精品解析：湖北省世达实用外国语学校2023-2024学年高三下学期4月月考物理试卷

湖北省世达实用外国语学校2024学年上学期高三四月份考试 物理试题 本试卷共 4 页 ，共 15 小题 ，满分 100 分 。 考试用时 75 分钟 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：本大题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~5 题只有一项是符合题目要求的，第6~8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分， 选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 某电场区域的电场线分布如图，在电场中有A、B、C、D四个点，下面说法正确的是（　　） A. B. C. D. 2. 如图所示，用表示两分子间的作用力，用表示分子间的分子势能，在两个分子之间的距离为变由的过程中，以下判断正确的是（ ） A. 不断增大，不断减小 B. 先增大后减小，不断减小 C. 不断增大，先增大后减小 D. 、都先增大后减小 3. 下列说法正确的是（　　） A. 放射性元素的半衰期随温度的升高而变短 B. 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应 C. 汤姆孙研究阴极射线，提出原子具有核式结构 D. 天然放射现象中放射出的射线都能在磁场中发生偏转 4. 某同学利用无人机携带的速度记录仪记录它的运动情况，若某次试验时无人机从地面竖直向上起飞至返回地面的20s内的v-t图像如图所示，则本次试验中（　　） A. 画v-t图像时取向上为正方向 B. 上升的最大速度为3m/s C. 全过程中最大加速度是0.75m/s2 D. 上升到最大高度用了8s钟时间 5. 1966年，33岁的华裔科学家高锟提出：光通过直径几微米的玻璃纤维就可以传输大量信息。根据这一理论制造的光导纤维已经普遍应用到通讯领域。目前光纤信号传输主要采用以下三种波长的激光、、，均大于红光波长（）。下列说法中正确的是（ ） A. 三种激光中，波长的激光光子能量最大 B. 光纤内芯和外套都是玻璃材质，且外套折射率比内芯大 C. 若用红光照射某光电管能产生光电效应，这三种激光也一定可以 D. 若换用可见光传输信号，其在光纤中的传播速度比这三种激光都小 6. 一小球从地面竖直上抛，到最高点后又落回地面，小球运动过程中所受空气阻力大小恒定。取竖直向上为正方向，下列关于小球运动的速度、加速度、动能、机械能随时间或路程变化的图象中，大致正确的是（　　） A. B. C D. 7. 如图所示，三根长度均为l的轻绳分别连接于C、D两点，A、B两端被悬挂在水平天花板上，相距2l．现在C点上悬挂一个质量为m的重物，为使CD绳保持水平，在D点上可施加力的最小值为( ) A. mg B. C. D. 8. 某同学设计了一个测定列车加速度的仪器，如图所示，AB是一段圆弧形的电阻，O点为圆心，圆弧半径为r。O点下用一电阻不计的金属线悬挂着一个金属球，球的下部与AB接触良好且无摩擦。A、B之间接有内阻不计、电动势为9V的电池，电路中接有理想电流表A，O、B间接有一个理想电压表V。整个装置在一竖直平面内，且装置所在平面与列车前进的方向平行。下列说法中正确的有（　　） A. 从图中看到列车一定是向右加速运动 B. 当列车的加速度增大时，电流表A的读数增大，电压表V的读数也增大 C. 若电压表显示3V，则列车的加速度为 D. 如果根据电压表示数与列车加速度的一一对应关系将电压表改制成一个加速度表，则加速度表的刻度是均匀的 9. 如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图象；直线B为电源b的路端电压与电流的关系图象；直线C为一个电阻R的两端电压与电流的关系图象．如果将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么有(　　) A. R接到a电源上，电源的效率较高 B. R接到b电源上，电源的输出功率较小 C. R接到a电源上，电源输出功率较大，但电源效率较低 D. R接到b电源上，电阻的发热功率和电源的效率都较高 10. 竖直平面内有一匀强电场，电场方向与x轴负方向成37°角，x轴上各点的电势随坐标x的变化规律如图所示。现有一带负电小球以初速度0.5m/s从的P处沿直线运动到达的Q处，已知小球的质量为3×10-4kg，取g=10m/s2，则（　　） A. 匀强电场的场强大小为400V/m B. 