2024屆湖南省懷化市高三下學(xué)期第二次模擬考試物理試題

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1懷化市2024年上期高三二模考試物理一、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.在近代物理發(fā)展的進(jìn)程中，實(shí)驗(yàn)和理論相互推動(dòng)，促進(jìn)了人類對世界認(rèn)識(shí)的不斷深入。對下列四幅圖描述正確的是（）甲 乙 丙 丁A.圖甲對應(yīng)的兩條曲線中體現(xiàn)的物理量關(guān)系是：，B.圖乙說明發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，頻率大的光對應(yīng)的遏止電壓一定小C.圖丙中1個(gè)處于n=4的激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)最多可以輻射6種不同頻率的光子D.由圖丁可以推斷出，氧原子核（）比鋰原子核（）更穩(wěn)定2甲乙兩列機(jī)械波在同一種介質(zhì)中沿x軸相向傳播，甲波源位于O點(diǎn)，乙波源位于x=8m處，兩波源均沿y軸方向振動(dòng)。甲波源先開始振動(dòng)，經(jīng)過△t=0.5s時(shí)間甲形成的波形如圖（a）所示，此時(shí)乙波源開始振動(dòng)，乙開始振動(dòng)后的振動(dòng)圖象如圖（b）所示，質(zhì)點(diǎn)P的平衡位置處于x=5m處，下列說法中正確的是（）圖（a） 圖（b）A.甲、乙兩波源的起振方向相同B.甲波的傳播速度v甲=2.0m/sC.從乙開始振動(dòng)計(jì)時(shí)，在t=2.5s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P開始振動(dòng)D.若兩波源一直振動(dòng)，則質(zhì)點(diǎn)P為振動(dòng)減弱點(diǎn)3.如圖所示，abcd為N匝矩形線框，可以圍繞ad邊勻速旋轉(zhuǎn)，角速度為ω，每匝面積為S。在ad連線兩側(cè)、且在dc連線左側(cè)的區(qū)域，存在方向垂直于紙面如圖所示的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，線框的總電阻為r。供電電路中，電容器電容為C，電路中各元件無故障，電流表為理想交流電流表，不計(jì)一切摩擦，則（）A.當(dāng)S1閉合時(shí)電燈L不發(fā)光B.當(dāng)S1斷開時(shí)電流表的示數(shù)大小為C.交流電變化周期D.當(dāng)S1斷開時(shí)，調(diào)節(jié)R的大小，當(dāng)R=r時(shí)，R的功率最大4.北京時(shí)間2024年1月18日1時(shí)46分，天舟七號(hào)貨運(yùn)飛船成功對接于空間站天和核心艙后向端口，中國空間站基本構(gòu)型由“T”字型升級(jí)為“十”字型。“中國空間站”在距地面高400km左右的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在此高度上有非常稀薄的大氣，因氣體阻力的影響，軌道高度1個(gè)月大概下降2km，空間站安裝有發(fā)動(dòng)機(jī)，可對軌道進(jìn)行周期性修正。假設(shè)中國空間站正常運(yùn)行軌道高度為h，經(jīng)過一段時(shí)間t，軌道高度下降了，在這一過程中其機(jī)械能損失為。已知引力常量為G，地球質(zhì)量為M，地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，空間站質(zhì)量為m。規(guī)定距地球無限遠(yuǎn)處為地球引力零勢能點(diǎn)，地球附近物體的引力勢能可表示為，其中M為地球質(zhì)量，m為物體質(zhì)量，r為物體到地心距離。則下列說法中正確的是（）A.“中國空間站”受阻力影響高度下降后運(yùn)行速率減小B.“中國空間站”正常在軌做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小為C.“中國空間站”正常在軌做圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能大小為D.“中國空間站”軌道高度下降時(shí)的機(jī)械能損失5.