2024届湖北省武汉市新洲区第一中学等部分学校高三上学期期末质量检测物理试题（Word版）

这是一份2024届湖北省武汉市新洲区第一中学等部分学校高三上学期期末质量检测物理试题（Word版），共13页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

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. 以下装置中都涉及到磁场的具体应用，关于这些装置的说法正确的是（ ）

A. 甲图为回旋加速器，增加电压U可增大粒子的最大动能
B. 乙图为磁流体发电机，可判断出A极板比B极板电势低
C. 丙图为质谱仪，打到照相底片D同一位置粒子的电荷量相同
D. 丁图为速度选择器，特定速率的粒子从左右两侧沿轴线进入后都做直线运动
【答案】B
2. 核电池又叫“放射性同位素电池”，在航天深空探测、心脏起搏器等方面有着重要的应用。某种核电池常用的放射性同位素是钚238，其半衰期为87.7年，该电池利用α衰变放出的能量转化为电能；还有一种微型核电池，可以把放射性物质镍52衰变时放出的高能β粒子直接转化成电流。下列说法不正确的是（ ）
A. 核电池的发电原理与核电站相同，都是将放射性同位素衰变时产生的能量转化为电能
B. 与高能β粒子相比，利用同位素钚238的核电池在衰变过程中释放的α粒子质量较大，速度较慢，用一张纸就可以阻挡
C. 利用钚238的核电池可以较长时间提供电能，不受阳光、温度、压力、电磁场、化学反应的影响
D. 镍52发射的高能β粒子是镍的中子变成质子放出的电子
【答案】A
3. “地震预警”是指在地震发生以后，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前几秒至数十秒发出警报，通知目标区域从而实现预警。科研机构对波的特性展开研究，如图甲所示为研究过程中简谐波t=0时刻的波形图，M 是此波上的一个质点，平衡位置处于4m处，图乙为质点M的振动图像，则（ ）
A. 该列波的传播方向沿x轴正向传播
B. 该列波的传播速度为4m /s
C. 质点M在7s内通过的路程为280cm
D. 质点M 在2s内沿x轴运动了8m
【答案】C
4. 2023年9月26日中国首条城市空轨在武汉开通。乘坐“光谷光子号”空轨，可尽情体验“人在空中游，景在窗外动”的科幻感。空轨列车在从综保区站从静止出发后，做匀加速直线运动，此过程中从甲地加速到乙地用时1分钟，甲乙两地相距2.1km，且经过乙地的速度为180km/h。对于列车的匀加速直线运动过程，下列说法正确的是（ ）
A. 列车的加速度大小为B. 列车的加速度大小为
C. 乙地到综保区站的距离为2.5kmD. 乙地到综保区站的距离为3.5km
【答案】C
5. 如图所示，水平桌面上的小物块a通过轻绳跨过光滑定滑轮连接小物块b，物块a与桌面间的动摩擦因数为。将物块a从P点由静止释放，后到达桌面上距离P点的Q点（b未落地），重力加速度，则物块a与物块b的质量之比为（ ）
A. 1B. C. D.
【答案】B
6. 如图所示，形支架以为轴做匀速圆周运动，且角速度不变。处分别用等长的摆线连接相同的摆球（处摆线摆球未画），两摆球都稳定时处摆线与竖直方向成角。下列说法正确的是（ ）

