湖南省衡陽市第八中學2023-2024學年高三物理上學期10月第二次月考試題（Word版附解析）-試卷下載-教習網(wǎng)

衡陽市八市2024屆高三第二次月考物理試題卷考生須知：1.本試卷共6頁，滿分100分，考試時間75分鐘。2.非選擇題的答案須寫在答題卷上相應區(qū)域內，寫在本試題卷上無效。一、選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分，在每小題只有一項符合題目要求。1. 如圖所示，圖甲為氫原子能級圖，大量處于激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷時，發(fā)出頻率不同的大量光子。其中頻率最高的光子照射到圖乙電路中光電管陰極K上時，電路中電流隨電壓變化的圖像如圖丙。下列說法正確的是（　　） A. 用能量為的光子照射，可使處于基態(tài)的氫原子電離B. 陰極K金屬的逸出功為C. 光電子最大初動能與入射光的頻率成正比D. 一個處于能級的氫原子向基態(tài)躍遷時，能放出3種不同頻率的光【答案】B【解析】【詳解】A．根據(jù)電離條件可知，要使處于基態(tài)的氫原子電離，需用能量大于或等于13.6eV的子照射，則用能量為的光子照射，不可使處于基態(tài)的氫原子電離，故A錯誤；B．大量處于能級的氫原子向基態(tài)躍遷時，發(fā)出頻率最高的光子對應到的躍遷，頻率最高光子的能量為由圖丙可得輻射光電子的最大初動能為故陰極K金屬的逸出功為故B正確；C．由愛因斯坦光電效應方程可知光電子最大初動能與入射光的頻率成一次函數(shù)關系，但不是成正比，故C錯誤；D．根據(jù)可知大量處于能級的氫原子向基態(tài)躍遷時共3種頻率的光，而一個處于能級的氫原子向基態(tài)躍遷時，最多只能放出2種不同頻率的光，故D錯誤。故選B。2. 如圖所示，水平固定的光滑細長桿上套有一物塊Q，跨過懸掛于點的輕小光滑圓環(huán)的細線一端連接Q，另一端懸掛一物塊。設細線的左邊部分與水平方向的夾角為，初始時很小，現(xiàn)將、由靜止同時釋放，關于以后的運動，下列說法正確的是（　?。?/span> A. 在向增大的過程中，一直處于超重狀態(tài)B. 當時，的速度最大C. 當時，加速度最大D. 當時，的速度大小之比是【答案】D【解析】【詳解】A．當＝90°時，P的速度為零，初始時刻P的速度也為零，所以在向90°增大的過程中，P先向下加速后向下減速，即P先處于失重后處于超重，故A錯誤；B．當＝90°時，Q的速度水平向右，沿繩方向的速度分量為零，所以此時P的速度為零，故B錯誤；C．從很小到90°的過程中，細繩拉力對Q做正功，Q先做加速運動。后細繩拉力對Q做負功，Q再做減速運動，所以＝90°時Q速度最大，但加速度為0，故C錯誤；D．當＝60°時，將Q的速度v分解為沿繩速度分量和垂直于繩的速度分量，有則故D正確。故選D。3. 如圖所示，理想變壓器的原、副線圈分別接理想電流表、理想電壓表，副線圈上通過輸電線接有一個燈泡，一個電吹風，輸電線的等效電阻為，副線圈匝數(shù)可以通過調節(jié)滑片改變。斷開時，燈泡正常發(fā)光?；?/span>位置不動，當閉合時，以下說法中正確的是（　?。?/span> A. 電壓表讀數(shù)變小 B. 電流表讀數(shù)減小C. 等效電阻兩端電壓增大 D. 為使燈泡L正常發(fā)光，滑片應向下滑動【答案】C【解析】【詳解】A．滑片位置不動，則變壓器匝數(shù)不變，可知次級電壓不變，則電壓表讀數(shù)不變，選項Ａ錯誤； B．S閉合后，次級電阻減小，則次級電流變大，可知初級電流變大，即電流表讀數(shù)變大，選項B錯誤；CD．次級電流變大，則等效電阻兩端電壓增大，此時燈泡兩端電壓減小，燈泡變暗，則為使燈泡L正常發(fā)光，滑片應向上滑動，從而增加次級電壓，選項C正確，D錯誤。故選C。4. 如圖，MN是一段傾角為的傳送帶，一個可以看作質點，質量為的物塊，以沿傳動帶向下的速度從M點開始沿傳送帶運動。