2024屆長沙某中學(xué)高三年級下冊模擬試卷（二）物理試題含答案

姓名____________

準(zhǔn)考證號____________

絕密★啟用前

長沙市一中2024屆模擬試卷（二）

物理

注意事項：

i.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。

2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動,

用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上

無效。

3.考試結(jié)束后，將本試題卷和答題卡一并交回。

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.如圖所示，甲圖為研究光電效應(yīng)的電路圖，入射光紫光的頻率大于K極板的極限頻率，乙圖是

光電管中光電流與電壓的關(guān)系圖像，丙圖是原子核的比結(jié)合能與質(zhì)量數(shù)之間的關(guān)系圖像。下

列判斷正確的是

A.甲圖中提高紫光入射光強度，截止電壓一定增大

B.乙圖中,a光光子的動量大于6光光子的動量

C.由丙圖可知，領(lǐng)原子核嗤Ba比氟原子核刖Kr穩(wěn)定

D.由丙圖可知,aHe核子的平均質(zhì)量比彳H核子的平均質(zhì)量大

2.如圖甲，由細線和裝有墨水的容器組成單擺，容器底端墨水均勻流出。當(dāng)單擺在豎直面內(nèi)擺動

時,長木板以速度〃垂直于擺動平面勻速移動距離L,形成了如圖乙的墨痕圖案，重力加速度

為g,則該單擺的擺長為

物理試題（一中版）第1頁（共8頁）

L

gU

A.

167t2產(chǎn)

3.半圓柱形玻璃磚的橫截面如圖所示，底面BD水平，此時上方光屏與BD平

行。一束白光從玻璃磚下方垂直于BD射到圓心。上，在光屏上。點出現(xiàn)白

色亮斑。使玻璃磚底面繞。逆時針緩慢轉(zhuǎn)過角度。（0°＜。＜90°）,在6角緩慢

變大的過程中，光屏上的彩色光斑

A.沿光屏向左移動,紫光最先消失

B.沿光屏向右移動,紫光最后消失

C.沿光屏向左移動,紅光最先消失

D.沿光屏向右移動,紅光最后消失

4.在2023年9月21日的“天宮課堂”上，航天員給同學(xué)們解答了與太空垃圾相關(guān)

