湖北省武汉市2024届高三下学期物理调研（二模）试题

试卷更新日期：2024-05-20 类型：高考模拟

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一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1. 2024年2月29日，国际热核聚变实验堆（ITER）组织与中核集团牵头的中法联合体正式签署真空室模块组装合同，中国将再次为ITER计划顺利推进贡献智慧和力量。下列核反应方程，属于热核反应的是（　　）

A、 ${}_{1}^{2}H + {}_{1}^{3}H \to {}_{2}^{4}H e + {}_{0}^{1}n$ B、 ${}_{7}^{14}N + {}_{2}^{4}H e \to {}_{8}^{17}O + {}_{1}^{1}H$ C、 ${}_{92}^{238}U \to {}_{90}^{234}T h + {}_{2}^{4}H e$ D、 ${}_{92}^{235}U + {}_{0}^{1}n \to {}_{56}^{144}B a + {}_{36}^{89}K r + 3 {}_{0}^{1}n$

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2. 如图所示，在水平面上M、N两点固定着两个电荷量相等的正点电荷，A、B为MN上的两点，C、D为MN中垂线上的两点，且到MN中点O的距离相等。下列说法正确的是（　　）

A、沿中垂线从C点到D点电场强度一定先减小后增大 B、沿MN从A点到B点电势先升高后降低 C、将电子在C点释放，电子将在C、D之间做简谐运动 D、将电子沿直线从A点移到O点，再从O点移到C点，电子的电势能一直增加

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3. 在 $x \leq 0$ 和 $x > 0$ 的空间分别分布着均匀介质1和均匀介质2。 $t = 0$ 时刻，x轴上的波源S沿y轴方向开始做简谐振动。 $t = t_{0}$ 时刻，x轴上的P点恰好开始振动，波形如图。已知S点横坐标为 $- 4 x_{0}$ ， P点横坐标为 $x_{0}$ ，下列说法正确的是（　　）

A、波由介质1进入介质2周期变小 B、波由介质1进入介质2传播速度不变 C、波源振动的周期为 $\frac{3 t_{0}}{2}$ D、波在介质2中的传播速度为 $\frac{3 x_{0}}{t_{0}}$

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4. 如图是一个既适用于220V，又适用于110V电源的理想变压器，其中两个原线圈完全相同，且允许通过的最大电流均为0.30A。用于220V时，应把两个原线圈串联起来再接电源（B、C相接，再从A、D端引线接电源）；用于110V时，应把两个原线圈并联起来再接电源（A、C相接，B、D相接，再从A、B端引线接电源）。已知副线圈的输出功率为50W，则（　　）

A、用于220V电源时，变压器不能正常使用 B、用于110V电源时，变压器不能正常使用 C、把B、D相接并从A、C端引线接电源，变压器不能正常使用 D、把A、C相接并从B、D端引线接电源，变压器仍能正常使用

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5. 2023年5月，我国成功发射北斗卫星导航系统第56颗卫星。图（a）是西安卫星测控中心对某卫星的监控画面，图中左侧数值表示纬度，下方数值表示经度，曲线是运行过程中，卫星和地心的连线与地球表面的交点（即卫星在地面上的投影点，称为星下点）的轨迹展开图。该卫星运行的轨道近似为圆轨道，高度低于地球同步卫星轨道，绕行方向如图（b）所示。已知地球自转周期为24小时，地球半径为R ，地球同步卫星轨道半径约为6.6R。根据以上信息可以判断（　　）

A、该卫星轨道平面与北纬30°线所在平面重合 B、该卫星运行速度大于第一宇宙速度 C、该卫星运行周期为12小时 D、该卫星轨道半径约为3.3R

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6. 如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个重环，绕过光滑定滑轮的轻绳一端与重环相连，另一端施加拉力F使重环从A点缓慢上升到B点。设杆对重环的弹力大小为 $F_{N}$ ，整个装置处于同一竖直平面内，在此过程中（　　）
A F逐渐增大， $F_{N}$ 逐渐增大

