湖北省武漢為明學(xué)校2023-2024學(xué)年高三第二次模擬考試物理試卷含解析

湖北省武漢為明學(xué)校2023-2024學(xué)年高三第二次模擬考試物理試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、在地球同步軌道上等間距布置三顆地球同步通訊衛(wèi)星，就可以讓地球赤道上任意兩位置間實(shí)現(xiàn)無線電通訊，現(xiàn)在地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為地球半徑的1．1倍。假設(shè)將來地球的自轉(zhuǎn)周期變小，但仍要僅用三顆地球同步衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)上述目的，則地球自轉(zhuǎn)的最小周期約為A．5小時(shí) B．4小時(shí) C．1小時(shí) D．3小時(shí)2、如果空氣中的電場很強(qiáng)，使得氣體分子中帶正、負(fù)電荷的微粒所受的相反的靜電力很大，以至于分子破碎，于是空氣中出現(xiàn)了可以自由移動(dòng)的電荷，那么空氣變成了導(dǎo)體。這種現(xiàn)象叫做空氣的“擊穿”。已知高鐵上方的高壓電接觸網(wǎng)的電壓為27.5kV，陰雨天時(shí)當(dāng)雨傘傘尖周圍的電場強(qiáng)度達(dá)到2.5×104V/m時(shí)空氣就有可能被擊穿。因此乘客陰雨天打傘站在站臺(tái)上時(shí)，傘尖與高壓電接觸網(wǎng)的安全距離至少為（）A．1.1m B．1.6m C．2.1m D．2.7m3、來自太陽的帶電粒子會(huì)在地球的兩極引起極光．帶電粒子與地球大氣層中的原子相遇，原子吸收帶電粒子的一部分能量后，立即將能量釋放出來就會(huì)產(chǎn)生奇異的光芒，形成極光．極光的光諧線波長范圍約為310nm～670nm．據(jù)此推斷以下說法不正確的是A．極光光諧線頻率的數(shù)量級(jí)約為1014HzB．極光出現(xiàn)在極地附近與帶電粒子受到洛倫茲力有關(guān)C．原子在從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射出極光D．對(duì)極光進(jìn)行光譜分析可以鑒別太陽物質(zhì)的組成成分4、甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)在同一條直線上運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)甲做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)乙做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其中圖線甲為拋物線的左半支且頂點(diǎn)在15s處，圖線乙為一條過原點(diǎn)的傾斜直線。下列說法正確的是（）A．t=5s時(shí)乙車的速度為2m/s，甲車的速率為2m/sB．t=0時(shí)刻甲、乙兩車之間的距離為25mC．t=0時(shí)刻甲車的速度大小為4m/sD．甲車的加速度大為0.1m/s25、用一束紫外線照射某金屬時(shí)不能產(chǎn)生光電效應(yīng)，可能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的措施是A．改用強(qiáng)度更大的紫外線照射 B．延長原紫外線的照射時(shí)間C．改用X射線照射 D．改用紅外線照射6、某行星的自轉(zhuǎn)周期為T，赤道半徑為R．研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)該行星的自轉(zhuǎn)角速度變?yōu)樵瓉淼?倍時(shí)會(huì)導(dǎo)致該行星赤道上的物體恰好對(duì)行星表面沒有壓力，已知引力常量為G．則A．該行星的質(zhì)量為M=B．該行星的同步衛(wèi)星軌道半徑為r=C．質(zhì)量為m的物體對(duì)行星赤道地面的壓力為F=D．環(huán)繞該行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的最大線速度為7.9km/s二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，勁度數(shù)為的輕彈簧的一端固定在墻上，另一端與置于水平面上質(zhì)量為的物體接觸（未連接），彈簧水平且無形變．用水平力F緩慢推動(dòng)物體，在彈性限度內(nèi)彈簧長度被壓縮了，此時(shí)物體靜止．撤去F后，物體開始向左運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的最大距離為4．物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度為．則（）A．撤去F后，物體先做勻加速運(yùn)動(dòng)，再做勻減速運(yùn)動(dòng)B．撤去F后，物體剛運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為C．物體做勻減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為D．物體開始向左運(yùn)動(dòng)到速度最大的過程中克服摩擦力做的功為8、甲、乙兩物體在同一條直線上運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)的位置一時(shí)間圖象如圖所示，則下列說法正確的是（）A．在3～5s時(shí)間內(nèi)，甲的速度大小等于乙的速度大小B．甲的出發(fā)位置在乙的前面C．甲、乙在20m處相遇D．在3～7s的時(shí)間內(nèi)，甲的平均速度大小小于乙的平均速度大小9、如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，實(shí)線為s時(shí)刻的波形圖，虛線為t=0.8s時(shí)的波形圖，波的周期，則（）A．波速為B．A比B先回到平衡位置C．