湖北省2024年高考物理模拟试卷及答案9
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1 湖北省2024年高考物理模拟试卷及答案
阅卷人
一、单选题
得分
1.我国自主研发的聚变—裂变混合反应堆的主体部分由“聚变堆芯”和“裂变包层”等组成,“聚变堆芯”中氘、氚燃料发生可控热核聚变反应,输出大量高能中子,“裂变包层”中的𝑈92238在高能中子的作用下可转变为𝑈92239,𝑈92239经过两次衰变后可变成𝑃94239𝑢,𝑃94239𝑢发生裂变反应能够稳定、可控地输出巨大的能量。1个𝑃94239𝑢核“捕捉”一个中子发生裂变反应,可产生两个新核X1、X2,同时产生x个中子。已知𝑃94239𝑢核、X1核、X2核和中子的质量分别为m、m1、m2和mn,光在真空中的传播速度为c,下列说法正确的是( )
A.“聚变堆芯”中发生的核反应方程为𝐻12+𝐻13→𝐻23𝑒+𝑛01
B.𝑈92239衰变为𝑃94239𝑢发生了2次α衰变
C.新核X1的比结合能小于𝑃94239𝑢核的比结合能
D.1个𝑃94239𝑢核发生裂变反应释放的能量𝛥𝐸=[𝑚−𝑚1−𝑚2−(𝑥−1)𝑚𝑛]𝑐2
2.在光滑的水平面上,一滑块的质量m=2kg,在水平面上受水平方向上恒定的外力F=4N(方向未知)作用下运动,如图所示给出了滑块在水平面上运动的一段轨迹,滑块过P、Q两点时速度大小均为v=5m/s.滑块在P点的速度方向与PQ连线的夹角𝛼=37°,sin37°=0.6,则下列说法正确的是( )
A.水平恒力F的方向与PQ连线成53°角 B.滑块从P到Q的时间为6s
C.滑块从P到Q的过程中速度最小值为5m/s D.P、Q两点的距离为12m
3.如图,正方形线框PQMN由四根相同的导体棒连接而成,固定于匀强磁场中,线框平面与磁感应强度方向垂直,线框顶点M、N与直流电源两端相接,已知导体棒MN受到的安培力大小为F ,则线框PQMN受到的安培力大小为( )
A.2 F B.43𝐹 C.23𝐹 D.0
4.如图所示,一带正电的粒子以一定的初速度进入某点电荷Q产生的电场中,沿图中弯曲的虚线轨迹先后经过电场中的a、b两点,其中a点的场强大小为Ea,方向与ab连线成30°角;b点的场强大小为Eb,
2 方向与ab连线成60°角,粒子只受电场力的作用。下列说法中正确的是( )
A.点电荷Q带正电 B.a点的电势低于b点电势
C.从a到b,系统的电势能减小 D.粒子在a点的加速度大于在b点的加速度
5.如图所示,长度为𝑙的轻杆上端连着一质量为𝑚的小球𝐴(可视为质点),杆的下端用铰链固接于水平地面上的𝑂点。置于同一水平面上的立方体𝐵恰与𝐴接触,立方体𝐵的质量为𝑀。今有微小扰动,使杆向右倾倒,各处摩擦均不计,而𝐴与𝐵刚脱离接触的瞬间,杆与地面夹角恰为37°(sin37°=0.6,cos37°=0.8),重力加速度为𝑔。则下列说法正确的是( )
A.𝐴、𝐵质量之比为27:25 B.𝐴与𝐵刚脱离接触的瞬间,𝐴、𝐵速率之比为3:5
C.𝐴落地时速率为√2𝑔𝑙 D.𝐴与𝐵刚脱离接触的瞬间,𝐵的速率为√35𝑔𝑙
阅卷人
二、多选题
得分
6.我国于2020年7月成功发射火星探测器“天问1号”,预计“天问1号”经过10个月左右的飞行将到达火星,着陆火星表面并进行巡视探测。假设探测器在火星表面和地球表面以相同的速度竖直上抛一物体,其在地球上落回抛出点的时间是火星上的a倍,已知地球半径与火星半径之比为b。不计地球和火星的自转及其表面气体的阻力。下列说法正确的是( )
A.地球绕太阳运动周期的平方与火星绕太阳运动周期的平方之比为b3
B.地球表面与火星表面的重力加速度大小之比为a:1
C.地球与火星的质量之比为b2:a
3 D.地球与火星的第一宇宙速度大小之比为√𝑏:√𝑎
7.网红景点“长江索道已成为重庆旅游的一张靓丽名片,如图1所示为长江索道上运行的轿厢,为研究轿厢及厢中乘客的受力和运动情况,建立如图2所示物理模型,倾斜直索道与水平面夹角为30°,载人轿厢沿钢索做直线运动,轿厢底面水平,质量为m的人站立于轿厢底面且和轿厢壁无相互作用,人和轿厢始终保持相对静止,某次运行中测得人对轿厢底面的压力恒定为1.2mg,g为重力加速度,则下列说法正确的是( )
A.轿厢一定沿钢索向上运动 B.轿厢的加速度一定沿钢索向上
C.轿厢对人的摩擦力水平向右 D.人对轿厢的作用力大小为1.4mg
8.如图所示,左侧变压器原、副线圈的匝数之比为2:5,输入电压有效值为10V的正弦交变电流。连接两理想变压器的输电线的总电阻为10Ω,右侧变压器原、副线圈的匝数之比为2:1,输电线上损失的功率为10W。下列说法正确的是( )
A.负载电阻的阻值为3.75Ω B.负载电阻的阻值为7.5Ω
C.负载电阻的电功率为15W D.负载电阻的电功率为25W
9.一列简谐横波沿x轴正方向传播,t=6s时的波形如图(a)所示。在x轴正方向,距离原点小于一个波长的A点,其振动图象如图(b)所示。本题所涉及质点均已起振。下列说法正确的是( )