带电小球的电荷量大小为1×10-5C C. 带电小球从P点运动到Q点的过程中需要时间约为0.039s D. 带电小球运动到Q点时动能可能为0 二、非选择题：本题共5小题，共52分。 11. 某同学用图甲所示的装置验证机械能守恒定律。 （1）该同学用螺旋测微器测量金属球的直径D，如图乙所示，则D=_______mm； （2）该同学用一根不可伸长的轻质细线拴住该金属球，细线的另一端固定在悬点O，在最低点前后放置一组光电门，测得摆线长为L（L不满足远大于D）。将金属球从最低点拉开θ角，由静止释放金属球，金属球在竖直面（纸面）内摆动，记下金属球第一次通过光电门的时间t，则金属球通过光电门的速度大小为_____；已知重力加速度为g，则验证金属球机械能守恒的表达式为_______。（用字母L、D、、t、g表示） 12. 疫情期间“停课不停学”，小明同学在家用如图（a）所示的实验装置测量一轻质弹簧劲度系数k。已知图中所给小球的质量为m，水平轨道可视为光滑，B处装有光电门，可测量小球经过光电门的时间。下面是小明进行的一次实验： （1）用游标卡尺测量小球的直径d如图（b）所示，记录小球的直径d=___________cm； （2）将弹簧左端固定在挡板上；让小球与弹簧接触并压缩弹簧，记录压缩量x； （3）由静止释放小球，测得小球通过光电门的时间t，则小球离开弹簧的速度v=___________；若已知弹簧弹性势能，k为劲度系数，x为形变量。则根据实验步骤中测得的物理量，可得k=___________。（用题中的m、d、x、t表示） 13. 我国已经完成了舰载机阻拦着舰(见图)试验!与岸基飞机着陆时可减速平飞不同，舰载机着舰时，一旦飞机尾钩未能挂住阻拦索，则必须快速拉升逃逸.假设航母静止，“歼﹣15”着舰速度为30m/s，钩住阻拦索后能匀减速滑行x=45m停下，若没有钩住阻拦索，必须加速到50m/s才能安全飞离航母，航母甲板上用于战机加速的长度仅有L=200m． （1）求“歼﹣15”在钩住阻拦索后减速过程中的加速度大小？ （2）求“ 歼﹣15”在钩住阻拦索后的减速过程中的滑行时间？ （3）若没有钩住阻拦索，战机要安全飞离航母，则“歼﹣15”在甲板上做匀加速运动的加速度至少多大？ 14. 下端带有阀门的气缸内封闭有一定质量的理想气体，开始时缸内气体的压强等于大气压强，温度为。 （1）关闭气缸底部的阀门，使缸内气体温度升高至，试计算此时缸内气体的压强； （2）保持缸内气体温度始终为，打开气缸底部的阀门，缓慢放出部分气体，使缸内气体的压强再次等于大气压强，试计算缸内剩余气体的质量与原来气体总质量的比值。 15. 两光滑金属导轨平行放置，右侧导轨水平，左侧导轨与水平面夹角为37°，导轨间距m，匀强磁场均垂直导轨平面向上，磁感应强度大小均为T，导轨最右端连接电阻，一质量kg、电阻的导体棒垂直导轨放置，从某一位置处无初速释放。已知棒与导轨接触良好，其余电阻不计，导体棒到达HF前已匀速运动，棒由斜轨道进入水平轨道时的速度大小不变，水平导轨足够长，，重力加速度。求： （1）导体棒沿斜导轨下滑的最大速度； （2）导体棒在水平导轨上滑动的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 湖北省世达实用外国语学校2024学年上学期高三四月份考试 物理试题 本试卷共 4 页 ，共 15 小题 ，满分 100 分 。 考试用时 75 分钟 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：本大题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~5 题只有一项是符合题目要求的，第6~8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分， 选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 某电场区域的电场线分布如图，在电场中有A、B、C、D四个点，下面说法正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据电场线的疏密程度可得 ， 故A错误，B正确； CD．沿电场线方向电视逐渐降低，所以 ， 故CD错误。 故选B。 2. 如图所示，用表示两分子间的作用力，用表示分子间的分子势能，在两个分子之间的距离为变由的过程中，以下判断正确的是（ ） A. 不断增大，不断减小 B. 先增大后减小，不断减小 C. 不断增大，先增大后减小 D. 、都是先增大后减小 【答案】B 【解析】 【详解】由图中分子力与距离的关系图像可知，两个分子之间的距离从变为的过程中，表现为引力，且分子力先增大后减小，由图中分子势能与距离的关系图像可知，两个分子之间的距离从变为的过程中，不断减小。 