湖北省第九届2024届高三下学期4月调研模拟考试物理试卷含答案

这是一份湖北省第九届2024届高三下学期4月调研模拟考试物理试卷含答案，共14页。试卷主要包含了选择题的作答，非选择题的作答， 下列说法正确的是，9km/s等内容，欢迎下载使用。

物 理 试 卷
2024.4
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上交.
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.每小题全部选对的得4
分，选对但不全的得2分，有选错的得0分.
1.2023年11月6日，全球首座第四代核电站在山东石岛湾并网发电，这标志着我国在高 温气冷堆核电技术领域领先全球.当前广泛应用的第三代核电站主要利用铀(费U) 裂
变产能，铀(贾U)的一种典型裂变产物是钡('Ba) 和氪(Kr). 下列说法正确的是
A.费U 有92个中子，143个质子
B. 铀原子核费U 的结合能大于钡原子核"Ba的结合能
C. 重核裂变成中等大小的核，核的比结合能减小
D.上述裂变反应方程为：
2.我国首个大型巡天空间望远镜(CSST) 将于2024年发射升空，它将与我国空间站共轨
并独立飞行，已知巡天空间望远镜预定轨道离地
面高度约为400km,地球同步卫星离地面高度约
为36000km,下列说法正确的是
A. 巡天空间望远镜加速就可以与空间站对接
B. 巡天空间望远镜运行的线速度大于7.9km/s
C. 巡天空间望远镜在轨道上运行的周期比同步卫星的周期大
D. 巡天空间望远镜的加速度大于放在赤道上物体的向心加速度
物理试卷 第1页(共6页)
3.如图所示，某款手机支架由“L 型”挡板和底座构成，挡板使用一体成型材料制成，其AB、 BC部分相互垂直，可绕O 点的轴在竖直面内自由调节.AB、BC 部分对手机的弹力分别 为 F₁ 和 F₂ (不计手机与挡板间的摩擦),在“L 型”挡板由图示
位置顺时针缓慢转至水平的过程中，下列说法正确的是
A.F₁ 逐渐增大，F₂ 逐渐减小
B.F₁ 逐渐减小，F₂ 逐渐增大
C.F₁ 逐渐减小，F₂ 先增大后减小
D.F₁ 先增大后减小，F₂ 逐渐减小
4.如图所示，粗细均匀的玻璃管(上端开口，下端封闭)竖直放置，管内用长为h=15cm 的 水银柱封闭一段长l=30cm 的理想气体，现将玻璃管在竖直平面内缓慢转至水平放置
(水银未溢出).已知大气压强p₀=75cmHg, 玻璃管导热性能良好且
环境温度保持不变.下列说法正确的是
A.玻璃管缓慢转至水平放置的过程中，气体放出热量
B. 玻璃管缓慢转至水平放置的过程中，外界对气体做功
C. 玻璃管竖直放置时，封闭气体的压强为60cmHg
D. 玻璃管水平放置时，封闭气体的长度为36cm
5.金属探测仪内部电路可简化为线圈与电容器构成的LC 振荡电路，某时刻电流方向和电容
器极板间电场方向如图所示，关于该时刻下列说法正确的是
A. 电路中的电流正在减小
B.a 点电势比b 点电势低
C. 电容器所带电荷量正在减小
D.线圈磁场能正在增大
6.如图所示，在直角△MON 区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场(未画出),磁感应强度
大小为 B.O 点处的粒子源可向纸面内磁场区域各个方向发射带电粒子.已知带电粒子
的质量为m, 电荷量为+q, 速率均为 ON 长为d 且∠ONM=30°, 忽略粒子的重
力及相互间的作用力.下列说法正确的是
A. 自 MN边射出的粒子在磁场中运动的最短时间为
B. 自 MN边射出的粒子在磁场中运动的最长时间为
C.MN 边上有粒子到达区域的长度为
D.ON 边上有粒子到达区域的长度为
物理试卷 第2页(共6页)
