2023學年湖南省張家界市重點中學高三第二次校模擬考試物理試題

2023學年湖南省張家界市重點中學高三第二次校模擬考試物理試題注意事項1．考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務必將自己的姓名、準考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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、研究光電效應的實驗規(guī)律的電路如圖所示，加正向電壓時，圖中光電管的A極接電源正極，K極接電源負極時，加反向電壓時，反之．當有光照射K極時，下列說法正確的是A．K極中有無光電子射出與入射光頻率無關B．光電子的最大初動能與入射光頻率有關C．只有光電管加正向電壓時，才會有光電流D．光電管加正向電壓越大，光電流強度一定越大2、如圖，在xoy坐標系中有圓形勻強磁場區(qū)域，其圓心在原點O，半徑為L，磁感應強度大小為B，磁場方向垂直紙面向外。粒子A帶正電，比荷為，第一次粒子A從點（－L，0）在紙面內以速率沿著與x軸正方向成角射入磁場，第二次粒子A從同一點在紙面內以相同的速率沿著與x軸正方向成角射入磁場，已知第一次在磁場中的運動時間是第二次的2倍，則A． B．C． D．3、如圖所示，四根等長的纜繩一端懸于起重機的吊鉤上，另一端分別系在一個正方形的框架上，框架下面懸吊著重物，起重機將重物以的速度沿豎直方向勻速向上吊起.若起重機的輸出功率為，每根纜繩與豎直方向的夾角均為，忽略吊鉤、框架及繩的重力，不計一切摩擦，，.則懸于吊鉤的每根纜繩的拉力大小為（）A． B．C． D．4、2023年我國或將成為全球唯一擁有空間站的國家。若我國空間站離地面的高度是同步衛(wèi)星離地面高度的，同步衛(wèi)星離地面的高度為地球半徑的6倍。已知地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g，則空間站繞地球做圓周運動的周期的表達式為（）A．B．C．D．5、氫原子部分能級的示意圖如圖所示，不同金屬的逸出功如下表所示：