故选B。 3. 下列说法正确的是（　　） A. 放射性元素的半衰期随温度的升高而变短 B. 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应 C. 汤姆孙研究阴极射线，提出原子具有核式结构 D. 天然放射现象中放射出的射线都能在磁场中发生偏转 【答案】B 【解析】 【详解】A．放射性元素的半衰期不随温度的变化而变化，故A错误 B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应，故B正确； C．卢瑟福利用粒子散射实验，提出原子具有核式结构，故C错误； D．天然放射现象中放射出的射线不带电，不能在磁场中偏转，故D错误。 故选B。 4. 某同学利用无人机携带的速度记录仪记录它的运动情况，若某次试验时无人机从地面竖直向上起飞至返回地面的20s内的v-t图像如图所示，则本次试验中（　　） A. 画v-t图像时取向上为正方向 B. 上升的最大速度为3m/s C. 全过程中最大加速度是0.75m/s2 D. 上升到最大高度用了8s钟时间 【答案】D 【解析】 【详解】A．无人机从地面竖直向上起飞至返回地面，由题图可知，画v-t图像时取向上为负方向，A错误； B．因为取向上为负方向，所以上升最大速度为－2m/s，B错误； C．v-t图像的斜率表示加速度，最大加速度是 负号表示加速度方向向上。C错误； D．由题图可知在0～8s是上升阶段，所以上升到最大高度用了8s钟时间，D正确。 故选D。 5. 1966年，33岁的华裔科学家高锟提出：光通过直径几微米的玻璃纤维就可以传输大量信息。根据这一理论制造的光导纤维已经普遍应用到通讯领域。目前光纤信号传输主要采用以下三种波长的激光、、，均大于红光波长（）。下列说法中正确的是（ ） A. 三种激光中，波长的激光光子能量最大 B. 光纤内芯和外套都是玻璃材质，且外套折射率比内芯大 C. 若用红光照射某光电管能产生光电效应，这三种激光也一定可以 D. 若换用可见光传输信号，其在光纤中的传播速度比这三种激光都小 【答案】D 【解析】 【详解】A．由c = λv可知，波长为1550nm的激光的频率最小，再根据ε = hv，可知波长为1550nm的激光光子能量最小，A错误； B．光发生全反射的条件是光从光密介质进入光疏介质，且入射角大于或等于临界角，所以内芯的折射率大于外套的折射率，光传播时在内芯和外套的界面上发生全反射，B错误； C．激光的波长大于红光的波长，则激光的频率小于红光的频率，若用红光照射某光电管能产生光电效应现象，光纤中的激光不一定可以，C错误； D．激光的波长大于可见光的波长，则激光的折射率小于可见光的折射率，根据 可知，若换用可见光传输信号，其在光纤中的传播速度比现有的三种激光都慢，D正确。 故选D。 6. 一小球从地面竖直上抛，到最高点后又落回地面，小球运动过程中所受空气阻力大小恒定。取竖直向上为正方向，下列关于小球运动的速度、加速度、动能、机械能随时间或路程变化的图象中，大致正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球在上升过程中所受重力和阻力恒定，所以小球的加速度恒定，小球速度应为均匀变化，A错误； B．小球上升过程中受向下的重力以及向下的阻力作用，加速度向下，为负值，并且大小保持不变，B错误； C．根据动能定理可知，因重力及阻力恒定，所以动能的变化应与位移为一次函数关系，即应为直线，C错误； D．因阻力做负功，且阻力恒定，故阻力的功与位移成正比，而阻力做功等于机械能的改变量，所以对应的图象为斜向下的直线，D正确； 故选D。 【点睛】本题考查了图象问题、涉及加速度、位移、动能和机械能，涉及到矢量性，考查知识点全面，运动学图象是解决运动学最简单的方法，用好图象可起到事半功倍的效果，在学习中应注意图象的掌握。 7. 如图所示，三根长度均为l的轻绳分别连接于C、D两点，A、B两端被悬挂在水平天花板上，相距2l．现在C点上悬挂一个质量为m的重物，为使CD绳保持水平，在D点上可施加力的最小值为( ) A. mg B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】分析：由几何关系可知CD段水平时各绳间的夹角；对结点C分析，由共点力的平衡可求得CD绳水平时绳的拉力；再对结点D分析，由共点力平衡和力的合成可得出最小值． 