湖南省邵陽市2024屆高三下學期二模物理試題 含解析

第1頁/共1頁2024年邵陽市高三第二次聯(lián)考試題卷物理本試卷共6頁，15個小題。滿分100分?？荚囉脮r75分鐘。注意事項：1.答卷前，考生務必將自己的姓名、考生號填寫在答題卡上。將條形碼橫貼在答題卡上“條形碼粘貼區(qū)”。2.作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆在答題卡上對應題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試卷上。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；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4.保持答題卡的整潔。考試結束后，只交答題卡，試題卷自行保存。一、選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分，每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.如圖所示為氫原子的能級圖，用光子能量為E的單色光照射一群位于基態(tài)的氫原子，發(fā)現(xiàn)氫原子最多可以放出15種不同頻率的光子，則E等于（）A.12.09eV B.12.75eV C.13.06eV D.13.22eV【答案】D【解析】【詳解】根據(jù)氫原子最多可以放出5種不同頻率的光子，可得解得則氫原子最多能躍遷到第6能級，有故選D。2.如圖所示，水平地面上一輛貨車運載著完全相同的圓柱形光滑空油桶，油桶質量分布均勻且均為m，在車廂底一層油桶平整排列，相互緊貼并被牢牢固定，上一層只有一只油桶C，自由擺放在桶A、B之間，沒有用繩索固定，桶C受到桶A、B的支持，和汽車一起保持靜止，下列說法正確的是（??）A.汽車在水平面上保持靜止時，C受A對它的支持力為B.汽車向左加速時，A對C的支持力變小C.汽車向左加速時，B對C的支持力變小D.要使C不發(fā)生滾動，汽車向左加速的最大加速度為【答案】B【解析】【詳解】A．對桶C受力分析如圖由幾何關系知由對稱性知由平衡條件有得故A錯誤；BC．貨車向左做勻加速直線運動時，由則即A對C的支持力變小，B對C的支持力變大，故B正確，C錯誤；D．當汽車加速度向左，要使C不發(fā)生滾動，即C將要脫離A時，A對C的支持力為零，豎直方向上水平方向上得故D錯誤。故選B。3.如圖所示，一細木棍斜靠在地面與豎直墻壁之間，木棍與水平面之間的夾角為45°，A、B為木棍的兩個端點，A點到地面的距離為1m。重力加速度取10m/s2，空氣阻力不計。現(xiàn)一跳蚤從豎直墻上距地面0.55m的C點以水平速度v0跳出，要到達細木棍上，v0最小為（）A.1m/s B.2m/s C.3m/s D.4m/s【答案】C【解析】【詳解】跳蚤做平拋運動，若要想以最小水平速度跳到木棍上，則落到木棍上時應恰好滿足速度方向與水平方向成角，即木棍恰好與跳蚤運動軌跡相切，如圖設下降高度為，則豎直方向速度由幾何關系可得由水平方向的運動規(guī)律可得解得故選C。4.“半波損失”是一種在波的反射過程中產(chǎn)生的現(xiàn)象，是指波從波疏介質射向波密介質時，反射波在離開反射點時的振動方向相對于入射波到達入射點時的振動方向相反，即反射波相對于入射波相位突變π的現(xiàn)象。現(xiàn)有一種防藍光眼鏡，從眼鏡前面觀察，可以發(fā)現(xiàn)鏡片呈現(xiàn)藍色，它是通過在鏡片前表面鍍膜增強藍光的反射來實現(xiàn)的，膜的折射率為n1，鏡片材質的折射率為n2，且n1>n2，膜的最小厚度為d，藍光波長為λ，則（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】藍光在從空氣到膜時，是由光疏介質到光密介質，即發(fā)生反射時發(fā)生了半波損失；而從膜到鏡片是，是由光密介質到光疏介質，發(fā)生反射時不會發(fā)生半波損失，則膜的前后兩個表面反射的藍光振動相反，光程差為膜厚度的2倍，若增強反射光，則兩個反射光振動加強，則解得故選A。