2024-2025學(xué)年湖北省圓創(chuàng)壓軸卷高三（第二次）模擬考試物理試卷（5月）一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.硼中子俘獲療法是目前治療癌癥最先進的手段之一，其治療原理是先向患者體內(nèi)注射含硼(boron)藥物，藥物很快聚集在腫瘤細胞內(nèi)，再用中子束照射腫瘤部位，當中子被腫瘤細胞中的?510B俘獲時發(fā)生核反應(yīng)?510B+01n→37Li+24A.該反應(yīng)屬于α衰變

B.該核反應(yīng)無γ射線產(chǎn)生

C.反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)守恒，質(zhì)量也守恒

D.該核反應(yīng)釋放的能量為72.如圖所示，空間有A、B、C三個點，任何兩點間的距離均為L，O為AB邊的中點。在A、B處分別固定有等量正電荷Q。一帶電量為q的粒子從C點由靜止釋放由C點向O點運動，已知靜電力常量為k，不計粒子重力。取無限遠處電勢為零，已知點電荷Q產(chǎn)生的電場在距離r處的電勢為φ=kQr。下列說法正確的是

A.該粒子帶正電

B.粒子將做簡諧運動

C.粒子從C運動至O的過程中，加速度大小先增大后減小

D.粒子在O點的動能為3.已知光在介質(zhì)中傳播時沿用時最短路徑傳播，遵守折射定律，sinθ1sinθ2=v1v2，其中v1，v2是光在兩種介質(zhì)中的速度。如圖所示，光從介質(zhì)1(y>0)中P點射入，從介質(zhì)A.35 B.34 C.454.如圖所示，一質(zhì)量為M、傾角為θ=37°的斜劈靜止在粗糙的水平地面上，斜劈由粗糙程度不同的兩種材料拼接而成，AB段的動摩擦因數(shù)為0.8，BC段的動摩擦因數(shù)為0.75。質(zhì)量為m的滑塊以一定的初速度從斜劈上滑下，已知滑塊從A滑到C的過程中，斜劈M始終靜止。下列說法正確的是

A.滑塊從A運動到B的過程，斜劈和滑塊組成的系統(tǒng)處于失重狀態(tài)

B.滑塊從A運動到B的過程，斜劈受到地面的摩擦力水平向左

C.滑塊從A運動到B的過程，斜劈受到地面的支持力小于(m+M)g

D.滑塊從B運動到C的過程，斜劈受到地面的摩擦力水平向左5.如圖所示，理想變壓器的原副線圈的匝數(shù)比n1:n2=2:1，原線圈接正弦交變電流，原線圈接入電阻為r的燈泡，副線圈接電動機，電動機線圈電阻為R。當輸入端接通電源后電壓表的示數(shù)為U，電動機帶動一質(zhì)量為mA.副線圈電壓為2U B.電動機消耗電功率的最大值為U24R

C.電動機輸出機械功率最大值為U24(R+r)6.天問三號是中國研發(fā)的火星探測器，任務(wù)是從火星取樣返回，計劃2025年前后實施發(fā)射。其包括兩個航天器：著陸器-上升器組合體、軌道器-返回器組合體。已知火星的半徑約為地球半徑的0.5倍，火星繞太陽運行的軌道半徑約為地球繞太陽運行軌道半徑的1.5倍，火星的第一宇宙速度約為地球的55倍。如圖所示，設(shè)行星繞太陽的運動是勻速圓周運動，且忽略行星自轉(zhuǎn)影響。則以下說正確的是

A.火星的平均密度約為地球平均密度的0.8倍

B.火星與太陽之間的萬有引力約為地球與太陽之間萬有引力的25倍

C.地球的公轉(zhuǎn)周期大于火星的公轉(zhuǎn)周期

D.地球繞太陽運動的加速度比火星的小7.現(xiàn)代宇航服自帶推力系統(tǒng)，航天員進行太空出艙活動離開飛船，即使沒有安全繩，也能通過宇航服的自帶推力系統(tǒng)噴射氣體獲得1m/s～4m/s的反沖速度，使宇航員回到飛船。如圖所示，某宇航員通過宇航服的推力系統(tǒng)以v0=3m/s的初速度平行于艙壁勻速運動。艙門在艙壁上A點，初速度方向上B點與離A點最近，A、B兩點間距離d=5m。宇航員在平行艙壁勻速運動在某位置再通過宇航服的推力系統(tǒng)獲得大小為u的反沖速度后，運動位移x回到艙門A點。將宇航員視為質(zhì)點。下列說法正確的是

