2024屆湖南省衡陽(yáng)市高三第二次聯(lián)考（二模）物理試卷

高三物理考生注意：1.答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號(hào)填寫在試卷和答題卡上，并將考生號(hào)條形碼貼在答題卡上的指定位置。2.回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。方改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。回答非選擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無(wú)效。3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。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。1.一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)的波形如圖所示，介質(zhì)中x＝4m處的質(zhì)點(diǎn)P沿y軸方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為，下列說(shuō)法正確的是（）A.這列波的振幅為8cmB.這列波的傳播速度為2m／sC.這列波沿x軸正方向傳播D.經(jīng)過(guò)1.1s，P點(diǎn)的位移為4cm2.如圖為氫原子的能級(jí)示意圖，已知可見(jiàn)光光子的能量范圍為1.63eV～3.10eV。現(xiàn)有大量處于n＝6能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷，則下列說(shuō)法正確的是（）A.能輻射出6種頻率的可見(jiàn)光B.從第6能級(jí)向第2能級(jí)躍遷輻射的可見(jiàn)光的波長(zhǎng)最大C.從第3能級(jí)向第2能級(jí)躍遷輻射的可見(jiàn)光的頻率最大D.幾種可見(jiàn)光中，最大頻率與最小頻率之比約為8:53.2024年1月17日22時(shí)37分，天舟七號(hào)貨運(yùn)飛船發(fā)射升空，順利進(jìn)入近地點(diǎn)200km、遠(yuǎn)地點(diǎn)363km的近地軌道（LEO），經(jīng)轉(zhuǎn)移軌道與位于離地高度400km的正圓軌道上的中國(guó)空間站完成對(duì)接，整個(gè)對(duì)接過(guò)程歷時(shí)約3小時(shí)，軌道簡(jiǎn)化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（）A.天舟七號(hào)的發(fā)射速度大于7.9km／sB.天舟七號(hào)在LEO軌道的運(yùn)行周期大于空間站的運(yùn)行周期C.天舟七號(hào)在轉(zhuǎn)移軌道經(jīng)過(guò)N點(diǎn)時(shí)的加速度小于空間站經(jīng)過(guò)N點(diǎn)時(shí)的加速度D.空間站的運(yùn)行速度大于近地衛(wèi)星的運(yùn)行速度4.如圖1所示，一質(zhì)量為m、電荷量為q的正電荷從a點(diǎn)由靜止釋放，僅在電場(chǎng)力的作用下沿直線abc運(yùn)動(dòng)，其v-t圖像如圖2所示。已知正電荷在b點(diǎn)處速率為，斜率最大，最大值為k，在c點(diǎn)處的速率為v，斜率為0，則下列說(shuō)法正確的是（）圖1圖2A.該正電荷在從a到c的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電勢(shì)能先減小后增大B.b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，方向由b指向cC.ab之間的電勢(shì)差D.從a到c電勢(shì)逐漸升高，c點(diǎn)的電勢(shì)最大5.如圖所示，半徑為R圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向外。質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子由M點(diǎn)沿與過(guò)該點(diǎn)的直徑成30°角的方向射入磁場(chǎng)，經(jīng)過(guò)圓心O，最后離開(kāi)磁場(chǎng)。不計(jì)粒子重力，則（）A.粒子的運(yùn)動(dòng)速度大小為B.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為C.若僅改變粒子的入射方向，粒子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度方向不變D.若僅增大粒子的入射速度，則粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間變長(zhǎng)6.將一物體以某一初速度沿與水平方向成37°角從A點(diǎn)斜向上拋出，經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)速度與水平方向的夾角為53°。