2023-2024學年湖南省衡陽市八中高三上學期10月月考（二）物理試題及答案

衡陽市八市2024屆高三第二次月考物理試題卷考生須知：1．本試卷共6頁，滿分100分，考試時間75分鐘．2．非選擇題的答案須寫在答題卷上相應區(qū)域內，寫在本試題卷上無效。一、選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分，在每小題只有一項符合題目要求．1．如圖所示，圖甲為氫原子能級圖，大量處于n3激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷時，發(fā)出頻率不同的大量光子。其中頻率最高的光子照射到圖乙電路中光電管陰極K上時，電路中電流隨電壓變化的圖像如圖丙。下列說法正確的是（）A．用能量為13.0eV的光子照射，可使處于基態(tài)的氫原子電離B．陰極K金屬的逸出功為6.09eVC．光電子最大初動能與入射光的頻率成正比D．一個處于n3能級的氫原子向基態(tài)躍遷時，能放出3種不同頻率的光2．如圖所示，水平固定的光滑細長桿上套有一物塊O，跨過懸掛于O點的輕小光滑圓環(huán)的細線一端連接O，另一端懸掛一物塊P。設細線的左邊部分與水平方向的夾角為，初始時很小，現(xiàn)將P、Q由靜止同時釋放，關于、Q以后的運動，下列說法正確的是（）A．在向90增大的過程中，P一直處于超重狀態(tài)B．當90時，P的速度最大C．當90時，Q加速度最大D．當60時，、Q的速度大小之比是1:23AV燈泡LMRP改變．SL正常發(fā)光．滑片P位置不動，當S閉合時，以下說法中正確的是（）A．電壓表讀數(shù)變小B．電流表讀數(shù)減小C．等效電阻R兩端電壓增大D．為使燈泡L正常發(fā)光，滑片P應向下滑動4．如圖，MN是一段傾角為30的傳送帶，一個可以看作質點，質量為m的物塊，以沿傳動帶向需的速度04m/s從M點開始沿傳送帶運動。物塊運動過程的部分vt圖像如圖所示，取g10m/s2，則（）A．物塊最終從傳送帶N點離開B．傳送帶的速度v/s，方向沿斜面向下a2m/s2C．物塊沿傳送帶下滑時的加速度大小為D．物塊將在時回到原處5．如圖，水平粗糙的桌面上有個光滑的小孔S，一輕繩穿過小孔，兩端各系著質量分別為2、m的兩個小方塊A、B，B以S正下方的點O為圓心做角速度為的勻速圓周運動，A恰好處于靜止狀態(tài)。已知L，重力加速度大小為gm的小物塊C放在A上，A仍然保持靜止，B以最大的角速度m做勻速圓周運動，則（）L2A．C受到向左的靜摩擦力B．A與桌面間的動摩擦因數(shù)為2g3g24C．mD．角速度為m時，B運動的軌道半徑為2L26．2020年7月23日，我國的“天問一號”火星探測器，搭乘著長征五號遙四運載火箭，成功從地球飛向了火星探測器在軌道半徑為r的環(huán)火星圓軌道上運動時，周期為T，在半長軸為a的著陸準備軌道上運動時，周期為T，則下列正確的是（）12r2a2A．“天問一號”在環(huán)火星圓軌道和著陸準備軌道上運動時滿足T3123B．火星的平均密度一定大于21CA點時的加速度不相同D4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．7m長量xx2xk21是（）A．1a22mgx2B．kC．當彈簧的伸長量為x時，物體的速度大小為2ax111D．彈簧的伸長量從零增大到2的過程中，彈簧彈力對物體做的功與重力做的功不相同8．某班物理興趣小組在研究三力作用下的平衡問題時，設計了如圖所示的簡單而常見的情景模型：將一可視為質點的質量為m的小球用輕質柔軟的細線懸掛于天花板上的O點，在外力細線拉力T和重力的作用下處于平衡狀態(tài)。細線與豎直方向的夾角為F的夾角為F水平。小組成員經(jīng)過討論形成了如下結論，你認為正確的是（）A．