2023-2024學(xué)年湖南省衡陽市八中高三上學(xué)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(shí)間75分鐘．2．非選擇題的答案須寫在答題卷上相應(yīng)區(qū)域內(nèi)，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(xiàng)符合題目要求．1．如圖所示，圖甲為氫原子能級(jí)圖，大量處于n3激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷時(shí)，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(shí)，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(dòng)能與入射光的頻率成正比D．一個(gè)處于n3能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)，能放出3種不同頻率的光2．如圖所示，水平固定的光滑細(xì)長桿上套有一物塊O，跨過懸掛于O點(diǎn)的輕小光滑圓環(huán)的細(xì)線一端連接O，另一端懸掛一物塊P。設(shè)細(xì)線的左邊部分與水平方向的夾角為，初始時(shí)很小，現(xiàn)將P、Q由靜止同時(shí)釋放，關(guān)于、Q以后的運(yùn)動(dòng)，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(dāng)90時(shí)，P的速度最大C．當(dāng)90時(shí)，Q加速度最大D．當(dāng)60時(shí)，、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(dòng)，當(dāng)S閉合時(shí)，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(yīng)向下滑動(dòng)4．如圖，MN是一段傾角為30的傳送帶，一個(gè)可以看作質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量為m的物塊，以沿傳動(dòng)帶向需的速度04m/s從M點(diǎn)開始沿傳送帶運(yùn)動(dòng)。物塊運(yùn)動(dòng)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(diǎn)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(shí)的加速度大小為D．物塊將在時(shí)回到原處5．如圖，水平粗糙的桌面上有個(gè)光滑的小孔S，一輕繩穿過小孔，兩端各系著質(zhì)量分別為2、m的兩個(gè)小方塊A、B，B以S正下方的點(diǎn)O為圓心做角速度為的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，A恰好處于靜止?fàn)顟B(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(yùn)動(dòng)，則（）L2A．C受到向左的靜摩擦力B．A與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2g3g24C．mD．角速度為m時(shí)，B運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為2L26．2020年7月23日，我國的“天問一號(hào)”火星探測器，搭乘著長征五號(hào)遙四運(yùn)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(yùn)動(dòng)時(shí)，周期為T，在半長軸為a的著陸準(zhǔn)備軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，周期為T，則下列正確的是（）12r2a2A．“天問一號(hào)”在環(huán)火星圓軌道和著陸準(zhǔn)備軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)滿足T3123B．火星的平均密度一定大于21CA點(diǎn)時(shí)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(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)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(cuò)的得0分．7m長量xx2xk21是（）A．1a22mgx2B．kC．當(dāng)彈簧的伸長量為x時(shí)，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(shí)，設(shè)計(jì)了如圖所示的簡單而常見的情景模型：將一可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m的小球用輕質(zhì)柔軟的細(xì)線懸掛于天花板上的O點(diǎn)，在外力細(xì)線拉力T和重力的作用下處于平衡狀態(tài)。細(xì)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(jié)論，你認(rèn)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(xì)線的長度，其他條件不變，T都減小9ORB里的勻強(qiáng)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(diǎn)在紙面內(nèi)沿與成30角的方向射入磁場。粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q，不計(jì)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(yùn)動(dòng)的最長時(shí)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(diǎn)正上方的P點(diǎn)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(diǎn)離開磁場10．如圖所示，在均勻介質(zhì)中，坐標(biāo)系位于水平面內(nèi)．O點(diǎn)處的波源從t0時(shí)刻開始沿垂直于水平面的z軸做簡諧運(yùn)動(dòng)，其位移隨時(shí)間變化關(guān)系z2sin5t，產(chǎn)生的機(jī)械波在平面內(nèi)傳播。實(shí)線圓、虛線圓分別表示t0時(shí)刻相鄰的波峰和波谷，且此時(shí)刻平面內(nèi)只有一圈波谷，則下列正確的是（）A．