2024届湖南省张家界市高三下学期二模联考物理试题

这是一份2024届湖南省张家界市高三下学期二模联考物理试题，共9页。试卷主要包含了9 km/s，8m等内容，欢迎下载使用。

绝密★启用前
·2024年普通高中学业水平选择性考试
湖南 3 月高三联考卷
物 理
注意事项：
1.答卷前、考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题(本题共7 小题，每小题4分，共28分。 在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。)
1.以下关于原子和原子核的认识，正确的是
A.汤姆逊研究阴极射线时发现电子，说明原子具有复杂结构
B.卢瑟福的α粒子散射实验发现了质子
C.原子核每发生一次β衰变，原子核内就失去一个电子
D.原子核的比结合能越大，平均核子质量就越大
2.某物体从静止开始做直线运动的 v-t 图像如图所示，下列说法中正确的是
A.0~2 s内，速度变化越来越快
B. 4s末物体受到的合力为0
C.2~4s 内与4~6s 内物体的速度方向相同
D.8s末物体回到出发点
8.现在流行一种 U型滑道滑板运动，其结构如图所示，甲、乙先后从赛道边缘上的 A 点滑出，一段时间后再次滑入赛道，观察发现甲的滞空时间比乙长，运动过程中乙的最小速度比甲的最小速度大。不计空气阻力，可将运动员视为质点，则下列说法正确的是
物理试题 第 1页(共8页)
A.甲、乙的最大腾空高度相同
B.甲从 A 点滑出时的初速度一定大于乙的初速度
C.甲、乙从A 点滑出时的初速度方向可能相同)
D.甲、乙再次滑入赛道的位置可能相同
4.北京时间2022年11月17 日16时50 分，神舟十四号航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲密切协同，经过约5.5 小时的出舱活动，圆满完成出舱活动全部既定任务。 若“问天实验舱”围绕地球在做匀速圆周运动，轨道半径为r，周期为 T，引力常量为G，则下列说法正确的是
A.“问天实验舱”的质量为 4π2r3GT2
B.漂浮在舱外的航天员加速度等于零
C.“问天实验舱”在圆轨道上运行的速度小于 7.9 km/s
D.若出舱活动期间蔡旭哲自由释放手中的工具，工具会立即高速离开航天员
5.如图所示，实线是沿 x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图，虚线是这列波在 t=2s时刻的波形图。 已知该波的波速是 v=8m/s，根据图形，则下列说法正确的是
A.该横波若与频率为 1.5 Hz的波相遇可能发生干涉
B. t=1s时刻，x=2m处的质点位于平衡位置向y轴负方向振动
C. t=2.75 s时刻x=4m处的质点位移为: 23cm
D.从t=2s到t=2.75s的时间内,x=4m处的质点通过的路程为 4+23cm
6.如图所示，ABCD是边长为l的正三棱锥，虚线圆为三角形 ABD的内切圆，M、N、P分别为BD、AB和AD边与圆的切点，O为圆心，正三棱锥的顶点 A、B和D 分别固定有电荷量为+Q、+Q和-Q的点电荷，则
A.同一带正电的点电荷分别置于 M、P两点的电势能不相等
B.将质子由C移动到M，电势能减少
C.将电子由 P 移动到N，电场力做正功
D. M、P 两点的电场强度相同
物理试题 第 2 页(共8页)7.如图所示，轻质弹簧一端连接在固定斜面底端的挡板上，另一端与物块A连接，物块A静止在斜面上，弹簧恰好处于原长，A与斜面间动摩擦因数μ=tanθ，t=0时刻给 A一沿斜面向下的瞬时冲量，物块A 在运动过程中，加速度 a、动能 Eₖ、弹性势能 Ep与路程s。及运动时间 t₀ 的变化关系可能正确的是
二、多项选择题(本题共4 小题，每小题5分，共 20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)
8.人们常用“井底之蛙”形容见识短浅的人。如图所示，在一口较浅的枯井的正中间居住着一只青蛙，设井深为h且可视为圆柱体，井口的直径为 d=1.2m，水的折射率 n=43,当井水灌满时，青蛙恰好能够看到整个天空，则下列说法正确的是
A.井深h=0.8m
B.青蛙能够看到整片天空，是因为光通过井口时发生了衍射
