2024届湖北省华中师大一附中等T8联盟高三下学期压轴考试（一模）物理 解析版

这是一份2024届湖北省华中师大一附中等T8联盟高三下学期压轴考试（一模）物理 解析版，共13页。

试卷满分：100分
考试用时：75分钟
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2. 回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂
黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题
卡上，写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。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. 氢原子跃迁与巴耳末系的对比图像如图所示，已知光速为c,普朗克常量为h, 下列说法
正确的是
A. 巴耳末系就是氢原子从n=3,4,5 … 能级跃迁到基态时辐射出的光谱
B. 气体的发光原理是气体放电管中原子受到光子的擅击跃迁到激发态，再向低能级跃
迁，放出光子
C. 氢原子从n=3 能级跃迁到 n=2 能级时辐射出的光是可见光，但不属于巴耳末系 D. 若处于某个激发态的几个氢原子，只发出λ₁、λ ₂、λ ₃三种波长的光，当λ₁ >λ₂ >λ₃,
则有(λ₁+λ₂)λ₃=λ₁ λ₂
2.一列简谐横波沿蓿x 轴的正方向传播，计时开始时的波形图如图所示，再经过9 s, 平衡
位置在x=7 m 处的质点第二次达到波峰，下列说法中正确的是
A. 此列简谐横波的周期为5s
B. 此列简谐横波的波速为2m/s
C. 平衡位置在x=9m 处的质点在t=11s 时的位移为20 cm
D. 平衡位置在x=6m 处的质点在0～12 s 运动的路程为110 cm
3.一条平直公路上，甲、乙两车(视为质点)均做直线运动。计时开始，两车从同一地点出发
的 v-t图像如图所示，t₀ 时刻以后乙做匀速直线运动 时刻以后甲、乙以相同的速度
做匀速直线运动，甲、乙在做匀加速直线运动时的加速度相同，根据图像所提供的其他已
知信息，分析下列说法正确的是
A. 乙做匀加速直线运动时的加速度为
B. 乙的初速度)
C.0 至 2t。时间间隔内，乙的位移；
D.0 至 2t。时间间隔内，乙的平均速度与甲的平均速度之差
4.如图所示，三颗同步卫星就能实现全球同步通信，已知同步卫星的线速度为 v, 地球自转
的周期为T, 地球的半径为R, 引力常量为G, 下列说法正确的是
A. 三颗同步卫星的动能相等，重力势能也相等
B. 任意两同步卫星的间距为
C. 地球的质量为
D. 同步卫星的向心加速度与地球表面的重力加速度之比；
5.一个光学圆柱体的横截面如图所示，中心部分是空的正方形，外边界是半径为R 的圆，圆
心 O 也是正方形的中心，C 是正方形其中一个边上的中点，B 是圆周上的一点，已知OC
=BC,∠BCO=120°, 光速为c, 一束单色光AB 从 B 点射人介质，人射角为60°,折射光
线为 BC, 下列说法正确的是
A. 光 在 B 点的折射角为45° B. 正方形的边长：
C. 介质对此单色光的折射率为/2 D. 光 从 B 到 C 的传播时间为
6.如图所示，虚线圆的半径为R,AB 是直径，O 是圆心，D 是圆周上的 一 点，C 是 AB 延长 线上的 一 点，CD 是虚线圆的切线，把电荷量均为q 的正电荷(均视为点电荷)分别置于
A、D 两点，已知∠DAO=30°, 静电力常量为k, 下列说法正确的是
A.D 点的点电荷在B 点产生的场强大小
B.D 点的点电荷在C 点产生的场强大小
C.O 点的电场强度大小：
D.B 点的电场强度大小为
7. 一种平抛运动的实验游戏如图所示，AB 是内壁光滑的细圆管，被固定在竖直而内，B 点 的切线水平，让质量为m 的小球(直径略小于细管的直径)从A 点由静止释放，沿着管壁 向下运动，达到B 点时的速度方向水平向右，大小为v₀,接着小球从B 运动到 C, 已知AB 的 形状与抛物线 BC 的形状完全对称相同，重力加速度大小为g, 下列说法正确的是
A.A 、C 两点间的高度差：
B.A 点的切线与水平方向的夹角为45°
