湖北省武汉市重点中学2024届高三下学期中考试物理试题

湖北省武汉市重点中学2024届高三下学期中考试物理试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、平行板电容器的两极、接于电池两极，一个带正电小球悬挂在电容器内部，闭合电键，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向夹角为，小球始终未碰到极板，如图所示，那么（）A．保持电键闭合，带正电的板向板缓慢靠近，则减小B．保持电键闭合，带正电的板向板缓慢靠近，则不变C．电键断开，带正电的板向板缓慢靠近，则增大D．电键断开，带正电的板向板缓慢靠近，则不变2、有三个完全相同的重球，在每个球和水平面间各压了一块相同的木板，并都与一根硬棒相连，棒的另一端分别与一铰链相连，三个铰链的位置如图甲、乙、丙所示。现分别用力F甲、F乙、F丙将木板水平向右匀速抽出，（水平面光滑，重球和木板是粗糙的）。则下列关于F甲、F乙、F丙大小关系判断正确的是A．F甲=F乙=F丙 B．F甲<F乙=F丙 C．F甲=F乙<F丙 D．F甲<F乙<F丙3、如图所示，在光滑水平桌面上有一边长为L的正方形线框；在线框右侧有一宽度为d（d>L）、方向垂直纸面向里的条形匀强磁场区域，磁场的边界与线框的右边框平行。现使线框以某一初速度向右运动，t=0时线框的右边框恰与磁场的左边界重合，随后线框进入并通过磁场区域。关于线框所受安培力F随时间t变化的图线可能正确的是（）A． B．C． D．4、短跑运动员在训练中从起跑开始的一段时间内可看成先做匀加速直线运动再做匀速直线运动。已知总位移为s，匀速阶段的速度为v、时间为t，则匀加速阶段的时间为（）A． B． C． D．5、一个原子核静止在磁感应强度为B的匀强磁场中，当原子核发生衰变后，它放出一个α粒子（），其速度方向与磁场方向垂直。关于α粒子与衰变后的新核在磁场中做的圆周运动，下列说法正确的是（）A．运动半径之比是 B．运动周期之比是C．动能总是大小相等 D．动量总是大小相等，方向相反6、如图所示，A、B、C三球的质量分别为m、m、2m,三个小球从同一高度同时出发，其中A球有水平向右的初速度v0，B、CA．1次B．2次C．3次D．4次二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、关于气体压强的产生，下列说法正确的是______。A．气体的压强是大量气体分子对器壁频繁、持续地碰撞产生的B．气体对器壁产生的压强等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力C．气体对器壁的压强是由于气体的重力产生的D．气体的温度越高，每个气体分子与器壁碰撞的冲力越大E.气体压强的大小跟气体分子的平均动能和分子密集程度有关8、2019年9月21日，“多彩贵州”自行车联赛在赤水市举行第五站的赛事一辆做匀变速直线运动的赛车，初速度v0=5m/s，它的位置坐标x与速度的二次方v2的关系图像如图所示，则（）A．赛车的加速度大小为2.5m/s2B．赛车在t=2s时速度为0C．赛车在前2s内的位移大小为7.5mD．赛车在1s时的位置坐标为2.375m9、如图所示为一列简谐横波在某时刻的波形图，是平衡位置为处的质点，是平衡位置为处的质点，若点相继出现两个波峰的时间间隔为，则下列说法正确的是（）A．该波的传播速度B．若波沿轴正方向传播，则处的质点经过即可与点位移相等C．、两质点的振动方向总是相反D．从图示位置计时，若点比点先到达波谷，则波的传播方向沿轴负方向E.若波沿轴正方向传播，从图示时刻计时，再经过，、两质点的位移相同10、如图所示，光滑圆环固定在竖直面内，一个小球套在环上，用穿过圆环顶端光滑小孔的细线连接，现用水平力F拉细线，使小球缓慢沿圆环向上运动，此过程中圆环对小球的弹力为N，则在运动过程中（）A．F增大 B．F减小C．N不变 D．N增大三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）某实验小组为了测量某微安表G（量程200μA，内阻大约2200Ω）的内阻，设计了如下图所示的实验装置。对应的实验器材可供选择如下：A．电压表（0~3V）；B．滑动变阻器（0~10Ω）；C．滑动变阻器（0~1KΩ）；D．电源E（电动势约为6V）；E．电阻箱RZ（最大阻值为9999Ω）；开关S一个，导线若干。其实验过程为：a．将滑动变阻器的滑片滑到最左端，合上开关S，先调节R使电压表读数为U，再调节电阻箱（此时电压表读数几乎不变），使微安表指示为满偏，记下此时电阻箱值为；b．重新调节R，使电压表读数为，再调节电阻箱（此时电压表读数几乎不变），使微安表指示为满偏，记下此时电阻箱值（如图所示）为R2；根据实验过程回答以下问题：（1）滑动变阻器应选_______（填字母代号）；（2）电阻箱的读数R2=________；（3）待测微安表的内阻_________。12．（12分）某同学想测量滑块和长木板之间的动摩擦因数.如图甲所示，表面粗糙、一端装有定滑轮的长木板固定在水平实验台上；木板上有一滑块，滑块右端固定一个轻小动滑轮，钩码和拉力传感器通过绕在滑轮上的轻细绳相连，细绳与长木板平行，放开钩码，滑块在长木板上做匀加速直线运动（忽略滑轮的摩擦）.①实验开始前打点计时器应接在___________（填“交流电源”或“直流电源”）上.②如图乙为某次实验得到的纸带，s1、s2是纸带中两段相邻计数点间的距离，相邻计数点时间为T，由此可求得小车的加速度大小为_____________（用、、T表示）.③改变钩码的个数，得到不同的拉力传感器示数和滑块加速度,重复实验.以F为纵轴，a为横轴，得到的图像是纵轴截距大小等于b倾角为θ的一条斜直线，如图丙所示,则滑块和轻小动滑轮的总质量为_______________kg；滑块和长木板之间的动摩擦因数______________.（设重力加速度为g）四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示，在直角坐标系xoy中，第Ⅰ象限存在沿y轴正方向、电场强度为E的匀强电场，第Ⅳ象限存在一个方向垂直于纸面、磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域。一质量为m，带电荷量为-q的粒子，以某一速度从A点垂直于y轴射入第Ⅰ象限，A点坐标为（0，h），粒子飞出电场区域后，沿与x轴正方向夹角为60°的B处进入第Ⅳ象限，经圆形磁场后，垂直射向y轴C处。不计粒子重力，求：(1)从A点射入的速度；(2)圆形磁场区域的最小面积；(3)证明粒子在最小圆形磁场中运动时间最长，并求出最长时间。14．（16分）如图，两等腰三棱镜ABC和CDA腰长相等，顶角分别为∠A1=60°和∠A2=30°。将AC边贴合在一起，组成∠C=90°的四棱镜。一束单色光平行于BC边从AB上的O点射入棱镜，经AC界面后进入校镜CDA。已知棱镜ABC的折射率，棱镜CDA的折射率n2=，不考虑光在各界面上反射后的传播，求：(sin15°=，sin75°=)(i)光线在棱镜ABC内与AC界面所夹的锐角θ；(ii)判断光能否从CD面射出。15．（12分）一列简谐横波的波源振动一个周期时波形如甲图所示，乙图为质点Q从该时刻计时的振动图像，P、Q分别是平衡位置为和处的质点。(1)请判断该简谐横波的传播方向和P、Q两点谁先到达波谷，并计算波速；(2)从计时时刻起，当质点Q第三次出现在波峰位置时，请确定处的质点M的振动方向及M在这段时间内的总路程。

