2024屆湖南省五市十校教研教改共同體高三二診模擬考試物理試卷含解析

2024屆湖南省五市十校教研教改共同體高三二診模擬考試物理試卷注意事項1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，在鐵芯上、下分別繞有匝數(shù)n1=800和n2=200的兩個線圈，上線圈兩端u=51sin314tV的交流電源相連，將下線圈兩端接交流電壓表，則交流電壓表的讀數(shù)可能是

A．2.0V B．9.0VC．12.7V D．144.0V2、如圖所示，質(zhì)量為、長度為的導(dǎo)體棒的電阻為，初始時，導(dǎo)體棒靜止于水平軌道上，電源的電動勢為、內(nèi)阻為。勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，其方向斜向上與軌道平面成角且垂直于導(dǎo)體棒開關(guān)閉合后，導(dǎo)體棒仍靜止，則導(dǎo)體棒所受摩擦力的大小和方向分別為（）A．，方向向左 B．，方向向右C．，方向向左 D．，方向向右3、我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長征二號丁運(yùn)載火箭成功將世界首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星（簡稱“量子衛(wèi)星”）“墨子號”發(fā)射升空。已知引力常量為G，地球半徑為R，“墨子號”距地面高度為h，線速度為，地球表面的重力加速度為g，第一宇宙速度為，下列說法正確的是A． B．衛(wèi)星距離地面的高度h可用來表示C．地球的質(zhì)量可表示為 D．此衛(wèi)星角速度大于4、太陽系中各行星繞太陽運(yùn)動的軌道在同一面內(nèi)。在地球上觀測金星與太陽的視角為（金星、太陽與觀察者連線的夾角），長時間觀察該視角并分析記錄數(shù)據(jù)知，該視角的最小值為0，最大值為。若地球和金星繞太陽的運(yùn)動視為勻速圓周運(yùn)動，則金星與地球公轉(zhuǎn)周期的比值為（）A．B．C．D．5、如圖所示，輕彈簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物塊，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)用豎直向下的力作用在上，使其向下做勻加速直線運(yùn)動，在彈簧的彈性限度內(nèi)，下列是力和運(yùn)動時間之間關(guān)系的圖象，正確的是（）A． B． C． D．6、一個中子與某原子核發(fā)生核反應(yīng)，生成一個氘核，該反應(yīng)放出的能量為Q，則氘核的比結(jié)合能為（）A． B．Q C． D．2Q二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，一充電后與電源斷開的平行板電容器的兩極板水平放置，板長為L，板間距離為d，距板右端L處有一豎直屏M。一帶電荷量為q、質(zhì)量為m的質(zhì)點以初速度v0沿中線射入兩板間，最后垂直打在M上，已知重力加速度為g，下列結(jié)論正確的是（）A．兩極板間電場強(qiáng)度大小為B．兩極板間電壓為C．整個過程中質(zhì)點的重力勢能增加D．若僅增大兩極板間距，該質(zhì)點仍能垂直打在M上8、如圖所示為兩個固定在同一水平面上的點電荷，距離為d，電荷量分別為＋Q和－Q，在它們連線的豎直中垂線上固定一根長為L、內(nèi)壁光滑的絕緣細(xì)管，有一帶電荷量為＋q的小球以初速度v0從上端管口射入，重力加速度為g，靜電力常量為k，則小球（）A．下落過程中加速度始終為gB．受到的庫侖力先做正功后做負(fù)功C．速度先增大后減小，射出時速度仍為v0D．管壁對小球的彈力最大值為9、如圖所示，兩條平行的光滑導(dǎo)軌水平放置(不計導(dǎo)軌電阻)，兩金屬棒垂直導(dǎo)軌放置在導(dǎo)軌上，整個裝置處于豎在向下的勻強(qiáng)磁場中．現(xiàn)在用水平外力F作用在導(dǎo)體棒B上，使導(dǎo)體棒從靜止開始向有做直線運(yùn)動，經(jīng)過一段時間，安培力對導(dǎo)體棒A做功為，導(dǎo)體棒B克服安培力做功為，兩導(dǎo)體棒中產(chǎn)生的熱量為Q，導(dǎo)體棒A獲得的動能為，拉力做功為，則下列關(guān)系式正確的是A． B． C． D．10、用如圖所示的裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象，光電管陰極K與滑動變阻器的中心抽頭c相連，光電管陽極與滑動變阻器的滑片P相連，初始時滑片P與抽頭c正對，電壓表的示數(shù)為0（電壓表0刻線在表盤中央）。在移動滑片P的過程中，光電流，隨電壓表示數(shù)U變化的圖像如圖所示，已知入射光的光子能量為1.6eV。