A. 处摆线长不变，摆线才能与竖直方向成角
B. 处摆线加长，摆线才能与竖直方向成角
C. 处摆线缩短，摆线才能与竖直方向成角
D. 处摆线加长或缩短，摆线都可能与竖直方向成角
【答案】C
7. 如图所示，半径为的带电荷量为的绝缘圆环，圆心为，电荷量均匀分布。为圆环的三等分点，。现将两处长为的电荷取走，点放置一电荷量为的点电荷，处电场强度恰好为0，则（ ）
A. 处的点电荷一定带正电B. 点电场强度为零
C. 的绝对值为D. 两点电场强度相同
【答案】C
8. 2023年10月26日，神舟十七号载人飞船与天和核心舱进行了对接，“太空之家”迎来汤洪波、唐胜杰、江新林3名中国航天史上最年轻的乘组入驻。如图为神舟十七号的发射与交会对接过程示意图，图中①为飞船的近地圆轨道，其轨道半径为，②为椭圆变轨轨道，③为天和核心舱所在的圆轨道，其轨道半径为，P、Q分别为②轨道与①、③轨道的交会点。关于神舟十七号载人飞船与天和核心舱交会对接过程，下列说法正确的是（ ）
A. 飞船在轨道3上运行的速度大于第一宇宙速度
B. 飞船从②轨道到变轨到③轨道需要在Q点点火加速
C. 飞船在①轨道的动能一定大于天和核心舱在③轨道的动能
D. 若核心舱在③轨道运行周期为T，则飞船在②轨道从P到Q的时间为
【答案】BD
9. 玻璃球中的气泡通常看起来都特别明亮，如图甲所示。若某玻璃球中心有一球形气泡，可简化为如图乙所示，其中一细光束从玻璃球表面的A点射入玻璃球后照射到空气泡表面上P点，在P点反射后到达玻璃球表面的B点。细光束在P点的入射角，两点的距离为d。已知该玻璃的折射率为1.5，光在真空中的传播速度为c，不考虑多次反射。下列说法正确的是（ ）
A. 细光束在P点发生全反射
B. 细光束在B点发生全反射
C. 细光束从A点传播到B点的时间为
D. 细光束从A点传播到B点的时间为
【答案】AC
10. 武汉病毒研究所是我国防护等级最高的P4实验室，在该实验室中有一种污水流量计，其原理可以简化为如图乙所示模型：废液内含有大量正负离子，从直径为d的圆柱形容器右侧流入，左侧流出，流量值Q等于单位时间通过横截面的液体的体积。空间有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，下列说法正确的是（ ）
A. 当磁感应强度B减小时，污水流速将减小
B. 当污水中离子浓度降低时，MN两点电压将减小
C. 只需要测量磁感应强度B及MN两点电压U，就能够推算污水的流量
D. 当将MN接入外部回路，该装置将成为磁流体发电机，N点相当于电源的正极
【答案】CD
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11. 某学习小组用如下实验装置探究平抛运动规律
（1）用图甲所示装置进行实验。小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，B球同时被松开自由下落。不计空气阻力，实验发现两球同时落地，改变装置的高度多次重复实验都有同时落地的现象。这说明（ ）
A.A球在水平方向做匀速直线运动
B.A球在竖直方向做自由落体运动
C.A球、B球落地时速度相等
（2）如图乙所示，两个相同的弧形轨道M、位于同一竖直面内，其中M轨道末端水平，N轨道的末端与光滑的水平面相切。两个质量不等的小钢球P、Q，同时从图示位置由静止释放。观察到P落到地面时恰好与Q相碰。向上平移弧形轨道M，多次重复实验，仍能观察到相同的现象这说明（ ）
A.P球在水平方向做匀速直线运动
B.P球在竖直方向做自由落体运动
C.P球、Q球相碰时速度相等
（3）某同学用平抛演示仪丙做实验时，忘记标注小球抛出点的位置O，A为小球运动一段时间后的位置，以A点为原点建立坐标系，根据实验数据绘制如图丁所示的图像。可知小球抛出点O的坐标为__________；平抛物体在A点的速度约为_________（保留两位有效数字）（g取）
【答案】 ①. B ②. A ③. ④. 2.0
【详解】（1）[1]AB两球同时落地，说明两球在竖直方向的运动完全相同，即A球在竖直方向做自由落体运动，故选B；
（2）[2]因为P落到地面时恰好与Q相碰，说明两球在水平方向的运动相同，即说明P球在水平方向做匀速直线运动，故选A；
（3）[3][4]由图，根据
可得

B点的竖直速度
则抛出点的纵坐标为
y=-(32-24)cm=-8cm
水平初速度
从抛出点到B点的水平距离
则抛出点的横坐标为
x=-(40-20)cm=-20cm
即抛出点的坐标为（-20cm，-8cm）
A点的竖直速度
则A点速度
12. 根据人体电阻的大小可以初步判断人体脂肪所占比例。
（1）实验小组用多用电表直接粗测人体电阻，先把选择开关调至“”挡，经欧姆调零后测量人体电阻，指针偏转如图所示；为了使测量结果更准确，应把选择开关调至___________（填“”或“”）挡，经欧姆调零后再次测量，示数如图所示，则人体电阻为___________。
（2）现用另外方案测量人体电阻，实验小组根据已有器材设计了一个实验电路。实验室提供的器材如下：电压表（量程，内阻），电压表（量程，内阻），电流表（量程，内阻），滑动变阻器（额定电流，最大阻值），电源（电动势，内阻不计），开关，导线若干。请帮助完成下列实验步骤：
①图c中虚线框内缺少了一块电表，应选择___________，理由是___________。
②请把实验电路图补充完整；___________
③若步骤①中所选电表示数为，电压表的示数为，则待测电阻___________（用题中所给的物理量符号表达）。
【答案】 ①. ②. 100 ③. ④. 通过被测电阻的最大可能电流为，电流表的量程太大，可作为量程为的电流表使用 ⑤. ⑥.
【详解】（1）[1]当选择“”挡位时，欧姆表指针偏角过小，误差太大，应使之指示在中间，故应选择更高的挡位，重新进行欧姆调零再测量，故选“”。
[2]读数为
（2）[3][4]第二种方案本质上是伏安法，因人体电阻高达，而电源电压，流过人体的电流不高于，显然所给的电流表量程太大不可用；鉴于电压表的内阻已知，故可将电压表与人体串联，当作量程为电流表使用。
[5]因人体电阻及电压表内阻太大而滑动变阻器阻值又太小，故电路应采用分压式接法，电路如图所示
[6]由串并联关系可知

