2024屆湖南省各地高三二診模擬考試物理試卷含解析

2024屆湖南省各地高三二診模擬考試物理試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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，一光滑小球與一過球心的輕桿連接，置于一斜面上靜止，輕桿通過光滑鉸鏈與豎直墻壁連接，已知小球所受重力為G，斜面與水平地面的夾角為60°，輕桿與豎直墻壁的夾角也為60°，則輕桿和斜面受到球的作用力大小分別為（）A．G和G B．G和C．G和G D．G和2G2、如圖是某金屬在光的照射下產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能Ek，與入射光頻率v的關(guān)系圖象。由圖象可知錯(cuò)誤的是（）A．該金屬的逸出功等于hv0B．該金屬的逸出功等于EC．入射光的頻率為時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為D．入射光的頻率為2v0時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為E3、一帶負(fù)電的粒子只在電場力作用下沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，其電勢能Ep隨位移x變化的關(guān)系如圖所示，其中0～x2段是關(guān)于直線x=x1對(duì)稱的曲線，x2～x3段是直線，則下列說法正確的是A．x1處電場強(qiáng)度最小，但不為零B．粒子在0～x2段做勻變速運(yùn)動(dòng)，x2～x3段做勻速直線運(yùn)動(dòng)C．若x1、x3處電勢為?1、?3，則?1<?3D．x2～x3段的電場強(qiáng)度大小方向均不變4、新型冠狀病毒在顯微鏡下的形狀如圖所示，他的大小在納米的數(shù)量級(jí)下，根據(jù)我們高中所學(xué)內(nèi)容，下列單位屬于國際基本單位的是（）A．長度 B．m C．nm D．m/s5、下列屬于理想化物理模型的是（）A．電阻 B．點(diǎn)電荷 C．力的合成 D．瞬時(shí)速度6、我國已掌握“半彈道跳躍式高速再入返回技術(shù)”，為實(shí)現(xiàn)“嫦娥”飛船月地返回任務(wù)奠定基礎(chǔ).如圖虛線為地球大氣層邊界，返回器與服務(wù)艙分離后，從a點(diǎn)無動(dòng)力滑入大氣層，然后經(jīng)b點(diǎn)從c點(diǎn)“跳”出，再經(jīng)d點(diǎn)從e點(diǎn)“躍入”實(shí)現(xiàn)多次減速，可避免損壞返回器。d點(diǎn)為軌跡最高點(diǎn)，離地面高h(yuǎn)，已知地球質(zhì)量為M，半徑為R，引力常量為G。則返回器（）A．在d點(diǎn)處于超重狀態(tài)B．從a點(diǎn)到e點(diǎn)速度越來越小C．在d點(diǎn)時(shí)的加速度大小為D．在d點(diǎn)時(shí)的線速度小于地球第一宇宙速度二、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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、在等邊△ABC的頂點(diǎn)處分別固定有電荷量大小相等的點(diǎn)電荷，其中A點(diǎn)電荷帶正電，B、C兩點(diǎn)電荷帶負(fù)電，如圖所示。O為BC連線的中點(diǎn)，a為△ABC的中心，b為AO延長線上的點(diǎn)，且aO=bO。下列說法正確的是（）A．a(chǎn)點(diǎn)電勢高于O點(diǎn)電勢B．a(chǎn)點(diǎn)場強(qiáng)小于b點(diǎn)場強(qiáng)C．b點(diǎn)的場強(qiáng)方向是O→bD．a(chǎn)、O間電勢差的絕對(duì)值大于b、O間電勢差的絕對(duì)值8、一交流發(fā)電機(jī)組為某用戶區(qū)供電的示意圖如圖所示，發(fā)電機(jī)組能輸出穩(wěn)定的電壓。升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為n1：n2=1：10.線圈兩端的電壓分別為Ul、U2.輸電線的總電阻為r，降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為n3：n4=10：1，線圈兩端電壓分別為U3、U4.，L是用戶區(qū)里一常亮的燈泡，三個(gè)回路的干路電流分別為I1、I2、I3，隨著用電高峰的到來，用戶區(qū)開啟了大量的用電器，下列說法正確的是（）A．電壓U4不變，始終等于UlB．電流Il始終等于I3C．L變暗D．輸電線的電阻消耗的功率減小9、如圖所示，用一輕繩將小球P系于光滑豎直墻壁上的O點(diǎn)，在墻壁和小球P之間夾有一正方體物塊Q，P、Q均處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)將一鉛筆緊貼墻壁壓在輕繩上并從O點(diǎn)開始緩慢下移，P、Q始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，則在鉛筆緩慢下移的過程中（）A．物塊Q受到的靜摩擦力將增大 B．小球P受到4個(gè)力的作用C．物塊Q受到4個(gè)力的作用 D．輕繩的拉力減小10、夏天，從湖底形成的一個(gè)氣泡，在緩慢上升到湖面的過程中沒有破裂。若越接近水面，湖內(nèi)水的溫度越高，大氣壓強(qiáng)沒有變化，將氣泡內(nèi)看做理想氣體。則上升過程中，以下說法正確的是_______________。A．氣泡內(nèi)氣體對(duì)外界做功B．氣泡內(nèi)氣體分子平均動(dòng)能增大C．氣泡內(nèi)氣體溫度升高導(dǎo)致放熱D．氣泡內(nèi)氣體的壓強(qiáng)可能不變E.氣泡內(nèi)分子單位時(shí)間內(nèi)對(duì)氣泡壁單位面積的撞擊力減小。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）某興趣小組要精確測定額定電壓為3V的白熾燈正常工作時(shí)的電阻，已知該燈正常工作時(shí)電阻約500，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：A．電流表A（量程：0～3mA，內(nèi)阻）B．定值電阻C．滑動(dòng)變阻器R（0～10）D．電壓表V（量程：0～10V，內(nèi)阻）E．蓄電池E（電動(dòng)勢為12V，內(nèi)阻r很?。〧．開關(guān)S一個(gè)G．導(dǎo)線若干（1）要精確測定白熾燈正常工作時(shí)的電阻應(yīng)采用下面電路圖中的____（2）選擇正確電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，若電壓表的示數(shù)用U表示，電流表的示數(shù)用I表示，寫出測量白熾燈電阻的表達(dá)式=___（用題目中給的相應(yīng)字母表示），當(dāng)電流表中的電流強(qiáng)度I=___mA時(shí)，記下電壓表的讀數(shù)U并代入表達(dá)式，其計(jì)算結(jié)果即為白熾燈正常工作時(shí)的電阻。12．（12分）某同學(xué)在“探究物體運(yùn)動(dòng)的加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，把按控制變量法做的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)都記錄在下表中。數(shù)據(jù)是按加速度的大小排列的。123456789F/N0.290.140.290.190.240.290.290.290.34m/kg0.860.360.610.360.360.410.360.310.36a/（m·s-2）0.340.390.480.530.670.710.810.930.94若利用表中數(shù)據(jù)探究物體運(yùn)動(dòng)的加速度與物體受力的關(guān)系，則選用物體的質(zhì)量為m=___________，請?jiān)诒绢}給出的坐標(biāo)紙中作出a－F圖像________。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,兩個(gè)導(dǎo)熱氣缸豎直放置,底部由一細(xì)管連通(忽略細(xì)管的容積)．兩氣缸內(nèi)各有一個(gè)活塞,左邊氣缸內(nèi)活塞質(zhì)量為2m,右邊氣缸內(nèi)活塞質(zhì)量為m,活塞與氣缸無摩擦,活塞的厚度可忽略．活塞的下方為理想氣體,上方為真空．當(dāng)氣體處于平衡狀態(tài)時(shí),兩活塞位于同一高度h,活塞離氣缸頂部距離為2h,環(huán)境溫度為T1．(i)若在右邊活塞上放一質(zhì)量為m的物塊,求氣體再次達(dá)到平衡后兩活塞的高度差(假定環(huán)境溫度始終保持為T1);

