2024屆湖南省懷化市高三下學期第二次模擬考試物理試題

高級中學名校試卷PAGEPAGE1懷化市2024年上期高三二模考試物理一、選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.在近代物理發(fā)展的進程中，實驗和理論相互推動，促進了人類對世界認識的不斷深入。對下列四幅圖描述正確的是（）甲 乙 丙 丁A.圖甲對應的兩條曲線中體現(xiàn)的物理量關系是：，B.圖乙說明發(fā)生光電效應時，頻率大的光對應的遏止電壓一定小C.圖丙中1個處于n=4的激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時最多可以輻射6種不同頻率的光子D.由圖丁可以推斷出，氧原子核（）比鋰原子核（）更穩(wěn)定2甲乙兩列機械波在同一種介質中沿x軸相向傳播，甲波源位于O點，乙波源位于x=8m處，兩波源均沿y軸方向振動。甲波源先開始振動，經過△t=0.5s時間甲形成的波形如圖（a）所示，此時乙波源開始振動，乙開始振動后的振動圖象如圖（b）所示，質點P的平衡位置處于x=5m處，下列說法中正確的是（）圖（a） 圖（b）A.甲、乙兩波源的起振方向相同B.甲波的傳播速度v甲=2.0m/sC.從乙開始振動計時，在t=2.5s時，質點P開始振動D.若兩波源一直振動，則質點P為振動減弱點3.如圖所示，abcd為N匝矩形線框，可以圍繞ad邊勻速旋轉，角速度為ω，每匝面積為S。在ad連線兩側、且在dc連線左側的區(qū)域，存在方向垂直于紙面如圖所示的勻強磁場，磁感應強度大小均為B，線框的總電阻為r。供電電路中，電容器電容為C，電路中各元件無故障，電流表為理想交流電流表，不計一切摩擦，則（）A.當S1閉合時電燈L不發(fā)光B.當S1斷開時電流表的示數(shù)大小為C.交流電變化周期D.當S1斷開時，調節(jié)R的大小，當R=r時，R的功率最大4.北京時間2024年1月18日1時46分，天舟七號貨運飛船成功對接于空間站天和核心艙后向端口，中國空間站基本構型由“T”字型升級為“十”字型?！爸袊臻g站”在距地面高400km左右的軌道上做勻速圓周運動，在此高度上有非常稀薄的大氣，因氣體阻力的影響，軌道高度1個月大概下降2km，空間站安裝有發(fā)動機，可對軌道進行周期性修正。假設中國空間站正常運行軌道高度為h，經過一段時間t，軌道高度下降了，在這一過程中其機械能損失為。已知引力常量為G，地球質量為M，地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，空間站質量為m。規(guī)定距地球無限遠處為地球引力零勢能點，地球附近物體的引力勢能可表示為，其中M為地球質量，m為物體質量，r為物體到地心距離。則下列說法中正確的是（）A.“中國空間站”受阻力影響高度下降后運行速率減小B.“中國空間站”正常在軌做圓周運動的線速度大小為C.“中國空間站”正常在軌做圓周運動的動能大小為D.“中國空間站”軌道高度下降時的機械能損失5.如圖所示，邊長為a的等邊的A、B、C三點處各放置一個點電荷，三個點電荷所帶電荷量數(shù)值均為Q，其中A、B處為正電荷，C處為負電荷；邊長為a的等邊的E、F、G三點處均有一垂直紙面的電流大小為I的導線，其中E、F處電流垂直紙面向內，G處電流垂直紙面向外，O、H是三角形的中心，D為AB中點，這兩個三角形均豎直放置，且AB、EF相互平行，下列說法正確的是（）A.正電荷在O點處受電場力方向由O指向C，電流方向垂直紙面向外的通電導線在H點處受安培力方向由H指向GB.O點處的電勢高于D點處的電勢，D點處場強大于O點處場強C.A點電荷所受電場力方向與E點處通電直導線所受安培力方向相同D.帶負電的試探電荷沿直線從D點運動到O點的過程中電勢能減小6.如圖所示，水平面上有足夠長且電阻不計的水平光滑導軌，導軌左端間距為L1=4L，右端間距為L2=L。整個導軌平面固定放置于豎直向下的勻強磁場中，左端寬導軌處的磁感應強度大小為B，右端窄導軌處的磁感應強度大小為4B?，F(xiàn)在導軌上垂直放置ab和cd兩金屬棒，質量分別為m1、m2，電阻分別為R1、R2。開始時，兩棒均靜止，現(xiàn)給cd棒施加一個方向水平向右、大小為F的恒力，當恒力作用時間t時，ab棒的速度大小為v1，該過程中cd棒發(fā)熱量為Q。