2024武汉高三年级二月调研考试物理试卷含答案

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武汉市教育科学研究院命制
本试题卷共6页，15题。全卷满分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、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并认真核准准考证号条形码上的以上信息，将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。
4．考试结束后，请将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。
1．1947年，中国科学家钱三强、何泽慧夫妇在实验中发现铀核也可能分裂为三部分或四部分。如图是铀核俘获中子后，裂变成三个质量较大的核和一个质量较小的核时产生的径迹。下列说法不正确的是（ ）
A．铀核裂变过程质量数守恒
B．铀核裂变过程电荷数守恒
C．铀核裂变过程如果生成物不同，释放的能量会有差异
D．铀核中使核子紧密结合在一起的作用是弱相互作用
2．明代方以智在《物理小识》中记载：“凡宝石面凸则光成一条，有数棱则必有一面五色”，这描述的是光的色散现象。如图，半圆是一宝石的横截面，是其直径，是圆弧上的一点。在横截面所在的平面，一束光自点射入宝石，折射为、两束单色光。下列说法正确的是（ ）
A．宝石对光的折射率比对光的折射率大
B．在宝石中光的传播速度比光的传播速度小
C．若仅增大光在P点的入射角，光可能在上发生全反射
D．用同一双缝干涉装置做实验，光的干涉条纹间距比光的干涉条纹间距大
3．如图是空间某区域电势随位置变化的关系图，图中四个区域1、2、3、4内电场强度沿轴方向的分量大小分别为、、、。下列判断正确的是（ ）
A．
B．
C．沿轴正方向
D．电子沿轴正方向穿过区域2的过程中电势能增大
4．如图，虚线圆形区域内、外均分布着垂直于纸面的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小相同、方向相反，一带电粒子从圆上的点正对圆心入射。仅改变带电粒子的入射速率，可分别得到图甲和图乙中实线所示的运动轨迹。则甲、乙两图中粒子的入射速率之比为（ ）
A．3B．2C．D．
5．轻绳的一端固定于点，另一端系一小球。现将轻绳拉直，让小球从与点等高的点静止释放。不计空气阻力，重力加速度大小为，小球从点运动到最低点的过程中（ ）
A．竖直方向上加速度的最大值为，最小值为0
B．竖直方向上加速度的最大值为、最小值为
C．竖直方向上的加速度最小时，重力的瞬时功率最大
D．竖直方向上的加速度最小时，重力的瞬时功率最小
6．如图是某同学设计的温控报警系统：交流电源输入有效值恒定的电压，变压器可视为理想变压器，和分别为定值电阻和滑动变阻器；为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小；为报警装置（可视为阻值恒定的电阻），其两端电压超过设定值时报警器发出警报。现欲使在温度更低时报警，下列做法一定可行的是（ ）
A．仅将滑片左移
B．仅将滑片右移
C．将滑片左移，同时将滑片下移
D．将滑片右移，同时将滑片上移
7．某同学投掷篮球空心入筐，篮球的出手点与篮筐的距离为7.2m，篮球进入篮筐时的速度方向恰好与出手时的速度方向垂直。不考虑空气阻力，重力加速度大小取。则篮球从出手到入筐的时间为（ ）
A．1.6sB．1.4sC．1.2sD．1.0s
8．我国星际探测事业在一代代中国航天人的接续奋斗中不断开创新高度。下表是几颗星际探测器的相关信息：
根据以上信息可确认（ ）
A．“东方红一号”的轨道半径比“夸父一号”的轨道半径大
B．“东方红一号”的运行速度比“夸父一号”的运行速度大
C．“嫦娥一号”的发射速度比“天问一号”的发射速度小
D．“嫦娥一号”的发射速度比“天问一号”的发射速度大
9．一列简谐横波沿轴方向传播，时刻的波形如图所示，介质中处的质点的动能正在减小。，质点第一次到达波峰处。下列说法正确的是（ ）
A．该波沿轴正方向传播
B．该波的传播速度大小为4m/s
C．0~0.25s时间内,质点运动的路程为40cm
D．质点振动的位移-时间关系为
10．如图所示，上表面光滑的斜面静置于粗糙水平面上，斜面质量,倾角,斜面顶端固定有光滑轻质滑轮，质量的物块系于轻绳一端，轻绳另一端跨过滑轮系于地面上，斜面左侧的轻绳保持竖直，斜面上方的轻绳与斜面平行。已知重力加速度大小,,,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（ ）