A.宇航員在B點向下噴氣，能到達A點

B.宇航員最快能1s回到艙門

C.當反沖速度大小u1=3m/s時，x的最小值為5m

D.當反沖速度大小u2=1.5m/s時，二、多選題：本大題共3小題，共12分。8.一列簡諧橫波沿x軸負方向傳播，t=0時的波形圖所示，已知波的周期T=6s，P，Q兩質(zhì)點平衡位置的坐標分別為xP=1m，xQ=3m。則此后P，Q兩質(zhì)點第1次和第2次位移相同的時刻分別是A.0.5s B.7.5s C.2.5s D.5.5s9.如圖所示，在光滑的水平面上建立平面直角坐標系，在第一象限內(nèi)存在垂直紙面向外的磁場，磁感應(yīng)強度B=kx，(k>0)，x為橫坐標值，現(xiàn)使邊長為L正方形線框ABCD沿x軸從原點以速度v0向右勻速直線運動，以下說法正確的是

A.線框中電動勢為E=2L2kv0

B.若線框變成一個面積為S圓形，則電動勢為E=Skv0

C.若線框質(zhì)量為m、電阻為R，給線框一個初速度v0，則通過線框最大電荷量為mv010.勻強磁場B水平向左，一帶正電的粒子以速度v0進入磁場，初速度方向與磁場反方向夾角為θ，已知粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，忽略粒子重力，粒子運動軌跡如下圖所示，則以下說法正確的是

A.螺旋的半徑為mv0cosθBq

B.相鄰兩螺旋間距為πmv0cos三、實驗題：本大題共2小題，共18分。11.現(xiàn)要驗證“當質(zhì)量一定時，物體運動的加速度與它所受的合外力成正比”這一物理規(guī)律。給定的器材如下：一傾角可以調(diào)節(jié)的長斜面如圖(a)所示、小車(質(zhì)量為m)、計時器一個、米尺。在探究如何消除上述實驗中摩擦阻力影響的過程中，某同學(xué)設(shè)計的方案是：(1)如圖(b)所示，當斜面傾角為β時，小車沿斜面勻速下滑，對小車進行受力分析后，則小車與斜面動摩擦因數(shù)μ=__________；(用圖(b)中兩段距離的比值表示)(2)當斜面傾角增大為θ，小車受到合力為__________。(用mg和圖(b)中兩段距離表示)12.(1)如圖(a)是由某金屬材料制成的電阻R隨攝氏溫度t變化的圖象，圖中R0表示0°C時的電阻，k表示圖線的斜率，則溫度為t(t>0°C)時電阻R=__________；(用R(2)若用該電阻與電池(電動勢E=1.5V，內(nèi)阻不計)、電流表(量程為5mA、內(nèi)阻Rg=100Ω)、電阻箱R'串聯(lián)起來，連接成如圖(b)所示的電路，用①在標識“金屬電阻溫度計”的溫度刻度時，需要弄清所測溫度和電流的對應(yīng)關(guān)系．請用E、R0、k等物理量表示所測溫度t與電流I的關(guān)系式t=②電流刻度較大處對應(yīng)的溫度刻度__________。(填“較大”或“較小”)③若電阻R隨攝氏溫度t變化的特性由圖(a)中數(shù)據(jù)求出，電阻箱阻值R'=50Ω，在圖(c)中電流表刻度盤上1mA、3mA、5mA刻度處對應(yīng)的溫度數(shù)值。④若電池在使用久了之后電動勢減小，則溫度測量值__________(填“偏大”或“偏小”)。四、計算題：本大題共3小題，共30分。13.某同學(xué)設(shè)計了一款測量水深的裝置。導(dǎo)熱良好的氣缸由A、B兩部分構(gòu)成，兩部分的橫截面積分別為4S和S，A氣缸的長度為l2，B氣缸中活塞可以自由移動的長度為l，且l=10m。該裝置在船上時兩密閉良好的輕薄活塞位置如圖所示，A氣缸中的氣體壓強為4p0，B氣缸中的氣體壓強與外界大氣壓強均為為p0(已知p0相當于(1)氣缸B中的活塞向左移動2l3(2)該裝置可以測量的海水的最大深度。14.如圖(a)所示，兩間距L=1m、左側(cè)接有一電容器的光滑足夠長的水平導(dǎo)軌處于垂直紙面向里的磁場中，已知電容器的電容C=100μF，磁感應(yīng)強度B隨位置x的變化如圖(b)所示。一長為L=1m、質(zhì)量m=0.16kg的金屬棒在外力F的作用下從坐標原點O沿x軸正方向以v0=10m/s的速度勻速運動到x1=1m處，此時電容器被擊穿，電容器變成一個R=1000Ω(1)電容器被擊穿之前外力F做的功WF(2)電容器被擊穿之后，金屬棒運動1m所需要的時間；(3)電容器被擊穿之后，金屬棒運動1m外力F做的功W2。15.如圖所示，在光滑的水平地面上有一輛足夠長的上表面粗糙的平板小車，已知小車的質(zhì)量為M、上表面的動摩擦因數(shù)為μ，小車正以速度v0向右勻速運動。此時在離小車右端高為h處有一個質(zhì)量為m的彈性小球由靜止下落，小球與小車碰撞后在豎直方向上以原速率反彈，不計空氣阻力在相互接觸的過程中它們之間的彈力遠大于小球的重力且時間極短，小球可視為質(zhì)點。求：(1)小球與小車第一次碰撞后在水平方向上獲得的速度是多少；(2)從小球與小車第n次碰撞后彈起(小球的水平速度小于車的水平速度)到第n+1次碰撞小車的過程中，小車運動的位移是多少；(3)系統(tǒng)最終產(chǎn)生的熱量是多少。