保持角及小球位置不變，逐漸緩慢減小角直至F豎直向上，則T逐漸減小B．保持F水平，逐漸緩慢增大角，則T逐漸減小C．保持角不變，逐漸緩慢增大角，直至懸線水平，則F逐漸增大D．只增加細線的長度，其他條件不變，T都減小9ORB里的勻強磁場，MN為直徑。大型帶正電荷的同種粒子以不同的速率從O點在紙面內沿與成30角的方向射入磁場。粒子的質量為m，電荷量為q，不計粒子受到的重力以及粒子間的相互作用。下列說法正確的是（）mA．粒子在磁場中運動的最長時間為qBRmB．若粒子恰好從圓弧邊界離開磁場，則粒子的速度大小為mC．若粒子恰好從O點正上方的P點離開磁場，則粒子的速度大小為D．選擇合適的速度，粒子可能從M點離開磁場10．如圖所示，在均勻介質中，坐標系位于水平面內．O點處的波源從t0時刻開始沿垂直于水平面的z軸做簡諧運動，其位移隨時間變化關系z2sin5t，產(chǎn)生的機械波在平面內傳播。實線圓、虛線圓分別表示t0時刻相鄰的波峰和波谷，且此時刻平面內只有一圈波谷，則下列正確的是（）A．該機械波的傳播速度為5m/sB．t0C．t時，B處質點的速度方向為z軸正方向D．t至t時間內，C處質點運動的路程為12cm三、非選擇題：本題共5小題，共56分．118分）為了探究物體質量一定時加速度與力的關系，甲、乙同學設計了如圖所示的實驗裝置．其中M為帶滑輪的小車的質量，m為砂和砂桶的質量，0為滑輪的質量．力傳感器可測出輕繩中的拉力大小。（1）實驗時，一定要進行的操作是_________．A．用天平測出砂和砂桶的質量B．掛好砂和砂桶后，將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力C．小車靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄力傳感器的示數(shù)D．為減小誤差，實驗中一定要保證砂和砂桶的質量m遠小于小車的質量M（2頻率為50Hz的交流電，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為_________m/s2（3）甲同學以力傳感器的示數(shù)F為橫坐標，加速度a為縱坐標，畫出的aF圖象是一條直線，圖線與橫坐標的夾角為，求得圖線的斜率為k，則小車的質量為_________．22A．1/tanB．1/0C．D．0kk（4）乙同學根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出如圖所示的aF圖線，該同學做實驗時存在的問題是_________．12101）圖1是一個多量程多用電表的簡化電路圖。將多用電表選擇開關旋到“50V”直流電壓擋，測量某直流電源電壓，正確操作后表盤指針如圖2所示，其示數(shù)為_________V．圖1圖2（2）在“電池電動勢和內阻的測量”實驗中，除一節(jié)千電池、電鍵和導線外，還提供了如下器材：A．電流表A（量程為，內阻r90Ω）11B．電流表A（量程為，內阻rΩ）22C．電壓表V（量程為6V，內阻V約為2kΩ）D．可變電阻1：電阻箱（阻值可調范圍0999.9Ω）E．可變電阻2：滑動變阻器（阻值變化范圍0Ω）某同學設計的電路圖如圖3_________（選填“A“B“C_________（選填“D”或“E4所示的圖像，圖像橫坐標x表示的物理量是11_________（選填“I”或“”或“U”或“_________Ω．IU圖3圖41312分）如圖所示，在溫度為℃的環(huán)境下，一根豎直的輕質彈簧支撐著一倒立汽缸的活塞，使汽缸懸h050cmk100N/m，氣缸的質量M2kgmS20cm20110Pa5大氣溫度相同，重力加速度g取10m/s2（1）求彈簧的壓縮量；（2）若環(huán)境溫度緩慢上升到℃，求此時倒立汽缸的頂部離地面的高度；（3）若在第（2）問中，密閉氣體內能增加10J，則求該過程中密閉氣體吸收的熱量。