湖北省武汉市汉阳县部分学校2024届高三年级下册一模考试物理试卷(含答案)

湖北省武汉市汉阳县部分学校2024届高三下学期一模考试物理试卷

学校：___________姓名：班级：___________考号：

一,单选题

1.上世纪四十年代末，我国科学家钱三强、何泽慧夫妇在实验室中发现铀核的“三裂

变”和“四裂变”，这一重大研究成果打破了以往“三裂变”的认知，得到了国际上

广泛的认可和赞誉。其中“四裂变”是指铀235核俘获中子后裂变成三个质量较大的

核和一个质量较小的核，径迹如图所示。关于铀核裂变过程，下列说法正确的是（）

A.核反应前后的总质量增加

B.核反应前后的总质量数增加

C.产生的新核的比结合能均比铀核的小

D.产生的新核的核子平均质量均比铀核的小

2.“喷水鱼洗”是我国珍贵的古代文物，具有很高的科学价值、历史价值和艺术价

值。鱼洗最早是在先秦时期使用的一种金属制盥洗用具，它的大小像一个洗脸盆，底

部是扁平的，盆沿左右各有一个把柄，称为双耳。鱼洗最奇妙的地方是，用双手快速

且有节奏地摩擦盆边双耳，盆内水波荡漾。摩擦得法，可喷出水柱。下列说法正确的

A.该现象是波的衍射形成的

B.鱼洗中的水位越低，振动越明显，喷出的水柱越高

C.鱼洗做受迫振动，当摩擦力引起的振动频率和鱼洗振动的频率相等或十分接近时，

鱼洗产生了共振而使水剧烈震荡

D.鱼洗中的水做受迫振动，当摩擦力引起的振动频率和水波振动的频率相等或十分接

近时，水产生了共振而剧烈震荡

3.1970年4月24日，中国首颗人造地球卫星“东方红一号”成功发射；2007年10

月24日，中国首颗月球探测器“嫦娥一号”成功发射；2020年7月23日，中国首颗

火星探测器''天问一号"成功发射；2022年10月9日，中国首颗综合性太阳探测专用

卫星“夸父一号”成功发射。我国星际探测事业在一代代中国航天人的接续奋斗中不

断开创新高度。已知“东方红一号”绕地球运行周期为L9小时，“嫦娥一号”绕月

球运行周期为2.1小时，“天问一号”绕火星运行周期为8.2小时，“夸父一号”绕地

球运行周期为1.7小时。根据以上信息可知（）

A.“东方红一号”的轨道半径最大B.“嫦娥一号”的向心加速度最大

C.“天问一号”的发射速度最大D.“夸父一号”的运行速度最大

4.抖空竹是一项民间广为流行的传统体育运动，在我国有着悠久的历史，是国家级非

物质文化遗产之一。某次抖空竹时，空竹被提起后竖直向上抖离丝线，刚好在返回抖

离点时又被接住。已知运动过程中，空竹所受的空气阻力与其速度大小成正比。空竹

可视为质点。下列说法正确的是（）

A.空竹上升过程中做匀减速直线运动

B.空竹下降过程中，相等时间内速度变化量相等

C.空竹上升过程与下降过程中运动的时间可能相等

D.空竹上升过程与下降过程中所受空气阻力的冲量大小相等

5.一个半径为R、折射率为〃的匀质透明球，。点为球心，其截面如图所示，球

面内侧有一单色点光源S。已知光在真空中的传播速度为c,则从S发出的光线经多次

全反射后回到S点的最短时间为（）

m

6.冰滑梯是一种体验冰雪运动的娱乐项目，其示意图如图所示，游客从螺旋滑道上端

滑下，旋转两周后经便斜滑道冲上水平滑道，滑行结束时停在水平滑道上。假设螺旋

滑道的圆面半径为r=?m,上端与下端高度差为九=6m,倾斜滑道高度差为

2兀

饱=2m,螺旋滑道、倾斜滑道和水平滑道均平滑相接，游客与各滑道间的动摩擦因数