13. 如图所示，开口向上竖直放置的玻璃管长为5h，质量为m、高为h的水银柱将一段空气柱封在管内，被封空气柱的温度为，水银柱上端到管口的距离为h。现给玻璃管加热，水银柱缓慢上升至管内剩余一半水银，此过程中空气柱的内能增加了，已知水银柱的截面积为S，大气压强为，重力加速度为g，忽略空气柱向外界传递的能量，求：
（1）水银柱上升至管口时，空气柱的温度T；
（2）水银柱上升过程中，空气柱需要吸收的热量Q。
【答案】（1）；（2）
【详解】（1）水银柱上升至管口时，封闭气体内部压强不变，皆为
因此对气体，为等压变化，有
解得
（2）在水银柱上升至管口时，空气柱对水银做功
在水银柱上升至管口并只剩下一半水银时，空气柱对水银做功
故整个过程，空气柱对水银做功为
根据热力学第一定律
解得
14. 如图所示，在距地面高为的A处以水平初速度投掷飞镖，与A点水平距离为的水平地面上的B点有一个气球，选择适当时机让气球以速度匀速上升，在升空过程中恰好被飞镖击中。飞镖在飞行过程中空气阻力不计，飞镖和气球均视为质点，重力加速度为g。
（1）求飞镖击中气球时，飞镖竖直方向的分速度大小；
（2）求开始掷飞镖和放气球两个动作之间的时间间隔；
（3）假设飞镖击穿气球后，水平方向分速度保持不变，竖直方向分速度减小为击穿前的二分之一，求飞镖的落地点与B点的水平距离x。

【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）从飞镖飞出到击中气球过程中，对飞镖来说
飞镖击中气球时，飞镖竖直方向的分速度大小
（2）飞镖的竖直位移
气球上升的位移
气球上升的时间
两个动作之间时间间隔为
（3）竖直方向上速度变为
根据运动学公式
解得
飞镖的落地点与B点的水平距离
15. 舰载机电磁弹射是现在航母最先进的弹射技术，我国在这一领域已达到世界先进水平。某兴趣小组开展电磁弹射系统的设计研究，如图所示，用于推动模型飞机的动子（图中未画出）与线圈绝缘并固定在一起，线圈带动动子，可在水平导轨上滑动。线圈始终位于导轨间的辐向磁场中，其所经过位置的磁感应强度大小均为。开关S与1接通，恒流源与线圈连接，动子从静止开始推动飞机匀加速直线运动，经过的时间，飞机达到起飞速度并与动子脱离；此时S掷向2，使定值电阻与线圈连接，同时再对动子施加合适的外力F（未知），使动子开始做匀减速直线运动，又经过的时间，动子的速度减为0。已知恒流源接通时通过它的电流会保持不变，线圈匝数匝，每匝周长，飞机的质量，动子和线圈的总质量，线圈总电阻，定值电阻，不计摩擦力和空气阻力，求
（1）飞机的起飞速度大小；
（2）将飞机达到起飞速度时做为0时刻，取动子的运动方向为正方向，通过计算得出动子减速过程所施加的外力F随时间t变化的关系式；
（3）动子减速过程通过电阻的电荷量。
【答案】（1）；（2）（）；（3）
【详解】（1）飞机加速过程，飞机、动子和线圈组成的整体做匀加速直线运动
飞机的起飞速度为
解得
（2）开关S掷向2后，线圈运动的速度用v表示，则回路中的电流为
线圈所受的安培力为
由题知
联立并代入数据得
（）
（3）动子减速过程，运动方向为正方向，由动量定理
由第（2）问结果得，时，；时，，则
通过电阻的电荷量为
解得