湖南省張家界市2024屆高三下學(xué)期二模聯(lián)考物理試題（Word版附解析）

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2024年普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試
湖南 3 月高三聯(lián)考卷
物 理
注意事項：
1.答卷前、考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)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，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號?；卮鸱沁x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，將本試題卷和答題卡一并交回。
一、單項選擇題（本題共7 小題，每小題4分，共28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. 以下關(guān)于原子和原子核的認(rèn)識，正確的是（ ）
A. 湯姆遜研究陰極射線時發(fā)現(xiàn)電子，說明原子具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)
B. 盧瑟福的α粒子散射實驗發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子
C. 原子核每發(fā)生一次β衰變，原子核內(nèi)就失去一個電子
D. 原子核的比結(jié)合能越大，平均核子質(zhì)量就越大
2. 某物體從靜止開始做直線運(yùn)動的圖像如圖所示，下列說法中正確的是（ ）
A. 0~2s內(nèi)，速度變化越來越快
B. 4s末物體受到的合力為0
C. 2~4s內(nèi)與4~6s內(nèi)物體的速度方向相同
D. 8s末物體回到出發(fā)點
3. 。如圖所示，甲、乙兩名滑板運(yùn)動員在水平U型賽道上比賽，甲、乙先后從賽道邊緣上的A點滑出，一段時間后再次滑入賽道，觀察發(fā)現(xiàn)甲的滯空時間比乙長，運(yùn)動過程中乙的最小速度比甲的最小速度大。不計空氣阻力，可將運(yùn)動員視為質(zhì)點，則下列說法正確的是（ ）
A. 甲、乙的最大騰空高度相同
B. 甲從A點滑出時的初速度一定大于乙的初速度
C. 甲、乙從A點滑出時的初速度方向可能相同
D. 甲、乙再次滑入賽道位置可能相同
4. 北京時間2022年11月17日16時50分，經(jīng)過約5.5小時的出艙活動，神舟十四號航天員陳冬、劉洋、蔡旭哲密切協(xié)同，圓滿完成出艙活動全部既定任務(wù)，出艙活動取得圓滿成功．若“問天實驗艙”圍繞地球在做勻速圓周運(yùn)動，軌道半徑為r，周期為T，引力常量為G，則下列說法正確的是（ ）
A. “問天實驗艙”的質(zhì)量為
B. 漂浮在艙外的航天員加速度等于零
C. “問天實驗艙”在圓軌道上運(yùn)行速度小于
D. 若出艙活動期間蔡旭哲自由釋放手中的工具，工具會立即高速離開航天員
5. 如圖所示，實線是沿 x軸傳播的一列簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，虛線是這列波在 時刻的波形圖。 已知該波的波速是v=8m/s，根據(jù)圖形，則下列說法正確的是（ ）
A. 該橫波若與頻率為1.5Hz的波相遇可能發(fā)生干涉
B. t=1s時刻，x=2m處的質(zhì)點位于平衡位置向y軸負(fù)方向振動
C. t=2.75s時刻x=4m處的質(zhì)點位移為
D. 從t=2s到t=2.75s的時間內(nèi)，x=4m處的質(zhì)點通過的路程為
6. 如圖所示，ABCD是邊長為l的正三棱錐，虛線圓為三角形ABD的內(nèi)切圓，M、N、P分別為BD、AB和AD邊與圓的切點，O為圓心，正三棱錐的頂點A、B和D分別固定有電荷量為+Q、+Q和-Q的點電荷，則（ ）
A. 同一帶正電的點電荷分別置于M、P兩點的電勢能不相等
B. 將質(zhì)子由C移動到M，電勢能減少
C. 將電子由P 移動到N，電場力做正功
D. M、P兩點的電場強(qiáng)度相同
7. 如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端連接在固定斜面底端的擋板上，另一端與物塊A連接，物塊A靜止在斜面上，彈簧恰好處于原長，A與斜面間動摩擦因數(shù)μ = tanθ，t = 0時刻給A一沿斜面向下的瞬時沖量，物塊A在運(yùn)動過程中，加速度a、動能Ek、彈性勢能Ep與路程s及運(yùn)動時間t的變化關(guān)系可能正確的是（ ）