銫

鈣

鎂

鈹

鈦

金

逸出功W/eV

1.9

2.7

3.7

3.9

4.1

4.8

大量處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷時輻射的所有光子中，能夠使金屬銫發(fā)生光電效應的光子有幾種A．2B．3C．4D．56、如圖所示，aefc和befd是垂直于紙面向里的勻強磁場I、II的邊界，磁場I、Ⅱ的磁感應強度分別為B1、B2，且B2=2B1，一質量為m、電荷量為q的帶電粒子垂直邊界ae從P點射入磁場I，后經f點進入磁場II，并最終從fc邊界射出磁場區(qū)域．不計粒子重力，該帶電粒子在磁場中運動的總時間為（）A． B．C． D．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、一列簡諧橫波沿軸正方向傳播，在處的質元的振動圖線如圖1所示，在處的質元的振動圖線如圖2所示。下列說法正確的是（）A．該波的周期為12sB．處的質元在平衡位置向上振動時，處的質元在波峰C．在內處和處的質元通過的路程均為6cmD．該波的波長不可能為8m8、如圖甲所示，一足夠長的傳送帶傾斜放置，以恒定速率順時針轉動。一煤塊以初速度從A端沖上傳送帶，煤塊的速度隨時間變化的圖像如圖乙所示，取，，，則下列說法正確的是（）A．傾斜傳送帶與水平方向夾角B．煤塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)C．煤塊從沖上傳送帶到返回A端所用的時間為4sD．煤塊在傳送帶上留下的痕跡長為9、下列圖中線圈按圖示方向運動時（圖示磁場均為勻強磁場，除B項外，其余選項中的磁場范圍均足夠大）能產生感應電流的是（）A． B． C． D．10、“HAT-P-1”是迄今為止發(fā)現(xiàn)的河外星系最大的行星，圍繞某恒星A做圓周運動，“HAT-P-1”距離地球的間距大約為450光年。另觀測到該行星的半徑為R，已知在該行星表面的重力加速度為g。由以上條件可求解的物理量是（）A．恒星A的密度 B．行星“HAT-P-1”的第一宇宙速度C．行星“HAT-P-1”繞恒星A運行的周期 D．繞“HAT-P-1”運行的衛(wèi)星的最小周期三、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）同學們用如圖1所示的電路測量兩節(jié)干電池串聯(lián)而成的電池組的電動勢和內電阻。實驗室提供的器材如下：電壓表，電阻箱（阻值范圍）；開關、導線若干。（1）請根據(jù)圖1所示的電路圖，在圖2中用筆替代導線，畫出連線，把器材連接起來_____________。（2）某同學開始做實驗，先把變阻箱阻值調到最大，再接通開關，然后改變電阻箱，隨之電壓表示數(shù)發(fā)生變化，讀取和對應的，并將相應的數(shù)據(jù)轉化為坐標點描繪在圖中。請將圖3、圖4中電阻箱和電壓表所示的數(shù)據(jù)轉化為坐標點描繪在圖5所示的坐標系中（描點用“+”表示），并畫出圖線_____________；（3）根據(jù)圖5中實驗數(shù)據(jù)繪出的圖線可以得出該電池組電動勢的測量值_____________V，內電阻測量值______________Ω.（保留2位有效數(shù)字）（4）實驗中測兩組的數(shù)據(jù)，可以利用閉合電路歐姆定律解方程組求電動勢和內阻的方法。該同學沒有采用該方法的原因是_____________________。（5）該實驗測得電源的電動勢和內阻都存在誤差，造成該誤差主要原因是__________________。（6）不同小組的同學分別用不同的電池組（均由同一規(guī)格的兩節(jié)干電池串聯(lián)而成）完成了上述的實驗后，發(fā)現(xiàn)不同組的電池組的電動勢基本相同，只是內電阻差異較大。同學們選擇了內電阻差異較大的甲、乙兩個電池組進一步探究，對電池組的內電阻熱功率以及總功率分別隨路端電壓變化的關系進行了猜想，并分別畫出了如圖6所示的和圖象。若已知乙電池組的內電阻較大，則下列各圖中可能正確的是_______________________（選填選項的字母）。12．（12分）為了測量木塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ，某小組使用DIS位移傳感器設計了如圖甲所示實驗裝置，讓木塊從傾斜木板上一點A由靜止釋放，位移傳感器可以測出木塊到傳感器的距離.位移傳感器連接計算機，描繪出滑塊相對傳感器的距離x隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示.(1)根據(jù)上述圖線，計算0.4s時木塊的速度大小v＝______m/s，木塊加速度a＝______m/s2(結果均保留2位有效數(shù)字).(2)在計算出加速度a后，為了測定動摩擦因數(shù)μ，還需要測量斜面的傾角θ(已知當?shù)氐闹亓铀俣萭)，那么得出μ的表達式是μ＝____________.（用a，θ，g表示）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，一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形如圖中的實線所示，此時這列波恰好傳播到P點，再經過1.5s，坐標為x=8m的Q點開始起振，求：①該列波的周期T和振源O點的振動方程；②從t=0時刻到Q點第一次達到波峰時，振源O點相對平衡位置的位移y及其所經過的路程s。14．（16分）如圖所示，虛線MN的右側空間存在豎直向下的勻強電場和水平方向（垂直紙面向里）的勻強磁場，一質量為m的帶電粒子以速度v垂直電場和磁場方向從O點射入場中，恰好沿紙面做勻速直線運動。已知勻強磁場的磁感應強度為B，粒子的電荷量為+q，不計粒子的重力。(1)求勻強電場的電場強度E；(2)當粒子運動到某點時撤去電場，如圖乙所示，粒子將在磁場中做勻速圓周運動。求∶a.帶電粒子在磁場中運動的軌道半徑R；b.帶電粒子在磁場中運動的周期T。15．（12分）如圖所示，在直角坐標系xoy中，第Ⅰ象限存在沿y軸正方向、電場強度為E的勻強電場，第Ⅳ象限存在一個方向垂直于紙面、磁感應強度為B的圓形勻強磁場區(qū)域。一質量為m，帶電荷量為-q的粒子，以某一速度從A點垂直于y軸射入第Ⅰ象限，A點坐標為（0，h），粒子飛出電場區(qū)域后，沿與x軸正方向夾角為60°的B處進入第Ⅳ象限，經圓形磁場后，垂直射向y軸C處。不計粒子重力，求：(1)從A點射入的速度；(2)圓形磁場區(qū)域的最小面積；(3)證明粒子在最小圓形磁場中運動時間最長，并求出最長時間。

