武汉2024-2025学年第二学期期末教学质量检测试题(卷)高三物理

1、1697年牛顿、伯努利等解出了“最速降线”的轨迹方程。如图所示，小球在竖直平面内从静止开始由P点运动到Q点，沿PMQ光滑轨道时间最短（该轨道曲线为最速降线）。PNQ为倾斜光滑直轨道，小球从P点由静止开始沿两轨道运动到Q点时，速度方向与水平方向间夹角相等。M点为PMQ轨道的最低点，M、N两点在同一竖直线上。则（　　）

A．小球沿两轨道运动到Q点时的速度大小不同

B．小球在M点受到的弹力小于在N点受到的弹力

C．小球在PM间任意位置加速度都不可能沿水平方向

D．小球从N到Q的时间大于从M到Q的时间

2、A、B两小球分别从图示位置被水平抛出，落地点在同一点M，B球抛出点离地面高度为h，与落点M水平距离为x，A球抛出点离地面高度为，与落点M水平距离为，忽略空气阻力，重力加速度为g，关于A、B两小球的说法正确的是（　　）

A．A球的初速度是B球初速度的两倍

B．要想A、B两球同时到达M点，A球应先抛出的时间是

C．A、B两小球到达M点时速度方向一定相同

D．B球的初速度大小为

3、如图所示，在倾角＝37°的斜面底端的正上方 H 处，平抛一个物体，该物体落到斜面上的速度方向正好与斜面垂直，则物体抛出时的初速度v为 （ ）

A．

B．

C．

D．

4、如图所示，一细束由黄、蓝、紫三种色光组成的复色光通过三棱镜折射后分为a、b、c三种单色光，∠A大于c光在棱镜中的临界角而小于b光在棱镜中的临界角，下列说法中正确的是（　　）

A．a种色光为紫光

B．在三棱镜中a光的传播速度最大

C．在相同实验条件下用a、b、c三种色光做双缝干涉实验，c光相邻亮条纹间距一定最大

D．若复色光绕着入射点O顺时针转动至与AB面垂直时，屏上最终只有a光

5、如图所示的正四棱锥，底面为正方形，其中，a、b两点分别固定两个等量的异种点电荷，现将一带电荷量为的正试探电荷从O点移到c点，此过程中电场力做功为。选无穷远处的电势为零。则下列说法正确的是（　　）

A．a点固定的是负电荷

B．O点的电场强度方向平行于

C．c点的电势为

D．将电子由O点移动到d，电势能增加

6、《流浪地球2》影片中，太空电梯高耸入云，在地表与太空间高速穿梭。太空电梯上升到某高度时，质量为2.5kg的物体重力为16N。已知地球半径为6371km，不考虑地球自转，则此时太空电梯距离地面的高度约为（       ）

A．1593km

B．3584km

C．7964km

D．9955km

7、如图所示，两个半径不等的均匀带电圆环P、Q带电荷量相等，P环的半径大于Q环的，P带正电，Q带负电。两圆环圆心均在O点，固定在空间直角坐标系中的yOz平面上。a、b在x轴上，到O点的距离相等，c在y轴上，到O点的距离小于Q环的半径。取无限远处电势为零，则（　　）

A．O点场强不为零

B．a、b两点场强相同

C．电子从c处运动到a处静电力做功与路径无关

D．电子沿x轴从a到b，电场力先做正功后做负功

8、质量为m的小明坐在秋千上摆动到最高点时的照片如图所示，对该时刻，下列说法正确的是（　　）

A．秋千对小明的作用力小于

B．秋千对小明的作用力大于

C．小明的速度为零，所受合力为零

D．小明的加速度为零，所受合力为零

9、如图所示，一轻质晒衣架静置于水平地面上，水平横杆与四根相同的斜杆垂直，两斜杆夹角，一重为的物体悬挂在横杆中点，则每根斜杆受到地面的（　　）

A．作用力为

B．作用力为

C．摩擦力为

D．摩擦力为

10、如图所示，轻绳MN的两端固定在水平天花板上，物体m1通过另一段轻绳系在轻绳MN的某处，光滑轻滑轮跨在轻绳MN上，可通过其下边的一段轻绳与物体m2一起沿MN自由移动。系统静止时轻绳MN左端与水平方向的夹角为60°，右端与水平方向的夹角为30°。则物体m1与m2的质量之比为（　　）

A．1：1

B．1：2

C．

D．

11、放射性元素钚（）是重要的核原料，其半衰期为88年，一个静止的钚238衰变时放出α粒子和γ光子，生成原子核X，已知钚238、α粒子和原子核X的质量分别为、、，普朗克常量为，真空中的光速为c，则下列说法正确的是（　　）