物塊運動過程的部分圖像如圖所示，取，則（　　） A. 物塊最終從傳送帶N點離開B. 傳送帶的速度，方向沿斜面向下C. 物塊沿傳送帶下滑時的加速度D. 物塊將在5s時回到原處【答案】D【解析】【詳解】AB．從圖象可知，物體速度減為零后反向向上運動，最終的速度大小為1m/s，因此沒從N點離開，并且能推出傳送帶斜向上運動，速度大小為1m/s，故AB錯誤；C．圖象中斜率表示加速度，可知物塊沿傳送帶下滑時的加速度故C錯誤；D．速度圖象與時間軸圍成的面積表示位移，由圖可知，時，物塊的速度為0，之后物塊沿斜面向上運動，所以物塊沿斜面向下運動的位移到時，物塊沿斜面向上加速運動的位移物塊沿斜面向上勻速運動的時間所以物塊回到原處的時間故D正確。故選D。5. 如圖，水平粗糙的桌面上有個光滑的小孔S，一輕繩穿過小孔，兩端各系著質量分別為2m、m的兩個小方塊A、B，B以S正下方的點O為圓心做角速度為的勻速圓周運動，A恰好處于靜止狀態(tài)。已知SB=L，重力加速度大小為g，最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，現(xiàn)將質量為m的小物塊C放在A上，A仍然保持靜止，B以最大的角速度做勻速圓周運動，則（　　）A. C受到向左的靜摩擦力B. A與桌面間的動摩擦因數(shù)為C. 角速度為時，B運動的軌道半徑為D. 【答案】D【解析】【詳解】A．C靜止，只受重力和A的支持力，不受靜摩擦力，選項A錯誤；B．不放C時，對A有F=μ·2mg對B有Fsinθ=mω2Lsinθ解得選項B錯誤；CD．B以大的角速度做勻速圓周運動時，A受到桌面的靜摩擦力恰好為最大靜摩擦力，則有F′=μ·3mg又解得則軌道半徑選項C錯誤，選項D正確。故選D。6. 2020年7月23日，我國的“天問一號”火星探測器，搭乘著長征五號遙四運載火箭，成功從地球飛向了火星，如圖所示為“天問一號”發(fā)射過程的示意圖，從地球上發(fā)射之后經(jīng)過地火轉移軌道被火星捕獲，進入環(huán)火星圓軌道，經(jīng)變軌調整后，進入著陸準備軌道，己知“天問一號”火星探測器在軌道半徑為r的環(huán)火星圓軌道上運動時，周期為，在半長軸為的著陸準備軌道上運動時，周期為，則下列正確的是（　　）A. “天問一號”在環(huán)火星圓軌道和著陸準備軌道上運動時滿足B. 火星的平均密度一定大于C. “天問一號”沿不同軌道經(jīng)過圖中的A點時的加速度不相同D. “天問一號”在環(huán)火星圓軌道上的機械能小于其在著陸準備軌道上的機械能【答案】B【解析】【詳解】A．由開普勒第三定律可得故A錯誤；B．假設“天問一號”在火星表面附近做圓周運動時，周期為，火星半徑為R，根據(jù)萬有引力提供向心力火星的密度為則火星的平均密度可表示為由萬有引力提供向心力聯(lián)立解得可知所以有故B正確；C．飛船在環(huán)火星圓軌道經(jīng)過A點和著陸準備橢圓軌道經(jīng)過A點時受到的萬有引力大小相等，根據(jù)牛頓第二定律可知加速度必定相等，故C錯誤；D．“天問一號”由環(huán)火星圓軌道變軌到著陸準備軌道，需要在遠火點減速，故機械能減小，故D錯誤。故選B。二、選擇題：本愿共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. 如圖甲所示，一輕彈上端固定在天花板上，下端與一質量為m的物體相連，物體下有一托盤，用托盤托著物體使彈簧處于原長狀態(tài)。現(xiàn)在突然撤去托盒，在物體豎直向下運動的整個過程中，其加速度口與彈簧的伸長量x間的關系如圖乙所示。已知，設彈簧的勁度系數(shù)為，根據(jù)圖中提供的信息，下列說法正確的是（　?。?/span> A. B. C. 當彈簧的伸長量為時，物體的速度大小為D. 彈簧的伸長量從零增大到的過程中，彈簧彈力對物體做的功與重力做的功不相同【答案】BD【解析】【詳解】A．由于，根據(jù)圖像的對稱性可知故A錯誤；B．當時，對物體受力分析有則故B正確；C．