(ii)在達(dá)到上一問的終態(tài)后,環(huán)境溫度由T1緩慢上升到5T1,求氣體再次達(dá)到平衡后兩活塞的高度差．14．（16分）對(duì)于同一物理問題，常?？梢詮暮暧^與微觀兩個(gè)不同角度進(jìn)行研究，找出其內(nèi)在聯(lián)系，從而更加深刻地理解其物理本質(zhì)．一段橫截面積為S、長為l的直導(dǎo)線，單位體積內(nèi)有n個(gè)自由電子，一個(gè)電子電量為e．該導(dǎo)線通有恒定電流時(shí)，導(dǎo)線兩端的電勢差為U，假設(shè)自由電子定向移動(dòng)的速率均為v．（1）求導(dǎo)線中的電流I；（2）所謂電流做功，實(shí)質(zhì)上是導(dǎo)線中的恒定電場對(duì)自由電荷的靜電力做功．為了求解在時(shí)間t內(nèi)電流做功W為多少，小紅和小明給出了不同的想法：小紅記得老師上課講過，W=UIt，因此將第（1）問求出的I的結(jié)果代入，就可以得到W的表達(dá)式．但是小紅不記得老師是怎樣得出W=UIt這個(gè)公式的．小明提出，既然電流做功是導(dǎo)線中的恒定電場對(duì)自由電荷的靜電力做功，那么應(yīng)該先求出導(dǎo)線中的恒定電場的場強(qiáng)，即，設(shè)導(dǎo)體中全部電荷為q后，再求出電場力做的功，將q代換之后，小明沒有得出W=UIt的結(jié)果．請問你認(rèn)為小紅和小明誰說的對(duì)？若是小紅說的對(duì)，請給出公式的推導(dǎo)過程；若是小明說的對(duì)，請補(bǔ)充完善這個(gè)問題中電流做功的求解過程．（3）為了更好地描述某個(gè)小區(qū)域的電流分布情況，物理學(xué)家引入了電流密度這一物理量，定義其大小為單位時(shí)間內(nèi)通過單位面積的電量．若已知該導(dǎo)線中的電流密度為j，導(dǎo)線的電阻率為ρ，試證明：．15．（12分）如圖為一由透明介質(zhì)制成的截面為圓的柱體，放在水平面上，其中點(diǎn)為圓心，該圓的半徑為，一點(diǎn)光源發(fā)出一細(xì)光束，該光束平行水平面射到透明介質(zhì)上的點(diǎn)，該光束經(jīng)透明介質(zhì)折射后射到水平面上的Q點(diǎn)。已知，，光在空氣中的速度為。求：①透明介質(zhì)的折射率應(yīng)為多少？②該光束由點(diǎn)到點(diǎn)的時(shí)間為多少？

