2024年湖北省黄冈市高三9月质量检测物理试题

2024年湖北省黄冈市高三9月质量检测物理试题
一、单选题 (共6题)
第(1)题
正方体密闭容器中有一定质量的某种气体，单位体积内气体分子数为n。

我们假定：气体分子大小可以忽略；每个气体分子质量为m，其速率均为v，分子与器壁各面碰撞的机会均等；与器壁碰撞前后瞬间，气体分子速度方向都与器壁垂直，且速率不变。

则气体对容器壁的压强为（ ）
A
．B．C．D．
第(2)题
质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2和m3。

当一个质子和一个中子结合成氘核时，释放的能量是（c表示真空中的光速）（ ）
A．B．
C．D．
第(3)题
如图，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示。

F>0为斥力，F<0为引力。

a、b、c、d为x轴上四个特定的位置。

现把乙分子从a处由静止释放，则（ ）
A．乙分子从a运动到c，分子间作用力一直增大
B．乙分子从a运动到d，分子间作用力先增大后减小再增大
C．乙分子从a运动到d，两分子间的分子势能先增大后减小
D．乙分子从a运动到d，在b点时两分子间的分子势能最小
第(4)题
航员在月球表面附近自高处以初速度水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为。

已知月球半径为，万有引力常量为。

则下列说法正确的是（ ）
A．月球表面的重力加速度B．月球的质量
C
．月球的第一宇宙速度D．月球的平均密度
第(5)题
核电池是利用放射性同位素衰变放出载能粒子（如粒子、粒子和射线）并将其能量转换为电能的装置．人造心脏的放射性
同位素动力源用的燃料是钚，其衰变方程为。

下列说法正确的是（ ）
A．不具有放射性B．该衰变为衰变
C．原子核X和射线均属于实物粒子D．的比结合能比的比结合能大
第(6)题
我国酒泉卫星发射中心在2022年将“夸父一号”卫星送入半径为的晨昏轨道；2023年又将“星池一号A星”送入半径为的晨昏轨道，“夸父一号”与“星池一号A星”在绕地球运行中，周期之比为（ ）
A．B．C．D．
二、多选题 (共4题)
第(1)题
一列周期为沿轴方向传播的简谐横波在某时刻的部分波形如图所示，、、为波上三个质点，已知该时刻质点、
坐标分别为、，质点正沿轴负方向振动，则（ ）
A．该时刻质点向左运动B．该波沿轴负方向传播
C．质点和质点的振动方向总相反D．该波的波速为6m/s
第(2)题
如图，水平虚线下方有水平向右的匀强电场，虚线上方有垂直纸面向里的匀强磁场，P为虚线上的一点，从O点沿OP方向先后射出初动能分别为E0和2E0的两个质子，它们第一次经过虚线上的位置分别为M1、M2，第二次经过虚线上的位置分别
为N1、N2，M1、M2、N1、N2图中未画出，已知O、P连线垂直于电场也垂直于磁场，则（ ）
A．PM1=PM2B．PM1>PM2
C
．M2N2<M1N1D．
第(3)题
如图所示，将质量相同的a、b、c三个小球从水平地面上的A点用相同的速率、以不同的方向斜向上抛出，三个小球在空中的运动轨迹分别为1、2、3，三个小球在空中运动过程中的动量变化量分别为Δp1、Δp2、Δp3，落地时重力的瞬时功率分别
为P1、P2、P3，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．三个球动量变化量相同B．三个球落地时重力的瞬时功率相等
C．Δp1最大，Δp3最小D．P1最大，P3最小
第(4)题
如图所示，水平面内固定放置两足够长的光滑平行金属导轨AB和CD，在导轨上有垂直导轨放置的完全相同的直导体P和Q，质量均为m，有竖直方向的匀强磁场垂直穿过导轨平面。

在直导体P上作用一与导轨平行的水平恒力F，使P由静止开始运动，经一段时间t，P向右的位移大小为x，P和Q还没有达到稳定状态，此时P和Q的瞬时速度分别是和，瞬时加速度分别为和
，，这一过程直导体P上产生的热量为E，两直导体始终与导轨接触良好，导轨电阻不计。

