2024届湖北省高三年级下册5月第二次模拟考试物理试题及答案

2023~2024学年湖北省黄冈中学模拟（第二次）考试物理试卷（5

月）

一、单选题：本大题共7小题，共28分。

I.下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是（）

丙。衰变示意图丁轻核聚变示意图

A.图甲中，用频率为％的光照射光电管，微安表有示数，向左调节滑动变阻器的触头P,可以使微安表示

数慢慢增大，最后到达饱和电流

B.图乙中，一个氢原子吸收能量从基态向n=3的能级跃迁时，最多可以吸收3种不同频率的光

C.图丙中，曲238的半衰期是45亿年，适当加热轴238,可以使衰变速度加快

D.图丁中，气核的核子平均质量大于气核的核子平均质量

2.直角坐标系xoy的y轴为两种均匀介质I、II的分界线。位于x=0处的波源发出的两列简谐横波a、b

同时在1、11中传播。£=0时刻波源开始振动，£=6s时刻只画出了介于一6机和6机之间的波形（图甲）。

已知该时刻a波刚好传到％=6m处，则亡=1.5s时介于一6m和6机之间的波形图是（）

甲

3.如图所示，小球A从地面向上斜抛，抛出时的速度大小为10m/s,方向与水平方向夹角为53。，在A抛

出的同时有小球区从某高处自由下落，当A上升到最高点时恰能击中下落的氏不计空气阻力，sin530-

0.8,重力加速度g取lOm/s?。则A、8两球初始距离是（）

B,

A.4.8mB.6.4mC.8.0mD.11.2m

4.水上滑翔伞是一项很受青年人喜爱的水上活动。如图1所示，滑翔伞由专门的游艇牵引，稳定时做匀速

直线运动，游客可以在空中体验迎风飞翔的感觉。为了研究这一情境中的受力问题，可以将悬挂座椅的结

点作为研究对象，简化为如图2所示的模型，结点受到牵引绳、滑翔伞和座椅施加的三个作用力F1、Fz和

尸3,其中后斜向左下方，FZ斜向右上方。若滑翔伞在水平方向受到的空气阻力与水平速度成正比，在竖直

方向上受到的空气作用力保持不变。当提高游艇速度，稳定时则（）

图1

A.尸2可能等于尸3

B.F1一定变小

C.当速度增大到一定程度，人的脚尖可以触及海面

D.尸2和尸3的合力方向可能沿水平向右

5.电熨斗在:iA到设定温度后就不再升温，当温度降低时又会继续加热，使它与设定温度差不多，在熨烫不

同织物时，通过如图所示双金属片温度传感器控制电路的通断，从而自动调节温度，双金属片上层金属的

热膨胀系数大于下层金属。下列说法正确的是（）

调温旋钮

弹性铜片'I-升降螺丝

『绝缘支架

触点\37一g°

内人必卢^7^/~~1电热丝

双金属J1---------------o

、金属底板

A.温度升高时，双金属片会向上鸾曲

B.调节“调温旋钮”，使螺钉微微上升，可以使设定温度降低

C.调节“调温旋钮”，使螺钉微微上升，可以使设定温度升高

D.适当增加输入电压，可以使设定温度升高

6.2024年4月25日神舟十八号载人飞船成功与空间站对接。对接前的运动简化如下：空间站在轨道I上

匀速圆周运动，速度大小为%;飞船在椭圆轨道H上运动，近地点8点离地的高度是200Am,远地点A点离

地的高度是356hm飞船经过A点的速度大小为以，经过8点的速度大小为地。已知轨道I、轨道II在A

点相切，地球半径为6400k小下列说法正确是（）

A.在轨道II上经过A的速度等于在轨道I上经过A的速度，即以=%

B.在轨道II上经过A的向心加速度小于在轨道I上经过4的向心加速度

C.在轨道II上经过B的速度有可能大于7.9km/s

D.在轨道II上从B点运动到A点的时间大约为30min

7.竖直平面有一如图所示的正六边形4RCDE凡。为中心，匀强电场与该平面平行.将一质量为”?、电荷

为+q的小球从A点向各个方向抛出，抛出时速度大小相等。落到正六边形上时，C、E两点电势能相等，