A．X的比结合能比钚238的比结合能小

B．将钚238用铅盒密封，可减缓其衰变速度

C．钚238衰变时放出的γ光子具有能量，但是没有动量

D．钚238衰变放出的γ光子的频率小于

12、如图所示，两端封闭的导热U形管竖直放置在水平面上，其中的空气被水银隔成①、②两部分空气柱，以下说法正确的是（　　）

A．若以水平虚线MN为轴缓慢转动U形管，使其倾斜，则空气柱①长度不变

B．若以水平虚线MN为轴缓慢转动U形管，使其倾斜，则空气柱①变短

C．若周围环境温度升高，则空气柱①长度不变

D．若周围环境温度升高，则空气柱①长度变大

13、我国已成功发射的月球探测车上装有核电池提供动力。核电池是利用放射性同位素衰变放出载能粒子并将其能量转换为电能的装置。某核电池使用的核燃料为，一个静止的发生一次α衰变生成一个新核，并放出一个γ光子。将该核反应放出的γ光子照射某金属，能放出最大动能为的光电子。已知电子的质量为m，普朗克常量为h。则下列说法正确的是（　　）

A．新核的中子数为144

B．新核的比结合能小于核的比结合能

C．光电子的物质波的最大波长为

D．若不考虑γ光子的动量，α粒子的动能与新核的动能之比为117：2

14、关于下列四幅图的说法正确的是（　　）

A．甲图为氢原子的电子云示意图，由图可知电子在核外运动有确定的轨道

B．乙图为原子核的比结合能示意图，由图可知原子核中的平均核子质量比的要大

C．丙图为链式反应示意图，氢弹爆炸属于该种核反应

D．丁图为氡的衰变图像，由图可知1g氡经过3.8天后还剩0.25g

15、汽车自动控制刹车系统（ABS）的原理如图所示．铁质齿轮P与车轮同步转动，右端有一个绕有线圈的磁体（极性如图），M是一个电流检测器．当车轮带动齿轮P转动时，靠近线圈的铁齿被磁化，使通过线圈的磁通量增大，铁齿离开线圈时又使磁通量减小，从而能使线圈中产生感应电流，感应电流经电子装置放大后即能实现自动控制刹车．齿轮从图示位置开始转到下一个铁齿正对线圈的过程中，通过M的感应电流的方向是（　　）

A．总是从左向右

B．总是从右向左

C．先从右向左，然后从左向右

D．先从左向右，然后从右向左

16、某平面区域内一静电场的等势线分布如图中虚线所示，一正电荷仅在电场力作用下由a运动至b，设a、b两点的电场强度分别为Ea、Eb，电势分别为a、b，该电荷在a、b两点的速度分别为va、vb，电势能分别为Epa、Epb，则（　　）

A．Ea＞Eb

B．a＞b

C．va＞vb

D．Epa＞Epb

17、如图所示，某工厂生产的卷纸缠绕在中心轴上，卷纸的直径为d，轴及卷纸的总质量为m。用细绳分别系在轴上的P、Q点，将卷纸通过细绳挂在光滑竖直墙壁上的O点，已知，重力加速度的大小为g。则下列说法正确的是（　　）

A．每根绳的拉力大小

B．每根绳的拉力大小

C．卷纸对墙的压力大小

D．卷纸对墙的压力大小

18、在A、B两点放置电荷量分别为和的点电荷，其形成的电场线分布如图所示，C为A、B连线的中点，D是连线的中垂线上的另一点。则下列说法正确的是（　　）

A．

B．C点的电势高于D点的电势

C．若将一正电荷从C点移到无穷远点，电场力做负功

D．若将另一负电荷从C点移到D点，电荷电势能减小

19、2021年4月，中国科学院近代物理研究所研究团队首次合成新核素铀（），并在重核区首次发现强的质子-中子相互作用导致α粒子形成的概率显著增强的现象，这有助于促进对原子核α衰变过程中α粒子预形成物理机制的理解。以下说法正确的是（　　）

A．铀核（）发生核反应方程为﹐是核裂变反应

B．与的质量差等于衰变的质量亏损

C．产生的新核从高能级向低能级跃迁时，将发射出射线

D．新核的结合能大于铀核（）的结合能

20、珠宝学院的学生实习时，手工师傅往往要求学生打磨出不同形状的工件。如图所示为某同学打造出的“蘑菇形”透明工件的截面图，该工件的顶部是半径为R的半球体，为工件的对称轴，A、B是工件上关于轴对称的两点，A、B两点到轴的距离均为，工件的底部涂有反射膜，工件上最高点与最低点之间的距离为2R，一束单色光从A点平行对称轴射人工件且恰好从B点射出，则工件的折射率为（　　）

A．

B．

C．

D．

21、我们经常会在电视上看到潜水员潜入海底探索海底的奥秘，如图所示，潜水员潜水时呼出的气泡，在缓慢上升到海面的过程中体积会逐渐变大。若某气泡缓慢上升到海面的过程中未破裂，且越接近海面，海水的温度越高，大气压强恒定，视气泡内气体为理想气体。则此过程中，该气泡内的气体压强__________（选填“增大”“减小”或“不变”），该气泡内的气体内能__________（选填“增大”“减小”或“不变”）。

22、如图甲所示是研究光电效应规律的光电管，用绿光照射阴极K，实验测得流过电流表G的电流I与AK之间的电势差UAK满足如图乙所示规律，结合图象，每秒钟阴极发射的光电子数N＝________个；光电子飞出阴极K时的最大动能为________eV。