整個過程中ab棒始終處在左端寬導軌處，cd棒始終處在右端窄導軌處。則（）A.t時刻cd棒的速度大小B.ab棒、cd棒組成的系統(tǒng)穩(wěn)定時加速度大小C.最終cd棒與ab棒的速度差D.t時間內cd棒發(fā)生的位移大小二、選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分。7.如圖甲，在汽缸內輕質活塞封閉著一定量的理想氣體，壓強與大氣壓相同。把汽缸和活塞固定，使汽缸內理想氣體升高一定的溫度，理想氣體吸收的熱量為Q1，理想氣體在定容下的比熱容記為C1。如果讓活塞可以自由滑動（活塞與汽缸間無摩擦、不漏氣），也使汽缸內理想氣體升高相同的溫度，其吸收的熱量為Q2，理想氣體在定壓下的比熱容記為C2。則下列判斷正確的是（）A.Q1>Q2 B.Q1<Q2 C.C1>C2 D.C1<C28.如圖甲所示，質量為2kg的小球從最低點A沖入豎直放置在水平地面上、半徑為0.4m的半圓軌道，已知小球恰能到達最高點C，軌道粗糙程度處處相同，空氣阻力不計。小球由A到C的過程中速度的平方與其高度的關系圖像如圖乙所示，g取10m/s2，B為AC軌道中點。下列說法正確的是（）A.圖乙中x=4B.小球在C點時的重力功率為40WC.小球從A到C克服摩擦力做功為5JD.小球從B到C過程損失的機械能等于2.5J9.如圖，家用三層籃球收納架由兩根平行的豎直立柱、三對傾斜擋桿和一個矩形底座ABCD構成，同一層的兩根傾斜擋桿平行且高度相同并與豎直立柱成60°角，每側豎直立柱與對應側的三根傾斜擋桿及底座長邊在同一平面內。開始時收納架置于水平地面上，豎直立柱處于豎直方向，將收納架以AB邊為軸，沿順時針方向緩慢旋轉90°，籃球的直徑大于豎直立柱與傾斜擋桿構成的兩平面間的距離，不計籃球與傾斜擋桿和豎直立柱的摩擦力，籃球始終處于靜止狀態(tài)，則在此過程中關于第二層籃球受力情況的說法正確的是（）A.兩傾斜擋桿對籃球的作用力一直減小B.其中一個傾斜擋桿對籃球的作用力先增大再減小C.兩豎直立柱對籃球的作用力一直增大D.其中一個豎直立柱對籃球的作用力先增大再減小10.如圖甲所示，勁度系數(shù)k=500N/m的輕彈簧，一端固定在傾角為θ=37°的帶有擋板的光滑斜面體的底端，另一端和質量為mA的小物塊A相連，質量為mB的物塊B緊靠A一起靜止，現(xiàn)用水平推力使斜面體以加速度a向左勻加速運動，穩(wěn)定后彈簧的形變量大小為x。在不同推力作用下、穩(wěn)定時形變量大小x隨加速度a的變化如圖乙所示。彈簧始終在彈性限度內，不計空氣阻力，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列說法正確的是（）A.a0=7.5m/s2B.mA=3kgC.若a=a0，穩(wěn)定時A、B間彈力大小為0D.若a=a0，穩(wěn)定時A對斜面的壓力大小為12.5N三、非選擇題：本題共5小題，共56分。11.（6分）某實驗小組采用如圖甲所示裝置探究做功與動能變化的關系，并測量斜面與滑塊間的動摩擦因數(shù)μ。主要步驟如下：圖甲 圖乙（1）把平板豎直放置，并畫上一條豎直線AB和水平線AC，將斜面裝有光電門的一端始終保持在C點不動，抬高斜面另一端，每次都讓質量為m的小滑塊（含擋光片）從斜面與豎直線AB的交界處由靜止下滑。光電門可以測得擋光片經過光電門時的擋光時間t，要間接測量滑塊通過光電門的動能，還需要測量的物理量為（填寫該物理量名稱和符號），小滑塊通過光電門的動能表達式為Ek=。（2）測得水平線AC長度為L。將小滑塊放置在斜面上與豎直線對應位置，并測量出該位置與A點的豎直距離h，小滑塊由靜止釋放后沿斜面下滑通過光電門，斜面的動摩擦因數(shù)μ和當?shù)刂亓铀俣萭視為不變。則小滑塊從某一高度h滑下，其合外力做功的表達式為W=（用m、g、h、μ、L表示）。（3）以斜面C點為支點保持該位置不動，不斷抬高斜面傾角，重復步驟（2），測得多組h、t數(shù)據，該實驗小組利用實驗數(shù)據描繪得到了如圖乙所示的圖像（圖像），該圖像可以反映合外力做功與動能變化的關系。若已知該圖像的斜率為k、截距為b，則可以算出斜面的動摩擦因數(shù)μ=（用所測量的物理量表示）。12.（10分）實驗室有一個靈敏電流計G，內阻Rg=500Ω，表頭的滿偏電流Ig=0.5mA，現(xiàn)因實驗需要進行如下改裝。