該機(jī)械波的傳播速度為5m/sB．t0C．t時(shí)，B處質(zhì)點(diǎn)的速度方向?yàn)閦軸正方向D．t至t時(shí)間內(nèi)，C處質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)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(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系，甲、乙同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置．其中M為帶滑輪的小車的質(zhì)量，m為砂和砂桶的質(zhì)量，0為滑輪的質(zhì)量．力傳感器可測出輕繩中的拉力大小。（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，一定要進(jìn)行的操作是_________．A．用天平測出砂和砂桶的質(zhì)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(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時(shí)記錄力傳感器的示數(shù)D．為減小誤差，實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)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(xué)以力傳感器的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，加速度a為縱坐標(biāo)，畫出的aF圖象是一條直線，圖線與橫坐標(biāo)的夾角為，求得圖線的斜率為k，則小車的質(zhì)量為_________．22A．1/tanB．1/0C．D．0kk（4）乙同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出如圖所示的aF圖線，該同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)存在的問題是_________．12101）圖1是一個(gè)多量程多用電表的簡化電路圖。將多用電表選擇開關(guān)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(dòng)勢和內(nèi)阻的測量”實(shí)驗(yàn)中，除一節(jié)千電池、電鍵和導(dǎo)線外，還提供了如下器材：A．電流表A（量程為，內(nèi)阻r90Ω）11B．電流表A（量程為，內(nèi)阻rΩ）22C．電壓表V（量程為6V，內(nèi)阻V約為2kΩ）D．可變電阻1：電阻箱（阻值可調(diào)范圍0999.9Ω）E．可變電阻2：滑動(dòng)變阻器（阻值變化范圍0Ω）某同學(xué)設(shè)計(jì)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(biāo)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(zhì)彈簧支撐著一倒立汽缸的活塞，使汽缸懸h050cmk100N/m，氣缸的質(zhì)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(shí)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(nèi)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(dòng)摩擦因數(shù)0.1，與滑輪距離足夠遠(yuǎn)；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(diǎn)下方存在沿斜面4向上的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為E7000N/C．t0時(shí)刻將物體B由靜止釋放，物體B視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度g取10m/s2，求：（1）物體B到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度大??；（2）物體B從開始到第一次運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)的過程中電場力做的功。1516三個(gè)圓形軌道組成，、、D分別是三個(gè)圓形軌道的最低點(diǎn)，、C間距與D間距相等，半徑R2.0mR1.4m。一個(gè)質(zhì)量為m1.0kgA點(diǎn)以v12.0m/s的110初速度沿軌道向右運(yùn)動(dòng)，、B間距16.0m。小球與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)u，圓形軌道是光滑的。假設(shè)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(gè)圓形軌道的最高點(diǎn)時(shí)，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(yīng)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(gè)圓形軌道的設(shè)計(jì)中，半徑3應(yīng)滿足的條件；小球最終停留點(diǎn)與起點(diǎn)A的距離。參考答案：1B2D3C4DAB/s沒從N點(diǎn)離開，并且能推出傳送帶斜向上運(yùn)動(dòng)，速度大小為/s，故AB錯(cuò)誤；4C．vtam/s2.5m/s2故C228tsD01518516585x4mtst到1122821125位移2m物塊沿斜面向上勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t勻所以物塊回到原處的時(shí)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(xiàng)A錯(cuò)誤；B．不放C時(shí)，L2對A有F2對B有Fsin2Lsin解得選項(xiàng)B錯(cuò)誤；2gCD．B以大的角速度m做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，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(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。r3a36B【詳解】A．由開普勒第三定律可得，A錯(cuò)誤；B．