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）
8. 人們常用“井底之蛙”形容見識短淺的人。如圖所示，在一口較淺的枯井的正中間居住著一只青蛙，設(shè)井深為h且可視為圓柱體，井口的直徑為 d=1.2m，水的折射率，當(dāng)井水灌滿時，青蛙恰好能夠看到整個天空，則下列說法正確的是（ ）
A. 井深h=0.8m
B. 青蛙能夠看到整片天空，是因為光通過井口時發(fā)生了衍射
C. 當(dāng)月亮位于天頂時，青蛙看到的月亮面積的大小為平地上的人看到的面積大小
D. 當(dāng)井水灌滿時，地面上的人看到的井深比實際要更淺
9. 如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為1：3，a、b端接入電壓有效值恒定的正弦交流電，原線圈接入阻值為恒定不變的燈泡L，副線圈接入可變電阻R、理想電壓表V，則下列說法正確的是（ ）
A. 原、副線圈中的電流比為3：1
B. ab端電壓與可變電阻兩端電壓比為1：3
C. 若可變電阻接入電路的阻值變大，電壓表V示數(shù)變大
D. 當(dāng)可變電阻接入電路的阻值為時，可變電阻消耗的功率最大
10. 如圖所示，傾角的光滑斜面足夠長，斜面上放有質(zhì)量為、長度為的木板，A、B為木板的兩個端點，在A端放有質(zhì)量的物塊（可視為質(zhì)點），物塊和木板接觸面粗糙，將物塊與質(zhì)量的重物通過輕質(zhì)長繩相連，繞在固定在斜面頂端的定滑輪上，不計滑輪處的摩擦。系統(tǒng)從靜止?fàn)顟B(tài)開始運(yùn)動，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度，（ ）
A. 當(dāng)時，物塊和木板之間不發(fā)生相對滑動而作為一個整體運(yùn)動
B. 當(dāng)時，物塊和木板之間不發(fā)生相對滑動而作為一個整體運(yùn)動
C. 當(dāng)時，木板運(yùn)動的加速度為
D. 當(dāng)時，物塊經(jīng)過從木板上滑下
11. 如圖所示，在xOy平面第一象限內(nèi)，直線y=0與直線 y=x之間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，x軸下方有一直線CD與x軸平行且與x軸相距為a，x軸與直線CD之間（包含x軸）存在沿 y軸正方向的勻強(qiáng)電場，在第三象限，直線 CD與直線 EF 之間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度也為B、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場。紙面內(nèi)有一束寬度為 a 的平行電子束，如圖，沿y軸負(fù)方向射入第一象限的勻強(qiáng)磁場，各電子的速度隨入射位置不同大小各不相等，電子束的左邊界與y軸的距離也為a，經(jīng)第一象限磁場偏轉(zhuǎn)后發(fā)現(xiàn)所有電子都可以通過原點并進(jìn)入 x軸下方的電場，最后所有電子都垂直于 EF 邊界離開磁場。其中電子質(zhì)量為m，電量大小為e，電場強(qiáng)度大小為則下列說法正確的是（ ）
A. 電子進(jìn)入 x軸上方磁場前的最大速度
B. 電子經(jīng)過直線CD時的最小速度
C. 速度最小的電子在第三象限磁場中做圓周運(yùn)動的圓心坐標(biāo)（，）
D. 直線 EF 的方程
三、實驗題（12題6分，13 題9分）
12. 研究表明轉(zhuǎn)動物體也具有動能，稱為轉(zhuǎn)動動能，轉(zhuǎn)動動能屬于機(jī)械能。某同學(xué)使用如圖裝置來探究“轉(zhuǎn)動動能與角速度的關(guān)系”。質(zhì)量不可忽略的滑輪可繞固定光滑軸自由轉(zhuǎn)動，輕質(zhì)細(xì)繩繞在滑輪的邊緣，另一端連接裝有遮光片的小球，光電門位于遮光片正下方。每次實驗小球距光電門一定高度由靜止釋放，輕繩與滑輪之間不打滑。實驗中測出了小球（含遮光片）的質(zhì)量m、滑輪直徑D、遮光片寬度d和遮光片通過光電門的時間。重力加速度為g，空氣阻力可忽略。
（1）用螺旋測微器測出遮光片寬度如圖所示，則遮光片寬度d=___________mm
（2）若小球下落過程中，小球和滑輪組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。釋放小球時遮光片中心與光電門中心的高度差為h，遮光片通過光電門的時間為，則當(dāng)遮光片通過光電門時滑輪的轉(zhuǎn)動動能________。（用題中所給物理量的符號表示）
