2024屆八省八校T8聯(lián)考高三第二次學(xué)業(yè)質(zhì)量評價物理試卷（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12024屆高三第二次學(xué)業(yè)質(zhì)量評價（T8聯(lián)考）物理試題考試時間：2024年3月21日上午10：30-11：45試卷滿分：100分考試用時：75分鐘注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題〖答案〗后，用鉛筆把答題卡對應(yīng)題目的〖答案〗標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他〖答案〗標號。回答非選擇題時，將〖答案〗寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。在每個小題給出的四個選項中，第1—7題只有一項符合題目要求，第8—10題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。1.2023年12月，江南造船（集團）有限責(zé)任公司正式發(fā)布全球首型、世界最大核動力集裝箱船船型設(shè)計，它采用了第四代釷基堆型熔鹽反應(yīng)堆，具有更高的安全性、更少的核廢料、更長的使用壽命和更廣泛的能源應(yīng)用前景。在該反應(yīng)堆中，釷（）核經(jīng)過一系列的衰變最終變成了鉛（）核，下列說法正確的是（）A.釷核包含有90個質(zhì)子和140個中子B.釷核的結(jié)合能小于鉛核的結(jié)合能C.釷核衰變?yōu)殂U核經(jīng)歷了6次衰變和4次衰變D.釷核衰變?yōu)殂U核需要吸收能量〖答案〗C〖解析〗A．釷核包含有90個質(zhì)子，而其質(zhì)量數(shù)等于質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)之和，則可知其中子數(shù)為（個）故A錯誤；B．結(jié)合能等于比結(jié)合能與核子數(shù)的乘積，雖然釷核的比結(jié)合能稍小于鉛核的比結(jié)合能，但釷核的核子數(shù)多于鉛核，使得釷的結(jié)合能大于鉛核的結(jié)合能，故B錯誤；C．釷核變鉛核，核子總數(shù)減少了24，說明發(fā)生了6次衰變，同時將導(dǎo)致質(zhì)子數(shù)減少12，實際質(zhì)子數(shù)減少了8，說明還發(fā)生了4次衰變，故C正確；D．釷核為天然放射性元素，其能自發(fā)的進行衰變，而自發(fā)進行的衰變反應(yīng)都是釋放核能的反應(yīng)，故D錯誤。故選C。2.如圖1所示為磁電式電流表的結(jié)構(gòu)圖，其基本組成部分是磁體和放在磁體兩級之間的線圈，線圈纏繞在鋁框上。極靴和中間軟鐵制成的圓柱形成輻向磁場，使磁場總沿半徑方向，如圖2所示。當(dāng)線圈中有恒定電流時，安培力帶動線圈偏轉(zhuǎn)，在螺旋彈簧的共同作用下最終穩(wěn)定。下列說法正確的是（）A.線圈受到的安培力的大小隨轉(zhuǎn)動發(fā)生改變B.線圈的磁通量始終為0C.線圈在轉(zhuǎn)動過程中不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢D.增加線圈匝數(shù)，可增加測量的靈敏度〖答案〗D〖解析〗A.根據(jù)輻向磁場的特點，線圈所在位置的磁感應(yīng)強度大小不變，因此電流恒定時安培力大小不變，故A錯誤；B.輻向磁場分布如圖所示，由圖可知線圈的磁通量不是始終為0，故B錯誤；C.C線圈在轉(zhuǎn)動過程中切割磁感線，產(chǎn)生反電動勢，故C錯誤；D.線圈匝數(shù)增加，相同電流下，線圈受到的安培力更大，偏轉(zhuǎn)的角度更大，靈敏度更高，故D正確。故選D。3.某實驗興趣小組對新能源車的加速性能進行探究。