試卷滿分：100分
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選項中，第1-7題只有一項符合題目要求，第8-10題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。）
1．光電管是應(yīng)用光電效應(yīng)原理制成的光電轉(zhuǎn)換器件，在有聲電影、自動計數(shù)、自動報警等方面有著廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)有含光電管的電路如圖（a）所示，圖（b）是用甲、乙、丙三束光分別照射光電管得到的I-U圖線，、表示遏止電壓。下列說法中正確的是（ ）
A．甲、乙、丙三束光的光子動量
B．甲光照射時比丙光照射時產(chǎn)生的光電子的最大初動能小
C．分別用甲光、丙光照射同一雙縫干涉實驗裝置，甲光照射比丙光照射形成的干涉條紋間距窄
D．甲、乙是相同顏色的光，甲光束比乙光束的光強(qiáng)度弱
2．某人駕駛汽車在平直公路上以100km/h的速度勻速行駛，某時刻看到前方路上有障礙物，經(jīng)過一段反應(yīng)時間，開始剎車，假設(shè)剎車后汽車做勻減速直線運(yùn)動。從看到障礙物到車子停下的過程，汽車的位移x隨速度v變化的關(guān)系圖像由一段平行于x軸的直線與一段曲線組成，直線與曲線的分界點(diǎn)為P點(diǎn)（如圖所示）。則下列說法正確的是（ ）
A．曲線部分是一段拋物線
B．司機(jī)的反應(yīng)時間為0.417s
C．剎車的加速度大小為
D．剎車的時間是6s
3．如圖所示，ABCD是正四面體，虛線圓為三角形ABD的內(nèi)切圓，切點(diǎn)分別為M、N、P，O為圓心，正四面體的頂點(diǎn)A、B和D分別固定有電荷量為+Q、+Q和-Q的點(diǎn)電荷，下列說法正確的是（ ）
A．M、P兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同
B．M、O、N、P四點(diǎn)的電勢
C．將帶正電的試探電荷由O點(diǎn)沿直線移動到C點(diǎn)，電勢能先增大后減小
D．將固定在D點(diǎn)的點(diǎn)電荷移動到C點(diǎn)，電場力做功為零
4．風(fēng)洞是測試飛機(jī)性能、研究流體力學(xué)的一種必不可少的重要設(shè)施，我國的風(fēng)洞技術(shù)處于世界領(lǐng)先地位。如圖所示，某次風(fēng)洞實驗中，使風(fēng)力大小恒定，方向水平，一質(zhì)量為m的小球先后經(jīng)過a、b兩點(diǎn)，其中在a點(diǎn)的速度大小為v，方向與a、b連線成角；在b點(diǎn)的速度大小也為v，方向與a、b連線成角。已知a、b連線長為d，與水平方向的夾角為45°，下列說法正確的是（ ）
A．從a運(yùn)動到b點(diǎn)所用的時間為
B．小球的最小速度為0
C．風(fēng)力大小為
D．若改用質(zhì)量為2m的輕質(zhì)小球，同樣從a點(diǎn)以相同速度拋出，其仍能經(jīng)過b點(diǎn)
5．2023年5月30日16時29分神舟十六號成功對接于空間站天和核心艙徑向端口，若對接前“神舟十六號”和“空間站”分別在圓形軌道I和II上繞同一方向做勻速圓周運(yùn)動，圓周運(yùn)動的半徑分別為，，地球半徑為R，地球表面重力加速度為g，萬有引力常量為G，下列說法正確的是（ ）
A．地球的密度約為
B．神舟十六號與空間站的線速度之比為
C．神舟十六號與空間站的向心加速度之比為
D．從相距最遠(yuǎn)到相距最近的最短時間為
6．“戰(zhàn)繩”是一種時尚的健身器材，有較好的健身效果。如圖甲所示，健身者把兩根相同繩子的一端固定在P點(diǎn)，用雙手分別握住繩子的另一端，然后根據(jù)鍛煉的需要以不同的頻率、不同的幅度上下抖動繩子，使繩子振動起來。某次鍛煉中，健身者以2Hz的頻率開始抖動繩端，時，繩子上形成的簡諧波的波形如圖乙所示，a、b為右手所握繩子上的兩個質(zhì)點(diǎn)，二者平衡位置間距離為波長的倍，此時質(zhì)點(diǎn)a的位移為已知繩子長度為20m，下列說法正確的是（ ）
A．a(chǎn)、b兩質(zhì)點(diǎn)振動的相位差為
B．時，質(zhì)點(diǎn)a的位移仍為，且速度方向向下
