2024屆湖南省岳陽市高三下學(xué)期教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測（二模）物理試卷（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1岳陽市2024屆高三教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測（二）物理注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的學(xué)校、班級、考號、姓名填寫在答題卡上。2．作答選擇題時(shí)，選出每小題〖答案〗后，用2B鉛筆在答題卡上將對應(yīng)題目的〖答案〗標(biāo)號涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它〖答案〗?！即鸢浮讲荒艽鹪谠嚲砩?。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，〖答案〗必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動，先劃掉原來的〖答案〗，然后再寫上新〖答案〗；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，只交答題卡。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)符合題目要求。1.現(xiàn)在地球上消耗的能量，追根溯源，絕大部分來自太陽，即太陽內(nèi)部核聚變時(shí)釋放的核能。已知氘氚核聚變方程為，其中的比結(jié)合能為，的比結(jié)合能為，的比結(jié)合能為，則一個(gè)氘核與一個(gè)氚核發(fā)生這樣的核反應(yīng)釋放的能量為（）A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗因?yàn)樵摲磻?yīng)放出能量，所以生成物的比結(jié)合能更大，由題意可知，有兩個(gè)核子，有三個(gè)核子，共有四個(gè)核子，所以其釋放的核能為故選C。2.電影《熱辣滾燙》講述了一個(gè)女孩通過學(xué)習(xí)拳擊實(shí)現(xiàn)自我蛻變的勵(lì)志故事。沙袋用繩豎直懸掛，主角對沙袋施加300N的作用力，通過調(diào)整施力方向使沙袋緩慢移動，嘗試了各種施力方向后發(fā)現(xiàn)繩偏離豎直方向的最大夾角為，則沙袋的重力為（）A B. C. D.〖答案〗D〖解析〗根據(jù)力的三角形，當(dāng)施力方向與繩子垂直時(shí)，此時(shí)繩偏離豎直方向的夾角最大，沙袋的重力為故選D。3.如圖所示，一束復(fù)色光從真空射向半圓形玻璃磚的表面，在圓心O處發(fā)生折射，光分成了兩束單色光ab分別從AB兩點(diǎn)射出，下列說法正確的是（）A.玻璃對a光的折射率小于對b光的折射率B.a光從O傳播到A的時(shí)間大于b光從O傳播到B的時(shí)間C.若該復(fù)色光由紅光與紫光組成，則a光為紅光D.若用同一雙縫干涉裝置實(shí)驗(yàn)，可看到a光的干涉條紋間距比b光的大〖答案〗B〖解析〗A．根據(jù)圖像可知，入射角相同，a的折射角小，根據(jù)可知，a光的折射率大，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)可知，在玻璃磚中的a光的傳播速度小于b光的傳播速度，光傳播的路程都為半圓形玻璃磚的半徑r，根據(jù)可知，在玻璃磚中的a光的傳播時(shí)間大于b光的傳播時(shí)間，故B正確；C．a(chǎn)光折射率大，頻率高，波長小，若該復(fù)色光由紅光與紫光組成，則a光為紫光，故C錯(cuò)誤；D．若用a、b光分別進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，在其他條件相同的情況下，根據(jù)a光條紋間距小于b光條紋間距，故D錯(cuò)誤。故選B。4.如圖所示，理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)之比為3∶1，在原、副線圈的回路中分別接有阻值相同的電阻，則（）A.