1410m、m0.2kg的物體AB12體A位于水平地面上，與水平地面間的動摩擦因數(shù)0.1，與滑輪距離足夠遠；物體B帶正電，帶電量q210C，位于傾角30的光滑絕緣斜面上，斜面上與物體B相距d1.5m的C點下方存在沿斜面4向上的勻強電場，電場強度大小為E7000N/C．t0時刻將物體B由靜止釋放，物體B視為質點，重力加速度g取10m/s2，求：（1）物體B到達C點時的速度大??；（2）物體B從開始到第一次運動至最低點的過程中電場力做的功。1516三個圓形軌道組成，、、D分別是三個圓形軌道的最低點，、C間距與D間距相等，半徑R2.0mR1.4m。一個質量為m1.0kgA點以v12.0m/s的110初速度沿軌道向右運動，、B間距16.0m。小球與水平軌道間的動摩擦因數(shù)u，圓形軌道是光滑的。假設水平軌道足夠長，圓形軌道間不相互重疊。重力加速度取g10m/s2數(shù)字。試求（1）小球在經(jīng)過第一個圓形軌道的最高點時，軌道對小球作用力的大??；（2）如果小球恰能通過第二圓形軌道，B、C間距L應是多少；（3）在滿足（2）的條件下，如果要使小球不能脫離軌道，在第三個圓形軌道的設計中，半徑3應滿足的條件；小球最終停留點與起點A的距離。參考答案：1B2D3C4DAB/s沒從N點離開，并且能推出傳送帶斜向上運動，速度大小為/s，故AB錯誤；4C．vtam/s2.5m/s2故C228tsD01518516585x4mtst到1122821125位移2m物塊沿斜面向上勻速運動的時間t勻所以物塊回到原處的時間25vt，D正確。5C【詳解】A．C靜止，只受重力和A的支持力，不受靜摩擦力，選項A錯誤；B．不放C時，L2對A有F2對B有Fsin2Lsin解得選項B錯誤；2gCD．B以大的角速度m做勻速圓周運動時，A受到桌面的靜摩擦力恰好為最大靜摩擦力，則有322g，又Fsin2mmcosFmLsin，F(xiàn)，解得，則軌道半徑2L4g24mLsinL2選項C正確，選項D錯誤。r3a36B【詳解】A．由開普勒第三定律可得，A錯誤；B．假設“天問一號”在火星表面附T21T222r3近做圓周運動時，周期為3，則火星的平均密度可表示為由T，可知，TT故31，B正確；C．飛船在環(huán)火星圓軌道經(jīng)過A點和著陸準備橢圓軌道經(jīng)過A點時受到的萬有引力大小21相等，根據(jù)牛頓第二定律可知加速度必定相等，CD．“天問一號”由環(huán)火星圓軌道變軌到著陸準備軌道，需要在遠火點減速，故機械能減小，D錯誤。7．答案：BD解析：本題考查牛頓運動定律、ax圖像和功能關系的綜合應用。由力的對稱性可知，2aa，Axx時，對物體受力分析有，則x21，B0x過程中圖112112k1x21象與坐標軸圍成的面積等于速度平方的一半，所以v221x，解得伸長量為時，物體的速度x11vax,Cx的過程中，彈簧彈力對物體做負功，重力對物體做正功，兩力112對物體做功不相同，D錯誤。8AC【詳解】A．如圖所示F和細線的拉力T作用，角不變，角減小到90，F(xiàn)角減小的過程中，T逐漸減小，F(xiàn)先減小后增大，故A正確；Fmgtan,T,角增大時F都逐漸增大，故B錯誤；TB．保持F水平，則C．保持角不變，增大角，細線和拉力F的方向都逆時針轉動，如圖F水平時F最大，F(xiàn)水平時F最大，所以F逐漸減小，F(xiàn)逐漸增大，故C正確；TTTD．只增加細線的長度，對T沒有影響，故D錯誤。9AC【詳解】A．當粒子的速度較小時，粒子從MN邊界離開磁場，其軌跡對應的圓心角為300mm，此時粒子在磁場中運動的時間最長，最長時間t，故A正確；360qBqBB．