已知A、B之間的水平距離為L(zhǎng)，忽略空氣阻力的影響，重力加速度為g，sin53°＝0.8，則下列說(shuō)法正確的是（）A.從A點(diǎn)拋出時(shí)的速度大小為B.從A到B過(guò)程中速度的最小值為C.從A到B的時(shí)間為D.A、B之間的高度差為二、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，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7.如圖所示，剛性輕桿一端固定一個(gè)小球，另一端固定在過(guò)O點(diǎn)的水平轉(zhuǎn)軸上，使輕桿繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是（）A.小球在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，向心加速度不變B.在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中經(jīng)過(guò)某一位置時(shí)，桿對(duì)小球的彈力可能為0C.從最高點(diǎn)轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)的過(guò)程中，桿對(duì)小球的彈力做負(fù)功D.小球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，所受桿的作用力一定豎直向下8.如圖所示，物體A和B中間用一個(gè)輕桿相連，在傾角為θ的斜面上勻速下滑，桿與斜面平行。已知A物體光滑，質(zhì)量為m，B物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，質(zhì)量為2m，整個(gè)過(guò)程斜面始終靜止不動(dòng)。下列說(shuō)法中正確的是（）A.B物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ-tanθB.輕桿對(duì)B物體的作用力沿斜面向上C.增加B物體的質(zhì)量，A、B整體將沿斜面減速下滑D.增加A物體的質(zhì)量，A、B整體將沿斜面加速下滑9.2023年6月11日，寧夏至湖南±800kV特高壓直流輸電工程正式開(kāi)工建設(shè)，這是我國(guó)首條以輸送“沙戈荒”風(fēng)電光伏大基地新能源為主的電力外送大通道，該工程將于2025年末建成投產(chǎn)。±800kV指兩根導(dǎo)線對(duì)地之間的電壓分別為正800kV和負(fù)800kV，兩根導(dǎo)線之間是1600kV。受端在衡陽(yáng)換流站以500kV接入湖南電網(wǎng)交流系統(tǒng)。輸電線路流程可簡(jiǎn)化為（）若直流輸電線的總電阻為10Ω，不計(jì)變壓器與整流等造成的能量損失，直流變交流時(shí)，有效值不變。輸電功率為時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A.輸電線路中電流為B.衡陽(yáng)換流站的輸入功率為C.衡陽(yáng)換流站的輸入電壓為±800kVD.若保持輸送功率不變，用±500kV輸電，衡陽(yáng)換流站的輸入功率比用±800kV輸電時(shí)減少10.“道威棱鏡”是一種用于光學(xué)圖像翻轉(zhuǎn)的儀器。如圖所示，等腰梯形ABCD是“道威棱鏡”的橫截面，底角為45°，光1和光2均沿與BC平行的方向射入棱鏡，且均在BC面上發(fā)生一次全反射后從CD面射出。已知棱鏡對(duì)光1的折射率為，對(duì)光2的折射率，BC＝L，光在真空中的傳播速度為c，則（）A.光1和光2經(jīng)過(guò)棱鏡后從CD邊射出時(shí)均與BC邊平行B.光1在棱鏡中的傳播時(shí)間為C.光1在棱鏡中經(jīng)過(guò)的路程小于光2在棱鏡中經(jīng)過(guò)的路程D.光1在棱鏡中傳播的時(shí)間小于光2在棱鏡中傳播的時(shí)間三、非選擇題：本題共5小題，共56分。11.（6分）某實(shí)驗(yàn)小組做驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)，所用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，滑塊（含遮光條）的質(zhì)量用M表示，砝碼的質(zhì)量用m表示。圖1圖2（1）本實(shí)驗(yàn)________（填“需要”或“不需要”）滿足。（2）通過(guò)氣墊導(dǎo)軌上的刻度尺讀出兩個(gè)光電門之間的距離L，通過(guò)數(shù)字計(jì)時(shí)器測(cè)量遮光條從光電門1到光電門2的時(shí)間t。實(shí)驗(yàn)小組保持光電門2的位置及滑塊在氣墊導(dǎo)軌上的釋放位置不變，改變光電門1的位置進(jìn)行多次測(cè)量，測(cè)得多組L和t數(shù)據(jù)，根據(jù)測(cè)驗(yàn)數(shù)據(jù)，作出了圖像如圖2所示，若圖線斜率的絕對(duì)值為k，圖線在縱軸上的截距為b，根據(jù)圖線可求出滑塊加速度的大小為_(kāi)_______，經(jīng)過(guò)光電門2的速度大小為_(kāi)_______。