2024-2025學(xué)年湖南省株洲市茶陵縣二中高三第二學(xué)期第一次調(diào)研測試物理試題含解析

2024-2025學(xué)年湖南省株洲市茶陵縣二中高三第二學(xué)期第一次調(diào)研測試物理試題注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，豎直平面內(nèi)的光滑固定軌道由一個(gè)半徑為R的圓弧AB和另一個(gè)圓弧BC組成，兩者在最低點(diǎn)B平滑連接。一小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)由靜止開始沿軌道下滑，恰好能通過C點(diǎn)，則BC弧的半徑為（）A． B． C． D．2、如圖甲所示，一傾角θ=30°的斜面體固定在水平地面上，一個(gè)物塊與一輕彈簧相連，靜止在斜面上?，F(xiàn)用大小為F=kt(k為常量，F(xiàn)、t的單位均為國際標(biāo)準(zhǔn)單位)的拉力沿斜面向，上拉輕彈簧的上端，物塊受到的摩擦力隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象如圖乙所示，物塊與斜面間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度g=10m/s2，則下列判斷正確的是（）A．物塊的質(zhì)量為1.5kgB．k的值為2.5N/sC．物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為D．t=6s時(shí)，物塊的速度大小為2.2m/s3、小明乘坐豎直電梯經(jīng)過1min可達(dá)頂樓，已知電梯在t=0時(shí)由靜止開始上升，取豎直向上為正方向，該電梯的加速度a隨時(shí)間t的變化圖像如圖所示。若電梯受力簡化為只受重力與繩索拉力，則A．t=4.5s時(shí)，電梯處于失重狀態(tài)B．在5～55s時(shí)間內(nèi)，繩索拉力最小C．t=59.5s時(shí)，電梯處于超重狀態(tài)D．t=60s時(shí)，繩索拉力的功率恰好為零4、如圖，一根長直導(dǎo)線豎直放置，通以向上的電流。直導(dǎo)線與銅圓環(huán)緊貼但相互絕緣，且導(dǎo)線經(jīng)過環(huán)心O。下述各過程中，銅環(huán)中有感應(yīng)電流的是（）A．環(huán)豎直向上勻速運(yùn)動(dòng)B．環(huán)繞環(huán)心O勻速轉(zhuǎn)動(dòng)C．環(huán)向左勻速運(yùn)動(dòng)D．環(huán)以導(dǎo)線為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)5、如圖所示，在半徑為R的半圓和長為2R、寬為的矩形區(qū)域內(nèi)充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，方向垂直于紙面向里。一束質(zhì)量為m、電量為q的粒子（不計(jì)粒子間相互作用）以不同的速率從邊界AC的中點(diǎn)垂直于AC射入磁場.所有粒子從磁場的EF圓弧區(qū)域射出（包括E、F點(diǎn)）其中EO與FO（O為圓心）之間夾角為60°。不計(jì)粒子重力.下列說法正確的是（）A．粒子的速率越大，在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越長B．粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間可能為C．粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間可能為D．粒子的最小速率為6、如圖所示，一量程為10N的輕質(zhì)彈簧測力計(jì)放在粗糙的水平面上，其兩端分別連著木塊A和B，已知mA=2kg，mB=3kg，木塊A和B與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.2，今用恒力F水平拉木塊A，使整體一起運(yùn)動(dòng)，要使測力計(jì)的讀數(shù)不超過其量程，則恒力F的可能值為（）A．50N B．30N C．20N D．6N二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，正對的異名磁極間的磁場可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，A為理想交流電流表。