处处相同，游客可视为质点。现测得游客某次滑行时停在水平滑道的位置与螺旋滑道

上端的水平距离为L=92m，则游客与各滑道间的动摩擦因数为（）

A.0.07B.0.08C.0.09D.0.10

7.如图所示为用同样的细导线做成的刚性闭合线框，圆线框I的直径与正方形线框n

的边长相等，它们均放置于磁感应强度随时间线性变化的同一匀强磁场中，磁场方向

与线框所在平面垂直，则（）

XXXXXXXXXXX

XXXXXXXXXX

I

A.线框I、n中产生的感应电流相等

B.线框I、II中产生的感应电动势相等

c.同一时刻，通过线框I、n的磁通量相等

D.同一时间内，线框I、II产生的焦耳热相等

二、多选题

8.光滑绝缘水平面上放置有距离为d的两个带电小球M、N,在此空间加一平行于

M、N连线的电场强度为E的匀强电场后，M、N恰好静止，如图所示。已知静电力常

量为上下列说法正确的是（）

■一■

噂一――：一

―Ld-

A.M、N可能为同种电荷

B.M,N电荷量的绝对值相等，且为此

k

C.交换“、N的位置，M、N仍能恰好静止

D.交换M、N的位置，M、N系统的电势能增加

9.算盘是中国古老的计算工具，承载着我国古代劳动人民的智慧结晶和悠远文明。算

盘一般由框、梁、档和算珠组成，中心带孔的相同算珠可在档上滑动，使用前算珠需

要归零。若一水平放置的算盘中分别有一颗上珠和一颗顶珠未在归零位置，上珠靠

梁，顶珠与框相隔4=lcm,上珠与顶珠相隔4=4cm,如图甲所示。现用手指将上

珠以一定初速度拨出，一段时间后，上珠与顶珠发生正碰（碰撞时间极短），整个过

程，上珠运动的VT图像如图乙所示。已知算珠与档之间的动摩擦因数处处相同，重

力加速度大小为g=10m/s2。下列说法正确的是（）

|v/（m*sH）

0.5k

算珠号零状态/顶珠框

框

顶珠0.3

梁珠

档

屋

mm珠0.1

嗔

机

0

甲乙

A.算珠与档之间的动摩擦因数为0.2B.上珠从拨出到停下所用时间为0.2s

C.上珠与顶珠发生的碰撞是弹性碰撞D.顶珠碰撞后恰好能运动至归零位置

10.如图、足够长的光滑平行金属导轨固定于水平绝缘平台上，相距为s的两个相同

金属棒必，〃均垂直置于金属导轨上，金属导轨左端接有电容器C,整个装置始终处

于竖直向下的匀强磁场中。开始时电容器C不带电，现使金属棒加以其初速度水平向

右运动，两棒与金属导轨始终保持良好接触，则稳定后（）

x

•X

x

x

A.电容器C的电荷量不为0B.两棒的速度相等且不为0

C.两棒所受安培力不为0D.两棒之间的距离仍为s

三、实验题

11.某同学利用如图所示的装置测量滑块与长木板间的动摩擦因数。将长木板水平固

定在桌面上，长木板左侧固定挡板上栓接一轻质弹簧，长木板上M、N两点正上方分

别安装有光电门1、光电门2,带有遮光片的滑块靠近轻质弹簧放置在长木板上。实验

开始前，测得遮光片的宽度为d,M、N间的距离为人

滑块遮光片光电门1光电门2

（1）实验时，向左推动滑块压缩轻质弹簧到适当的位置，松手后，滑块在弹簧弹力的

作用下向右运动，经过光电门1、光电门2时，与光电门相连的计时器依次记录下遮

光片通过两光电门的时间分别为八弓，则滑块通过光电门1的速度为_________,

通过光电门2的速度为0