在s時(shí)，B點(diǎn)到達(dá)波峰位置D．經(jīng)過0.4s，B點(diǎn)經(jīng)過的路程為0.4mE.在s時(shí)，A點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)10、如圖所示，A、B兩滑塊質(zhì)量分別為2kg和4kg，用一輕繩將兩滑塊相連后分別置于兩等高的水平面上，并用手按著兩滑塊不動(dòng)。第一次是將一輕質(zhì)動(dòng)滑輪置于輕繩上，然后將一質(zhì)量為4kg的鉤碼C掛于動(dòng)滑輪上，只釋放A而按著B不動(dòng)；第二次是將鉤碼C取走，換作豎直向下的40N的恒力作用于動(dòng)滑輪上，只釋放B而按著A不動(dòng)。重力加速度g＝10m/s2，不計(jì)一切摩擦，則下列說法中正確的是（）A．第一次操作過程中，滑塊A和鉤碼C加速度大小相同B．第一次操作過程中，滑塊A的加速度為C．第二次操作過程中，繩張力大小為20ND．第二次操作過程中，滑塊B的加速度為10m/s2三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學(xué)利用螺旋測微器測量一金屬板的厚度如圖甲所示，用游標(biāo)卡尺測一金屬塊的長度如圖乙所示。圖甲所示讀數(shù)為_________，圖乙所示讀數(shù)為_______。12．（12分）某同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，通過研究紙帶上第一個(gè)點(diǎn)到某一個(gè)點(diǎn)之間的運(yùn)動(dòng)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)本實(shí)驗(yàn)存在較大的誤差，為此改用如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置：通過電磁鐵控制的小鐵球從A點(diǎn)自由下落，下落過程中球心正好經(jīng)過光電門B時(shí)，通過與光電門B相連的毫秒計(jì)時(shí)器（圖中未畫出）記錄擋光時(shí)間t，用毫米刻度尺測出A、B之間的距離h，用游標(biāo)卡尺測得小鐵球的直徑，重力加速度為g。請回答下列問題：(1)小鐵球經(jīng)過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度v=______（用題中所給字母表示）。(2)如果d、t、h、g滿足關(guān)系式______，就可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。(3)比較兩個(gè)方案，改進(jìn)后的方案相比原方案主要的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)是______。A．不需要測出小鐵球的質(zhì)量B．電磁鐵控制小鐵球，更易保證小鐵球的初速度為0C．消除了紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間的摩擦力影響D．?dāng)?shù)據(jù)處理大大簡化四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，MNPQ是邊長為的正方形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直于MNPQ平面。電子從電極K處由靜止開始經(jīng)電勢差為U的電場加速后，從MN的中點(diǎn)垂直于MN射入勻強(qiáng)磁場區(qū)域，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后恰好從P點(diǎn)射出。已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，不計(jì)電子重力。求：(1)電子射入勻強(qiáng)磁場時(shí)的速度大??；(2)勻強(qiáng)磁場區(qū)域中磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向。14．（16分）如圖所示，兩個(gè)截面積都為S的圓柱形容器，右邊容器高為H，上端封閉，左邊容器上端是一個(gè)可以在容器內(nèi)無摩擦滑動(dòng)的質(zhì)量為M的活塞．兩容器由裝有閥門的極細(xì)管道相連，容器、活塞和細(xì)管導(dǎo)熱性良好．左、右兩邊容器中裝有相同的理想氣體，開始時(shí)閥門打開，平衡時(shí)活塞到容器底的距離為H．現(xiàn)將閥門關(guān)閉，在活塞上放一個(gè)質(zhì)量也為M的砝碼，活塞緩慢下降，直至系統(tǒng)達(dá)到新的平衡．已知外界溫度恒定，外界大氣壓強(qiáng)為，重力加速度為g，．求：(1)當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到新的平衡時(shí)，活塞距底端的高度；(2)當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到平衡后再打開閥門，活塞又緩慢下降，直到系統(tǒng)再次達(dá)到平衡，求左邊氣體通過閥門進(jìn)入右邊容器的質(zhì)量與右邊氣體原有質(zhì)量的比值．15．（12分）如圖所示，一豎直光滑絕緣的管內(nèi)有勁度系數(shù)為的絕緣彈簧，其下端固定于水平地面，上端與一不帶電的質(zhì)量為的絕緣小球A相連，開始時(shí)小球A靜止。整個(gè)裝置處于一方向豎直向下的勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度大小為?，F(xiàn)將另一質(zhì)量也為、帶電荷量為的絕緣帶電小球B從距A某個(gè)高度由靜止開始下落，B與A發(fā)生碰撞后起向下運(yùn)動(dòng)、但不粘連，相對(duì)于碰撞位置B球能反彈的最大高度為，重力加速度為，全過程小球B的電荷量不發(fā)生變化。求：(1)開始時(shí)彈簧的形變量為多少；(2)AB分離時(shí)速度分別為多大；(3)B開始下落的位置距A的高度。