C．健身者抖動繩子端點(diǎn)，經(jīng)過5s振動恰好傳到P點(diǎn)
D．健身者增大抖動頻率，振動從繩子端點(diǎn)傳播到P點(diǎn)的時間將會減少
7．某同學(xué)研究遠(yuǎn)距離輸電的電路如圖所示，a、b端接入電壓為的交流電源，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，且兩變壓器的匝數(shù)比．已知、的阻值均為，的阻值為，電阻、消耗的功率相同，電表均為理想交流電表，下列說法正確的是（ ）
A．升壓變壓器的匝數(shù)比
B．電壓表的示數(shù)為
C．電流表的示數(shù)為
D．若斷路，電流表示數(shù)將增大
8．如下圖，水面下方有一固定的線狀單色光源S，光源傾斜放置，和豎直方向夾角滿足，水對該光的折射率為1.33。光源發(fā)出的光到達(dá)水面后有一部分可以直接透射出去，從水面上方看，該區(qū)域的形狀可能為（ ）
A．B．C．D．
9．某緩沖裝置的理想模型如圖所示，勁度系數(shù)足夠大的輕質(zhì)彈簧與輕桿相連，輕桿足夠長，輕桿可在固定的槽內(nèi)移動，與槽間的滑動摩擦力與插入的距離d成正比（），固定的槽足夠長，裝置可安全工作。若一小車分別以初動能和撞擊彈簧，導(dǎo)致輕桿分別向右移動L和3L。已知輕桿初始時位于槽間的長度為L，裝置安全工作時，輕桿與槽間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，且不計小車與地面間的摩擦。比較小車這兩次撞擊緩沖過程，下列說法正確的是（彈簧的彈性勢能）（ ）
A．小車撞擊彈簧的初動能之比大于1：4
B．系統(tǒng)損失的機(jī)械能之比為1：4
C．小車做加速度增大的減速運(yùn)動
D．兩次小車反彈離開彈簧的速度之比為1：2
10．預(yù)測到2025年，我國將成為第一個在航空母艦上用中壓直流技術(shù)的電磁彈射器實現(xiàn)對飛機(jī)的精確控制。其簡單模擬等效電路如圖（俯視圖），直流電源電動勢，超級電容器的電容，兩根固定于水平面內(nèi)的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距，電阻不計，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面向外。質(zhì)量，的金屬棒MN（相當(dāng)于飛機(jī)）垂直放在兩導(dǎo)軌間處于靜止?fàn)顟B(tài)，并與導(dǎo)軌良好接觸。開關(guān)S先接1，使電容器完全充電，然后將S接至2，MN開始向右加速運(yùn)動，MN達(dá)到最大速度之后離開導(dǎo)軌。則（ ）
A．開關(guān)S接2后，MN做勻加速直線運(yùn)動
B．S接至2瞬間金屬棒MN加速度大小為
C．MN的最大速度為36m/s
D．下一架相同飛機(jī)要以相同的最大速度起飛還需要對電容器充電的電量為3.6C
二、非選擇題（本題共5小題，共60分。）
11．（6分）某同學(xué)為了驗證對心碰撞過程中的動量守恒定律，設(shè)計了如下實驗：用紙板搭建如圖所示的滑道，使硬幣可以平滑地從斜面滑到水平面上，選擇適當(dāng)?shù)囊稽c(diǎn)標(biāo)記為O，其中OA為水平段。選擇相同材質(zhì)的一角硬幣和一元硬幣進(jìn)行實驗。測量硬幣的質(zhì)量，得到一角和一元硬幣的質(zhì)量分別為和（）。將硬幣甲放置在斜面某一位置，標(biāo)記此位置為B。由靜止釋放甲，當(dāng)甲停在水平面上某處時，測量甲硬幣右側(cè)從O點(diǎn)到停止處的滑行距離OP。將硬幣乙放置在O處，左側(cè)與O點(diǎn)重合，將甲放置于B點(diǎn)由靜止釋放。當(dāng)兩枚硬幣發(fā)生碰撞后，分別測量甲右側(cè)、乙左側(cè)從O點(diǎn)到停止處的滑行距離OM和ON。保持釋放位置不變，重復(fù)實驗若干次，得到OP、OM、ON的平均值分別為、、。
（1）在本實驗中，乙選用的是__________（填“一元”或“一角”）硬幣；
（2）碰撞前，甲到O點(diǎn)時速度的大小可表示為__________（設(shè)硬幣與紙板間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度為g）；