解答：解：由图可知，要想CD水平，各绳均应绷紧，则AC与水平方向的夹角为60°； 结点C受力平衡，则受力分析如图所示，则CD绳的拉力T=mgtan30°=mg； D点受绳子拉力大小等于T，方向向左；要使CD水平，D点两绳的拉力与外界的力的合力为零，则绳子对D点的拉力可分解为沿BD绳的F1，及另一分力F2，由几何关系可知，当力F2与BD垂直时，F2最小，而F2的大小即为拉力的大小；故最小力F=Tsin60°=mg； 故选C． 点评：在共点力的平衡中要注意几何关系的应用，特别是求最小力时一定要通过几何图形进行分析． 8. 某同学设计了一个测定列车加速度的仪器，如图所示，AB是一段圆弧形的电阻，O点为圆心，圆弧半径为r。O点下用一电阻不计的金属线悬挂着一个金属球，球的下部与AB接触良好且无摩擦。A、B之间接有内阻不计、电动势为9V的电池，电路中接有理想电流表A，O、B间接有一个理想电压表V。整个装置在一竖直平面内，且装置所在平面与列车前进的方向平行。下列说法中正确的有（　　） A. 从图中看到列车一定向右加速运动 B. 当列车的加速度增大时，电流表A的读数增大，电压表V的读数也增大 C. 若电压表显示3V，则列车的加速度为 D. 如果根据电压表示数与列车加速度的一一对应关系将电压表改制成一个加速度表，则加速度表的刻度是均匀的 【答案】C 【解析】 【分析】通过小球合力方向确定列车的加速度方向，当加速度增大时，判断出θ角的变化，从而得知BC段电阻的变化，根据闭合电路欧姆定律判断电流和电压的变化。 【详解】A．小球所受的合力水平向右，则知列车向右做加速运动或向左做减速运动；故A错误。 B．小球的加速度为 a=gtanθ 当加速度增大，θ增大，BC段电阻增大，因为总电阻不变，所以电流不变，电流表A的读数不变，BC段电压增大，电压表读数增大；故B错误。 C．电压表为3V时，知BC段的电阻是总电阻的三分之一，则θ=30°，则 a=gtan30°= 故C正确。 D．根据a=gtanθ知，a与θ不成正比关系，因为电流不变，电压表示数的大小与电阻成正比，BC段电阻与θ成正比，所以a与电压表示数的关系不成正比，所以加速度表的刻度不均匀；故D错误。 故选C。 【点睛】本题将闭合电路欧姆定律与牛顿第二定律综合，关键知道θ与加速度的关系，θ与BC段电阻的大小关系。 9. 如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图象；直线B为电源b的路端电压与电流的关系图象；直线C为一个电阻R的两端电压与电流的关系图象．如果将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么有(　　) A. R接到a电源上，电源的效率较高 B. R接到b电源上，电源的输出功率较小 C. R接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源效率较低 D. R接到b电源上，电阻的发热功率和电源的效率都较高 【答案】BC 【解析】 【详解】ABC．由图象知：接a时，η＝50%，接b时，η＞50%(图中虚线长与纵截距的比值为效率)，在U－I图象中，面积表示功率，显然接a时功率大，故A错误，BC正确； D．当电阻R与电源组成闭合电路时，电阻R的U-I图线与电源的U-I图线的交点表示工作状态，交点的纵坐标表示电压，横坐标表示电流，由图可知，接b时，工作状态下的电流与电压的乘积较小，所以接b时，电阻的热功率小，故D错误． 10. 竖直平面内有一匀强电场，电场方向与x轴负方向成37°角，x轴上各点的电势随坐标x的变化规律如图所示。现有一带负电小球以初速度0.5m/s从的P处沿直线运动到达的Q处，已知小球的质量为3×10-4kg，取g=10m/s2，则（　　） A. 匀强电场的场强大小为400V/m B. 带电小球的电荷量大小为1×10-5C C. 带电小球从P点运动到Q点的过程中需要时间约为0.039s D. 带电小球运动到Q点时动能可能为0 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】A．由电势差与电场强度的关系得 则 结合图像得 解得 故A错误； B．由题意知，带电油滴在竖直方向受力平衡得 解得 故B正确； CD．油滴带负电，所以油滴的合力水平向右，合外力做正功，油滴速度增加，带电小球运动到Q点时动能不可能为0，油滴在水平方向，由牛顿第二定律得 代入数据解得 由运动学公式 代入数据得 故C正确，D错误 故选BC。 二、非选择题：本题共5小题，共52分。 11. 某同学用图甲所示的装置验证机械能守恒定律。 （1）该同学用螺旋测微器测量金属球的直径D，如图乙所示，则D=_______mm； （2）该同学用一根不可伸长的轻质细线拴住该金属球，细线的另一端固定在悬点O，在最低点前后放置一组光电门，测得摆线长为L（L不满足远大于D）。