湖北省武汉市黄陂区第一高级中学2024届高三下学期模拟考试（三）物理 含解析

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黄陂一中 2024 届高三模拟考试（三）
物理试题
命题人：金红 审题人：陶东波 朱小娟
一、 选择题：（共 40 分，第 1~7 题只有一个选项符合题意，第 8~10 题有多个选项符合题意，全
部选对得 4 分，选对但选不全得 2 分，有选错的得 0 分）
1.如图为氢原子能级图，大量处于
n=4
激发态的氢原子，当它们自发地跃迁到较低能级时，下列说
法正确的是()
A.这些氢原子跃迁时最多可产生
3
种不同频率的光子
B.由
n=4
能级跃迁到
n=1
能级时发出光子的波长最长
C.核外电子动能减少，电势能增加 D.该氢原子放出光子，能量减少
2、一定质量的理想气体从状态 a开始。第一次经绝热过程到状态 b；第二次先
经等压过程到状态 c，再经等容过程到状态 b。 图像如图所示。则（　　）
A. 过程，气体从外界吸热
B.气体在状态 a时比在状态 b时的分子平均动能小
C. 过程比 过程气体对外界所做的功多
D.气体在状态 a时比在状态 c时单位时间内撞击在单位面积上的分子数少
3．为了使在磁场中转动的绝缘轮快速停下来，小明同学设计了以下四种方案：图甲、乙中磁场方向
与轮子的转轴平行，图甲中在轮上固定闭合金属线圈，图乙中在轮上固定未闭合金属线圈；图丙、
丁中磁场方向与轮子的转轴垂直，图丙中在轮上固定闭合金属线框，图丁中在轮上固定一些细金属
棒。四种方案中效果最好的是（　　）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
4．如图（a），摩擦角的物理意义是：当两接触面间的静摩擦力达到最大值时，静摩擦力 f与支持
面的支持力 N的合力 F与接触面法线间的夹角即为摩擦角 ，可知
。利用摩擦角的知识可以用来估料，如图（b）所示。物料
自然堆积成圆锥体，圆锥角底角必定是该物料的摩擦角 。若已知
物料的摩擦角 和高 h，动摩擦因数为 。物料所受滑动摩擦力等于最大静摩擦力。可求出圆锥体的
体积为（）
A．B． C．D．
5.利用手机中的磁传感器可测量埋在地下的水平高压直流长直电缆的深度。在手机上建立了空间直
角坐标系 Oxyz后保持手机方位不变，且 Oz始终竖直向上，如图（a）所示。电缆上方的水平地面上
有E、F、G、H四个点，如图（b）所示。EF、GH 长均为 1.8m 且垂直平分。将手机水平贴近地面，
电缆通电前将各分量调零，以消除地磁场的影响，通电后测得 四点
的分量数据见表，其中BxG=BxH。下列关于电缆中电流的方向 和电
缆距离地面的深度，判断正确的是（　　）
p V
c b
a c b 
a b
tan
 
3
2
3
h
3
2
2
3
h
3
2
2
h
3
2
6
h
位
置Bx/μT By/μT Bz/μT
G BxG 0 0
H BxH 0 0
E8 0 6
F8 0 -6
A.电缆中电流沿平行于+y方向，电缆距离地面的深度为 1.2m
B.电缆中电流沿平行于+y方向，电缆距离地面的深度为 2.4m
C.电缆中电流沿平行于-y方向，电缆距离地面的深度为 1.2m
D.电缆中电流沿平行于-y方向，电缆距离地面的深度为 2.4m
6.如图所示为远距离输电模拟原理图，变压器均为理想变压器，其中降压变压器
的
原、副线圈匝数
之比为 n。发电机输出电压不变，两变压器间输电线的总电阻为R，降压变压器所接负载的等效电阻
为R变，，其余导线电阻不计。当 R变变化时，理想电压表V的示数变化为 ，理想电流表A的示
数变化为 ，下列说法正确的是（　　）
A.R变的触头向下滑动时，输电线上的损耗功率变小
B.R变的触头向下滑动时，电压表的示数变大
C.R变的触头向上滑动时，输电效率降低
D.
