2024年湖北省普通高中学业水平选择性考试模拟物理试卷（一）

·绝密女启用前 2024年湖北省普通高中学业水平选择性考试模拟卷（一) 物理 本试卷共6页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。 ★祝考试顺利★ 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位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.1~7只有一项是符合题目要求，8~10 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.如图所示是氢原子的能级图，一群氢原子处于量子数=7的激发态，这些氢原子能够 自发地跃迁到较低的能量状态，.并向外辐射多种频率的光，用辐射出的光照射图乙光 电管的阴极K,已知阴极K的逸出功为5.32V,则 Elev 028 光束 窗口 38 -0.85 -1.51 2 -3.40 1 甲-13.60 A.阴极K逸出的光电子的最大初动能为8eV B.这些氢原子最多向外辐射6种频率的光 C.向右移动滑片P时，电流计的示数一定增大 D.波长最短的光是原子从n=2激发态跃迁到基态时产生的 2. 如图所示，质量为m的小球P用轻弹簧和细线分别悬挂于固定在小车上的支架 两点.已知弹簧劲度系数为k,重力加速度为g,当小车水平向 右做直线运动时，细线与竖直方向的夹角为日，轻弹簧处于竖直 M 方向，则下列说法中正确的是 1.细线的张力不可能为0 B.若小车向右做匀速直线运动，弹簧伸长量为”3 .弹簧的弹力不可能为0，也不可能处于压缩状态 D.若小车水平向右的加速度a>gtan0,弹簧伸长量为matan0-mg 物理试题第1页（共6页） 3.如图所示，带孔物块A穿在光滑固定的竖直细杆上与一不可伸长的轻质细绳连接，细绳另一端跨过 轻质光滑定滑轮连接物块B,A位于与定滑轮等高处.己知物块A的质量为m、物块B的质昼为V5m, ) 定滑轮到细杆的距离为L,细饥的长度为2L.现由静止释放物块A,不计一切靡擦、 空气阻力及定滑轮大小，亚力加速度大小为g,两物块均可视为质点，下列说法正确 的是 A,物块A的机械能一直增大 B.物块A的速度始终小干物块B的速度 C.物块A、B等高时物块B的速度大小为0 D.物块A下落到最低点时物块B的速度为O,A下落的最大距离为√5L 4. 我国首颗量子科学实验卫星于2016年8月16日1点40分成功发射.量子卫星成功运行后，我国 在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信，构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系. 轨道为量子卫星静止在赤道上随地球自转，2为近地轨道，3为地球的同步轨道，如图所示.已知 该卫星在1轨道随地球自转的周期约为近地轨道2运动周期的17倍，关于该卫星 在1、2、3轨道绕地球做匀速圆周运动的说法中正确的是， A.卫星在轨道1的加速度最大，线速度最小 B.卫星在轨道2的加速度最大，线速度最大 C、卫星在轨道3运动的周期最大，线速度最小 D.若将该卫星放在南极极点上，与轨道1处相比，其重力将变为原来的2.89倍 5.如图所示，匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度的大小为B,磁场在y轴方向足够宽，在x轴方 宽度为a.一直角三角形导线框ABC(BC边的长度为a)从图示位置向右匀速穿过磁场区域，以逆： 针方向为电流的正方向，在下图中感应电流i、BC两端的电压Wc与导线框移动的距离x的关系 象正确的是 n ⊙ 2a 0 6. 如图甲所示，A、B两个物体靠在一起，静止在光滑的水平面上，它们的质量分别为mA=6kg,mB=4kg 现用水平力F拉A,用水平力F推B,FA和F随时间t变化关系如图乙所示，则 AF IN Fa/N SBBB6S8BSS66SSS886665858* t/s 0 41/s 分 上.0-2s内，物体A所受的合外力一直增加 B.04s内，·物体A做加速运动，B做减速运动 C.