如圖所示，邊長為a的等邊的A、B、C三點(diǎn)處各放置一個(gè)點(diǎn)電荷，三個(gè)點(diǎn)電荷所帶電荷量數(shù)值均為Q，其中A、B處為正電荷，C處為負(fù)電荷；邊長為a的等邊的E、F、G三點(diǎn)處均有一垂直紙面的電流大小為I的導(dǎo)線，其中E、F處電流垂直紙面向內(nèi)，G處電流垂直紙面向外，O、H是三角形的中心，D為AB中點(diǎn)，這兩個(gè)三角形均豎直放置，且AB、EF相互平行，下列說法正確的是（）A.正電荷在O點(diǎn)處受電場力方向由O指向C，電流方向垂直紙面向外的通電導(dǎo)線在H點(diǎn)處受安培力方向由H指向GB.O點(diǎn)處的電勢高于D點(diǎn)處的電勢，D點(diǎn)處場強(qiáng)大于O點(diǎn)處場強(qiáng)C.A點(diǎn)電荷所受電場力方向與E點(diǎn)處通電直導(dǎo)線所受安培力方向相同D.帶負(fù)電的試探電荷沿直線從D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的過程中電勢能減小6.如圖所示，水平面上有足夠長且電阻不計(jì)的水平光滑導(dǎo)軌，導(dǎo)軌左端間距為L1=4L，右端間距為L2=L。整個(gè)導(dǎo)軌平面固定放置于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，左端寬導(dǎo)軌處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，右端窄導(dǎo)軌處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為4B?，F(xiàn)在導(dǎo)軌上垂直放置ab和cd兩金屬棒，質(zhì)量分別為m1、m2，電阻分別為R1、R2。開始時(shí)，兩棒均靜止，現(xiàn)給cd棒施加一個(gè)方向水平向右、大小為F的恒力，當(dāng)恒力作用時(shí)間t時(shí)，ab棒的速度大小為v1，該過程中cd棒發(fā)熱量為Q。整個(gè)過程中ab棒始終處在左端寬導(dǎo)軌處，cd棒始終處在右端窄導(dǎo)軌處。則（）A.t時(shí)刻cd棒的速度大小B.ab棒、cd棒組成的系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)加速度大小C.最終cd棒與ab棒的速度差D.t時(shí)間內(nèi)cd棒發(fā)生的位移大小二、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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分。7.如圖甲，在汽缸內(nèi)輕質(zhì)活塞封閉著一定量的理想氣體，壓強(qiáng)與大氣壓相同。把汽缸和活塞固定，使汽缸內(nèi)理想氣體升高一定的溫度，理想氣體吸收的熱量為Q1，理想氣體在定容下的比熱容記為C1。如果讓活塞可以自由滑動(dòng)（活塞與汽缸間無摩擦、不漏氣），也使汽缸內(nèi)理想氣體升高相同的溫度，其吸收的熱量為Q2，理想氣體在定壓下的比熱容記為C2。則下列判斷正確的是（）A.Q1>Q2 B.Q1<Q2 C.C1>C2 D.C1<C28.如圖甲所示，質(zhì)量為2kg的小球從最低點(diǎn)A沖入豎直放置在水平地面上、半徑為0.4m的半圓軌道，已知小球恰能到達(dá)最高點(diǎn)C，軌道粗糙程度處處相同，空氣阻力不計(jì)。小球由A到C的過程中速度的平方與其高度的關(guān)系圖像如圖乙所示，g取10m/s2，B為AC軌道中點(diǎn)。下列說法正確的是（）A.圖乙中x=4B.小球在C點(diǎn)時(shí)的重力功率為40WC.小球從A到C克服摩擦力做功為5JD.小球從B到C過程損失的機(jī)械能等于2.5J9.如圖，家用三層籃球收納架由兩根平行的豎直立柱、三對傾斜擋桿和一個(gè)矩形底座ABCD構(gòu)成，同一層的兩根傾斜擋桿平行且高度相同并與豎直立柱成60°角，每側(cè)豎直立柱與對應(yīng)側(cè)的三根傾斜擋桿及底座長邊在同一平面內(nèi)。開始時(shí)收納架置于水平地面上，豎直立柱處于豎直方向，將收納架以AB邊為軸，沿順時(shí)針方向緩慢旋轉(zhuǎn)90°，籃球的直徑大于豎直立柱與傾斜擋桿構(gòu)成的兩平面間的距離，不計(jì)籃球與傾斜擋桿和豎直立柱的摩擦力，籃球始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，則在此過程中關(guān)于第二層籃球受力情況的說法正確的是（）A.兩傾斜擋桿對籃球的作用力一直減小B.其中一個(gè)傾斜擋桿對籃球的作用力先增大再減小C.兩豎直立柱對籃球的作用力一直增大D.其中一個(gè)豎直立柱對籃球的作用力先增大再減小10.