5.一條光滑輕質柔軟晾衣繩兩端分別固定在兩根豎直桿上等高的A、B兩點，一個下端帶掛鉤的輕質圓環(huán)穿過晾衣繩，圓環(huán)與繩子的接觸點為O，在掛鉤上施加一個大小不變的力F，如圖所示。當力F的方向由豎直向下沿順時針緩慢轉動60°角的過程中（不考慮桿和繩的形變），下列說法正確的是（）A.繩子拉力保持不變 B.繩子拉力一直變小C.繩子拉力先減小后增大 D.∠AOB一直增大【答案】B【解析】【詳解】D．在力F的方向由豎直向下沿順時針緩慢轉動60°角的過程中，掛鉤的運動軌跡為以A、B兩點為焦點的橢圓，則∠AOB一直減小，故D錯誤；ABC．根據(jù)平衡條件，繩子OB和繩子OA拉力大小始終相等且合力與F等大反向，由D選項可得，繩子OB和繩子OA夾角變小，則繩子OB和繩子OA拉力大小始終減小，故B正確，AC錯誤。故選B。6.如圖所示為模擬遠距離輸電的部分測試電路。a、b端接電壓有效值恒定的正弦交流電源，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為k，，滑動變阻器的最大阻值為，定值電阻，電流表、電壓表均為理想電表，其示數(shù)分別用I和U表示。當滑動變阻器的滑片P從最下端向最上端滑動過程中，電流表、電壓表示數(shù)變化量分別用和表示。下列說法正確的是（）A.U不變B.C.副線圈回路消耗的功率一直增大D.電源的輸出功率可能先增大后減小【答案】B【解析】【詳解】A．根據(jù)變壓器的原理可得，可得，原線圈電路中有在副線圈電路中有聯(lián)立可得當滑片P從最下端向最上端滑動過程中，電阻阻值減小，電源電壓不變，可知減小，即電壓表的示數(shù)減小，故A錯誤；B．由A項分析可得變形得則有即故B正確；C．由能量守恒定律可得可得副線圈回路消耗的功率把代入得可知當時，即時副線圈輸出功率增大；由題知，則有當滑片P從最下端向最上端滑動過程中，電阻阻值由減小為0，可知由大于減小到小于，所以副線圈輸出功率并不是一直增大，故C錯誤；D．當向上調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P時，副線圈的總電阻減小，所以回路中的電流增大，電源的電壓不變，所以電源的輸出功率一定增大，則D錯誤。故選B。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選項中，有多項符合題目要求，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7.“祝融號”火星車需要“休眠”以度過火星寒冷的冬季。假設火星和地球的冬季是各自公轉周期的四分之一，且火星的冬季時長約為地球的2倍。火星和地球繞太陽的公轉均可視為勻速圓周運動。由上述信息可知（）A.火星公轉的線速度比地球的小 B.火星自轉的角速度比地球的大C.火星公轉的半徑比地球的大 D.火星自轉的線速度比地球的大【答案】AC【解析】【詳解】由題意可知，火星公轉周期大于地球的公轉周期C．根據(jù)解得可知火星的公轉半徑大于地球的公轉半徑，故C正確；A．根據(jù)可得結合C選項，可知火星的公轉線速度小于地球的公轉線速度，故A正確；BD．由題無法得到火星自轉的線速度和角速度，故BD錯誤。故選AC。8.在一列沿水平直線傳播的簡諧橫波上有相距6m的A、B兩點，波由A向B傳播，如圖甲、乙分別是A、B兩質點的振動圖像。則這列波可能的波速為（）A B.12m/s C.20m/s D.60m/s【答案】AC【解析】【詳解】由振動圖像得質點振動周期為波由A向B傳播，B點比A點晚振動的時間為（，，）所以A、B間的距離滿足（，，）可得波長為（，，）這列波的波速為（，，）當時，可得當時，可得故選AC。9.如圖，真空中電荷量為2q和q（q>0）的兩個點電荷分別位于M點與N點，形成一個以MN直線上O點為球心，電勢為零的等勢面（取無窮遠處電勢為零），P為MN連線上的一點，S為等勢面與直線MN的交點，T為等勢面上的一點，為N關于O點的對稱點，下列說法正確的是（）A.P點電勢高于S點電勢B.T點電場強度方向指向N點C.