物理(湖北卷A卷)-学易金卷：2024年高考第一次模拟考试卷

物理（湖北卷A卷）-学易金卷：2024年高考第一次模拟考试卷
一、单选题 (共6题)
第(1)题
如图所示，一个三棱柱置于水平地面上，与地面的接触面粗糙，两个倾斜表面光滑且左表面与地面夹角为30°，右表面与地面夹角为53°，质量均为1kg的两滑块被一根跨过斜面顶端滑轮的轻质细绳相连，静止释放两滑块后，三棱柱未相对地面滑动，则下列说法正确的是（重力加速度g取10m/s2）（ ）
A．地面对三棱柱的支持力等于三棱柱、两个滑块以及滑轮的总重力
B．滑块会滑动，并且滑动的加速度大小为3m/s2
C．地面对三棱柱的摩擦力水平向左
D．地面对三棱柱的摩擦力水平向右
第(2)题
2023年11月30日，“福建舰”进入测试阶段，它采用平直飞行甲板，配置电磁弹射和阻拦装置，简化模型如图所示。

MN和PQ是两根相互平行的长直金属导轨，在导轨的左端接入电力系统、超级电容系统和能量回收系统，电力系统给超级电容充电后开关断开。

挂载飞机模型的导体棒ab与导轨垂直，且接触良好，受到的空气阻力大小恒定，整个系统处于垂直导轨平面向下的匀
强磁场中。

开关接1时可以将向右滑行的飞机阻拦下来并回收能量，开关接2时可以将静止的飞机向右弹射出去。

则下列说
法正确的是（ ）
A．开关接1，导体棒ab向右做匀减速直线运动
B．开关接1，导体棒ab速度最大时，电流最大
C．开关接2，导体棒ab向右做匀加速直线运动
D．开关接2，导体棒ab速度最大时，电流为零
第(3)题
制造半导体元件，需要精确测定硅片上涂有的二氧化硅（）薄膜的厚度，把左侧二氧化硅薄膜腐蚀成如图甲所示的劈尖，
用波长的激光从上方照射劈尖，观察到在腐蚀区域内有8条暗纹，且二氧化硅斜面转为平面的棱MN处是亮纹，二氧化硅的折射率为1.5，则二氧化硅薄膜的厚度为（ ）
A．1680nm B．1890nm C．2520nm D．3780nm
第(4)题
如图所示，倾角为的光滑斜面固定在水平面上，一根劲度系数为的轻质弹簧下端固定于斜面底部，上端放一个质量为的小
物块，与弹簧间不拴接，开始时静止于点。

质量也为的小物块从斜面上点由静止释放，与发生正碰后立即粘在一起
成为组合体，组合体在以后的运动过程中恰好不离开弹簧。

已知弹簧的弹性势能与其形变量的关系为，重力加速度为，弹簧始终未超出弹性限度。

则之间的距离是（）
A ．
B ．
C ．
D ．
第(5)题如图甲所示，野营三脚架由三根对称分布的轻质细杆构成，炊具与食物的总质量为m ，各杆与竖直方向的夹角均为θ。

盛取食物时，用光滑铁钩缓慢拉动吊绳使炊具偏离火堆，如图乙所示。

重力加速度为g ，下列说法正确的是（ ）
A ．拉动吊绳的过程中，铁钩对吊绳的作用力沿水平方向
B ．拉动吊绳的过程中，铁钩受到吊绳的作用力越来越小
C ．烹煮食物时，若θ=30°，则三根细杆受到地面的摩擦力大小均为
D
．烹煮食物时，若θ=30°，则三根细杆对地面的作用力大小均为
第(6)题
北斗问天，国之夙愿。

我国北斗三号系统的收官之星是地球静止轨道卫星，其轨道半径约为地球半径的7倍。

与近地轨道卫星相比，地球静止轨道卫星（ ）
A ．周期大
B ．线速度大
C ．角速度大
D ．加速度大
二、多选题 (共4题)
第(1)题如图，不可伸长的轻绳OA 下面悬挂一重物，水平轻绳OD 一端固定于D 点，轻弹簧OB 与O 点连接，初始时与竖直方向成60°夹角。

现保持O 点的位置不变，缓慢将弹簧的另一端从B 处逆时针转到竖直位置C 处（图中未画出），则在此过程中（ ）
A ．弹簧的弹力一直增大
B ．水平绳OD 的拉力一直增大
C ．弹簧在OC 处时的弹力是在OB 处时的一半
D ．
第(2)题如图甲所示为一个小型起重机的电路图，M 为电动机，理想变压器原、副线圈的匝数比为22∶1，原线圈接在
的交流电源上，电流表的示数为2A ，额定功率为4W 的指示灯正常发光，其中电动机通过轻绳拉着质量为
2kg 的重物以0.5m ／s 的速度匀速上升，如图乙所示。