他們根據(jù)自制的電動模型車模擬汽車啟動狀態(tài)，并且通過傳感器，繪制了模型車從開始運動到剛獲得最大速度過程中速度的倒數(shù)和牽引力F之間的關(guān)系圖像，如圖所示。已知模型車的質(zhì)量，行駛過程中受到的阻力恒定，整個過程時間持續(xù)5s，獲得最大速度為4m/s，則下列說法正確的是（）A.模型車受到的阻力大小為1NB.模型車勻加速運動的時間為2sC.模型車牽引力的最大功率為6WD.模型車運動的總位移為14m〖答案〗D〖解析〗A．根據(jù)可得結(jié)合圖線的斜率可得即模型車的速度從2m/s增加至4m/s的過程中，模型車以恒定的功率行駛，速度最大時合外力為零，即牽引力等于阻力，根據(jù)圖像可知，在時速度達到最大值，因此有故A錯誤；B．由圖像可知小車初始牽引力為4N，且勻加速結(jié)束時模型車的速度大小，根據(jù)牛頓第二定律有解得加速度根據(jù)勻變速直線運動，速度與時間的關(guān)系可得勻加速運動的時間故B錯誤；C．根據(jù)以上分析可知，模型車牽引力功率最大時即為勻加速結(jié)束時獲得的功率，可知最大功率為，故C錯誤；D．根據(jù)題意，模型車速度達到最大用時5s，而勻加速階段用時1s，則可知，模型車以恒定功率運動所需時間，根據(jù)動能定理式中，解得勻加速階段位移故總位移故D正確。故選D。4.近日，工信部披露的最新數(shù)據(jù)顯示，2023年我國光纜線路建設(shè)取得顯著成果，新建光纜線路長度達473.8萬公里，使得全國光纜線路總長度一舉突破6432萬公里。光纜線路主要用于光信息傳輸，在鋪設(shè)的過程中，盡量不要彎曲。如圖所示，一段折射率為n、橫截面是圓面的光導(dǎo)纖維，截面半徑為r，在鋪設(shè)的過程中彎曲成了一段圓弧，圓弧的圓心到光導(dǎo)纖維的中心軸線的距離為R，光導(dǎo)纖維外部可認為是真空區(qū)域?，F(xiàn)有一束光垂直于光導(dǎo)纖維左端截面射入，為了保證這束光經(jīng)反射后均能從右端面射出，則光導(dǎo)纖維的折射率n至少為（）A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗如圖所示最下端入射的光在界面的入射角最小，故臨界狀態(tài)為最下端入射的光恰好不發(fā)生全反射，根據(jù)全反射的公式，由幾何關(guān)系可得故選B。5.如圖所示，一個帶正電的絕緣圓環(huán)豎直放置，圓環(huán)半徑為R，帶電量為，電荷量均勻分布在圓環(huán)表面上，將一正試探電荷從圓環(huán)中心偏右側(cè)一點（圖中未畫出）的位置靜止釋放，試探電荷只在電場力的作用下沿著中心軸線向右側(cè)運動，則下列說法正確的是（）A.試探電荷將向右先加速后減速B.試探電荷的加速度逐漸減小C.當(dāng)試探電荷距離圓環(huán)中心為時，其加速度最大D.將圓環(huán)所帶電量擴大兩倍，則加速度最大的位置右移〖答案〗C〖解析〗A．根據(jù)圓環(huán)電場分布的對稱性可知，圓環(huán)中心軸線上的電場強度均背離圓環(huán)中心，沿著中線軸線向外，則可知試探電荷將始終受到向右的電場力，一直做加速運動，故A錯誤；BCD．如圖將圓環(huán)上所帶電荷進行無限分割，設(shè)每一份的電荷量為，則其在M點的場強其水平分量微元累加并根據(jù)對稱性可知，M點的合場強為令則其導(dǎo)函數(shù)為此時可知當(dāng)，即試探電荷距離圓環(huán)中心為時，場強最大，加速度最大，并且這個位置與電荷量無關(guān)，故C正確，BD項錯誤。故選C。6.如圖所示，一個質(zhì)量為m的物塊，左端與輕彈簧栓接，輕彈簧的另一端固定在墻上的O點，物塊和地面間的動摩擦因數(shù)為?，F(xiàn)用手按住物塊靜止于A點，讓彈簧處于壓縮狀態(tài)。某時刻釋放物塊，物塊向右運動，在M點（圖中未畫出）獲得最大速度，到最右端B點（圖中未畫出）后，再向左運動，在點（圖中未畫出）獲得向左運動的最大速度，C點（圖中未畫出）時速度減為0并保持靜止狀態(tài)。