C.当月亮位于天顶时，青蛙看到的月亮面积的大小为平地上的人看到的面积大小 916
D.当井水灌满时，地面上的人看到的井深比实际要更浅
9.如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1：3，a、b端接入电压有效值恒定的正弦交流电，原线圈接入阻值为 R₀恒定不变的灯泡 L，副线圈接入可变电阻
R、理想电压表 V，则下列说法正确的是
A.原、副线圈中的电流比为3：1
B. ab端电压与可变电阻两端电压比为1：3
C.若可变电阻接入电路的阻值变大，电压表 V 示数变大
D.当可变电阻接入电路的阻值为 3R₀时，可变电阻消耗的功率最大
10.如图所示，倾角θ=37°的光滑斜面足够长，斜面上放有质量为 m₁=2kg,、长度为L=1m的木板，A、B为木板的两个端点，在A端放有质量 m₂=2kg的物块(可视为质点)，物块和木板接触面粗糙，将物块与质量 M=1 kg的重物通过轻质长绳相连，绕在固定在斜面顶端的定滑轮上，不计滑轮处的摩擦。系统从静止状态开始运动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g= 10m/s²,sin37°=0.6。
物理试题 第 3 页(共8页)A.当μ=0.5时，物块和木板之间不发生相对滑动而作为一个整体运动
B.当μ=0.3时，物块和木板之间不发生相对滑动而作为一个整体运动
C.当μ=0.3时,木板运动的加速度为 2m /s²
D.当μ=0.25 时,物块经过t=1s从木板上滑下
11.如图所示，在xOy平面第一象限内，直线y=0与直线 y=x之间存在磁感应强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场，x轴下方有一直线CD与x轴平行且与x轴相距为a，x轴与直线CD之间(包含x轴)存在沿 y轴正方向的匀强电场，在第三象限，直线 CD与直线 EF 之间存在磁感应强度也为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场。纸面内有一束宽度为 a 的平行电子束，如图，沿y轴负方向射入第一象限的匀强磁场，各电子的速度随入射位置不同大小各不相等，电子束的左边界与y轴的距离也为a，经第一象限磁场偏转后发现所有电子都可以通过原点并进入 x轴下方的电场，最后所有电子都垂直于 EF 边界离开磁场。其中电子质量为m，电量大小为e，电场强度大小为 E=eaB22m。则下列说法正确的是
A.电子进入 x轴上方磁场前的最大速度 v1=2eBam
B.电子经过直线 CD时的最小速度 2eBam
C.速度最小的电子在第三象限磁场中做圆周运动的圆心坐标(-a，-3a)
D.直线 EF 的方程 y=12x−32a
三、实验题(12题6分,13 题9分)
12.(6分)研究表明转动物体也具有动能，称为转动动能，转动动能属于机械能。某同学使用如图装置来探究“转动动能与角速度的关系”。质量不可忽略的滑轮可绕固定光滑轴自由转动，轻质细绳绕在滑轮的边缘，另一端连接装有遮光片的小球，光电门位于遮光片正下方。每次实验小球距光电门一定高度由静止释放，轻绳与滑轮之间不打滑。实验中测出了小球(含遮光片)的质量 m 滑轮直径 D、遮光片宽度 d 和遮光片通过光电门的时间 △t.重力加速度为lg，空气阻力可忽略。
(1)用螺旋测微器测出遮光片宽度如图所示，则遮光片宽度d=
物理试题 第 4 页(共8页)(2)若小球下落过程中，小球和滑轮组成的系统机械能守恒。释放小球时遮光片中心与光电门中心的高度差为h，遮光片通过光电门的时间为 △t，则当遮光片通过光电门时滑轮的转动动能 Eₖ=.(用题中所给物理量的符号表示)
(3)改变重物释放高度，多次重复上述实验得到表中所列数据。
由此可判断滑轮转动动能 Eₖ与角速度ω的关系为 。
A.Ek⊙ω−1 B. Eₖ∞ω C.Eₖ∝ω²
13.(9分)某同学家里就安装了一套太阳能庭院灯，科技小组的同学拆下了其中的光伏电池，欲测量其电动势和内阻。通过查阅铭牌，他们了解到电池规格为“12 V2 Ω6 Ah”，高亮度 LED照明灯的规格为“3W 10 V”。
(1)实验室可提供的器材如下：
①电流表A(量程0.6 A,内阻约为 2 Ω)
