2024届湖北省十一校高三年级下册第二次联考物理试题及答案

高中

物理试题

2024年高三湖北省十一校第二次联考

本试卷共6页，15题。全卷满分100分。考试时间75分钟。

一、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L7题

只有一项符合题目要求，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0分。

1.原子核的比结合能曲线如图所示，根据该曲线，下列判断中正确的是（）

A.核的结合能约为64MeVB.:He核比；Li核更稳定

C.两个；H核结合成；He核时吸收能量D.■u核中核子的平均结合能比黑Kr核中的大

2.如图所示为雷雨天一避雷针周围电场的等势面分布情况，在等势面中有/、2、C三点，其中/、2两点

位置关于避雷针对称。下列说法中正确的是（）

A.3点场强小于C点场强

B.某不计重力的正电荷在/、8两点的加速度相同

C.正电荷在C点的电势能比其在8点的电势能大

D.将负电荷从C点移动到2点，电场力所做的总功为正

3.某款手机防窥屏的原理图如图所示，在透明介质中有相互平行排列的吸光屏障，屏障垂直于屏幕，可实

现对像素单元可视角度，的控制。发光像素单元紧贴防窥屏的下表面，可视为点光源，位于相邻两屏障的

正中间。下列说法正确的是（）

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透明介质

V0.防

窥

屏//I111\V/屏

发光像素单元

A.防窥屏的厚度越大，可视角度，越小

B.屏障的高度d越大，可视角度，越大

C.透明介质的折射率越小，可视角度，越小

D.防窥屏实现防窥效果主要是因为光发生了全反射

4.2023年7月23日，我国首个火星探测器“天问一号”成功发射三周年，如图所示，已知地球表面重力

加速度为g,地球的质量是火星质量的左倍，地球的半径是火星半径的"倍，假设探测器在火星的着陆点为

水平面，探测器总质量为陆探测器有4条腿，每条腿与地面夹角为e,则每条腿对火星表面的正压力大

小为（）

2D师十

A,上雪mngc2g

D.---------------

4cosa4k4kcosak

5.物块P、。中间用一根轻质弹簧相连，放在光滑水平面上，物块P的质量为2kg,如图甲所示。开始时

两物块均静止，弹簧处于原长，/=0时对物块P施加水平向右的恒力下，/=1s时撤去，在0〜1s内两物体

的加速度随时间变化的情况如图乙所示。整个运动过程中以下说法正确的是（）

A./=ls时，物块。的速度大小为0.4m/s

B.恒力尸大小为1.6N

C.物块。的质量为0.5kg

D.t=ls后，物块尸、。一起做匀加速直线运动

6.如图所示，半圆竖直轨道与水平面平滑连接于2点，半圆轨道的圆心为。，半径为R,C为其最高点。AD

段为双轨道，。点以上只有内轨道，。点与圆心的连线与水平方向夹角为，，一小球从水平面上的/点以

一定的初速度向右运动，能沿圆弧轨道恰好到达C点。不计一切摩擦。则（）

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A.小球到达C点时速度为痴又

B.小球到达C点后会向左做平抛运动

C.小球在/点的初动能等于1■加gR

2

D.若小球到达。点时对内外轨道均无弹力，则sind=—

3

7.某地有一风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为20m的圆面。某时间内该地区的风速是6.0m/s,风

向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为1.2kg/n?,假如这个风力发电机能将此圆内10%的空气

动能转化为电能。则此风力发电机发电的功率约为（）

A.1.6X103WB.1.6X104WC.1.6x105wD.1.6X106W

8.如图，理想变压器原线圈与定值电阻凡串联后接在电压恒定4=36V的交流电源上，副线圈接理想电

压表、电流表和滑动变阻器心原、副线圈匝数比为1：2。已知&=2Q，R的最大阻值为200。现将滑

动变阻器R的滑片尸从最上端开始向下滑动，下列说法正确的是（）

A.电压表示数变大，电流表示数变小

B.电源的输出功率变大

C.当R=16Q时，滑动变阻器消耗的功率最大

D.当R=16Q时，电压表示数为48V

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9.一列简谐横波在/=gs时的波形图如图甲所示，P、0是介质中的两个质点，图乙是质点。的振动图像。

A.波速为9cm/sB.沿x轴负方向传播

C.质点尸的平衡位置坐标x=6cmD.质点。的平衡位置坐标x=9cm

10.现代科学仪器中常利用电、磁场控制带电粒子的运动。如图甲所示，纸面内存在上、下宽度均为d的

匀强电场与匀强磁场，匀强电场竖直向下，匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度大小为瓦现有一质量为

