湖北省腾云联盟高三上学期10月联考（一模）物理试题

湖北省“腾•云”联盟20242025学年度上学期10月联考高三物理试卷考试时间：2024年10月9日上午10：3011：45试卷满100分注意事项：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粘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。一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题所给的四个选项中，第17题只有一项符合题目要求，第810题有多项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1.科学家采用放射性材料制造核电池为火星车供电。中的Pu元素是，其发生的核反应为，是（）A.电子 B.质子 C.中子 D.α粒子【答案】D【解析】【详解】根据反应过程满足质量数和电荷数守恒可知，X的质量数位4，电荷数为2，则X是α粒子。故选D。2.“判天地之美，析万物之理”，领略建立物理规律的思想方法往往比掌握知识本身更加重要。下面四幅课本插图中包含的物理思想方法相同的是（）A.甲和乙 B.甲和丁 C.乙和丙 D.丙和丁【答案】B【解析】【详解】甲图中和丁图中包含的物理思想方法均是微元法；乙图中包含的物理思想方法是放大法；丙图中包含的物理思想方法是等效替代法。故选B。3.“风雨过后方能见到彩虹”，彩虹形成的简化示意图如图所示。设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b是从水滴射出的两种单色光，则下列说法正确的是（）A.a光的频率小于b光的频率B.在水滴中，a光的波长小于b光的波长C.在水滴中，a光的折射率小于b光的折射率D.在水滴中，a光的传播速度大于b光的传播速度【答案】B【解析】【详解】CD．根据光路图可知，太阳光从空气射入水滴时，a光的偏转程度大于b光的偏转程度，则水滴对a光的折射率大于b光的折射率；根据可知在水滴中，a光的传播速度小于b光的传播速度，故CD错误；AB．由于水滴对a光的折射率大于b光的折射率，则a光的频率大于b光的频率，根据由于在水滴中，a光的传播速度小于b光的传播速度，则在水滴中，a光的波长小于b光的波长，故A错误，B正确。故选B4.图甲为一列简谐波在某时刻的波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图像。则由图可知，下列说法正确的是（）A.此时刻Q点向下振动B.该简谐波沿x轴的负方向传播C.该简谐波的传播速度为20m/sD.从该时刻起，经过0.1s质点P沿x轴传播的路程为0.4m【答案】C【解析】【详解】AB．由乙图可知，此时质点P向下振动，根据波传播的特点，沿波的方向上，“上波下、下波上”的规律可得，波沿x正方向传播，质点Q向上振动，AB错误；C．由甲图可知，该波的波长由乙图可知，其周期为故波速为C正确；D．经过0.1s，质点P只会在平衡位置上下振动，并不会随波迁移，其经过的路程为振幅的2倍，即D错误。故选C。5.可逆斯特林热机的工作循环如图所示。一定质量的理想气体经ABCDA完成循环过程，AB和CD均为等温过程，BC和DA均为等容过程。关于斯特林循环，下列说法正确的是（）A.B.AB过程气体放出热量C.BC过程所有气体分子的动能都减小D.ABCDA过程气体不对外做功【答案】A【解析】【详解】AC．从B到C过程，气体体积不变，压强变小，根据可知气体温度降低，则有；则气体分子的平均动能减小，但不是所有气体分子的动能都减小，故A正确，C错误；B．从A到B过程，气体温度不变，体积变大，则外界对气体做负功，由于气体内能不变，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸热，故B错误；D．根据图像与横轴围成的面积表示做功大小，由题图可知，ABCDA过程气体对外做功，故D错误。故选A。6.舰载机返回航母甲板时有多种减速方式，如图所示，为一种电磁减速方式的简要模型。固定在水平面上足够长的平行光滑导轨，左端接有定值电阻，整个装置处在匀强磁场中。现有一舰载机可等效为垂直于导轨的导体棒ab，以一定初速度水平向右运动，导体棒和导轨的电阻不计。则导体棒运动过程中，其速度v、加速度a随运动时间t的关系图像可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【详解】AB．