23、如图所示，有一容器被水平力F压在竖直墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注水，直到注满为止，此过程中容器始终保持静止，则容器受到的摩擦力_________，容器受到的合力______________。（选填“增大”“减小”或“不变”）

24、如图所示，一根粗细均匀的玻璃管，中间有一段水银柱将两端封闭空气隔开，水平放置时，空气柱体积之比为VA：VB＝2：3，温度为27℃，将A端和B端气体加热使温度升高。则B端气体压强____________（选填：“不变”、“变小”或“变大”），水银柱将__________移动（选填：“向左”、“向右”或“不”）。

25、如图所示，磁场的方向垂直于xy平面向里，磁感强度B沿y方向没有变化，沿x方向均匀增加，每经过1cm增加量为1.0×10-4T，有一个长L=20cm，宽h=10cm的不变形的矩形金属线圈，以v=20cm/s的速度沿x方向运动．则线圈中感应电动势E为_________V ，若线圈电阻R=0.02Ω，为保持线圈的匀速运动，需要外力大小为__________ N．

26、在“用油膜法测量分子直径”的实验中，将浓度为的一滴油酸溶液，轻轻滴入水盆中，稳定后形成了一层单分子油膜．测得一滴油酸溶液的体积为V0，形成的油膜面积为S，则油酸分子的直径约为____；如果把油酸分子看成是球形的（球的体积公式为，d为球直径），计算该滴油酸溶液所含油酸分子的个数约为_____．

27、某同学为了研究串有小灯泡的电源连接负载后的输出特性，设计连接了如图所示电路。调节滑动变阻器，记录两个电压表和电流表的示数，并作出电压和电流的图线，曲线1描述的是电压表V1的示数与电流的关系，曲线2描述的是电压表V2示数与电流的关系，如图所示。图中为已知量，电流表内阻为Ra。

(1)由图像中给出的数据可得电源的电动势为___________，内阻为___________。

(2)滑动变阻器阻值为0时，计算小灯泡的功率为___________，小灯泡功率的测量值与真实值相比___________（选填"偏大”、“偏小”或“无偏差”）

28、某品牌瓶装水的瓶体为圆柱体，容积为V=500mL。瓶内装满纯净水，在垂直瓶子轴线的平面内向瓶内射入一束单色光，光线射入瓶内经过内壁反射一次后再射出瓶外，最终出射光线与最初入射光线恰好平行（不重合）。已知水对该单色光的折射率为n，真空中光速为c，瓶子半径为R，求光在瓶中传播的时间t。瓶壁很薄，忽略瓶壁对光的影响。

29、如图所示，质量为M的沙箱用四根长度均为L的不可伸长轻细线悬挂起来，沙箱摆动过程中只能发生平动，可用此装置测量子弹的速度。若第一颗质量为m的子弹在极短时间内水平射入并留在沙箱中，沙箱能向上摆起的最大摆角为θ，重力加速度为g，不计空气阻力，求：

（1）子弹打入沙箱前的瞬时速度多大；

（2）若沙箱第一次摆回到最低点的瞬间又打入第二颗相同的子弹，且子弹没有穿过沙箱，求第二颗子弹打入沙箱过程中系统损失的机械能。

30、滑板运动，越来越受到年轻人追捧，如图所示，滑板轨道ADE光滑，水平轨道AD与半径R=1.8m四分之一竖直圆弧轨道DE在D点相切。一个质量为M=48.0kg的运动员（可视为质点）以初速度v0冲上静止在A点质量m=2.0kg的滑板（可视为质点），设运动员蹬上滑板后立即与滑板一起共同沿着轨道运动。若不计空气阻力，重力加速度g取值10m/s2（计算结果均保留三位有效数字）。求：

（1）运动员至少以多大的水平速度冲上滑板才能达到E点；

（2）以第一问速度v0冲滑板，滑过圆弧形轨道D点时对轨道的压力；

（3）若A点左侧为μ=0.3的水泥地面，则滑回后运动员与滑板停在距A点多远的距离。

31、如图所示，一U形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，两端平齐。初始时，右管中封闭气柱长度=50cm，两管中水银柱液面高度差h=25cm。若气体可视为理想气体，玻璃管的横截面积处处相同，玻璃管气密性良好，大气压强p0=75cmHg。现沿左管内壁缓慢注入水银，当左侧液面与管口相平时，气体温度始终保持不变，求：

（1）右管中气柱的长度；

（2）所加水银柱的长度。

32、如图所示，在平台AD中间有一个光滑凹槽BC，凹槽内有一长木板。长木板左端与B点接触，右端与C点的距离。长木板的上表面水平且与平台AD平齐，一可视为质点的物块以的水平初速度滑上长木板，当长木板的右端接触凹槽C端时，物块位于长木板的最右端。已知物块与长木板的质量分别为、，物块与长木板、平台间动摩擦因数分别为，，重力加速度。求：

（1）长木板的长度s；

（2）物块从滑上长木板到最终停止的时间t。