=5s时，力Fa对物体A做功的功率为78W D.=8s时，物体B做匀速直线运动，速度大小为4m/s 物理试题第2页（共6页) 7,临近盛夏，池中的荷叶己经宽大而厚实，像一把巨大的绿色伞盖，为小生命们提供了遮阳避雨的场 所.若在雨天将一圆柱形水杯置于露台，测得时间【内杯中水面上升的高度为.为估算池中荷叶 叶面承受雨滴撞击产生的平均压强，建立以下模型：假设荷叶叶面呈水平状，雨滴竖直下落的速 度为”，所有落到叶上的雨滴，约有三向四周溅散开，溅起时竖直向上 的速度大小为；，另约的雨滴撞击叶面后无反弹留在叶面上：忽略叶 上的积水以及雨滴落在叶面上时重力的影响：忽略风力以及溅起的水珠 对下落雨滴的彩响.已知水的密度为p,则p约为 A. 6phv B.I1phv C.17phy D.phv 51 101 15t 15t 8.两持纳振动的振源P、?分别位于x轴上x1一3cm和x29cm处，0时刻两振源同时开始振动，在 同一均匀介质中在x轴上产生两列传播速度大小相等、方向相反的机械波，3s时刻第一次形成如 图所示的波形.则下列说法正确的是 ·本y/cm 2. P x/cm 3 0 振源？起振方向沿y轴负方向 俩列波的传播速度大小为2ms 网列波在=1cm处相遇后，该质点的振动始终加强 ?两列波在x=2.5cm处相過后，该质点的振动始终加强 9.如图所示，一定质量的某种理想气体，沿pV图像中箭头所示方向，从状态a开始先后变化到状态 b、c,再回到状态a.已知a状态气体温度为27℃.则下列说法正确的是（绝度零度取-273℃） 气体在c状态时的温度为400K +p/(x10'Pa) 气体在a→b→c→a过程中放出热量100j 从状态a→b→c的过程中，气体对外界做功200J 气体在b→c过程中单位时间内撞击单位面积器壁上的气体分 子个数增多 →'/(×10'm) 10.如图所示，竖直平面直角坐标系xOy所在平面内存在一匀强电场，电场的方向与x轴负方向成60° 角.A、B为以坐标原点O为圆心的竖直圆周上的两点，O、A两点的连线与一条电场线重合.一 质量为m、电荷量为g的带电小球从A点沿平行于x轴正方向射出，小球经过时间：到达x轴上的 B点，到达B点时小球的速度大小与在A点射出时相同.已知重力加速度大小为g,则 小球一定带正电，场强&5mg 小球从A点运动到B点过程中增加的电势能为二mg 小球从A点运动到B点过程中运动速度的最小值为初速度的倍 小球运动到B点时的速度大小为3忍，方向与场强广向相反 物理试题 第3页（共6页） 二、非选择题（本题共5小题，共60分） 11.(8分)用如图所示的装置验证碰撞中的动量守恒.小球a用不可 伸长的细线悬挂起来，直径相同的小球b放置在光滑支撑杆上.细 线自然下垂时两球恰好相切，球心位于同一水平线上，已知重力 加速度为g,实验的主要步骤及需解答的问题如下： 940302019 (1)测量出悬点到小球a球心的距离L,小球a、b的质量分别为m m2: (2),将小球a向左拉起使其悬线与竖直方向的夹角为81时由静止释 放，与小球b发生对心碰撞后球a反弹，球b做平抛运动，测得 小球a向左摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为凸.则：小 球a、b的质量大小需满足m1 m2（选填”、“<”或“=”)： (3)测量出碰撞后小球b做平抛运动的水平位移x,竖直下落高度h,可知碰撞后小球b的速度大小 = (4)若该碰撞中的总动量守恒，则需满足的表达式为 (用题中所给和测量的物理量表示)： (5) 碰撞中的恢复系数定义为e= 2-4 ,其中Ⅵ0、20分别是碰撞前两物体的速度，、2分别是碰 y20-4o 撞后两物体的速度，则本次实验中碰撞恢复系数的表达式为一 用题中所给和测量的 物理量表示) 12.