原、副線圈回路中電阻兩端的電壓之比為3∶1B.原、副線圈回路中電阻兩端的電壓之比為1∶3C.原、副線圈回路中電阻消耗的功率之比為3∶1D.原、副線圈回路中電阻消耗的功率之比為1∶3〖答案〗B〖解析〗AB．根據(jù)理想變壓器原副線圈電流與線圈匝數(shù)的關(guān)系可得根據(jù)歐姆定律原、副線圈回路中電阻兩端的電壓之比為故A錯(cuò)誤，B正確；CD．電阻消耗的功率為原、副線圈回路中電阻消耗的功率之比為故CD錯(cuò)誤。故選B。5.與岳陽隔江相望的監(jiān)利市正處北緯30°線上。若有一顆繞地球做勻速圓周運(yùn)動的極地衛(wèi)星某時(shí)經(jīng)過了監(jiān)利市正上方，12小時(shí)后，該衛(wèi)星又經(jīng)過了監(jiān)利市正上方，問再過多少小時(shí)，該衛(wèi)星還會出現(xiàn)在監(jiān)利市正上方（）A.24 B.36 C.48 D.60〖答案〗D〖解析〗極地衛(wèi)星的周期為地球自轉(zhuǎn)周期為，由于衛(wèi)星再次出現(xiàn)在監(jiān)利市正上方，經(jīng)歷的時(shí)間為另外一種情形極地衛(wèi)星的周期為此時(shí)ABC均不能滿足要求，故選D。6.如圖所示，豎直墻壁連有一勁度系數(shù)為的輕質(zhì)彈簧，彈簧右端連有一質(zhì)量為的重物，重物與水平地面間的動摩擦因數(shù)，最大靜摩擦等于滑動摩擦。推動重物，使彈簧壓縮量達(dá)到后由靜止開始釋放，重力加速度，不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是（）A.釋放后瞬間重物的加速度大小為B.重物做往復(fù)運(yùn)動，第一次向右運(yùn)動的最大距離為25cmC.重物最終停在彈簧的原長處D.從靜止開始釋放，到最終停下，重物運(yùn)動的總路程為42cm〖答案〗D〖解析〗A．釋放后瞬間，根據(jù)牛頓第二定律可得解得釋放后瞬間重物的加速度大小為故A錯(cuò)誤；B．設(shè)重物第一次向右運(yùn)動的最大伸長量為，根據(jù)功能關(guān)系可得代入數(shù)據(jù)解得則重物第一次向右運(yùn)動的最大距離為故B錯(cuò)誤；CD．設(shè)重物向右運(yùn)動運(yùn)動到最大伸長量后，反向向左的最大壓縮量為，根據(jù)功能關(guān)系可得代入數(shù)據(jù)解得由于設(shè)重物第二次向右運(yùn)動的最大伸長量為，根據(jù)功能關(guān)系可得代入數(shù)據(jù)解得由于可知此后重物處于靜止整體，則重物最終停在伸長量為位置；從靜止開始釋放，到最終停下，重物運(yùn)動的總路程為故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。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，有選錯(cuò)的得0分。7.如圖所示，正四面體的四個(gè)頂點(diǎn)ABCD分別固定一個(gè)點(diǎn)電荷，電荷量分別為、、和，O點(diǎn)為正四面體的正中心，O點(diǎn)到ABCD四點(diǎn)的距離均為r，E點(diǎn)為AD邊的中點(diǎn)，靜電力常量為k，下列說法正確的是（）A.O點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小為 B.O點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小為C.O點(diǎn)電勢比E點(diǎn)電勢高 D.O點(diǎn)電勢比E點(diǎn)電勢低〖答案〗AC〖解析〗AB．C點(diǎn)的點(diǎn)電荷在O點(diǎn)的電場如圖所示（在AOC平面內(nèi)）其中CN為BCD平面內(nèi)的高，AN為ABD平面內(nèi)的高，設(shè)正四面體的棱長為L，由幾何關(guān)系可得則點(diǎn)電荷C在O點(diǎn)的電場強(qiáng)度為在豎直方向的分量為方向豎直向上。