（2）该同学通过改变弹簧的压缩程度进行多次实验，测得多组滑块通过两光电门的时

间"、芍的数据，并根据测得的数据在坐标纸上描点，拟合图线，得到的图像最合理

的是o

41

（3）根据上述得到的最合理图像、图像与横轴的截距绝对值为。，重力加速度为g,

则滑块与长木板间的动摩擦因数为o

12.某兴趣小组通过测量金属丝的电阻率来分析其材料的性质。给定的实验器材有：

螺旋测微器，多用电表，电源（电动势为3V、内阻约为0.5C）,电流表A（量程为

0-0.6A,内阻约为0.1Q）,电压表V（量程为0~3V,内阻约为3kC）、滑动变阻器R

mm（该值接近多次测量的平均值）。

（2）用多用电表粗略测量金属丝的电阻，当选择“X10”倍率的电阻挡测量时，发现

多用电表指针偏转过大，因此需选择倍率（填“Xlk”“X100”或“X

1”）的电阻挡，欧姆调零后再进行测量，多用电表的示数如图2所示，测量结果为

__________Qo

（3）根据上述粗测结果，该兴趣小组成员充分讨论后，决定用伏安法进六步精确测量

该金属丝的电阻值。他们利用所给器材，设计好实验电路（部分电路如图3所示），

正确连接好电路后进行实验测量，记录多组实验数据，并在坐标纸上建立直角坐标

系，描绘出［7—/图线如图4所示。已知实验时所用待测金属丝接入电路部分的长度为

90cmo

①请在图3中完成剩余电路的连接;

②根据以上数据估算出该金属丝的电阻率约为Q.m（保留两位有效数

字）。

（4）该兴趣小组查阅物理教材得知几种导体材料在室温20℃时的电阻率如下：

A.铜1.7xl（r8dmB.镒铜合金4.4x10-7。.mC.银铭合金LOxlO^dm

分析可知，该金属丝材料最有可能是上述中的（填选项序号）。

四、计算题

13.如图，两端开口、下端连通的导热汽缸，用两个绝热活塞封闭一定质量的理想气

体，初始时，左端活塞在位置右端活塞通过外力控制保持位置不变，左、右两端

活塞距离汽缸底部高度分别为〃、-h，系统处于平衡状态。已知左、右两端活塞质量

5

分别为4机、m,横面积分别为2S、S,环境温度始终保持不变，重力加速度为g、大

气压强恒为整。两活塞与汽缸壁间无摩擦，下端连通处的气体体积忽略不计。现向

S

左端活塞上缓慢加细沙，使其下降至与右端活塞等高的位置N。

（1）求所加细沙的质量。

（2）若用外力竖直向下缓慢推右端活塞，使左端活塞恰好回到位置求此过程外力

做的功。

14.如图所示，半径为火=9m的光滑四分之一圆弧轨道OPQ固定在水平地面上，其右

侧与倾角为。=37。的轨道平滑连接。若将滑块a置于轨道上的〃点，由静止释放后，

恰好能运动至圆弧轨道P点；若将滑块。、滑块6分别置于轨道上的〃点、N点,同

时释放a、b,当。恰好第一次运动至Q点时，5与。相遇并立即发生完全非弹性碰撞

（碰擦时间极短）。已知。、6均可视为质点，它们与轨道间的动摩擦因数分别为

〃1=0.6,〃2=。-5，6的质量是。的3倍，重力加速度为g=10m/s2，sin37°=0.6»

cos37°=0.8o求：

L

(DM.N两点阀的距离d。

(2)a、6刚落到地面时与P点的水平距离s。

15.如图，在％<0的区域存在方向沿y轴负方向的匀强电场，在％>0的区域存在方向

垂直于平面向里的匀强磁场。一个气核和一个僦核先后从大轴上尸、Q两点射

出，速度大小分别为为、vo速度方向与x轴正方向的夹角均为。=53。，一段时间

20'