如圖甲所示，勁度系數(shù)k=500N/m的輕彈簧，一端固定在傾角為θ=37°的帶有擋板的光滑斜面體的底端，另一端和質(zhì)量為mA的小物塊A相連，質(zhì)量為mB的物塊B緊靠A一起靜止，現(xiàn)用水平推力使斜面體以加速度a向左勻加速運(yùn)動(dòng)，穩(wěn)定后彈簧的形變量大小為x。在不同推力作用下、穩(wěn)定時(shí)形變量大小x隨加速度a的變化如圖乙所示。彈簧始終在彈性限度內(nèi)，不計(jì)空氣阻力，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列說法正確的是（）A.a0=7.5m/s2B.mA=3kgC.若a=a0，穩(wěn)定時(shí)A、B間彈力大小為0D.若a=a0，穩(wěn)定時(shí)A對斜面的壓力大小為12.5N三、非選擇題：本題共5小題，共56分。11.（6分）某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖甲所示裝置探究做功與動(dòng)能變化的關(guān)系，并測量斜面與滑塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。主要步驟如下：圖甲 圖乙（1）把平板豎直放置，并畫上一條豎直線AB和水平線AC，將斜面裝有光電門的一端始終保持在C點(diǎn)不動(dòng)，抬高斜面另一端，每次都讓質(zhì)量為m的小滑塊（含擋光片）從斜面與豎直線AB的交界處由靜止下滑。光電門可以測得擋光片經(jīng)過光電門時(shí)的擋光時(shí)間t，要間接測量滑塊通過光電門的動(dòng)能，還需要測量的物理量為（填寫該物理量名稱和符號(hào)），小滑塊通過光電門的動(dòng)能表達(dá)式為Ek=。（2）測得水平線AC長度為L。將小滑塊放置在斜面上與豎直線對應(yīng)位置，并測量出該位置與A點(diǎn)的豎直距離h，小滑塊由靜止釋放后沿斜面下滑通過光電門，斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ和當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭視為不變。則小滑塊從某一高度h滑下，其合外力做功的表達(dá)式為W=（用m、g、h、μ、L表示）。（3）以斜面C點(diǎn)為支點(diǎn)保持該位置不動(dòng)，不斷抬高斜面傾角，重復(fù)步驟（2），測得多組h、t數(shù)據(jù)，該實(shí)驗(yàn)小組利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪得到了如圖乙所示的圖像（圖像），該圖像可以反映合外力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系。若已知該圖像的斜率為k、截距為b，則可以算出斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=（用所測量的物理量表示）。12.（10分）實(shí)驗(yàn)室有一個(gè)靈敏電流計(jì)G，內(nèi)阻Rg=500Ω，表頭的滿偏電流Ig=0.5mA，現(xiàn)因?qū)嶒?yàn)需要進(jìn)行如下改裝。（1）要將此靈敏電流計(jì)改裝成量程為3V的電壓表，需要串聯(lián)一個(gè)電阻R=Ω；（2）按照圖甲改成多用電表，紅表筆應(yīng)接（選填“A”、“B”）。已知電動(dòng)勢E1=E2=1.5V，內(nèi)阻均為r=5Ω，當(dāng)選擇開關(guān)S接a、b、c、d時(shí)表示可以測電流和測電阻，其中電流的兩個(gè)擋位為“2.5mA”、“25mA”，測電阻的兩個(gè)倍率分別為“×1”和“×10”。若將選擇開關(guān)置于“b”，指針位置如圖乙所示（放大圖見右），其讀數(shù)為mA。若將選擇開關(guān)置于“a”，指針位置如圖乙所示（放大圖見右），其讀數(shù)為Ω。（3）多用電表使用時(shí)間久了，電池的電動(dòng)勢均變小為E'=1.47V，內(nèi)阻均變大為r'=20Ω，歐姆表仍可調(diào)零，某次開關(guān)接d時(shí)重新歐姆調(diào)零后測得一電阻的讀數(shù)為200Ω，則該電阻實(shí)際的阻值為Ω。13.（10分）光刻機(jī)是現(xiàn)代半導(dǎo)體工業(yè)的皇冠，其最核心的兩大部件為光源與光學(xué)鏡頭。我國研制的某型號(hào)光刻機(jī)的光源輻射出某一頻率的紫外光，光刻機(jī)光學(xué)鏡頭投影原理簡化圖如圖所示，等腰直角三角形ABC為三棱鏡的橫截面，半球形玻璃磚的半徑為R，O為球心，O'O為半球形玻璃磚的對稱軸。