19：2024届湖北省武汉市高三下学期4月调研（二模）物理试题 教师版

北京曲一线图书策划有限公司5年高考3年模拟B版物理届湖北省武汉市高三下学期4月调研（二模）物理试题1．2024年2月29日，国际热核聚变实验堆（ITER）组织与中核集团牵头的中法联合体正式签署真空室模块组装合同，中国将再次为ITER计划顺利推进贡献智慧和力量。下列核反应方程，属于热核反应的是（）A．12H+13C．92238U→1.【答案】A【解析】太阳内部的两个轻核结合成质量较大的核，可在瞬间产生大量热能，发生的反应是热核反应，核反应方程为12H2．如图所示，在水平面上M、N两点固定着两个电荷量相等的正点电荷，A、B为MN上的两点，C、D为MN中垂线上的两点，且到MN中点O的距离相等。下列说法正确的是（）A．沿中垂线从C点到D点电场强度一定先减小后增大B．沿MN从A点到B点电势先升高后降低C．将电子在C点释放，电子将在C、D之间做简谐运动D．将电子沿直线从A点移到O点，再从O点移到C点，电子的电势能一直增加2.【答案】D【解析】根据等量同种正点电荷的电场分别规律可知，在中垂线上，无穷远处的电场强度为0，中点O处的电场强度也为0，则从无穷远到中点的电场强度先增大后减小，由于C点与D点位置不确定，可知，沿中垂线从C点到D点电场强度可能先减小后增大，也可能先增大后减小，再增大最后减小，故A错误；沿电场线电势降低，根据等量同种正点电荷的电场分别规律可知，沿MN从A点到B点电势先降低后升高，故B错误；结合上述可知，沿中垂线从C点到D点电场强度可能先减小后增大，也可能先增大后减小，再增大最后减小，则电子沿中垂线从C点到D点所受电场力可能先减小后增大，也可能先增大后减小，再增大最后减小，即电子所受电场力大小与相对平衡位置的位移大小不成正比关系，即将电子在C点释放，电子在C、D之间的运动不是简谐运动，故C错误；沿电场线电势降低，根据等量同种正点电荷的电场分别规律可知，从A点移到O点，再从O点移到C点，电势一直降低，电子带负点，则将电子沿直线从A点移到O点，再从O点移到C点，电子的电势能一直增加，故D正确。3．在x≤0和x>0的空间分别分布着均匀介质1和均匀介质2。t=0时刻，x轴上的波源S沿y轴方向开始做简谐振动。t=t0时刻，x轴上的P点恰好开始振动，波形如图。已知S点横坐标为−4x0，A．波由介质1进入介质2周期变小B．波由介质1进入介质2传播速度不变C．波源振动的周期为3D．波在介质2中的传播速度为33.【答案】D【解析】频率与周期由波源的振动决定，可知，波由介质1进入介质2周期不变，故A错误；根据图像可知，介质1与介质2中的波长分别为λ1=4x0，λ2=2x0，根据v1=λ1f，v2=λ2f，结合上述可知4．如图是一个既适用于220V，又适用于110V电源的理想变压器，其中两个原线圈完全相同，且允许通过的最大电流均为0.30A。用于220V时，应把两个原线圈串联起来再接电源（B、C相接，再从A、D端引线接电源）；用于110V时，应把两个原线圈并联起来再接电源（A、C相接，B、D相接，再从A、B端引线接电源）。已知副线圈的输出功率为50W，则（）A．用于220V电源时，变压器不能正常使用B．用于110V电源时，变压器不能正常使用C．把B、D相接并从A、C端引线接电源，变压器不能正常使用D．把A、C相接并从B、D端引线接电源，变压器仍能正常使用4.【答案】C【解析】理想变压器P1=P2，且P1=U1I1，用于220V电源时，电流I1=P1U1=50W220V=5．2023年5月，我国成功发射北斗卫星导航系统第56颗卫星。图（a）是西安卫星测控中心对某卫星的监控画面，图中左侧数值表示纬度，下方数值表示经度，曲线是运行过程中，卫星和地心的连线与地球表面的交点（即卫星在地面上的投影点，称为星下点）的轨迹展开图。该卫星运行的轨道近似为圆轨道，高度低于地球同步卫星轨道，绕行方向如图（b）所示。已知地球自转周期为24小时，地球半径为R，地球同步卫星轨道半径约为6.6R。根据以上信息可以判断（）A．该卫星轨道平面与北纬30°线所在平面重合B．该卫星运行速度大于第一宇宙速度C．该卫星运行周期为12小时D．该卫星轨道半径约为3.3R5.【答案】C【解析】根据图（b）可知该卫星轨道平面与北纬30°线所在平面不重合，故A错误；卫星做圆周运动，根据万有引力提供向心力，有GMmr2=mv2r，解得v=GMr，该卫星运行的轨道半径大于地球半径，因此该卫星运行速度小于第一宇宙速度，故B错误；由图（a）可知2T=T地，则该卫星运行周期6．