除無窮遠處外，MN直線上還存在一個電場強度為零的點D.將正試探電荷q0從T點移到點，靜電力做正功【答案】CD【解析】【詳解】A．正電荷周圍的點電勢為正，負電荷周圍的點電勢為負，球面為電勢為零的等勢面，而S點就在0V的等勢面上，若P點在等勢面與MN的交點左側，有P點電勢高于S點電勢；若P點在等勢面與MN的交點右側，有P點電勢低于S點電勢，故A錯誤；B．設電勢為零的等勢面的半徑為，與線段MN交于A點，設距離為，距離為，如圖所示根據(jù)點電荷的電勢結合電勢的疊加原理、滿足，解得，由于電場強度方向垂直等勢面，可知T點的場強方向必過等勢面的圓心，O點電勢可知可知T點電場方向指向O點，故B錯誤；C．由于正電荷的電荷量大于負電荷電荷量，可知在直線MN上在N左側電場強度不可能為零，在右側，設距離為，根據(jù)可知除無窮遠處外，直線MN電場強度為零的點只有一個，故C正確；D．因點電勢為零，電勢高于點的電勢，將正試探電荷q0從T點移到點，是從高電勢移動到低電勢，則靜電力做正功，故D正確；故選CD。10.如圖，輕質定滑輪固定在天花板上，物體P和物體Q用不可伸長的輕繩相連，懸掛在定滑輪上，物體P與物體Q的質量之比為1∶4，t=0時刻將兩物體由靜止釋放，物體Q的加速度大小為a。T時刻輕繩突然斷開，物體P能夠達到的最高點恰與物體Q釋放位置處于同一高度，取t=0時刻物體P所在水平面為零勢能面，此時物體Q的機械能為E。重力加速度大小為g，不計摩擦和空氣阻力，兩物體均可視為質點。下列說法正確的是（）A.B.2T時刻物體P的機械能為C.2T時刻物體P重力的功率為D.2T時刻物體Q的速度大小為【答案】CD【解析】【詳解】A．設物體P與物體Q的質量為、，兩物體釋放后具有沿著繩相同的加速度，由牛頓第二定律有解得故A錯誤；B．設初始時刻P與Q的高度差為，則取t=0時刻物體P所在水平面為零勢能面，此時物體Q的機械能為經(jīng)過時間，兩者做勻加速直線運動的速度為P上升和Q下降的高度為繩斷后P向上以重力加速度做勻減速直線運動，P上升到最高點的時間為P再上升的最大高度為物體P能夠達到的最高點恰與物體Q釋放位置處于同一高度，則有可解得而2T時刻物體P正在向下加速運動，速度和位移為則2T時刻物體P的機械能為故B錯誤；C．2T時刻物體P重力的功率為故C正確；D．Q物理向下以重力加速度做勻加速直線運動，2T時刻物體Q的速度大小為故D正確。故選CD。三、非選擇題：共56分。第11、12題為實驗題；第13~15題為計算題。11.某同學為了驗證對心碰撞過程中的動量守恒定律，設計了如下實驗：用紙板搭建如圖所示的滑道，使硬幣可以平滑地從斜面滑到水平面上，其中OA為水平段。選擇相同材質的一元硬幣和一角硬幣進行實驗。測量硬幣的質量，得到一元和一角硬幣的質量分別為m1和m2（m1>m2）。將硬幣a放置在斜面上某一位置，標記此位置為B。由靜止釋放a，當a停在水平面上某處時，測量a從O點到停止處的滑行距離OP。將硬幣b放置在O處，左側與O點重合，將a放置于B點由靜止釋放。當兩枚硬幣發(fā)生碰撞后，分別測量a、b從O點到停止處的滑行距離OM和ON。保持釋放位置不變，重復實驗若干次，得到OP、OM、ON的平均值分別為s0、s1、s2。（1）在本實驗中，b選用的是___________（選填“一元”或“一角”）硬幣；（2）碰撞后，b在O點時速度的大小可表示為___________（設硬幣與紙板間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g）；（3）若a、b發(fā)生彈性碰撞，則___________?！敬鸢浮浚?）一角（2）（3）1【解析】【小問1詳解】根據(jù)圖乙可知，a碰撞b后，a的速度方向仍然向右，沒有發(fā)生反彈，可知a的質量大一些，即在本實驗中，a選用的是一元硬幣，b選用的是一角硬幣?！拘?詳解】碰撞前，b從O點運動到N點減速至0，設b在O點的速度大小為，根據(jù)動能定理有解得【小問3詳解】設a碰撞前到O點是速度大小為，根據(jù)動能定理有解得a碰撞后到O點是速度大小為，根據(jù)動能定理有解得若a、b發(fā)生彈性碰撞，則碰撞時動量守恒，能量守恒以上各式聯(lián)立，解得12.