匝數(shù)為n、面積為S。阻值為r的線圈繞垂直于磁場的水平軸OO′以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，定值電阻阻值為R，從圖示位置開始計(jì)時(shí)。下列說法正確的是（）A．線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，電流方向改變2次B．圖示位置時(shí)交流電流表的示數(shù)為C．時(shí)，線框中的磁通量最大，瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢最大D．電阻R消耗的熱功率為8、粗細(xì)均勻的電阻絲圍成如圖所示的線框，置于正方形有界勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于線框平面，圖中ab=bc=2cd=2de=2ef=2fa=2L。現(xiàn)使線框以同樣大小的速度v勻速沿四個(gè)不同方向平動(dòng)進(jìn)入磁場，并且速度始終與線框最先進(jìn)入磁場的那條邊垂直。在通過如圖所示的位置時(shí)，下列說法中正確的是（）A．圖甲中a、b兩點(diǎn)間的電壓最大B．圖丙與圖丁中電流相等且最小C．維持線框勻速運(yùn)動(dòng)的外力的大小均相等D．圖甲與圖乙中ab段產(chǎn)生的電熱的功率相等9、L1、L2兩水平線間存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁場高度為h，豎直平面內(nèi)有質(zhì)量為m，電阻為R的梯形線框，上、下底水平且底邊之比5:1，梯形高2h。該線框從如圖位置由靜止下落，已知AB剛進(jìn)入磁場時(shí)和AB剛穿出磁場時(shí)的重力等于安培力，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，說法正確的是（）A．AB邊是勻速直線穿過磁場B．AB邊剛穿出到CD邊剛要進(jìn)入磁場，是勻速直線運(yùn)動(dòng)C．AB邊剛穿出到CD邊剛要進(jìn)入磁場，此過程的電動(dòng)勢為D．AB邊剛進(jìn)入和AB邊剛穿出的速度之比為4:110、如圖1所示，光滑的平行豎直金屬導(dǎo)軌AB、CD相距L，在A、C之間接一個(gè)阻值為R的電阻，在兩導(dǎo)軌間abcd矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向上、寬為5d的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一質(zhì)量為m、電阻為r、長度也剛好為L的導(dǎo)體棒放在磁場下邊界ab上（與ab邊重合），．現(xiàn)用一個(gè)豎直向上的力F拉導(dǎo)體棒，使它由靜止開始運(yùn)動(dòng)，已知導(dǎo)體棒離開磁場前已開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終垂直且保持良好接觸，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，F(xiàn)隨導(dǎo)體棒與初始位置的距離x變化的情況如圖2所示，下列判斷正確的是（）A．導(dǎo)體棒經(jīng)過磁場的過程中，通過電阻R的電荷量為B．導(dǎo)體棒離開磁場時(shí)速度大小為C．離開磁場時(shí)導(dǎo)體棒兩端電壓為D．導(dǎo)體棒經(jīng)過磁場的過程中，電阻R產(chǎn)生焦耳熱為三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）在測量干電池電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r的實(shí)驗(yàn)中，小明設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，S2為單刀雙擲開關(guān)，定值電阻R0=4Ω。合上開關(guān)S1，S2接圖甲中的1位置，改變滑動(dòng)變阻器的阻值，記錄下幾組電壓表示數(shù)和對應(yīng)的電流表示數(shù)；S2改接圖甲中的2位置，改變滑動(dòng)變阻器的阻值，再記錄下幾組電壓表示數(shù)和對應(yīng)的電流表示數(shù)。