物塊向右運動的時間為，向左運動的時間為，設(shè)最大靜摩擦力大小等于滑動摩擦力大小，則關(guān)于兩個過程下列說法正確的是（）A.M點和點在同一位置 B.兩個階段時間滿足C.兩個階段最大速度滿足 D.C點在M點左側(cè)〖答案〗B〖解析〗A．M點和點都處于各個階段速度最大的位置，說明在這兩個位置受力平衡，受力分析如圖所示因此這兩個點不可能在同一位置，故A錯誤；C．在從M點到M'點的過程中，彈性勢能沒有發(fā)生變化，但由于摩擦消耗了機械能，因此動能減小，故速度故C錯誤；D．物塊運動到C點后，保持靜止，說明C位置向右的彈力小于最大靜摩擦力，則C位置應(yīng)該在M點的右側(cè)，故D錯誤；B．兩個階段均受到大小恒定的滑動摩擦力的作用，可類比豎直方向上的彈簧振子，將滑動摩擦力看作重力，因此向右和向左的運動可分別看作簡諧運動，簡諧運動的周期沒有發(fā)生變化，因此故B正確。故選B。7.武漢“東湖之眼”摩天輪，面朝東湖、背靠磨山，是武漢東湖風(fēng)景區(qū)地標之一。摩天輪在豎直放置的圓軌道內(nèi)圍繞其圓心O點做半徑為R的勻速圓周運動，角速度為，在勻速轉(zhuǎn)動的過程中轎廂地板總保持水平狀態(tài)。如圖所示，放置在地板上的物體，其與地板之間的動摩擦因數(shù)為，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g，為了保證物體在勻速轉(zhuǎn)動的過程中始終不相對于地板滑動，則角速度的最大值為（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗物塊做勻速圓周運動的過程中，對其受力分析如左圖所示，當(dāng)角速度最大時，意味著靜摩擦力達到最大，此時，地板對物塊的作用力為F，F(xiàn)與豎直方向的夾角為，且物塊在勻速圓周運動過程中，向心力的大小總保持不變，畫出矢量三角形如右圖所示，圖中虛線圓周的半徑大小為向心力的大小，F(xiàn)和mg的矢量和等于向心力，當(dāng)F與mg的夾角為時，此時向心力達到最大。故最大的向心力同時因此最大的角速度故選A。8.2024年，我國探月計劃第六個探測器嫦娥六號將于上半年出征月球，并且飛往月球背面采集土壤并返回地球。如圖所示，為地球的球心、為月球的球心，圖中的P點為地一月系統(tǒng)的一個拉格朗日點，在該點的物體能夠保持和地球、月球相對位置關(guān)系不變，以和月球相同的角速度繞地球勻速圓周運動。地球上的人總是只能看到月球的正面，嫦娥六號將要達到的卻是月球背面的M點，為了保持和地球的聯(lián)系，我國還將發(fā)射鵲橋二號中繼通信衛(wèi)星，讓其在以P點為圓心、垂直于地月連線的圓軌道上運動。下列說法正確的是（）A.我們無法看到月球的背面，是因為月球的自轉(zhuǎn)周期和公轉(zhuǎn)周期相同B.發(fā)射嫦娥六號時，發(fā)射速度要超過第二宇宙速度，讓其擺脫地球引力的束縛C.以地球球心為參考系，鵲橋二號中繼衛(wèi)星做勻速圓周運動D.鵲橋二號中繼衛(wèi)星受到地球和月球引力的共同作用〖答案〗AD〖解析〗A．因為潮汐鎖定，月球的自轉(zhuǎn)周期和公轉(zhuǎn)周期相同，所以我們無法看到月球的背面，故A項正確；B．嫦娥六號并沒擺脫地球引力的束縛，因此發(fā)射速度不會超過第二宇宙速度，故B項錯誤；C．以地球為參考系，鵲橋二號一方面繞地月系統(tǒng)共同的圓心做勻速圓周運動，另一方面繞P點做勻速圓周運動，因此以地心為參考系，它是兩個勻速圓周運動的合運動，故C項錯誤；D．鵲橋二號中繼衛(wèi)星受地球和月球共同引力的作用，故D項正確。故選AD。9.如圖所示為某一科研設(shè)備中對電子運動范圍進行約束的裝置簡化圖?，F(xiàn)有一足夠高的圓柱形空間，其底面半徑為R，現(xiàn)以底面圓心為坐標原點，建立空間直角坐標系。在圓柱形區(qū)域內(nèi)存在著沿z軸負向的勻強磁場和勻強電場，在的區(qū)域內(nèi)存在著沿x軸正向的勻強電場。坐標為的P點有一電子源，在xOy平面內(nèi)同時沿不同方向向圓柱形區(qū)域內(nèi)發(fā)射了一群質(zhì)量為m，電荷量為的電子，速度大小均為。