不计一切摩擦，电表均视为理想电表。

重力加速度大小取
，下列说法正确的是（ ）
A ．通过电流表的电流方向每秒变化100次
B ．电压表的示数为14.1V
C ．电动机线圈的电阻为6.25Ω
D ．电动机的效率为62.5％
第(3)题
一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则（ ）
A．质点速度的方向总是与该恒力的方向相同
B．质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直
C．质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同
D．质点单位时间内速率的变化量总是不变
第(4)题
如图，光滑水平金属导轨间距为l，处在磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中，导轨左侧接有电容为C的电容器，质量为m的导体棒MN与导轨接触良好，在恒定外力F的作用下从静止开始运动，不计所有电阻，下列关于导体棒运动过程中判断正确的是（ ）
A．导体棒在磁场中做匀加速直线运动
B．导体棒上M端的电势比N端的电势高
C．当导轨足够长时，导体棒在一定时间内的位移与力F成正比
D．导体棒中不会产生感应电流
三、实验题 (共2题)
第(1)题
为测量滑块与长木板间的动摩擦因数，某兴趣小组利用位移传感器设计了如图甲所示的装置。

实验步骤如下：
①用长木板搭建成一定倾角的斜面，调整斜面的倾角，使滑块能够在斜面上自由滑下并测出倾角：
②将位移传感器的发射器A固定在滑块上，接收器B固定在斜面的顶端；
③从斜面上释放滑块，位移传感器把滑块运动的位移、时间转换成电信号，经过计算机处理，得到不同时刻滑块的速度，并自动绘制出图像，如图乙所示。

④根据图像数据计算出动摩擦因数。

请回答下列问题：
（1）位移传感器测量速度的原理：滑块沿斜面下滑到某位置时，发射器A向接收器B同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲，B接收到红外线脉冲开始计时，接收到超声波脉冲时停止计时，根据两者的时差和空气中的声速，计算机自动算出滑块与B的距离，确定滑块的位置P，经过短暂的时间后，传感器和计算机系统自动进行第二次测量，得到滑块的新位置，算出两
个位置差（即滑块在内运动的位移），由此可算出滑块在位置P的瞬时速度，则表达式为______（用和表示）：
（2）滑块在斜面上运动的加速度为______；（结果保留2位有效数字）
（3）若实验中斜面的倾角，重力加速度，则滑块与长木板间的动摩擦因数为______。

（结果保留2位有效数
字，，）
第(2)题
二十世纪初期对于光电效应有许多不同的解释，密立根通过实验证实爱因斯坦的光量子论，从而奠定了现代光电科技的基础，现代生活中常见的太阳能板，能将太阳能转换为电能，即是应用了此效应。

令h代表普朗克常数，e代表一个电子电量。

(1)假设为光的频率，为光波长，c为光速，E为光量子能量，则下列表达式正确的是（ ）
A．B
．C．D．
(2)为了测量普朗克常数h，同学设计了如图所示的实验电路图，其中电源______端为正极（填“a”或“b”）。

(3)若对同一金属实验，取某一入射光频率，并调节电源电压，当电路的光电流为______时，记录此时电压和对应频率的实验数据，然后改变入射光频率，重复以上步骤，得到多组数据。

(4)作出遏止电压U随入射光频率变化的图像，其斜率为k，可求得普朗克常数______。

四、解答题 (共3题)
第(1)题
如图所示，有一个以的速度逆时针匀速运动的水平传送带，传送带左端点M与光滑水平平台相切，二者相切处有一个
很小的缝隙，在缝隙处安装有自动控制系统。

在M点左侧P处竖直固定一个弹性挡板，在缝隙处放一质量为的小物
块b。

当小物块b每次向右经过缝隙时都会被系统瞬时锁定从而保持静止。

质量为小物块a从传送带的右端N处以初速度开始沿传送带水平向左运动，到M点时控制系统会使静止在M点缝隙处的小物块b自动解锁，a与b发生第一次正碰。

已知a物块与传送带间的动摩擦因数为，间的距离，。

不计物块经过M点处的能量损失，两个小物块均可视为质点、且两个小物块之间的每次碰撞均为弹性碰撞，小物块b与弹性挡板碰撞无机械能损失，小物块b在段运动的时间忽略不计。

求：
（1）a与b第一次碰撞前，a在传送带上运动的时间；
（2）a与b第一次碰撞后，a的速度大小；
（3）a与b第一次碰撞后到a最后静止过程中，a运动的总时间。

第(2)题
如图甲所示为质谱仪的原理图，加速电压为U。

粒子源A持续释放出初速度可忽略、比荷分别和的两种正电荷，。

粒
子从O点沿垂直磁场边界方向进入匀强磁场，磁场下边界放置胶片C．比荷为的粒子恰好打在距O点为L的M点，不计粒子重力和粒子间的相互作用。

求：
（1）磁感应强度B的大小；
（2）若加速电压存在波动，在到之间变化，在胶片上分开两种粒子，ΔU的取值范围；
（3）如图乙所示，若比荷为的粒子进入磁场时存在散射角θ=600，粒子在2θ范围内均匀射入，现撤去胶片C，紧靠M点在其
左侧水平放置一长度为0.4L的接收器，求接收器中点左右两侧在单位时间内接收到比荷为的粒子数之比。

第(3)题
如图所示，某透明材料的横截面是半径为R的半圆，AB为直径，O为圆心。

P为圆周上的一点，P到AB的距离为，底
面AB用吸光材料涂黑。

入射光平行于AB射向圆面上的P点，经两次折射后射出光束共偏向30°。

已知真空中的光速为c，求：（i）透明材料的折射率；
（ii）光通过透明材料的时间。