湖北省示范中学2024年高考物理三模试卷含解析

湖北省示范中学2024年高考物理三模试卷

注意事项

1.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回.

2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5亳米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.

3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.

4.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他

答案.作答非选择题，必须用05亳米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效.

5.如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗.

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、如图所示，8、M、N分别为竖直光滑圆轨道的右端点，最低点和左端点，3点和圆心等高，N点和圆心。的连线

与竖直方向的夹角为。=60。。现从8点的正上方某处A点由静止释放一个小球，经圆轨道飞出后以水平上的v通过

C点,己知圆轨道半径为K,y二厢,重力加速度为g,则一下结论正确的是

A.C、N的水平距离为AB.C、N的水平距离为2R

C.小球在M点对轨道的压力为6mgD.小球在M点对轨道的压力为4mg

2、下列说法正确的是

A.加速度为正值，物体一定做加速直线运动

B.百米比赛时，运动员的冲刺速度越大成绩越好

C.做直线运动的物体，加速度为零时，速度不一定为零，速度为零时，加速度一定为零

D.相对于某参考系静止的物体，对地速度不一定为零

3、北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星定位和导轨系统，预计2020年形成全球覆盖能力。如图所示是

北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，己知a、从。三颗卫星均做匀速圆周运动，轨道半径二二：二二〉二二，其中"

是地球同步卫星，不考虑空气阻力。则

B.a、b卫星的加速度一定相等

C.c在运动过程中不可能经过北京上空

D.b的周期等于地球自转周期

4、图示为两质点〜、Q做匀速圆周运动的向心加速度大小。随半径『变化的图线，其中表示质点P的图线是一条双

曲线，表示质点。的图线是过原点的一条直线。由图线可知，在半径r逐渐增大的过程中（）

A.质点P的线速度大小保持不变

B.质点。的线速度大小保持不变

C.质点P的角速度不断增大

D.质点。的角速度不断增大

5、氢原子的能级图如图所示。用氢原子从〃=4能级跃迁到〃=1能级辐射的光照射逸出功为6.34eV的金属伯，下列说

法正确的是（）

nEW

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

4=485

3---------------------1.51

2-------------------3.4

1-----------------------13.6

A.产生的光电子的最大初动能为6.41eV

B.产生的光电子的最大初动能为12.75eV

C.氢原子从〃=2能级向能级跃迁时辐射的光不能使金属粕发生光电效应

D.氢原子从〃二6能级向〃=2能级跃迁时辐射的光也能使金属柏发生光电效应

6、如图所示，一小物体沿光滑斜面做匀变速直线运动经过久c、b三点。已知C为以的中点，小物体经过以b两

点的速度大小分别为匕=21m/s和％=3m/s,则小物体从。点运动到c点的时间与从c点运动到8点的时间之比卜

%

可能为（）

b

11

A.—B.-C.5D.4

36

二、多项选择题，木题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得。分。

7、如图所示，单匝矩形闭合导线框全部处于水平方向的匀强磁场中，线框面积为S,电阻为R.线框绕与〃边

重合的竖直固定转轴以角速度①从中性面开始匀速转动，线框转过二时的感应电流为/,下列说法正确的是（）

XXX!XX

a-----

xxxxx

B

XXXXX

b'-----'c

XXX!XX

A.线框中感应电流的有效值为2/

?IR

B.线框转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为——

CD

c.从中性面开始转过二的过程中，通过导线横截面的电荷量为卫

2CD

I）.线框转一周的过程中，产生的热量为空丝

CD

8、如图所示为一列沿x轴正向传播的简谐横波在Q0时刻的波形图，经过0.2s,M点第一次到达波谷，则下列判断正

确的是

«/cm

A.质点P的振动频率/=2.5Hz

B.该波的传播速度v=lm/s

C.M点的起振方向沿），轴负方向

D.0~ls内质点Q运动的路程为0.2m

E.0-1S内质点M运动的路程为0.08m

12.(12分)用如图所示装置可验证机械能守恒定律，轻绳两端系着质量相等的物体A、B,物体B上放一金属片3

铁架台上固定一金属圆环，圆环处在物体B的正下方，金属片C与圆环间的高度差为h,将A、B、C组成的系统由

静止释放.当物体B穿过圆环时，金属片C被搁置在圆环上，两个固定在铁架台Pi、P2处的光电门，通过电子计时

器可测出物体B通过Pi、P2这段距离的时间.

不

(1)若测得Pl、P2之间的距离为d,物体B通过这段距离的时间为t,则物体B刚穿过圆环后的速度v=.