A.平衡位置在x=3m与x=7m的质点具有相同的运动状态
B.A点的平衡位置与原点的距离在0.5m到1m之间
C.t=9s时,平衡位置在x=1.7m处的质点加速度方向沿y轴正方向
4 D.t=13.5s时,平衡位置在x=1.4m处的质点位移为负值
E.t=18s时,平衡位置在x=1.2m处的质点速度方向沿y轴负方向
阅卷人
三、实验题
得分
10.某同学利用如图甲所示的电路测量一电源的电动势和内阻,其中电压表V的内阻很大,电流表A的内阻为 2.5𝛺 。
(1)请根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙中实物间的连线补充完整。
(2)为保证电路安全,实验开始前,应使电阻箱的阻值 (选填“最大”或“最小”)
(3)改变电阻箱的阻值,记录多组电压表的示数 𝑈 以及电流表对应的示数 𝐼
,作出 𝑈−𝐼 图像,如图丙所示。则该电源的电动势为 𝑉 、内阻为 𝛺 。(结果均保留三位有效数字)
11.采用下图所示的装置验证动量守恒定律。将两个小球用细线悬挂起来,静止时两球相切,球心等高,两细线恰好竖直。保持细线伸直,将A球向左拉起,由静止开始释放,两球碰撞后,测出A球被反弹向左摆动。则:
(1)两球质量关系为mA mB;(选填“>”、“<”或“=”)
(2)取两球静止时球心处为参考面,测出A球向左拉起的最大高度h1;两球碰撞后,测出A球与B球第一次弹起分别能达到的最大高度h2和h3。本实验中能验证碰撞前后动量守恒的表达式为:
(用上述物理量表示);
(3)实验中所需要的测量仪器有: 、 ;
(4)下列做法中对上面的验证动量守恒表达式有影响的是____。
5 A.起始小球在最低处静止时,细线长度略有不等,但两球心等高
B.起始小球在最低处静止时,两细线上端系在同一点上
C.A球开始释放时有一定的初速度
D.两球碰撞过程中有机械能损失
E.B球摆到最高点的位置记录不准确
12.在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中,所用油酸酒精溶液体积浓度为0.10%,且知一滴油酸酒精溶液的体积V=4.8×10-3 mL。油酸未完全散开时就开始测量油酸膜的面积,会导致计算结果 (填“偏大”“偏小”或“不变”);若一滴油酸酒精溶液形成的油膜面积S=40cm2,则可测出油酸分子的直径为
m。
阅卷人
四、解答题
得分
13.1890年,汤姆孙利用气体放电管研究阴极射线,发现了电子,从而认识到原子是可以分割的。气体放电管的示意图如图甲所示。气体放电管的基本原理是在D1和D2两极板区域施加电场或磁场,电子在电场或磁场中发生偏转,通过偏转情况可分析电子的性质。具体情况可以抽象成如图乙所示的模型,电子从A点以初速度v0水平进入竖直向上的匀强电场,电场强度为E,然后从B点射出,已知AB连线和电场方向夹角为60°,AB的长度为L,求:
(1)电子的比荷?
(2)撤去电场,在原来的电场区域内施加垂直纸面的磁场,电子仍从A点以初速度v0水平进入,从B点射出,则磁场的大小和方向?
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14.如图所示,两根足够长的平行金属导轨固定在倾角θ=30°的斜面上,导轨电阻不计,间距L=0.4m,导轨所在空间被分成区域I和II,两区域的边界与斜面的交线为MN,区域I中的匀强磁场方向垂直斜面向下,区域II中的匀强磁场方向垂直斜面向上,两磁场的磁感应强度大小均为B=0.5T,在区域I中,将质量m1=0.1kg,电阻R1=0.1Ω的金属条ab放在导轨上,ab刚好不下滑。在区域II中将质量m2=0.4kg,电阻R2=0.1Ω的光滑导体棒cd置于导轨上,由静止开始下滑,cd在滑动过程中始终处于区域II的磁场中,ab、cd 始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触,从cd开始下滑到ab刚要向上滑动的过程中,cd滑动的距离x=3.8m。g取10m/s2,求:
(1)ab刚要向上滑动时,cd的速度大小;
(2)此过程中cd上产生的热量Q;
(3)此过程中cd运动的时间t。
15.如图所示,一定质量的理想气体在状态A时压强为1.5×105 Pa,经历A→B→C→A的过程,已知B→C过程中气体做功数值是C→A过程中气体做功数值的3倍,求:
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①气体在状态B和C时的压强;
②整个过程中气体与外界交换的热量。
16.如图,泳池底部半球形玻璃罩半径为r,内为空气,其球心处有一个点光源S。S发射的光通过罩内空气穿过厚度不计的玻璃罩,进入水中,最后有部分光线折射出水面,在水面形成圆形光斑。
(1)水深h=2m,水对光的折射率取 43 ,计算光斑的直径d;
(2)若光源发出的是白光,考虑到色散,问出射水面的光斑边缘颜色为红色还是紫色,并说明理由。