在同一坐標(biāo)系內(nèi)分別描點(diǎn)作出電壓表示數(shù)U和對應(yīng)的電流表示數(shù)Ⅰ的圖像，如圖乙所示，兩直線與縱軸的截距分別為3.00V、2.99V，與橫軸的截距分別為0.5A、0.6A。(1)S2接1位置時(shí)，作出的U－I圖線是圖乙中的____________（選填“A”或“B”）線；測出的電池電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r存在系統(tǒng)誤差，原因是____________。(2)由圖乙可知，干電池電動(dòng)勢和內(nèi)阻的真實(shí)值分別為E真=____________，r真=____________。(3)根據(jù)圖線求出電流表內(nèi)阻RA=____________。12．（12分）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中：A．B．C．D．(1)紙帶將被釋放瞬間的四種情景如照片所示，其中操作最規(guī)范的是________.(2)實(shí)驗(yàn)室提供了鐵架臺、夾子、導(dǎo)線、紙帶等器材．為完成此實(shí)驗(yàn)，除了所給的器材，從下圖還必須選取的實(shí)驗(yàn)器材是_______．(填字母代號)(3)若實(shí)驗(yàn)中所用重錘的質(zhì)量為m，某次實(shí)驗(yàn)打出的一條紙帶如圖所示．在紙帶上選取五個(gè)連續(xù)的點(diǎn)A、B、C、D和E，量得相鄰點(diǎn)間的距離分別為S1、S2、S3、S4，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間.本實(shí)驗(yàn)所用電源的頻率為f.從打下點(diǎn)B到打下點(diǎn)D的過程中，重錘重力勢能減小量ΔEp=_____________，重錘動(dòng)能增加量ΔEk=____________________．在誤差允許的范圍內(nèi)，通過比較就可以驗(yàn)證重物下落過程中機(jī)械能是否守恒．四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，一水平放置的薄壁圓柱形容器內(nèi)壁光滑，長為L，底面直徑為D，其右端中心處開有一圓孔。質(zhì)量一定的理想氣體被活塞封閉在容器內(nèi)，器壁導(dǎo)熱良好，活塞可沿容器內(nèi)壁自由滑動(dòng)，其質(zhì)量、厚度均不計(jì)開始時(shí)氣體溫度為300K，活塞與容器底部相距，現(xiàn)對氣體緩慢加熱，已知外界大氣壓強(qiáng)為，求溫度為600K時(shí)氣體的壓強(qiáng)。14．（16分）如圖，一厚度均勻的圓形玻璃管內(nèi)徑為16cm，外徑為24cm，長度為L1=80cm，一條光線AB從玻璃管壁中點(diǎn)入射，與直徑MN在同一豎直面內(nèi)，調(diào)整入射角，使得光線AB在玻璃中傳播的時(shí)間最長，最長時(shí)間為4.0×10-9s，真空中光速3.0×108m/s，求：（1）玻璃管的折射率n（2）光線經(jīng)玻璃管內(nèi)壁折射后，從另一側(cè)下端射出玻璃管，求玻璃管的長度15．（12分）滑板運(yùn)動(dòng)是青少年喜愛的一項(xiàng)活動(dòng)。如圖甲所示，滑板運(yùn)動(dòng)員以某一初速度從A點(diǎn)水平離開h=0.8m高的平臺，運(yùn)動(dòng)員（連同滑板）恰好能無碰撞的從B點(diǎn)沿圓弧切線進(jìn)入豎直光滑圓弧軌道，然后由C點(diǎn)滑上涂有特殊材料的水平面，水平面與滑板間的動(dòng)摩擦因數(shù)從C點(diǎn)起按圖乙規(guī)律變化，已知圓弧與水平面相切于C點(diǎn)，B、C為圓弧的兩端點(diǎn)。圓弧軌道的半徑R=1m；O為圓心，圓弧對應(yīng)的圓心角=53°，已知，，，不計(jì)空氣阻力，運(yùn)動(dòng)員（連同滑板）質(zhì)量m=50kg，可視為質(zhì)點(diǎn)，試求：(1)運(yùn)動(dòng)員（連同滑板）離開平臺時(shí)的初速度v0；(2)運(yùn)動(dòng)員（連同滑板）通過圓弧軌道最低點(diǎn)對軌道的壓力；(3)運(yùn)動(dòng)員（連同滑板）在水平面上滑行的最大距離。