。、E连线上各点速度大小相等。重力加速度大小为g,下列说法不正确的是（）

A.电场强度的方向由A指向0

B.小球经过尸、C两点的速度大小满足卬=vc

C.小球受到的电场力与重力大小相等

D.B、。两点的电势满足火8=（pD

二、多选题：本大题共3小题，共12分。

8.如图所示，矩形线框的匝数为N=100,面积为S=0.02m2,线框所处磁场可视为匀强磁场，磁感应强

度大小为B=ITo线框从图示位置开始绕轴。。'以恒定的角速度3=100rad/s沿逆时针方向转动，线框一

端接换向器，通过电刷和外电路连接。理想变压器原、副线圈的匝数比为2:1,定值电阻匕=100、R2=

2.5,线框内阻r=5。忽略导线的电阻。下列说法正确的是（）

B.流过电阻电的电流是交流电

C.线框转动一圈，通过电阻号的电荷量为0.4C

D.通过电阻&的电流有效值为

9.如图所示，两根足够长的平行金属粗糙导轨固定在水平面内，左侧轨道间距为2m,右侧轨道间距为

1m，导轨间存在磁感应强度大小为B=17、方向竖直向下的匀强磁场。金属棒b长为1m,静止在右侧轨

道，最右侧固定一个阻值为R=2。的定值电阻。金属棒。长为2m,两根金属棒与导轨之间的动摩擦因数

均为4=0.2,当。在水平恒力产=4N作用下从静止开始运动，到稳定时b发热Q=cJ.已知a始终在左侧

轨道运动，m6质量均为血="。。的阻值为1。，b的阻值为2。，且始终与导轨垂直并接触良好，导轨

电阻不计，重力加速度大小g=lOm/s2。则下列说法正确的是（）

a_______

xT~xxxx

XXXXX

X-xFXXX

XXXXX

AJ?棒可以运动起来

B.稳定时。棒做匀速运动，速度为lm/s

C.从开始到稳定状态，。棒位移为（2c+0.25）m

D.从开始到稳定状态，a棒运动时间为0.75s

10.如图，倾角为30。的光滑斜面固定在水平面上，其底端固定一劲度系数为上的轻质弹簧，弹簧上端放置

一个质量为机的物块及t=0时刻，将质量也为机的物块4（可视为质点）从斜面顶端由静止释放，ti时刻

A与B发生碰撞并粘在一起。粘合体沿斜面简谐运动过程中，弹簧最大形变量为空。已知弹簧弹性势能

表达式为Ep=g丘2,弹簧振子周期公式7=2万。，其中X是弹簧形变量，长为弹簧劲度系数，M为振子

质量，重力加速度大小g=10m/s2,则下列说法正确的是（）

A.粘合体速度最大为J嚓

B.物块A释放点到碰撞点的距离为翳

C.粘合体向下运动过程中的最大加速度大小为g

D.从物体A、B碰撞到运动到最低点的时间为与J苧

三、实验题：本大题共2小题，共16分。

11.近年来，对折射率为负值（nVO）的负折射率人工材料的研究备受关注。如图甲所示，光从真空射入负

折射率材料时，入射角和折射角的大小关系仍然遵循折射定律，但折射角取负值。即折射光线和入射光线

位于界面法线同侧。某同学用图乙所示装置测量该材料对红光的折射率，在空气中（可视为真空）放置两个

完全相同的用负折射率材料制作的顶角为。的直角三棱镜A、8,在棱镜3下方有一平行于下表面的光屏，

两棱镜斜面平行且间距为d。一束红色激光，从棱镜A上的尸点垂直入射。

(1)该同学先在白纸上记录两平行斜边位置，放上两三棱镜后，插针P］、P2的连线垂直于A上表面，若操作

无误，则在图中下方的插针应该是_________。

A.P3P6BP3P8C.P5P6D.P7P8

(2)若。=30。，激光通过两楂镜后，打在光屏上的点偏离入射光线的水平距离为2d,该材料折射率

n=__________o

(3)记录棱镜8的斜边位置后，操作时不小心把棱镜8往下方平移了少许距离(使两棱镜实际距离略大于

d),则该材料折射率〃的测量值的绝对值会__________。(填“偏大”“不变”或者“偏小”)