答案和解析1.【答案】D

【解析】該核反應(yīng)屬于原子核的人工轉(zhuǎn)變，A錯誤;

反應(yīng)產(chǎn)生的37Li核不穩(wěn)定，能向外放出γ射線，B錯誤;

反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)守恒，但存在質(zhì)量虧損，C錯誤;

生成物37Li與α粒子的結(jié)合能之和為7E2+42.【答案】C

【解析】粒子在C受靜電力指向O，故粒子帶負電，選項A錯誤;

粒子僅受靜電力，以O(shè)點為中心點做周期性往復(fù)運動，粒子受靜電力提供合外力，但靜電力大小與粒子到O點的距離不是成正比，故粒子的運動不是簡諧運動，選項B錯誤;

粒子在與A(或B)點的連線與AB間的夾角滿足sinα=33時合力最大，加速度最大，選項C正確;

粒子運動到O點的動能為3.【答案】A

【解析】光的折射定律為sinθ1sinθ2=v1v2，其中θ1是入射角，θ2是折射角，v1、v2是光在兩種介質(zhì)中的速度。本題中已知v1v2=43，需要通過幾何關(guān)系找出入射角和折射角的正弦值與已知坐標的關(guān)系來求解。設(shè)入射角為θ1，折射角為θ2。

根據(jù)幾何關(guān)系，設(shè)4.【答案】B

【解析】【詳解】滑塊從A到B受力分析有：μ1mgcosθ-mgsinθ=ma1，a1沿斜面向上，可知滑塊和斜劈處于超重狀態(tài)，A錯誤;

對整體分析水平方向有：Ff=ma1cosθ，可知Ff水平向左，B正確;

豎直方向上有：FN-(m+M)g=(m+M)5.【答案】D

【解析】A、根據(jù)理想變壓器電壓關(guān)系，輸入電壓與輸出電壓之比為匝數(shù)正比，則U1U2=U-I1rU2=n1n2=21，所以U2<U2，A錯誤，