的問題。假設(shè)在空間站觀察到如圖所示的太空垃圾P、Q、M、N（P、Q、M、N均

無動力運行，軌道所在空間存在稀薄氣體），假設(shè)空間站和太空垃圾均繞地球

做順時針方向的運動，空間站的軌道高度不變。則最可能對空間站造成損害

的是

A.PB.QC.MD.N

5.一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)afb、bfc、cfa三個過程后再回到狀P

態(tài)“，其力一T圖像如圖所示。則該氣體

A.在狀態(tài)a的內(nèi)能小于在狀態(tài)6的內(nèi)能/

0

B.分子間平均距離在狀態(tài)a時小于在狀態(tài)6時

C.在a—b過程中，外界對氣體不做功

D.由狀態(tài)C-。過程中，氣體向外界放熱

6.如圖所示的離心裝置中，光滑水平輕桿固定在豎直轉(zhuǎn)軸的。點，小

滑塊A和輕質(zhì)彈簧套在輕桿上，長為L的細線兩端和彈簧兩端分

別固定于O和A,彈簧自然長度為0.7L,質(zhì)量為m的小球B固定

在細線的中點，裝置靜止時，細線與豎直方向的夾角為37°O已知

重力加速度為g,sin37°=0,6,cos37°=0.8O現(xiàn)將裝置由靜止緩

物理試題（一中版）第2頁（共8頁）

慢加速轉(zhuǎn)動，當(dāng)細線與豎直方向的夾角增大到53°時,A、B間細線的拉力恰好減小到零，此過程

中裝置對滑塊A所做的功為

3

A.記性上B.^mgL

工16

,r。15根?力7nD.-^mgLT

二、多項選擇題:本題共4小題,每小題5分，共20分。每小題有多個選項符合題目要求。全部

選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

7.如圖所示，兩半徑相等的半球球殼I和n彼此靠的很近（間距可忽略），兩

球殼均勻帶有電荷，電荷量均為q（q>0）,。為球心,A為球殼外一點，

AO=XO已知球殼內(nèi)部電場強度處處為零,且球殼I在A點形成的電場

強度為E1,規(guī)定距。點無限遠處的電勢為零,靜電力常量為限下列說法正確的是

A.0點電勢為零

B.球殼I在。點形成的電場強度水平向右

C.球殼n在A點形成的電場強度大小時等一B

D.球殼I和球殼II在A點的電勢相等

8.如圖,無初速度的3He經(jīng)加速電場加速后,沿水平虛線進入速

I__上

度選擇器，打到右側(cè)熒光屏上。點。若無初速度的1H和彳H?B

經(jīng)同一加速電場加速，進入速度選擇器，最后打到右側(cè)熒光

下

屏上，則加速電場

+i

A"H打到。點BJH打到。點

CJH打到。點下方D.?H打到。點上方

9.位于坐標(biāo)原點處的波源S完成兩次振幅相同、頻率不同的全振動后停止振動。如圖所示為t=

0時的波形，此時質(zhì)點Q位于平衡位置小=2m處，波恰好傳到g=6m處的質(zhì)點P。當(dāng)t=

C.質(zhì)點Q的路程為12cmD.質(zhì)點Q的路程為18cm

物理試題（一中版）第3頁（共8頁）

10.如圖所示，電阻不計的兩光滑平行金屬導(dǎo)軌相距0.5m,固定在水平絕緣桌面上，左側(cè)圓弧部

分處在豎直平面內(nèi)，其間接有一電容為0.25F的電容器，右側(cè)平直部分處在磁感應(yīng)強度為

2T方向豎直向下的勻強磁場（未畫出）中，末端與桌面邊緣平齊。電阻為2。的金屬棒仍垂

直于兩導(dǎo)軌放置且與導(dǎo)軌接觸良好，質(zhì)量為1kg。棒M從導(dǎo)軌左端距水平桌面高1.25m處

無初速度釋放，離開水平直導(dǎo)軌前已勻速運動。已知電容器的儲能其中C為電容

2

器的電容,U為電容器兩端的電壓，不計空氣阻力，重力加速度g=10m/so則金屬棒H在

沿導(dǎo)軌運動的過程中

A.通過金屬棒ab的電荷量為2C

B.通過金屬棒ab的電荷量為1C

C.金屬棒ab中產(chǎn)生的焦耳熱為2.5J

D.金屬棒ab中產(chǎn)生的焦耳熱為4.5J

三、實驗題:本題共2小題，11題6分、12題10分，共16分。

11.（6分）如圖甲.用量程為5N的彈簧測力計，測量一個超出其量程的物體的重力:

（1）將表面印有等距圓環(huán)的白紙固定在豎直放置的木板上；

（2）三根細線分別與彈簧測力計一端、一個圖釘、待測重物相連，彈簧測力計的另一端固定，通

過改變圖釘在木板的位置調(diào)節(jié)細線OB,使細線的結(jié)點。與圓環(huán)的圓心位置重合；

（3）標(biāo)出OA、OB、OC的拉力方向，記錄甲圖中彈簧測力計的讀數(shù)N；

物理試題（一中版）第4頁（共8頁）

（4）①根據(jù)共點力平衡條件和平行四邊形定則，用“力的圖示”在圖乙中作出OA、OB拉力的

合力；②由作圖結(jié)果可得重物的重力為N（結(jié)果保留一位小數(shù)）。

12.（10分）某同學(xué)想要測量一新材料制成的粗細均勻電阻絲的電阻率,設(shè)計了如下的實驗。

（1）用螺旋測微器測量電阻絲的直徑，示數(shù)如圖甲所示，測得其直徑。=mm。

（2）用多用電表粗測電阻絲的阻值。選擇旋鈕打在“X100”擋，進行歐姆調(diào)零后測量,指針靜

止時位置如圖乙所示，此測量值為。。

（3）為了精確地測量電阻絲的電阻R,,實驗室提供了下列器材：

A.電流表Ai（量程500內(nèi)阻廠1=1kH）

B.電流表A2（量程10mA,內(nèi)阻廠2約為0.1Q）

C.滑動變阻器B（0-500。，額定電流0.5A）

D.滑動變阻器火2（0?10。，額定電流1A）

E.電阻箱R（阻值范圍為0—9999.9。）

F.電源（電動勢3.0V,內(nèi)阻約0.2O）

G.開關(guān)S、導(dǎo)線若干

①實驗小組設(shè)計的實驗電路圖如圖丙所示。由于沒有電壓表,需要把電流表A1串聯(lián)電阻

箱R改為量程為3V的電壓表，則電阻箱的阻值R=0?；瑒幼冏杵鲬?yīng)選擇

（選填"R”或“星”）。

②正確連接電路后，閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器測得電流表A1的示數(shù)為I1，電流表A2的