12.某学习小组在研究“测量干电池的电动势和内阻”和“测量金属丝电阻率”两个实验时，先设计如图

甲所示电路，MN为一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝，横截面积为S.调节滑片P,记录电压表示数

U、及对应的PN长度x,绘制出图乙所示的U-g图像，图像与纵轴截距为打，斜率绝对值为自。用同一

根金属丝和同一个电源又设计了如图丙所示电路，调节滑片P,记录电流表示数/、及对应的PN长度

x.绘制出图丁所示的氏-/图像，图像与纵轴截距为坊,斜率绝对值为

(1)若不考虑电表内阻影响，则电池的电动势E=内阻r=_________,金属丝的电阻率

p=;(均选用瓦，b2>k］、S表示)

(2)实验中因电压表内阻的影响，电动势测量值_________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值;本实

验申，流表内阻对电源内阻的测量_(填“有”或“没有”)影响。

四、计算题：本大题共3小题，共44分。

13.如图所示，水平均匀薄玻璃管（质量忽略不计）长为L0-65sn,右端开口，左端封闭并固定在竖直转轴

上。静止时，用长度为L=5cm的水银柱村闭着一段长度为40cm的空气。不计一切摩擦，不考虑流

速影响，气体温度始终保持不变，管口处压强始终为为po=75cm〃g,重力加速度大小g=lOm/s?。

（1）当玻璃管绕竖直轴以角速度/匀速转动时，水银柱刚好没有从玻璃管中溢出。求角速度砌;（结果可用

根式表示）

（2）若从管中抽出部分气体后，玻璃管绕轴仍以（1）中角速度/匀速转动，空气柱的长度仍为40c求抽出

气体质量与抽气前气体总质量的比值。（无需解答过程，本问直接写出结果即可）

14.如图所示，质量为血1=1kg、长度为L=7.5m的木板放在光滑水平面上，质量为=0.5kg、可视为

质点的木块放在木板最左端，木块与木板动摩擦因数为〃=0.2,其他摩擦均不计。在水平而上长木板的右

侧静置一质量为?n3=3Ag、上表面为圆弧的小车（圆弧半径为R,圆心角为120。）。质量皿4=l-5kg可视为

质点的小球放在小车上。令木板和木块以共同速度％=6m/s水平向右运动，随后木板与小车发生弹性碰

撞（仅考虑小车发生一次碰撞），碰撞时间极短。已知重力加速度大小g取10rn/s2。

.m

|孙

（1）木板与小车发生弹性碰撞后的瞬间，求小车的速度人小；

（2）最终稳定时，求木板的速度大小；

（3）若小球刚好可以从小车上掉落，求小车上圆弧半径R的大小。

15.如图所示，M、N为竖直放置的平行金属板，S】、S2为板上正对的小孔，两板间所加电压为%。金属板

产和0水平放置在N板右侧，且关于小孔S）所在直线对称，两板间加有恒定的偏转电压4%,板长为

3板间距为2心距离P板右侧L处有一个足够大的荧光屏，板右侧与荧光屏之间分布着方向竖直向下的

匀强磁场，磁感应强度大小8=嗦。现有一质子（；”）和。粒子C"e）从小孔丛处先后由静止释放，穿过

小孔S?水平向右进入偏转电场。已知a粒子的质量为4m,电荷量为2q;质子的质量为加，电荷量为夕。不计

粒子的重力作用，求

(1)质子在偏转电场中的侧移量力和速度偏转角%;

(2)质子在磁场中运动的时间0;