同理可得，B、D處的點(diǎn)電荷在豎直方向的分量為方向均為豎直向上；由對稱關(guān)系可知，B、C、D三個(gè)電荷在O點(diǎn)處電場強(qiáng)度在水平方向相互抵消，為0；A處的點(diǎn)電荷在O點(diǎn)處的電場強(qiáng)度為方向豎直向上，則O點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小為故A正確，B錯(cuò)誤；CD．將A、D處的點(diǎn)電荷看作一對帶等量異種電荷，則O點(diǎn)和E點(diǎn)在AD連線的重垂面上，則A、D處的點(diǎn)電荷在O點(diǎn)和E點(diǎn)的電勢都為0；將B、C處的點(diǎn)電荷看作一對帶等量同種電荷，則O點(diǎn)和E點(diǎn)在BC連線的重垂面上，B、C處的點(diǎn)電荷在O、E兩點(diǎn)的電場方向?yàn)橛蒓到E，則O點(diǎn)的電勢大于E點(diǎn)的電勢，故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。8.如圖所示，從距地面5m高處的塔上，同時(shí)從同一位置拋出兩小球，初速度大小都為2m/s，A球初速度水平向右，B球初速度與水平方向成60°角斜向右上，忽略空氣阻力，重力加速度大小，則正確的是（）A.在A落地前，A、B可能在空中相遇B.在A落地前，A、B間距離不會超過2mC.B比A滯后落地D.A、B從拋出至落地的過程，A的水平位移大于B的水平位移〖答案〗BD〖解析〗A．A在豎直方向做自由落體運(yùn)動，B豎直方向可看作上拋運(yùn)動，則在豎直方向不可能同時(shí)到達(dá)相同高度，則不可能在空中相遇，故A錯(cuò)誤；BCD．A落地過程有A水平速度大于B水平速度，由豎直分析可得，在A落地前，A落地前瞬間，A、B距離最遠(yuǎn)，即B落地過程有解得或（舍去）則B比A滯后時(shí)間為故BD正確，C錯(cuò)誤。故選BD。9.如圖所示，傾角為的足夠長的斜面上放有質(zhì)量均為m相距為L的AB滑塊，其中滑塊A光滑，滑塊B與斜面間的動摩擦因數(shù)為，。AB同時(shí)由靜止開始釋放，一段時(shí)間后A與B發(fā)生第一次碰撞，假設(shè)每一次碰撞時(shí)間都極短，且都是彈性正碰，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A.釋放時(shí)，A的加速度為 B.第一次碰后A的速度為C.從開始釋放到第一次碰撞的時(shí)間間隔為 D.從開始釋放到第二次碰撞的時(shí)間間隔為〖答案〗AC〖解析〗A．A物體沿斜面下滑時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律解得故A正確；C．對A滑塊，設(shè)從開始釋放A與B第一次碰撞所用時(shí)間為，根據(jù)運(yùn)動學(xué)故C正確；B．第一次碰撞前，A的速度為設(shè)第一碰后A的速度為，B的速度為，則碰撞過程根據(jù)動量守恒和動能守恒聯(lián)立解得故B錯(cuò)誤；D．B物體沿斜面下滑時(shí)有解得兩物體相碰后，A物體的速度變?yōu)榱?，以后再做勻加速運(yùn)動，而B物體將以的速度沿斜面向下做勻速直線運(yùn)動。設(shè)再經(jīng)t2時(shí)間相碰，則有解得故從A開始運(yùn)動到兩物體第二次相碰，共經(jīng)歷時(shí)間故D錯(cuò)誤。故選AC。10.如圖所示，空間中存在水平向右勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。某處S點(diǎn)有電子射出，電子的初速度大小均為v，初速度方向呈圓錐形，且均與磁場方向成角（），S點(diǎn)右側(cè)有一與磁場垂直的足夠大的熒光屏，電子打在熒光屏上的位置會出現(xiàn)亮斑。若從左向右緩慢移動熒光屏，可以看到大小變化的圓形亮斑（最小為點(diǎn)狀亮斑），不考慮其它因素的影響，下列說法正確的是（）A.若圓形亮斑的最大半徑為R，則電子的比荷為B.若圓形亮斑的最大半徑為R，則電子的比荷為C.若熒光屏上出現(xiàn)點(diǎn)狀亮斑時(shí)，S到屏的距離為d，則電子的比荷可能為D.若熒光屏上出現(xiàn)點(diǎn)狀亮斑時(shí)，S到屏的距離為d，則電子的比荷可能為〖答案〗ACD〖解析〗AB．