
(考試時間:75分鐘 試卷滿分:100分)
注意事項:
1.答卷前,考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在本試卷和答題卡上.
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,只有一項符合題目要求.
1.圖像可以直觀地反映物理量之間的關(guān)系,如圖所示,甲圖是光電管中光電流與電壓關(guān)系圖像,乙圖是c、d兩種金屬遏止電壓與入射光頻率之間的關(guān)系圖像,丙圖是放射性元素氡的質(zhì)量和初始時質(zhì)量比值與時間之間的關(guān)系圖像,丁圖是原子核的比結(jié)合能與質(zhì)量數(shù)之間關(guān)系圖像,下列判斷正確的是( )
A.甲圖中,a光的波長大于b光的波長
B.乙圖中,金屬c的逸出功小于金屬d的逸出功
C.丙圖中,每過3.8天要衰變掉質(zhì)量相同的氡
D.丁圖中,質(zhì)量數(shù)越大原子核越穩(wěn)定
【答案】 B
【解析】A. 由圖可知,a光的截止電壓大,根據(jù)逸出功表達式
所以a光頻率大,a光波長短,故A錯誤;
B.由光電效應可知
能量守恒有
有
當頻率相等時,由于金屬c遏止電壓大,所以c的逸出功小,故B正確;
C.由圖可知氡半衰期為3.8天,由于每次衰變后的氡質(zhì)量均變成原來的一半,故每過3.8天要衰變掉質(zhì)量不相同的氡,故C錯誤;
D.質(zhì)量數(shù)大,比結(jié)合能不一定大,故D錯誤。
故選B。
2.在一些電子顯示設(shè)備中,讓陰極發(fā)射的電子束通過適當?shù)姆莿驈婋妶?,可以使發(fā)散的電子束聚集。如圖,帶箭頭的實線表示電場線,虛線表示電子的運動軌跡,M、N是這條軌跡上的兩點。下列說法正確的是( )
A.M點的電勢高于N點
B.電子在M點的加速度大于在N點的加速度
C.電子在M點的動能大于在N點的動能
D.電子在M點的電勢能大于在N點的電勢能
【答案】 D
【解析】A.沿電場線電勢逐漸降低,可知 M點的電勢低于N點,選項A錯誤;
B.因N點電場線比M點密集,可知N點場強較大,電子在N點受電場力較大,則電子在M點的加速度小于在N點的加速度,選項B錯誤;
CD.電子從M到N點,電場力做正功,動能增加,則在M點的動能小于在N點的動能,電勢能減小,則電子在M點的電勢能大于在N點的電勢能,選項C錯誤,D正確。
故選D。
3.一光滑半圓環(huán)固定于豎直平面內(nèi),O為半圓環(huán)的圓心,AB為半圓環(huán)的水平直徑,一質(zhì)量為m的小球套在半圓環(huán)上,小球和圓心O之間連接一輕彈簧,彈簧處于伸長狀態(tài)。在半圓環(huán)所在的豎直平面內(nèi)對小球施加一水平向左的拉力F,小球靜止于C點,OC與水平直徑的夾角為?,F(xiàn)保持拉力F的方向不變,將小球從C點緩慢拉動到D點。OD與水平直徑的夾角為,則此過程中( )
A.彈簧對小球的彈力逐漸變小
B.半圓環(huán)對小球的彈力逐漸變大
C.彈簧對小球彈力與半圓環(huán)對小球彈力的合力逐漸變小
D.水平向左的拉力F逐漸變大
【答案】 C
【解析】A.由于從C到D的過程,彈簧的長度始終為半圓形圓環(huán)的半徑,即彈簧的伸長量不變,根據(jù)胡克定律
所以該過程中,彈簧的彈力大小不變,故A項錯誤;
B.對小球進行受力分析,其受到重力G、彈簧的彈力,半圓形圓環(huán)對小球的彈力以及向左的拉力F,設(shè)為彈簧彈力與水平方向的夾角,如圖所示
因為小球靜止,所以水平方向有
豎直方向有
整理有
在從C到D的過程,由于是緩慢運動,所以一直處于平衡態(tài),由于該過程中,角度變大,由之前的分析可知,彈簧的彈力大小不變,所以半圓形圓環(huán)對小球的彈力減小,故B項錯誤;
CD.由之前的分析可知以及平衡結(jié)論有,外力F與小球的重力G的合力大小等于小球受到彈簧彈力和半圓環(huán)對小球的彈力的合力大小,由于重力大小方向不變,外力F方向不變,由之前的分析可知