下列說法正確的是（）A．當(dāng)滑片P與c正對時，電路中無光電流B．當(dāng)U=－0.6V時，滑片P位于b、c之間C．陰極材料的逸出功為0.6eVD．當(dāng)U=0.8V時，到達(dá)陽極的光電子的最大動能為1.4eV三、實驗題：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）圖甲是某同學(xué)驗證動能定理的實驗裝置。其步驟如下：A．易拉罐內(nèi)盛上適量細(xì)沙，用輕繩通過滑輪連接在小車上，小車連接紙帶。合理調(diào)整木板傾角，讓小車沿木板勻速下滑。B．取下輕繩和易拉罐，測出易拉罐和細(xì)沙的質(zhì)量m1以及小車質(zhì)量m2。C．撤去細(xì)繩和易拉罐后，換一條紙帶，讓小車由靜止釋放，打出的紙帶如圖乙(中間部分未畫出)，O為打下的第一點。己知打點計時器的打點時間間隔為T，重力加速度為g。(1)步驟C中小車所受的合外力大小為___(2)為驗證從O—C過程中小車合外力做功與小車動能變化的關(guān)系，測出BD間的距離為，OC間距離為，則C點速度大小為___，需要驗證的關(guān)系式為____(用所測物理量的符號表示)。12．（12分）如圖所示，是把量程為0~10mA的電流表改裝成歐姆表的結(jié)構(gòu)示意圖，其中電池電動勢E=1.5V。(1)經(jīng)改裝后，若要確定“0”Ω刻度位置，應(yīng)將紅、黑表筆短接，并調(diào)節(jié)滑動變阻器R的阻值，使原電流表指針指到____________mA刻度處；(2)改裝后的歐姆表的內(nèi)阻值為____________Ω，電流表2mA刻度處應(yīng)標(biāo)____________Ω。四、計算題：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，在坐標(biāo)系中，在的區(qū)域內(nèi)分布由指向y軸正方向的勻強(qiáng)電場，在的區(qū)域內(nèi)分布有垂直于平面向里的勻強(qiáng)磁場，MN為電場和磁場的邊界，在處放置一垂直于y軸的足夠大金屬擋板ab，帶電粒子打到板上即被吸收（設(shè)軌跡圓與擋板ab相切的粒子剛好不會被吸收），一質(zhì)量為m.電量為的粒子以初速度由坐標(biāo)原點O處沿x軸正方向射入電場，已知電場強(qiáng)度大小為，粒子的重力不計．（1）要使粒子不打到擋板上，磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)滿足什么條件？（2）通過調(diào)節(jié)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，可讓粒子剛好通過點（圖中未畫出），求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。?4．（16分）如圖所示，容積均為V0的汽缸A、B下端有細(xì)管（容積可忽略）連通，閥門K2位于細(xì)管的中部，A、B的頂部各有一閥門K1、K3，B中有一可自由滑動的活塞(質(zhì)量、體積均可忽略)。初始時，三個閥門均打開，活塞在B的底部；關(guān)閉K2、K3，通過K1給汽缸打氣，每次可以打進(jìn)氣壓為p0、體積為0.3V0的空氣。已知室溫為27℃，大氣壓強(qiáng)為p0，汽缸導(dǎo)熱良好。（1）要使A缸的氣體壓強(qiáng)增大到7p0，求打氣的次數(shù)；（2）當(dāng)A缸的氣體壓強(qiáng)達(dá)到7p0后，關(guān)閉K1，打開K2并緩慢加熱A、B氣缸內(nèi)氣體，使其溫度都升高60℃，求穩(wěn)定時活塞上方氣體的體積和壓強(qiáng)。15．（12分）如圖所示，一根勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧豎直放置，上下兩端各固定質(zhì)量均為M的物體A和B（均視為質(zhì)點），物體B置于水平地面上，整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，一個質(zhì)量的小球P從物體A正上方距其高度h處由靜止自由下落，與物體A發(fā)生碰撞（碰撞時間極短），碰后A和P粘在一起共同運(yùn)動，不計空氣阻力，重力加速度為g．（1）求碰撞后瞬間P與A的共同速度大??；（2）當(dāng)?shù)孛鎸ξ矬wB的彈力恰好為零時，求P和A的共同速度大?。?）若換成另一個質(zhì)量的小球Q從物體A正上方某一高度由靜止自由下落，與物體A發(fā)生彈性碰撞（碰撞時間極短），碰撞后物體A達(dá)到最高點時，地面對物塊B的彈力恰好為零．求Q開始下落時距離A的高度．（上述過程中Q與A只碰撞一次）