如圖所示一多倍率（“×1”、“×10”、“×100”、“×1k”）歐姆表內(nèi)部電路結構圖，其中G為靈敏電流計，滿偏電流，內(nèi)阻，S為倍率選擇開關，內(nèi)部直流電源電動勢，內(nèi)阻。（1）S與4端接通時，歐姆調(diào)零后，Rp接入電路的阻值為___________Ω；（2）S與2端接通時，歐姆表的倍率為___________（選填“×10”或“×100”）；（3）___________Ω，R3=___________Ω（結果均保留2（4）S與3端接通時，歐姆調(diào)零后，測一待測電阻Rx的阻值，此時靈敏電流計的示數(shù)，則___________Ω?！敬鸢浮浚?）14900（2）×10（3）①.1.0②.10（4）1000【解析】【小問1詳解】與4端接通時，歐姆調(diào)零后解得【小問2詳解】當靈敏電流計滿偏時所以越大，越大，倍率越大。當分別與不同接線柱接通時所以與2接通時，歐姆表信率是“”?！拘?詳解】[1][2]由上述分析可得解得【小問4詳解】由全電路歐姆定律得解得13.在導熱良好的矩形氣缸內(nèi)用厚度不計的活塞封閉有理想氣體，當把氣缸倒置懸掛在空中，穩(wěn)定時活塞剛好位于氣缸口處，如圖甲所示；當把氣缸開口朝上放置于水平地面上，活塞穩(wěn)定時如圖乙所示。已知活塞質量為m，橫截面積為S，大氣壓強，環(huán)境溫度為T0，氣缸的深度為h，重力加速為g，不計活塞與氣缸壁間的摩擦。（1）求圖乙中活塞離氣缸底部的高度h1；（2）活塞達到圖乙狀態(tài)時將環(huán)境溫度緩慢升高，直到活塞再次位于氣缸口，已知封閉氣體的內(nèi)能隨熱力學溫度變化的關系為U=kT，k為常數(shù)，大氣壓強保持不變，求在該過程中封閉氣體所吸收的熱量Q。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）設甲、乙中封閉氣體的壓強分別為、，則有，解得，氣體做等溫變化，由玻意耳定律有聯(lián)立解得（2）設活塞回到氣缸口時氣體溫度，氣體等壓變化，則有可得氣體對外做的功為氣體內(nèi)能變化為根據(jù)熱力學第一定律可得解得14.某工廠利用配重物體通過輕質繩及光滑定滑輪協(xié)助傳送帶運煤，如圖所示，傾角為θ=30°的傳送帶以v1=5m/s的速度順時針轉動，配重物體B的質量mB=300kg，離地高度為h=9m?，F(xiàn)將質量mA=200kg的裝煤麻袋A從傳送帶底端（與地面等高）無初速度釋放，當B落地瞬間繩子斷裂，最終A恰好能到達傳送帶頂端，傳送帶與麻袋接觸面間動摩擦因數(shù)（傳送帶長度L大于9m）。g取10m/s2。求：（1）釋放后瞬間B的加速度大小a1；（2）該過程中B對A所做的功W；（3）傳送帶長度L。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）A無初速度釋放后瞬間，對A、B兩物體分析，由牛頓第二定律可得代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得（2）A從靜止加速到5m/s，發(fā)生的位移為解得A與傳送帶共速后，由于A繼續(xù)加速，對A、B物體分析，可得代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得且所以解得（3）設物體B落地時速度大小為v2，則有解得B落地后，A向上做勻減速運動的加速度大小為a3，有解得物體A從速度為v2減速到v1，發(fā)生的位移為解得A減速到v1后，繼續(xù)向上做勻減速運動的加速度大小為a4，有解得從v1剛好到達頂端速度是零時，發(fā)生的位移為解得則有傳送帶的長度解得15.如圖所示，在豎直平面內(nèi)建立直角坐標系，x軸下方有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為。A是質量為m1帶正電的小球，C是質量為m2帶負電的小球，A、C均可視