导体棒切割磁感线，回路中出现感应电流，导体棒ab受到向左的安培力，向右减速运动，由可知，由于导体棒速度减小，则加速度减小，所以导体棒做的是加速度越来越小的减速运动直至停止运动。故A错误；B正确；CD．导体棒的最大加速度为导体棒做加速度减小的减速运动，可知at图像的形状与vt图像类似，为凹函数。故CD错误。故选B。7.北京时间2024年9月20日17时43分，我国在西昌卫星发射中心使用快舟一号甲运载火箭，成功将天启星座29～32星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。已知卫星的运行速度的三次方与其周期的倒数的的关系图像如图所示。已知地球半径为R，引力常量为G，卫星绕地球的运动可看做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A.地球的质量为 B.地球密度为C.地球表面的重力加速度为 D.绕地球表面运行的卫星的线速度大小为【答案】C【解析】【详解】A．由万有引力提供向心力化简可得根据可得联立可得由图像可知地球的质量为故A错误；B．地球体积所以地球密度为故B错误；C．在地球表面有可得地球表面的重力加速度为故C正确；D．由万有引力提供向心力可得绕地球表面运行的卫星的线速度大小故D错误。故选C。8.如图甲所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中匀速转动可以产生交变电流，其电动势e随时间t变化的图像如图乙所示，线圈电阻，电阻，则下列说法正确的是（）A.图示位置产生的感应电动势最大 B.时，电流表的示数为0C.电阻R两端电压为7.5V D.矩形线圈的转速为【答案】CD【解析】【详解】A．图示位置，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量变化率为0，则产生的感应电动势为0，故A错误；B．电流表的示数为电流有效值，所以时，电流表的示数不为0，故B错误；C．由图乙可知，电动势有效值为则电阻R两端电压为故C正确；D．由图乙可知，周期为则矩形线圈的转速为故D正确。故选CD。9.在篮球比赛中，投篮的投出角度太大和太小，都会影响投篮的命中率。在某次投篮表演中，运动员在空中一个漂亮的投篮，篮球以与水平面成的倾角准确落入篮筐，这次跳起投篮时，投球点和篮筐正好在同一水平面上，且到篮筐距离为9.6m，不考虑空气阻力，重力加速度的大小，，，则下列说法正确的是（）A.篮球在空中运动的时间为1.6s B.篮球出手的速度大小为10m/sC.篮球投出后运动到最高点时的速度为0 D.篮球投出后的最高点相对投球点的竖直高度为3m【答案】AB【解析】【详解】AB．设篮球出手的速度大小为，篮球在空中运动的时间为，篮球在空中做斜抛运动，根据对称性可知，水平方向有竖直方向有联立解得，故AB正确；C．篮球运动到最高点的水平速度不为零，故最高点的速度不为零，故C错误；D．篮球投出后的最高点相对投球点的竖直高度为故D错误。故选AB。10.如图所示，在绝缘挡板的上方有一无限大的匀强电场和匀强磁场复合区域，匀强磁场垂直纸面向外且磁感应强度，匀强电场方向竖直向上。在P处弹射装置能够弹射质量为0.01kg，电荷量大小为的小球，小球的速度方向竖直向上，大小为。小球经过磁场偏转后与挡板发生碰撞，每一次碰撞前后小球电荷量不变且碰撞后小球速度变为碰撞前的一半，形成的部分轨迹为一系列相连的半圆。重力加速度的大小，下列说法正确的是（）A.小球带正电B.电场强度的大小为C.小球相邻两次与挡板碰撞的时间间隔不变，均为D.小球最终位置与P点的距离为2m【答案】AD【解析】【详解】AB．小球的运动轨迹是圆弧，故带电小球在复合场内做圆周运动，电场力与重力平衡，有小球受到的电场力竖直向上，故小球带正电，且电场强度的大小为故A正确，B错误；C．带电小球在磁场中运动的周期为小球每相邻两次与挡板碰撞的时间间隔等于带电小球在磁场中运动周期的一半，故小球每相邻两次与挡板碰撞的时间间隔不变，为故C错误；D．根据洛伦兹力提供向心力可得带电小球在磁场中运动的半径为每次碰撞后速度变为原来的一半，半径也变为原来的一半，则有小球最终停止的位置与P点的距离为故D正确。故选AD。二、非选择题：本题共5小题，共60分。11.某同学用如图甲所示的滴水法测量一小车在斜面上运动时的加速度。调节滴水计时器，使其每0.1s滴一滴水；放开小车后，得到如图乙所示的水痕，用刻度尺量出相邻点之间的距离。