湖北省武漢市部分學(xué)校2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期9月第一次調(diào)研考試物理試卷（Word版附解析）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

本試題卷共6頁，15題。全卷滿分100分。考試用時(shí)75分鐘。
注意事項(xiàng)：
1.答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在試卷和答題卡上，并將準(zhǔn)考證號(hào)條形碼貼在答題卡上的指定位置。
2.選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。
3.非選擇題的作答：用黑色簽字筆直接答在答題卡上對(duì)應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。
4.考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并上交。
一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~7題只有一項(xiàng)符合題目要求，第8~10題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。
1. 2023年8月25日，新一代人造太陽“中國環(huán)流三號(hào)”取得新成果：發(fā)現(xiàn)并實(shí)現(xiàn)了一種先進(jìn)磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)，對(duì)提升核聚變裝置的控制運(yùn)行能力具有重要意義。該裝置中主要核反應(yīng)為。下列說法正確的是（）
A. X是電子
B. 該核反應(yīng)屬于衰變
C. 核的比結(jié)合能小于核的比結(jié)合能
D. 核中的質(zhì)子和中子憑借弱相互作用緊密結(jié)合在一起
【答案】C
【解析】
【詳解】A．根據(jù)核反應(yīng)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，該裝置中主要核反應(yīng)為
故X中子，故A錯(cuò)誤；
B．該核反應(yīng)屬于核聚變，故B錯(cuò)誤；
C．核更穩(wěn)定，故核的比結(jié)合能小于核的比結(jié)合能，故C正確；
D．核中質(zhì)子和中子憑借強(qiáng)相互作用緊密結(jié)合在一起，故D錯(cuò)誤。
故選C。
2. 武當(dāng)山天柱峰屹立著銅鑄鎏金金殿。金殿未裝避雷設(shè)施，雷雨交加時(shí)，金殿的屋頂常出現(xiàn)盆大的火球，來回滾動(dòng)；雨過天晴時(shí)，大殿金光閃閃、燦然如新，這就是“雷火煉殿”奇觀。雷雨中某時(shí)刻，金殿頂端附近電場(chǎng)的等勢(shì)線分布如圖，相鄰等勢(shì)線間電勢(shì)差相等，則a、b、c、d四點(diǎn)中電場(chǎng)強(qiáng)度最大的是（）
A. a點(diǎn)B. b點(diǎn)C. c點(diǎn)D. d點(diǎn)
【答案】A
【解析】
【詳解】根據(jù)等差等勢(shì)面疏密程度表示電場(chǎng)強(qiáng)弱，可知a、b、c、d四點(diǎn)中電場(chǎng)強(qiáng)度最大的是a點(diǎn)。
故選A。
3. 如圖所示，三角形金屬線框置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞固定軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)線框平面與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，下列說法正確的是（）
A. 穿過線框的磁通量為0B. 線框中的感應(yīng)電流為0
C. 線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大D. 線框所受安培力最大
【答案】B
【解析】
【詳解】ABC．當(dāng)線框平面與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，穿過線框的磁通量最大，不為0，穿過線框的磁通量變化率為0，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小，為0，線框中的感應(yīng)電流為0，故AC錯(cuò)誤，B正確；
D．線框中的感應(yīng)電流為0，線框不受安培力的作用，故D錯(cuò)誤。
故選B。
4. “香爐初上日，瀑水噴成虹”，古人對(duì)彩虹的形成早就有過思考。當(dāng)太陽光照射到空氣中的水滴時(shí)，光線被折射及反射后，便形成了彩虹。如圖所示，一束太陽光射入球形水滴，a、b是兩條頻率不同的出射光線，下列說法正確的是（）
