物理丨湖北省高中名校联盟2024届高三5月第四次联合测评物理试卷及答案

湖北省高中名校联盟2024届高三第四次联合测评物理试卷命题单位：圆创教育教学研究中心心本试卷共6页，15题。满分100分。考试用时75分钟。考试时间：2024年5月11日上午10:30-11:45★祝考试顺利★注意事项：1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码贴在答题卡上的指定位置。2选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。-、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有-项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得。分。1.人工转变是用天然或人工加速的粒子轰击原子核，产生新原子核的过程。约里奥·居里夫妇用α粒子轰击2173Al发现了放射性同位素305P和X，305P自发衰变成Y和正电子0e。下列说法正确的是A.x是。1nB.Y有14个中子C.在人工转变中质量数守恒，但电荷数不守恒D.人类一直生活在各类放射性环境中，任意剂量的射线都不会危及健康2.一定质量的理想气体沿圆弧经历a→b→c→d→a状态变化，其VT图像如图所示，图中a、b、C、d是圆周的四等分点。下列说法正确的是VV32a10TTo123A.a→b是等压过程B.b→c过程中气体放热C.C→d过程中气体对外界做正功D.d→a过程中气体分子平均动能增大物理试卷第1页(共6页)0DB36912150DB36912153.如图是一对等量异种点电荷的电场线，A、C位于电荷连线上，B、D位于电荷连线的中垂线上，四个点到电荷连线中点。距离相等，各点处的电场强度大小分别为EA、EB、Ec、ED电势分别为9A、B、9C、PD。下列说法正确的是A.EA＝Ec＞EB＝EDB·A=PC＞PB=9DC.将电子从B移至D,电场力做正功D.将电子从A沿不同路径移到D,电场力做功不相等A4.2011年我国研制的"天宫一号"成功进入预定轨道环地运行；2021年"天问一号"环绕器成功进入环火遥感探测轨道，开展火星全球遥感探测。已知火星质量约为地球质量的0.1倍，火星半径约为地球半径的0.5倍，"天宫一号"和"天问一号"的轨道均为近地、近火圆轨道。由此可推断在稳定运行过程中，相同时间内，"天宫一号"和"天问一号"与各自中心天体球心连线扫过的面积之比约为A.8B.4C.2D.15.如图，三根不可伸长的轻质细绳。A、OB、OC交于点0，OB绳水平，有一灯笼静止悬挂于。C绳下端。现保持。点位置不变，对灯笼施加一个始终垂直于。C绳的拉力F，使灯笼沿顺时针缓慢移动直至。C绳水平，绳中拉力分别记为TOA、TOB、Toc，则在此过程中A·F一直减小B.Toc一直增大C.TOA先减小再增大D.TOB先增大再减小6.一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波形如图所示，图中P、Q两质点的位移相等，之后每隔0.3s两质点的位移均相等。已知该波的周期大于0.3S，下列说法正确的是630-3y/cmx/mA.该波的传播速度为40m/B.0～1.0s时间内，质点P运动的路程为39cmC.当质点P处于波峰时，质点Q处于平衡位置D.经过0.4s质点Q第一次到达波峰位置物理试卷第2页(共6页)3C.小球A运动到最低点时弹簧的弹性势能为4mgL7.如图所示，足够长的光滑水平固定金属导轨宽为L,导轨上静止放置着质量分别为2m、3m的两根导体3C.小球A运动到最低点时弹簧的弹性势能为4mgL棒a、b。现给a一水平向右的初速度v。已知导轨电阻不计，两导体棒始终与导轨保持垂直且与导轨接触良好，回路的总电阻为R，垂直于导轨平面向里的匀强磁场的磁感应强度大小为B。下列说法正确的是A·a、b稳定前回路中产生顺时针方向的感应电流Ba的速度为时·b的速度为4××Ca的速度为时·b的加速度为baD.从开始到a、b稳定后a、b间的距离增大了8.实验室中有一个电压标称输入220V、输出6.6V的变压器，拆后数出其副线圈数是39匝。现将它改绕成输入220V、输出33V的变压器，仅改变原线圈数或副线圈数，可行的做法有A.副线圈的数应增加195匝B.副线圈的匝数应增加156匝C.原线圈的匝数应减少260匝D.原线圈的数应减少1040匝9.如图所示，半径为R、圆心为。