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、D【解题分析】

AB．保持电键S闭合，电容器两端间的电势差不变，A板向B板靠近，极板间距离减小，根据，可知电场强度E变大，小球所受的电场力变大，增大，选项AB错误；CD．断开电键S，电容器所带的电量不变，根据和，可知带正电的板向板缓慢靠近d变小，E不变，电场力不变，不变，选项C错误，D正确。故选D。2、D【解题分析】

设球的重力为G，杆对球的拉力方向与竖直方向的夹角为，球与木板的动摩擦因数为，球处于静止状态，受力平衡，对球受力分析，受到重力G、杆子的拉力T、木板对球的支持力N以及木板对球水平向右的滑动摩擦力f，根据平衡条件得：，，而，解得：木板处于静止状态，再对木板受力分析，根据平衡条件可知，水平方向有：，根据图象可知，从甲到乙再到丙，增大，则f增大，所以F增大，故，A．综上分析，A错误；B．综上分析，B错误；C．综上分析，C错误；D．综上分析，D正确。故选D。3、B【解题分析】

当线框向右运动过程中，有两个过程产生安培力，即进入磁场到完全进入磁场和离开磁场到完全离开磁场两个过程；其中任一过程中线框受到的安培力，故线框做加速度越来越小的减速运动，不是匀减速运动，选项A、C错误；线框运动过程中不论是进入磁场还是离开磁场的过程中，安培力方向不变，选项D错误，B正确。故选B。4、D【解题分析】