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】

對(duì)小球受力分析如圖，由幾何關(guān)系，三力互成120°角，據(jù)平衡條件有則輕桿和斜面受到球的作用力大小故選A．2、C【解析】

ABD．根據(jù)光電效應(yīng)方程有Ekm=hν－W0其中W0為金屬的逸出功，其中W0=hν0所以有Ekm=hν－h(huán)ν0由此結(jié)合圖象可知，該金屬的逸出功為E或者W0=hν0，當(dāng)入射光的頻率為2ν0時(shí)，代入方程可知產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為E，故ABD正確；C．入射光的頻率時(shí)，小于極限頻率，不能發(fā)生光電效應(yīng)，故C錯(cuò)誤。此題選擇錯(cuò)誤的，故選C。3、D【解析】EP-x圖像的斜率表示粒子所受電場力F，根據(jù)F=qE可知x1處電場強(qiáng)度最小且為零，故A錯(cuò)誤；B、粒子在0～x2段切線的斜率發(fā)生變化，所以加速度也在變化，做變速運(yùn)動(dòng)，x2～x3段斜率不變，所以做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C、帶負(fù)電的粒子從x1到x3的過程中電勢能增加，說明電勢降低，若x1、x3處電勢為?1、?3，則?1>?3,故C錯(cuò)誤；D、x2～x3段斜率不變，所以這段電場強(qiáng)度大小方向均不變，故D正確；故選D點(diǎn)睛：EP-x圖像的斜率表示粒子所受電場力F，根據(jù)F=qE判斷各點(diǎn)場強(qiáng)的方向和大小，以及加速度的變化情況。至于電勢的高低，可以利用結(jié)論“負(fù)電荷逆著電場線方向移動(dòng)電勢能降低，沿著電場線方向移動(dòng)電勢能升高”來判斷。4、B【解析】

