湖北省部分学校2024届高三年级下册2月开学考试物理试卷(含答案)

湖北省部分学校2024届高三下学期2月开学考试物理试卷

学校：___________姓名：班级：考号：

一,单选题

1.1898年居里夫妇发现了放射性元素针（；「Po）。若元素针发生某种衰变，其半衰

期是138天，衰变方程为；；opo-；,pb+Y+v。下列说法正确的是（）

A.该元素发生的是B衰变

B.Y原子核含有3个核子

C.Y射线是衰变形成的铅核释放的

D.200g的Po经276天，已发生衰变的质量为100g

2.现代高档大客车普遍安装有空气弹簧（封闭于汽缸中的气体受外力影响产生类似弹

簧的功能），上、下乘客及剧烈颠簸均会引起车厢振动，进而引起缸内气体体积发生变

化，实现减震。上、下乘客时汽缸内气体的体积变化较慢，气体与外界有充分的热交

换，汽缸可视为导热汽缶于；剧烈颠簸时汽缸内气体的体积变化较快，气体与外界来不

及热交换，可视为绝热过程。若外界温度恒定，汽缸内气体可视为理想气体，则下列

说法正确的是（）

A.乘客上车时压缩气体使气体体积变小的过程中，外界对空气弹簧内气体做功，气体

内能增大

B.乘客上车时压缩气体使气体体积变小的过程中，空气弹簧内气体从外界吸热，气体

内能增大

C.剧烈颠簸时压缩气体使气体体积变小的过程中，外界对空气弹簧内气体做功，气体

向外界放热

D.剧烈颠簸时压缩气体使气体体积变小的过程中，外界对空气弹簧内气体做功，气体

内能一定减小

3.在2023年杭州亚运会女子跳水比赛中，中国队年仅16岁的运动员全红婵以“水花

消失术”赢得了多数评委的满分。若全红婵（可看作质点）在某次跳水过程中的速度一

时间图像如图所示，以竖直向下为正方向，则下列说法正确的是（）

A.%时刻的前后瞬间，全红婵的加速度方向反向

B4时刻，全红婵已浮出水面

Cd时间内，全红婵的位移大小为\"；一"

D.全红婵在空中运动的位移大小为5a

2

4.2023年5月11日，我国发射的“天舟六号”货运飞船与“天和”核心舱实现快速

交会对接，形成的组合体在离地面高为人的空间站轨道绕地球做匀速圆周运动，如图

所示。已知地球半径为凡地球表面的重力加速度为g,则下列说法正确的是（）

A.组合体处于完全失重状态，不受重力作用

B.组合体的运行速度大于7.9km/s

C.由于稀薄空气的阻力作用，组合体如果没有动力补充，速度会越来越小

D.组合体的运行周期T=2兀，

5.2023年7月22日，中国女足迎来世界杯首战.如图所示，某次扑球时，守门员戴着

厚厚的手套向水平飞驰而来的足球扑去，使足球停下.与不戴手套相比，此过程守门员

戴手套可以（）

A.减小足球的惯性B.减小足球对手的冲量

C.减小足球的动量变化量D.减小足球对手的平均作用力

6.现在的智能手机大多有“双MIC降噪技术”，简单说就是在通话时，辅助麦克风收

集背景音，与主麦克风音质信号相叠加来降低背景噪音，如图甲所示，通过这种技

术，在嘈杂的环境中，通话质量也有极高的保证。如图乙所示是原理简化图，如图丙

所示是理想情况下的降噪过程，实线表示环境噪声，虚线表示降噪系统产生的降噪声

波，则下列说法正确的是（）

红外发射器

A.降噪过程应用了声波的衍射原理，使噪声无法从外面进入耳麦

B.降噪过程应用的是声波的干涉原理，尸点振动减弱

C.降噪声波与环境噪声声波的波长不相等

D.质点P经过一个周期向外迁移的距离为一个波长

7.如图所示，竖直平面内边长L=0.8m的正方形ABCD区域中存在竖直方向的匀强电

场，一带负电的粒子从A点沿A3（水平）方向以初速度%=2xl（）5m/s射入电场，最

后从C点离开电场。已知带电粒子的电荷量q=lxlCf8c,质量根=lxl（）T6kg,不计粒

子重力。则（）

A.电场强度的方向竖直向下

B.A点的电势高于C点的电势

C.粒子从A点飞到C点所用的时间为4X10-5S

D.电场强度E的大小为2X1()3N/C

二、多选题

8.如图所示，某手机采用磁吸式无线充电，将充电器和手机紧密结合在一起，可以降

低能量损耗。充电时充电器的发射线圈接在电压有效值为220V的正弦交流电源上，

手机的接收线圈的电压有效值为12V,功率为44W,不计充电过程中的能量损耗，下

列说法正确的是()