（3）若甲、乙碰撞過程中動量守恒，則__________（用和表示），然后通過測得的具體數(shù)據(jù)驗證硬幣對心碰撞過程中動量是否守恒。
12．（10分）2024年3月28日，國產(chǎn)某米汽車一上市就得到了廣大消費(fèi)者的歡迎。下圖為網(wǎng)傳的某米汽車電池的參數(shù)圖片，則根據(jù)這張圖片某實驗小組決定研究一下某米汽車的電池，已知該車內(nèi)的整塊電池是由20塊刀片電池串聯(lián)而成，其中一塊刀片電池又由10塊電芯串聯(lián)而成進(jìn)行了如下的實驗：
（1）如果用1A的電流給該汽車的一塊電芯充電需要__________h時間充滿。（保留兩位有效數(shù)字）
（2）實驗小組A，為了能較準(zhǔn)確的測量該款車輛電池的電動勢E和內(nèi)阻r，該同學(xué)設(shè)計了一個可以排除電流表和電壓表內(nèi)阻影響的實驗方案，如圖1所示，記錄了單刀雙擲開關(guān)分別接1、2對應(yīng)的多組電壓表的示數(shù)U和電流表的示數(shù)I，根據(jù)實驗記錄的數(shù)據(jù)繪制如圖2中所示的A、B兩條U-I圖線，可以判斷圖線A是利用單刀雙擲開關(guān)接__________（選填“1”或“2”）中的實驗數(shù)據(jù)描出的，由圖線A得出的內(nèi)阻測量值比真實值偏__________（選填“大”或“小”）。綜合A、B兩條圖線，此電芯的電動勢為__________，內(nèi)阻__________（用圖中、、、表示）。
13．（10分）如圖所示是王同學(xué)家新買的某品牌5座小汽車油箱蓋里面的標(biāo)牌，標(biāo)牌內(nèi)容為廠家建議冷態(tài)時（汽車靜止停放時）輪胎充氣壓力標(biāo)準(zhǔn)，王同學(xué)通過上網(wǎng)查詢得知1bar=100kP，王同學(xué)一家人利用寒假滿載行李進(jìn)行中國紅色文化自駕游。出發(fā)前汽車停放在室溫為27℃的地下車庫，根據(jù)廠家建議，王同學(xué)把汽車后輪胎壓充氣調(diào)整為2.8bar，王同學(xué)一家人駕駛該汽車在高速公路連續(xù)行駛了4小時后開進(jìn)了服務(wù)區(qū)，剛到服務(wù)區(qū)時王同學(xué)發(fā)現(xiàn)汽車胎壓儀表盤上顯示車后輪胎壓為3.36bar，已知輪胎內(nèi)氣體可看作理想氣體，車胎的容積可視為不變，熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系.
求：（1）汽車開進(jìn)服務(wù)區(qū)時，后輪胎內(nèi)氣體的溫度：
（2）汽車開進(jìn)服務(wù)區(qū)后，王同學(xué)立即從后輪胎內(nèi)放出一部分氣體讓胎壓回到2.8bar，若放氣前后輪胎內(nèi)氣體的溫度不變，則從后輪胎內(nèi)放出氣體的質(zhì)量占后輪胎內(nèi)氣體總質(zhì)量的百分比。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
14．（16分）如圖甲所示，固定在水平面上的滑道由A、B、C三部分組成，其中A部分為“”形平臺，其上表面光滑，上方有一與其等長輕質(zhì)彈簧，彈簧左端固定，右端自然伸長；B部分為質(zhì)量，長的長木板，其上表面粗糙、下表面光滑；C部分為半徑的豎直光滑半圓軌道，其直徑豎直?，F(xiàn)用質(zhì)量的小物塊將彈簧壓縮至P點(diǎn)，由靜止釋放后，小物塊沿滑道運(yùn)動至Q點(diǎn)水平拋出后恰好落在A的最右端。已知小物塊與B上表面的動摩擦因數(shù)，。求：
（1）小物塊運(yùn)動至Q點(diǎn)時對豎直半圓軌道C的壓力；
（2）彈簧壓縮至P點(diǎn)時的彈性勢能；
（3）如圖乙所示，將豎直半圓軌道C向右移動一段較長的距離S后固定，并解除對長木板B的固定。再次將小物塊壓縮彈簧至P點(diǎn)由靜止釋放，改變小物塊與B上表面的動摩擦因數(shù)使小物塊滑上B且恰好未滑下，此后B與C碰撞，小物塊沖上豎直半圓軌道C。求小物塊沖上豎直半圓軌道C至落地過程中上升的最大高度。
