【市级联考】湖北省宜昌市2024届高三四月调研考试理综物理试题

【市级联考】湖北省宜昌市2024届高三四月调研考试理综物理试题
一、单选题 (共7题)
第(1)题
某同学将激光笔的一束激光从空气射向水面O点，经水的折射后在槽底形成一光斑P，如图所示。

已知水深，水的折射率，入射角，真空中光速，，。

则激光（ ）
A．在水中的传播速度为c
B．从O到P所经路程为0.5m
C．从O到P所需时间约为
D．从空气经O点射入水中时光子能量减小
第(2)题
汽车在研发过程中都要进行性能测试，如图所示为某次测试中某型号汽车的速度v与牵引力F大小倒数的图像，v m表示最大速度。

已知汽车在水平路面上由静止启动，ab平行于v轴，bc反向延长过原点O。

阻力恒定，汽车质量为2×103kg，下列说法正确的是（ ）
A．汽车从a到b持续的时间为20s
B．汽车由b到c过程做匀加速直线运动
C．汽车额定功率为50W
D．汽车能够获得的最大速度为12m/s
第(3)题
如图所示，一光滑绝缘轨道水平放置，直径上有A、B两点，AO= 2cm，OB= 4cm，在AB固定两个带电量分别为Q1、Q2的正电荷，现有一个带正电小球静置于轨道内侧P点（小球可视为点电荷），已知AP：BP=n：1，试求Q1：Q2是多少（）
A．2n2：1B．4n2：1C．2n3：1D．4n3：1
第(4)题
马蹄灯是上世纪在中国生产并在民间广泛使用的一种照明工具。

它以煤油作灯油，再配上一根灯芯，外面罩上玻璃罩子，以防止风将灯吹灭。

当熄灭马蹄灯后，灯罩内空气温度逐渐降低，下列关于灯罩内原有空气的说法中正确的是（）（设外界大气压恒定）
A．所有气体分子运动的速率都减小B．压强减小
C．体积不变D．内能减小
第(5)题
生产芯片的工具是紫外光刻机，目前有DUV和EUV两种。

DUV光刻机使用的是深紫外线，其波长为193nm。

EUV光刻机使用的是极紫外线，其波长是13.5nm。

现用两种紫外线分别照射同一块锌板，下列说法正确的是（ ）
A．深紫外线光子的能量小于极紫外线光子的能量
B．用紫外线照射锌板，紫外线辐射强度必须足够大才能发生光电效应
C．发生光电效应时，验电器和锌板总是带等量异种电荷
D．发生光电效应时，深紫外线照射锌板产生的光电子动能，一定小于极紫外线照射锌板产生的光电子动能
第(6)题
安培通过实验研究，发现了电流之间相互作用力的规律。

若两段长度分别为和、电流大小分别为I 1和I₂的平行直导线间距为r时，相互作用力的大小可以表示为。

比例系数k的单位是（ ）
A．kg·m/（s²·A）B．kg·m/（s²·A²）C．kg·m²/（s³·A）D．kg·m²/（s³·A³）
第(7)题
两个完全相同的通电圆形线圈1、2平行放置，两线圈的圆心O1、O2的连线与圆面垂直，如图所示。

当两线圈中通以方向、大小都相同的恒定电流时，O1点的磁感应强度大小为B1。

若保持线圈1中的电流及线圈2中的电流大小不变，仅将线圈2中电流反向，O1点的磁感应强度大小为B2，则线圈1中的电流在O2产生的磁场的磁感应强度大小为（ ）
A．B1B．B2C．D．
二、多选题 (共3题)
第(1)题
在篮球比赛中，篮球出手时的速度和角度都会影响投篮的命中率。

如图所示，在某次投篮训练中运动员跳起投篮，投球点与篮筐在同一水平面上且相距x，篮球进入篮筐时速度方向与水平方向成α角，重力加速度为g，忽略空气阻力。

下列说法正确的是（ ）
A．篮球进入篮筐时的速度大小为
B．篮球进入篮筐时的速度大小为
C．篮球从抛出到进入篮筐用时为
D
．篮球从抛出到进入篮筐用时为
第(2)题
如图所示，某圆柱形玻璃的横截面圆心为O、半径为R。

一束由1、2两种单色光组成的复色光从横截面所在平面内射向M点，入射光线与OM的夹角，在M点折射后进入玻璃内部，分别射到横截面上的N、P两点，，。

已知真空中的光速为c，下列说法正确的是（ ）
A．玻璃对1、2两种单色光的折射率之比为
B．适当减小入射角，光线2可能在玻璃中发生全反射
C．1、2两束光线在玻璃中传播的时间差为
D．1、2两束光线射出后相互平行
第(3)题
如图所示，足够长的光屏竖直放置，一个半径为r的半圆形透明介质水平放置。