C. 小球从 B 到 C 重力的平均功率为mgv。
D. 若小球从 A 到 B 的运动时间为t, 则管壁对小球支持力的冲
量大小为m√v₀²+gt
8.如图所示，质量为 m、倾角为30°的斜面体放置在水平面上，斜面体的右上角安装有轻质 定滑轮，带有轻质定滑轮的物块放置在斜面体的光滑斜面上，轻质细线跨越这两个定滑 轮，上端连接在天花板上，下端悬挂一质量为m 的小球，整个系统处于静止状态时，物块 与天花板间的细线成竖直状态，两定滑轮间的细线与斜面平行，不计细线与滑轮间的摩 擦，重力加速度为 g, 下列说法正确的是
A. 物块的质量为3m
B. 斜面对物块的支持力大小为 √ 3mg
C. 水平面对斜面的支持力大小为4mg
D. 水平面与斜面体间的动摩擦因数一定不为0
9.如图1所示，质量为m、 带电量为q 的带正电粒子(不计重力)0时刻从a 点以速度v₀ ( 方 向竖直向下)垂直进入范围足够大的、周期性的、垂直纸面向外的匀强磁场。磁感应强度
随时间变化的图像如图2所示，已知周期 不考虑磁场变化产生电场的影响，
下列说法正确的是
图1
图 2
A. 当磁感应强度的大小为2B。时，粒子做匀速圆周运动的周期为
时间内粒子的速度偏转角为90° C.0～T 时间间隔内，粒子的平均速度为0
D. 时刻，粒子的位置距a 点的距离；
物理试题(一) 第4页 共 8 页
10. 如图所示，导体棒1放置在光滑的足够长的水平导轨上，导体棒2放置在粗糙的水平导 轨上，且两者之间的动摩擦因数为0.5,两种导轨的间距均为L, 两种导轨通过外层绝缘 的导线交叉相连，已知导体棒1、2的质量均为m, 接人电路的阻值均为R, 其它阻值均 忽略不计，两种导轨处在磁感应强度大小为 B 方向竖直向上的匀强磁场中。现给导体 棒1施加一个水平向左的恒定拉力F (为未知量),当导体棒1稳定运动时，导体棒2与
导轨间的静摩擦力刚好达到最大值，重力加速度为g, 最大静原擦力等于滑动腺擦力，
下列说法正确的是
A. 导体棒2所受的摩擦力水平向右
B. 导体棒1稳定运动的速度；
C. 当导体棒1稳定运行时，拉力F 。的功率为
D. 导体棒1从开始运动到稳定运动，若两根导体棒生成的总焦耳热为Q, 则流过导体棒
某一横截面的电荷量：
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11.(7分)某同学设计了如图所示的实验装置，既可以验证牛顿第二定律，也可以测量滑块
的质量与当地的重力加速度，实验器材有带加速度传感器的滑块(传感器的质量忽略不
计)、质量已知的钩码、水平光滑的桌面(右端带定滑轮)、动滑轮(轻质)、轻质细线。
实验步骤如下：
A. 调节定滑轮使细线水平，动滑轮跨在细线上，钩码挂动滑轮上，滑块与钩码由静止开
始做匀加速直线运动，记录加速度传感器的示数以及相应的钩码质量；
B. 改变悬挂钩码的个数，重复步骤 A, 得到多组加速度a 与相应悬挂的钩码总质量M;
C. 画出的函数关系图像如图乙所示。
乙
(1)设当地的重力加速度为g, 滑块的质量为m, 写 出的函数关系图像的表达式
( 用 g、m、M、a 来表示);
(2):图像纵轴的截距为b,斜率为k, 可得m= ·g=
( 用b、k 来表示)。
12. (10分)某实验小组利用如图甲所示的电路图连接好图乙的电路，来测量电压表的内阻
Rv 和电流表的内阻RA, 已知定值电阻的阻值为R 。,合上开关后，调节滑动变阻器以及
电阻箱的接入阻值R, 读出电压表、电流表的示数U 、1, 根据所得的数据描绘出关
系图线如图丙所示，回答下列问题：
甲
乙
(1)在乙图中补全实验实物连接图；
(2)合上开关S 之前，滑动变阻器的滑片置于滑动变阻器的最 _端，写出 关
系图线的表达式 ( 用Ry、RA、R。、R、U、I来表示);
(3)由乙图可得 Rv= ,内阻 RA= ( 用R₀ 、a 、b 来表示)。
13.(10分)负压救护车的核心舱如图所示，工作时内部近似为理想气体的压强小于大气压 强。某次实验中，设舱内气体压强为0.96p, 温度为 T。,体积为V, 已知大气压强
为 pa
(1)求将舱内气体温度升高多少，舱内气体压强变成1.2p;
(2)将负压舱的阀门打开，同时降低舱内的温度，外界气体缓慢进入舱内，若稳定后，气
体的温度变为0.75T。,则进入气体的质量与原有气体质量之比为多少?
