2024-2025学年湖北省“宜荆荆恩”四校高三（下）4月联考物理试卷（含答案）

第=page11页，共=sectionpages11页2024-2025学年湖北省“宜荆荆恩”四校高三（下）4月联考物理试卷一、单选题：本大题共7小题，共28分。1.如图是一物体做直线运动的x−t图像，下列说法正确的是(

)

A.该物体2−4s的速度为5m/s B.该物体4−8s的加速度为−2.5m/s2

C.该物体8−10s的速度为1m/s D.该物体6s2.采用如图甲所示电路来研究光电效应规律，现分别用a、b两束单色光照射同一光电管，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是(

)

A.若直流电源右端为正极，将滑动变阻器滑片向右滑动，则电流表示数不断增大

B.若直流电源左端为正极，将滑动变阻器滑片向右滑动，则电流表示数不断增大

C.若b光能使某金属产生光电效应，则a光一定也可以

D.若a光能使某金属产生光电效应，则b光一定也可以3.如图所示，三颗质量均为m的卫星等间隔分布在同一轨道上绕地球运动，运动的轨道半径为r，已知地球质量为M，半径为R，引力常量为G。下列说法正确的是(

)A.地球对每颗卫星的引力大小均为GMm(r−R)2

B.两颗卫星间引力大小为Gm23r2

C.4.如图所示，图中阴影部分ABC为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，该种材料对蓝光的折射率n=2，AC为一半径为R的四分之一圆弧，D为圆弧的圆心，ABCD构成正方形。在D处有一蓝色点光源，在纸面内照向弧线AC，若只考虑首次从圆弧AC直接射向AB、BC的光线，已知光在真空中速度为c，则以下说法正确的是(

)

A.蓝光从该材料射到空气发生全反射的临界角为45∘

B.蓝色点光源发出的光射到AB面上的最长时间为(22−1)Rc

C.照射在AC圆弧上的入射光，有弧长为13πR区域的光不能从AB、5.如图所示，质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O′，并处于匀强磁场中。当导线中通以沿x轴正方向的电流I，且导线保持静止时，悬线与竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g，则(

)

A.磁场可以沿z轴正方向

B.若磁场沿z轴负方向，每根绳子拉力的大小为mgcosθ

C.若磁场沿z轴负方向，直导线受到的安培力的大小为mgtanθ6.如图所示，某小型水电站发电机的输出功率P=120kW，发电机的输出电压U1=240V，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻R线=20Ω，在用户端用降压变压器把电压降为U4=220V。已知输电线上损失的功率PA.发电机输出的电流I1=50A

B.输电线上的电阻R线两端的电压为U线=200V

C.降压变压器的匝数比7.由波源S形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播，波源振动的频率为50Hz，振幅为3cm。已知介质中P质点位于波源S的右侧，SP=0.3m，P到S的距离不超过两个波长。Q(图中未画出)质点位于波源S的左侧，P、Q和S的平衡位置在一条直线上。t=0时波源开始振动的方向如图所示，当P第一次到达波峰时，波源S恰好到达波谷，Q恰好第二次到达波峰，下列说法正确的是(

)

A.机械波在介质中的波速为v=1m/s

B.Q点到波源S的距离为0.3m

C.P与Q同时通过平衡位置，但振动方向相反

D.t=0至t=0.06s时间内，Q运动的路程为0.3m二、多选题：本大题共3小题，共12分。8.如图所示，正方形ABCD边长为2a，在A、C两点固定放置两等量正点电荷，电量均为Q，O为正方形两对角线的交点，F为AO中点，AE连线与AC成30∘，下列说法中正确的是(

)