（3）由以上實(shí)驗(yàn)即可驗(yàn)證牛頓第二定律。12.（10分）某實(shí)驗(yàn)小組要測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，已知電流表內(nèi)阻與電源內(nèi)阻相差不大。（1）先用多用電表2.5V量程粗測(cè)該電池的電動(dòng)勢(shì)，將多用電表的紅表筆與電池的________（填“正”或“負(fù)”）極相連，黑表筆與電池的另一電極相連，多用電表的示數(shù)如圖1所示，則電源電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)_______V（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。圖1（2）某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖2所示的實(shí)驗(yàn)電路，連接好實(shí)驗(yàn)電路，閉合開(kāi)關(guān)S，改變滑片P的位置，記錄多組電壓表、電流表示數(shù)，建立U-I坐標(biāo)系，并描繪出U-I圖像。圖2圖3圖4另一同學(xué)仍使用圖2中的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)了如圖3所示的實(shí)驗(yàn)電路，實(shí)驗(yàn)操作步驟與前一位同學(xué)相同，在同一坐標(biāo)系中分別描點(diǎn)作出U-I圖像，圖2對(duì)應(yīng)的U-I圖線是圖4中的________線（填“P”或“Q”）。若每次測(cè)量操作都正確，讀數(shù)都準(zhǔn)確，則由圖4中的P和Q圖線，可得電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的真實(shí)值為E＝________V，r=________Ω（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）。13.（10分）如圖所示，將一個(gè)粗細(xì)均勻的小玻璃瓶裝入適量的水后，開(kāi)口向下倒扣入塑料水瓶中，使小玻璃瓶中封閉一段空氣，擰緊塑料水瓶的瓶蓋。用手?jǐn)D壓塑料水瓶，小玻璃瓶會(huì)緩慢下沉到底部；適當(dāng)減小擠壓塑料水瓶的程度，小玻璃瓶會(huì)緩慢上浮。已知小玻璃瓶的質(zhì)量為7.5克，瓶子的底面積為，外界大氣壓強(qiáng)為。環(huán)境溫度始終保持不變，忽略小玻璃瓶的厚度及小玻璃瓶上升到水面時(shí)對(duì)塑料瓶?jī)?nèi)氣體體積的影響，小瓶中的空氣視為理想氣體，水的密度。（1）在初始不用手?jǐn)D壓塑料水瓶時(shí)，小玻璃瓶中氣柱的長(zhǎng)度至少為多少厘米，小玻璃瓶才會(huì)浮在水面上？（2）若某時(shí)刻小玻璃瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)為，瓶?jī)?nèi)氣柱長(zhǎng)為5.2厘米，再用力緩慢擠壓塑料瓶，當(dāng)小玻璃瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)穩(wěn)定在時(shí)，小玻璃瓶?jī)?nèi)氣柱長(zhǎng)度為多少厘米？14.（14分）水平面內(nèi)固定有兩根平行光滑導(dǎo)軌，其中AD、EF段用絕緣材料制成，其余部分為金屬。兩平行導(dǎo)軌的間距為L(zhǎng)＝2m，導(dǎo)軌的左側(cè)連接一阻值為R＝2Ω的定值電阻，右側(cè)接有一電容的電容器，電容器不帶電。水平導(dǎo)軌的MNPQ區(qū)域存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝0.5T，MA和NE的長(zhǎng)度均為x＝3.6m。金屬棒a垂直放置在導(dǎo)軌的MN處，質(zhì)量為，接入電路的電阻為r＝1Ω，金屬棒b垂直導(dǎo)軌放置于DF左側(cè)，質(zhì)量?，F(xiàn)使金屬棒a以初速度向右運(yùn)動(dòng)，與靜止的金屬棒b發(fā)生彈性碰撞，碰撞后金屬棒b向右運(yùn)動(dòng)，最終速度穩(wěn)定。不計(jì)金屬導(dǎo)軌的電阻，求：（1）金屬棒a與金屬棒b碰撞后的速度大小各是多少；（2）整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬棒a上產(chǎn)生的焦耳熱；（3）金屬棒b穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)電容器所帶的電荷量。15.（16分）如圖所示，傾角為30°的絕緣粗糙斜面在B點(diǎn)與光滑絕緣的水平面平滑連接，B點(diǎn)左側(cè)的斜面上方存在平行于斜面向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度，B點(diǎn)右側(cè)有一緩沖裝置，勁度系數(shù)足夠大的絕緣輕彈簧與輕桿相連，輕桿可在固定的槽內(nèi)移動(dòng)，輕桿與槽間的滑動(dòng)摩擦力，輕桿向右移動(dòng)的距離不超過(guò)l時(shí)，裝置可安全工作。在斜面上有一質(zhì)量為m、電荷量為