由a、b两种频率的单色光组成的光束与竖直方向成30°沿半径方向从圆周上的某点入射，光屏上出现P、Q、R三个光斑，其中Q为a光的光斑。

若已知a光的折射率为，真空中光速为c，下列说法正确的是（ ）
A．在该透明介质中，b光的光速大于a光的光速
B．若入射光线绕О点逆时针转动，则P处的光斑先消失
C．a光进入介质后经时间到达光屏上的Q点
D．a光进入介质后经时间到达光屏上的Q点
三、实验题 (共2题)
第(1)题
在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时，采用如图所示的实验装置．小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示．
(1)当M与m的大小关系满足____时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力．
(2)某一组同学先保持盘及盘中的砝码质量m一定来做实验，其具体操作步骤如下，以下做法正确的是____．
A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源
D ．用天平测出m以及小车质量M，小车运动的加速度可直接用公式a＝求出
(3)另两组同学保持小车及车中的砝码质量M一定，探究加速度a与所受外力F的关系，由于他们操作不当，这两组同学得到
的a－F关系图象分别如图甲和图乙所示，其原因分别是：
图甲：______________；
图乙：______________.
第(2)题
一般的话筒用的是一块方形的电池(层叠电池)，如图甲所示，标称电动势为9V。

某同学想要测量该电池实际的电动势和内阻，实验室提供了以下器材：
A.待测方形电池
B.电压表(量程0~3V，内阻约为4kΩ)
C.电流表(量程0~0.6A，内阻为1.0Ω)
D.电流表(量程0~3A，内阻为1.0Ω)
E.电阻箱(阻值范围0~999.9Ω)
F.电阻箱(阻值范围0~9999.9Ω)
G.滑动变阻器(阻值范围0~20Ω)
H.滑动变阻器(阻值范围0~20kΩ)
I.开关、导线若干
(1)该同学根据现有的实验器材，设计了如图乙所示的电路图。

根据如图乙所示电路图和如图丙所示图像，为完成该实验，电流表应选_____，电阻箱应选______，滑动变阻器应选_______(均填写器材前字母标号)
(2)实验需要把电压表量程扩大为0~9V。

该同学按图乙连接好实验器材，检查电路无误后，将R1的滑片移到最左端，将电阻
箱R2调为零，断开S3，闭合S1，将S2接a，适当移动R1的滑片，电压表示数为2.40V；保持R1接入电路中的阻值不变，改变电阻箱R2的阻值，当电压表示数为________V时，完成扩大量程，断开S1。

(3)保持电阻箱R2阻值不变，开关S2接b，闭合S3、S1，从右到左移动R1的滑片，测出多组U、I，并作出U－I图线如图丙所示，可得该电池的电动势为________V，内阻为________Ω。

四、解答题 (共3题)
第(1)题
如图所示，直角坐标系第一象限内有一竖直分界线PQ，PQ左侧有一直角三角形区域OAC，其中分布着方向垂直纸面向里、磁感应强度为的匀强磁场，已知OA与y轴重合，且，，C点恰好处于PQ分界线上。

PQ右侧有一长为L的平行板电
容器，板间距为a，上极板与左侧磁场的上边界平齐，内部分布着方向垂直纸面向里，强弱随y坐标变化的磁场，和竖直向下场强大小为E的匀强电场。

该复合场能使沿水平方向进入电容器的电子均能沿直线匀速通过电容器。

在平行板电容器右侧某区域，存在一垂直纸面向内、磁感应强度为的匀强磁场（图中未画出），使水平通过平行板电容器的电子进入该磁场后汇聚于x轴上一点。

现有速率不同的电子在纸面上从坐标原点O沿不同方向射到三角形区域，不考虑电子间的相互作用。

已知电子的电量为e，质量为m，求：
（1）当速度方向沿y轴正方向时，能进入平行板电容器的电子所具有的最大速度是多少；
（2）写出电容器内磁场的磁感应强度B随y坐标的变化规律；
（3）若电子沿上极板边缘离开电容器后立即进入右侧磁场，在答题纸上画出纵坐标区域内该磁场的左边界，并求出汇聚点的横坐标。

第(2)题
足够宽的泳池中装有折射率为的均匀液体，池底放有足够大的反光平面镜。

池水深度，在泳池中间某处有一静止的点光源S，点光源可以向各个方向移动。

初始时刻，在液面上观察到面积为27π的圆形光斑。

（不考虑光线射向泳池侧壁反射、折射后的反射情况）
（I）求点光源S的初始位置离池底高度h；
（II）让点光源S向某个方向匀速移动，发现光斑最右侧边沿B位置不动，最左侧边沿A向右以速度移动，侧面图如图所示，求点光源S移动的速度大小和方向。

（方向大体上说对即可）
第(3)题
如图，一长木板在光滑的水平面上以速度v0向右做匀速直线运动，将一小滑块无初速地轻放在木板最右端。

已知滑块和木板的
质量分别为m和2m，它们之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。

（1）滑块相对木板静止时，求它们的共同速度大小；
（2）某时刻木板速度是滑块的2倍，求此时滑块到木板最右端的距离；
（3）若滑块轻放在木板最右端的同时，给木板施加一水平向右的外力，使得木板保持匀速直线运动，直到滑块相对木板静止，求此过程中滑块的运动时间以及外力所做的功。