假設(shè)“天問一號(hào)”在火星表面附T21T222r3近做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，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(diǎn)和著陸準(zhǔn)備橢圓軌道經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)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(hào)”由環(huán)火星圓軌道變軌到著陸準(zhǔn)備軌道，需要在遠(yuǎn)火點(diǎn)減速，故機(jī)械能減小，D錯(cuò)誤。7．答案：BD解析：本題考查牛頓運(yùn)動(dòng)定律、ax圖像和功能關(guān)系的綜合應(yīng)用。由力的對稱性可知，2aa，Axx時(shí)，對物體受力分析有，則x21，B0x過程中圖112112k1x21象與坐標(biāo)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(shí)，物體的速度x11vax,Cx的過程中，彈簧彈力對物體做負(fù)功，重力對物體做正功，兩力112對物體做功不相同，D錯(cuò)誤。8AC【詳解】A．如圖所示F和細(xì)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(shí)F都逐漸增大，故B錯(cuò)誤；TB．保持F水平，則C．保持角不變，增大角，細(xì)線和拉力F的方向都逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖F水平時(shí)F最大，F(xiàn)水平時(shí)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(xì)線的長度，對T沒有影響，故D錯(cuò)誤。9AC【詳解】A．當(dāng)粒子的速度較小時(shí)，粒子從MN邊界離開磁場，其軌跡對應(yīng)的圓心角為300mm，此時(shí)粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長，最長時(shí)間t，故A正確；360qBqBB．如圖所示當(dāng)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡與半圓形磁場邊界相切時(shí)（設(shè)切點(diǎn)為QRr1根據(jù)幾何知識(shí)可知，粒子的軌道半徑2v2設(shè)粒子的速度大小為1，有1Bm1，解得1，故B錯(cuò)誤；r12m3RC．設(shè)當(dāng)粒子恰好從P點(diǎn)離開磁場時(shí)，粒子的軌道半徑為2，根據(jù)幾何關(guān)系有222v2m設(shè)粒子的速度大小為2，有2Bm2，解得2，故C正確；r2qBR時(shí)，粒子從Q點(diǎn)右側(cè)離開磁場，當(dāng)粒子的速度小于qBRD．當(dāng)粒子的速度大于時(shí)，粒子從MN邊界離2m2m開磁場，即粒子不可能從M點(diǎn)離開磁場，故D錯(cuò)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(dòng)的位移時(shí)間變化關(guān)系可得T確；s故機(jī)械波的傳播速度為v/sA正TB．由圖像可知，距離2m為一個(gè)完整的波長，t0時(shí)刻，D均在波峰，且平面內(nèi)只有一個(gè)完整的波形，T則O點(diǎn)此時(shí)第二次出現(xiàn)波峰，可知tT，故B正確；044mC．由AB選項(xiàng)中的計(jì)算結(jié)果可知機(jī)械波傳播到B點(diǎn)需要tB，則t時(shí)，點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)B5m/sttB58了n個(gè)周期n1機(jī)械波上的所有點(diǎn)都在模仿點(diǎn)的振動(dòng)情況，因而如下圖所示，OT5Tzz的位置在軸的負(fù)半軸，且速度方向沿軸負(fù)方向。故C錯(cuò)誤；85mD(4m)2(3m)5mC點(diǎn)的時(shí)間為tC2則t至5m/stt12t時(shí)間內(nèi)，C處質(zhì)點(diǎn)只振動(dòng)了n個(gè)周期nC1T3則C點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)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(cuò)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(xiàng)B錯(cuò)誤；CCD．實(shí)驗(yàn)時(shí)，因用彈簧測力計(jì)可測得小車的拉力，故沒必要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選BC。（2）[2]頻率為50Hz，周期為0.02s，兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)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(zhì)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(guān)旋到“50V”直流電壓擋時(shí)，電表的分度值為，讀數(shù)時(shí)需要估讀到小數(shù)點(diǎn)后一位，由圖2可知示數(shù)為（15.7或15.9（2）[干電池的電動(dòng)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(dòng)勢和內(nèi)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(shí)驗(yàn)要求；所以電表應(yīng)選B，可變電阻應(yīng)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(nèi)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(shí)，內(nèi)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(shí)倒立汽缸的頂部離地面的高度hhll1T1（3）設(shè)密閉氣體壓強(qiáng)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(xué)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(yùn)動(dòng)定律得2gsin1g1ma2當(dāng)物體B到達(dá)C點(diǎn)時(shí)v2得C/sC2（2）B沖入電場后，假設(shè)繩子松馳，則對B物