的圆形区域外的足够大范围内有磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外的匀强磁场，距离。点2R处的A点有一粒子源，可以沿纸面内垂直于AO连线发射各种速率的同种离子。已知离子质量为m、电荷量为q，离子第二次通过圆形边界时即被吸收，离子的重力可忽略，不考虑离子间的相互作用力。下列说法正确的是A到达圆形区域的离子最小速度为BB到达圆形区域的离子最大速度为的离子可以经过。点的离子可以经过。点的离子可以经过。点D速率为的离子可以经过。点10.如图所示，光滑竖直固定杆上套有一质量为m的小球A，一根竖直轻弹簧上端连接着一个质量为m的物块B,下端连接着一个质量为2m的物块C。一轻绳跨过轻质定滑轮O，一端与物块B相连，另一端与小球A连接，定滑轮到竖直杆的距离为5L。初始时，小球A在外力作用下静止于P点，此时轻绳刚好伸直无张力且。P间细绳水平、OB间细绳竖直。现将小球A由P点静止释放，A沿杆下滑12L到达最低点Q，此时物块C与地面间的相互作用刚好为零。不计滑轮大小及摩擦，重力加速度大小为g，下列说法中正确的是5L3mgPA03mgA.弹簧的劲度系数为A.弹簧的劲度系数为8L12L8B.小球A运动到最低点时弹簧的形变量为8B.小球A运动到最低点时弹簧的形变量为—L□CD.用质量为2的小球D替换A，并将其拉至Q点由静止释放，小球D经过P点时的动能为6mgL物理试卷第3页(共6页)、非选择题：本题共5小题，共60分。11(7分)某同学验证机械能守恒定律，具体步骤如下：(1)用细绳将质量均可不计的定滑轮和动滑轮按照图(a)所示的方式连接，细绳的一端系在天花板上，另一端系着重物。纸带竖直穿过固定好的打点计时器并与重物下端相连。用手托住动滑轮与钩码，让系统保持静止；(2)先接通电源，待打点稳定后同时释放钩码和重物，打点计时器打出一系列清晰的点迹。为使重物带动纸带向上运动，钩码的质量M与重物的质量m之间的关系应满足；钩码M□重物m打点计时器迟一纸带图(a)(3)关闭电源，取下纸带，选取合适的连续点，标记出计数点，如图(b)所示。测量各计数点到A点的距离h根据打点计时器使用的交流电频率，利用纸带分别计算各计数点对应速度大小，用电脑绘制h-2图像。h图(b)图(c)用天平测出钩码质量M=200g，重物的质量m＝50g，已知当地的重力加速度g=980m/2，若该实验满足机械能守恒定律，则图像斜率的理论值为S2m(结果保留3位有效数字)；(4)若实际实验过程中阻力不能忽略，则实际图线的斜率与理论值相比(选填"偏大""偏小"或"不变")。12·(10分)某实验小组用电阻箱和电压表(内阻可视为无穷大)，测量定值电阻R0的阻值，并测量水果电池的电动势和内阻，实验电路如图(a)。实验操作步骤如下：图(a)UIV/0.80.70.50.40.30.20R＋Ro00.20.40.60.8R＋Ro图(b)/10-3A①闭合S1，断开S2和S3，当电阻箱的阻值为1178Ω时，电压表示数为0.60V；物理试卷第4页(共6页)②闭合S1和S3，断开S2当电阻箱的阻值为2040Ω时，电压表示数仍为0.60V；③闭合S1，断开S2和S3，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱的示数R和对应的电压表示数U。(1)根据上述步骤，可得出定值电阻R0的阻值为Ω(计算结果保留3位有效数字)。(2)将测量的数据填入表格利用ECel计算出如下表所示数据序号2345U/V0.090.270.400.67R＋R0/Ω200400800400003A0.80.6750.3750.675(3)由测得的数据利用计算机得出电压表示数U随变化的图线如图(b)所示的根据图像可求得水果电池的电动势E=V，内阻r=Ω(计算结果保留2位有效数字)。(4)实际电压表内阻不是无穷大，若只考虑由此引起的系统误差，则与真实值相比，电动势的测量值 (选填"偏大"偏小"或"不变")，内阻的测量值(选填"偏大"偏小"或"不变")。三、计算题13.(10分)"香炉初上日，瀑水喷成虹"，古人对彩虹的形成早就有过思考。当太阳光照射到空气中的水滴时，光线被折射及反射后，便形成了彩虹。如图所示，一束单色光以入射角α＝53。从A点射入空气中的球形水滴，经过B点反射后再从C点折射出水滴，已知出射光线相对入射光线，光线方向发生9=138角的偏转sin53=0.8Cos53=0.6。