如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个重环，绕过光滑定滑轮的轻绳一端与重环相连，另一端施加拉力F使重环从A点缓慢上升到B点。设杆对重环的弹力大小为FNA．F逐渐增大，FNB．F逐渐增大，FNC．F先减小后增大，FND．F先减小后增大，FN6.【答案】B【解析】对物体受力分析，并构封闭的矢量三角形，如图所示由图可知，在拉力到达竖直方向前，与竖直方向的夹角越来越小，拉力F增大，FN减小，经过竖直方向后，夹角又逐渐变大，拉力F继续增大，F7．如图，某透明介质（折射率n>5）由两个半径分别为2R和R的半球叠合而成，O为二者的球心，OA为与两半球接触面垂直的半径。现有一束细单色光在纸面内从A点以入射角i射入介质，不考虑多次反射，要使折射光能从小半球面射出，则入射角iA．0∘≤i<15C．0∘≤i<457.【答案】B【解析】根据几何关系可知，入射角i越小，大半球的折射角越小，小半球界面的入射角越小，光越容易从小半球面射出，当入射角i达最大值时，小半球界面恰好发生全反射，此时，令在大半球界面处的折射角为θ，则有n=sinimaxsinθ，在小半球界面处恰好发生全反射，则有n=1sinC，根据正弦定理有2RsinC8．（多选）彩灯串是由几十个额定电压约为6V的小灯泡串联组成，小灯泡的结构如图所示：小灯泡内有一根表面涂有氧化层（导电性能很差）的细金属丝（电阻可忽略）与灯丝并联，正常工作时，细金属丝与灯丝支架不导通；当加上较高电压时，细金属丝的氧化层被击穿，与灯丝支架导通。当某个小灯泡的灯丝熔断时，下列说法正确的是（）A．彩灯串上其他小灯泡仍能发光B．彩灯串上其他小灯泡不能发光C．彩灯串上其他小灯泡两端电压均略有增加D．彩灯串上其他小灯泡两端电压均保持不变8.【答案】AC【解析】当其中一只彩灯灯丝烧断瞬间，发生断路的地方的电压接近电源电压220V，氧化铜被击穿，细金属丝与灯丝支架导通，保证其它灯泡继续发光，故A正确，B错误；由于导通的部分相当于导线，整个彩灯串上相当于少了一个灯，根据串联电路特点可知，总电阻减小，总电流略有增大，所以彩灯串上其他小灯泡两端电压均略有增加，故C正确，D错误。9．（多选）如图，电阻不计的固定直角金属导轨AOC的两边AO=OC=l，角度为45°的“”形均匀金属杆可绕O'转动，转动过程中金属杆与导轨接触良好。最初“”形金属杆的a段恰好与A端接触，b段恰好与O接触，整个空间存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸而向里的匀强磁场。“”形金属杆从图示位置以恒定角速度ω沿逆时针方向转动45°的过程中（）A．回路中感应电流先沿顺时针方向，后沿逆时针方向B．穿过回路的磁通量先增大后减小C．回路中感应电动势的最大值为BD．“”形金属杆a、b两段产生的焦耳热相等9.【答案】BD【解析】“”形金属杆从图示位置以恒定角速度ω沿逆时针方向转动45°的过程中，闭合电路在磁场中的面积先增大后减小，所以穿过回路的磁通量先增大后减小；由楞次定律可知回路中感应电流先沿逆时针方向，后沿顺时针方向，故A错误，B正确；在开始时a、b两金属棒的长度差最大，回路中感应电动势最大，回路中感应电动势的最大值Em=B2l·2l2ω−Bl·l2ω=12Bl2ω，故C错误；“10．（多选）如图所示，水平面上放置着半径为R、质量为3m的半圆形槽，AB为槽的水平直径。质量为m的小球自左端槽口A点的正上方距离为R处由静止下落，从A点切入槽内。已知重力加速度大小为g，不计一切摩擦，下列说法正确的是（）A．槽向左运动的最大位移为0.5RB．小球在槽中运动的最大速度为2C．小球能从B点离开槽，且上升的最大高度小于RD．若槽固定，小球在槽中运动过程中，重力做功的最大功率为810.【答案】AD【解析】半圆形槽和小球在水平方向动量守恒，设小球水平方向分速度大小为v1，槽的速度大小为v2，则mv1=3mv2，当小球运动到B点时，小球和槽的水平位移最大，设小球的水平位移大小为x1，槽的位移大小为x2，半圆形槽和小球运动时间相同，则mv1t=3mv2t，即mx1=3mx2，半圆形槽和小球在水平方向上位移大小之和，即相对位移大小x1+x2=2R，解得x2=0.5R，故A正确；小球运动到最低点时速度最大，根据动量守恒mv1=3mv2，根据机械能守恒mg×2R=12m11．某同学用如图（a）所示的装置探究气体等温变化的规律，空气柱的压强可以通过压力表读出，空气柱的体积即空气柱的长度与横截面积的乘积。