2024-2025学年湖北省部分高中协作体高三（第二次）模拟考试物理试卷（含答案）

2024-2025学年湖北省部分高中协作体高三（第二次）模拟考试
物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.为有效管控机动车通过一长度为的直隧道时的车速，以预防和减少交通事故，在此隧道入口和出口处各装有一个测速监控测速区间。一辆汽车车尾通过隧道入口时的速率为，汽车匀加速行驶，速率达到，接着匀速行驶，然后匀减速行驶。要使该汽车通过此隧道的平均速率不超过，则该汽车车尾通过隧道出口时的最高速率为( )
A. B. C. D.
2.如图所示，为放在赤道上相对地球静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星轨道半径约等于地球半径，为地球的同步卫星。下列关于、、的说法中正确的是( )
A. 地球同步卫星都与在同一个轨道上，并且它们受到的万有引力大小相等
B. 、、做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为
C. 物体与地球的万有引力全部提供给物体随地球自转的向心力
D. 、、做匀速圆周运动的周期关系为
3.某种气体电子放大器的局部结构是由两块夹有绝缘介质的平行金属薄膜构成，其上存在等间距小孔，其中相邻两孔截面上的电场线和等势线的分布如图所示。下列说法正确的是( )
A. 点所在的线是等势线
B. 点的电场强度比点大
C. 、两点间的电势差的值比、两点间的大
D. 将电荷沿图中的线从移动时电场力做功为零
4.在如图所示的电路中，干电池、开关和额定电压为的灯泡组成串联电路。当闭合开关时，发现灯泡不发光。为了检验故障，某同学在开关闭合的情况下，用多用电表的电压挡对电路进行检测。检测结果如下表所示，已知电路仅有一处故障，由此做出的判断中正确的是( )
测试点 、 、 、 、
多用表示数 约 约
A. 、间导线断路 B. 、间导线断路
C. 灯泡断路 D. 、间导线断路
5.质量为的物体，速度由向东的变为向西的，关于它的动量和动能下列说法正确的是( )
A. 动量和动能都发生了变化 B. 动量和动能都没有发生变化
C. 动量发生了变化，动能没发生变化 D. 动能发生了变化，动量没有发变化
6.，两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，，，，，当追上并发生碰撞后，，两球速度的可能值是( )
A. ， B. ，
C. ， D. ，
7.上世纪四十年代初，我国科学家王淦昌先生首先提出证明中微子存在的实验方案：如果静止原子核俘获核外层电子，可生成一个新原子核，并放出中微子，即。根据核反应后原子核的动能和动量，可以间接测量中微子的能量和动量，进而确定中微子的存在。下列说法正确的是( )
A. 原子核是 B. 核反应前后总质子数不变
C. 核反应前后总质量数不同 D. 中微子的电荷量与电子的相同
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
8.、两质点做直线运动的位置时间的图像如图所示，已知的图像为开口向下的抛物线，时图像处于顶点，的图像为直线。关于两质点内的运动，下列说法正确的是( )
A. 相等时间内质点的速度变化相同
B. 在内两质点的平均速度相同
C. 时两质点相遇，相遇时的速度大于的速度
D. 时两质点相遇，相遇时的速度小于的速度
9.一质量为的物体自倾角为的固定斜面底端沿斜面向上滑动。该物体开始滑动时的动能为，向上滑动一段距离后速度减小为零，此后物体向下滑动，到达斜面底端时动能为。已知，重力加速度大小为。则( )
A. 物体向上滑动的距离为
B. 物体向下滑动时的加速度大小为
C. 物体与斜面间的动摩擦因数等于
D. 物体向上滑动所用的时间比向下滑动的时间长
10.如图所示，在直角三角形区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。大量质量为、电荷量为的同种粒子以相同的速度沿纸面垂直于边射入磁场区，结果在边仅有一半的区域内有粒子射出。已知边的长度为，和的夹角为，不计粒子重力及粒子间的相互作用力。下列说法正确的是( )