A. a光的頻率大于b光的頻率
B. 用同一裝置做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，a光產(chǎn)生的條紋間距較小
C. 用同一裝置做單縫衍射實(shí)驗(yàn)，b光產(chǎn)生的中央亮條紋較寬
D. 從同種介質(zhì)進(jìn)入空氣時(shí)，逐漸增加入射角，b光先發(fā)生全反射
【答案】D
【解析】
【詳解】A．a(chǎn)、b兩條出射光線均在水滴表面發(fā)生折射現(xiàn)象，入射角相同，a光的折射角大于b光的折射角，由折射定律
可知
a光的頻率小于b光的頻率，故A錯(cuò)誤；
B．因a光頻率小于b光的頻率，故a光的波長(zhǎng)大于b光的波長(zhǎng)，根據(jù)
可知用同一裝置做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，a光產(chǎn)生的條紋間距較大，故B錯(cuò)誤；
C．a(chǎn)光的波長(zhǎng)大于b光的波長(zhǎng)，所以a、b兩種光經(jīng)相同的單縫發(fā)生衍射時(shí)，a光中央亮條紋更寬，故C錯(cuò)誤；
D．因a光的頻率小于b光的頻率，故a光的折射率小于b光的折射率，根據(jù)
故b光的全反射角小于a光的全反射角，故從同種介質(zhì)進(jìn)入空氣時(shí)，逐漸增加入射角，b光先發(fā)生全反射，故D正確。
故選D。
5. 2024年5月3日，“嫦娥六號(hào)”探測(cè)器成功發(fā)射，開啟了人類首次從月球背面采樣返回之旅。已知地球質(zhì)量約為月球質(zhì)量的81倍，地球半徑約為月球半徑的3.7倍，近地衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期約為85min。若“嫦娥六號(hào)”探測(cè)器在近月軌道繞月做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期約為（）
A. 82minB. 95minC. 108minD. 120min
【答案】C
【解析】
【詳解】對(duì)近地衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬有引力提供向心力
對(duì)“嫦娥六號(hào)”探測(cè)器在近月軌道繞月做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬有引力提供向心力
聯(lián)立解得
代入數(shù)據(jù)解得
故選C。
6. 如圖所示，在粗糙水平面上放置質(zhì)量分別為m和2m的四個(gè)物塊，物塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，物塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，上面的兩物塊用不可伸長(zhǎng)、可承受足夠大拉力的水平輕繩相連?，F(xiàn)對(duì)右邊質(zhì)量為m的物塊施加水平向右的力F，使四個(gè)物塊一起向右運(yùn)動(dòng)。已知最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度大小為g。為使物塊之間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，則F的最大值為（）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【詳解】設(shè)當(dāng)右側(cè)兩物體間的摩擦力恰好達(dá)到最大值時(shí)加速度為a，對(duì)右側(cè)上面的物體分析，根據(jù)牛頓第二定律有
對(duì)左側(cè)兩體分析，根據(jù)牛頓第二定律有
聯(lián)立解得
對(duì)右側(cè)下面的物體整體分析，根據(jù)牛頓第二定律有
解得
故選B。
7. 如圖所示，光滑水平桌面上放置長(zhǎng)的木板。時(shí)，小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從木板的左端以的速度向右滑上木板，同時(shí)木板以的速度向左滑動(dòng)；時(shí)，小物塊從木板的右端滑下。已知小物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，重力加速度大小，則小物塊與木板的質(zhì)量之比為（）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【詳解】由小物塊的受力可知，小物塊的加速度大小為
同理木板的加速度大小為
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本關(guān)系可知，小物塊向右的位移為