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、A【解析】

由得，其中，得，因此題中兩線圈并非處于理想狀態(tài)，會出現(xiàn)漏磁，所以交流電壓表的讀數(shù)小于9.0V，故選項A正確．2、A【解析】

磁場方向與導(dǎo)體棒垂直，導(dǎo)體棒所受安培力大小方向垂直于磁場方向與電流方向所確定的平面斜向下。其水平向右的分量大小為由力的平衡可知摩擦力大小為方向向左。選項A項正確，BCD錯誤。故選A。3、C【解析】

A．由萬有引力提供向心力，有，聯(lián)立得選項A錯誤；B．對量子衛(wèi)星有得代入，得，選項B錯誤；C．對量子衛(wèi)星有得選項C正確；D．對量子衛(wèi)星有代入，得此衛(wèi)星角速度為<選項D錯誤。故選C。4、C【解析】

如圖所示最大視角時，觀察者與金星的連線應(yīng)與金星的軌道相切。由幾何關(guān)系得萬有引力提供向心力有解得故C正確，ABD錯誤。5、D【解析】

在作用力F之前，物塊放在彈簧上處于靜止?fàn)顟B(tài)，即作用力F之后，物塊向下做勻加速直線運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律有x即為物塊向下運(yùn)動的位移，則聯(lián)立可得即F隨時間變化圖象為D，所以D正確，ABC錯誤。故選D。6、A【解析】

一個中子與某原子核發(fā)生核反應(yīng)生成一個氘核的核反應(yīng)方程為自由核子組合釋放的能量Q就是氘核的結(jié)合能，而氘核由兩個核子組成，則它的比結(jié)合能為，故A正確，BCD錯誤。故選A。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BD【解析】

AB．據(jù)題分析可知，小球在平行金屬板間軌跡應(yīng)向上偏轉(zhuǎn)，做類平拋運(yùn)動，飛出電場后，小球的軌跡向下偏轉(zhuǎn)，才能最后垂直打在M屏上，前后過程質(zhì)點的運(yùn)動軌跡有對稱性，如圖可見兩次偏轉(zhuǎn)的加速度大小相等，根據(jù)牛頓第二定律得：qE-mg=mg得到：由U=Ed可知板間電壓為：故A錯誤，B正確；C．小球在電場中向上偏轉(zhuǎn)的距離為：y＝at2而a＝＝g，t＝解得：y＝故小球打在屏上的位置與P點的距離為：S＝2y＝重力勢能的增加量為：EP＝mgs＝故C錯誤。D．僅增大兩板間的距離，因兩板上電量不變，根據(jù)E＝＝而C＝，解得：E＝可知，板間場強(qiáng)不變，小球在電場中受力情況不變，則運(yùn)動情況不變，故仍垂直打在屏上，故D正確。故選BD。8、AD【解析】