（1）由数据可得水痕A对应时刻小车的速度___________（结果保留两位有效数字）；（2）小车运动的加速度___________（结果保留两位有效数字）；（3）若滴水时间间隔略大于0.1s而未被发觉，则测得的小车的加速度值___________真实值（填“大于”或“等于”或“小于”）。【答案】（1）0.48（2）2.4（3）大于【解析】【小问1详解】根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程平均速度，则水痕A对应时刻小车的速度为【小问2详解】根据逐差法可得，小车运动的加速度为【小问3详解】若滴水时间间隔略大于0.1s而未被发觉，则代入计算的时间间隔偏小，测得的小车的加速度值大于真实值。12.某新型智能恒流源，能稳定输出大小为电流。某实验小组利用此恒流源测量一定值电阻的阻值。他们又找来了一块电流表A（阻值未知且很小）、滑动变阻器R、电阻箱、导线若干，并连接如图甲所示电路图。（1）当该同学将电阻箱的阻值调小时，电流表的读数将___________（填“增大”“减小”或“不变”）；（2）该同学通过改变电阻箱的阻值，同时记录电流表A的示数为I，得到多组数据，他采用图像法处理数据，为使图像为一条直线，应描绘的是___________图像；A. B. C. D.（3）该同学描绘的图像如图乙所示，则电阻的阻值为___________（用a，b，c表示）；（4）若考虑电流表内阻的影响，则该同学测得的电阻的阻值与实际值相比___________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。【答案】（1）减小（2）B（3）（4）偏大【解析】【小问1详解】由于干路电流恒定，当电阻箱的阻值调小时，该支路电流增大，故电流表的示数减小；【小问2详解】根据欧姆定律及并联电路的特点可知整理可得故应描绘的图像，B正确。故选B。【小问3详解】根据上述分析可得解得【小问4详解】若考虑电流表内阻的影响，则该同学测得值为与电流表的内阻之和，大于的实际值。13.如图所示，光滑水平面与光滑曲面平滑连接，水平面上有两个半径相同的小球A和B，小球B的质量是小球A的质量的三倍。现让A球以速度向右运动与静止的B球发生弹性正碰，碰后小球B沿曲面上升到最大高度后又沿曲面返回到水平面，重力加速度的大小为g，求（1）碰后小球A、B的速度大小；（2）小球B沿曲面上升的最大高度。【答案】（1），（2）【解析】【小问1详解】设小球A的质量为，小球B的质量为，则小球A碰后的速度为，小球A碰后的速度为，A、B发生弹性正碰解得负号表示碰后A球向左运动【小问2详解】设B球在曲面上上升的最大高度为h，由机械能守恒定律可得联立解得14.如图甲所示，竖直轻弹簧固定在水平地面上。质量为m的铁球由弹簧的正上方h高处A点自由下落，在B点与弹簧接触后开始压缩弹簧，铁球下落到的最低点为C点。以A点为坐标原点，沿竖直向下建立x轴，铁球从A到C过程中的加速度a—位移x图像如图乙所示，图像与x轴的交点坐标为。已知，不计空气阻力，重力加速度的大小为g，求（1）轻弹簧的劲度系数；（2）铁球下落过程中的最大速度；（3）铁球下落过程中最大加速度。【答案】（1）（2），方向竖直向下（3），方向竖直向上【解析】【小问1详解】处为平衡位置，则有解得【小问2详解】在平衡位置处速度最大，设为；从A到平衡位置处，根据动能定理可得解得方向竖直向下。【小问3详解】铁球在C点时的加速度最大，设为，此时铁球的坐标为；则从A到C处，根据动能定理可得解得在C处，根据牛顿第二定律可得解得方向竖直向上。15.如图甲所示，质量为的物块A和质量为的物块B用跨过光滑小定滑轮的足够长的轻质细线相连接，细线不可伸长，A放在倾角为的无限长粗糙斜面上，A与斜面间的动摩擦因数，B放在水平面上，B与水平面间的动摩擦因数，质量为的小物块C放在物块B上，小物块C与物块B间的动摩擦因数。时，在B上施加一个水平向左的外力，力随时间做周期性变化，如图乙所示。物块A、B运动过程中不会和滑轮相撞，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知重力加速度的大小，求（1）0.5s末物块B的加速度大小；（2）1.5s末物块A的速度大小；（3）0～22s内物块A的位移大小。【答案】（1）0（2）（3）【解析】【小问1详解】假设B与C相对静止：设此时B与C的加速度大小为对B与C对A联立解得故假设成立，0~0.9s内A、B、C均静止，即末物块B的加速度大小为0【小问2详解】0.9s