過程中圖像與坐標軸圍成的面積等于速度平方的一半，所以解得伸長量為時，物體的速度為故C錯誤；D．彈簧的伸長量從零增大到的過程中，彈簧彈力對物體做負功，重力對物體做正功，兩力對物體做功不相同，故D正確。故選BD。8. 某班物理興趣小組在研究三力作用下的平衡問題時，設計了如圖所示的簡單而常見的情景模型：將一可視為質點的質量為的小球用輕質柔軟的細線懸掛于天花板上的點，在外力細線拉力和重力的作用下處于平衡狀態(tài)。細線與豎直方向的夾角為，與的夾角為，開始時水平。小組成員經(jīng)過討論形成了如下結論，你認為正確的是（　?。?/span> A. 保持角及小球位置不變，逐漸緩慢減小角直至豎直向上，則逐漸減小B. 保持水平，逐漸緩慢增大角，則逐漸減小C. 保持角不變，逐漸緩慢增大角，直至懸線水平，則逐漸增大D. 只增加細線的長度，其他條件不變，都減小【答案】AC【解析】【詳解】A．如圖所示對小球受力分析，小球受重力、拉力和細線的拉力作用，角不變，角減小到，最小，因此角減小的過程中，逐漸減小，先減小后增大，故A正確；B．保持水平，根據(jù)正交分解和平衡條件有可知角增大時都逐漸增大，故B錯誤；C．保持角不變，增大角，細線和拉力的方向都逆時針轉動，如圖所示水平時最大，水平時最大，所以逐漸減小，逐漸增大，故C正確；D．只增加細線的長度，對沒有影響，故D錯誤。故選AC。9. 如圖所示，在圓心為O、半徑為R的半圓形區(qū)域內（不含邊界）有磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場，MN為直徑。大量帶正電荷的同種粒子以不同的速率從O點在紙面內沿與ON成角的方向射入磁場。粒子的質量為m，電荷量為q，不計粒子受到的重力以及粒子間的相互作用。下列說法正確的是（） A. 粒子在磁場中運動的最長時間為B. 若粒子恰好從圓弧邊界離開磁場，則粒子速度大小為C. 若粒子恰好從O點正上方的P點離開磁場，則粒子的速度大小為D. 選擇合適的速度，粒子可能從M點離開磁場【答案】AC【解析】【詳解】A．當粒子的速度較小時，粒子從MN邊界離開磁場，其軌跡對應的圓心角為，此時粒子在磁場中運動的時間最長，最長時間故A正確；B．如圖所示當粒子做圓周運動軌跡與半圓形磁場邊界相切時（設切點為Q），粒子恰好從圓弧邊界射出，根據(jù)幾何知識可知，粒子的軌道半徑設粒子的速度大小為，有，解得故B錯誤；C．設當粒子恰好從P點離開磁場時，粒子的軌道半徑為，根據(jù)幾何關系有設粒子的速度大小為，有，解得故C正確；D．當粒子速度大于時，粒子從Q點右側離開磁場，當粒子的速度小于時，粒子從MN邊界離開磁場，即粒子不可能從M點離開磁場，故D錯誤。故選AC。10. 如圖所示，在均勻介質中，坐標系位于水平面內。點處的波源從時刻開始沿垂直于水平面的軸做簡諧運動，其位移隨時間變化關系，產生的機械波在平面內傳播。實線圓、虛線圓分別表示時刻相鄰的波峰和波谷，且此時刻平面內只有一圈波谷，則下列正確的是（　?。?/span> A. 該機械波的傳播速度為B. C. 時，處質點的速度方向為軸正方向D. 至時間內，處質點運動的路程為【答案】ABD【解析】【詳解】A．由題意可得，相鄰的波峰和波谷距離為，故波的波長為。根據(jù)簡諧振動的位移時間變化關系可得
故機械波的傳播速度為
故A正確；B．由圖像可知，距離為一個完整的波長，時刻，均在波峰，且平面內只有一個完整的波形，則點此時第二次出現(xiàn)波峰，可知
故B正確；C．由AB選項中的計算結果可知機械波傳播到點需要
則時，點已經(jīng)振動了個周期
機械波上的所有點都在模仿點的振動情況，因而如下圖所示，的位置在軸的負半軸，且速度方向沿軸負方向。故C錯誤； D．根據(jù)勾股定理可知
則傳播到點的時間為
則至時間內，處質點只振動了個周期
則點處質點運動的路程
