湖南省湘楚名校2023-2024學年高二下學期5月月考物理試題

20232024學年度湘楚名校高二下學期5月聯(lián)考物理試卷2024.5注意事項：1.本試卷分選擇題和非選擇題兩部分。滿分100分，考試時間75分鐘。2.考生作答時，請將答案答在答題卡上。選擇題每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑；非選擇題請用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效，在試題卷、草稿紙上作答無效。3.本試卷命題范圍：高考范圍。一、單項選擇題：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.原子能電池又稱放射性同位素電池，原子能電池的熱源是放射性同位素，是各種深空探測器中最理想的能量源，它不受極冷極熱的溫度影響，也不被宇宙射線干擾.钚同位素溫差電池的原理是其發(fā)生衰變時將釋放的熱能轉(zhuǎn)化為電能.已知钚238的衰變方程為.下列說法正確的是（）A.的核子平均質(zhì)量大于的核子平均質(zhì)量B.钚的衰變?yōu)樗プ僀.衰變放出的粒子是高速氦核，它的貫穿能力很強D.钚在極高壓下可加速衰變，其半衰期可變長2.今年4月19日，廣西一法院開庭審理一起高空拋物致一高中生死亡的案例，高空拋物是十分危險的行為，我國正式將高空拋物罪納入刑法內(nèi)容，我們應杜絕高空拋物行為.現(xiàn)有一居民在陽臺玩耍，不慎將籃球從窗臺外落下，致籃球從高樓落下做自由落體運動，籃球開始下落后的vt圖像如圖所示，已知時籃球距地面高度為12.8m，重力加速度g取，，不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A.籃球下落至地面所用時間為2sB.籃球落地時的速度大小C.籃球落地后反彈的最大高度為3mD.至，籃球的位移大小為12m3.如圖所示為波源O做簡諧運動的振動圖像，時振動開始向外傳播，已知沿著波的傳播方向，O、M兩質(zhì)點平衡位置間的距離為5m，時質(zhì)點M偏離平衡位置的位移第一次為10cm，下列說法正確的是（）A.自時起，經(jīng)過2s時間波源O的位移第一次為10cmB.該簡諧波的波速大小為4m/sC.該簡諧波的波長為12mD.自至，質(zhì)點M通過的路程為10cm4.2024年4月26日，神舟十八號3名航天員順利進駐中國空間站，與神舟十七號航天員乘組實現(xiàn)“太空會師”.據(jù)報道，天宮空間站繞地穩(wěn)定飛行一周時間約為90分鐘，其軌道近似呈圓形，不考慮太空中存在的稀薄空氣，以下說法正確的是（）A.神舟十八號的發(fā)射速度需達到11.2km/sB.空間站內(nèi)的宇航員不受重力作用C.空間站的軌道半徑大于同步衛(wèi)星軌道半徑D.在繞地穩(wěn)定飛行過程中，空間站的機械能保持不變5.如圖所示，三角形ABC為棱鏡的橫截面，，，一束光線從AB邊的M點以入射角射入棱鏡，從N點射出的光線恰好與BC平行.已知入射點M與A點的距離為d，光在真空中的傳播速度為c.則光在棱鏡中傳播的時間為（）A. B. C. D.6.豎直面內(nèi)有A、B、C、D四點構(gòu)成矩形，AC豎直，，空間有一范圍足夠大的勻強電場，方向由D指向C，將一質(zhì)量為0.1kg、不帶電的小球a從A點以某一速度水平向右拋出，經(jīng)過D點時，其動能是在A點時的4倍；將另一質(zhì)量也為0.1kg、帶正電荷0.02C的小球b從A點以與a小球初速度相同大小的速度水平向左拋出，經(jīng)過B點時的動能也是在A點時的4倍，重力加速度，不計空氣阻力，則該電場的電場強度E的大小等于（）A.50N/C B.25N/C C.N/C D.100N/C二、多項選擇題：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，有選錯的得0分.7.圖甲為某小型水電站的電能輸送示意圖，其輸入電壓如圖乙所示.輸電線總電阻為r，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為、，降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為、（變壓器均為理想變壓器）.