14. (15分)如图甲所示，长木板放置在光滑的水平地面上，木块(视为质点)放置在木板的正
中央，现突然给木块一个水平向右的速度 v₀, 经过 一 段时间 ,木块刚好不从木
板的最右端离开，已知木块与木板的质量相等；把长木板放置在粗糙的水平地面上，木 块放置在木板的最左端，已知木板与地面间的动摩擦因数为1.5μ,如图乙所示，现同时
给木块、木板水平向右的速度 √ 2v, 重力加速度为g。
V₀
光 滑
T
甲
Zv₀
粗糙
T
乙
(1)求甲图中木块与木板间的动摩擦因数以及木板的长度；
(2)求乙图中木块与木板加速度的大小分别为多少；
(3)求乙图中木块与木板的运动时间之差以及木块在木板上滑行的距离。
15.(18分)如图所示，在三维坐标系O-xyz 中的x≥-L,y²+z²≤L² 的四柱形空间内存
在沿≥轴正向的匀强磁场，外部存在沿x 轴正向的匀强磁场，磁感应强度的大小相等均 设为 B₀ (为未知量),在x≤-L 的区域存在沿y 轴正向电场强度大小为E。的匀强电 场。 一质量为m, 带电量为q 的带正电粒子(不计重力)从A 点(A 点在Oxy 平面内)以 速度v₀ ( 与y 轴的负向成53°夹角)射入电场，经过一段时间从x 轴上的B 点沿x 轴正 向进入圆柱形区域，接着从y 轴负向上的C 点离开此区域，然后从z 轴上的D 点再次
进入此区域，最后从x 轴上的E 点离开此区域，sin53°=0.8,cs 53°=0.6。
(1)求A、B 两点间的电势差以及粒子从A 到B 的运动时间；
(2)求磁感应强度B。的值以及粒子从B 到D 的运动时间；
(3)求粒子从 B 到 E 动量变化量的大小以及粒子从B 到 E 受力的平均值(对时间而
言)。
物理试题( 一 )
参考答案及多维细目表
1. 【答案】D
【解析】巴耳末系就是氢原子从 n=3,4,5… 能 级 跃迁到n=2 能级时辐射出的光谱，A 项错误；气 体的发光原理是气体放电管中的原子受到高速 电子的撞击跃迁到激发态，然后自发的向低能级 跃迁，放出光子，B 项错误；氢原子从 n=3 能 级 跃迁到 n=2 能级时辐射出的光是可见光，也属 于巴耳末系，C 项错误；若处于某个激发态的几 个氢原子，只发出λ₁、λ ₂、λ ₃三种波长的光，则这
个激发态是n=3, 当λ₁>λ₂>λ₃ ,则有1
,整理可得(λ₁+λ₂)λ₃=λ₁ λ₂, D 项
正确。
2. 【答案】C
【解析】设此列简谐横波的周期为 T, 由图像可得 此列波的波长为λ=4m, 平衡位置在x=2m 处 的质点在0时刻位于波峰，平衡位置在 x=2 m 处的质点与平衡位置在x=7 m 处的质点，平衡
位置的间距为△x=5m, 由 此 可 ,则平
衡位置在x=7 m 处的质点第 一 次达到波峰需
要的时间为 T, 第二次达到波峰的时间为T +T, 则 有 s, 解 得 T=4 s,A项 错 误；此列简谐横波的波速为 解 得 v=
1m/s,B 项错误；波传到x=9 m 处所需要的时
间 ,则11 s 时 x=9 m的 质点振动的时间为 t₂=t-t₁=7s, 则： 质点起振的方向沿 y 轴的负方向，则经i平
衡位置在x=9 m处的质点位于波峰，其位移为
20 cm,C项正确；同理，波传到x=6 m 处需要的
时间为 s,t₄=12 s,0～t₄ 内 x=6 m
处的质点振动的时间为△t=t₄-t₃=11 s,运 动
的路程为 , 综 合 可 得 s=220 cm,D
项错误。
3. 【答案】A
【解析】设甲、乙在做匀加速直线运动时的加速度 为 a, 乙的初速度为v, 由加速度的定义对甲有a
,A项正确，B项错误：0至2h,时间间隔内，
,乙的位移为
,C 项错误；甲、乙的平均速度分别
综合比较可得vz-vp=
,
.D项错误。
4. 【答案】D
【解析】三颗同步卫星的质量不一定相等，则动能 不一定相等，重力势能不一定相等，A 项错误；设