A、F逐渐增大， $F_{N}$ 先减小后增大 B、F先减小后增大， $F_{N}$ 逐渐增大 C、F先减小后增大， $F_{N}$ 先减小后增大

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7. 如图，某透明介质（折射率 $n > \sqrt{5}$ ）由两个半径分别为2R和R的半球叠合而成，O为二者的球心，OA为与两半球接触面垂直的半径。现有一束细单色光在纸面内从A点以入射角i射入介质，不考虑多次反射，要使折射光能从小半球面射出，则入射角i的最大取值范围是（　　）

A、 $0^{∘} \leq i < 1 5^{∘}$ B、 $0^{∘} \leq i < 3 0^{∘}$ C、 $0^{∘} \leq i < 4 5^{∘}$ D、 $0^{∘} \leq i < 6 0^{∘}$

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8. 彩灯串是由几十个额定电压约为6V的小灯泡串联组成，小灯泡的结构如图所示：小灯泡内有一根表面涂有氧化层（导电性能很差）的细金属丝（电阻可忽略）与灯丝并联，正常工作时，细金属丝与灯丝支架不导通；当加上较高电压时，细金属丝的氧化层被击穿，与灯丝支架导通。当某个小灯泡的灯丝熔断时，下列说法正确的是（　　）

A、彩灯串上其他小灯泡仍能发光 B、彩灯串上其他小灯泡不能发光 C、彩灯串上其他小灯泡两端电压均略有增加 D、彩灯串上其他小灯泡两端电压均保持不变

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9. 如图，电阻不计的固定直角金属导轨AOC的两边 $A O = O C = l$ ，角度为45°的“”形均匀金属杆可绕O'转动，转动过程中金属杆与导轨接触良好。最初“”形金属杆的a段恰好与A端接触，b段恰好与O接触，整个空间存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸而向里的匀强磁场。“”形金属杆从图示位置以恒定角速度ω沿逆时针方向转动45°的过程中（　　）

A、回路中感应电流先沿顺时针方向，后沿逆时针方向 B、穿过回路的磁通量先增大后减小 C、回路中感应电动势的最大值为 $B l^{2} ω$ D、“”形金属杆a、b两段产生的焦耳热相等

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10. 如图所示，水平面上放置着半径为R、质量为3m的半圆形槽，AB为槽的水平直径。质量为m的小球自左端槽口A点的正上方距离为R处由静止下落，从A点切入槽内。已知重力加速度大小为g ，不计一切摩擦，下列说法正确的是（　　）

A、槽向左运动的最大位移为0.5R B、小球在槽中运动的最大速度为 $2 \sqrt{g R}$ C、小球能从B点离开槽，且上升的最大高度小于R D、若槽固定，小球在槽中运动过程中，重力做功的最大功率为 $\frac{8}{9} m g \sqrt{3 g R}$

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二、非选择题：本题共5小题，共60分。

11. 某同学用如图（a）所示的装置探究气体等温变化的规律，空气柱的压强可以通过压力表读出，空气柱的体积即空气柱的长度与横截面积的乘积。整个装置安装在固定架上，把柱塞置于注射器玻璃管的某一刻度处，将橡胶套套在玻璃管的下端，把一段空气柱封闭在玻璃管中，实验中空气柱质量保持不变。

(1)、请将下列实验步骤补充完整：
①读出初始状态下空气柱的压强p和空气柱的长度l；
②（填“缓慢”或“快速”）向上拉或向下压柱塞，待压力表示数稳定后，读出空气柱的压强和空气柱的长度；
③重复步骤②，记录多组数据；

(2)、某次实验时，压力表的示数如图（b）所示，则空气柱的压强 $p =$ Pa；

(3)、以p为纵坐标，以为横坐标，把采集的各组数据在坐标纸上描点，各点位于过原点的同一条直线上，由此得出结论：在实验误差允许范围内，一定质量的气体，在温度不变的情况下，压强与体积成反比。