降壓變壓器右側(cè)部分為一火災報警系統(tǒng)（報警器未畫出），和為定值電阻，R為半導體熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而減小，下列說法正確的是（）A.B.乙圖中電壓的瞬時值表達式為C.R處出現(xiàn)火警時，輸電線上的電流增大D.R處出現(xiàn)火警時，電壓表V的示數(shù)增大8.如圖所示，甲、乙兩小球（視為質(zhì)點）用輕質(zhì)細線連接，分別套在豎直、傾斜固定放置的硬直桿上，兩桿的夾角為53°，用兩個豎直向上的拉力分別同時作用在甲、乙上，使兩小球處于靜止狀態(tài)，細線正好水平，傾斜桿對乙的彈力大小為0.5F，重力加速度為，不計摩擦，，下列說法正確的是（）A.甲球的質(zhì)量為0.6kg B.乙球的質(zhì)量為0.6kgC.甲對豎直桿的彈力大小為3N D.細線的拉力大小為6N9.位于川西山區(qū)的中國空氣動力發(fā)展與研究中心裝備有亞洲最大風洞群，已累計完成風洞試驗50余萬次，獲得各級科技進步成果獎1403項，某風洞實驗可簡化為如下模型：在風洞作用區(qū)的光滑水平面上靜止放置一個質(zhì)量為m的木板A，其右端與墻壁距離為，左端靜止放置一個質(zhì)量為m、可視為質(zhì)點的物塊B，如圖所示，二者間動摩擦因數(shù)為，木板A和物塊B分別受到大小為mg、方向水平向右的恒定風力作用，現(xiàn)將木板A和物塊B同時由靜止釋放，木板將在風洞內(nèi)往返運動，并撞擊右側(cè)墻壁，若該碰撞時間極短且為完全彈性碰撞，運動過程中物塊B始終未脫離木板，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A.木板A第一次與墻壁碰撞后瞬間物塊B的加速度大小為B.從釋放到木板A與墻壁第二次碰撞，木板A運動的路程為C.從釋放到木板A和物塊B都靜止，木板A和物塊B的相對位移大小為D.從釋放到木板A和物塊B都靜止，系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量為10.如圖，間距為L的足夠長的“”形金屬線框abcd靜置在光滑水平桌面上，ab平行于dc，bc垂直于ab，質(zhì)量為m的導體桿A平行bc邊放置在線框上，且保持與金屬線框接觸良好，二者間的動摩擦因數(shù)為，導體桿A始終擋在兩個固定小立柱M、N的左側(cè).空間存在磁感應強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場.某時刻，對bc邊施加一水平向右的拉力F（大小未知），當導體桿A離bc邊距離恰好為L時，線框開始以速度v做勻速運動，并以此刻作為計時起點.已知導體桿和金屬線框單位長度的電阻均為r，重力加速度為g.在t時刻，下列說法正確的是（）A.此時回路中的電流為B.立柱受到導體桿的壓力大小為C.水平拉力的大小為D.回路中的電功率為三、非選擇題：本題共5小題，共56分.11.（7分）某同學用如圖甲所示的裝置比較平拋運動和自由落體運動.實驗如下：（1）小錘打擊彈性金屬片后，A球水平拋出，同時B球被松開，自由下落，觀察到A、B兩球同時落地.關于該實驗及分析判斷，下列說法正確的是__________.A.兩球的質(zhì)量必須相等B.改變擊球點離地高度，觀察到A、B兩球也同時落地C.說明做平拋運動的A球與做自由落體運動的B球運動時間相等D.說明做平拋運動的A球在豎直方向上的分運動為自由落體運動（2）該同學使用頻閃照相機對A、B球進行頻閃照相，拍攝時使照相機十字準心分別與豎直方向和水平方向?qū)R，即照片長邊框平行于豎直方向，短邊框平行于水平方向，某次照片局部如圖乙所示，A、B兩球的像始終在同一水平線上.用刻度尺對△和x?進行測量，若在誤差范圍之內(nèi)發(fā)現(xiàn)__________（填“>”“=”或“<”），即說明A球在水平方向上做勻速運動.圖乙是按與實際環(huán)境1：1比例沖洗的照片，已知照相機頻閃周期為T，用刻度尺測得和、和、，則小球平拋初速度大小是__________，當?shù)刂亓铀俣却笮∈莀___________________.（用題目中所給物理量字母表示）12.（9分）物理興趣小組想要用圖甲所示的器材精確測量微安表（量程，內(nèi)阻幾百歐）的內(nèi)阻，并將其改裝成一個量程為1mA的電流表，在此基礎上再將它改裝成量程為3V的電壓表.因橋式電路測量電阻比較準確，實驗時要求采用橋式電路進行測量.實驗裝置及連接如圖甲所示，其中MN是固定在刻度尺上的電阻絲，P是可調(diào)節(jié)的鱷魚鋏。