2024届湖北省八市高三下学期3月联考(二模)物理试题

2024届湖北省八市高三下学期3月联考（二模）物理试题
一、单选题 (共6题)
第(1)题
如图所示，虚线为某电场中的三条电场线1、2、3，实线表示某带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，则下列说法中正确的是（ ）
A．粒子在a点的加速度大小大于在b点的加速度大小
B．粒子在a点的电势能大于在b点的电势能
C．粒子在a点的速度大小大于在b点的速度大小
D．a点的电势高于b点的电势
第(2)题
下列现象可以说明光具有粒子性的是（ ）
A．光电效应B．光的偏振C．光的衍射D．光的干涉
第(3)题
下列说法正确的是（ ）
A．航天员在月球上能够轻松背起质量很大的背包，说明背包在月球上的惯性比在地球上时小
B．硼（B）中子俘获治疗是目前最先进的癌症治疗手段之一，治疗时先给病人注射一种含硼的药物，随后用中子照射，硼俘获中子后，产生高杀伤力的粒子和锂（Li）离子。

这个核反应的方程是
C．氢原子从某激发态跃迁到基态，则该氢原子吸收光子，能量减少
D．发生光电效应时，入射光照射时间越长，光电子的最大初动能也就越大
第(4)题
质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=5t+t2（各物理量均采用国际单位制单位），则该质点（）
A．第1s内的位移是5m B．前2s内的平均速度是6m/s
C．任意相邻的1s 内位移差都是1m D．任意1s内的速度增量都是2m/s
第(5)题
如图甲所示，等高的圆柱筒Q与小圆柱体P同轴放置。

小圆柱体P均匀带负电荷，圆柱筒Q内壁均匀带正电荷，小圆柱体P与圆柱筒Q所带电荷量相等，在两者之间形成一径向电场，俯视图如图乙所示，O为圆心，已知径向电场的电场强度大小可表示为，a为正常量，r是检测点到轴线的垂直距离。

现有一氘核（）和一质子（）在径向电场中绕轴线做匀速圆周运动，
运动轨迹半径分别为r0、2r0。

不考虑两粒子间的相互作用及重力。

下列说法正确的是（ ）
A．在半径为r0的圆周上的电场强度相同
B．质子的电势能大于氘核的电势能
C．质子的动能大于氘核的动能
D．质子的速度等于氘核的速度
第(6)题
已知“祝融号”火星车在地球表面受到的重力大小为G1，在火星表面受到的重力大小为G2；地球与火星均可视为质量分布均匀的球体，其半径分别为R1、R2。

若不考虑自转的影响且火星车的质量不变，则地球与火星的密度之比为（ ）
A．B．C．D．
二、多选题 (共4题)
第(1)题
如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量均为M的物体A、B（B物体与弹簧连接），弹簧的劲度系数为k，初始时物体处于静止状态。

现用竖直向上的拉力F作用在物体A上，使物体A开始向上做加速度为a（a<g）的匀加速运动，A、B的速度随时间变化图像如图乙所示，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）
A．拉力F的最小值为2Ma
B．A、B分离时，弹簧弹力恰好为零
C．A、B分离时，A上升的距离为
D．弹簧恢复到原长时，物体B的速度达到最大值
第(2)题
如图甲所示，一质量为1kg的物体在t=0时受到拉力F的作用，由静止开始竖直向上做加速直线运动，其运动时的a-t图象如图乙所示，已知重力加速度，g=10m/s2，空气阻力忽略不计，下列说法正确的是（ ）
A．在t=4s时，拉力F为12N
B．在t=4s时，物体克服重力做功的功率为60W
C．在0~4s时间内，物体的动量改变量的大小为46kg. m/s
D．在0~4s时间内，拉力F对物体做的功为18J
第(3)题
下列说法正确的是（ ）
A．利用压力传感器可以制成电子秤
B．光电效应和康普顿效应揭示了光的粒子性
C．赫兹用实验证实了电磁波的存在，并首先发现光电效应
D．查德威克研究粒子散射实验，并提出了原子核式结构模型
第(4)题
心电图仪是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器，其输出部分可等效为一个不计内阻的交流电源，其电压会随着心跳频率发生变化。

