2024年湖北省武汉市武昌区高三五月调研测试理综物理试题

2024年湖北省武汉市武昌区高三五月调研测试理综物理试题
一、单选题 (共6题)
第(1)题
一同学用如图所示装置测定容器的容积，开始时注射器和气压计的示数分别为、，当他用活塞缓慢将注射器内的空气完全推进容器内时，气压计的示数变为，若忽略连接各部分的细管的容积，则可知容器的容积为（）
A．B．C．D．
第(2)题
2023年6月21日，中国科研学者利用天眼发现了一个名为的双星系统．其运行周期仅为53分钟，是目前发现周期最短的脉冲双星系统．已知该双星运行周期为T，双星间的距离为L且远大于双星的几何尺寸，万有引力常量为G，则该双星系统的总质量是（）
A．B．C．D．
第(3)题
如图是采用动力学方法测量空间站质量的原理图。

已知飞船的质量为m，其推进器工作时飞船受到的平均推力为F。

在飞船与空间站对接后，推进器工作时间为，测出飞船和空间站的速度变化为。

下列说法正确的是（）
A
．空间站的质量为B．空间站的质量为
C．飞船对空间站的作用力大小为F D．飞船对空间站的作用力大小一定为
第(4)题
物理关系式不仅反映了物理量之间的关系，也确定了单位之间的关系．如关系式既反映了电压、电流和电阻之间的关系，也确定了V（伏）与A（安）和Ω（欧）的乘积等效．现有物理量单位：m（米）、s（秒）、N（牛）、W（瓦）、
J（焦）、C（库）、F（法）、A（安）、Ω（欧）、T（特），由它们组合成的单位都与V（伏）等效的是（）
A．J/C和N/C B．J/C和
C．W/A和D．和
第(5)题
近些年小型无人机发展迅速，在交通管理、航拍摄影、安防救援等方面都有广泛的应用。

如图所示为某型号的无人机，它通过4个旋翼螺旋桨向外推动空气获得升力，假设质量为M的无人机在某次无风状态下飞行时，处于水平悬停状态，被推动的空气获得的速度为v，空气的密度为。

忽略推出空气对机身的作用力，则下面说法正确的是（ ）
A
．无人机对空气做功为
B．因为无人机的升力不做功，所以无人机消耗的功率为0
C．单位时间内推出空气的总质量为
D．每个螺旋桨转动时形成空气流动的圆面面积为
第(6)题
光子具有能量，还具有动量，光子的动量p与光的波长和普朗克常量h有关。

康普顿效应为我国杰出的科学家吴有训先生用实验所验证。

图中的这枚邮票就是为纪念吴有训先生而发行的。

关于真空中光子动量的表达式正确的是（ ）
A
．B．C．D．
二、多选题 (共4题)
第(1)题
美丽的彩虹是由于太阳光照射在众多微小的“水球”而发生的反射和折射现象。

如图所示是某一均匀介质球的截面
图，AB、CD是该介质球的两条直径，∠AOC=60°，一束激光以平行于AB的方向从C点射入介质球，经过一次折射打到B点。

设光在空气中的传播速度为c，则（ ）
A．该介质球的折射率为
B．光在该球中的速度为
C．光线在B点离开介质球的方向与直线AB夹角为60°
D．光线经介质球反射和折射后，可能沿平行于AB的方向射出
第(2)题
如图所示，两理想变压器间接有电阻R，电表均为理想交流电表，a、b接入电压有效值不变的正弦交流电源。

闭合开关S后（）
A．R的发热功率不变B．电压表的示数不变
C．电流表的示数变大D．电流表的示数变小
第(3)题
墙体探测仪是一种新型的建筑装潢辅助工具，用于探测墙体内水管、电线和钢筋的位置。

如图所示为其探测水管的原理示意图，主要感应元件为电容器，当探测仪靠近水管时，指示灯亮起，便可确定水管的位置。

则探测仪靠近水管前后（ ）
A．电容器的电介质发生变化
B．电容器的两板间距离发生变化
C．电容器极板的正对面积发生变化
D．电容器的电容发生变化
第(4)题
如图，“战绳”训练是近年健身的一种流行项目。

“战绳”可简化为图所示的弹性轻绳，绳上有很多标记数字且处于平衡位置的质点，相邻两个标记质点间距离为L，健身者沿竖直方向向上抖动质点1，并开始计时，t时刻第7个质点开始振动，此时质点1第
一次到达波谷，各质点偏离平衡位置的最大距离为A，形成的绳波可看作简谐波，下列说法正确的是（ ）
A．该波的波长为24L
B
．波源的振动周期
C．t时刻，质点3处于平衡位置向上运动
D．质点3开始振动的方向竖直向上
三、实验题 (共2题)
第(1)题
某实验小组用如图甲所示的实验装置来验证动量守恒定律。

（1）为保证两小球为对心碰撞，某同学先用游标卡尺测量两小球的直径是否相等，经测量发现两小球直径相同，游标卡尺的示数如图乙所示，可知小球的直径为___________mm；
（2）图甲中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。