15．（18分）如圖所示，平面直角坐標(biāo)系xOy中第一、二、四象限內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場。第一、四象限內(nèi)磁場方向垂直紙面向里，第二象限內(nèi)磁場方向垂直紙面向外。第三象限存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場。質(zhì)量為m、電荷量為的粒子從點(diǎn)以一定初速度釋放，初速度方向與x軸正方向的夾角為，從點(diǎn)垂直y軸進(jìn)入第四象限磁場區(qū)域，然后從點(diǎn)垂直x軸進(jìn)入第一象限。不計粒子重力，求：
（1）粒子進(jìn)入第四象限時的速度v：
（2）若使第二象限磁場反向，大小變成2B，求粒子第100次經(jīng)過y軸時的縱坐標(biāo)；
（3）若在第二象限內(nèi)施加一沿x軸負(fù)方向、電場強(qiáng)度大小與第三象限電場相同的勻強(qiáng)電場，求粒子在第二象限運(yùn)動的最大速度V．
武漢二24學(xué)年度下學(xué)期高三模擬考試
物理答案
一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。
二、非選擇題：本題共5小題，共60分。
11（1）一角（2分）（2）（2分）（3）（2分）
12（1）0.70（2分）（2）1（2分）大（2分）（2分）
13（10分）（1）對車胎內(nèi)氣體分析，出發(fā)前壓強(qiáng)為
溫度為，到服務(wù)區(qū)時壓強(qiáng)為
溫度為，車胎的容積可視為不變，根據(jù)查理定律，得
代入數(shù)據(jù)解得
（2）設(shè)輪胎容積為，放氣后壓強(qiáng)為
設(shè)在該壓強(qiáng)下體積變?yōu)?，放氣前后輪胎?nèi)氣體的溫度不變，根據(jù)玻意耳定律，得
代入數(shù)據(jù)解得.
從后輪胎內(nèi)放出氣體的質(zhì)量，占后輪胎內(nèi)氣體總質(zhì)量m的百分比為
14（16分）（1）根據(jù)題意可知，小物塊從Q點(diǎn)飛出做平拋運(yùn)動，設(shè)小物塊在Q點(diǎn)的速度為，水平方向上有
豎直方向上有
小物塊在點(diǎn)，由牛頓第二定律有
聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得
由牛頓第三定律可得，小物塊運(yùn)動至Q點(diǎn)時對豎直半圓軌道C的壓力為
（2）根據(jù)題意，設(shè)彈簧壓縮至點(diǎn)時的彈性勢能為，小物塊由點(diǎn)到點(diǎn)的過程中，由能量守恒定律有
解得
（3）設(shè)小物塊滑上B的速度為，有
解得
之后小物塊與共速由動量守恒定律有
解得
根據(jù)題意，設(shè)小物塊脫離軌道時速度大小為v，方向與豎直方向夾角為，
在脫離位置，由牛頓第二定律有
小物塊沖上到脫離軌道位置，由動能定理有
解得脫離軌道時，
脫離軌道后，小物塊做斜拋運(yùn)動，則上升的最大高度為.
則小物塊沖上豎直半圓軌道至落地過程中上升的最大高度
聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得.
15（18分）【詳解】（1）粒子在第四象限內(nèi)的磁場中由洛倫茲力提供向心力
根據(jù)幾何關(guān)系有
解得
（2）粒子在第四象限內(nèi)的磁場中由洛倫茲力提供向心力
在第二象限運(yùn)動的圓周運(yùn)動半徑為
第2，4，6，8次經(jīng)過y軸的坐標(biāo)分別為：1，21，31，41，…，可得第100次經(jīng)過y軸的坐標(biāo)為.
（3）在第三象限電場中，水平方向
豎直方向
解得
由于只有電場力做功，當(dāng)粒子x方向的位移最大時速度最大，此時x軸方向的分速度為零，沿y軸方向的分速度即為合速度，則對粒子，由
可得
由動能定理得
解得
MODENAME/型號：A13100
PARTNUMBER/零件號：P000000367001
MANUFACTOR/制造商代碼：r47832
L1-1ONBATTERY/鋰離子電池
MADEINCHINA
題號
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
A
D
C
D
B
C
AC
CD
BD

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