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解析】

設(shè)地球的半徑為R，則地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為r=1.1R，已知地球的自轉(zhuǎn)周期T=24h，地球同步衛(wèi)星的轉(zhuǎn)動(dòng)周期與地球的自轉(zhuǎn)周期一致，若地球的自轉(zhuǎn)周期變小，則同步衛(wèi)星的轉(zhuǎn)動(dòng)周期變小。由公式可知，做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑越小，則運(yùn)動(dòng)周期越小。由于需要三顆衛(wèi)星使地球赤道上任意兩點(diǎn)之間保持無線電通訊，所以由幾何關(guān)系可知三顆同步衛(wèi)星的連線構(gòu)成等邊三角形并且三邊與地球相切，如圖。由幾何關(guān)系可知地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為r′=2R由開普勒第三定律得故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。2、A【解析】

根據(jù)U=Ed可得安全距離至少為dmin＝m＝1.1m故選A。3、D【解析】

A.極光光諧線頻率的最大值；極光光諧線頻率的最小值．則極光光諧線頻率的數(shù)量級(jí)約為1014Hz，故A正確．B．來自太陽的帶電粒子到達(dá)地球附近，地球磁場迫使其中一部分沿著磁場線集中到南北兩極．當(dāng)他們進(jìn)入極地的高層大氣時(shí)，與大氣中的原子和分子碰撞并激發(fā)，產(chǎn)生光芒，形成極光．極光出現(xiàn)在極地附近與帶電粒子受到洛倫茲力有關(guān)，故B正確；C．地球大氣層中的原子吸收來自太陽帶電粒子的一部分能量后，從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射出極光故C項(xiàng)正確；D．地球大氣層中的原子吸收來自太陽的帶電粒子的一部分能量后，從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射出極光．對(duì)極光進(jìn)行光譜分析可以鑒別地球大氣層的組成成分，故D錯(cuò)誤。本題選不正確的，答案為D。4、A【解析】

AD．乙車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度為甲車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，其圖線在15s時(shí)與橫軸相切，則t=15s時(shí)甲車的速度為零，利用逆向思維將甲車看成反向初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，據(jù)位移時(shí)間公式，結(jié)合圖象有解得a=0.2m/s2所以t=5s時(shí)甲車的速率故A項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤；B．t=15s時(shí)甲車的速度為零，利用逆向思維將甲車看成反向初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，據(jù)，根據(jù)圖象有則t=0時(shí)刻甲、乙兩車之間的距離為22.5m，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．t=15s時(shí)甲車的速度為零，利用逆向思維將甲車看成反向初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則0時(shí)刻甲車的速度大小為故C項(xiàng)錯(cuò)誤。5、C【解析】

用一束紫外線照射某金屬時(shí)不能產(chǎn)生光電效應(yīng)，知紫外線的頻率小于金屬的極限頻率，要能發(fā)生光電效應(yīng)，需改用頻率更大的光照射（如X射線）。能否發(fā)生光電效應(yīng)與入射光的強(qiáng)度和照射時(shí)間無關(guān)。

A．改用強(qiáng)度更大的紫外線照射，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．延長原紫外線的照射時(shí)間，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．改用X射線照射，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D．改用紅外線照射，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C。6、B【解析】該行星自轉(zhuǎn)角速度變?yōu)樵瓉韮杀?，則周期將變?yōu)?2T，由題意可知此時(shí)：GMmR2＝mR4π2(12T)2，解得：M＝16π2點(diǎn)睛：重點(diǎn)知識(shí)：行星自轉(zhuǎn)的時(shí)候，地面物體萬有引力等于重力沒錯(cuò)，但是不是重力全部用來提供向心力，而是重力和支持力的合力提供向心力；“星球赤道上物體恰好對(duì)行星表面沒有壓力”時(shí)重力獨(dú)自充當(dāng)向心力．二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BD【解析】