(结果可用分式表示)(1)求水滴对单色光的折射率；(2)若水滴的半径为R,光在真空中的速度为C,求该光线从A点射入到C点射出水滴所需时间t。入射光线rABBCC物理试卷第5页(共6页)ER0θPRRN14.(15分)如图所示，竖直平面内固定有绝缘轨道ABMNP，AB段是长L＝3.6m的水平轨道,BM段ER0θPRRN是半径R=0.4m、圆心角θ=37。的光滑圆弧轨道，MN段是倾角θ=37。的倾斜轨道，NP段是恰好能与BM段组成半圆的光滑圆弧轨道，各段轨道均平滑连接。O1、02分别是两段圆弧轨道的圆心MO1所在直线右侧足够大空间存在匀强电场，电场方向与MN平行且向上，电场强度大小为E＝90N/C。小物块a以初速度0＝10m/S从A点向右运动，一段时间后，与静置在B点的小物块b发生弹性正碰(碰撞时间极短)，b运动到P点时对轨道恰好无压力。已知a、b的质量分别为m1=0.1kgm2=0.3kga与AB段的动摩擦因数为μ=0·5，b带正电，电荷量q=0.02C，a、b碰撞过程不会发生电荷转移，重力加速度大小g=10m/s2，sin37。=0.6Cos37。=0.8。求(1)a、b碰撞结束瞬间，b的速度大小；(2)b通过p点时的速度大小；(3)b通过P点后在电场中运动距MN的最远距离。θbθMALB15.(18分)如图所示，在光滑水平面上静止放置着两个可视为质点的小球A、B，A、B之间夹有锁定的轻弹簧(长度可忽略)，其储存的弹性势能为Ep=37.5J。某时刻，解除弹簧锁定，在弹簧恢复原长后立即从A、B间撤除，同时对B施加向左的恒力F＝10N。已知A、B间的碰撞是弹性碰撞A的质量为mA＝1kg，B的质量为mB＝05kg。(1)求弹簧解除锁定，A、B离开弹簧瞬间各自的速度大小；(2)求A、B在第1次与第2次碰撞间的最大距离；(3)求A、B发生第n次碰撞时，小球A的位移大小。AB物理试卷第6页(共6页)AABDBD湖北省高中名校联盟2024届高三第四次联合测评AABDBD物理试卷参考答案与详解—、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。题号答案2-C-8BO9BCAD--罚P甘n,罚P--节S叶?e;人工转变过程，电荷数守恒，质讯数守恒；过狱的接受射线辐射，会危及身体健康。选项A正确。PVC【斛析】由=C有V=T,PVC巾6U=W+Q,可知该过程气体吸热；c一d,体积膨胀，气体对外界做正功；d一a,温度降低，气体分子平均动能变小。故选项C正确。Q【韶析】在等屈异种电荷连线和中垂线上，由E=k了知EA=Ec>Eu=Eo;由电场线知<pA>cpu=cpD>Q<pi:因为<pu=中将电子从B移到D,电场力不做功，将电子从A沿不同路径移到D,电场力做功相等。选项A正确。—1R2韶析—1R2韶析】匀速圆周运动中，s=呈烟，天体运动中G告=m矿R,所以s=，所以S邸S风,=2石。故选项B正确。【解析】易知F一直增大，T,x一直减小，选项A、B均错误；设OC绳与竖直方向的夹角为0,0A与水平方向的夹角为a,对灯笼受力分析得Toc·=mgcos0,对节点0分析得T。Asina=mgcos20,则ToA-mgcos0cos(0-a)sina直减小，选项C错误；Trm=mgcos0sin0+ToAcosa,整理可得1五＝mgcos0cos(0-a)sina得f'(0)=—mgsin(20—a),0从0增大到go•过程，导函数先正再负，绳中拉力先增大再减小，D选项【斛析】根据每隔0.3s两质点偏离平衡位咒的位移相等，可判断0.3s为半个周期，则周期一定是0.6s,从而根据波长可计算波的传播速度为20m/s;根据传播性质可判断，质点P第一次到达波峰胪物理试卷参考答案与详解第1页（共5页）(2-0)m20m/s所盆时间为=O.1s,路程3cm,在经过0.9s经过的路程为9倍的振幅，故o~1.o(2-0)m20m/s所盆时间为质点P运动的路程为39cm;当质点P处于波峰时，质点Q处千-3cm的位性；根据传播振动形式，(10-0)m20m/s可知质点Q第一次达到波峰位骰所需时间为=O.520m/s3【斛析】稳定前，v,>vb,易知回路中感应电流为逆时针。a的速度为v时，由动拭守恒定律，2mv=7B九为i,=v;此时E=DLuDL-u,E=IR.F1,=DIL=3m叭，所以uL=36mR;f设BL(父,-xi,)6Rmv后稳定时2mv=5mv共，对b,BLq=3mv共-O,q=R，所以X•-Xi,=39，所以细，=1040匝。