由C到D的過程,角度變大,所以F的大小變小,由力的合成知識點可知,重力與F的合力為
即該合力在減小,所以彈力和半圓環(huán)對小球的彈力的合力大小也在減小,故C正確,D錯誤。
故選C。
4.電流天平可以測量勻強磁場的磁感應強度。它的右臂豎直掛著矩形線圈,匝數(shù)為n,線圈的水平邊長為l,處于勻強磁場內(nèi),磁感應強度B的方向垂直線圈平面向里。當沒有通電時,調(diào)節(jié)砝碼使兩臂達到平衡。當線圈中通過如圖所示方向的電流I時,要使兩臂重新達到平衡,在某一盤中增加了質(zhì)量為m的砝碼。重力加速度大小為g,下列說法正確的是( )
A.增加的砝碼在左盤中,勻強磁場的磁感應強度大小為
B.增加的砝碼在左盤中,勻強磁場的磁感應強度大小為
C.增加的砝碼在右盤中,勻強磁場的磁感應強度大小為
D.增加的砝碼在右盤中,勻強磁場的磁感應強度大小為
【答案】 A
【解析】當線圈中通過如圖所示方向的電流I時,線圈受安培力向下,要使兩臂重新達到平衡,在左盤中增加砝碼
勻強磁場的磁感應強度大小為
故選A。
5.投壺是從先秦延續(xù)至清末的中國傳統(tǒng)禮儀和宴飲游戲,《禮記傳》中提到:“投壺,射之細也。宴飲有射以樂賓,以習容而講藝也?!比鐖D所示,甲、乙兩人沿水平方向各投出一支箭,箭尖插入壺中時與水平面的夾角分別為和;已知兩支箭質(zhì)量相同,忽略空氣阻力、箭長、壺口大小等因素的影響,,。下列說法正確的是( )
A.若兩人站在距壺相同水平距離處投壺,甲所投箭的初速度比乙的小
B.若兩人站在距壺相同水平距離處投壺,乙所投的箭在空中運動時間比甲的長
C.若箭在豎直方向下落的高度相等,則甲所射箭落入壺口時速度比乙大
D.若箭在豎直方向下落的高度相等,則甲投壺位置距壺的水平距離比乙大
【答案】 A
【解析】AB.設(shè)箭的水平初速度為,入壺時與水平方向的夾角為,則有
由于
所以
若兩人站在距壺相同水平距離處投壺,即時,則,根據(jù)
可知,即甲所投的箭在空中運動時間比乙的長;根據(jù)
可知,即甲所投箭的初速度比乙的小,故A正確、B錯誤;
CD.若箭在豎直方向下落的高度相等,即時,則,即甲投壺位置距壺的水平距離比乙?。桓鶕?jù)
可知,根據(jù)
可知,則射箭落入壺口時的速度
即甲所射箭落入壺口時速度比乙小,故CD錯誤。
故選A。
6.如圖所示的電路中,電源的電動勢、內(nèi)阻及各電阻的阻值都標記在了圖中,電壓表和電流表均為理想電表,電壓表V、和的示數(shù)分別為U、和,三個電壓表變化量的絕對值分別、和,電流表A的示數(shù)為I(電流表示數(shù)變化量的絕對值為,當滑動變阻器的滑片P向a端移動時,下列說法中正確的是( )
A.和均增大
B.電源的總功率和效率均增大
C.
D.如果設(shè)流過電阻的電流變化量的絕對值為,流過滑動變阻器的電流變化量的絕對值為,則
【答案】 D
【解析】A.由于
當滑動變阻器的滑片P向a端移動時,增大,增大,根據(jù)
得
則
不變,故A錯誤;
B.當滑動變阻器的滑片P向a端移動時,增大,電路中總電阻增大,總電流減小,電源的總功率
減小,故B錯誤;
C.根據(jù)
則
故C錯誤;
D.根據(jù)
所以
當滑動變阻器的滑片P向a端移動時,增大,電路中總電流增大,增大,為定值,所以
故D正確。
故選D。
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.我國在探索宇宙文明過程中取得了重大突破,中國科學院高能物理研究所公布:在四川稻城的高海拔觀測站,成功捕獲了來自天鵝座萬年前發(fā)出的信號。若在天鵝座有一質(zhì)量均勻分布的球形“類地球”行星,其密度為ρ,半徑為R,自轉(zhuǎn)周期為T0,引力常量為G,則下列說法正確的是( )
A.該“類地球”行星的同步衛(wèi)星的運行速率為
B.該“類地球”行星的同步衛(wèi)星的軌道半徑為
C.該“類地球”行星表面重力加速度在兩極的大小為
D.該“類地球”行星的衛(wèi)星在行星表面附近做勻速圓周運動的速率為
【答案】 CD