將電子的速度分解為水平方向的速度，和豎直方向的速度，即，在水平方向因?yàn)殡娮铀俣扰c磁場方向平行，所以不會受到洛倫茲力，即電子在水平方向做勻速直線運(yùn)動，在豎直方向因?yàn)榱Ｗ优c磁場方向垂直，所以受到洛倫茲力，由于不計(jì)重力，所以在豎直方向粒子做勻速圓周運(yùn)動。綜上所述，可以將其看成水平方向的勻速直線，與豎直方向的粒子源問題，即，電子圓形亮斑的最大半徑是電子軌跡圓周的半徑的二倍，由此可知，在豎直方向軌跡圓周的半徑為，有整理有故A正確，B錯(cuò)誤；CD．由于電子在水平方向做勻速直線運(yùn)動，設(shè)電子到熒光屏的時(shí)間為t，有解得電子在豎直方向圓周運(yùn)動，有其周期為T，有若熒光屏上出現(xiàn)點(diǎn)狀亮斑時(shí)，即電子到達(dá)熒光屏上時(shí)，恰好在豎直方向完成一個(gè)完成的圓周運(yùn)動，即電子到熒光屏的時(shí)間是電子豎直方向做圓周運(yùn)動的周期的整數(shù)倍，有（，2，3……）整理有（，2，3……）當(dāng)時(shí)，其比荷為當(dāng)時(shí)，比荷為故CD正確。故選ACD。三、非選擇題：本題共5小題，共56分。11.某次實(shí)驗(yàn)課上，為測量重力加速度，小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：如圖甲所示，細(xì)繩一端連接金屬小球，另一端固定于O點(diǎn)，O點(diǎn)處有力傳感器（圖中未畫出）可測出細(xì)繩的拉力大小。將小球拉至圖示位置處，由靜止釋放，發(fā)現(xiàn)細(xì)繩的拉力大小在小球擺動的過程中做周期性變化如圖乙所示。由圖乙可讀出拉力大小的變化周期為T，拉力的最大值為，最小值為。就接下來的實(shí)驗(yàn)，小組內(nèi)展開了討論（1）小王同學(xué)認(rèn)為：若小球擺動的角度較小，則還需測量擺長L，結(jié)合拉力大小的變化周期T，算出重力加速度______（用L、T表示）；（2）小王同學(xué)用刻度尺測量了擺線長，用游標(biāo)卡尺測量了小球直徑如圖丙所示，小球直徑為_______mm；（3）小李同學(xué)認(rèn)為：無論小球擺動的角度大小，都只需測量小球的質(zhì)量m，再結(jié)合拉力的最大值、最小值，算出重力加速度______（用m、、表示）；（4）小李同學(xué)測量出數(shù)據(jù)：，可計(jì)算出重力加速度______（保留兩位有效數(shù)字）?！即鸢浮剑?）（2）21.3（3）（4）9.7m/s2〖解析〗【小問1詳析】依題意，單擺的周期為2T，由解得【小問2詳析】小球直徑為2.1cm+3×0.1mm=21.3mm【小問3詳析】小球在最高點(diǎn)時(shí)，速度為零，可得小球在最低點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律可得小球從最高點(diǎn)運(yùn)動到最低點(diǎn)過程，根據(jù)機(jī)械能守恒，可得聯(lián)立，解得【小問4詳析】代入數(shù)據(jù)可得g=9.7m/s212.為測量某電壓表的內(nèi)阻，興趣小組利用如下器材設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)，電路圖如圖所示實(shí)驗(yàn)器材：待測電壓表（量程1V，內(nèi)阻約為500Ω）電源（電動勢1.5V，內(nèi)阻可忽略不計(jì)）電源（電動勢2V，內(nèi)阻可忽略不計(jì)）滑動變阻器（最大阻值10Ω）滑動變阻器（最大阻值20Ω）電阻箱（調(diào)節(jié)范圍0~9999.9Ω）開關(guān)S及導(dǎo)線若干操作步驟：①按圖連接好電路，閉合開關(guān)S前，先調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片至最左端，調(diào)節(jié)電阻箱阻值為0②保持滑動變阻器的滑片位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使得電壓表指針由滿偏變半偏③閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