实验时，先让入射小球多次从斜轨上某一位置由静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程。

然后，把被碰小球静置于轨道的水平部分末端，再将入射小球从斜轨上同一位置由静止释放，与被碰小球相碰，并多次重复。

接下来必要完成的步骤是___________（填选项前的符号）
A．用天平测量入射小球的质量m1和被碰小球的质量m2
B．测量入射小球开始释放高度h
C．抛出点距地面的高度H
D．测量平抛射程、
（3）若两球碰撞过程中动量守恒，其表达式可表示为________（用（2）问中测量的量表示）。

第(2)题
小明用如图甲所示的电路测量电池组的电动势和内阻。

（1）开关闭合前，应先将电阻箱的电阻调到__________（选填“最大值”、“最小值”或“任意值”）。

（2）闭合开关，发现电压表指针不偏转，小明用多用电表的直流电压挡来检测故障，保持开关闭合，将__________（选
填“红”或“黑”）表笔始终接触a位置，另一表笔依次试触b、c、d、e、f、g六个接线柱，发现试触b、c、d、e时，多用电表均有示数，试触f、g时多用电表均无示数。

若电路中仅有一处故障，则故障是__________。

A．接线柱bd间短路 B．接线柱de间断路或没有接好 C．定值电阻断路或没有接好
（3）排除故障后按规范操作进行实验，改变电阻箱R的阻值，分别读出电压表和电阻箱的示数U、R。

某一次测量，电压表的示数如图乙所示，示数为__________V。

（4）作出图线如图丙所示，根据图中数据可得电池组的电动势E=______V，内阻r=_______Ω（保留两位小数）。

四、解答题 (共3题)
第(1)题
一款气垫运动鞋如图甲所示，鞋底塑料空间内充满气体（可视为理想气体），运动时通过压缩气体来提供一定的缓冲效果。

已知鞋子未被穿上时，当环境温度为17℃，每只鞋气垫内气体体积，压强，等效作用面积恒为，鞋底忽略其他结构产生的弹力。

单只鞋子的鞋底塑料空间等效为如图乙所示的模型，轻质活塞A可无摩擦上下移动，大气压强也为，g取。

（1）当质量为的运动员穿上该运动鞋双脚站立时，若气垫不漏气，且气垫内气体与环境温度始终相等，求单只鞋气
垫内气体体积；
（2）运动鞋未被穿上时，锁定活塞A位置不变，但存在漏气，当气温从17℃上升到27℃时，气垫缓缓漏气至与大气压相等，求漏出的气体与气垫内剩余气体的质量之比η。

（结果用分式表示）
第(2)题
当金属的温度升高到一定程度时就会向四周发射电子，这种电子叫热电子，通常情况下，热电子的初始速度可以忽略不计。

如图1所示，相距为L的两块固定平行金属板M、N接在输出电压恒为U0的高压电源E2上，M、N之间的电场近似为匀强电
场，a、b、c、d是匀强电场中将M、N两板间隔均分五等份的四个等势面，K是与M板距离很近的灯丝，通过小孔穿过M板与外部电源E1连接，电源E1给K加热从而产生热电子，不计灯丝对内部匀强电场的影响。

热电子经高压加速后垂直撞击N板，瞬间成为金属板的自由电子，速度近似为零，电源接通后，电流表的示数稳定为I，已知电子的质量为m，电量为e．求：
（1）电子达到N板前瞬间的速度v N大小；
（2）N板受到电子撞击的平均作用力F大小；
（3）若在N板的P处开一个小孔，让电子能从P孔飞出后从A、B板正中间平行两板进入偏转电场，偏转电场极板间的距离
为d，极板长为L=2d，偏转电场的下极板B接地。

偏转电场极板右端竖直放置一个足够大的荧光屏。

现在偏转电场的两极板间接一周期为T的交流电压，上极板的电势随时间变化的图像如图乙所示。

（设大量电子从偏转电场中央持续射入，每个电子穿过平行板的时间都极短）求：在电势变化的过程中发现荧光屏有“黑屏”现象，即某段时间无电荷到达荧光屏，试计算每个周期内荧光屏黑屏的时间t。

第(3)题
距离为的两根轨道、平行放置，、与水平面的夹角为，、为两段光滑绝缘圆弧轨道（长度可
忽略），除、两段外其余部分均为金属，电阻可忽略不计、均光滑、足够长且二者在同一水平面上，轨道的
端接一个电阻，阻值大小为，端接一个电阻恒为的小灯泡，所在平面内的磁场方向垂直于平面向下，磁感应
强度的大小为，右侧的水平内的磁场方向竖直向上，磁感应强度的大小为。

长为、质量为、电阻为的导体棒从
靠近端的位置由静止开始沿轨道下滑，运动到斜面中点处时恰好稳定运动。

导体棒刚进入水平磁场时灯泡正常发光。

棒的初始位置离水平面的高度为，导体棒与倾斜轨道间的动摩擦因数为，重力加速度为，导体棒在运动过程中始终与轨道
垂直且接触良好。

求：
（1）导体棒运动至斜面中点处时流过的电流大小；
（2）导体棒从静止至运动到斜面底端过程中回路中产生的焦耳热；
（3）小灯泡的额定功率及导体棒水平磁场中运动的距离。