后，气核和僦核同时沿平行x轴方向到达y轴上的〃点(图中未画出)，并立即发生

弹性碰撞(碰撞时间极短)。已知。点坐标为(-/0),不计粒子重力及粒子间的静电

(2)匀强电场的电场强度E与匀强磁场的磁感应强度3大小之比。

(3)笈核和僦核碰撞后再次到达y轴上时的坐标点相隔的距离。

参考答案

1.答案：D

解析：核裂变过程中有质量亏损，核反应前后的总质量减少，选项A错误；核反应前

后电荷数守恒、质量数守恒，选项B错误；核反应产生的新核质量数比铀核略小，其

比结合能均比铀核的大，选项C错误；铀核裂变过程释放能量，反应后核子的平均质

量小于反应前核子平均质量，选项D正确。

2.答案：C

解析：用双手快速且有节奏地摩擦鱼洗盆边双耳时，可产生两个频率相同的振源，振

波在水中传播，发生了波的干涉，选项A错误；鱼洗做受迫振动，当摩擦力引起的振

动频率和鱼洗壁振动的频率相等或十分接近时，鱼洗壁产生了共振，从而使鱼洗中的

水剧烈震荡，鱼洗中的水位越低，则与鱼洗壁接触部分越少，水的振动越不明显，则

越不容易喷出水柱，故选项BD错误，C正确。

3.答案：C

解析：“东方红一号”与“夸父一号”都是绕地球运行的卫星，“嫦娥一号”是绕月

球运行的卫星，“天问一号”是绕火星运行的卫星，它们的中心天体不完全相同，运

行参量中的轨道半径、向心加速度、速度无法比较，选项ABD错误；“东方红一

号”、“嫦娥一号”、“夸父一号”的发射速度均大于第一宇宙速度、小于第二宇宙

速度，“天问一号”的发射速度大于第二宇宙速度、小于第三宇宙速度，故选项C正

确。

4.答案：D

解析：空竹上升过程中做减速运动，根据牛顿第二定律有+/=又于=kv,v

减小，则。减小，选项A错误；空竹下降过程中做加速运动，根据牛顿第二定律有

mg-f'=ma',又于，=收，"增大，则"减小，即相等时间内速度变化量不相等，选

项B错误；由上述分析可知，空竹上升过程中的平均加速度5大于下降过程中的平均

加速度F，根据运动学公式得/上＜/下，选项C错误；空气阻力的冲量大小

/切4=必，可见空竹上升过程与下降过程中所受空气阻力的冲量大小相等,

选项D正确。

5.答案：C

解析：分析可知，当S发出的光线与SO成45。角时，即光路为圆的内接正方形时，所

用时间最短，根据几何关系得光线路程为工=4®，光在透明球内的传播速度为

v=-，时间/=联立可得”4遥区,选项C正确。

nvc

6.答案：B

解析：研究游客整个运动过程，根据动能定理有

mg（%+总）-"igJd"）。-6-=0,代入数据解得〃=0.08，选项B正确。

7.答案：A

解析：根据法拉第电磁感应定律，线框中产生的感应电动势E二等糕S而

则亮/线框中产生的感应电流又",即

品J24

Cd

则4=1,所以选项A正确、B错误；同一时刻，通过线框的磁通量

旦=2兀

4

34d4

@=BS，则/=:,选项C错误；同一时间内，线框产生的焦耳热°=尸及，则

9=；,选项D错误。

Qu4

8.答案：BD

解析：分析可知，M为负电荷、N为正电荷，选项A错误；研究〃、N的受力

qME=k%*，心后=左色噜，则如=心=空，选项B正确；交换〃、N的位

ddk

置，M、N均受力不平衡，不可能处于静止状态，选项C错误；交换M、N的位置，

静电力对M、N均做负功（-“&/）,则系统的电势能增加，选项D正确。

9.答案：AD

解析：研究上珠从拨出至与顶珠碰撞前的运动过程，根据运动学公式片-片=2〃g&得

〃=0.2.选项A正确；上珠从拨出到停下所用时间为♦=%=+二=o/5s,选项B错

误；由y-/■图像知，上珠碰撞前的速度匕=0.3m/s,碰撞后的速度岭=0.1m/s,根据

动量守恒定律有mv1=mv2+mv,得碰撞后顶珠的速度v=0.2m/s，因

故碰撞前、后机械能有损失，该碰撞不是弹性碰撞，选项C错