加、电荷量为q的带正电粒子（不计重力）从电场的上边界的。点由静止释放，运动到磁场的下边界的P

点时正好与下边界相切。若把电场下移至磁场所在区域，如图乙所示，重新让粒子从上边界M点由静止释

放，经过一段时间粒子第一次到达最低点N,下列说法正确的是（）

甲乙

A.匀强电场的场强大小为"变

m

B.粒子从O点运动到P点的时间为+

2qB

3

C.M、N两点的竖直距离为一d

4

D.粒子经过N点时速度大小为致4

m

二、非选择题：本题共5小题，共60分。

11.（7分）

某学习小组利用手机和刻度尺研究小球做平抛运动的规律。他们用手机拍摄功能记录小球抛出后位置的变

化，每隔时间T拍摄一张照片。

（1）小球在抛出瞬间拍摄一张照片，标记小球位置为/（抛出点），然后依次连续拍下两张小球照片并标记

位置B和C；

（2）经测量，AB、8C两线段的长度分别为/1、/2；

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（3）若忽略空气阻力,

①4______-（选填“=”或或“<”）；

，23

②如图，若某同学测得与水平方向的夹角为30°,4=2.5cm,已知照片中尺寸为实际尺寸的工,

132

g=10m/s2，则小球经过8点的速度大小为以=m/so

③小球从4到C的平均速度大小丫公%（选填“等于”或“不等于”）

12.（10分）

如图甲为某同学组装的双倍率欧姆表电路图，该欧姆表的低倍率挡位为“xlO”，高倍率挡位为“X100”,

使用过程中只需控制开关K的断开或闭合，结合可调电阻R的调整，就能实现双倍率测量。

所用器材如下：

A.干电池（电动势E=1.5V,内阻/=1Q）

B.电流表G（满偏电流4=1mA,内阻Rg=5Q）

C.定值电阻4=15Q

D.可调电阻R

E.开关一个，红、黑表笔各一支，导线若干。

欧姆表正确组装完成之后，这位同学把原来的表盘刻度改为欧姆表的刻度，欧姆表刻度线正中央的值为

“15”。

（1）欧姆表的表笔分为红黑两种颜色，电路图甲中的表笔1是表笔（填“红”或"黑”）；

（2）请根据电路图判断，电路中开关K闭合时对应欧姆表的（填“高”或“低”）倍率；

（3）使用“义100”挡位时，两表笔短接电流表指针满偏，可调电阻R的值为Q；

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（4）欧姆表使用一段时间后，电池电动势变为1.35V,内阻变为2Q,但此表仍能进行欧姆调零。若用此表

规范操作，测量某待测电阻得到的测量值为3000,则该电阻的真实值为Qo

13.（10分）

某物理兴趣小组受“蛟龙号”载人潜水器的启发，设计了一个测定水深的深度计。如图，导热性能良好的

汽缸I、II内径相同，长度均为L,内部分别有轻质薄活塞/、B,活塞密封性良好且可无摩擦左右滑动，

汽缸I左端开口。外界大气压强为A,汽缸I内通过活塞/封有压强为0的气体，汽缸n内通过活塞B

封有压强为4Po的气体，一细管连通两汽缸，初始状态/、8均位于汽缸最左端。该装置放入水下后，通过

/向右移动的距离可测定水的深度。已知Po相当于〃高的水柱产生的压强，不计水温变化，装置的内径远

小于水的深度，被封闭气体视为理想气体。

2

（1）当/向右移动一£时，求该深度计所处位置水的深度；

3

（2）求该深度计能测量的最大水深。

14.（15分）

下图是大型户外水上竞技闯关活动中“渡河”环节的简化图。固定在地面上的圆弧轨道上表面光滑。质量

/=4kg的平板浮于河面上，其左端紧靠着圆弧轨道，且其上表面与轨道末端相切。平板左侧放置质量

机。=1kg的橡胶块质量机=5kg的人从圆弧轨道上与平板上表面高度差%=3.2m处由静止滑下，人与

/碰撞后经％=0.6s与平板速度相等，此时N恰好冲出平板并沉入水中，不影响平板运动。已知人、橡胶

块与平板间的动摩擦因数均为〃=0.5；平板受到水的阻力是其所受浮力的左倍仕=0.1）。平板碰到河岸

立即被锁定。河面平静，水的流速忽略不计，整个过程中有足够的安全保障措施。人、橡胶块/可看作质

点，重力加速度g取lOm/s）,求：

（1）人与橡胶块/相撞之后，/冲出平板之前，平板的加速度多大;

（2）人与橡胶块/相撞之后瞬间，N的速度多大；

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（3）若“渡河”过程中，平板能够碰到河岸，河岸宽度的最大值。