A.E点场强大小为3kQ4a2，方向由O指向B

B.E点电势比F点电势更高

C.E处释放电量为Q的负电荷可绕O点做匀速圆周运动，需要提供的初动能为3kQ28a

9.如图所示，在平面直角坐标系xoy中，二、三象限内存在垂直纸面向内的匀强磁场，在第一象限y轴与虚线之间同时分布有相同的匀强磁场和沿y轴负方向场强大小为E的匀强电场，且虚线与y轴的距离为3L，在x轴负方向上距坐标原点s=6L的A处有一粒子发射源，在平面内向任意方向发射速度大小均为v的粒子，粒子带负电，质量大小均为m、电荷量大小均为q，粒子从y轴进入第一象限时离O点的最远距离为8L，已知从该处进入第一象限的粒子在电场中运动时间t穿出电场，其速度此时恰好第一次与x轴平行，不计粒子的重力，则(

)

A.匀强磁场的磁感应强度为B=mv5qL

B.从A处发射的粒子第一次经过y轴的区域长度为(8+26)L

10.两根不计电阻、光滑且足够长平行导轨与水平面成30∘夹角固定，导轨上M、N两点绝缘连接上下两段导轨，且M、N等高，间距L=1m，导轨两端分别连接一个阻值R=0.02Ω的电阻和C=1F的不带电的电容器，整个装置处于B=0.2T的垂直导轨平面斜向上的匀强磁场(图中未画出)中，质量分别为m1=0.8kg，m2=0.4kg的导体棒ab、cd分别放在MN两侧，将ab由静止释放，同时给cd施加一个大小F=3.32N，方向沿导轨平面向上的力，cd从距离MN为x=1.5m处由静止开始运动，两棒恰好在上M、N处发生弹性碰撞，已知碰前瞬间ab的速度为3.72m/s，ab棒电阻为R=0.02Ω，cd棒的电阻不计，g=10m/s2，则A.ab沿斜面向下做加速度减小的加速运动，cd沿斜面向上做匀加速直线运动

B.运动时间为0.8s

C.ab沿导轨下滑的位移为1.024m

D.若两棒发生弹性碰撞，则碰后速度大小分别为vab=0.76m/s三、实验题：本大题共2小题，共17分。11.某学习小组设计了如图甲所示的装置测量木块与木板间的动摩擦因数，首先将木板倾斜固定在水平面上，木板抬起一定的角度，打点计时器固定在木板底端，将纸带一端固定在木块上，另一端穿过打点计时器。接通电源，给木块一沿木板向上的初速度，在木块运动到最高处前打出的纸带如图乙，已知纸带上相邻两个计数点间还有四个点未画出，打点计时器使用交流电的频率为f。

(1)该同学将图乙中的4段纸带剪开贴到坐标纸上，如图丙，发现这些纸带的左上顶点在一条倾斜直线上，说明此物体做

直线运动。若图丙中直线斜率为k(其中k=ΔyΔx，k无单位)，纸带宽为d，则用该方法得到的加速度a=

。(用k、d、f(2)量出该倾斜木板的倾角为θ，已知当地重力加速度为g，则木块与木板间的动摩擦因数μ=

.(用a、g、θ表示)12.太阳能健身器材利用太阳能转换技术，将太阳能转变为电能，从而驱动健身器材的正常使用。小雨想测量太阳能健身器材内部光电池的电动势和内阻，现有如下实验器材：

 ①光电池(电动势约为6.0V，内阻约为几十欧)

 ②电流表G(量程1mA，内阻约为50Ω) ③滑动变阻器R1(0 ④电阻箱R2(0 ⑤电阻箱R3(0 ⑥开关S和导线若干(1)为了尽可能减少实验误差，小雨设计了以下实验方案测量电流表的内阻。

 ①按图甲所示电路图连接实物电路; ②闭合开关前，将滑动变阻器R1的滑片置于

端(选填“a”或“b” ③闭合开关S1，调节R1 ④保持R1不变，闭合开关S2，调节R2使电流表指针偏到满刻度的56 ⑤断开开关，整理器材。(2)若步骤 ④中，电阻箱R2的示数如图乙所示，则电流表内阻的测量值是

Ω(3)小雨先将该电流表改装成量程为100mA电流表A，需要并联一个阻值为

Ω的电阻，然后利用给定的实验器材设计了如下图所示的电路来测量光电池的电动势和内阻，该同学利用上述实验原理图测得相关数据，并作出相应的1I−R图像如图所示(其中I为改装之后的电流表的示数)，根据图像可求出电源的电动势E=