21222

2

误；碰撞后顶珠做匀减速直线运动，％二=0.01m=4，则碰撞后顶珠恰好能运动

2〃g

至归零位置，选项D正确。

10.答案：AB

解析：研究金属棒质、M的运动：而做加速度减小的加速运动，〃做加速度减小的

减速运动，最终两棒共速后一起匀速直线运动。根据动量守恒定律有〃%=(〃/+m)V,

得v=/o,两棒均切割磁感线产生感应电动势石=应1%，则电容器C的电荷量

Q=CE,不为0,选项AB正确；运动稳定后，回路中无感应电流，故两棒均不受安

培力，选项C错误；从开始至稳定过程，加运动的位移大于就运动的位移，故最终

两棒之间的距离大于s,选项D错误。

11.答案：(1)-；-(2)C(3)丝二

4t]2gb

解析：(1)滑块通过光电门时，平均速度近似为瞬时速度：

dd

匕一丁％工

(2)滑块从”至N做匀减速直线运动，根据运动学公式V-片=_2〃g-

即得4=±+冬等

彳d"

则可知得到的图像最合理的是C。

(3)根据表达式±=±+坐，结合图像可知纵截距等于心

彳t；d

则警=a

d2

故可得〃

2gb

12.答案：(1)0.500(2)xl；7.0

(3)如图；1.4x10-6

（4）C

解析：（1）测量的合金丝的直径为：0.5mm+O.Ox0.01mm=0.500mm。

（2）选用“X10”倍率的电阻挡测量，发现多用电表指针偏转过大，说明电阻较小，

因此需选择“XI”倍率的电阻挡，测量结果为7.0C。

（3）用比较法：0=7.0Q＜帆氏=，可知该金属丝的电阻为小电阻，应该采

用外接法测量误差小。因电压、电流均几乎从0开始调节，所以滑动变阻器应该采用

分压式接法，据此连接出完整电路图；根据［/—/图像可计算出金属丝电阻

R=—=6.250，由电阻定律R=「上得夕=竺/，代入数据计算得

sMsSP4L

px1.4xl（T匕加。

（4）根据上述计算结果，可知该金属丝材料最有可能是银铭合金，选C。

13.答案：（1）加（2）lmgh

解析：（1）研究左端活塞受力：

初始时4mg+Po-2S=Pi-2S

加细沙后（4zn+%）g+夕°・2S=p2-2S

研究理想气体：

初始时M=h-2S+-h-S

15

加细沙后K=1/z.2S+1/i・S

根据理想气体状态方程B"=心•匕

联立解得m0=m

（2）加细沙后，用外力缓慢推活塞过程，气体压强保持以不变，则气体体积匕不

变。

设左端活塞恰好回到位置〃时，右端活塞距离汽缸底部的高度为"。

研究右端活塞加g+pQ-S+F=p2-S

研究气体弘=-h-2S+-h-S=h-2S+h'-S

-55

此过程外力R做的功W=

联立解得卬=gmgh

14.答案：（1）10m（2）||（2+V14）m

解析：（1）仅释放。时，研究。，从“至P过程，根据动能定理有

n\g\sin8-1mlg%icos6-rriygR[cos6-cos（90°一8）]=0

同时释放。、》时，研究处从M至。过程，根据牛顿第二定律有

sin0-jLt^gcos0=

根据运动学公式有七——a/

研究b,从N至。过程，根据牛顿第二定律有m2gsin0-/Li2m2gcos0m2a2

根据运动学公式有

由位移关系有xx+d=x2

联立以上各式解得d=10m

（2）a、〜刚运动至。点时，速度分别为

匕=卬

%=a2t

a、〜碰撞，根据动量守怛定律得犯匕2y2=（叫+?）v

从。点至P点，根据动能定理有

一（叫+m2）g7?[cos<9-cos（90°-<9）]=^（mj+m2）Vp（叫+丐）

从尸点至地面。、6做斜抛运动。

上升至轨迹最高点过程％=匕sin（90。-9）

g

离地高度H+/?[l-cos（900-6＞）]

2g

从轨迹最高点至落地过程H=；gg

从