选项【俏析】如图，到达C点的离子的速度最小，由R=m,得，v=qBR;到达圆形=3R；设能到达0点的离子轨迹半径为r'圆心为E,与圆形区域的交点为P,由勾股定理有(2R-r)2=矿＋产，解得r=3R,由r=mv得,，v=3qBR。选项BC正确。【解析】开始时，对B,mg=kx,,A在Q点时，对C,2mg=kx2,A从P到Q点，易知x,十X2=8L'所以k=，x2=L。A从P到Q,巾能批守恒定律，mgl2L=mg8L+t::.Ep,所以凶订=4mgL,因为弹簧原先有形变狱，所以EPQ#-4mgL。D从Q到P,由能从守恒定律tiEp十mg8L=g12L+趴，所以肛=6mgL。选项AD正矿0。11.【答案】(2)M>2m(2分）(3)0.102(3分）(4)偏大(2分）【解析】(2)由动滑轮规律，欲使钩码下降重物上升，盆耍M>2m;(3)理论上，若满足机械能守恒，有Mg—mgh=M()2+mv2—M()2—m让，代入数Vv;,据整理可得h=—-—，所以k=0.102s2•m一I;物理试卷参考答案与详解第2页（共5页）(4)若实际实验过程中阻力不能忽略，觅力势能减少址大于系统动能增址，图线斜率会增大。(3)0.80士0.02(2分）7.8Xl02~8.2Xl02(2分）(4)偏小(2分）偏小(2分）【解析】(l)电阻的测狱采用的是替代法，ll78Ω+R。=2040Ω,可得R。=862Ω;(3)根据图像截距可得E=O.80土0.02V;根据图像斜率可得内阻为r=820土20S2;(4)测讥误差主要来源于电斥表分流，故电动势和内阻的测狱值均偏小。β+θ=yθ+y=r解得y=37°n=sinyn=4解得n=—......................................................3(2)1Rcosy=ul.............................................Cu=一............................................................斛得/=—...................................................l5r①②③④⑤⑥评分参考：第(l)间5分式各2分式l分；第(2)问5分，@®式各2分式l分。1u....................................................................................①a、b弹性正碰，根据动批守恒定律u。=mlul+1112u2..........................，.....................................................................②根据机械能守恒定律 (2)b在P点，根据牛顿第二定律(3)b过P点后做抛体运动，将运动沿电场所在方向(MN方向）和垂直电场方向（垂直MN方向）分物理试卷参考答案与详解第3页（共5页）ALBALB笥根据抛体运动规律，沿垂直电场方向（垂直MN方向）v,=vpsin0·······································(J)·································®y=.............................................@H=y+R+Rcos0 解得H=O.7776m @评分参考：第(1)间7分，Q)@@式各2分，＠式1分；第(2)问3分，©式2分，＠式1分；第(3)a15.【答案】0)5m/s,10m/s(2)5.625m(3)7.5护(m)【解析]Cl)规定水平向左为正方向，根据动批守恒定律可得 根据能杖守恒Ep=mAv$+muv$=37.5J v,,=5m/s ®v8=-10m/s ®(2)弹簧之后弹开，对两球受力分析可得F=m11a···············································································································@A向左匀速运动，B先向右匀减速，再向左匀加速直到两者第一次碰搅，此时l了ati···································································