片至適當(dāng)位置，使得電壓表指針滿偏④讀出電阻箱的阻值，即為電壓表的內(nèi)阻請根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)回答下列問題（1）操作步驟正確的順序是_______；（2）從系統(tǒng)誤差的角度考慮，電壓表內(nèi)阻的測量值_______真實(shí)值（選填“大于”、“小于”或“等于”）；（3）為減小系統(tǒng)誤差，滑動變阻器應(yīng)選擇_______（選填“”或“”）；（4）為減小系統(tǒng)誤差，電源應(yīng)選擇_______（選填“”或“”）?！即鸢浮剑?）①③②④（2）大于（3）（4）〖解析〗【小問1詳析】實(shí)驗(yàn)通過半偏法測電阻，操作步驟為：按圖連接好電路，閉合開關(guān)S前，先調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片至最左端，調(diào)節(jié)電阻箱阻值為0；閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片至適當(dāng)位置，使得電壓表指針滿偏；保持滑動變阻器的滑片位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使得電壓表指針由滿偏變半偏；讀出電阻箱的阻值，即為電壓表的內(nèi)阻。操作步驟正確順序是①③②④?！拘?詳析】實(shí)際上，由于電阻箱與電壓表串聯(lián)后接入電路增加了總電阻，則滑動變阻器的分壓將增大，這樣當(dāng)電壓表半偏時(shí)，電阻箱的電壓比電壓表大，所以測量值大于真實(shí)值?！拘?詳析】由于滿偏和半偏時(shí)認(rèn)為電壓未變，故只有滑動變阻器遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻時(shí)才成立，故選擇最大阻值為10Ω的?！拘?詳析】由于電壓表要滿偏，達(dá)到1V，且電源內(nèi)阻不能忽略，則其路端電壓小于電源電動勢，為減小系統(tǒng)誤差，確保電壓表要滿偏，電源應(yīng)選擇電動勢為2V的電源，即。13.如圖所示，一足夠長、兩側(cè)粗細(xì)均勻的U型管豎直放置。管內(nèi)盛有水銀，右端開口，左端封閉一定質(zhì)量的理想氣體，封閉氣體的長度，右管水銀液面比左管水銀液面高。大氣壓強(qiáng)。（1）求左管內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)；（2）現(xiàn)從右管口逐漸取出水銀，直到右管中水銀液面下降25cm為止，求此時(shí)左管內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)。設(shè)整個(gè)過程溫度不變?！即鸢浮剑?）100cmHg；（2）80cmHg〖解析〗（1）以封閉氣體為研究對象，設(shè)初始時(shí)氣體的壓強(qiáng)為，有（2）設(shè)最終左側(cè)封閉氣體的液面下降高度為，管的橫截面積為S，初始時(shí)氣體的體積為最終階段氣體的體積為最終階段氣體的壓強(qiáng)為由于該過程氣體的溫度不變，即發(fā)生等溫變化，有解得14.如圖所示（俯視圖），光滑絕緣水平面上有一邊長的正方形單匝導(dǎo)體線框abcd，線框質(zhì)量，總電阻。線框的右側(cè)有兩塊條形區(qū)域的勻強(qiáng)磁場依次排列，條形區(qū)域的寬度也均為，長度足夠長，磁場的邊界與線框的bc邊平行。區(qū)域Ⅰ磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，方向豎直向下，區(qū)域Ⅱ磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，方向也豎直向下。給線框一水平向右的初速度，初速度方向與bc邊垂直，則（1）若線框向右的初速度，求線框bc邊剛進(jìn)區(qū)域Ⅰ時(shí)，線框的加速度大??；（2）若線框bc邊能穿過區(qū)域Ⅰ，則線框bc邊穿過區(qū)域Ⅰ的過程中，線框受到安培力的沖量；