同步卫星的轨道半径为 r, 由 得 r= 由 几 何 关 系 可 得 同 步 卫 星 的 间 距 为L= 项错误；由 综 合 解 得 ,c 项错误；由 比 较 可 ,D 项 正 确 。
5. 【答案】B
【 解 析 】 由 题 意 可 得 △BCO 是 等 腰 三 角 形 ，
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
选项
D
C
A
D
B
D
B
ABG
BC
BC
,对乙有
,
综合解得
物理试题(一) 参考答案 第 1 页 共 5 页
∠OBC=30°, 即光在B 点的折射角为30°,A 项 错误；设正方形的边长为 L, 过 C 点 做BO 的垂 线，由几何关系可得0.5Lcs 30°=0.5R,解 得L
,B 项正确；由折射率的定义可得n-
.c 项错误；由折射率的定义可得n
,光从 B 到 C 的传播时间为
*
综合计算可得 .D 项错误。
6. 【答案】D
【解析】由几何关系可得 BD=2Rsin30°=R,D
点的点电荷在B 点产生的场强大小为 ,A 项错误；由几何关系可得 OD⊥CD,
∠DOC=60°, 则 DC=ODtan∠DOC=√3R,D
点的点电荷在 C 点产生的场强大小为 E₂=
项错误；两点电荷分别在 O 点 产生的电扬强度大小均为 ,两个电 场强度间的夹角为120°,则O 点电场强度的大小
项错误；A 点的点电荷在B 点产生的场强大小为,E₁ 、E₃ 的夹角为 60°,由矢量运算的平行四边形法则与余弦定理 可 得 ，B 点 的 电 场 强 度 的 大 小 为 E₆=
7.【答案】B
【解析】由机械能守恒定律可得
解得 , 由于 AB 的形状与抛物线 BC 的
形状完全对称相同，则 AC 两点间的高度差为
项错误；由机械能守恒定律
设 A 点的切线与水平方 向的夹角为θ,则C 点的切线与水平方向的夹角
也为0,则有 综合解得vc=√2v,cs 0
,
,0=45”,B 项正确；把vc=√2v 分别沿着 水平方向和竖直方向分解则有 vy=v, 则小球 从B 到 C 重力的平均功率为P=0.5mgvy=
0.5mgv₀,C 项错误；小球从 A 到B 由动量定理 可得合力的冲量为I=mv。 沿水平方向，重力的 冲册为 I₀=mgt 沿竖直方向，根据矢量运算法 则，管璧对小球支持力的冲量大小为 Irw=
√T²+IE=m√v₆⁴+g²²,D 项错误。
8.【答案】ABC
【解析】对小球进行受力分析，由二力平衡可得细 线的拉力T=mg, 设物块的质量为M, 对物块进 行受力分析，把物块的重力与竖直细线拉力的合 成，把合力Mg-T 分别沿着斜面和垂直斜面方 向分解，沿着斜面由二力平衡可得 T=(Mg-
T)sin 30°,垂直斜面方向由二力平衡可得 F₁=
(Mg-T)cs 30°,综 合 解 得 M=3m,F₁=
√3mg,A 、B 项正确；对整体进行受力分析，竖直 方向由二力平衡可得F₂+T=(Mg+2mg), 解 得 F₂=4mg,C 项正确；对整体，水平方向不受 力，水平面对斜面体的摩擦力为0,则水平面与 斜面体间的动摩擦因数可以为0,D 项错误。
9.【答案】BC
【解析】当磁感应强度的大小为2B。时，粒子做匀
速圆周运动的周期为 结 合 T
可得 项错误；同理当感应强 度的大小为B。 时，粒子做匀速圆周运动的周期
时间内即
为 工
时间内，;,则粒子的运动时间是
,速度的偏转角为90°,B 项正确；同理可得
以 及 时间间隔内，粒子速度的偏转 角均为90°,则0～T 时间间隔内，粒子速度的偏 转角为360°,由左手定则与粒子运动轨迹的对称 性综合分析可得T 时刻，粒子回到出发点，则位 移为0,平均速度为0,C 项正确；当磁感应强度 的大小为2B。时，圆周运动轨迹的半径为 r₁=
,当磁感应强度的大小为 B 。, 圆周运动轨
物理试题(一) 参考答案 第 2 页 共 5 页
4
迹的半径为 则 有 r₂=2r₁, 同 理 可 得