(2)若物体A、R的质量均用M表示，金属片C的质量用m表示，重力加速度为g,该实验中验证了等式

成立，即可验证机械能守恒定律.

⑶本实验中的测量仪器除刻度尺、光电门、电子计时器外，还需要.

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13.(10分)平面直角坐标系xOy中，第I象限存在垂直于平面向里的匀强磁场，第DI象限存在沿y轴负方向的匀强

电场，如图所示.一带负电的粒子从电场中的。点以速度w沿x轴正方向开始运动，Q点到y轴的距离为到x轴距离

的2倍.粒子从坐标原点。离开电场进入磁场，最终从x轴上的P点射出磁场，0点到y轴距离与。点到y轴距离相

等.不计粒子重力，问：

(1)粒子到达O点时速度的大小和方向；

⑵电场强度和磁感应强度的大小之比.

14.（16分）沿x轴正方向传播的简谐横波在九二0时的波形如图所示，此时，波传播到X2=2m处的质点5,而平衡位

置为x=0.5m处的质点A正好位于波谷位置，再经0.2s,质点4恰好第一次到达波峰。求：

⑴该波的波速；

⑵在Z2=0.9S时，平衡位置为x=5m处的质点C的位移。

15.（12分）图示为一光导纤维（可简化为一长玻璃丝）的示意图，玻璃丝长为L,折射率为〃，A〃代表端面.已知光

在真空中的传播速度为c.

（1）为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面，求光线在端面AB上的入射角应满足的条件;

⑵求光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长时间.

参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、C

【解析】

AB.小球从N到。的过程可看作逆过来的平抛，则

vvcosa=v

vNsina=gi

XCN=Vt

解得：

vN=2v=2y/gR

xCN=CR

故A、B项错误。

CD.小球从M到N的过程应用动能定理可得：

1,1,

一/ng(R-Rcosa)=—mvN-—

对小球在M点时受力分析，由牛顿第二定律可得：

解得：

FNM=6mg

根据牛顿第三定律可得：小球在M点对轨道的压力为故C项正确，D项错误。

故选C。

2、D

【解析】

A.加速度为正向，速度不一定是正向，不一定做加速直线运动，故A错误；

B.百米比赛时，运动员的冲刺速度大成绩不一定好，但平均速度越大，成绩一定越好，选项B错误；

C.做直线运动的物体，加速度为零时，速度不•一定为零，速度为零时，加速度也不一一定A为零，选项C错误

D.相对于参考系静止的物体，其相对地面的速度不一•定为零，选项D正确。

3、D

【解析】因a、c的质量关系不确定，则无法比较两卫星的向心力的大小，选项A错误；a、b卫星的半径相同，则加

速度的大小一定相同，选项B错误；c是一般的人造卫星，可能会经过北京的上空，选项C错误；a、b的半径相同，

则周期相同，因a是地球的同步卫星，则两卫星的周期都等于地球自转的周期，选项D正确；故选D.

4、A

【解析】

A.由向心加速度c，=L可知若。与一成反比，即图线是双曲线，则线速度大小保持不变，选项A正确；

r

C.由角速度。=上，线速度不变，则户的角速度与半径成反比，选项C错误；

r

BD.根据々=勿2"，若。与，•成正比，即图线是过原点的直线，则角速度保持不变，即质点。的角速度保持不变，而

线速度£=。乙可见。的线速度与半径成正比，选项BD错误。

故选A。

5、A

【解析】

AB.从〃=4能级跃迁到〃=1能级辐射的光子能量为

13.6-0.85=12.75eV

产生的光电子的最大初动能为

Ek=hv-WQ=12.75-6.34=6.4leV

故A正确B错误；

C.氢原子从〃=2能级向〃=1能级跃迁时辐射的光子能量为10.2eV,能使金属伯发生光电效应，故C错误；

D.氢原子从〃=6能级向〃=2能级跃迁时辐射的光子能量小于逸出功，故不能发生光电效应，故D错误。

故选A。

6、A

【解析】

中点位移的瞬时速度大小

月'=15m/s

若小物体反向之前经过c、b两点,则有

如一咤一匕.以一匕一J

Lbaa2;

若小物体反向之前经过。点、反向之后经过匕点，则有

鼠二匕一匕：一匕一匕二1.