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、B【解題分析】

K極中有無光電子射出與入射光頻率有關，只有當入射光的頻率大于K極金屬的極限頻率時才有光電子射出，選項A錯誤；根據(jù)光電效應的規(guī)律，光電子的最大初動能與入射光頻率有關，選項B正確；光電管加反向電壓時，只要反向電壓小于截止電壓，就會有光電流產生，選項C錯誤；在未達到飽和光電流之前，光電管加正向電壓越大，光電流強度一定越大，達到飽和光電流后，光電流的大小與正向電壓無關，選項D錯誤.2、B【解題分析】

粒子在磁場中做勻速圓周運動的軌跡如圖所示：，

根據(jù)洛倫茲力提供向心力有：則粒子做勻速圓周運動的半徑為：根據(jù)幾何知識可知BOCO1以及BODO2為菱形，所以∠1=180°-（90°-α）=90°+α∠2=180°-（90°+β）根據(jù)題意可知∠1=2∠2，所以得到α+2β＝90°＝。A．，與結論不相符，選項A錯誤；B．，與結論相符，選項B正確；C．，與結論不相符，選項C錯誤；D．，與結論不相符，選項D錯誤；故選B。3、C【解題分析】

由可知，故重物的重力.設每跟纜繩的拉力大小為T根據(jù)共點力平衡條件可得，解得，故C正確.4、A【解題分析】

在地球表面，得GM=gR2空間站做勻速圓周運動時軌道半徑聯(lián)立解得故BCD錯誤，A正確；

故選A。5、C【解題分析】

氫原子由量子數(shù)n=4的能級躍遷低能級時輻射光子的能量有6種；其中：E4-E1=-0.8+13.6eV=12.8eV；E4-E2=-0.8+3.40eV=2.6eV；E4-E3=-0.85+1.51eV=0.66eV；E3-E2=-1.51+3.40eV=1.89eV；E3-E1=-1.51+13.6eV=12.09eV；E2-E1=-3.40+13.6eV=10.2eV；金屬銫的逸出功為1.9eV，則能夠使金屬銫發(fā)生光電效應的光子有4種，故選C.6、B【解題分析】

粒子在磁場中運動只受洛倫茲力作用，故粒子做圓周運動，洛倫茲力做向心力，故有則有粒子垂直邊界ae從P點射入磁場Ⅰ，后經f點進入磁場Ⅱ，故根據(jù)幾何關系可得：粒子在磁場Ⅰ中做圓周運動的半徑為磁場寬度d；根據(jù)軌道半徑表達式，由兩磁場區(qū)域磁感應強度大小關系可得：粒子在磁場Ⅱ中做圓周運動的半徑為磁場寬度，那么，根據(jù)幾何關系可得：粒子從P到f轉過的中心角為，粒子在f點沿fd方向進入磁場Ⅱ；然后粒子在磁場Ⅱ中轉過，在e點沿ea方向進入磁場Ⅰ；最后，粒子在磁場Ⅰ中轉過后從fc邊界射出磁場區(qū)域；故粒子在兩個磁場區(qū)域分別轉過，根據(jù)周期可得：該帶電粒子在磁場中運動的總時間為故選B。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、AB【解題分析】