已知磁感應(yīng)強度的大小為，不計粒子的重力，則從電子發(fā)射到完全離開圓柱形區(qū)域的過程中，下列說法正確的是（）A.粒子完全離開圓柱形區(qū)域時速度方向均不相同B.粒子完全離開圓柱形區(qū)域時的速度方向均平行于xOy平面C.所有粒子在磁場中運動的總時間均相同D.最晚和最早完全離開圓柱形區(qū)域的粒子的時間差為〖答案〗AC〖解析〗AB．如圖所示粒子在磁場中做勻速圓周運動，有解得由于粒子的軌跡圓半徑和原磁場半徑相同，故粒子在xOy平面內(nèi)將先后經(jīng)歷磁發(fā)散、進入電場勻變速直線運動、返回磁場磁聚焦三個過程，最終從xOy平面內(nèi)的Q點離開，但是速度方向均不相同，在考慮他們在z方向上的勻加速直線運動，離開圓柱形區(qū)域時的速度方向不可能平行于xOy平面，故A正確，B錯誤；C．粒子在磁場中均經(jīng)歷了半個周期，因此在磁場中運動總時間相同，故C正確；D．當(dāng)粒子從P點沿x軸正向發(fā)射時，粒子在xOy平面內(nèi)運動時間最長，相較于運動時間最短的粒子，其多走的路程為2R，故時間差故D錯誤。故選AC。10.如圖所示，可視為質(zhì)點的完全相同的A、B兩小球分別拴接在一輕彈性繩的兩端，兩小球質(zhì)量均為m，且處于同一位置（離地面足夠高）。彈性繩原長為L，始終處于彈性限度內(nèi)，且滿足胡克定律。時刻，讓A球自由下落的同時B球以速度水平向右拋出，彈性繩從開始出現(xiàn)彈力到第一次恢復(fù)原長所用時間為。已知重力加速度為g，兩個小球發(fā)生的碰撞為彈性碰撞，碰撞時間極短忽略不計，不計一切阻力，下列說法正確的是（）A.當(dāng)彈性繩第一次最長時，B球的動量大小為B.彈性繩的最大彈性勢能為C.從0時刻到彈性繩第一次恢復(fù)原長時，重力的沖量為D.兩小球碰撞的時刻為〖答案〗BD〖解析〗A．當(dāng)彈性繩第一次最長時，兩小球水平方向上動量守恒得但由于其豎直方向上也有速度，故其動量大小不是，故A錯誤；B．水平方向上共速時彈性勢能最大，設(shè)此時兩小球豎直速度均為，則根據(jù)能量守恒可得同時，可得故B正確；C．當(dāng)小球第一次恢復(fù)原長時，經(jīng)歷的時間為故重力的沖量為故C錯誤；D．根據(jù)彈性碰撞的規(guī)律，每次碰撞后，兩小球速度交換，從開始運動到兩小球第一次相碰，經(jīng)歷的時間為，之后兩小球在水平方向上呈現(xiàn)周期性運動，周期均為，故兩小球碰撞的時刻為故D正確。故選BD。二、非選擇題：本題共5小題，共60分。11.某同學(xué)利用現(xiàn)有的實驗器材想要測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。一光滑桌面傾斜放置，其與水平面間的夾角為，在桌面上固定一懸掛點O，輕繩通過拉力傳感器拴接在O點，另一端連接一個質(zhì)量為m的物塊。①現(xiàn)給物塊足夠大的初速度，使其在桌面內(nèi)做圓周運動，分別記錄物塊在最低點時繩子的拉力和最高點時繩子的拉力，改變不同的初速度，記錄多組和；②建立坐標系，以拉力縱軸、拉力為橫軸，得到了一條線性圖像，測得圖線斜率為k，縱軸截距為b（1）根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可得重力加速度的表達式為______（用m、b、表示）；（2）在本次實驗中，斜率______，若改變斜面的傾角，斜率k的值______（選填“會”或者“不會”）發(fā)生變化；（3）若僅考慮物塊運動過程中的受到桌面的滑動摩擦力，不計其他阻力，此時的斜率將______（選填“大于”“小于”或者“等于”）該值?！即鸢浮剑?）（2）1不會（3）等于〖解析〗【小問1詳析】小球在最低點在最高點從最低點到最高點根據(jù)動能定理有可知故得【小問2詳析】[1][2]由可知，斜率k始終為1，與斜面的傾角無關(guān)?！拘?詳析】若考慮滑動摩擦力，則動能定理的方程為其中整理得故仍然為1，保持不變。12.