A．電荷量為+q的小球以初速度v0從管口射入的過程，因庫侖力與速度方向垂直，豎直方向只受重力作用，加速度始終為g，故A正確；B．小球有下落過程中，庫侖力與速度方向垂直，則庫侖力不做功，故B錯誤；C．電場力不做功，只有重力做功；根據(jù)動能定理，速度不斷增加，故C錯誤；D．在兩個電荷的中垂線的中點，單個電荷產(chǎn)生的電場強(qiáng)度為：E=根據(jù)矢量的合成法則，則有電場強(qiáng)度最大值為，因此電荷量為+q的小球受到最大庫侖力為，結(jié)合受力分析可知，彈力與庫侖力平衡，則管壁對小球的彈力最大值為，故D正確；故選AD.點睛：對于等量異種電荷，根據(jù)矢量的合成法則，中垂線的中點的電場強(qiáng)度最大，在無窮遠(yuǎn)的電場強(qiáng)度為零；點電荷靠近兩個電荷的連線的中點過程，電場力不做功；中點處的電場強(qiáng)度最大，則庫侖力也最大，彈力也是最大，從而即可求解．9、AC【解析】

導(dǎo)體棒A在水平方向上只受到安培力作用，故根據(jù)動能定理可得，A正確；設(shè)B棒的動能變化量為，則對B分析，由動能定理可得①，將兩者看做一個整體，由于安培力是內(nèi)力，所以整體在水平方向上只受拉力作用，根據(jù)能量守恒定律可得②，聯(lián)立①②解得，由于，所以C正確BD錯誤．10、BD【解析】

A．由題意可知，能發(fā)生光電效應(yīng)，當(dāng)滑片P與c正對時，光電管兩端無電壓，但此時光電子仍能從陰極到達(dá)陽極，則電路中有光電流，故A錯誤；B．由圖可知，當(dāng)U=－0.6V時，光電流為0即為遏制電壓，即光電管兩端接反向電壓，則陰極電勢應(yīng)更高，滑片P位于b、c之間，故B正確；C．由光電效應(yīng)方程有，由圖可知，當(dāng)U=－0.6V時，光電流為0即為遏制電壓，則有聯(lián)立解得故C錯誤；D．光電子逸出時的最大初動能為當(dāng)U=0.8V時由動能定理得得故D正確。故選BD。三、實驗題：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）m1g；（2），【解析】

（1）[1]小車勻速下滑時受到重力、支持力、摩擦力和輕繩的拉力，合力為零；撤去拉力后，其余力不變，故合力等于撤去輕繩的拉力，而輕繩的拉力等于易拉罐和細(xì)沙的重力，所以小車所受的合外力為m1g；（2）[2]勻變速直線運(yùn)動的平均速度等于中間時刻瞬時速度，故；[3]動能增量為：，合力的功為：，需要驗證的關(guān)系式為：12、10150600【解析】

(1)[1]根據(jù)閉合歐姆定律可知，當(dāng)電流最大時，測量電阻最小，即若要確定“0”Ω刻度位置，應(yīng)將紅、黑表筆短接，并調(diào)節(jié)滑動變阻器R的阻值，使原電流表指針指到10mA刻度處(2)[2]改裝后歐姆表的內(nèi)阻為[3]2mA刻度處標(biāo)四、計算題：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、(1)(2)【解析】（1）粒子先在電場中做類平拋運(yùn)動，，，其中，得到：速度與x軸夾角，，進(jìn)入磁場速度粒子剛好不打到擋板上，軌跡與板相切；設(shè)粒子在磁場中運(yùn)動半徑為R，洛倫茲力提供向心力：由幾何關(guān)系：，得到：得到：，故要使粒子不打到擋板上，；（2）粒子再次回到x軸上，沿x軸前進(jìn)的距離調(diào)節(jié)磁場，所以粒子通過P點，