如图所示，心电图仪与理想电流表、理想变压器的初级线圈相连接，指示灯的阻值恒为滑动变阻器总
阻值的一半。

滑动变阻器的滑片初始时刚好位于的正中央。

在滑动的过程中，始终发光且工作在额定电压以内，下列说
法正确的是（ ）
A．保持不动，当变大时，变亮
B．保持不动，当变小时，电流表示数变大
C．保持不变，在从中央缓慢向下滑动过程中，先变亮再变暗
D．保持不变，在从中央缓慢向上滑动过程中，电流表示数先变小后变大
三、实验题 (共2题)
第(1)题
在探究加速度与力、质量的关系的实验中，采用如图甲所示的装置。

(1)在补偿小车与长木板之间的阻力后，打出了一条纸带，每五个点取一个计数点，量出A、B、C三点到O点的距离如图乙所示，已知打点计时器所接电源的频率为50Hz，则打点时小车的速度大小v B=______m/s，小车的加速度大小a=______m/s2。

（结果均保留两位有效数字）
(2)改变砝码的质量，重复实验，得到多组小车的加速度a及对应的力传感器示数F，根据质量数据作出的a—F图线为如图丙所示的直线，图像不过原点的原因是______。

第(2)题
实验小组用拉力传感器、细线、小球、刻度尺设计如图1所示的装置来验证动能定理，在天花板上固定一个拉力传感器，传感器连接轻质细线，细线的下端连接一个小球（半径远小于细线的长度），将小球甲拉到某点由静止释放，然后运动到最低点，用刻度尺测得、之间的竖直高度为，细线的长度为，用天平测得小球的质量为，重力加速度为，回答下列问
题：
（1）当小球到达点时，拉力传感器的示数为，则公式__________成立时，动能定理得到验证；
（2）改变细线的长度，改变小球释放点的位置，但保持、之间的竖直高度为定值（此定值与不同），换上另一小球乙
（质量与不同）多次做实验，作出关系图像（是小球运动到最低点时传感器的示数）如图2所示，若图像的斜率为
，纵轴的截距为，则小球乙的质量为______，、之间的竖直高度为______。

四、解答题 (共3题)
第(1)题
如图所示，两端封闭的直玻璃管竖直放置，一段水银将管内的理想气体分隔为甲、乙两部分，两部分气体的温度相等、物质的
量相同，它们的体积之比。

请直接判断k大于1还是小于1，并求甲、乙两部分气体的压强之比
第(2)题
如图，将火车停在足够长的平直铁轨上。

（1）若整列火车质量为M，所受阻力恒为F0，当整列火车速度为v时，发动机的功率为P0，求此时火车的加速度；
（2）若整列火车所受阻力恒为F0，某次测试时整列火车的运动分为两个阶段。

第一阶段火车受到大小为kF0的恒定牵引力由静止启动，位移为x时，发动机的实际功率正好等于额定功率，然后进入第二阶段；第二阶段发动机保持额定功率继续前进，已知两个阶段用时相等，第二阶段的末速度为初速度倍。

求第二阶段火车的位移；
（3）若整列火车由1节动力车头和23节无动力车厢组成，动力车头质量为2m，每节无动力车厢质量均为m。

火车在启动前，车头会先向后退一段距离，使得各相邻车厢之间的连接挂钩松弛，车厢无间距紧挨着，然后车头从静止开始启动，逐节带动各节车厢直至最后一节车厢启动。

启动过程中车头牵引力恒为F，忽略一切阻力。

为了研究方便，将车头及相邻车厢之间的连接挂钩简化为不可伸长的长度为l的轻绳，绳子绷直的瞬间相连的物体间可看做发生完全非弹性碰撞，碰撞时间忽略不计。

整个启动过程中，带动第几节无动力车厢前，车头的速度达到最大？
第(3)题
如图所示，半径分别为r和2r的同心圆在同一竖直面内，O为圆心，MN为大圆的竖直直径。

两圆之间的环形区域（I区）和小圆内部（II区）存在磁感应强度大小不同、方向均垂直圆面向里的匀强磁场。

间距为d的两平行金属极板间存在匀强电场，右极板上开有一小孔。

一质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子由左极板内侧P点（正对小孔）静止释放，经电场加速后，粒子以水平向右的速度v射出电场，从N点紧靠大圆内侧射入磁场。

不计粒子的重力。

（1）求极板间电场强度的大小；
（2）若粒子运动轨迹与小圆相切，求I区的磁感应强度大小；
（3）若I区、II区的磁感应强度大小分别为，求粒子运动一段时间第一次回到N点所经过的路程。