間距為的a、b兩束平行紫外光從棱鏡左側(cè)垂直AB邊射入，經(jīng)AC邊反射后進(jìn)入半球形玻璃磚，最后會(huì)聚于硅片上表面的M點(diǎn)，M點(diǎn)位于O'O的延長線上。半球形玻璃磚的折射率為，來自棱鏡的反射光關(guān)于軸線O'O對稱，光在真空中的傳播速度為c。（1）要使射向半球形玻璃磚的光線最強(qiáng)（光不能從三棱鏡的AC邊射出），求三棱鏡折射率的最小值；（2）求紫外光從進(jìn)入半球形玻璃磚到第一次折射出玻璃磚的時(shí)間。（可能用到）14.（14分）如圖，在空間中建立固定的直角坐標(biāo)系xOy，并施加垂直平面xOy的勻強(qiáng)磁場和平行y軸的勻強(qiáng)電場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。將質(zhì)量為m，帶電量為q（q>0）的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸正方向以速度v拋出，粒子將做勻速度直線運(yùn)動(dòng)。不計(jì)粒子的重力。（1）求電場強(qiáng)度的大小；（2）若將粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O靜止釋放，求粒子此后運(yùn)動(dòng)過程中達(dá)到最大速度時(shí)的位置坐標(biāo)；（3）若將粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O靜止釋放，當(dāng)粒子速度第一次達(dá)到最大值時(shí)撤去電場，求粒子此后運(yùn)動(dòng)的軌跡方程。15.（16分）如圖所示，一質(zhì)量M=3.0kg、長L=5.15m的長木板B靜止放置于光滑水平面上，其左端緊靠一半徑R=2m的光滑圓弧軌道，但不粘連。圓弧軌道左端點(diǎn)P與圓心O的連線PO與豎直方向夾角為60°，其右端最低點(diǎn)處與長木板B上表面相切。距離木板B右端d=2.5m處有一與木板等高的固定平臺(tái)，平臺(tái)上表面光滑，其上放置有質(zhì)量m=1.0kg的滑塊D。平臺(tái)上方有一固定水平光滑細(xì)桿，其上穿有一質(zhì)量M=3.0kg的滑塊C，滑塊C與D通過一輕彈簧連接，開始時(shí)彈簧處于豎直方向（彈簧伸縮狀態(tài)未知）。一質(zhì)量m=1.0kg的滑塊A自M點(diǎn)以某一初速度水平拋出下落高度H=3m后恰好能從P點(diǎn)沿切線方向滑入圓弧軌道。A下滑至圓弧軌道最低點(diǎn)并滑上木板B，帶動(dòng)B向右運(yùn)動(dòng)，B與平臺(tái)碰撞后即粘在一起不再運(yùn)動(dòng)。A隨后繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)，滑上平臺(tái)，與滑塊D碰撞并粘在一起向右運(yùn)動(dòng)。A、D組合體在隨后運(yùn)動(dòng)過程中一直沒有離開平臺(tái)，且C沒有滑離細(xì)桿。A與木板B間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.75。忽略所有滑塊大小及空氣阻力對問題的影響。重力加速度g=10m/s2，求：（1）滑塊A到達(dá)P點(diǎn)的速度大小；（2）滑塊A滑上平臺(tái)時(shí)速度的大小；（3）若彈簧第一次恢復(fù)原長時(shí)，C的速度大小為0.5m/s。則隨后運(yùn)動(dòng)過程中彈簧的最大彈性勢能是多大？——★參考答案★——一二、選擇題（共49分）：1—6每題4分，共24分；7—10每小題5分，共20分，沒選全得3分。題號(hào)12345678910〖答案〗DBDDADBDACADACD三、非選擇題：本題共5小題，共56分。11.（6分）（1）擋光片的寬度d（1分） （1分），（2）（2分），（3）（2分）。12.（10分）（1）5500（2分）.（2）B（2分） 12.3或12.4或12.5（2分） 19或19.0（2分）.（3）196（2分）。13.（10分【解】（1）（4分）依題意，可知光射到三棱鏡AC邊的入射角為45°，則由有所以三棱鏡的折射率至少為。（2）（6分）如圖所示，光在半球玻璃磚內(nèi)傳播過程在中則所以光在射入玻璃磚時(shí)的入射角為45°，紫外光進(jìn)入玻璃磚時(shí)由折射定律得解得在中，由正弦定理得解得光在玻璃磚中的傳播速度光在玻璃磚中的傳播時(shí)間14.（14分）【解】（1）（4分）（1）對帶點(diǎn)粒