15.（18分）

如图，间距为£=1m的U形金属导轨，一端接有电阻为R=0.1Q的定值电阻，固定在高为/z=0.8m的绝

缘水平桌面上。质量均为机=0.1kg的匀质导体棒a和b静止在导轨上，两导体棒与导轨接触良好且始终与

导轨垂直，接入电路的阻值均为R=0.1Q,与导轨间的动摩擦因数均为〃=01（设最大静摩擦力等于滑

动摩擦力），导体棒a距离导轨最右端距离为x=2.5m。整个空间存在竖直向下的匀强磁场（图中未画出）,

磁感应强度大小为5=0.1T。用沿导轨水平向右的恒力R=0.4N拉导体棒°,当导体棒。运动到导轨最右

端时，导体棒b刚要滑动，撤去R导体棒。离开导轨后落到水平地面上。（重力加速度g取lOm/sz,不计

空气阻力，不计其他电阻）求：

（1）导体棒。刚要离开导轨时的速度大小V；

（2）导体棒。由静止运动到导轨最右端的过程中，通过导体棒。的电荷量q以及导体棒。中产生的焦耳热

（3）设导体棒。与绝缘水平面发生碰撞前后，竖直方向速度大小不变，方向相反，碰撞过程中水平方向所

受摩擦力大小为竖直方向支持力的左倍（碰撞时间极短，重力冲量可忽略不计），左=0.025,请计算导体

棒。离开导轨后向右运动的最大水平距离lm-

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2024届高三湖北H■一校第二次联考道均无弹力，重力的分力提供向心力，有相gsin<9=加皆，解得sin8=g,D正确。

参考答案

7.B在t时间内空气动能为E=1mv2=^pvtsv2=|pnr2v31,则此风力发电机发电功率约为P=10^~1.6x

12345678910k

BDCBCDBBDBDBD104w,B正确

1.B由题图可知，用O的比结合能约为8MeV,故为O核的结合能约为128MeV,A项错误；3He核8.BD根据变压器的等效R等效=誉）=副。故心效=：R,当滑片P从最上端开始向下滑动时，R变小，

比，Li核的比结合能更大，故乡He核比§Li核更稳定，B项正确；从比结合能小的元素生成比结合

R等效变小，电压表示数变小，电流表示数变大，电源的输出功率变大，A错误；B正确；当R等效=2。,

能大的元素，有核能释放，故两个彳H核结合成夕He核时释放能量，C项错误；由题图可知，2/u

即R=8C时，滑动变阻器消耗的功率最大，C错误；当R=16C时，R等效=4。，此时变压器原线圈端分

核的平均结合能比舞Kr核的平均结合能小，D项错误

得的电压为24V,由豢=£可得，电压表示数为48V,D正确。

2.D由等势面的分布可知，A、B两点的电场强度大小相等，方向不同，均大于C点的电场强度，则不

9.BD由题图甲可以看出，该波的波长为4=36cm,由题图乙可以看出周期为T=2s,波速为v=*=

计重力的正电荷在A、B两点的加速度大小相等，但方向不同，/、8项错误；由电势能%=q（p可知,

正电荷在B点的电势能大于在C点的电势能，。项错误；由W=qUcB和UCB<0、q<0得W>0,则18cm/s,A错误；当t=,s时，0点向上运动，结合题图甲，根据“上下坡”法可得波沿x轴负方向传