则关于这一过程，下列关系式正确的是（ ）
A．B．
C
．D．
三、实验题 (共2题)
第(1)题
某实验小组利用如图甲所示的装置来测量当地的重力加速度。

主要实验步骤如下：
①用游标卡尺测量遮光片的宽度d；
②用手托住滑块，使其保持静止，测出遮光片至光电门的距离x、垫块的厚度h、气垫导轨左端到垫块左端的距离L；
③接通气泵，将滑块由静止释放；
④记录遮光片经过光电门的时间t；
⑤改变滑块的位置，多次记录遮光片至光电门的距离x和遮光时间t；
⑥以x为纵坐标，为横坐标，描点连线，得到一条过原点的正比例函数图像；
⑦计算得到解析式。

(1)遮光片的宽度______cm。

(2)某次实验中测得，则遮光片通过光电门时的速度大小为______m/s（结果保留三位有效数字）。

(3)实验所测当地重力加速度______（用题中所给或所测物理量的字母表示）。

第(2)题
电导率是电阻率的倒数，是检验纯净水是否合格的一项重要指标，某学习小组设计实验测量某种纯净水的电阻进而得出该纯净水的电导率。

在粗细均匀的圆柱形玻璃管中注满纯净水，玻璃管长为L，玻璃管两端口用插有铁钉的橡皮塞塞住，进行如下实验：
（1）注水前，用如图甲所示游标卡尺的______（填“A”“B”或“C”）测量爪测玻璃管内径，其示数如图乙所示，则该玻璃管的内径______mm。

（2）用多用电表欧姆挡“×100”倍率，对玻璃管中水的电阻进行测量（如图甲所示），示数如图乙所示，则水的电阻为______。

（3）为更精确地测量所取水样的电阻，该小组从实验室中找到如下实验器材：
A．电流表（量程3mA，电阻约为5）
B．电压表（量程6V，电阻约为10k）
C．滑动变阻器（0~20，额定电流1A）
D．电源（6V，内阻约为1）
E．开关一只、导线若干
请在图甲所示虚线框内画出电路图_________（被测电阻用符号表示）。

（4）图乙为根据电流表和电压表的实验数据所画出的图像。

根据图像，求出水样的电阻______（保留2位有效
数字）。

（5）计算水样的电导率表达式______（用符号、R、d、L表示），通过代入数据可以判定此水样是否合格。

四、解答题 (共3题)
第(1)题
如图，P、Q是两根固定在水平面内的光滑平行金属导轨，间距为L，导轨足够长且电阻可忽略不计。

图中EFHG矩形区域内有一方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。

在时刻，两金属棒a、b分别以大小相同的速率，分别从磁
场的边界EF、GH进入磁场。

经过一段时间后，其中有一棒恰好停在磁场边界处，且在这个过程中，金属棒a、b没有相碰，相距最近时b棒仍位于磁场区域内。

已知金属棒a、b是由相同材料制成，长度均为L，电阻分别为R和，a棒的质量为。

在运
动过程中两金属棒始终与导轨垂直且接触良好。

求：
（1）在时刻b棒的加速度大小；
（2）两棒在整个过程中相距最近的距离；
（3）在整个过程中，b棒产生的焦耳热。

第(2)题
轻杆长，一端固定于转轴O，另一端系一质量为的小球，使小球在竖直平面内做圆周运动，重力加速度
，求：
（1）若小球在最低点速率，小球对杆的作用力；
（2）若小球刚好能做圆周运动，在最高点的速度为多大；
（3）若小球经过最高点时受杆的作用力向上，则通过最高点的速率的范围。

第(3)题
现要检测一块工业半球形玻璃砖的折射率。

半球形玻璃砖的截面如图所示，O是半球形玻璃砖的球心，MN是其中心轴，已知玻璃砖的半径R= 1 m，两束与中心轴平行的相同检测光a、b射入半球形玻璃砖，当a光与中心轴MN的距离L=0.5 m时，a光从玻
璃砖上C点射出，出射光线与中心轴MN交于F点，当b光与中心轴MN距离m时，b光在玻璃砖右侧恰好发生全反射，求∶（i）玻璃砖对检测光的折射率n；
（ii）C点与F点间的距离。

（取cos 15°=0.97）。