7.如图甲所示，辘转是古代民间提水设施，由辘转头、支架、井绳、水斗等部分构成.某次汲 完水自水面由静止开始上升的过程中，水斗的加速度 a 随上升高度h 的变化规律如图
乙所示.已知水斗上升10m 至井口时速度刚好为零，下列说法正确的是
甲
乙
A.O≤h≤2m 时，水斗的加速度大小为2m/s²
B.2m≤h≤5m 时，水斗的速度大小为2m/s
C.8m≤h≤10m 时，水斗做匀减速直线运动
D. 水斗自水面上升10m 所用时间为7.5s
8.一列简谐横波沿x 轴方向传播，在t=0.6s 时刻的波形图如图甲所示，此时质点P 的位 移为+2cm, 质点Q 的位移为-2cm, 波上质点A的振动图像如图乙所示，下列说法正确
的是
乙
甲
A. 该简谐横波沿x 轴正方向传播
B.该简谐横波的波速为15m/s
C.t=0.6s 时，质点Q 正在向y 轴负方向振动
D. 再经i,质点 P 通过的路程为(10-2 √ 3)cm
9.如图所示，正方形ABCD的对角线长为2a, 在 A、C 两点分别放置电荷量为+q 的点电 荷，P 为正方形ABCD外接圆上任意一 点，O 为外接圆的圆心，静电力常量为k, 下列
说法正确的是
A.B、D两点的电场强度相同
B.将负电荷沿直线由B 移到 D 的过程中，电场力先做正功
后做负功
C. 对角线 BD 连线上电场强度E 的最大值：
D. 若两点电荷在P 点的电场强度大小分别是E₁ 、E₂,则为定值
物理试卷 第3页(共6页)
10.如图所示，某传送带的倾角α=37°,长为10.5m, 以 6m/s 的速率逆时针运转.在传送 带顶端A点静止释放一个质量为1kg 的物体，同时传送带在电动机的带动下，以4m/s² 加速运转.已知物体与传送带间的动摩擦因数为0.5,sin37°=0.6,cs37°=0.8, 重力 加速度g 取10m/s², 最大静摩擦力等于滑动摩擦力.物体从顶端A点运动至底端B 点
的过程中
A. 物体一直做匀加速直线运动
B. 物体从A点运动至B 点所用时间为1.5s
C. 物体在传送带上留下划痕的长度为3m
D. 物体从A点运动至B 点的过程中因摩擦产生的内能为20J
二、非选择题：本题共5小题，共60分.
11.(7分)某同学用实验室现有器材设计了如图甲所示装置来测量当地的重力加速度.
甲
该同学进行了如下操作：
乙
①调整弧形槽末端水平并固定，再将金属小球静置于槽的末端.在小球静止位置安装
一个光电门，接通电源，使光电门发出的光线与小球球心在同一水平线上；
②测量金属小球的直径d 以及弧形槽末端到水平地面的竖直高度h;
③将金属小球放在弧形槽一定高度静止释放，测量小球落点与球心在水平地面投影
点间的距离x;
(1)用螺旋测微器测得金属小球的直径d 如图乙所示，则d= mm;
(2)某次实验中，金属小球通过光电门的时间为t, 则金属小球的速度v=
(用题目中物理量符号表示)
(3)调整金属小球释放的位置，重复步骤③,得到多组对应的x 与 t, 作出的图
像为一条倾斜直线，测得斜率为k,则该地的重力加速度g= ( 用d、h、k 表示).
物理试卷 第4页(共6页)
12.(10分)某同学设计图示电路测量一电源的电动势E、内阻r 和电流表内阻R. 闭合开
关 S, 多次调节电阻箱的阻值，记录电阻箱阻值R、电压表的示数 U、电流表的示数1.
(1)当R 读数为R。时，电压表、电流表读数分别为U。、I,则电流表内阻R=
(2)利用所测数据，作出的图线为一条倾斜直线，计算得到直线的斜率为
k₁, 在纵轴上的截距为b, 则电源的电动势E= ,内阻r= ;
(3)利用所测数据，作出的图线为一条倾斜直线，计算得到直线的斜率为k₂, 则
电源的电动势E= ,电动势 E 的测量值 真实值(选填“大于”“等于”或
“小于”).