示數(shù)為八，測得電阻絲接入電路的長度為L,則電阻絲的電阻率p=（用題中所給

或所測得的物理量的符號表示）。

物理試題（一中版）第5頁（共8頁）

四、解答題:本題共3小題，共40分。其中第13題10分，第14題14分，第15題16分，寫出必要

的推理過程，僅有結(jié)果不得分。

13.（10分）如圖為某同學(xué)根據(jù)“馬德堡半球模型”設(shè)計的實驗。兩個底面積相同的輕質(zhì)圓筒，開

口端緊密對接，圓筒內(nèi)封閉氣體的總體積為V°=28mL,其壓強與大氣壓強相等，均為p0=

l.oxio5Pa。將注射器活塞推至針筒底部，通過細管與氣閥連通;打開氣閥，然后緩慢拉動活

塞，當(dāng)注射器內(nèi)氣體體積為12mL時停止拉動。已知圓筒的底面積S=6X10T裝

置氣密性良好，圓筒形狀與氣體溫度全程不變。

（1）求停止拉動活塞時圓筒內(nèi)氣體的壓強P-,

（2）關(guān)閉氣閥，撤去注射器，求將兩個圓筒沿軸線拉開的最小拉力F。

物理試題（一中版）第6頁（共8頁）

（2）若在兩磁場分界處有一垂直于My平面的足夠大豎直擋板,求打到擋板上范圍的長度及

粒子數(shù)占總粒子數(shù)的百分比小

（3）若粒子在區(qū)域D中受到與速度大小成正比、方向相反的阻力，比例系數(shù)為3觀察發(fā)現(xiàn)沿y

軸正方向射入的粒子，射入?yún)^(qū)域n后粒子軌跡呈螺旋狀并與兩磁場的邊界相切于Q點（未

畫出），求：

①該粒子由P點運動到Q點的時間t；

②該粒子在區(qū)域n中運動軌跡的長度zo

物理試題（一中版）第7頁（共8頁）

15.(16分)圖(a)是水平放置的“硬幣彈射器”裝置簡圖，圖(b)是其俯視圖?；蹆?nèi)的撞板通過

兩橡皮繩與木板相連，其厚度與一個硬幣的相同。滑槽出口端的“幣倉”可疊放多個相同的硬

幣。撞板每次被拉動至同一位置后靜止釋放,與底層硬幣發(fā)生彈性正碰;碰后,撞板立即被鎖

定，底層硬幣被彈出，上一層硬幣掉下補位。底層硬幣被撞后在摩擦力作用下減速，最后平拋

落到水平地面上。已知每個硬幣質(zhì)量為加，撞板質(zhì)量為3%每次撞板從靜止釋放到撞擊硬幣

前瞬間，克服摩擦力做功為W,兩橡皮繩對撞板做的總功為4W；忽略空氣阻力，硬幣不翻轉(zhuǎn)。

(1)求撞板撞擊硬幣前瞬間，撞板的速度曾；

(2)當(dāng)“幣倉”中僅有一個硬幣時，硬幣被撞擊后到拋出過程，克服摩擦力做功Wf為其初動能

的意求跖；

(3)已知“幣倉”中有7?(〃&10)個硬幣時，底層硬幣沖出滑槽過程中克服摩擦力做功為

(2〃一為(2)問所求］;試討論兩次“幣倉”中分別疊放多少個硬幣時，可使底層硬

幣平拋的水平射程之比為1：①。

物理試題(一中版)第8頁(共8頁)