V，电源的内阻r=

Ω。(以上结果小数点后面均保留一位数字)

四、计算题：本大题共3小题，共43分。13.如图所示，A、B两个物体相互接触，但并不黏合，放置在光滑的水平面上，两物体的质量为mA=4kg、mB=6kg。从t=0时刻开始，推力FA和拉力FB分别作用在A、B上，FA和FB(1) A、B在何时分开?(2)t2=10s时，14.如图所示，竖直放置的开口向上、导热性良好的气缸内通过活塞Ⅰ、活塞Ⅱ封闭着气体A、B，两活塞质量均为P0S3g，气缸内有厚度不计的卡销PQ、MN，PQ离气缸底部距离为L，MN在气缸顶部，气缸高度为3L，横截面积为S，重力加速度为g，不计摩擦。初始状态，活塞Ⅰ离气缸顶部距离为L，活塞Ⅱ在卡销PQ处，受到卡销PQ的弹力之和为23P0S，环境温度为(1)求B气体的压强;(2)当环境温度缓慢升高至T1时，活塞Ⅰ恰好上升至卡销MN处，求(3)在(2)的变化中，气体A吸收热量Q1，气体B吸收热量Q2，求气体A、B15.如图所示，光滑的台面左侧固定有一根劲度系数为k=200N/m的轻弹簧，轻弹簧的右侧与质量为m=1kg的滑块A栓接，质量也为m的滑块B紧靠滑块A一起静止在台面上。台面右侧下方光滑的的地面上固定有一圆心角为60∘、半径R=0.5m的光滑圆弧轨道，一表面与圆弧轨道右端相切且质量为12m的长木板C与圆弧轨道接触不粘连，在C的右侧放着2025个质量均为m的滑块(视为质点)，C和滑块均静止。现用恒力F=10N向左推动滑块B，当滑块A、B速度为0时，撤去恒力F，此后某时刻，滑块B与滑块A分离，分离后滑块A在台面上做简谐运动，滑块B从平台右侧飞出，恰好从圆弧轨道左端沿切线方向滑入，一段时间后滑上C。当B、C刚共速时，C恰好与滑块1发生第1次碰撞。一段时间后，B、C再次共速时，C恰好与滑块1发生第2次碰撞，此后B、C共速时，C总是恰好与滑块1发生碰撞;物块B始终未从C上滑落，若C与B之间的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度为g=10m/s2，所有碰撞均为弹性碰撞，且每次碰撞时间极短。弹性势能公式EP=1(1)滑块A做简谐运动的振幅A; (结果用根号表示)(2)滑块B在圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小;(3)滑块C最后一次与滑块1发生碰撞前，滑块1的总路程。

参考答案1.C

2.D

3.B

4.B

5.D

6.D

7.D

8.AC

9.ABD

10.AC

11.(1)匀减速

kd(2)

12.(1)b

(2)49.7

(3)0.5

5.8

57.5或57.8

13.(1)A、B整体分析：F当A、B分开时，A、B间弹力为0，此时为t1对A有：F解得：t(2)t1=2s时，从t1=2s到t2=10s其中I解得v=−6m/s

14.解：(1)对活塞Ⅰ:对活塞Ⅱ:解得：P(2)活塞Ⅰ恰好上升至卡销MN处时，A气体压强不变，做等压变化，此时需判断活塞Ⅱ是否上升，假设活塞Ⅱ上升距离为x，对A气体：LS对B气体：P对活塞Ⅱ:解得：T1=15(3)对A气体，体积变化量为Δ对B气体，体积变化量为Δ气体A、B对外做功为：W=−ΔU=W+

15.(1)对A、B向左运动，最大距离为x:Fx=撤去力后，A、B在弹簧原长处分离：1此后A做简谐运动时，动能转化为弹性势能：1解得：A=2(2)地出后，到达固定轨道时速度为：v=B在固定轨道上滑到最低点，有：mgR(1−在最低点有：F解得：F由牛顿第三定律得：B对轨道的压力大小为F(3)B滑上