某實驗興趣小組，根據(jù)以下器材想要精確測量電壓表的內(nèi)阻，其量程為3V，內(nèi)阻大約為2kΩ，除此以外提供的器材有：A．電源E（電動勢9V，內(nèi)阻忽略不計）B．電壓表（量程15V，內(nèi)阻約為5kΩ）C．電流表（量程0.6A，內(nèi)阻約為5Ω）D．滑動變阻器（阻值范圍為0~10Ω）E．滑動變阻器（阻值范圍為0~1500Ω）F．定值電阻G．定值電阻H．開關(guān)一個，導(dǎo)線若干（1）實驗過程中，為減小實驗誤差，要求電表示數(shù)至少要達到量程的，同時方便電路調(diào)節(jié)，滑動變阻器應(yīng)選擇______，實驗所需的另一個電表應(yīng)選擇______，定值電阻應(yīng)選擇______（均選填器材前的字母代號）；（2）請在虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖______；（3）將電壓表的示數(shù)記為，將另一個電表的示數(shù)記為，將所選定值電阻的阻值記為R，在獲得多組、的值后建立坐標系，繪制圖像，擬合得到線性圖像的斜率為k，則電壓表的內(nèi)阻______（用k、R）表示?！即鸢浮剑?）DBF（2）（3）〖解析〗【小問1詳析】[1][2][3]為了精確測量和方便電路調(diào)節(jié)，電路控制部分應(yīng)該采用分壓接法，因此滑動變阻器選總阻值小的，即選擇D；電流表因為量程太大，無法使用，因此另一個電表應(yīng)該選擇，即選擇B；由于、兩者量程差別較大，為了能夠更好使用，需要給串聯(lián)一個分壓電阻，再和并聯(lián)，根據(jù)電壓分配關(guān)系，分壓電阻選擇，即定值電阻應(yīng)選擇F?！拘?詳析】根據(jù)（1）問分析，實驗電路圖如圖所示小問3詳析】根據(jù)歐姆定律有整理得可知圖像的斜率為可得13.輪胎狀況監(jiān)測系統(tǒng)能夠監(jiān)測車輛在啟動后的實時胎內(nèi)氣體壓強和氣體溫度，保證行車安全。某駕駛員啟動車輛后，通過儀表觀察到胎內(nèi)氣體壓強為2.4atm，氣體溫度為。在行駛過程中，可認為輪胎內(nèi)氣體體積保持不變，氣體可看做理想氣體。（1）在行駛過程中，胎內(nèi)氣體溫度緩慢升高，當(dāng)達到時，求胎內(nèi)氣體壓強；（2）在行駛過程中，車胎扎到釘子，導(dǎo)致車胎緩慢漏氣，當(dāng)儀表顯示胎內(nèi)氣體壓強仍為2.4atm，氣體溫度為時，求漏出的氣體質(zhì)量占原有氣體質(zhì)量的比值?！即鸢浮剑?）；（2）〖解析〗（1）根據(jù)等容變化的規(guī)律有，其中，代入數(shù)據(jù)得（2）先不考慮輪胎的體積，當(dāng)氣體溫度上升至?xí)r，根據(jù)等壓變化的規(guī)律有，其中，代入數(shù)據(jù)得則漏出氣體質(zhì)量與原有氣體質(zhì)量比值滿足代入數(shù)據(jù)解得14.如圖所示為一套電磁阻尼裝置原理圖，在光滑水平地面上方存在著水平方向上的磁場，磁感應(yīng)強度大小均為，磁場方向垂直于紙面向里、向外分區(qū)域交替排列，依次編號為區(qū)域1、2、3、4…，磁場區(qū)域足夠多，每個區(qū)域的邊界均保持豎直，且各區(qū)域?qū)挾认嗟染鶠椋F(xiàn)有一個正方形線圈，邊長也為，線圈匝數(shù)，電阻，質(zhì)量為，以初速度向右滑入磁場區(qū)域，重力加速度。（1）線圈從開始進入?yún)^(qū)域1到剛要進入?yún)^(qū)域2的過程中，求流經(jīng)線圈的電荷量；（2）線圈從開始進入?yún)^(qū)域1到剛要進入?yún)^(qū)域2過程中，求線圈產(chǎn)生的焦耳熱；（3）線圈從開始運動到最終停止，求線框右側(cè)邊完整經(jīng)過的磁場個數(shù)?！即鸢浮剑?）0.05C；（2）2.4375J；（3）5〖解析〗（1）進入1區(qū)域，右邊切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢由歐姆定