②电压表 V(量程15 V,内阻约为 10 kΩ)
③滑动变阻器R₁(0~20 Ω)
④电阻箱R₂(最大阻值 99 Ω,最小分度 0.1 Ω)
⑤电阻箱R₃(最大阻值 999 Ω,最小分度1 Ω)
⑥单刀单掷开关 S₁、单刀双掷开关 S₂ 及导线若干
(2)为测量该电池的电动势和内阻，该小组设计了如图甲所示的电路，并按以下步骤进行操作：
①闭合开关 S₁，断开开关 S₂，调节滑动变阻器 R₁使电流表指针满偏；
②保持滑片 P 不动，把开关S₂与1 接通，调节电阻箱使电流表指针半偏，读出电阻箱的阻值 r₀，则可得电流表的内阻. RA=¯,，该测量值 真实值(选填“大于”“小于”或“等于”),其中电阻箱应选择 (选填“R₂”或“R₃”);
③闭合开关 S₁，把开关 S₂与2 接通，调节滑动变阻器阻值，记下多组电流表的示数I 和相应电压表的示数U；
④以U为纵坐标，I为横坐标，作出U-I图线如图乙所示，图线斜率为 k，纵截距为b，根据图线求得电动势E= ，内阻r= 。
物理试题 第5 页(共8页)次数
1
2
3
4
ω(rad/s)
4.0
8.0
11.9
19.7
Eₖ(J)
0.0010
0.0040
0.0089
0.024
(3)在不计电流表内阻测量误差的情况下，测量电动势和内阻时电流表和电压表 (选填“会”或“不会”)引起系统误差。
四、解答题(14题10分,15 题12分,16 题 15分)
14.(10分)肺活量是指在标准大气压. p₀=1atm下，人一次尽力吸气后，再尽力呼出的气体的体积。某高三男生用“吹气球法”粗测自己的肺活量等级。如图所示，该同学尽力吸气后，将全部气体吹入气球内并封住出气口(吹气前气球内部的空气可忽略不计)。若吹气后气球可看作半径r=10cm的球形，球内气体的压强 p=1.2atm,气体温度与环境温度 t₀=27°C相同。 (取 π=3,1atm=1.0×105Pa,NA= 6.0×10²³ml⁻¹,绝对零度取-273 ℃)
(1)求该同学的肺活量；
(2)已知在标准状态下( t=0°Cp₀=1atm1ml空气的体积 Vₘₒₗ=22.4L,求该同学一口气吹出的空气分子数(保留3 位有效数字)。
物理试题 第 6页(共8页)15.(12分)如图甲所示，两根足够长的平行光滑金属导轨ab、cd 被固定在水平面上，导轨间距 L=0.6m,，两导轨的左端用导线连接电阻. R=10Ω,质量 m=1ug、电阻 r=2Ω的金属棒垂直于导轨静止在 ef处并锁定；导轨及导线电阻均不计。整个装置处在竖直向下的磁场中， ve=0.2m,，磁感应强度随时间的变化如图乙所示。0.2s后金属棒解除锁定并同时给金属棒水平向右的初速度 v₀=6m/s,求:
(1)0.1~0.2 s内R上产生的焦耳热;
(2)从 t=0.2s后的整个过程中通过R的电荷量。
物理试题 第7页(共8页)16.(15分)一游戏装置竖直截面如图所示，该装置由固定在水平地面上倾角 θ=37°的直轨道AB、螺旋圆形轨道 BCDE、倾角 θ=37°的直轨道EF、水平直轨道 FG 组成.除FG 段外各段轨道均光滑.、且各处平滑连接。螺旋圆形轨道与轨道AB、EF 相切于B(E)处。 凹槽GHIJ底面HI 水平光滑、上面放有一无动力摆渡车，并紧靠在竖直侧壁GH 处，摆渡车上表面与直轨道下 FG、平台 JK所在的水平面高度差为 y=1,25m。已知螺旋圆形轨道半径 R=0.5m,B点高度为 1.2R,FG 长度 lR=2.5m,HI长度 l.₀=9m,摆渡车长度 L=3m、质量 M=2kg，将一质量为m=1 kg的滑块从倾斜轨道AB上高度 ℎ=2.3m处静止释放，滑块在 FG段运动时的阻力为其重力的0.9倍，当滑块落到摆渡车上时不反弹，但其水平方向速度不变。(摆渡车碰到竖直侧壁 lJ 立即反弹但速度大小不变，，滑块视为质点，不计空气阻力， sin37°=0.6,cs37°=0.8)
(1)求滑块过 C点的速度大小vc和滑块对轨道的作用力大小Fc；
(2)若在滑块落到摆渡车上的瞬间，工人立刻推动摆渡车，使得摆渡车立刻获得与滑块水平方向速度相同的速度，此后的运动过程中，滑块始终不脱离摆渡车，求滑块与摆渡车之间的动摩擦因数μ需要满足的条件；
(3)在(2)的条件下，求摆渡车与滑块组成的系统在从一起开始运动到第 4 次碰撞后所损失的机械能。
物理试题 第8页(共8页)