（1）已知電源的電動勢為4V，內(nèi)阻很小，實驗室提供了兩個滑動變阻器，且兩種滑動變阻器都能正常使用，此實驗中應選擇__________（填“A”或“B”）；A.滑動變阻器（阻值范圍）B.滑動變阻器（阻值范圍）（2）實驗中發(fā)現(xiàn)鱷魚俠P到右側(cè)N的距離是MN長度的時靈敏電流計中恰無電流.此時若將P向MN中點移動而不改變電阻箱的阻值，則此時流過靈敏電流計的電流方向應是__________（選填：“P向Q”或“Q向P”）.反復調(diào)整鱷魚鋏P和電阻箱，直到P處在MN的中點時，靈敏電流計示數(shù)為零，電阻箱的示數(shù)如圖乙所示時，則微安表的電阻為__________.（3）然后興趣小組設計了圖丙所示的改裝電路圖，并標出和其中最左端為公共接線柱，a和b分別是電流擋和電壓擋的接線柱，電阻箱的阻值應取__________，__________（結(jié)果均保留到個位）.13.（10分）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，該過程中氣體內(nèi)能增加了100J，已知狀態(tài)A氣體的溫度為150℃，熱力學溫度，求：（1）氣體在狀態(tài)B時的溫度；（2）氣體在此過程中吸收了的熱量.14.（14分）如圖所示，在光滑水平面的左側(cè)固定一豎直彈性擋板，擋板右側(cè)依次放有985個質(zhì)量均為2m的白色小球（在一條直線上），一質(zhì)量為m的紅色0號小球以與白色小球共線的速度與1號小球發(fā)生彈性正碰，紅色小球反彈后與擋板彈性碰撞，碰后速度方向與碰前速度相反，白色小球之間也發(fā)生彈性正碰.求：（1）紅色0號小球和1號小球第1次碰撞后，紅色0號小球的速度大小；（2）985號小球最終速度大?。唬?）紅色0號小球最終速度大小.15.（16分）如圖所示是科學儀器中廣泛應用的磁致離子偏轉(zhuǎn)技術原理圖.位于紙面的xOy平面內(nèi)和兩條直線間存在著垂直紙面向內(nèi)的勻強磁場.原點O處的離子源能沿紙面發(fā)射質(zhì)量為，電荷量為的正離子.其中向第一象限且與x軸正向成37°發(fā)射的速度大小為的離子，剛好從A點（0，20cm）射出磁場，不計重力，.（1）求該離子從A點射出磁場時的速度方向及勻強磁場的磁感應強度大?。唬?）若離子源向與x軸正向最大夾角為37°范圍內(nèi)發(fā)射離子，且所有離子都不離開磁場，求其發(fā)射的離子最大速度及最大速度離子可以到達的磁場區(qū)域面積S；（3）若磁場布滿整個空間且磁場區(qū)域充滿空氣，使進入磁場的離子受到與速度大小成正比、方向相反的阻力.離子源沿x軸正向持續(xù)發(fā)射速度為的離子，單位時間發(fā)射離子數(shù)為，這些離子均經(jīng)過A點.若在A點沿y軸放一小塊離子收集板以收集所有射到A點的離子，不考慮離子間的相互作用，求離子束對收集板的作用力沿x軸方向分力的大小.20232024學年度湘楚名校高二下學期5月聯(lián)考·物理參考答案、提示及評分細則1.A因為釋放能量，存在質(zhì)量虧損，所以的核子平均質(zhì)量小于，故A正確；根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，可判斷X是，氦核流的貫穿能力很弱，電離能力很強，是衰變，故BC錯誤；原子核半衰期與外界環(huán)境無關，故D錯誤.故選A.2.B設自由落體加速度的方向為正方向，下落的高度，有下落時間為.2.B設自由落體加速度的方向為正方向，下落的高度，有下落時間為，則，，故A錯誤.設落地時速度為，則，，故B正確；由圖像知1.6s后，籃球做初速度為的豎直上拋運動，反彈的最大高度，故C錯誤，當運動的時間，則發(fā)生位移為，，后的位移為，故D錯誤.3.C由波源的振動圖像知，其振動方程為，時，時間的最小值為，經(jīng)過波源的位移第一次為10cm，故A錯誤；波自傳到的時間，波速，波長，B錯誤，故C正確；質(zhì)點振動的時間間隔為，質(zhì)點通過的路程，故D錯誤.4.D11.2km/s是第二宇宙速度，指衛(wèi)星脫離地球束縛的最小發(fā)射速度，神舟十八號沒有脫離地球束縛，因此神舟十八號的發(fā)射速度小于11.2km/s，A錯誤；空間站內(nèi)的宇航員處于完全失重狀態(tài)，但是宇航員仍然受到重力作用，B錯誤；根據(jù).