13.(10分)如图所示，△ABC为等腰直角三棱镜的截面图，AB=√2a,P 为AB边上一点，Q 是 BC边的中点.一束单色光自P 点垂直BC 边射入棱镜，逆时针调整入射角度，当入
射光线垂直于AB边时，BC 边恰好无光线射出.已知光在真空中的传播速度为c, 只考
虑光线在棱镜中的第一次反射，求：
(1)棱镜对该单色光的折射率n;
(2)若该单色光自P 点平行于BC 边射入，折射光线经 Q 点反射后从AC边射出，求
单色光在棱镜中传播的时间t.
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14.(15分)如图，质量M=3kg 的木板静止在光滑水平地面上，右侧的竖直墙面固定一劲 度系数为k=20N/m 的轻弹簧，弹簧处于自然状态.质量m=2kg 的小物块以水平向右 的速度v₀=5m/s 滑上木板左端，两者共速时木板恰好与弹簧接触.已知木板足够长， 物块与木板间的动摩擦因数μ=0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.弹簧始终处在弹 性限度内，取重力加速度g=10m/s², 结果可用根式表示.
(1)求木板刚接触弹簧时速度的大小v₁;
(2)求木板与弹簧接触以后，小物块与木板即将相对滑动时弹簧弹力的大小F;
(3)弹簧的弹性势能 E,与形变量x 的关系为 2.已知木板从与小物块即将发
生相对滑动至向右减速为0所用时间为t 秒，求此过程中弹簧对木板冲量的大小I.
15.(18分)如图所示，两平行光滑金属导轨间距为L, 导轨平面与水平面的夹角为θ,导轨 ABCD区域有方向垂直轨道平面、面积为S 的有界均匀磁场(图中未画出);导轨 EFNM 区域有方向垂直轨道平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B₀. 导轨AH、BG 及导线 AB的电阻不计，导轨 HM、GN单位长度电阻为r. 质量为m、电阻为R 的金属棒 P 位于 EFGH区域的磁场中，与导轨垂直并接触良好，重力加速度为g.
(1)若ABCD 区域的磁感应强度大小随时间t 变化关系为B₁=k₁t(k₁>0, 且为常 量),方向垂直轨道平面向上，P 棒静止在导轨上，求k₁ 的大小；
(2)若ABCD区域的磁感应强度大小随时间t 变化关系为B₂=k₂t²(k₂>0, 且为已知 常量),方向垂直轨道平面向下，在t=0 时平行导轨向下以某速度释放 P 棒 ，P 棒能匀加 速通过EFGH区域，求P 棒的加速度大小；
(3)若撤去ABGH区域的磁场，将GNMH区域的磁场设置为方向垂直轨道平面向上， 磁场的磁感应强度大小为B₃=k₃t(k₃>0, 且为已知常量)的均匀磁场；换质量为m、电阻 不计的金属棒Q, 在t=0 时刻从GH处由静止释放，同时施加沿导轨方向的外力使Q 棒以 恒定的加速度a 在导轨上滑动，求外力F 与时间 t 的关系表达式.
物理试卷 第6页(共6页)
请在各题目的答题区城内作答，起出黑色超形也核规定区地的答案无效
13.(10分)