同理，木板向左的位移為
由題可知
聯(lián)立解的
故選A。
8. 如圖所示，一定質(zhì)量理想氣體的循環(huán)由下面的三個(gè)過程組成：1→2為等壓過程，2→3為等溫過程，3→1為等容過程。下列說法正確的是（）
A. 狀態(tài)1的溫度高于狀態(tài)3的溫度
B. 2→3過程中，外界對(duì)氣體做正功
C. 1→2過程中，每個(gè)氣體分子的速率都增大
D. 1→2→3→1全過程氣體向外界放熱
【答案】BD
【解析】
【詳解】A．依題意，在3→1過程，體積不變，壓強(qiáng)減小，根據(jù)查理定律可知溫度降低。即狀態(tài)1的溫度低于狀態(tài)3的溫度。故A錯(cuò)誤；
B．由圖可知，2→3過程中，氣體體積減小，外界對(duì)氣體做正功。故B正確；
C．在1→2過程，壓強(qiáng)不變，體積增大，由理想氣體狀態(tài)方程可知溫度升高，氣體分子平均動(dòng)能增大，并非每個(gè)氣體分子動(dòng)能都增加。故C錯(cuò)誤；
D．在1→2→3→1過程中，其中1→2過程，氣體體積增大，外界對(duì)氣體做負(fù)功W1（圖像面積表示做功大?。?，在2→3過程，體積減小，外界對(duì)氣體做正功W2（圖像面積表示做功大?。?→1過程，體積不變，氣體對(duì)外不做功，由圖像可知
W1< W2
所以全過程外界對(duì)氣體做正功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律
可知1→2→3→1全過程氣體向外界放熱。故D正確。
故選BD。
9. 在無風(fēng)的條件下，雨滴在空中下落，由于空氣阻力的影響，最終會(huì)以恒定的速度下降，這個(gè)速度叫做收尾速度。質(zhì)量為m（保持不變）的雨滴從靜止開始下落，經(jīng)過時(shí)間t，下降了高度h，恰好達(dá)到收尾速度。已知空氣對(duì)下落雨滴的阻力與雨滴速度成正比，即，k為已知常數(shù)，重力加速度大小為g。下列關(guān)系正確的是（）
A. B. C. D.
【答案】AD
【解析】
【詳解】AB．雨滴從靜止開始下落, 空氣對(duì)下落雨滴的阻力與雨滴速度成正比，由牛頓第二定律
mgkvma
可知隨著速度的增大，加速度逐漸減小，因初速度為零，則雨滴達(dá)到收尾速度前做變加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)雨滴的加速度等于零時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則有
故收尾速度為
故A正確，B錯(cuò)誤；
CD．雨滴從靜止開始下落，經(jīng)過時(shí)間t，下降了高度h，恰好達(dá)到收尾速度，根據(jù)動(dòng)量定理
故為
解得
故C錯(cuò)誤，D正確。
故選AD。
10. 半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)分布著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（含邊界），磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，P是直徑上一點(diǎn)，且。如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為的帶電粒子從P點(diǎn)垂直射入磁場(chǎng)，已知粒子的速度大小可調(diào)、方向始終與直徑成角，若從直徑邊界射出的粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，從圓弧邊界射出的粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為。則（）
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】
【詳解】AB．從直徑邊界射出的粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，
根據(jù)
又
聯(lián)立，解得
由幾何關(guān)系可知，軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角為
則粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為
故A錯(cuò)誤；B正確；
CD．粒子恰好不從圓弧邊界射出的粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示
由幾何關(guān)系可知
在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為
從圓弧邊界射出的粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為
故C正確；D錯(cuò)誤。