故D正確。故選ABD。三、非選擇題：本題共5小題，共56分。11. 為了探究物體質量一定時加速度與力的關系，甲、乙兩同學設計了如圖所示的實驗裝置。其中M為帶滑輪的小車的質量，m為砂和砂桶的質量，m0為滑輪的質量，力傳感器可測出輕繩中的拉力大小。(1)實驗時，一定要進行的操作是______。A．用天平測出砂和砂桶的質量B.將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力C.小車靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄力傳感器的示數(shù)D.為減小誤差，實驗中一定要保證砂和砂桶的質量m遠小于小車的質量M。(2)甲同學在實驗中得到如圖所示的一條紙帶（兩計數(shù)點間還有四個點沒有畫出），已知打點計時器采用的是頻率為50Hz的交流電，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為___m/s2（結果保留三位有效數(shù)字）。(3)甲同學以力傳感器的示數(shù)F為橫坐標，加速度a為縱坐標，畫出的a－F圖象是一條直線，圖線與橫坐標的夾角為θ，求得圖線的斜率為k，則小車的質量為_______。A. B.－m0 C.－m0 D.(4)乙同學根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出如圖所示的a－F圖線，該同學做實驗時存在的問題是________。【答案】 ①. BC ②. 2.00 ③. C ④. 沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠【解析】【分析】【詳解】(1)[1]A．實驗中有力傳感器測量小車所受的拉力，則不需用天平測出砂和砂桶的質量，選項A錯誤；B．實驗中需將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力，選項B正確；C．小車靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄力傳感器的示數(shù)，選項C正確；D．實驗中有力傳感器測量小車所受的拉力，不需要保證砂和砂桶的質量m遠小于小車的質量M，選項D錯誤。故選BC(2)[2]兩計數(shù)點間還有四個點沒有畫出，則T=0.1s，根據(jù)可得(3)[3]對小車根據(jù)牛頓第二定律即則解得故選C。(4)[4]由圖像可知，當力F到達一定值時小車才開始有加速度，可知該同學做實驗時存在的問題是沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠。12. （1）圖1是一個多量程多用電表的簡化電路圖。將多用電表選擇開關旋到“”直流電壓擋，測量某直流電源電壓，正確操作后表盤指針如圖2所示，其示數(shù)為_________V。（2）在“電池電動勢和內阻的測量”實驗中，除一節(jié)干電池、電鍵和導線外，還提供了如下器材：A．電流表（量程為，內阻）B．電流表（量程為，內阻）C．電壓表（量程為，內阻約為）D．可變電阻：電阻箱（阻值可調范圍）E．可變電阻：滑動變阻器（阻值變化范圍）某同學設計的電路圖如圖3所示，電表應選擇_________（選填“A”或“B”或“C”），可變電阻應選擇_________（選填“D”或“E”）。正確操作后，利用測得的數(shù)據(jù)得到如圖4所示的圖像，圖像橫坐標表示的物理量是_________（選填“I”或“”或“U”或“”），該電池的內阻_________。【答案】 ①. 15.8##15.7##15.9 ②. B ③. D ④. ⑤. 0.8【解析】【詳解】（1）[1]選擇開關旋到“”直流電壓擋時，電表分度值為，讀數(shù)時需要估讀到小數(shù)點后一位，由圖2可知示數(shù)為。（2）[2][3]干電池的電動勢約為，電壓表的量程太大，不適合測量電壓，則只能選用電流表和電阻箱測量電動勢和內阻。若選電流表，則電路最小總電阻為顯然，電阻箱無法滿足要求；若選電流表，則電路最小總電阻為電阻箱可滿足實驗要求；所以電表應選B，可變電阻應選D；[4][5]由閉合電路歐姆定律可得整理得圖像是一條直線，所以表示的物理量是，圖像的縱截距為解得電池的內阻13. 