設(shè)輸入電流為I，則根據(jù)理想變壓器電流關(guān)系I2I1=n1n2，所以輸出端電流為2I，

B、根據(jù)能量守恒定律，電動機消耗的電功率為UI-I2r，結(jié)合電源輸出功率的特點可知，電動機消耗的最大電功率為U24r;B錯誤，6.【答案】A

【解析】【詳解】設(shè)太陽的質(zhì)量為M，行星的質(zhì)量為m0，行星的第一宇宙速度為v。由Gm0MR2=m0g，Gm0MR2=m0v2R得v2=gR，則ghgd7.【答案】D

【解析】A.宇航員在B點向下噴氣獲得向上的分速度，其合速度方向不沿BA方向，不能到達A點，選項A錯誤;

B.宇航員回到艙門最短時間t0=dv=54s=1.25s，選項B錯誤;

CC.當u1=3m/s時，合速度方向與v0成最大夾角θ?1滿足tanθ?1=u1v0=1，則θ8.【答案】CD

【解析】解：由題意可知波速為v=λT=1m/s，

當x2=4.5m的波谷傳播PQ中點(x1=2m)時，PQ兩質(zhì)點的位移第1次相同，則所需時間為△t=△xv=4.5-21=2.5s，故C正確。

當9.【答案】BD

【解析】A.由題意可知BD邊所處位置磁感應(yīng)強度總比AC邊所處位置磁感應(yīng)強度大kL，則由法拉第電磁感應(yīng)定律得，線框中電動勢為E=L2kv0，故A錯誤；

B.如圖所示，

假設(shè)線框是任意形狀的封閉曲線，把曲線在縱向平均分割成無數(shù)個條狀面元，每個面元的高度為△y，其任意選擇一個矩形ABCD，則這個矩形中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為

dE=(B0+k?xc)v0Δy-(B0+k?xA)v0Δy=v0k(xc-xA)Δy=v0kΔxΔy，其中的△yΔx10.【答案】CD

【解析】解：A，帶電粒子螺旋半徑為mυ0sinθBq，故A錯誤;

B，相鄰兩螺旋間距為2πmυ0cosθBq，B錯誤;

C，帶電粒子在水平方向上做勻速直線運動，豎直面內(nèi)勻速圓周運動，所以其加速度大小不變，C正確;

D，由圖可知vx=v0cosθ，vy=v11.【答案】(1)DCA2C【解析】(1)小車沿斜面勻速下滑，對小車進行受力分析，則有mg(sinβ-μcosβ)=0，μ=tanβ=DCA2C

(2)小車受到合力F=mg(sinθ-μ12.【答案】(1)R=R0+kt；

(2)①t=1k【EI-(R'+Rg+R【解析】解：(1)由R-t圖線直線斜截式方程得R=R0+kt。

(2)①由閉合電路歐姆定律可知E=I(R'+Rg+R)，而R=R0+kt，

聯(lián)立解得t=1k【EI-(R'+Rg+R0)】;

②t-I關(guān)系一一對應(yīng)，且非線性，13.【答案】解：(1)以氣缸B中的氣體為研究對象，p1=p0，V1=lS，V2=(l-23l)S，

由玻意耳定律有p1V1=p2V2，

解得p2=3p0，

活塞向左移動2l3時該裝置在海水中的深度【解析】詳細解答和解析過程見【答案】14.【答案】解：(1)由圖象乙知，在0≤x≤1m內(nèi)，B=20x(T)

棒勻速運動，棒中電流I=△Q△t=CΔBLv0△xv0=CLvo2△BΔx

其中ΔB△x=20T/m，

解得I=0.2A

外力F與棒受到的安培力FA始終平衡，即;F=FA=BIL

則WF=BILx1=12×20×1×0.2×1J=2J

(2)由題可知當電容器被擊穿后變成一個R=1000Ω電阻，由于電路中電流不變，設(shè)此后某時刻金屬棒速度為v【解析】詳細解答和解析過程見【答案】15.【答案】解：(1)設(shè)小球落在小車表面時的速度為v，小球在下落過程中機械能守恒，則有mgh=12mv2，

設(shè)小球與小車碰撞過程中的相互作用力為N，接觸時間為△t，由于二者的水平速度不同所以在相互接觸的過程中會產(chǎn)生動摩擦力，碰撞結(jié)束后小球豎直方向上以原速率反彈，設(shè)小球水平方向上