7..一块质量为 M、长为 l的长木板 A静止放在光滑的水平面上，质量为 m的物体 B（可视为质点）
以初速度 v0从左端滑上长木板A的上表面并从右端滑下，该过程中，物体 B的动能减少量为 ，
长木板 A的动能增加量为 ，A、B间因摩擦产生的热量为 Q，下列说法正确的是（　　）
A.A、B组成的系统动量、机械能均守恒
B. ， ，Q的值可能为 ， ，
C. ， ，Q的值可能为 ， ，
D.若增大 v0和长木板 A的质量 M，B一定会从长木板 A的右端滑下，且 Q将增大
8.两列机械波在同种介质中相向而行，
P
、
Q
为两列波的波源，以
、
Q
连线和中垂线为轴建立如图
所示的坐标系，
P
、
Q
的坐标如图所示。某时刻的波形如图所示。已知
P
波的传播速度为
10 m/s
，
O
点有一个观察者，下列判断正确的()
A.两波源
P
、
Q
的起振方向相同
B.经过足够长的时间
O
的振幅为
45 cm
C.波源
Q
产生的波比波源
P
产生的波更容易发生衍
射现象
D.当观察者以
2m/s
的速度向
Q
点运动时，观察者
接收到
Q
波的频率大于
2.5 Hz
9.设想在赤道上建造如图甲所示的“太空电梯”，宇航员可通过竖直的电梯直通太空站。图乙中
r为宇航员到地心的距离，R为地球半径，曲线A为地球引力对宇航员产生的加速度大小与 r的
关系；直线 B为宇航员由于地球自转而产生的向心加速度大小与 r的关系。关于相对地面静止在
不同高度的宇航员，下列说法正确的有（　　）
A.随着 r增大，宇航员的线速度增大
B.图中 r0为地球同步卫星的轨道半径
C.宇航员在r=R处的线速度等于第一宇宙速度
U
I
2
1
| |
UR
I n
kB
E
kA
E
kB
E
kA
E
kB 7JE 
kA
2JE 
5JQ
kB
E
kA
E
kB
5JE 
kA 3JE 
2JQ
D.随着 r增大，宇航员感受到“重力”也增大
10.如图所示，倾角为 θ的斜面体 c置于水平地面上，小物块b置于斜面上，绝
缘细绳一端与b相连（绳与斜面平行），另一端跨过光滑的定滑轮与带电小球M
连接，定滑轮的正下方也有一带电小球N，M、N质量均为 m，带电荷量大小均
为q。M静止时细线与竖直方向成 β角（β<90°）。M、N处于同一水平线上。现
在同一竖直面内向下方，缓慢移动N，直到 N移动到 M位置的正下方，此过程中 b、c、M始终处于
静止状态。M、N均可视为点电荷，静电力常量为 k，重力加速度为 g。下列说
法中正确的是（　　）
A.M、N间的库仑力先增大后减小 B.绝缘细绳对M的拉力逐渐增大
C.地面对 c的摩擦力逐渐减小 D.M、N间距离最大值为
二．实验题：本题共 2小题，共 18 分。
11、（每空 2 分）科技文化节中， 某兴趣小组做了如下实验。利用单摆测量重力加速度，实验操作
如下：
(1) 使用游标卡尺测量实芯钢球的直径， 如下图所示，钢球直径的读数为
d= mm；
(2) 将器材按甲图方式连接， 用刻度尺测量出悬点与钢球最上端间细线长度为 l；使 钢球按照乙
图方式运动， 摆角小于 5°，钢球第 1 次经过最低点处开始计时， 第 n 次 经过最低点时的总时
间为 t，则重力加速度 g= ；(用测得的物理量表示)
(3) 若钢球实际按图丙方式在水平面内做圆周运动，但仍然视作单摆， 则测量出的重力加速度值
(填“偏大”或“偏小”)。
（4）某同学又将钢球换成沙摆如图甲所示， 薄木板被沿箭头方向水平 拉出的过程中，漏斗漏出的
沙在板上形成的一段曲线如图乙所示，当沙摆摆动经过最低点时开始计时(记为第 1 次)， 当它第
20 次经过最低点时测得所需的时间为 19s (忽略摆长的变
化)，取当地重力加速度 g=10m/s2 ，则：
a．该沙摆的摆长约为 m（结果保留2 位有效数字）
b．由图乙可知薄木板做的是匀加速运动， 且加速度大小约
为 m/s2（结果保留2 位有效数字）
12．（2+1+1+2+2）学习小组要测量一个电阻的电阻率，已
知其长度为 L，额定电压为 1V。
（1）用螺旋测微器测量该电阻的直径，示数如图甲所示，其直径d=mm；
（2）粗测该电阻的阻值为 250Ω，为精确测量其阻值，该同学设计的测量电路如图乙所示，其中蓄
电池E电动势约为6.5V（内阻不计）、滑动变阻器R最大阻值为 200Ω、定值电阻R1=792Ω、保护电
阻R2=250Ω。要求滑动变阻器在接近全电阻范围内可调，且测量时电表的读数不小于其量程的 ，
则图乙中圆圈①位置接入、圆圈②位置应接入（均选填器材前的字母序号）；
2
sin
kq
mg
2
3
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