A．由圖可知，該波的周期為12s。故A正確；

B．由圖可知，t=3s時刻，x=12m處的質元在平衡位置向上振動時，x=18m處的質元在波峰，故B正確；

C．由圖可知，該波的振幅為4cm，圓頻率由圖1可知，在t=0時刻x=12m處的質點在-4cm處，則其振動方程4s時刻質元的位置所以x=12m處的質元通過的路程s12=4cm+2cm=6cm據(jù)圖2知t=0s時，在x=18m處的質元的位移為0cm，正通過平衡位置向上運動，其振動方程為在t=4s時刻，在x=18m處的質元的位移所以在0～4s內x=18m處的質元通過的路程x18＝4cm+(4?2)cm≈4.54cm＜6cm故C錯誤；

D．由兩圖比較可知，x=12m處比x=18m處的質元可能早振動T，所以兩點之間的距離為x＝(n+)λ（n=0、1、2、3…）所以（n=0、1、2、3…）n=0時，波長最大，為故D錯誤；故選AB。8、AD【解題分析】

AB．由v-t圖像得0~1s的加速度大小方向沿傳送帶向下；1~2s的加速度大小方向沿傳送帶向下，0~1s，對煤塊由牛頓第二定律得1~2s，對煤塊由牛頓第二定律得解得，故A正確，B錯誤；C．v-t圖像圖線與坐標軸所圍面積表示位移，所以煤塊上滑總位移為，由運動學公式得下滑時間為所以煤塊從沖上傳送帶到返回A端所用的時間為，故C錯誤；D．0~1s內煤塊比傳送帶多走4m，劃痕長4m；1~2s內傳送帶比煤塊多走2m，劃痕還是4m；傳送帶向上運動，煤塊向下運動，劃痕長為故D正確。故選AD。9、BC【解題分析】

A中線圈運動過程中磁通量不變化，不能產生感應電流；D中線圈在運動的過程中穿過線圈的磁通量始終是零，不能產生感應電流；B、C兩種情況下線圈運動過程中磁通量發(fā)生了變化，故能產生感應電流；故選BC。10、BD【解題分析】

AC．本題中不知道行星“HAT-P-1”繞恒星A運動的任何量，故不可計算恒星A的密度和繞A運動的周期，AC錯誤；BD．根據(jù)在該星球表面附近繞該星球做勻速圓周運動的衛(wèi)星，重力提供向心力得解得，則行星“HAT-P-1”的第一宇宙速度就是在該星球表面附近繞該星球做勻速圓周運動的線速度，所以行星“HAT-P-1”的第一宇宙速度就是，行星“HAT-P-1”附近運行的衛(wèi)星的最小周期就是在該星球表面附近繞該星球做勻速圓周運動的周期，所以最小周期是，故BD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）電路連線如圖：（2）畫出圖線如圖：（3）2.8V，1Ω（4）偶然誤差較大；（5）電壓表內阻不是無窮大；（6）AC【解題分析】

（1）電路連線如圖：（2）畫出圖線如圖：（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律可得：，即，則由圖像可知：，r=b=1Ω；（4）由于讀數(shù)不準確帶來實驗的偶然誤差，實驗中測兩組U、R的數(shù)據(jù)，利用閉合電路歐姆定律解方程組求電動勢和內阻的方法不能減小這種偶然誤差，而利用圖象進行處理數(shù)據(jù)可以減小偶然誤差.（5）由于電壓表內阻不是無窮大，所以在電路中分流，從而帶來系統(tǒng)誤差；（6）電池組的內電阻熱功率，則對于相同的U值，則r越大，對應的P1越小，可知A正確，B錯誤；總功率：，則對相同的U值，r越大P2越小，故C正確，D錯誤.12、0.401.0【解題分析】

（1）根據(jù)在勻變速直線運動中某段時間內的平均速度等于這段時間內中點時刻的瞬時速度，得0.4s末的速度為：0.2s末的速度為：，

則木塊的加速度為：．

（2）選取木塊為研究的對象，木塊沿斜面方向的受力：

得：．【題目點撥】解決本題的關鍵知道勻變速直線運動的推論，在某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，以及會通過實驗的原理得出動摩擦因數(shù)的表達式．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、①0.5s，；②3cm，0.45m?！窘忸}分析】

①根據(jù)波形圖可知，這列波從P點傳播到Q點，傳播距離，時間t=1.5s，所以波傳播的速度因為波長λ=2