请在各题目的答题区域内作答，起出黑色革形边在果定区域的答案无效
物理答题卡
姓 名
准考证号 贴条形码区
填涂样例
■
缺考标识!考生禁填! 由监考老师填写。
注1 1129282486 42%
11111.1200 PI5 At.
事14811616808445 是 项15011:4016、406.42846,8#6,转度，
L
选择题
1 因面CD 2因①④D 3A0CD 4 因 ③ @ 0
5 因田图四 6A①☑ 团 1A1CC
8因国图四
9A1H团 10A①0团
非选择题
11.(7分)
(1)
(2)
3)
12.(10分)
(1)
(2)
(3
请植各题目的答题区域内作答，超出黑色距形边根限定区域的答案无收
1uuuutt100·1 1
请在各题日的答题区地内作答，超出黑色条形为和限定区出案无数
14,15分)
请在各题日的答题区城内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效
请在各题目的答超区域内作答，超出要色经形地核观它区的答案无效 请值各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边和限定区域的答案无数 请在各题日的答题又城内作茶，超出黑色班形去相限定区城的答室无置
15.(18分)
请在各题目的答题区城内作答，超出题色整形边样限定区域的答案无数
请在各题目的答题区域内作答，超出黑色距形边根犯定区域的答案无数
请在各题目的答题区城内情答，超出要色是形边相果定区城的符案无放
请 勿 。 在 仕 区 内 饮 合 晒 赵
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第九届湖北省高三(4月)调研模拟考试
物理参考答案及评分标准
1.B【 解析】资U 有92个质子，143个中子，A 选项错误；根据自然组成原子核的核子越 多，它的结合能就越高，因此资U 的核结合能大于紫Ba 的核结合能，B 选项正确；比结合 能越大的原子核越稳定，重核分裂成两个中等大小的核，核的比结合能均会增大， C 选项错
误；铀核裂变的核反应方程为dn+ 资U→ Ba+8Kr+36n,D 选项错误。
2.D【 解析】巡天空间望远镜加速会上升到更高的轨道，不能与空间站对接，A 选项错误；
根据 可得,r≥R,v≤ 7.9km/s,B 选项错误；巡天空间望远镜的轨道
半径比同步卫星的轨道半径小，由开普勒第三定律可知巡天空间望远镜在轨道上运行周期比
同步卫星的周期小， C 选项错误；根据!可得a eG , 巡天空间望远镜的加速度
大于同步卫星的加速度，同步卫星角速度等平地球自转角速度，由a=²r 可得同步卫星的
加速度大于放在赤道上物体的向心加速度，D 选项正确。
3.A【 解析】在 “L 型又挡板顺时针缓慢转动时，手机受到重力G 及弹力Fi 、F₂ 的作用处 于动态平衡，将三力平移到矢量三角形中。【方法一】设挡板与水平方向的夹角为θ,则 F₁ =mgcsθ,F₂=mgsin0,θ 减小，F₁ 增大， F₂ 减 小 ，A 选项正确。【方法二】在 “L 型”挡板 缓慢转动过程中， F₁ 、F₂ 的夹角保持90°不变，所以力F₁ 和 F₂ 的交点在圆上移动，矢量图 如图所示。由图可知在“L 型”挡板顺时针缓慢转过60°角过程中力F₁ 逐渐增大，力F₂ 逐
渐减小， A 选项正确。
4.D【解析】设玻璃管竖直放置时管内封闭气体的压强为pi, 则 P₀+pgh=P₁,p₁= 90cmHg,
C 选项错误；水平放置时管内封闭气体的压强为pz=75cmHg,V=lS,V₂=I'S, 由波义耳 定律可得p₁V₁=p₂V2, 解得l'=36cm,D 选项正确；玻璃管缓慢转至水平放置的过程中，压
强减小，气柱体积增大，对外界做功， B 选项错误；气体对外界做功，温度不变，气体从外
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
D
A
D