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、A【解析】

設(shè)BC弧的半徑為r。小球恰好能通過C點(diǎn)時(shí)，由重力充當(dāng)向心力，則有：小球從A到C的過程，以C點(diǎn)所在水平面為參考平面，根據(jù)機(jī)械能守恒得：聯(lián)立解得：A．，與結(jié)論相符，選項(xiàng)A正確；B．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選A。2、B【解析】

A．t=0時(shí)，彈簧拉力為零，物塊所受摩擦力等于其所受重力沿斜面的下滑分力，則故，yA錯(cuò)誤；B．當(dāng)t=2s時(shí)，彈簧拉力，由題圖乙知，此時(shí)物塊所受摩擦力為零，則解得，故B正確；C．拉力增大到一定程度，物塊向上滑動(dòng)，由題圖乙知，物塊與斜面之間的滑動(dòng)摩擦力大小，則解得故C錯(cuò)誤；D．由題圖乙可知物塊在t1=4.4s時(shí)開始運(yùn)動(dòng)，此時(shí)在t=6s時(shí)在4.4s~6s內(nèi)，物塊受彈簧拉力的沖量摩擦力和重力下滑分力的沖量而解得故D錯(cuò)誤。故選B。3、D【解析】

A．電梯在t=1時(shí)由靜止開始上升，加速度向上，電梯處于超重狀態(tài)，此時(shí)加速度a＞1．t=4.5s時(shí)，a＞1，電梯也處于超重狀態(tài)。故A錯(cuò)誤。

B．5～55s時(shí)間內(nèi)，a=1，電梯處于平衡狀態(tài)，繩索拉力等于電梯的重力，應(yīng)大于電梯失重時(shí)繩索的拉力，所以這段時(shí)間內(nèi)繩索拉力不是最小。故B錯(cuò)誤。

C．t=59.5s時(shí)，電梯減速向上運(yùn)動(dòng)，a＜1，加速度方向向下，電梯處于失重狀態(tài)，故C錯(cuò)誤。

D．根據(jù)a-t圖象與坐標(biāo)軸所圍的面積表示速度的變化量，由幾何知識可知，61s內(nèi)a-t圖象與坐標(biāo)軸所圍的面積為1，所以速度的變化量為1，而電梯的初速度為1，所以t=61s時(shí)，電梯速度恰好為1，根據(jù)P=Fv可知繩索拉力的功率恰好為零，故D正確。4、C【解析】

AD．直導(dǎo)線中通以恒定的電流時(shí)，產(chǎn)生穩(wěn)恒的磁場，根據(jù)安培定則判斷可知，直導(dǎo)線兩側(cè)的磁場方向相反，由于左右對稱，當(dāng)環(huán)豎直向上、向下勻速運(yùn)動(dòng)或以直導(dǎo)線為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過銅環(huán)的磁通量始終為零，保持不變，所以沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，AD錯(cuò)誤；B．環(huán)繞環(huán)心O勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過銅環(huán)的磁通量始終為零，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，B錯(cuò)誤；C．環(huán)向左勻速運(yùn)動(dòng)，磁通量增加，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，C正確。故選C。5、B【解析】

ABC．粒子從F點(diǎn)和E點(diǎn)射出的軌跡如圖甲和乙所示；

對于速率最小的粒子從F點(diǎn)射出，軌跡半徑設(shè)為r1，根據(jù)圖中幾何關(guān)系可得：解得根據(jù)圖中幾何關(guān)系可得解得θ1=60°，所以粒子軌跡對應(yīng)的圓心角為120°；

粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間為對于速率最大的粒子從E點(diǎn)射出，軌跡半徑設(shè)為r2，根據(jù)圖中幾何關(guān)系可得解得根據(jù)圖中幾何關(guān)系可得所以θ2＜60°，可見粒子的速率越大，在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越短，粒子的速率越小運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長，粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間為，不可能為，故B正確、AC錯(cuò)誤；

D．對從F點(diǎn)射出的粒子速率最小，根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得解得最小速率為故D錯(cuò)誤。

故選B。6、C【解析】

選整體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律有選木塊A為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律有因?yàn)榈淖畲笾禐?0N，一起運(yùn)動(dòng)的最大加速度為所以要使整體一起運(yùn)動(dòng)恒力的最大值為25N，恒力最小為10N，故A、B、D錯(cuò)誤；C正確；故選C。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AD【解析】

A．線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，正弦交流電一個(gè)周期內(nèi)，電流方向改變2次。故A正確；B．交流電流表的示數(shù)為電流的有效值，為故B錯(cuò)誤；C．時(shí)，線框轉(zhuǎn)到中性面位置，磁通量最大，瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢為零，故C錯(cuò)誤；D．電阻R消耗的熱功率為故D正確。故選AD。8、ABD【解析】