整个装置安装在固定架上，把柱塞置于注射器玻璃管的某一刻度处，将橡胶套套在玻璃管的下端，把一段空气柱封闭在玻璃管中，实验中空气柱质量保持不变。(1)请将下列实验步骤补充完整：①读出初始状态下空气柱的压强p和空气柱的长度l；②（填“缓慢”或“快速”）向上拉或向下压柱塞，待压力表示数稳定后，读出空气柱的压强和空气柱的长度；③重复步骤②，记录多组数据；(2)某次实验时，压力表的示数如图（b）所示，则空气柱的压强p=Pa；(3)以p为纵坐标，以为横坐标，把采集的各组数据在坐标纸上描点，各点位于过原点的同一条直线上，由此得出结论：在实验误差允许范围内，一定质量的气体，在温度不变的情况下，压强与体积成反比。11.【答案】(1)②缓慢(2)1.20×105【解析】（1）②为避免温度变化，应该把柱塞缓慢地向下压或向上拉。（2）由图可知压强为1.20×10（3）根据pSl=nRT，解得p=nRTS⋅112．某同学用如图（a）所示的电路描绘电动机的伏安特性曲线，并同时测量电源的电动势和内阻。现有实验器材：待测电源、电压表（内阻很大）、电流表（内阻很小）、电阻箱R1、滑动变阻器R(1)描绘电动机的伏安特性曲线步骤如下：①断开S1、S2、S3，先将滑动变阻器的滑片P滑到（填“c②闭合开关S1，S3接③以电动机两端的电压U为纵坐标，以通过电动机的电流I为横坐标，根据数据描点作图，得到电动机的伏安特性曲线如图（b）所示。请简要说明图中OA段为直线的原因：。(2)测电源的电动势和内阻步骤如下：①断开S1，闭合S2，S3②调节电阻箱，读出相应的阻值和电压表示数；③多次测量后，以1R1为横坐标，1U为纵坐标，描点连线，得到图（c），由此可得电源电动势E=V，内阻r(3)把上述两个规格相同的电动机串联后接在该电源两端，则其中一个电动机的电功率为W（结果保留2位有效数字）。12.【答案】(1)①c③见解析(2)③2.02.0(3)0.25（0.23~0.27）【解析】（1）滑动变阻器采用分压式，为了确保安全，闭合开关之前，需要使得控制电路输出电压为0，即应先将滑动变阻器的滑片P滑到c端；U−I图像中，图线上的点与坐标原点连线的斜率表示电阻，OA段为直线表明电阻不变，原因是电压较小，电动机不转动，可视为纯电阻。（2）断开S1，闭合S2，S3接b，根据闭合电路欧姆定律有U=E−UR1r，则有1U=1E（3）把上述两个规格相同的电动机串联后接在该电源两端，通过两电动机的电流相等，两电动机两端电压相等，根据电动机的伏安特性曲线可知，当电流为0.45A时，每个电动机两端电压约为0.55V，此时有0.45×2V+2×0.55V=2.013．在滑雪比赛中，某运动员从跳台上的A点以速度v0=15m/s与水平方向成α=37°角斜向上起跳，落在倾角θ=37°的斜坡上的B点，着陆时速度方向与斜坡的夹角β=16°，如图所示。已知运动员和装备（均可视为质点）总质量m=60kg，着陆缓冲的时间Δt=0.5s，着陆缓冲过程运动员不反弹、沿斜坡方向的速度不变，重力加速度大小g=10m（1）运动员在空中飞行的时间；（2）运动员着陆缓冲过程受到的平均支持力大小。13.【答案】（1）2.5s（2）1152N【解析】（1）运动员在空中做斜抛运动，根据抛体运动规律vv解得t=2.5s（2）运动员着陆时，由动量定理(N−mg解得N=1152N14．如图，水平直边界下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，O、P、Q为边界上的三个点，一电荷量为q（q>0）的粒子在纸面内以水平向右的速度经过O点正下方M点，分裂成两个质量相等的、带正电的粒子1和粒子2，分裂后两粒子的运动方向与分裂前相同，粒子1从P点离开磁场时、粒子2也恰好从Q点离开磁场。已知OP=d，OQ=3d，（1）求粒子1、2各自在磁场中运动的半径；（2）求粒子1所带的电荷量；（3）若边界上方同时存在磁感应强度大小相同、方向垂直纸面向外的匀强磁场，当粒子2第二次经过边界时，求两粒子之间的距离。14.【答案】（1）233d23d【解析】（1）粒子运动轨迹如图设粒子1运动的半径为t1，由几何关系得解得r设粒子2运动的半径为r2，由几何关系得解得r2（2）由几何关系知，粒子1运动时间t=粒子2运动时间t=又T=而m由电荷守恒定律q解得q1（3）若在边界上方同时存在大小相同、方向垂直直面向外的匀强磁场，粒子1、2将做周期性运动。粒子2第2次经过边界时，粒子1也经过边界。如