（1）要將此靈敏電流計改裝成量程為3V的電壓表，需要串聯(lián)一個電阻R=Ω；（2）按照圖甲改成多用電表，紅表筆應接（選填“A”、“B”）。已知電動勢E1=E2=1.5V，內阻均為r=5Ω，當選擇開關S接a、b、c、d時表示可以測電流和測電阻，其中電流的兩個擋位為“2.5mA”、“25mA”，測電阻的兩個倍率分別為“×1”和“×10”。若將選擇開關置于“b”，指針位置如圖乙所示（放大圖見右），其讀數(shù)為mA。若將選擇開關置于“a”，指針位置如圖乙所示（放大圖見右），其讀數(shù)為Ω。（3）多用電表使用時間久了，電池的電動勢均變小為E'=1.47V，內阻均變大為r'=20Ω，歐姆表仍可調零，某次開關接d時重新歐姆調零后測得一電阻的讀數(shù)為200Ω，則該電阻實際的阻值為Ω。13.（10分）光刻機是現(xiàn)代半導體工業(yè)的皇冠，其最核心的兩大部件為光源與光學鏡頭。我國研制的某型號光刻機的光源輻射出某一頻率的紫外光，光刻機光學鏡頭投影原理簡化圖如圖所示，等腰直角三角形ABC為三棱鏡的橫截面，半球形玻璃磚的半徑為R，O為球心，O'O為半球形玻璃磚的對稱軸。間距為的a、b兩束平行紫外光從棱鏡左側垂直AB邊射入，經AC邊反射后進入半球形玻璃磚，最后會聚于硅片上表面的M點，M點位于O'O的延長線上。半球形玻璃磚的折射率為，來自棱鏡的反射光關于軸線O'O對稱，光在真空中的傳播速度為c。（1）要使射向半球形玻璃磚的光線最強（光不能從三棱鏡的AC邊射出），求三棱鏡折射率的最小值；（2）求紫外光從進入半球形玻璃磚到第一次折射出玻璃磚的時間。（可能用到）14.（14分）如圖，在空間中建立固定的直角坐標系xOy，并施加垂直平面xOy的勻強磁場和平行y軸的勻強電場，磁感應強度大小為B。將質量為m，帶電量為q（q>0）的粒子從坐標原點O沿x軸正方向以速度v拋出，粒子將做勻速度直線運動。不計粒子的重力。（1）求電場強度的大??；（2）若將粒子從坐標原點O靜止釋放，求粒子此后運動過程中達到最大速度時的位置坐標；（3）若將粒子從坐標原點O靜止釋放，當粒子速度第一次達到最大值時撤去電場，求粒子此后運動的軌跡方程。15.（16分）如圖所示，一質量M=3.0kg、長L=5.15m的長木板B靜止放置于光滑水平面上，其左端緊靠一半徑R=2m的光滑圓弧軌道，但不粘連。圓弧軌道左端點P與圓心O的連線PO與豎直方向夾角為60°，其右端最低點處與長木板B上表面相切。距離木板B右端d=2.5m處有一與木板等高的固定平臺，平臺上表面光滑，其上放置有質量m=1.0kg的滑塊D。平臺上方有一固定水平光滑細桿，其上穿有一質量M=3.0kg的滑塊C，滑塊C與D通過一輕彈簧連接，開始時彈簧處于豎直方向（彈簧伸縮狀態(tài)未知）。一質量m=1.0kg的滑塊A自M點以某一初速度水平拋出下落高度H=3m后恰好能從P點沿切線方向滑入圓弧軌道。A下滑至圓弧軌道最低點并滑上木板B，帶動B向右運動，B與平臺碰撞后即粘在一起不再運動。A隨后繼續(xù)向右運動，滑上平臺，與滑塊D碰撞并粘在一起向右運動。A、D組合體在隨后運動過程中一直沒有離開平臺，且C沒有滑離細桿。A與木板B間動摩擦因數(shù)為μ=0.75。忽略所有滑塊大小及空氣阻力對問題的影響。重力加速度g=10m/s2，求：（1）滑塊A到達P點的速度大??；（2）滑塊A滑上平臺時速度的大小；（3）若彈簧第一次恢復原長時，C的速度大小為0.5m/s。則隨后運動過程中彈簧的最大彈性勢能是多大？——★參考答案★——一二、選擇題（共49分）：1—6每題4分，共24分；7—10每小題5分，共20分，沒選全得3分。題號12345678910〖答案〗DBDDADBDACADACD三、非選擇題：本題共5小題，共56分。11.（6分）（1）擋光片的寬度d（1分） （1分），（2）（2分），（3）（2分）。12.（10分）（1）5500（2分）.（2）B（2分） 12.3或12.4或12.5（2分） 19或19.0（2分）.（3）196（2分）。13.（10分【解】（1）（4分）依題意，可知光射到三棱鏡AC邊的入射角為45°，則由有所以三棱鏡的折射率至少為。（2）（6分）如圖所示，光在半球玻璃磚內傳播過程在中則所以光在射入玻璃磚時的入射角為45°，紫外光進入玻璃磚時由折射定律得解得在中，由正弦定理得解得光在玻璃磚中的傳播速度光在玻璃磚中的傳播時間14.（14分）【解】（1）（4分）（1）對帶點粒