A
C
B
AB
BCD
BC
界吸收热量，A 选项错误。
5.A【 解析】根据电路中电流方向和电容器极板间电场强度方向可知，该时刻电容器正在
充电，电路中电流减小，电场能转化为磁场能， A 选项正确。
6.C【 解析】根据可知，带电粒子在磁场中运动轨道半径 自 MN 边射出
的带电粒子在磁场中运动时间最短时，弦长也最短，如图所示，粒子运动时间
A 选项错误；带电粒子在磁场中运动时间最长时，对应圆心角最大为 120°,如图所示，粒子运动时间 粒子从 ON 边射出磁场，B 选项错误； MN 边上有粒子到达的区域为AB 段，由几何关系可得 C 选项正确； ON 边上有粒 子到达的区域为 OC 段，由几何关系可得 D 选项错误，
7.B【 解析】由图乙可知，O≤h≤2m 时水斗做匈加速运动；2m≤h≤5m 时水斗做匀速运动；
5m≤h≤8m 时水斗做匀减速运动：8m≤h≤10m 时水斗加速度a 随位移x 均匀减小，水斗做
加速度逐渐减小的减速运动，C 选项错误；根据动能定理 ,a-h 图像围成的面
积表；.5m≤h≤10m 时图像围成的面,解得2m≤h≤5m 时的速
度v=2m/s,B 选项正确；O≤h≤2m 图像围成的面积与5m≤h≤10m 围成的面积相等，故0 ≤h≤2m 时，水斗的加速度为1m/s²,A 选项错误； O≤h≤2m 时由 解得所用时间
t₁=2s;2m≤h≤5m 时由△h=vz 解得所用时间tz=1.5s;5m≤h≤8m 时由
得所用时间t₃=2s; 由动能定理可求得h=8m 时 v=1m/s, 若直接以匀速上升至h=10m 需
要t₄=2s,8m≤h≤10m 时水斗做减速运动，所用时间大于2s, 故水斗自水面上升10m 所用
时间大于7.5s,D 选项错误。
8.AB【 解析】由图乙知 t=0.6s 时刻A 质点由平衡位置向y 轴负方向振动，故简谐波沿x
轴正方向传播， A 选项正确；由甲图根据简谐横波的对称性可得波t 解得λ=
12m, 简谐波的周期T=0.8s, 波速 B 选项正确； t=0.6s 时刻质点Q 正在向y
。
轴正方向振动，C 选项错误；再经 质点P 刚好振动到平衡位置，通过的路程为s=2cm
+4cm=6cm,D 选项错误。
9.BCD【 解析】根据电场强度叠加可得 B 、D 两点的电场强度大小相等，方向相反，A 选 项错误；将负电荷沿直线由B 移动至 D 点，电场力先做正功后做负功，B 选项正确；设对
角线 BD 连 线 上 任 取 一 点 M 的 场 强 为 E, 如 图 所 示 ， 设 ∠MAO=α, 则
,令sina=t, 则f(I)=t-t²,f'(I)=1-3t²=0 取极值， 解得 , 则 C 选项正确；连接 AP 、CP,△PAC 为直角三角形，
∠RIC-D.
;
,D
联立
选项正确。
10.BC【解析】物体无初速度放上传送带时其受摩擦方沿传送带向下，由牛顿第二定律 可得a₁=g(sina+μcsa)=10m/ 经时间t 物体与传送带达到相同速度vy,则有10h=6+
共速后，通过假
4m,解得n=1s,此明-n,
设法可知物体与传送带保持相对静止， x 相= x 传一x 物=3 m,A 选项错误、C 选项正确；共速
时，物体离B 点的距离为△x, 则△x=10.5m-x 物=5.5m 。共速后由 =0.5s, 物体从A 点运动至B 点需要1=t₁+t₂=1.5s,B 选项正确；只有在0~1s 内有相对运
动，因摩擦产生的内能 Q=μmgcsax和=12J,D 选项错误。
11.【答案】(1)11.860(11.858~11.862均正确)(2分)
c
分)
(3) (分)
【解析】(1)螺旋测微器的读数为d=11. 5mm+36.0×0.01mm=11. 860mm;(2) 金属小球经过光
电门的速度 (3)小球自弧形槽末端飞出后在空中做平抛运动，在水平方向有x=v₀t,
竖直方向
12.【答案】d)
;
可得
)(2分) (2)
. 解
2分)8) 2分)小于2分)
故
, 又 .