1曲a。

综合上述可知，选项A正确，BCD错误；

故选A。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、BC

【解析】

试题分析：根据法拉第电磁感应定律可得产生的电动势8=3$/皿戊，电流，=£=—沏线框转过一时的

RR6

感应电流为；=巫」，电流的有效值「=gS”,故A错误；线框转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为BS,

歌Q1R

又1=迎上，解得BS=0g,所以B正确；从中性面开始转过［的过程中，通过导线横截面的电荷量为

也qs2

：^=—=—,故c正确；转一周产生的热量。代入解得：。=八y故D错误.

费心1R-<i)0

考点：本题考查交流电

8、ACD

【解析】

BC.1=0时刻波传播到Q点，Q点起振方向沿y轴负方向，在波传播过程中各点的起振方向都相同，则M点的起振

方向也沿J轴负方向；经过U0.2s,M点第一次到达波谷，可知波的传播速度

△K0.02

v=m/s=O.lm/s

20.2

故B错误，C正确;

A.由图象可知，波长2=0.04m,则波的周期，亦即P质点振动的周期

4_。04

T=7__67s=0.4s

频率为周期的倒数，即2.5Hz,故A正确;

D.0〜1s内质点Q振动了2.5个周期，运动的路程

1

s=----x8cm=20cm

0.4

故D正确；

E.波传播到M点的时间

0.01

t\=------s=0.1s

0.1

则。〜Is内质点M振动了2.25个周期，运动的路程

-t1-01

―--4A=------x8cm=18cm=0.18m

T0.4

故E错误。

故选ACD。

9、BC

【解析】

A.力棒所受的最大静摩擦力

力=/=〃mgcos30=哥xO.lxlOx*N=0.15N

而

G)=mgsin30=0.1xl0x^N=0.5N

则b棒刚要开始运动时，所受的安培力方向向下，大小为

%=加源+力一<=0.25N

此时。棒受到向上的安培力大小仍为广安=0.25N,则〃棒的加速度大小为

G「f-F安0.5-0.15-0.251,、

a=------------=-------------=lm/s-

m().1

选项A错误；

B.，棒刚要开始运动时，对。棒

F后BIL

”且

2R

E=BLv

联立解得

v=5m/s

选项B正确；

CD.足够长时间后，两棒的速度差恒定，设为此时两棒受的安培力均为

ZB2L2AV

F=---------

2R

此时对。棒

《二―

m

力棒

G}+F-f-mcg

m+fn

其中

aa

a=b

解得

a=­m/s

“13

A81.

Av=­m/s

13

此时导体棒。的速度不是恒定值，不等于7.0m/s,选项C正确，D错误；

故选BC.

10>ABC

【解析】

若P弹簧对小球向上的弹力等于小球的重力，此时。弹簧无弹力，小球受2个力平衡。若尸弹簧弹力为零，小球受重

力、支持力、弹簧。的拉力处于平衡，小球受3个力。若「弹簧弹力不为零，小球受重力、弹簧，的拉力、支持力、

弹簧。的拉力，小球受4个力平衡。由于斜面光滑，小球不受摩擦力，知小球不可能受5个力。故ABC正确，D错

误。

故选ABCo

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11>30.018.03C绳张力的方向

【解析】

[1]根据题意，由于AO8G所以刚开始分开的时候，AC绳拉力为零，AC绳拉力等于钩码的重力，可知G=30.0N；

⑵由题绐图象分析可以知道图线H为绳AC拉力的图象，则当A3间距离为1.00m时，由图线可以知道此时AC绳的

张力大小片=18N；

⑶实验中记录A、3、C点位置的目的是记录AC、3c绳张力的方向，从而便于画出平行四边形。

12、d/tmgh=g（2M邑）天平

【解析】

（1）由于A、B两物体的质量相等，当物体B通过圆环，金属片C被搁置在圆环上后，A、B系统做匀速直线运动，故

物体B刚穿过圆环后的速度v=-.

t

⑵A、B、C系统由初态至金属片C被搁置在贺环上的教程中，系统减少的重力势能为系统增加的动能

2I.若〃2的=3（2"+〃。仁），则可验证机械能守恒定律.

AEA=+m）v=1（2AY+m）

⑶从表达式可得：本实验中的测量仪器除刻度尺、光电门、电子计时器外，还需要天壬来测量物体及金属片的质量.

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13、（1）四%，与x轴正方向成45“角斜向上（2）/

【解析】

（1）粒子运动轨迹如图：

粒子在电场中由。到。做类平抛运动，设0点速度，与x方向夹角为。，。点到x轴的距离为L,到），轴的距离为

2L,粒子的加速度为。，运动时间为。根据平抛运动的规律有：

x方向：2L=vQt

y方向：L=^