國際單位制規(guī)定了七個(gè)基本物理量，分別為長度（m）、質(zhì)量（kg）、時(shí)間（s）、熱力學(xué)溫度（K）、電流（A）、發(fā)光強(qiáng)度（cd）、物質(zhì)的量（mol），它們的國際單位是基本單位，而由物理量之間的關(guān)系式推導(dǎo)出來的單位叫做導(dǎo)出單位，A項(xiàng)的長度是基本物理量，B項(xiàng)的m是國際制基本單位，C項(xiàng)的nm是非國際制基本單位，D項(xiàng)的m/s是導(dǎo)出單位，故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。5、B【解析】

理想化模型的特點(diǎn)是現(xiàn)實(shí)生活中不存在。通過想象合理分析得出忽略次要因素，只考慮主要因素，據(jù)此判斷即可?！驹斀狻拷⒗硐牖Ｐ偷囊话阍瓌t是首先突出問題的主要因素，忽略問題的次要因素．物理學(xué)是一門自然學(xué)科，它所研究的對(duì)象、問題往往比較復(fù)雜，受諸多因素的影響有的是主要因素，有的是次要因素．為了使物理問題簡單化，也為了便于研究分析，我們往往把研究的對(duì)象、問題簡化，忽略次要的因素，抓住主要的因素，建立理想化的模型如質(zhì)點(diǎn)、電場線、理想氣體、點(diǎn)電荷、自由落體運(yùn)動(dòng)等，電阻、力的合成以及瞬時(shí)速度均不符合理想化模型的定義，ACD不符合題意，B符合題意。故選B。6、D【解析】

A．d點(diǎn)處做向心運(yùn)動(dòng)，向心加速度方向指向地心，應(yīng)處于失重狀態(tài)，A錯(cuò)誤；B、由a到c由于空氣阻力做負(fù)功，動(dòng)能減小，由c到e過程中只有萬有引力做功，機(jī)械能守恒，a、c、e點(diǎn)時(shí)速度大小應(yīng)該滿足，B錯(cuò)誤；C、在d點(diǎn)時(shí)合力等于萬有引力，即故加速度大小C錯(cuò)誤；D、第一宇宙速度是最大環(huán)繞速度，其他軌道的環(huán)繞速度都小于第一宇宙速度，D正確。故選D。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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AD【解析】

A．若將一正電荷從a點(diǎn)移到O點(diǎn)，則電場力做正功，則電勢能減小，則從a點(diǎn)到O點(diǎn)電勢降低，可知a點(diǎn)電勢高于O點(diǎn)電勢，選項(xiàng)A正確；B．因?yàn)锽C兩處的負(fù)電荷在a點(diǎn)的合場強(qiáng)向下，在b處的合場強(qiáng)向上，而A處的正電荷在ab兩點(diǎn)的場強(qiáng)均向下，則根據(jù)場強(qiáng)疊加可知，a點(diǎn)場強(qiáng)大于b點(diǎn)場強(qiáng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．根據(jù)場強(qiáng)疊加可知，b點(diǎn)的場強(qiáng)等于兩個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷BC在b點(diǎn)的場強(qiáng)與正點(diǎn)電荷A在b點(diǎn)場強(qiáng)的疊加，因BC在b點(diǎn)的合場強(qiáng)豎直向上，大小等于B在b點(diǎn)場強(qiáng)的大小，此值大于A在b點(diǎn)的場強(qiáng)大小，可知b點(diǎn)的場強(qiáng)方向是b→O，豎直向上，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．由場強(qiáng)疊加可知，aO之間的場強(qiáng)大于Ob之間的場強(qiáng)，根據(jù)U=Ed可知，a、O間電勢差的絕對(duì)值大于b、O間電勢差的絕對(duì)值，選項(xiàng)D正確。故選AD。8、BC【解析】