故選BC。
二、非選擇題：本題共5小題，共60分。
11. 1851年，法國物理學(xué)家萊昂·傅科在巴黎先賢祠的大廳穹頂下懸掛了一個(gè)擺長(zhǎng)67m，擺錘重28kg的單擺。觀察發(fā)現(xiàn)，單擺每次擺動(dòng)的方向都會(huì)稍稍偏離原軌跡，即擺平面和地球發(fā)生了相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而有力地證明了地球在自轉(zhuǎn)。如圖為武漢科技館懸掛的傅科擺，該擺可視為單擺。
（1）某同學(xué)從擺球經(jīng)過最低點(diǎn)開始計(jì)時(shí)并計(jì)數(shù)為0，連續(xù)測(cè)得擺球第60次經(jīng)過最低點(diǎn)所用時(shí)間為240s，則該擺的周期________s；
（2）若武漢的重力加速度大小，，則該單擺的擺長(zhǎng)________m；
（3）以單擺懸點(diǎn)在水平地面上的投影點(diǎn)為圓心，以略小于最大擺角時(shí)擺線在水平地面上的投影長(zhǎng)為半徑的圓周上均勻豎立著276個(gè)輕小柱子，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)擺球每隔相同的時(shí)間就會(huì)依次碰倒相鄰的小柱子。經(jīng)查閱資料，武漢地區(qū)擺平面相對(duì)地面的轉(zhuǎn)動(dòng)周期約為，則擺球碰倒相鄰兩個(gè)小柱子的時(shí)間間隔________min。
【答案】（1）8 （2）16
（3）10
【解析】
【小問1詳解】
一周期內(nèi)單擺經(jīng)過兩次平衡位置，則該擺的周期
【小問2詳解】
根據(jù)單擺周期公式
解得該單擺的擺長(zhǎng)
【小問3詳解】
武漢地區(qū)擺平面相對(duì)地面轉(zhuǎn)動(dòng)一周，所有小柱子被被碰倒，擺球碰倒相鄰兩個(gè)小柱子的時(shí)間間隔
12. 某同學(xué)制作航模時(shí)發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)兩端電壓小于某一值時(shí)電動(dòng)機(jī)無法轉(zhuǎn)動(dòng)，于是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)用傳感器測(cè)量并描繪電動(dòng)機(jī)的伏安特性曲線，圖（a）為實(shí)驗(yàn)時(shí)的照片。
（1）實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________式接法（選填“分壓”或“限流”）；
（2）圖（b）為描繪的圖線，由圖可知該電動(dòng)機(jī)的線圈電阻約為________（計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）；
（3）不考慮線圈電阻的變化，不計(jì)摩擦阻力，電動(dòng)機(jī)輸入電壓為2.0V時(shí)，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率約為________W（計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）；電動(dòng)機(jī)兩端電壓從3.0V增大到4.0V的過程中，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率隨電壓的增大而________（選填“線性”或“非線性”）增大。
【答案】（1）分壓（2）0.50()
（3） ①. 0.72() ②. 線性
【解析】
【小問1詳解】
題中要求電壓從零開始，所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)該按分壓接法接在電路中；
【小問2詳解】
電動(dòng)機(jī)兩端電壓小于某一值時(shí)電動(dòng)機(jī)無法轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)電動(dòng)機(jī)認(rèn)為是純電阻，即電阻保持不變，I-U圖線的斜率不變，I隨U的增大而增大，故由圖b可知，，則電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為
【小問3詳解】
[1]圖b可知，當(dāng)電動(dòng)機(jī)輸入電壓為2.0V時(shí)，電流為0.4A，則有電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率約為
[2]圖b可知，電動(dòng)機(jī)兩端電壓從3.0V增大到4.0V的過程中，電流保持不變，根據(jù)
電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率隨電壓的增大而線性增大。
