使用密度大、体积小的小球
B.将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行
C.必须测出平抛小球的质量
D.尽量减小小球与斜槽之间的摩擦
(2)另一组同学使用频闪仪和照相机拍摄水平抛出的小球，频闪仪每隔0.05s发出一次闪光。某次拍摄时，小球在抛出瞬间频闪仪恰好闪光，拍摄的照片编辑后如图所示。图中的第一个小球为抛出瞬间的影像，每相邻两个球之间被删去了3个影像，所标出的两个线段的长度S1和S2之比为3:5。重力加速度大小取g=10m/s2，忽略空气阻力。则在抛出瞬间小球的速度大小为 。(结果可用根号表示)
12.某同学在学习完多用电表的知识后对多用电表的内部结构产生了浓厚兴趣，进行了如下实验：
(1)该同学找来一块多用电表，电表背后的直流部分原理图如图甲所示，则当开关打在 时为直流电流档，且打在 时为较大量程电流档，打在 时为欧姆档，打在 时为较小量程的直流电压档(均选填1、2、3、4、5、6，可多选)。
(2)该同学继续深入研究多用电表欧姆档的工作原理，他根据所学内容画出的欧姆档工作原理如图乙所示，再根据图乙连接好实物电路进行测量。
①若仪器说明书显示所用电源电动势为E，内阻为r，电流计G的内阻为Rg。该同学先短接表笔，调节电阻箱使电流计满偏，此时电阻箱示数为R，再接入Rx进行测量，发现此时电流计示数为I，则Rx= (用E、r、I、Rg和R表示)，根据此原理即可改画电流计G的刻度为欧姆表的刻度。
②该同学设计的欧姆表有 种倍率，若要增大该欧姆表的倍率为原来的10倍，请给出两种简便可行的方案： ; 。(假设实验室的器材充足)
③该同学设计实验测量所用电源的电动势和内阻，发现该电源电动势真实值为E，但内阻真实值比r稍大一些，则该同学使用该欧姆表测量电阻时测量值会 (填偏大、偏小或准确)。
四、计算题：本大题共3小题，共30分。
13.小华同学测量三棱镜的折射率，他在一张平铺于水平桌面的白纸上的 O点画上一个标记，然后将一横截面为等边三角形的三棱镜的一个面(图中用AC表示)压在白纸上，标记位于线段AC之间，D点位于AB边上，过D点做AC的垂线交AC于F，他沿着D点正上方向下顺着直线DF观察，恰好可以看到小标记的像。过 O点做AB边的垂线，交直线DF于E点，且DE=4cm，EF=2cm.求：
(1)三棱镜的折射率(不考虑光线在三棱镜中的反射);
(2)光线在三棱镜里的运动时间(光速取c=3×108m/s)。
14.如图，质量分别为M1和M2的A、B两物体由一劲度系数为k的轻质弹簧连接，开始均处于静止状态，一不可伸长的轻绳绕过固定于平台的轻滑轮，一端连物体 A保持竖直，另一端连一轻质挂钩，初始各段绳均保持伸直，现在将一钩码C轻轻挂于挂钩并由静止释放，结果恰能使B物体离开地面但不继续上升，如果把钩码C的挂钩上再挂质量为M1的钩码D(钩码C、D图中未画出)，仍从上述初始位置由静止释放，若这次 B刚离地时D的速度的大小是v，则钩码C的质量M3为多少?已知重力加速度为g。
15.如图所示，两质量均为 m的光滑圆弧绝缘槽P和Q放在光滑水平面上，轨道半径均为2 h，高度均为 h，其中劈 Q处在水平向外的匀强磁场中，轨道末端与水平面相切。一质量为 m、带电量为+q的小球位于滑槽P弧面的顶端从静止滑下，然后又进入滑槽 Q。重力加速度为g，感应强度大小满足B=2mq gh。求：
(1)小球第一次离开滑槽P时，P的速度v1和下滑过程中其向左移动的距离x1;
(2)小球刚滑上滑槽Q时对轨道压力的大小N;
(3)小球在滑槽Q上能够达到的最大高度h1。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】A、光的干涉、衍射和偏振现象说明光具有波动性;光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性，A正确；
B、玻尔理论只能解释简单的氢原子光谱，对于较复杂的原子就无法解释其光谱，B错误；
C、β衰变放出电子，新核的核电荷数增加，C正确；
D、根据光电效应方程有Ek=hv−W0，光电子的最大初动能与入射光的频率成线性关系，D正确。
本题选错误的，故选B。
2.【答案】B
【解析】AB.设手机质量为 m ，底托T对手机的作用力大小为 NT ，板面S对手机的作用力大小为 NS ，板面S与水平方向的夹角为 θ ，以手机为研究对象，根据受力平衡可得 NT=mgcs θ ， NS=mgsin θ，保持转轴A不动，将支撑杆H由竖直方向逆时针缓慢转动一个小角度，则 θ 变大，可知底托T对手机的作用力变小，板面S对手机的作用力变大，故B正确，A错误；
C.手机支架对手机的作用力与手机的重力大小相等，方向相反，则手机支架对手机的作用力不变，故C错误；
D.以手机和手机支架为整体，根据平衡条件可知，桌面对手机支架的作用力与整体的重力等大方向，保持不变，故D错误。
故选B。
3.【答案】D
【解析】匀速圆周运动的物体不处于平衡状态，合力提供向心力，A错误；
根据GMmr2=mv2r有v= GMr，由此可知飞船在圆周轨道上的速度一定小于7.9km/s，B错误；
地球同步卫星的周期为24小时，“高轨低速大周期”，神舟飞船轨道比同步卫星轨道低，因此周期一定小于24小时，C错误；
发射升空初始阶段向上加速，宇航员处于超重状态，D正确。
故选D。
4.【答案】C
【解析】A.若不考虑细管内气体，设一个刻度对应的体积为V，假设漏出的气体仍处于压强为43P0的状态，设漏出气体体积为V1，有：P0⋅10V=43P0⋅2V+43P0V1，则质量比为43P0V1P0⋅10V=1115，故A选项错误;
BC.若老虑细管内气体，设细管内气体折合到注射器内的刻度为x，有：P0⋅(10+x)V=43P0⋅(2+x)V+43P0V1，则质量比为43PV1P0⋅(10+x)V=11−0.5x15+1.5x