（3）改變重物釋放高度，多次重復(fù)上述實驗得到表中所列數(shù)據(jù)。
由此可判斷滑輪轉(zhuǎn)動動能E與角速度ω的關(guān)系為___________。
A. B. C.
13. 某同學(xué)家里就安裝了一套太陽能庭院燈，科技小組的同學(xué)拆下了其中的光伏電池，欲測量其電動勢和內(nèi)阻。通過查閱銘牌，他們了解到電池規(guī)格為“12V 2Ω 6Ah”，高亮度LED照明燈的規(guī)格為“3W 10V”。
（1）實驗室可提供的器材如下：
①電流表A（量程0.6 A，內(nèi)阻約為 2 Ω）
②電壓表V（量程15 V，內(nèi)阻約為 10 kΩ）
③滑動變阻器（0~20 Ω）
④電阻箱（最大阻值 99 Ω，最小分度 0.1 Ω）
⑤電阻箱（最大阻值 999 Ω，最小分度1 Ω）
⑥單刀單擲開關(guān)、單刀雙擲開關(guān)及導(dǎo)線若干
（2）為測量該電池的電動勢和內(nèi)阻，該小組設(shè)計了如圖甲所示的電路，并按以下步驟進(jìn)行操作：
①閉合開關(guān)，斷開開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器使電流表指針滿偏；
②保持滑片P不動，把開關(guān)與1接通，調(diào)節(jié)電阻箱使電流表指針半偏，讀出電阻箱的阻值，則可得電流表的內(nèi)阻。 ___________，該測量值___________真實值（選填“大于”“小于”或“等于”），其中電阻箱應(yīng)選擇___________ （選填“”或“”）；
③閉合開關(guān)，把開關(guān)與2 接通，調(diào)節(jié)滑動變阻器阻值，記下多組電流表的示數(shù)I 和相應(yīng)電壓表的示數(shù)U；
④以U為縱坐標(biāo)，I為橫坐標(biāo)，作出圖線如圖乙所示，圖線斜率為k，縱截距為b，根據(jù)圖線求得電動勢E=___________，內(nèi)阻r=___________。
（3）在不計電流表內(nèi)阻測量誤差情況下，測量電動勢和內(nèi)阻時電流表和電壓表___________（選填“會”或“不會”）引起系統(tǒng)誤差。
四、解答題（14題10分，15 題12分，16 題 15分）
14. 肺活量是指在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。 下，人一次盡力吸氣后，再盡力呼出氣體的體積。某高三男生用“吹氣球法”粗測自己的肺活量等級。如圖所示，該同學(xué)盡力吸氣后，將全部氣體吹入氣球內(nèi)并封住出氣口（吹氣前氣球內(nèi)部的空氣可忽略不計）。若吹氣后氣球可看作半徑r=10cm的球形，球內(nèi)氣體的壓強(qiáng) 氣體溫度與環(huán)境溫度 相同。 （取 絕對零度取-273 ℃）
（1）求該同學(xué)的肺活量；
（2）已知在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下空氣的體積 求該同學(xué)一口氣吹出的空氣分子數(shù)（保留3 位有效數(shù)字）。
15. 如圖甲所示，兩根足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌ab、cd被固定在水平面上，導(dǎo)軌間距L＝0.6m，兩導(dǎo)軌的左端用導(dǎo)線連接電阻R＝10Ω，質(zhì)量m=1kg、電阻r＝2Ω的金屬棒垂直于導(dǎo)軌靜止在ef處并鎖定；導(dǎo)軌及導(dǎo)線電阻均不計。整個裝置處在豎直向下的磁場中，be＝0.2m，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間的變化如圖乙所示。0.2s后金屬棒解除鎖定并同時給金屬棒水平向右的初速度v0=6m/s，求：
（1）0.1~0.2s內(nèi)R上產(chǎn)生的焦耳熱；
（2）從t＝0.2s后的整個過程中通過R的電荷量。

16. 一游戲裝置豎直截面如圖所示，該裝置由固定在水平地面上傾角 的直軌道AB、螺旋圓形軌道 BCDE、傾角 的直軌道EF、水平直軌道 FG 組成。除FG 段外各段軌道均光滑。、且各處平滑連接。螺旋圓形軌道與軌道AB、EF 相切于B（E）處。 凹槽GHIJ底面HI 水平光滑、上面放有一無動力擺渡車，并緊靠在豎直側(cè)壁GH 處，擺渡車上表面與直軌道下 FG、平臺 JK所在的水平面高度差為 已知螺旋圓形軌道半徑 B點高度為 1.2R，F(xiàn)G 長度 HI長度 擺渡車長度 質(zhì)量 2kg，將一質(zhì)量為m=1 kg的滑塊從傾斜軌道AB上高度 處靜止釋放，滑塊在 FG段運(yùn)動時的阻力為其重力的0.9倍，當(dāng)滑塊落到擺渡車上時不反彈，但其水平方向速度不變。（擺渡車碰到豎直側(cè)壁IJ立即反彈但速度大小不變，，滑塊視為質(zhì)點，不計空氣阻力，
（1）求滑塊過 C點的速度大小vc和滑塊對軌道的作用力大小Fc；
（2）若在滑塊落到擺渡車上的瞬間，工人立刻推動擺渡車，使得擺渡車立刻獲得與滑塊水平方向速度相同的速度，此后的運(yùn)動過程中，滑塊始終不脫離擺渡車，求滑塊與擺渡車之間的動摩擦因數(shù)μ需要滿足的條件；
（3）在（2）的條件下，求擺渡車與滑塊組成的系統(tǒng)在從一起開始運(yùn)動到第 4 次碰撞后所損失的機(jī)械能。次數(shù)
1
2
3
4
ω（rad/s）
4.0
8.0
11.9
19.7
E（J）
0.0010
0.0040
0.0089
0.024