A．撤去F后，物體水平方向上受到彈簧的彈力和滑動(dòng)摩擦力，滑動(dòng)摩擦力不變，而彈簧的彈力隨著壓縮量的減小而減小，彈力先大于滑動(dòng)摩擦力，后小于滑動(dòng)摩擦力，則物體向左先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng)，隨著彈力的減小，合外力先減小后增大，則加速度先減小后增大，故物體先做變加速運(yùn)動(dòng)，再做變減速運(yùn)動(dòng)，最后物體離開彈簧后做勻減速運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；B．剛開始時(shí)，由牛頓第二定律有：解得：B正確；C．由題意知，物體離開彈簧后通過的最大距離為3x0，由牛頓第二定律得：將此運(yùn)動(dòng)看成向右的初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，則：聯(lián)立解得：，C錯(cuò)誤；D．當(dāng)彈簧的彈力與滑動(dòng)摩擦力大小相等、方向相反時(shí)，速度速度最大時(shí)合力為零，則有解得，所以物體開始向左運(yùn)動(dòng)到速度最大的過程中克服摩擦力做的功為：D正確。故選BD。8、CD【解析】

A．因?yàn)閤-t圖像的斜率等于速度，可知在3～5s時(shí)間內(nèi)，甲的速度大小小于乙的速度大小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．甲和乙出發(fā)的位置都在x=0位置，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．由圖像可知，甲、乙在20m處相遇，選項(xiàng)C正確；D．在3～7s的時(shí)間內(nèi)，甲的位移小于乙的位移，根據(jù)可知，甲的平均速度大小小于乙的平均速度大小，選項(xiàng)D正確；故選CD。9、ACD【解析】

A．橫波沿x軸正方向傳播，由于波的周期T>0.6s，經(jīng)過0.6s，傳播距離6m，則波速m/s故A正確；B．t=0.2s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A由波峰向平衡位置振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)B沿y軸正方向向平衡位置振動(dòng)，故B比A先回到平衡位置，故B錯(cuò)誤；C．由圖可知，波長8m，則傳播距離6m=則傳播時(shí)間為0.6s=0.75T解得T=0.8s，在t=0.5s時(shí)，B振動(dòng)了，波傳播了=3m，根據(jù)波形平移可知，B點(diǎn)到達(dá)波峰位置，故C正確；D．經(jīng)過0.4s=0.5T，則B點(diǎn)振動(dòng)了2A=0.4m，故D正確；E．t=1.0s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A振動(dòng)了0.8s=T，則A點(diǎn)回到波峰位置，速度為零，故E錯(cuò)誤。故選ACD。10、BC【解析】

A．第一次操作過程中，因AC移動(dòng)的位移之比為2：1，則滑塊A和鉤碼C加速度大小之比為2：1，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．第一種方式：只釋放A而B按著不動(dòng)，設(shè)繩子拉力為T1，C的加速度為a1，

對(duì)A根據(jù)牛頓第二定律可得T1=mAaA對(duì)C根據(jù)牛頓第二定律可得mCg-2T1=mCa1根據(jù)題意可得aA=2a1聯(lián)立解得選項(xiàng)B正確；C．第二種方式：只釋放B而A按著不動(dòng)，換作豎直向下的40N的恒力作用于動(dòng)滑輪上，

則繩張力大小為20N，選項(xiàng)C正確；D．對(duì)B受力分析，根據(jù)牛頓第二定律可得T2=mBaB根據(jù)題意可得T2=20N聯(lián)立解得aB=5m/s2故D錯(cuò)誤。

故選BC。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、6.869（6.868~6870均可）9.60【解析】

[1]螺旋測微器固定刻度部分讀數(shù)為，可動(dòng)刻度部分讀數(shù)為，所以金屬板厚度測量值為，由于誤差6.868mm~6870mm均可[2]游標(biāo)卡尺主尺部分讀數(shù)為，游標(biāo)尺部分讀數(shù)為，所以金屬塊長度測量值為12、BC【解析】

(1)[1]用平均速度代替小鐵球經(jīng)過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度，即(2)[2]若小鐵球機(jī)械能守恒，則有可得(3)[3]比較兩個(gè)