匀速阶段的位移为在匀加速直线运动过程，根据平均速度公式可得根据题意则有解得匀加速阶段的时间故A、B、C错误，D正确。故选D。5、A【解题分析】

A．衰变方程为衰变瞬间动量守恒，所以洛伦兹力提供向心力，根据解得半径所以α粒子与衰变后的新核的半径之比为A正确；B．原子核在磁场中圆周运动的周期为所以α粒子与衰变后的新核的周期之比为B错误；C．二者动量大小始终相等，根据动量和动能的关系可知α粒子与衰变后的新核的质量不同，动能不同，C错误；D．α粒子与衰变后的新核的动量大小始终相同，在衰变瞬间，二者方向相反，随后在磁场中做匀速圆周运动，动量方向不同，D错误。故选A。6、C【解题分析】

由于三球竖直方向的运动情况相同，一定可以发生碰撞，可假设高度无穷大，可看作三球碰撞完成后才落地，A、B第一碰撞后水平速度互换，B、C发生第二碰撞后，由于B的质量小于C的质量，则B反向；B、A发生第三次碰撞后，B、

A水平速度互换，A向左，B竖直下落，三球不再发生碰撞，所以最多能够发生3次碰撞，故C正确，A、B、D错误；故选C。【题目点拨】关键是A球做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，与B、C竖直方向的运动情况相同，所以一定可以发生碰撞。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、ABE【解题分析】

A．气体对容器的压强是大量气体分子对器壁频繁碰撞产生的，故A正确；B．气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力，故B正确；C．气体对器壁的压强是由于大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的，与气体的重力无关，故C错误；D．气体的温度越高，分子平均动能越大，但不是每个气体分子的动能越大，所以气体的温度越高，并不是每个气体分子与器壁碰撞的冲力越大，故D错误；E．气体对容器壁的压强是由于大量气体分子对器壁碰撞作用产生的，压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度有关，故E正确。故选ABE。8、CD【解题分析】

A．由图象可知该车做匀减速直线运动，根据速度位移公式有则图象的斜率等于解加速度a=-1.25m/s2，即大小为1.25m/s2，故A错误；B．设汽车减速到零所有的时间为，根据速度公式有代入数据解得s，说明赛车在t=2s时仍在运动，此时速度不为0，故B错误；C．设赛车在前2s内的位移为，根据位移时间公式有代入数据解得m，故C正确；D．设赛车在前1s内的位移为，根据位移时间公式有代入数据解得m，由图可知该车在1s内是由-2m处出发，所以在1s时的位置坐标为m=2.375m，故D正确。故选CD。9、ADE【解题分析】

A．某点相继出现两个波峰的时间间隔为机械波的传播周期，即，故A正确；C．只有两个质点间的距离是半波长的奇数倍时，两质点的振动方向才会总是相反，C错误；D．如果M点比N点先到达波谷，说明此时M点正在往下振动，N点正在往上振动，则波的传播方向沿轴负方向，D正确；BE．若波沿轴正方向传播，经过0.5s后波形图往右平移1m，此时x=1m处的质点正处于平衡位置，而x=2m处的质点M与x=1m处的质点的振动时间差是，其；x=8m处的质点N与x=1m处质点的振动时间差是，其，E正确，B错误。故选ADE。10、BC【解题分析】

小球沿圆环缓慢上移可看做匀速运动，对小球进行受力分析，小球受重力G，F，N，三个力。满足受力平衡。作出受力分析图如图所示；

由图可知△OAB∽△GFA，即：小球沿圆环缓慢上移时，半径不变，AB长度减小，故F减小，N不变；

A.F增大，与结论不相符，选项A错误；B.F减小，与结论相符，选项B正确；C.N不变，与结论相符，选项C正确；D.N增大，与结论不相符，选项D错误。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、B46532170【解题分析】

(1)[1]．滑动变阻器用分压电路，则为方便实验操作，滑动变阻器应选择B；

(2)[2]．由图示电阻箱可知，电阻箱示数为R2=4×1000Ω+6×100Ω+5×10Ω+3×1Ω=4653Ω(3)[3]．根据实验步骤，由欧姆定律可知U=Ig（Rg+R1）解得Rg=2170Ω12、交流电源2tanθ【解题分析】

由题中“测量滑块和长木板之间的动摩擦因数”可得，本题考查动摩擦因数测量实验，根据打点计时器数据处理、牛顿第二定律和相关实验操作注意事项可分析本题。【题目详解】①[1]打点计时器应接在交流电源上；②[2]根据公式可得③[3]由图可知，滑块受到的拉力为拉力传感器示数的两倍，即滑块收到的摩擦力为有牛顿第二定律可得计算得出F与加速度a的函数关系式为由图像所给信息可得图像截距为而图像斜率为计算得出[4]计算得出【题目点拨】本题重点是考查学生实验创新能力及运用图像处理实验数据的能力，对这种创新题目，应仔细分析给定的方案和数据，建立物理模型。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、(1)；(2)；(3)【解题分析】

(1)粒子在电场中做类平抛运动