A.接收线圈的工作原理是电磁感应现象

B.发射线圈的工作原理是电流的热效应

C.发射线圈和接收线圈的匝数比为n：3

D.正常充电时，充电器发射线圈的输入电流为0.2A

9.如图所示，某中学科技小组制作了利用太阳能驱动小车的装置.当太阳光照射到小

车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进.小车在平直的公路上

由静止开始匀加速行驶，经过时间3速度为v时功率达到额定功率，并保持不变；小

车又继续前进了距离S,达到最大速度V.•设小车的质量为如运动过程所受阻力恒为

于,则()

A.小车的额定功率为fvm

B.小车的额定功率为fv

C.小车做匀加速直线运动时的牵引力为了+把

t

D.小车速度由零至%的过程牵引力做功为gm吟+/（s+T）

10.如图所示，纸面内有一条直线，M.N为直线上的两点，某圆形区域中存在垂直

纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为瓦从〃点发出垂直于直线的带电粒子，初速度

为％从“点进入磁场区。粒子再次经过直线时的位置为N,且方向与直线之间的夹

角为60。，设粒子质量为加，带电量为q（q>0）,不计粒子重力，cosl5°^^+^>

4

下列说法正确的是（）

A.M、N间的距离为一+2百）-V

3qB

B.M,N间的距离为（1+也）加"

2qB

C.圆形匀强磁场区域的最小面积为（1+2出）兀.声

4q2B2

D.圆形匀强磁场区域的最小面积为（2+6）兀病"