A. 粒子的入射速度为
B. 粒子的入射速度为
C. 粒子在磁场中运动的最大轨迹长度为
D. 从边射出的粒子在磁场内运动的最长时间为
三、实验题：本大题共2小题，共24分。
11.某兴趣小组测量一缓冲装置中弹簧的劲度系数，缓冲装置如图所示，固定在斜面上的透明有机玻璃管与水平面夹角为，弹簧固定在有机玻璃管底端。实验过程如下：先沿管轴线方向固定一毫米刻度尺，再将单个质量为的钢球直径略小于玻璃管内径逐个从管口滑进，每滑进一个钢球，待弹簧静止，记录管内钢球的个数和弹簧上端对应的刻度尺示数，数据如表所示。实验过程中弹簧始终处于弹性限度内。采用逐差法计算弹簧压缩量，进而计算其劲度系数。
利用计算弹簧的压缩量：，，________，压缩量的平均值；
上述是管中增加________个钢球时产生的弹簧平均压缩量；
忽略摩擦，重力加速度取，该弹簧的劲度系数为________。结果取位有效数字
12.一实验小组利用图所示的电路测量一电池的电动势约和内阻小于。图中电压表量程为，内阻；定值电阻；电阻箱最大阻值为；为开关。按电路图连接电路。完成下列填空：
　
为保护电压表，闭合开关前，电阻箱接入电路的电阻值可以选____填“”或“”。
闭合开关，多次调节电阻箱，记录下阻值和电压表的相应读数。
根据图所示电路，用、、、和表示，得________。
利用测量数据，作图线，如图所示。
通过图可得____保留位小数，____保留位小数。
若将图中的电压表当成理想电表，得到的电源电动势为，由此产生的误差为____。
四、计算题：本大题共3小题，共36分。
13.如图所示，一倾斜轨道，通过微小圆弧与足够长的水平轨道平滑连接，水平轨道与一半径为的圆弧轨道相切于点，、、、均在同一竖直面内。质量的小球可视为质点压紧轻质弹簧并被锁定，解锁后小球的速度离开弹簧，从光滑水平平台飞出，经点时恰好无碰撞沿方向进如入倾斜轨道滑下。已知轨道长，与水平方向夹角，小球与轨道间的动摩擦因数，其余轨道部分均为光滑，取，，。求：
未解锁时弹簧的弹性势能；
小球在点时速度的大小；
要使小球不脱离圆轨道，轨道半径应满足什么条件。
14.一水平弹簧振子做简谐运动，其位移时间关系如图所示。求：
写出该简谐运动的表达式；
时的位移；
从到的时间内，质点的路程、位移各为多大？
15.图甲是研究光电效应规律的光电管。用波长的绿光照射阴极，实验测得流过表的电流与、之间的电势差满足如图乙所示的规律，取。结合图像，求：结果保留位有效数字
甲乙
当足够大时，每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极时的最大动能；
该阴极材料的极限波长。
参考答案
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13.解：由功能关系可知，弹簧的弹性势能
；
小球离开光滑平台后做平抛运动，到达点时速度如图所示
小球到达点的速度
小球从到过程，由动能定理得：
代入数据解得：；
小球不脱离圆轨道，有两种情况：
情况一：小球能滑过圆周轨道最高点，在轨道内做圆周运动，则小球在最高点应满足
小球从直到点过程，由动能定理有
联立解得：；
情况二：小球滑到与圆心等高处，速度减为零，然后小球再沿原路返回，则由动能定理有
解得：
综上所述，要使小球在运动过程中不脱离轨道，竖直圆周轨道的半径应该满足或。
答：未解锁时弹簧的弹性势能为；
小球在点时速度的大小为；
要使小球不脱离圆轨道，轨道半径应满足条件或。
14.解：由图象知：， ，
则
表达式为：
把 代入表达式得
。
一个周期内通过的路程为倍振幅，本题中，所以通过的路程为。
把 代入表达式得，即此时质点在平衡位置，这段时间内的位移为：。

15.解：光电流达到饱和时，阴极发射的光电子全部到达阳极，阴极每秒钟发射的光电子的个数
个。
光电子的最大初动能
。
设阴极材料的极限波长为，根据爱因斯坦光电效应方程得
，
代入数据解得。

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