(10分)某同学为了将一量程为3V的电压表改装成可测量电阻的仪表一欧姆表， (1)先用如图α所示电路测量该电压表的内阻，图中电源内阻可忽略不计，闭合开关，将电阻箱阻值调 到3k2时，电压表恰好满偏：将电阻箱阻值调到12k2时，电压表指针指在如图b所示位置，则电 压表的读数为 V,由以上数据可得电压表的内阻Rv=k2: (2) 将图的电路稍作改变，在电压表两端接上两个表笔，就改装成了一个可测量电阻的简易欧姆表， 如图©所示，为将表盘的电压刻度转换为电阻刻度，进行了如下操作：将两表笔断开，闭合开关， 调节电阻箱，使指针指在“3.0V处，此处刻度应标阻值为 (选填“0”或“∞”).再保持电阻 箱阻值不变，在两表笔间接不同阻值的己知电阻，并找出对应的电压刻度，则如图b所示位置处对 应的电阻刻度为 k; (3)若该欧姆表使用一段时间后，电池内阻不能忽略且变大，电动势不变，但将两表笔断开时调节电阻 箱，指针仍能满偏，按正确使用方法再进行测量，其测量结果将 (选填“偏大”、“偏小” ,或“不变”). /1333h11111 0 3 ( (c) 物理试颗 第4页（共6页） (10分)1965年香港中文大学校长高银在一篇论文中提出以石英基玻璃纤维作长程信息传递：引发 了光导纤维的研发热潮，1970年康宁公司最先发明并制造出世界第一根可用于光通信的光纤，使光 纤通信得以广泛应用.此举被视为光纤通信的里程碑之一，高锟也因此被国际公认为“光纤之父”.如 图模拟光纤通信，将直径为d的圆柱形玻璃棒弯成圆环，己知玻璃的折射率为V反，光在真空中 的速度为c.光纤在转弯的地方不能弯曲太大，要使从A端垂直入射的光线能全部从B端射出.求： 圆环内径R的最小值： 2)在(1)问的情况下，从A端最下方入射的光线，到达B端所用的时间. 4. (14分)如图，粒子源发射质量为m、电荷量为9的正离子，经加速后以速度v沿水平方向进入速 度选择器、磁分析器和电场偏转系统最后打在xO平面上.速度选择器为四分之一圆环的辐向电场， 方向指向O',沿中轴线上的两端M和N中心位置处各 有一个小孔，圆环内外半径分别为L和3L.离子从M 电场偏转区 孔穿出后进入磁分析器，磁分析器也是一样的四分之一 磁分析器 圆环，其圆心和电场圆心O'重叠，内部分布垂直纸面 向内的匀强磁场，离子经磁场偏转后从PQ出口（包含 E P、2两点)离开.之后进入电场偏转区，此处分布有 垂直纸面向外的匀强电场，电场强度与速度选择器中心 轴线处大小相等，离子经匀强电场偏转后打在xOy平面 速度选择器 离子源 上，xOy平面距P?距离为2L,其中圆环中轴线刚好正对O点.不计离子重力.求： ) 电场偏转区场强E的大小： ) 要保证离子能顺利通过磁分析器，磁感应强度B的大小取值范围： 磁分析器中的磁场强度，通过计算用(x,)表示离子落在x0y平面上的坐标。 (18分)如图甲所示，线圈A匝数n=100匝，所围面积S=1.0m2,电阻=20.A中有面积S2-0.5m2 的匀强磁场区域D,其磁感应强度B的变化如图乙所示.=0时刻，磁场方向垂直于线圈平面向里.电 阻不计的宽度L=0.5m的足够长的水平光滑金属轨道N、PO通过开关S与A相连，两轨间存在 B1=2T的垂直平面的匀强磁场（图中未画出）.另有相同的金属轨道NH、OC通过位于O、N左侧 一小段光滑的绝缘件与N、PO相连（如图），两轨间存在的磁场方向垂直平面向外，以O为原点， 沿OC直线为x轴，ON连线为y轴建立平面直角坐标系xOy后，磁感应强度沿x轴按照B2-2+2x (单位为T)分布，沿y轴均匀分布.现将长度为L、质量为m=0.2kg、电阻为R1=22的导体棒b 垂直放于MN、P0上，将边长为L、质量为M=0.4kg、每边电阻均为R2=0.252的正方形金属框cde 放于NH、OC上，cd边与y轴重合.闭合开关S,棒ab向右加速达最大速度后，在越过绝缘件的 同时给金属框一个vo=2ms的向左的水平速度，使之与棒发生弹性正碰.碰后立即拿走导体棒ab, 框运动中与轨道处处接触良好.求： 刚闭合开关S时导体棒ab的加速度大小及导体棒ab的最大速度大小： 求碰后瞬间金属框克服安培力的功率； 金属框运动的位移大小 y 个BT 0.6 a H 绝缘件 0 3 t/s d 甲