A．轻绳的拉力大小为8N
B．水平面对斜面的弹力大小为48N
C．水平面对斜面的摩擦力大小为4.8N
D．剪断轻绳瞬间，为使斜面保持静止，斜面与水平面间的动摩擦因数至少为0.125
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11．（8分）
某同学用如图甲所示的数字化实验装置测量当地的重力加速度。在滑块上安装一遮光条，将滑块放在水平气垫导轨上的处，让细绳跨过定滑轮与钩码相连，光电门固定安装在气垫导轨上的处，测得遮光条中心与处的距离为。将滑块由静止释放，遮光条通过光电门时光电门记录的挡光时间为。
（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度，示数如图乙所示，遮光条的宽度=______mm；
（2）实验时，光电门记录的挡光时间,则滑块通过光电门时的速度大小=______m/s（结果保留3位有效数字）；
（3）改变距离，测量时间。多次测量，记录数据，描点并作出图像，如图丙所示。
（4）测得钩码的质量,滑块（含遮光条）的质量，则当地的重力加速度=______（结果保留2位有效数字）。
12．（9分）
某同学用图甲所示的电路测量电阻，的阻值。实验步骤如下：
i．按照电路图连接好电路，将滑片置于电阻丝上的适当位置，闭合开关；
ii．将双刀双掷开关（中间连杆为绝缘材料）掷于触点1、2，调节电阻箱，使灵敏电流计的指针指零，读出电阻箱阻值，记为；
iii．保持滑片的位置不动，将掷于触点3、4，调节电阻箱，仍使灵敏电流计的指针指零，读出电阻箱阻值，记为；
iv．断开开关，整理器材。
回答下列问题：
（1）实验过程中，______（填“需要”或“不需要”）测量滑片两侧电阻丝的长度；
（2）关于实验对电阻丝规格的要求，下列说法正确的是______；
A．总电阻必须已知，粗细必须均匀
B．总电阻必须已知，粗细无须均匀
C．总电阻无须已知，粗细必须均匀
D．总电阻无须已知，粗细无须均匀
（3）某次测量中，,如图乙是电阻箱指示的的阻值，则待测电阻的测量值=______Ω（结果保留3位有效数字）；
（4）若在步骤Ⅱ后、步骤ii之前，误将滑片向右移动了少许，继续进行测量，则的测量值______（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。
13．（10分）
增压水枪通过注水压缩空气，以增加储水腔内空气的压强，打开喷水开关，水将喷射到远处。某水枪储水腔的容积，最初充满压强的空气，现向储水腔内注入体积的水。已知水的喷射速度与储水腔内空气的压强满足关系：,式中,。注水与喷水过程可忽略气体温度变化，储水腔内空气无泄漏，气体可视为理想气体。
（1）求注水后储水腔内空气的压强；
（2）打开喷水开关，当储水腔内水的体积为0.25L时，求水的喷射速度（结果保留1位有效数字）。
14．（15分）
如图，倾角为的斜面足够长，区间光滑，长度为，其余部分粗糙程度相同。长为的轻绳连接两个相同的小滑块、。开始时处于点，轻绳恰好伸直。由静止同时释放、，经过一段时间后，、发生弹性碰撞。再经过一段时间轻绳突然绷紧，、达到共同速度，并一起匀速运动。已知重力加速度大小为，求
（1）滑块与斜面粗糙部分之间的动摩擦因数；
（2）滑块从静止释放至运动到点的时间；
（3）滑块、一起匀速运动的速率。
15．（18分）
如图，两平行轨道固定于水平面内，其中、是两小段绝缘材料，其余部分是金属材料，轨道间距为，轨道间分布着磁感应强度大小为、方向竖直向下的匀强磁场。轨道左侧接入包含电动势为的直流电源、电容为的电容器、单刀双掷开关构成的电路，轨道右侧接入自感系数为的电感线圈。质量为、电阻为的金属棒垂直放置于轨道左侧某处，质量也为、电阻不计的金属棒垂直放置于绝缘材料上。现将接1，待电容器充电完毕后，再将接2。之后，运动达到稳定状态，再与发生弹性碰撞。不考虑其它电阻，不计一切摩擦，忽略电磁辐射，、均始终与轨道接触良好。
（1）接通2瞬间，求金属棒的加速度大小；
（2）求金属棒运动达到稳定状态时的速度大小；
（3）某同学查阅教材后得知，电感线圈的自感电动势正比于电流的变化率，由此他猜测金属棒在运动过程中做简谐运动。请证明。名称
种类
发射时间
运行周期
东方红一号
首颗人造地球卫星
1970年4月24日
1.9小时
嫦娥一号
首颗月球探测器
2007年10月24日
2.1小时
天问一号
首颗火星探测器
2020年7月23日
8.2小时
夸父一号
首颗太阳探测卫星（绕地运行）
2022年10月9日
1.7小时