A．圖甲中兩點(diǎn)間的電勢差等于外電壓，其大小為：其它任意兩點(diǎn)之間的電勢差都小于路端電壓，A正確；B．圖丙和圖丁中，感應(yīng)電動(dòng)勢大小為：感應(yīng)電流：感應(yīng)電動(dòng)勢大小小于圖甲和圖乙，所以圖丙與圖丁中電流相等且最小，B正確；C．根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件可知，維持線框勻速運(yùn)動(dòng)的外力的大小等于安培力大小，根據(jù)安培力公式：圖甲和圖乙的安培力大于圖丙和圖丁的安培力，所以維持線框勻速運(yùn)動(dòng)的外力的大小不相等，C錯(cuò)誤；D．圖甲和圖乙的電流強(qiáng)度相等，速度相同，進(jìn)入磁場的時(shí)間也相等，根據(jù)焦耳定律：可得圖甲與圖乙中段產(chǎn)生的電熱的功率相等，D正確。故選ABD。9、BCD【解析】

A．已知AB剛進(jìn)入磁場時(shí)的重力等于安培力，根據(jù)安培力公式AB進(jìn)入磁場后一段時(shí)間內(nèi)有效切割長度變大，安培力變大，大于重力，使梯形線框減速，因?yàn)锳B剛穿出磁場時(shí)的重力等于安培力，所以AB邊是減速直線穿過磁場，故A錯(cuò)誤；B．AB剛穿出到CD邊剛要進(jìn)入磁場過程中，有效切割長度保持不變，由于AB剛穿出磁場時(shí)的重力等于安培力，故該過程中安培力一直等于重力，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故B正確；D．設(shè)AB邊剛進(jìn)入磁場時(shí)速度為，AB=l，則CD=5l，則AB邊剛進(jìn)入磁場時(shí)重力等于安培力，有設(shè)AB邊剛穿出磁場時(shí)速度為v1，線框切割磁感應(yīng)線的有效長度為2lAB剛穿出磁場時(shí)的重力等于安培力有聯(lián)立解得所以D正確；C．AB邊剛穿出到CD邊剛要進(jìn)入磁場過程中，線框做速度為v1的勻速直線運(yùn)動(dòng)，切割磁感應(yīng)線的有效長度為2l，感應(yīng)電動(dòng)勢為聯(lián)立解得故C正確。故選BCD。10、B【解析】

設(shè)導(dǎo)體棒離開磁場時(shí)速度大小為v．此時(shí)導(dǎo)體棒受到的安培力大小為：．由平衡條件得：F=F安+mg；由圖2知：F=3mg，聯(lián)立解得：．故B正確．導(dǎo)體棒經(jīng)過磁場的過程中，通過電阻R的電荷量為：．故A錯(cuò)誤．離開磁場時(shí)，由F=BIL+mg得：，導(dǎo)體棒兩端電壓為：．故C錯(cuò)誤．導(dǎo)體棒經(jīng)過磁場的過程中，設(shè)回路產(chǎn)生的總焦耳熱為Q．根據(jù)功能關(guān)系可得：Q=WF-mg?5d-mv2，而拉力做功為：WF=2mgd+3mg?4d=14mgd；電阻R產(chǎn)生焦耳熱為：；聯(lián)立解得：．故D錯(cuò)誤．三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、B電流表的示數(shù)偏小3.00V1.0Ω1.0Ω【解析】

(1)[1]當(dāng)S2接1位置時(shí)，可把電壓表、定值電阻與電源看做一個(gè)等效電源，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知電動(dòng)勢和內(nèi)阻的測量值均小于真實(shí)值，所以作出的圖線應(yīng)是B線；[2]測出的電池電動(dòng)勢和內(nèi)阻存在系統(tǒng)誤差，原因是電壓表的分流；(2)[3]當(dāng)S2接2位置時(shí)，可把電流表、定值電阻與電源看做一個(gè)等效電源，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知電動(dòng)勢測量值等于真實(shí)值，圖線應(yīng)是線，即有[4]由于S2接1位置時(shí)，圖線的B線對應(yīng)的短路電流為所以真解得