D项正确A30°

播，B正确；由题图甲可知，x=0处y=-7=4sin（-30。），贝Ijx?=束；1=3cm,C错误；由题图

3.C由光路图可知，可视角度e与防窥屏的厚度无关，选项A错误；如果屏障越高，则入射角越小，

乙可知，t=0时，质点0处于平衡位置，经过加=；s,其振动状态向x轴负方向传播到P点处，则

根据折射定律可知折射角越小，e角越小，B错误；由图可知，可视角度e是光线进入空气中时折射

角的倍，透明介质的折射率越小，折射角越小，可视角度越小，正确；防窥屏实现防窥效果的

2ecxQ-xp=vA/=18xicm=6cm,xe=9cm,得％Q=9cm,D正确

原理是因为某些角度范围内的光被屏障吸收，能射出到空气中的光其入射角都小于临界角，没有发生

10.BD设粒子在磁场中的速率为V,半径为R由动能定理，有qEd=；nn>2,洛伦兹力充当向心力，

全反射，D错误

4.B对地球表面的物体，由万有引力定律得辔mg,对火星表面的物体，由万有引力定律得辔mg”,,

K地K地人有=3二，由几何关系可得&=",综上，5=妇眩，A错误；粒子在电场中的运动时间为

R2m

可得设每条支架腿对火星表面的正压力大小为FN,则有4尸“="的“可得F产噜；B正

4=4=也，在磁场中的运动时间为，2=砂，粒子从0运动到P的时间为f=（"+夕",B正

确vqB2qB2qB

2

5.C图象与坐标轴围成的面积表示速度变化量，若0〜1s内Q的加速度均匀增大，则仁1s时Q的速

确；将粒子从M到N的过程中某时刻的速度分解为向右和向下的分量匕、再把粒子受到的洛伦

度大小等于%=1x1x0.8m/s=0.4m/s,由图可得实际Q的a-t图象与坐标轴围成的面积大于Q的

兹力分别沿水平方向和竖直方向分解，两个洛伦兹力分量分别为居=5gVy、Fy=BqvxO设粒子在

加速度均匀增大时a-£图象与坐标轴围成的面积，故片1s时，Q的速度大小大于0.4m/s,A错误；

最低点N的速度大小为y,的竖直距离为丁。水平方向由动量定理可得加==

仁0时，对物块P有尸=mpd0=2xlN=2N,故恒力F大小为2N,B错误；/=ls时，对物块P、Q

由动能定理可得4或=!，"声-0,结合E=g工邑，解得y=dV二陋,故C错误，D正确

整体有尸=（+m）%,解得?nQ=0.5/cg,C正确；t=ls时，物块P、Q加速度相同，但物块P

mpQ22m*m

速度比物块Q速度大，t=ls后，弹簧继续压缩，物块P、Q不可能一起做匀加速直线运动，D错误。11.①,（2分）②的彳（2分）③等于（3分）

2Q

6.D小球恰好过圆弧轨道最高点C,由于下方有支持物，所以过。点时速度为0,A错误；小球过。点由几何关系可知3=萼吃等/isin30°=1gt,lrcos3Q=vxt,vy=gt,可得力=\v^+Vy=V14m/s；

时速度为0,不能做平抛运动，B错误；/到C,由机械能守恒定律可得万加,解得

在B点，竖直方向上％/喈，水平方向上取争，故咏J医+中」而痂夸=J"：；'：

v=2y/gR,C错误；由。到C根据机械能守恒有机gK（l—sin。）=:根吟，在。点小球对内外轨

A所以巧?=屈

2024届高三湖北十一校第二次联考物理答案第1页（共4页）2024届高三湖北十一校第二次联考物理答案第2页（共4页）

设人与平板共速时的速度为V,有？=匕一。也解得V=3m/s（1分）

12.（10分）（1）红（2分）（2）低（2分）（3）1494（2分）（4）270（2分）

人与平板共速到平板速度为零过程中，平板的位移大小4满足0-了2=~2ax

欧姆表红表笔接电源负极，电势低；欧姆表低倍率时内部总电阻小于高倍率时内部总电阻，故开关K2

闭合时对应欧姆表低倍率；使用“xlOO”挡位时，开关K断开,R总=r+Rg+R=1500C解得R=1494。；解得巧=4.5111（1分）

规范操作测量某待测电阻得到的测量值为300。，说明此时使用的“xlO”挡位，由/°=照=些，则河岸宽度的最大值dm=%i+X2=9.6m（2分）

9150

Rrt

15.（1）3m/s；（2）5C；o,2J（3）18m

可得R内=1350,又运/="-，可得”=27003

R内+R真（1）由题意知，4=2/,Ib=I,对b分析有初="咋解得I=1A（2分）

13.（10分）（1）2h（2）4hrBLV

又°力解得v=3m/s（2分）

2KH--

（1）当A向右移动三L时，设B不移动，对I内气体，由玻意耳定律得2

（2）整个过程中通过a的电荷量£2/4=四=9。戏分）

P.SL=PXS-解得Pi=3po（2分）

3

此时B中气体的压强为4po>pi,故B不动，假设成立2

由Pi=Po+Ap得Ap=2po（1分）故水的深度H=2h（1分）整个过程对A运用功能关系有所-/Jmgx=Q+^mv?（2分）

（2）该装置放入水下后，由于水的压力A向右移动，I内气体压强逐渐增大，当压强增大到大于4Po

根据焦耳定律可知&=_|0=0,21（2分）

后B开始向右移动，当A恰好移动到缸底时所测深度最大，此时原I内气体全部进入II内，设B

向右移动x距离，两部分气体压强为P2，（3）a离开导轨后，至与地面碰撞前做平抛运动，落地前瞬间竖直速度％=廊=4m/s（1分）

对原I内气体，由玻意耳定律得poSL=p2sx（2分）

碰撞过程中，竖直方向，由动量定理FW=2mv，（1分）

对原H内气体，由玻意耳定律得4poSL=p2s（L—x）（2分）

同理，水平方向上有-/&="△匕解得Av*=-0.2m/s（1分）

解得Pi=5p（）