如圖所示當粒子做圓周運動的軌跡與半圓形磁場邊界相切時（設切點為QRr1根據(jù)幾何知識可知，粒子的軌道半徑2v2設粒子的速度大小為1，有1Bm1，解得1，故B錯誤；r12m3RC．設當粒子恰好從P點離開磁場時，粒子的軌道半徑為2，根據(jù)幾何關系有222v2m設粒子的速度大小為2，有2Bm2，解得2，故C正確；r2qBR時，粒子從Q點右側離開磁場，當粒子的速度小于qBRD．當粒子的速度大于時，粒子從MN邊界離2m2m開磁場，即粒子不可能從M點離開磁場，故D錯誤。故選AC。10ABDA．由題意可得，相鄰的波峰和波谷距離為2m2m諧振動的位移時間變化關系可得T確；s故機械波的傳播速度為v/sA正TB．由圖像可知，距離2m為一個完整的波長，t0時刻，D均在波峰，且平面內只有一個完整的波形，T則O點此時第二次出現(xiàn)波峰，可知tT，故B正確；044mC．由AB選項中的計算結果可知機械波傳播到B點需要tB，則t時，點已經(jīng)振動B5m/sttB58了n個周期n1機械波上的所有點都在模仿點的振動情況，因而如下圖所示，OT5Tzz的位置在軸的負半軸，且速度方向沿軸負方向。故C錯誤；85mD(4m)2(3m)5mC點的時間為tC2則t至5m/stt12t時間內，C處質點只振動了n個周期nC1T3則C點處質點運動的路程Sn4A4，故D正確。故選ABD。211C②2.00m/s2③D④沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠1[1]AA錯誤；B．先不掛砂桶和砂子，將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力，選項B錯誤；CCD．實驗時，因用彈簧測力計可測得小車的拉力，故沒必要保證砂和砂桶的質量m遠小于小車的質量M，選項D錯誤；故選BC。（2）[2]頻率為50Hz，周期為0.02s，兩個計數(shù)點間的時間為T36x037.109.1311.095.123.091.1090.01小車的加速度為a/s2/s22.00m/s2T)22（3）[3]對小車與滑輪組成的系統(tǒng)，由牛頓第二定律得aF0M22圖線的斜率為k，則k，小車的質量Mm，故選D。00Mk（4[4]力或平衡摩擦力不夠。1121）15.8（157-15.9）（2）BD0.8I1）選擇開關旋到“50V”直流電壓擋時，電表的分度值為，讀數(shù)時需要估讀到小數(shù)點后一位，由圖2可知示數(shù)為（15.7或15.9（2）[干電池的電動勢E約為，電壓表的量程太大，不適合測量電壓，則只能選用電流表和電阻箱測量E1.5V電動勢和內阻。若選電流表A，則電路最小總電阻為R1500Ω1m1E1.5V顯然，電阻箱R無法滿足要求；若選電流表A，則電路最小總電阻為RmΩ電阻箱1可12I2300mA滿足實驗要求；所以電表應選B，可變電阻應選D；1[6][7]由閉合電路歐姆定律可得EIRr整理得RErrr22I1Rx圖像是一條直線，所以x表示的物理量是，圖像的縱截距為Ω解得電池的內阻rr2IrΩ131）2）3）14.4JmgM1）對氣缸和活塞整體受力分析Mmgx，帶入得xk（2）由于溫度變化，活塞離地面的高度不發(fā)生變化，氣缸頂部離地面為h而活塞離地面，故初始時，內部氣體的高度為l29cm。且該過程為等壓變化。V1ls,T290K,2ls,1310K1V22根據(jù)代入得l故此時倒立汽缸的頂部離地面的高度hhll1T1（3）設密閉氣體壓強為p，對氣缸受力分析得pSpS代入得p1.1Pa在第（2）問中為等51011壓變化，故氣體對外做功WV4.4J根據(jù)熱力學第一定律得UQW，解得Q14.4J141）/s2）3.15J（1）對AB組成的整體，由牛頓運動定律得2gsin1g1ma2當物體B到達C點時v2得C/sC2（2）B沖入電場后，假設繩子松馳，則對B物