4q2B2

三、实验题

11.某同学利用如图1所示的装置完成了“探究加速度与外力的关系”实验，用一轻

绳将两个完全相同的托盘拴接后跨过光滑的定滑轮，另在两侧的托盘中放入相同数目

钩码。已知每个钩码的质量均为如此时两侧托盘的总质量均为遮光条（不计质量）

的宽度为力重力加速度用g表示。

（1）平衡时遮光条与光电门相平齐；该同学从托盘甲中取走一个钩码放在托盘乙中，将

托盘甲向下拉至遮光条距离光电门人处，然后将托盘由静止释放，遮光条经过光电门

时的挡光时间为3托盘甲经过光电门时的速度为,托盘甲的加速度大小为

o（结果用d、h、/■表示）

（2）将托盘甲中的钩码逐个地放到托盘乙中，保持⑴中的力不变，重复操作，记录取走

的钩码数N和与之相对应的挡光时间3将记录的实验数据描绘在图2中，当图线的斜

率左=时，即可证明物体的质量一定时，物体的加速度与合外力成正比。（用

M、m、d、h、g表示）

12.有一种电阻温度传感器如图甲所示，电阻封装在传感器的探头内。其阻值随温度

的变化如图乙所示。小明同学想利用这种传感器制作一个温度计，他准备的实验器材

如下：干电池，电动势为L5V,内阻不计；灵敏电流表，量程为15mA,内阻为

20Q；电阻箱；开关、导线若干。把电流表的示数改为温度计的示数。

（1）首先，小明同学直接将干电池、开关、灵敏电流表、电阻温度传感器串联成一个

电路作为测温装置，则该装置能测的最低温度为℃。

（2）小明同学为了使温度计从（TC开始测量，又设计了如图丙所示的电路图，其中R

为电阻温度传感器的电阻，用为电阻箱，并进行了如下操作：将传感器的探头放入冰

水混合物中，过一段时间后闭合开关，调节电阻箱与，使电流表指针满偏，此时

凡=________

（3）图丙中电流表的示数/（A）和温度/（℃）的关系式/=。根据关系式

将电流表刻度盘上的电流值改写为温度值，这样就可以通过电流表的表盘直接读出被

测物体的温度。

（4）若干电池用久了后其电动势不变，而内阻明显变大，其他条件不变。小明使用此

温度计前按题中步骤（2）中的操作进行了调节，仍使电流表指针满偏，测量结果将

（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

四、计算题

13.如图甲、乙所示分别为气压升降椅及其核心部件模型简图，图乙中，活塞横截面

积为S,汽缸内封闭一定质量的理想气体，该汽缸导热性能良好，忽略一切摩擦。调

节到一定高度，由于活塞上面有卡塞，活塞不能再向上移动。已知室内温度为27。（2,

汽缸内封闭气体压强为2，稳定时气柱长度为3此时活塞与卡塞恰好接触且二者之间

无相互作用力，重力加速度为g。

I4■一椅面

卡塞『活塞

气缸

_

乙

（1）当室内温度升高10℃时，求汽缸内封闭气体增加的压强；

（2）若室内温度保持272不变，一质量为机的同学盘坐在椅面上，求稳定后活塞向下

移动的距离。

14.质量为7kg的木板3静止于光滑水平面上，质量为m=3kg的物块A停在3的

左端，质量为1kg的小球用长为/=0.8m的轻绳悬挂在固定点。上；将轻绳拉直

至水平位置后，由静止释放小球，小球在最低点与A发生碰撞，碰撞时间极短且无机

械能损失，物块与小球可视为质点，不计空气阻力。已知A、3间的动摩擦因数

//=0.1)重力加速度g=lOm/s?。求：

-------------0

ora

/////////^////////^///////////

(1)小球与A碰撞前的瞬间，绳子对小球的拉力R的大小；

(2)小球与A碰撞后的瞬间物块A的速度力的大小及为使A恰好不滑离木板时木板

的长度心

15.如图所示，质量为5kg的U形金属导轨abed水平放在光滑的绝缘水平面上，

导轨仍、cd足够长，导轨0c的长为L=im。一电阻不计、质量为m=lkg的导体棒

PQ水平放置在导轨上，始终与导轨接触良好，P。历构成矩形，导体棒左侧有两个固

定于水平面的立柱.开始时PQ左侧导轨的总电阻为尺=皿，右侧每根导轨从PQ开始

长度x0=4m段的电阻为用=2。，导体棒与PQ右侧该段导轨间的动摩擦因数为

〃=0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力，PQ右侧导轨其余部分电阻不计且光滑；以

助■为边界线，其左侧匀强磁场方向竖直向上，右侧匀强磁场方向水平向左，磁感应强

度大小均为3=1T。已知重力加速度为g=10m/s2,在/=0时，一水平向左的拉力R

垂直作用于导轨A边上，使导轨由静止开始做匀加速直线运动且加速度为

a=2m/s2，，=2s后撤除外力又求：

八本

bIK^Qa

(1)导轨刚开始运动时拉力R的大小；

(2)导轨运动过程中拉力R的最大值(保留小数点后两位)；

(3)全程导轨的位移大小。

参考答案

1.答案：c

解析：AB.由电荷数守恒和质量数守恒得，Y的电荷数为2,质量数为4,则核子数为

4,可知Y是；He,属于a衰变，故AB错误；

C.Y射线是衰变形成的铅核向低能级跃迁时释放的，故C正确；

D.根据

冽余=

可得，200g的Po经276天，还剩余;加原，则已衰变的质量为150g,故D错误。

故选C。

2.答案：C

解析：乘客上车时压缩气体使气体体积变小的过程中，外界对气体做功，W为正值，

气体与外界有充分的热交换，气体温度不变，内能不变，八。=0,根据热力学第一定

律AU=W+Q,可知。＜0,所以空气弹簧内气体向外界放热，选项A、B错误；剧烈

颠簸时压缩气体使气体体积变小的过程中，外界对空气弹簧内气体做功，W为正值，

气体与外界来不及热交换，可视为绝热过程，空气弹簧内气体不对外界放热，。为

零，根据热力学第一定律AU=W+Q,可知为正值，气体内能一定增大，选项C

正确，D错误。

3.答案：C

解析：由速度一时间图像可知，0~马时间内，全红婵的加速度方向不变，选项A错

误；全红婵在0~4时间内向上运动，4~八时间内向下运动，弓时刻，全红婵进入水