長沙市一中2024屆模擬試卷（二）

物理參考答案

一、二選擇題（1?6每小題4分。7?10每小題5分,選對但不全得3分）

題號12345678910

答案BADADBBCBCACBC

1.B【解析】由公式Ek=砥—Wo,eUc=Ek，可得截止電壓5=包二更提高紫光入射光強度改變不了紫光的頻

e

率，截止電壓不變。故A錯誤；圖乙中Ug〉Us,即兩種光子頻率幺〉心，由光的頻率與波長的關(guān)系式。=入可

得麓<九，又由光子動量表達式p=丁可得pa>Pb。故B正確；由丙圖可知，領(lǐng)原子核噤Ba比結(jié)合能小于氯原

子核黑Kr的比結(jié)合能，所以氯原子核煞Kr更穩(wěn)定，故C錯誤；因為$He核子的比結(jié)合能比;H核子的比結(jié)合能

大,％He核子的平均質(zhì)量比:H核子的平均質(zhì)量小，故D錯誤。故選B。

2.A【解析用艮據(jù)單擺的周期公式可得/=注，由圖可得2T=立，聯(lián)立可得/=存\,故選Ao

3.D【解析】根據(jù)折射定律及幾何知識知，在玻璃磚轉(zhuǎn)動過程中，光在。點處的折射角一定大于入射角，玻璃磚

繞。點逆時針緩慢地轉(zhuǎn)過角度。的過程中，法線也逆時針同步旋轉(zhuǎn),入射角增大，由折射定律九=■,可知折

smr

射角也隨之增大，而且法線也逆時針旋轉(zhuǎn),所以光屏上的彩色光斑沿光屏向右移動；由全反射臨界角公式sinC

=,，由于紫光折射率最大，紅光折射率最小，則紫光發(fā)生全反射的臨界角最小，紅光發(fā)生全反射的臨界角最

n

大，故紫光最先消失，紅光最后消失。故選D。

4.A【解析】太空垃圾無動力運行，由于軌道空間存在稀薄氣體，所以太空垃圾的軌道會逐漸減低，根據(jù)號警=

加工廠，可得所以太空垃圾P、N的周期大于空間站，在軌道降低過程中，P最有可能對空間站造

1VLrlVl

成損害，N會在空間站的后方。故選A。

5.D【解析】狀態(tài)的溫度相同，則在狀態(tài)a的內(nèi)能等于在狀態(tài)6的內(nèi)能，選項A錯誤；狀態(tài)a、6的溫度相同，

b態(tài)壓強較大，則體積較小，則分子間平均距離在狀態(tài)a時大于在狀態(tài)6時，選項B錯誤；在a—6過程中，體積

減小，則外界對氣體做功，選項C錯誤；由狀態(tài)1a過程中，氣體體積不變,W=O;溫度降低，內(nèi)能減小,△U<0

根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知,Q<0,則氣體向外界放熱，選項D正確。故選D。

6.B【解析】設(shè)兩細繩的張力為T.彈簧彈力為F彈，根據(jù)A受力平衡有a=Fsin37°,B受力平衡有2Fcos37°=

7"g,解得F睥=~1"7〃g=4（O.7L—O.6L），轉(zhuǎn)動時對A有左（Lsin53°—0.7L）=M1.一奇，裝置對滑塊A所做的

OjLzSliiOo

1Q

功為卬=4河/=去”心,故選B。

7.BC【解析】電勢是標(biāo)量,O點電勢等于兩球殼在。點形成的電勢之和，不為零，故A錯誤;球殼帶正電，球殼I

在。點形成的電場強度水平向右，故B正確；把兩球殼當(dāng)成整體，在A點形成的電場強度為后=我，方向沿

OA方向，兩球殼在A點分別形成的電場強度方向均沿0A方向，則E=￡+Ez,解得及=絢一故C正

X

確；電勢是標(biāo)量，球殼I和球殼n電荷量相等，球殼n距離A點近,形成的電勢高，故D錯誤。故選Bco

8.BCt解析】在加速電場中，根據(jù)動能定理qU=V機凡解得3=He經(jīng)加速電場加速后，沿水平虛線進

物理參考答案（一中版）一1

入速度選擇器，打到右側(cè)熒光屏上。點，則gB=qE,可得已=有』H的荷質(zhì)比等于3He的荷質(zhì)比，故彳H離開

加速電場時的速度等于3H6離開加速電場時的速度,等于含，故打到O點；；H的荷質(zhì)比大于|He的荷質(zhì)比，

±5

F

故?H離開加速電場時的速度大于aHe離開加速電場時的速度，大于五■，在速度選擇器中，：H受到洛倫茲力大

ID

于電場力JH打到。點下方。故選BC。

9.AC【解析】由圖可知兩次振動的振幅相等A=6cm,前后兩次全振動產(chǎn)生的波長之比為尢：；U=1：2,由于

波在同種介質(zhì)中傳播，波速相同，由77=/九可知兩次全振動的頻率之比為f\:f2=2：1,周期之比為T]：72

=1：2"=0時波恰好傳到質(zhì)點Po當(dāng)方=0.6s時，質(zhì)點P第一次出現(xiàn)在波谷位置。則Ti=4X0.6s=2.4s,

[2=4.8s,在。?2.4s內(nèi)質(zhì)點P的路程為§i=4A=4X6cm=24cm,在2.4?3.6s內(nèi)質(zhì)點P的路程為門=

-4><4A=6cm,所以從1=0到t=3.6s時間內(nèi)質(zhì)點P的路程為s=si+”=30cm,故A正確，B錯誤；

波源S完成兩次振幅相同、頻率不同的全振動后停止振動。從t=0到t=3.6s時間內(nèi)質(zhì)點Q的振動時間為t

=-1-T2，路程為=yX4A=12cm,故C正確，D錯誤。故選AC0

10.BC【解析】當(dāng)金屬棒落下后其速度可由動能定理求得m根泌，可求得"=5m/s,之后金屬棒切割磁感

線，電容器充電，其兩端電壓逐漸增大，金屬棒因為安培力做減速運動，當(dāng)金屬棒的動生電動勢與電容器兩端