时刻，粒子距a 点的距离为d=√r{+(3r₁)²
,D项错误。
10. 【答案】BC
【解析】由右手定则可得导体棒1、2的感应电流 均由外向里，由左手定则可得2受到安培力水 平向右，由二力平衡可得2所受的摩擦力水平 向 左 ，A 项错误；设1稳定运动的速度为vm, 由
E=BLDm,
,Fg=BIL, 结 合 二 力 平 衡
0.5mg=Fg,F 。=F, 综 合 解 得
F₀=0.5mg,B 项正确；1稳定运动时，拉力 F。
的 功率 为 ,C 项正确；1从
开始运动到稳定运动设位移为 x, 由功能关系
可 得 ,综合解得
, 由
:q-iax 综合可得q
,
, 结 合 △ =BLx 综合解得
,D 项错误。
2 (2分) 2分)
【解析】(1)对滑块由牛顿第二定律可得 T=
ma, 由动滑轮对应的连接体的运动规律可得钩
码的加速度为 · ,对钩码由牛顿第二定律可得
,综合可得 ,变 形 可
(2)乙的纵截距为b,斜率为k, 则；
,
,综合解得 ●
12. 【答案】(1)见解析(2分) (2)左(2分) R=
-Rv+Rv(RA+R)÷(2分)(3)-b(2分)
,(2分)
【解析】(1)完整的电路图补充如下；
乙
(2)为了保证电路的安全，合上开关之前，滑片
必须置于滑动变阻器的最左端，对并联电路由
欧姆定律可
(3)由乙图可得-Rv=b、1 综合解得Rv=-b, ●
13.【答案】(1)0.25T。(4分 )
【解析】(1)由等容变化规律可得
解得△T=0.25T 。(2 分 )
(2)假设气体在进人舱内过程的压强始终为 0.96p, 温度始终为 T。, 设 进 入 气 体 的 体 积
为 △V
则气体的总体积为V=V 。+△V(1 分 )
当 V 变 成V,0.96p 。 变 成p,T 。 变成0.75T 。,
由理想气体状态方程可得
进入气体的质量与原有气体质量之比为
(1分)
综合解得 (2分)
14. 【答案】(1)μ 分 ) (2)μg 2μg(3 分)
(3)
( 5 分 )
物理试题(一) 参考答案 第 3 页 共 5 页
【解析】(1)设木块与木板的质量均为 m, 由动量 守恒定律可得mv₀=2mv#(1 分 )
设木块与木板间的动摩擦因数为μ,对木块由 动量定理可得μmgt=mv₀-mv(2 分 )
结合
综合解得μ=μ(1 分 )
设木板的长度为L, 由能量守恒定律可得
)
综合解得
(2)由受力和运动分析可知，两者都做匀减速直 线运动，且木块的加速度小于木板的加速度
对木块、木板分别用牛顿第二定律可得μmg=
ma 块(1分)
1.5μ×2mg-μmg=mag(1 分)
解 得a*=μg,ag=2μg(1 分 )
(3)假设木块未滑离木板，由匀减速直线运动的 规律可得 √Zv₀=a t(1 分 )
√2v=a 块t*(1 分)
(1分)
(2分)
综合可得
,
假设成立
15.【答案】(1)-03E(6分)(2)
分) < )
【解析】(1)设粒子在B 点的速度为v, 粒子从A 到B 做类斜抛运动，由逆向思维可得从B 到 A 做类平抛运动，把A 点的速度v 分别沿着x、y
轴分解，则有
。
且B 点的速度v=vx
粒子从 A 到 B, 由动能定理可得
由牛顿第二定律和初速度为0的匀加速直线运
动的规律可得
(2)分析可得粒子从B 到 C 是四分之 一 圆弧轨
迹，轨迹的半径为L(1 分 )
由洛伦兹力充当向心力可得
分析可得粒子从C 到 D 是四分之三圆弧轨迹 (1分)
则粒子从B 到 D 的运动时间是一个圆周运动
的时间即一个周期，则有
代入B。可得)
(3)分析可得粒子从D 到 E 做匀速直线运动， B、D 两点的速度互相垂直，由矢量运算法则可
得速度的变化量为 则动量的变化量为 粒子从 D 到E 的运动时间为( 1 分 )
粒子从B 到 E 由动量定理可得F(t₁+tz)= △p(2 分)
计算可得 (1分)