(3)两粒子打在在荧光屏上的点沿竖直方向的距离小

答案和解析

1.【答案】。

【解析】A.向左调节滑动变阻器的触头P,光电管加反向电压会使电流变小，A错误：

8.一个氢原子从基态向n=3的能级跃迁时，最多可以吸收2种不同频率的光，5错误；

C.半衰期只与原子核本身有关，与核外环境无关，。错误

D轻核聚变会释放能量，有质量亏损，反应物的核子平均质量:大于生成物的核子平均质量“

故选Do

2.【答案】D

【解析】由题可知，£=6s时，x=6m的质点刚刚开始振动，根据质点的传播方向和振动方向的关系可

知，该质点此时刻向y轴负方向振动，说明振源开始振动的方向也为y轴负方向：

t=6s时，。波刚好传到x=6m处，可知。波的波速为：va=lm/s

则t=1.5s时，。波刚好传到x=1.5m处，且％=1.5m处质点向y轴负方向振动，故A8错误；

由题意可知，这两列波是由同一振源引起的，故两列波的频率关系为：九=/匕，

由图象可知，a波的波长为：Aa=Im,6波的波长为：=4m,

根据公式u=〃＞可知：巫=?=；

叫儿4

所以t=1.5s时，b波刚好传到％=6m处，故C错误，D正确;

故选Do

3.【答案】C

【解析】小球A的运动可以看成平抛运动的逆过程：水平速度为私=vcos53B=6m/s,竖直速度为为=

vsin53°53°=

相遇时A球竖直方向位移为乃=券=3.2m,运动时间为t=£=0.8s,水平方向位移为第=vot=

4.8m：

8球竖直方向位移介=：9产=3.2m,即初始时A、8两球竖直距离y=%+油=6.4m；

根据勾股定理，A、8两球初始距离为s=J/+y2=8m

故选C

4.【答案】C

【解析】解：

A、结点受到三个力的作用处于平衡状态，则三个力的合力为零，所以尸】和&的合力大小一定等于尸2的

大小，又由于两个力的夹角为锐角时，合力大于任意一个分力，则尸2一定大7尸3,故A错误；

B、将力尸2和尸3沿水平方向与竖直方向分解如图，设F1和尸2与竖直方向的夹角分别为a、po：

Flx=F1s\nat=F2SE氏水平方向=F2”，因当速度变大时，空气阻力变大，即F2的水平分量F2》

变大，则尸2变大，0变大，&也一定变大，故8错误；

C、人的脚尖触及海面时，&方向水平向左，结点在三力作用下仍能保持平衡，所以，人的脚尖可以接触

海绵，故C正确；

。、结点受到三个力的作用处于平衡状态，则三个力的合力为零，所以尸2和尸3的合力大小一定等于尸1的

大小，方向与尸1相反，方向一定不能沿水平方向向右，故。错误。

故选：Co

5.【答案】B

【解析】解：A、当温度升高时，金属片向膨胀系数小的发生弯曲，双金属片上层金属的膨胀系数大于下

层金属片，所以温度升高时，双金属片会向下弯曲，触点断开，故A错误；

SC、调节调温旋钮，便螺丝上移并推动弹性铜片上移，便双金属片只要稍向下弯曲，就能便触点断开，调

节前后对比，双金属片向下方曲程度要小一些，温度要更低一些。故8正确，C错误。

。、电压小影响设定温度，故。错误；

故选：

6.【答案】C

【解析】解：

A.载人飞船在A点时经过点火加速做离心运动才能从载人飞船的运行轨道II进入空间站的运行I,即以＜

%,故A错误：

A根据牛顿第二定律审=ma可知，飞船在轨道H上经过A的向心加速度等于在轨道I上经过A的向心

加速度，故B错误：

C.飞船在近地点8所在的圆轨道运动的速度小于最大环绕速度7.9km/s,但由圆轨道到椭圆轨道〃需要加

速，所以在轨道H上经过8的速度有可能大于7.90n/s,故C正确;