13. 在巴黎奧運(yùn)會(huì)男子百米飛人大戰(zhàn)中，美國選手萊爾斯以千分之五秒的微弱優(yōu)勢(shì)奪得冠軍，成績(jī)?nèi)?位小數(shù)的結(jié)果。假設(shè)萊爾斯的運(yùn)動(dòng)過程可簡(jiǎn)化為先勻加速達(dá)到最大速度，然后勻速運(yùn)動(dòng)直到終點(diǎn)，求（計(jì)算結(jié)果均保留2位小數(shù)）
（1）萊爾斯勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；
（2）萊爾斯勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度a的大小。
【答案】（1）6.21s
（2）
【解析】
【小問1詳解】
由題意L=100m，t=9.79s，萊爾斯勻速運(yùn)動(dòng)的位移為
其勻加速度運(yùn)動(dòng)的位移為
全程滿足
聯(lián)立解得
【小問2詳解】
由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律
聯(lián)立解得
14. 如圖所示，圓心為O、半徑為R的光滑圓形軌道固定在豎直平面內(nèi)。質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）靜止在最低點(diǎn)，現(xiàn)給小球一水平初速度，已知重力加速度大小為g，不計(jì)空氣阻力。
（1）若小球能做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，求小球在最低點(diǎn)和最高點(diǎn)所受圓軌道的彈力大小之差；
（2）若小球上升到某一點(diǎn)時(shí)脫離圓軌道，之后恰好經(jīng)過O點(diǎn)，求小球初速度的大小。（結(jié)果可用根式表示）
【答案】（1）6mg （2）
【解析】
【小問1詳解】
小球在最低點(diǎn)，由牛頓第二定律得
小球在最高點(diǎn)，由牛頓第二定律得
小球由最低點(diǎn)到最高點(diǎn)，由動(dòng)能定理得
小球在最低點(diǎn)與最高點(diǎn)所受軌道的彈力之差為
聯(lián)立解得
【小問2詳解】
設(shè)小球脫離軌道時(shí)速度大小為v，此時(shí)小球和圓心的連線與水平方向的夾角為，由牛頓第二定律得
離開軌道后，小球做拋體運(yùn)動(dòng)，將運(yùn)動(dòng)沿速度v的方向和垂直v的方向分解，則沿速度方向上有
沿垂直于速度方向上有
小球由最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至脫離處，由機(jī)械能守恒得
聯(lián)立解得
15. 如圖所示，半徑為R的豎直圓弧軌道與足夠長(zhǎng)的水平軌道平滑連接，水平軌道上有2024個(gè)大小相同的球從左往右依次編號(hào)排成一排，相鄰兩球間距均為R，1號(hào)球的質(zhì)量為2m，2~2024號(hào)球的質(zhì)量均為m。若將質(zhì)量為2m的A球從圓弧軌道的最高點(diǎn)靜止釋放。所有球均視為質(zhì)點(diǎn)，碰撞均為彈性碰撞，已知重力加速度大小為g，不計(jì)一切阻力。
（1）求1號(hào)球與2號(hào)球第一次碰撞后1號(hào)球的速度大??；
（2）若1號(hào)球與2號(hào)球第一次碰撞后，立即給1號(hào)球施加水平向右的恒定外力F（圖中未畫出，F(xiàn)遠(yuǎn)小于1、2號(hào)球碰撞時(shí)的相互作用力），使1號(hào)球每次與2號(hào)球碰撞前的速度都和兩球第一次碰撞前1號(hào)球的速度相等，直到1~2024號(hào)球速度第一次都相等時(shí)撤去外力，求
ⅰ.外力F的大小；
ⅱ.最終1號(hào)球與2024號(hào)球之間的距離。
【答案】（1）
（2）i；ii.
【解析】
【小問1詳解】
A球運(yùn)動(dòng)至水平軌道，根據(jù)機(jī)械能守恒有
解得
A球與1號(hào)球發(fā)生彈性碰撞，因兩球質(zhì)量相等，故交換速度，即碰后1號(hào)球的速度為，1號(hào)球與2號(hào)球發(fā)生彈性碰撞，根據(jù)動(dòng)量守恒和能守恒有
，
聯(lián)立解得碰撞后1號(hào)球的速度為
，
【小問2詳解】
ⅰ.F作用在1號(hào)球上，使其速度大小由增大到，由動(dòng)能定理得
解得
ii. 設(shè)F作用下1號(hào)球的總位移為x，對(duì)號(hào)小球組成的整體，由動(dòng)能定理得
最終，號(hào)小球的速度大小均為，設(shè)F作用的總時(shí)間為t，對(duì)整體，由動(dòng)量定理得
1號(hào)球與2024號(hào)球之間的距離為
聯(lián)立解得

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