将金属球从最低点拉开θ角，由静止释放金属球，金属球在竖直面（纸面）内摆动，记下金属球第一次通过光电门的时间t，则金属球通过光电门的速度大小为_____；已知重力加速度为g，则验证金属球机械能守恒的表达式为_______。（用字母L、D、、t、g表示） 【答案】 ①. 8.475（8.473～8.477范围内均可） ②. ③. 【解析】 【详解】（1）[1]金属球的直径为 （2）[2]由于金属球的直径D较小，且通过光电门的时间t较短，因此金属球通过光电门的速度大小可认为等于t时间内的平均速度大小，即 ① [3]因为L不满足远大于D，所以金属球做圆周运动的半径为 ② 根据机械能守恒定律有 ③ 联立①②③可得验证金属球机械能守恒的表达式为 ④ 12. 疫情期间“停课不停学”，小明同学在家用如图（a）所示的实验装置测量一轻质弹簧劲度系数k。已知图中所给小球的质量为m，水平轨道可视为光滑，B处装有光电门，可测量小球经过光电门的时间。下面是小明进行的一次实验： （1）用游标卡尺测量小球的直径d如图（b）所示，记录小球的直径d=___________cm； （2）将弹簧左端固定在挡板上；让小球与弹簧接触并压缩弹簧，记录压缩量x； （3）由静止释放小球，测得小球通过光电门的时间t，则小球离开弹簧的速度v=___________；若已知弹簧弹性势能，k为劲度系数，x为形变量。则根据实验步骤中测得的物理量，可得k=___________。（用题中的m、d、x、t表示） 【答案】 ①. 1.14 ②. ③. 【解析】 【详解】（1）[1]该游标卡尺的分度值为0.1mm，小球的直径为 （3）[2][3] 小球离开弹簧的速度 由题知水平轨道光滑，弹簧的弹性势能转化为小球的动能，因此有 即 可解得弹簧的劲度系数 13. 我国已经完成了舰载机阻拦着舰(见图)试验!与岸基飞机着陆时可减速平飞不同，舰载机着舰时，一旦飞机尾钩未能挂住阻拦索，则必须快速拉升逃逸.假设航母静止，“歼﹣15”着舰速度为30m/s，钩住阻拦索后能匀减速滑行x=45m停下，若没有钩住阻拦索，必须加速到50m/s才能安全飞离航母，航母甲板上用于战机加速的长度仅有L=200m． （1）求“歼﹣15”在钩住阻拦索后的减速过程中的加速度大小？ （2）求“ 歼﹣15”在钩住阻拦索后的减速过程中的滑行时间？ （3）若没有钩住阻拦索，战机要安全飞离航母，则“歼﹣15”在甲板上做匀加速运动的加速度至少多大？ 【答案】（1）10 m/s2（2）s（3）4 m/s2 【解析】 【详解】试题分析：（1）根据匀变速直线运动规律求解减速过程的加速度大小，（2）根据根据匀变速直线运动规律求解减速过程的时间，（3）根据匀变速直线运动规律求解加速过程的加速度大小. （1）“歼﹣15”在钩住阻拦索后的减速过程中的加速度大小为，末速度为0 则有： 解得： （2）“ 歼﹣15”在钩住阻拦索后的减速过程中的滑行时间为，末速度为0 则有： 解得：s （3）“歼﹣15”在甲板上做匀加速运动的加速度为，位移为L=200m 则有： 解得： 14. 下端带有阀门的气缸内封闭有一定质量的理想气体，开始时缸内气体的压强等于大气压强，温度为。 （1）关闭气缸底部的阀门，使缸内气体温度升高至，试计算此时缸内气体的压强； （2）保持缸内气体温度始终为，打开气缸底部的阀门，缓慢放出部分气体，使缸内气体的压强再次等于大气压强，试计算缸内剩余气体的质量与原来气体总质量的比值。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）缸内气体发生等容变化，根据查理定律得 其中 解得，此时缸内气体的压强为 （2）将放出的气体与气缸内的气体整体为研究对象，发生等温变化，根据玻意耳定律有 其中 联立解得 缸内剩余气体质量与原来气体总质量比为 15. 两光滑金属导轨平行放置，右侧导轨水平，左侧导轨与水平面的夹角为37°，导轨间距m，匀强磁场均垂直导轨平面向上，磁感应强度大小均为T，导轨最右端连接电阻，一质量kg、电阻的导体棒垂直导轨放置，从某一位置处无初速释放。已知棒与导轨接触良好，其余电阻不计，导体棒到达HF前已匀速运动，棒由斜轨道进入水平轨道时的速度大小不变，水平导轨足够长，，重力加速度。求： （1）导体棒沿斜导轨下滑的最大速度； （2）导体棒在水平导轨上滑动距离。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）设最大速度时导体棒受到的安培力为F，则 解得 （2）设导体棒在水平导轨上滑动x距离后速度减小到零，此过程安培力的平均值为，由动量定理 联立可得 带入数据可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$