解得，由于同步衛(wèi)星的周期為24小時，大于天宮空間站繞地飛行時間，約為90分鐘，因此空間站的軌道半徑小于同步衛(wèi)星軌道半徑，C錯誤；在繞地穩(wěn)定飛行過程中，空間站僅僅受到萬有引力，因此空間站的機械能保持不變，D正確.故選D.5.A光路圖如圖所示，由于從點出射的光線與BC邊平行，根據(jù)幾何關系可知在點的折射角為，則光在點的折射角為和在點的入射角為相等，其值為.光在棱鏡中的光的路程；根據(jù)折射率公式可得，光在棱鏡中的傳播速度為，光在棱鏡中傳播的時間，故A正確，BCD錯誤.故選：A.6.A不帶電小球只受重力作用，帶電小球受到重力、沿DC方向的電場力作用.不帶電小球向右水平拋出后做平拋運動，從到由動能定理有，即，化簡得，帶電小球向左水平拋出后在復合場中運動，從到重力做功為，電場力做功為，則由動能定理有，即，可得，則，故選A.7.BCA.升壓變壓器原線圈匝數(shù)小于副線圈匝數(shù)，有，降壓變壓器原線圈匝數(shù)大于副線圈匝數(shù)，有，則，故A錯誤；B.由圖像得，乙圖中電壓最大值，電壓的周期為，則，則乙圖中的電壓瞬時值表達式為，故B正確；C.當處出現(xiàn)火警時，其阻值減小，負載總電阻減小，負載的總功率增大，則增大，原副線圈匝數(shù)比等于電流的反比，則增大，故C正確；D.輸電線上損失的電壓為，有C得，增大，則增大，輸入電壓不變，和不變，原副線圈電壓之比等于匝數(shù)之比，所以不變，由于，所以減小，和不變，則變小，即電壓表的示數(shù)減小，故D錯誤.故選：BC.8.BC分析可知傾斜桿對乙的彈力的方向垂直桿向下，對甲受力分析，豎直方向由二力平衡可得，由整體法可得.解得，，故A錯誤，B正確.設細線的拉力大小為，對乙，由三力平衡的矢量三角形可得.設豎直桿對甲的彈力為，對甲在水平方向由二力平衡可得.由牛頓第三定律可得小球?qū)ωQ直桿的彈力為.解得，故C正確，D錯誤.9.ABD木板第一次與墻壁碰撞后瞬間，木板向左運動，物塊向右運動，則對物塊由牛頓第二定律可得，解得物塊的加速度，故A正確；風力，第一次碰撞前整體的加速度為，碰撞前木板的速度為，碰后木板以的速度反彈，向右的速度，碰后木板的加速度大小為，木板向左做勻減速直線運動，當木板的速度減到零時向左的位移為，則從釋放到木板與墻壁第二次碰撞，木板運動的路程為，故B正確；木板第一次與墻壁碰撞后，物塊向右做勻減速運動，木板向左做勻減速運動到速度為零，接著以相同大小的加速度向右做勻加速運動，第二次與墻壁碰撞前A、B先達到共速，之后一起做勻加速運動，木板A與墻壁發(fā)生第二次碰撞，碰后物塊B繼續(xù)向右做勻減速運動，木板A又向左做勻減速運動再反向向右做勻加速運動，A、B再次達到共速，接著一起加速直到木板A與墻壁第三次碰撞……，可知木板與墻壁經(jīng)多次碰撞后將靜止在墻壁處，物塊B也處于靜止狀態(tài)，設整個過程物塊B相對于木板A發(fā)生的位移為，以A、B為系統(tǒng)，根據(jù)功能關系可得，解得，則系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量為，故C錯誤、D正確.10.ABD開始計時以后導體桿做勻速直線運動，感應電動勢，回路的電阻，由閉合電路歐姆定律，故A正確；導體桿受到的安培力大小為，方向水平向右，立柱受到的壓力大小，故B正確；由上可知，bc邊受到的安培力與導體桿受到的安培力大小相等，方向水平向左，導體桿對線框的摩擦力大小，由平衡條件可知，水平拉力大小，故C錯誤；回路中的電功率，，故D正確.11.（1）BCD（2分）（2）=（1分）（或均算對）（2分）（2分）（1）根據(jù)裝置圖可知，兩球由相同高度同時運動，A做平拋運動，B做自由落體運動，由于兩球同時落地，因此說明A，B在豎直方向上的運動規(guī)律是相同的，改變擊球點離地高度，多次實驗也能觀察到A、B兩球同時落地.故根據(jù)實驗結(jié)果可推知，平拋運動在豎直方向上的分運動是自由落體運動，該實驗不需要兩球質(zhì)量相等，故選BCD.（2）頻閃照相機曝光時間相同，用刻度尺對和進行測量，若在誤差范圍之內(nèi)發(fā)現(xiàn)，則說明球在水平方向上做勻速運動.圖乙是按與實際環(huán)境1：1比例沖洗的照片，由于小球在水平方向做勻速直線運動，則可得小球平拋初速度大小是或或.小球豎直方向自由落體運動，則根據(jù).可得，得.12.（1）B（1分）（2）向（2分）（2分）（3）100（2分）2910（2分）解析：（1）由于電源的電動勢為4V，且兩種滑動變阻器都是安全的，而待測電阻有幾百歐，宜接成分壓電路，