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12. 某同学用如图（a）所示的电路描绘电动机的伏安特性曲线，并同时测量电源的电动势和内阻。现有实验器材：待测电源、电压表（内阻很大）、电流表（内阻很小）、电阻箱 $R_{1}$ 、滑动变阻器 $R_{2}$ 、待测电动机M、开关若干、导线若干。

(1)、描绘电动机的伏安特性曲线步骤如下：
①断开 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ 、 $S_{3}$ ，先将滑动变阻器的滑片P滑到（填“c”或“d”）端；
②闭合开关 $S_{1}$ ， $S_{3}$ 接a ，调节滑动变阻器，读出电流表、电压表的示数，将数据记入表格；
③以电动机两端的电压U为纵坐标，以通过电动机的电流I为横坐标，根据数据描点作图，得到电动机的伏安特性曲线如图（b）所示。请简要说明图中OA段为直线的原因：。

(2)、测电源的电动势和内阻步骤如下：
①断开 $S_{1}$ ，闭合 $S_{2}$ ， $S_{3}$ 接b；
②调节电阻箱，读出相应的阻值和电压表示数；
③多次测量后，以 $\frac{1}{R_{1}}$ 为横坐标， $\frac{1}{U}$ 为纵坐标，描点连线，得到图（c），由此可得电源电动势E=V，内阻r=Ω；（结果均保留2位有效数字）

(3)、把上述两个规格相同的电动机串联后接在该电源两端，则其中一个电动机的电功率为W（结果保留2位有效数字）。

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13. 在滑雪比赛中，某运动员从跳台上的A点以速度 $v_{0} = 15 m / s$ 与水平方向成 $α = 37 °$ 角斜向上起跳，落在倾角 $θ = 37 °$ 的斜坡上的B点，着陆时速度方向与斜坡的夹角 $β = 16 °$ ，如图所示。已知运动员和装备（均可视为质点）总质量 $m = 60 k g$ ，着陆缓冲的时间 $Δ t = 0.5 s$ ，着陆缓冲过程运动员不反弹、沿斜坡方向的速度不变，重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ ，不计空气阻力， $s i n 37 ° = 0.6$ ， $c o s 37 ° = 0.8$ ， $s i n 16 ° = 0.28$ ， $c o s 16 ° = 0.96$ 。求：

(1)、运动员在空中飞行的时间；

(2)、运动员着陆缓冲过程受到的平均支持力大小。

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14. 如图，水平直边界下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，O、P、Q为边界上的三个点，一电荷量为q（ $q > 0$ ）的粒子在纸面内以水平向右的速度经过O点正下方M点，分裂成两个质量相等的、带正电的粒子1和粒子2，分裂后两粒子的运动方向与分裂前相同，粒子1从P点离开磁场时、粒子2也恰好从Q点离开磁场。已知 $\bar{O P} = d$ ， $\bar{O Q} = 3 d$ ， $\bar{O M} = \sqrt{3} d$ 。不计粒子重力和粒子间的相互作用。

(1)、求粒子1、2各自在磁场中运动的半径；

(2)、求粒子1所带的电荷量；

(3)、若边界上方同时存在磁感应强度大小相同、方向垂直纸面向外的匀强磁场，当粒子2第二次经过边界时，求两粒子之间的距离。

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15. 如图所示，倾角 $θ = 30 °$ 的足够长斜面固定在水平面上， $t = 0$ 时刻，将物块A、B（均可视为质点）从斜面上相距 $l = 0.05 m$ 的两处同时由静止释放。已知A的质量是B的质量的3倍，A、B与斜面之间的动摩擦因数分别为 $μ_{A} = \frac{\sqrt{3}}{6}$ 、 $μ_{B} = \frac{\sqrt{3}}{3}$ ， A、B之间的碰撞为弹性碰撞，且碰撞时间极短，重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ ，求：

(1)、A、B发生第一次碰撞后瞬间，A、B的速度大小；

(2)、A、B发生第三次碰撞的时刻；

(3)、从静止释放到第n次碰撞，A运动的位移。

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