將遠(yuǎn)距離輸電的電路轉(zhuǎn)化為等效電路其中，由閉合電路的歐姆定律故隨著用電高峰的到來用戶區(qū)開啟了大量的用電器，減小，導(dǎo)致變小，則輸電電流變大。A．由變壓器的變壓比可知但輸電線上有電阻r，產(chǎn)生損失電壓，故有即，且用電高峰U1不變，U4變小，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)變壓器上的電流與匝數(shù)成反比，有，可得電流Il始終等于I3，故B正確；C．則輸電電流變大會(huì)導(dǎo)致?lián)p失電壓變大，而U2不變，故U3減小，可得U4變小，即并聯(lián)用戶的電壓減小，由可知L的功率變小，L變暗，故C正確；D．由可知，輸電電流變大會(huì)導(dǎo)致輸電線的電阻消耗的功率增大，故D錯(cuò)誤。故選BC。9、BC【解析】

A．Q處于靜止?fàn)顟B(tài)，豎直墻壁光滑，由平衡條件可知，Q受到的靜摩擦力等于Q的重力大小，不變，故A錯(cuò)誤；B．小球P受重力、Q對(duì)P的彈力、Q對(duì)P的摩擦力和輕繩的拉力的作用，故B正確；C．物塊Q受重力、壓力、支持力和靜摩擦作用，故C正確；D．P、Q作為一個(gè)整體分析，其受三個(gè)力的作用，并處于平衡狀態(tài)，輕繩的拉力鉛筆緩慢下移的過程中增大，輕繩的拉力增大，故D錯(cuò)誤。故選BC。10、ABE【解析】

AD．氣泡內(nèi)氣體壓強(qiáng)p=p0+ρgh，氣泡升高過程中，其壓強(qiáng)減小，溫度升高，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，體積一定增大，故氣泡內(nèi)氣體對(duì)外界做功，故A正確，D錯(cuò)誤。

B．溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度升高，泡內(nèi)氣體分子平均動(dòng)能增大，故B正確。

C．溫度升高，氣泡內(nèi)氣體內(nèi)能增大，即△U＞0，體積增大，即W＜0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律△U=W+Q，可得Q＞0，故氣泡內(nèi)的氣體吸熱，故C錯(cuò)誤。

E．根據(jù)氣體壓強(qiáng)定義及其微觀意義，氣泡內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，氣泡內(nèi)分子單位時(shí)間內(nèi)對(duì)氣泡壁單位面積的撞擊力減小，故E正確。

故選ABE。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、（1）C（2）（3）1.5【解析】

（1）[1]要精確測定額定電壓為3V的白熾燈正常工作時(shí)的電阻，需測量白熾燈燈兩端的電壓和通過白熾燈燈的電流，由于電壓表的量程較大，測量誤差較大，不能用已知的電壓表測量白熾燈兩端的電壓，可以將電流表A與定值電阻串聯(lián)改裝為電壓表測量電壓；白熾燈正常工作時(shí)的電流約為左右，電流表的量程較小，電流表不能精確測量電流，可以用電壓表測量總電流，約：；因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器阻值遠(yuǎn)小于白熾燈的電阻，所以滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法。所以電路圖選取C.（2）[2]根據(jù)歐姆定律知，燈泡兩端的電壓U=I(R1+RA)，通過燈泡的電流為：，所以白熾燈正常工作時(shí)的電阻為：；[3]改裝后的電壓表內(nèi)阻為：RV=1985+15Ω=2000Ω，則當(dāng)I=1.5mA時(shí)，白熾燈兩端的電壓為3V，達(dá)到額定電壓，測出來的電阻為正常工作時(shí)的電阻。12、0.36kg【解析】

[1]根據(jù)按控制變量法可知，探究物體運(yùn)動(dòng)的加速度與物體受力的關(guān)系，需要保證質(zhì)量不變，故由表中數(shù)據(jù)可知選用物體的質(zhì)量為0.36kg；[2]根據(jù)表中質(zhì)量為0.36kg的數(shù)