减
2分)
口
;解得
,
【解析】(1)根据欧姆定律可得U₀=I₀ (R₀+R₄),
(2)根据闭合电路的欧姆定
律可得
,解得
,则
;
;
(3)由闭合电路欧姆定律可得E=I(R+R₄+r), 解 ,则： 解得
* ,
该实验的系统误差来源主要是未考虑电压表分流作用，由等效法分析可知，由该电路测得电
动势E 的测量值小于真实值。
13.【答案】(1V2(4 分) (6分)
解：(1)光线垂直于BC 边射入棱镜后光路图如图所示，设光线在棱镜中发生全反射的临界角
为C。
由几何关系可得
根据
解得
C=45
(1分) (2分)
(1分)
(2)光线自P点平行于BC进时入棱镜，光线恰好经过Q点的光路图如图所示。
∠BPQ=120°
由折射定律有
解得
在△BPQ中，由正弦定理可得
由对称性可知，光线在棱镜中通过的路程为
光线在棱镜中传播的速度
光线在棱镜中传播的时间
(1分) (1分)
(1分)
(1分)
(1分)
(1分)
14.【答案】(1)2m/s(4分)(2)10N(5分) (3)(4t₀+3√3)N·s(6 分)
解：(1)物块从滑上木板至两者达到共速的过程中，由系统动量守恒可得
mv =(m+M)v₁ (2分)
代入数据得： V₁=2m/s (2分)
(2)物块与木板之间即将相对滑动时，二者之间的摩擦力达到最大值。
对物块与木板整体有 F=(m+M)a (2分)
对物块有 μmg =ma (2分)
联立上式可得 F=10N (1分)
(3)设二者即将相对滑动时的速度为v₂, 从木板恰好与弹簧接触到二者即将相对滑动的过程
中，由系统机械能守恒可得
由胡克定律可得 F=kx
木板的速度从v₂ 减速为0的过程中，取水平向左为正
由动量定理可得 I-μmgt₀=0-(-M)
联立上式可得 1=(4t3√3)w·s
(说明,第(3)两计算结果未带单位,本次不扣分)
15.【答案】3分 7分)
解：(1)ABCD区域的磁感应强度随时间均匀变化，产生的感应电动势为
F₁=B₀I₁L
mgsinθ =F
回路中产生的感应电流为
导体棒P 受到的安培力为
由于P 棒静止，则有
联立上式得：
(2)假设金属棒P 释放的初速度为v₀
ø=B₀Lx-B₂S+O₀
在时间t 内，位移
回路中的磁通量为：
将x、B₂ 代入得：
(2分)
(1 分)
(2分)
(1分)
(1分)
(1分) (1分) (1分)
(1分)
(1分)
(1分)
由法拉第电磁感应定律：
回路中的电流为：
若金属棒 P 匀加速运动，由牛顿第二定律有： mgsinθ-B₀I₂L=ma
分析可知，回路中电流恒定，感应电动势E₂恒定，不随时间变化，故：
B₀La-2Sk₂=0
解得：
(3)金属棒 Q 在外力作用下由静止开始匀加速运动，在时间t内，
回路中的磁通量为： 0=B₃Lx
产生的感应电动势为：
回路中的电阻为： R₃=2rx
电流为：
取平行导轨平面向下为正方向，对金属棒Q有：F+mgsindB₂ ma
联立上式得，外力F 与时间t 的关系式为：
(第(3)问另解如下：解答过程、结果正确可参照赋分)
(1分) (1分)
(1分)
(1分)
(1 分)
(1分)
(2分)
(1分)
(1分)
(1分)
(3)若导体棒向上运动，未进入磁场区：
F=m(a+gsinθ)
若导体棒进入磁场区，回路中因磁感应强度变化产生的感应电动势为：
回路中因切割磁感线产生的感应电动势为： E′=B₃Lv=k₃Lat²
回路中总感应电动势为： E₃=E+E'
回路中的电阻为： R₃=2rx
电流为：
取平行导轨平面向下为正方向，对金属棒Q 有：F+mgsinθ-B₃ I₃L=ma
联立上式得，外力F 与时间t 的关系式为：
(1 分)
(1分)
(1分)
(1分)
(1分)
(1分)