。.设地球表面一个质量为机的物体，则有誓=mg,所以GM=gR2,飞船在轨道/上的周期为八，则有

藕藤=m^（R+hJ,解得力=5448s

飞船在轨道〃的周期为巳根据开普勒第三定律得：诟%=荷矗了，解得，T2=5353s,则在轨道II

上从B点运动到A点的时间大约为t=?=2676s=44.6min,则D错误；

7.【答案】。

【解析】解：4C、E两点电势能相等，则C、E两点电势相等，即C、E两点的连线为等势线，根据电场

点与等势线垂直，可知电场强度方向在AD方向上，又由于小球带正电，电场力与方向与电场方向相同，

可得电场强度的方向由A指向O；故A正确；

B.D,E连线上各点速度大小相等，可知小球的合力方向垂直于DE的连线，所以小球经过尸、C两点的速

度大小也相等，故B正确：

。.小球的合力方向垂直于的连线，且电场力沿。。方向，重力沿0E方向，由几何关系可得电场力与重

力大小相等，故C正确；

。•电场线方向由人指向D,根据沿电场线方向电势降低，可知B、。两点的电势不相等，故。错误；

故选Do

8.【答案】CD

【解析】A、矩形线框转到图示位置M，通过线框的磁通量最人，但磁通量变化率为0,则此时线框产生的

感应电动势为0,故A错误；

B、线框从图木位置开始绕轴。。'以恒定的角速度3沿逆时针方向转动，产生交流电，由于线框一端接换向

器，通过电阻灯的是直流电，故8错误；

C、对于R2有02=詈=纯?■=含―，所以副线圈的等效电阻为/?2'=（氤）'R2=10O=RI，且与R1

并联，线框转一圈，通过电阻Ri的电量为q=^=警=0.4C,故C正确；

。、矩形线框转动时产生的感应电动势的有效值为£=铝=喑=100，!匕根据闭合电路欧姆定律可知

V2v2

总电沆为/10724

所以通过Ri的电流有效值为A=3/=5WL4,故O正确。

故选CD。

9.【答案】BC

【解析】4假设。棒稳定时匀速，/一〃mg-B/L=O得/=L4,6棒8^1=0.5NV〃mg,故力棒无法运

动，故A错误；

8稔定时a棒做匀速运动，I=1A,则/=3匕其中&,=&+用之=2。，得u=lm/s,故8正确；

N点心Kb+K

C.从开始到稳定状态，对a棒动能定理尸-4Q=；血〃2,得%=(0.25+2c)m,故C正确：

D从开始到稳定状态，对。棒动量定理F£-〃mgt-B/L£=mu,而〃="t=警，得£=(2c+0.75)s,

"由”总

故。错误。

10.【答案】AD

【解析】4.由题可知振幅4=詈，T=2汽片,最大速度u=43=4良，物块A8速度最大为J事

8.碰前A的速度为2%，(2%)2=2gsin矶;从碰后到平衡位置动能定理Zmgsin。=^2mv2-^2mvl+

KAZ

我(华)2--(翳T得，=舞

C.物块A8运动过程中的最大加速度在最低点，k空-2〃igsin6-2〃皿得a-号

K4

D从物体48碰撞到运动到最低点的时间为£=g=竽层

11.【答案】(1)0(2)-，1(3)偏大

【解析】(1)因负折射率材料的折射光线和入射光线位于法线的同侧，则经过P1P2后，下图中的光线应该经

过P7P3,故选：》

(2)画出光路图如图所示：

由题意得：吟^=n

sind

由几何关系得：2d=9:sin(。+r),解得n=-JW;

(3)若棱镜8往下方平移了少许距离，两棱镜实际距离略大于d,折射角增大，则折射率篇大。

(2)小于，没有

【解析】(1)由图甲，根据闭合电路的欧姆定律得E=U+摄整理得U=E—

由图丙，根据闭合电路的欧姆定律得£=/»[+/•丁，整理得及=竺一小•/

5pp

结合图乙和图丁可得：E=bt，第=3解得0=娶，r=4"：

pPb2b2

(2)若考虑电压表内阻的影响，由图甲，根据闭合电路的欧姆定律得£1=〃+*•r+，・r

整理得U="-

Rv+rxpRy+r

则整三=瓦，即£真=竽•瓦〉瓦，所以电动势测量值小于真实值；

Kyarr沁Ky

若考虑电流表内阻的影响，由图丙，根据闭合电路的欧姆定律得E=1・p1+/(「+口)

整理得氏