電壓相等時，金屬棒勻速運動。由動量定理可知一F安方=77W一根曾0,可得曾=°丁2八,曾=4m/s,此時，導(dǎo)

體棒動生電動勢為E=BLv=4V,因此，此時電容器電壓U也為4V,則電容器增加的電荷量為Q=CU=

1C,因此通過導(dǎo)體棒的電荷量也為1C。故A錯誤，B正確；由以上解析可知，動能變化量為△&=：根曾2—

2

、■機煽=一4.5J,而E電容器=yCU=2J,所以W熱=2.5J,故C正確，D錯誤。故選BC0

三、實驗題:本題共2小題，11題6分、12題10分，共16分。

11.(6分，每空2分)(3)3.00/2.99/3.01(4)①見解析②7.0/6.8/6.9/7.1/7.2

【解析】(3)①彈簧測力計的最小分度為0.1N,讀數(shù)時需要估讀到0.01N,所以其讀數(shù)為3.00No

(4)①做出力的圖示，如圖所示

②由作圖結(jié)果可得重物的重力為7.0No

12.(10分，每空2分)(1)2.150/2.149/2.151

(2)600

(3)①5000R2②叱*

【解析】(1)如圖所示，其螺旋測微器的主尺讀數(shù)為2mm,所以其讀數(shù)為D=2mm+15.0X0.01mm=2.150mm

(2)由題意可知,其倍率為X100,所以其讀數(shù)為J?=6X100。=600Q

物理參考答案(一中版)一2

（3）①電流表Ai串聯(lián)電阻箱R改為量程為3V的電壓表，由U=1g（R+n）,解得R=50000

由于滑動變阻器采用分壓式接法，所以為了減少實驗誤差，滑動變阻器應(yīng)該選擇R?

②電阻絲兩端的電壓為U=I\（n+R），流過電阻絲的電流為1=12—八，由歐姆定律有凡=￥，由電阻定律有Rr

—L散理右_7tD2/i（R+n）

，整理有P—4（「

M2）

四、解答題:本題共3小題，共40分。其中第13題10分，第14題14分，第15題16分，寫出必要的推理過程，僅

有結(jié)果不得分。

13.（10分）【解析】（1）抽氣過程，以原筒內(nèi)氣體為研究對象，緩慢過程為等溫變化過程，由玻意耳定律可得

poV0=p（V0+^V'）..........................................................................3分

解得/>=7X104Pa..........................................................................2分

（2）對一個圓筒受力分析，有F=（A>一力）S=18N.............................................5分

可知將兩個圓筒沿軸線拉開的最小拉力為18No

,2

14.（14分）【解析】⑴洛倫茲力提供向心力9記1=機r卷..............................................2分

又R=d...................................................................................1分

解得口=2^...............................................................................1分

m

（2）由R=d,當(dāng)初速度方向沿x軸正向時,軌跡與磁場邊界相切，此時粒子剛好打到擋板上,0°W6190°范圍內(nèi)

的粒子都能打到擋板，所以打在擋板上范圍長度為2d...........................................2分

所以打到擋板上的粒子數(shù)占總粒子數(shù)的百分比

QQ0

7=離X100%=50%......................................................................2分

1loU

（3）該粒子在區(qū)域n中的運動軌速如圖所示

洛倫茲力提供向心力.......

可得3=^

m

即角速度為一定值，又可知粒子與邊界相切時轉(zhuǎn)過的弧度為5兀，時間

co

解得|=黑...................................................................................1分

粒子在區(qū)域U中做螺旋線運動，由于阻力最后停下來，在切線方向上，牛頓第二定律

求和得kl—mv.............................................................................1分

解得/=詈=211^...........................................................................1分

15.（16分）【解析】（1）根據(jù)動能定理有

4W—W=：X3md.........................................................................2分

解得p=U...............................................................................1分

（2）對撞板與硬幣構(gòu)成的系統(tǒng)，由于發(fā)生的是彈性碰撞，則有