如圖所示，在溫度為17℃的環(huán)境下，一根豎直的輕質彈簧支撐著一倒立汽缸的活塞，使汽缸懸空且靜止，此時倒立汽缸的頂部離地面的高度為，已知彈簧原長，勁度系數(shù)，汽缸的質量，活塞的質量，活塞的橫截面積，若大氣壓強，且不隨溫度變化。設活塞與缸壁間無摩擦，可以在缸內自由移動，缸壁導熱性良好，使缸內氣體的溫度保持與外界大氣溫度相同。（彈簧始終在彈性限度內，且不計汽缸壁及活塞的厚度）（1）求彈簧的壓縮量；（2）若環(huán)境溫度緩慢上升到37℃，求此時倒立汽缸的頂部離地面的高度；（3）若在第（2）問中，密閉氣體內能增加10J，則求該過程中密閉氣體吸收的熱量。【答案】（1）0.3m；（2）51cm；（3）【解析】【詳解】（1）對汽缸和活塞整體受力分析
帶入得（2）由于溫度變化，活塞離地面的高度不發(fā)生變化，汽缸頂部離地面為h= 49cm而活塞離地面50 cm－30 cm =20cm故初始時，內部氣體的高度為l=29cm。且該過程為等壓變化。
根據(jù)代入得故此時倒立汽缸的頂部離地面的高度（3）設密閉氣體壓強為p1，對汽缸受力分析得代入得在第（2）問中為等壓變化，故氣體對外做功根據(jù)熱力學第一定律得解得14. 如圖所示，質量分別為的物體A、B用跨過定滑輪的輕繩連接，其中物體A位于水平地面上，與水平地面間的動摩擦因數(shù)，與滑輪距離足夠遠；物體帶正電，帶電量，位于傾角的光滑絕緣斜面上，斜面上與物體相距的點下方存在沿斜面向上的勻強電場，電場強度大小為。時刻將物體B由靜止釋放，物體視為質點，重力加速度取，求：（1）物體B到達點時的速度大??；（2）物體B從開始到第一次運動至最低點的過程中電場力做的功。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）對AB組成的整體，由牛頓運動定律得當物體B到達點時得（2）B沖入電場后，假設繩子松馳，則對B物體有得對A物體有得即B物體減速得更快，繩子松他，假設成立，B物體運動到最低點的過程中，有得15. 過山車是游樂場中常見的設施．圖是一種過山車的簡易模型，它由水平軌道和在豎直平面內的三個圓形軌道組成，B、C、D分別是三個圓形軌道的最低點，B、C間距與C、D間距相等，半徑＝2.0 m、＝1.4 m．一個質量為m＝1. 0 kg的小球（視為質點），從軌道的左側A點以＝12.0m/s的初速度沿軌道向右運動，A、B間距=6. 0 m．小球與水平軌道間的動摩擦因數(shù)=0.2，圓形軌道是光滑的．假設水平軌道足夠長，圓形軌道間不相互重疊．重力加速度取，計算結果保留小數(shù)點后一位數(shù)字．試求：（1）小球在經(jīng)過第一個圓形軌道的最高點時，軌道對小球作用力的大小；（2）如果小球恰能通過第二個圓形軌道，B、C間距L應是多少；（3）在滿足（2）的條件下，如果要使小球不脫離軌道，在第三個圓形軌道的設計中，半徑應滿足的條件；小球最終停留點與起點A的距離．【答案】（1）F=10.0 N （2）L=12.5m（3）當時，小球最終焦停留點與起始點A的距離為L′，；當時，小球最終焦停留點與起始點A的距離為，26.0 m．【解析】【分析】【詳解】（1）設小于經(jīng)過第一個圓軌道的最高點時的速度為v1，根據(jù)動能定理有：小球在最高點受到重力mg和軌道對它的作用力F，根據(jù)牛頓第二定律有：解得：（2）設小球在第二個圓軌道的最高點的速度為v2，則有：解得：（3）要保證小球不脫離軌道，可分兩種情況進行討論：I．軌道半徑較小時，小球恰能通過第三個圓軌道，設在最高點的速度為v3，應滿足解得：II．軌道半徑較大時，小球上升的最大高度為R3，根據(jù)動能定理解得為了保證圓軌道不重疊，R3最大值應滿足解得 R3=27.9m綜合I、II，要使小球不脫離軌道，則第三個圓軌道的半徑須滿足下面的條件或當時，小球最終焦停留點與起始點A的距離為L′，則當時，小球最終焦停留點與起始點A的距離為，則

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