中，与时刻速度向下减速至0，选项B错误；4时间内，全红婵的位移大小为该时

间段图线围成的面积，即5=马』生？1,选项C正确；全红婵在空中运动的位移大小

2

应为0~马时间内图线围成的面积，可知不为咤，选项D错误。

4.答案：D

解析：组合体在太空中做圆周运动，由万有引力等于向心力且万有引力等于重力，组

合体的加速度等于重力加速度，因而组合处于完全失重状态，组合体仍受重力作用，

选项A错误；7.9km/s是第一宇宙速度，是飞行器环绕地球的最大运行速度，组合体

速度应小于7.9km/s,选项B错误；受阻力作用，如果没有动力补充，组合体逐渐做

近心运动，轨道半径逐渐减小，运动速度越来越大，选项C错误；组合体运动半径为

r=R+h,由G券=加丁厂,6〃=87?2可得，7=2兀^^^,选项D正确。

5.答案：D

解析：守门员戴着厚厚的手套向水平飞奔而来的球扑去，这样可以延长球与手接触的

时间，对球，取球的初速度方向为正方向，根据动量定理得

—Ft=O—mv

可得

F=—

当时间延长时，动量的变化量不变，则球受到的冲量不变，可减小球动量的变化率，

即减小手对球的平均作用力，足球的惯性由质量决定，不会变化。

故选D。

6.答案：B

解析：A.降噪过程应用了声波的干涉原理，降低环境噪声，故A错误；

B.降噪过程应用的是声波的干涉原理，两波在P点振动方向相反，P点是振动减弱

点，故B正确；

C.在同一介质中声波的传播速度大小相等，发生干涉的条件是频率相同，由

得

2=—

f

可知降噪声波与环境噪声声波的波长必定相等，故C错误；

D.质点P只在平衡位置处振动，不向外迁移，故D错误。

故选B。

7.答案：A

解析：A.根据粒子轨迹向受力方向偏转的关系可知电场力方向竖直向上，又带负电，

故可知电场强度方向竖直向下，故A正确；

B.沿着电场线方向电势逐渐降低，故C点的电势高于A点的电势，故B错误；

C.粒子沿A3方向，做匀速直线运动，故粒子从A点飞到C点所用的时间为

L

0.8-6

t=—S=4X10S

%2xl05

故C错误;

D.粒子沿AD方向，小球做匀加速直线运动，有

L=—at2

2

根据牛顿第二定律，有

qE=ma

联立解得

2nnv=1x1()3n/c

qL

故D错误。

故选Ao

8.答案：AD

解析：A.接收线圈的工作原理是电磁感应，A正确；

B.发射线圈的原理是电流的磁效应，B错误；

C.根据变压器的原理可知

%q22055

n、U2123

C错误；

D.因为不计能量损耗，所以发射线圈的输入功率等于接收线圈的输出功率，因此充电

器发射线圈的输入电流

P44

I=——=——A=0.2A

q220

D正确。

故选ADo

9.答案：ACD

解析：AB、小车以启动时，当功率达到额定功率、牵引力等于阻力时，速度达到最大

值，则有：P=Fv=fv,故A正确，B错误；

maxJmax

C、小车在时间/内从静止开始做匀加速直线运动，达到速度丫，故有。=上由牛顿第

二定律得：F-于=ma=1?1上，解得：F=f+m—»故C正确；

tt

D、小车速度由零至Vm的过程，由功能关系可得：%等f+S)=g机用，故牵引

力做功为叫=/(告%+s)+gm4=/(1+s)+；加片，故D正确.

10.答案：AD

解析：AB.作出粒子在圆形磁场中的运动轨迹，如图甲所示，粒子在磁场中做圆周运

动，则有

v2

Bqv=m—

可得

由几何关系有

R（3+26）（3+2^]mv

MN=R+--------=----------LR=1----L—

sin60°33qB

故A正确，B错误；

CD.在求解圆形区域最小面积时作出如图乙所示的图像圆形磁场的面积要最小，则MP

应为圆形磁场的一条直径，根据几何关系可知，△尸0拉为等腰三角形，则

ZPMO^15°

设圆形区域磁场的半径为「，则有

r=Reos15°

则其面积为

2

5mhi=兀/=7C（3?COS150）

代入数据解得

（2+班）兀»22V2

\iin

故C错误，D正确。

故选ADo

解析：(1)遮光条在挡光时间内的平均速度等于托盘甲经过光电门瞬间的速度，即

dd2

v=~'由运动学规律可得2刃=/=十整理得a=

(2)若加速度与力成正比，则对甲有T-(M-N•如g=(M-N•咽a,对乙有

(M+N-m)g-T=(M+N-m)a,联立解得。=丝理，由以上分析可知竺蛋=鼻,

MM2ht

整理得N则图线的斜率为左=a_。

2hmgt2hmg

12.答案：(1)60(2)30(3)———(二—也可)(4)不变

100+0.5/200+1

解析：(1)该电路的最大电流为15mA,则电路中的总电阻最小值

此时温度传感器的电阻

R=100Q—20Q=80Q

结合题图乙可得该电路能测的最低温度

80-50

?=xl00oC=60oC

100-50

(2)电流表指针满偏时

&=100Q-500-200=300

（3）根据闭合电路欧姆定律有

1E1,5

R+&+RA7?+50

由题图乙可知，电阻温度传感器的电阻R对应的温度

R-50

xlOO℃

100-50

解得

I-------------

100+0.5%

（4）干电池用久了后其电源电动势不变，而其内阻变大，不能忽略不计，小明用此温

度计前进行了调零，仍有

/=———

100+0.5%

所以测量结果不变。

B.答案：（1）如=如2）"=:gL

30pS+mg

解析：（1）当室内温度升高10七时，汽欲内封闭气体发生等容变化

AT=A?=IOK

由查理定律，得2=至

TAT

其中T=（273+27）K=300K

解得Ap=^p

（2）若室内温度保持27。＜3不变，汽缸内封闭气体发生等温变化，由玻意耳定律，得

p-LS=p'\L-NL）S

对人和活塞整体有p-S+mg=p'-S

解得AL=詈L