【解析】A.根據(jù)勻速圓周運動線速度公式以及行星的同步衛(wèi)星周期,可知其運行速率為
為該“類地球”行星的同步衛(wèi)星的軌道半徑,并不是R,故A錯誤;
B.根據(jù)萬有引力提供向心力
“類地球”行星的質(zhì)量為
該“類地球”行星的同步衛(wèi)星的軌道半徑為
故B錯誤;
C.該“類地球”行星表面重力加速度在兩極處有
解得
故C正確;
D.根據(jù)萬有引力提供向心力
該“類地球”行星的衛(wèi)星在行星表面附近做勻速圓周運動的速率為
故D正確。
故選CD。
8.如圖所示,一束光沿半徑方向射向一塊半圓形玻璃磚,在玻璃磚底面上的入射角為θ,經(jīng)折射后射出a、b兩種單色光,下列說法正確的是( )
A.在真空中,a 光的波長大于b光的波長
B.在玻璃中,a光的傳播速度大于b光的傳播速度
C.若光束的入射角θ逐漸變大,則折射光線a首先消失
D.分別用a、b光在同一個雙縫干涉實驗裝置上做實驗,a光的干涉條紋間距小于b光的干涉條紋間距
【答案】 CD
【解析】AB.由題圖可知,玻璃磚對a 光的折射率大于對b光的折射率,則a光的頻率大于b光的頻率,由可知,在真空中,a光的波長小于b光的波長,由可知,在玻璃中,a光的傳播速度小于b光的傳播速度,故AB錯誤;
C.若光束的入射角θ逐漸變大,因為a光的折射率更大,所以折射光線a首先消失,故C正確;
D.a(chǎn)光的波長小于b光的波長,分別用a、b光在同一個雙縫干涉實驗裝置上做實驗,a光的干涉條紋間距小于b光的干涉條紋間距,故D正確。
故選CD。
9.如圖甲所示,一足夠長的傳送帶傾斜放置,傾角為,以恒定速率順時針轉(zhuǎn)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的正切值
B.煤塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)
C.煤塊從最高點下滑到A端所用的時間為
D.煤塊在傳送帶上留下的痕跡長為
【答案】 ABD
【解析】AB.由題圖乙可知,在0~1s時間內(nèi),煤塊的加速度為
負號表示方向沿傳送帶向下,由牛頓第二定律可得
在1~2s內(nèi),煤塊的加速度為
負號表示方向沿傳送帶向下,由牛頓第二定律可得
聯(lián)立以上各式,解得
則有
AB正確;
C.由圖像與時間軸所圍面積表示位移,可知煤塊上升的位移為
由位移時間公式,可得煤塊從最高點下滑到A端所用的時間為
C錯誤;
D.傳送帶的速度為4m/s,在0~1s時間內(nèi)煤塊相對傳送帶向上運動,則有傳送帶的位移為
煤塊的位移
煤塊與傳送帶的相對位移為
在1~2s時間內(nèi)傳送帶相對煤塊向上運動,則有傳送帶的位移
煤塊的位移
煤塊與傳送帶的相對位移為
因在0~1s時間內(nèi)煤塊相對傳送帶向上運動,在1~2s時間內(nèi)傳送帶相對煤塊向上運動,因此在煤塊向上運動中,與傳送帶留下的痕跡長為4m;在時間內(nèi),傳送帶向上運動,煤塊向下運動,則有煤塊在傳送帶上留下的總痕跡長為
D正確。
故選ABD。
10.如圖(a)所示,在豎直平面內(nèi)有寬度為L的勻強磁場I、II、III、IV,各磁場邊界平行且在水平面內(nèi),四個區(qū)域內(nèi)勻強磁場磁感應強度的大小均為B,磁場I、III的磁感應強度的方向垂直于紙面向外,磁場II、IV的磁感應強度的方向垂直于紙面向里,磁場I、II之間的距離為L,磁場II、III、IV依次相鄰。一質(zhì)量為m、邊長為L的正方形單匝閉合導線框從磁場I上方某一位置靜止釋放,從導線框下邊到達磁場I上邊界開始計時,當導線框下邊到達磁場IV的下邊界時停止計時,此過程中導線框內(nèi)電流大小隨時間的變化規(guī)律如圖(b)所示,圖中開始階段和最后階段的電流圖線平行于時間軸。在運動過程中導線框始終在豎直平面內(nèi)且上下兩邊與各磁場邊界始終平行,不計空氣阻力,重力加速度大小為g。下列說法正確的是( )
A.圖(b)中導線框中的電流之比
B.導線框的電阻R為
C.從導線框上邊到達磁場II上邊界至導線框下邊到達磁場IV下邊界運動的總時間為
D.從導線框下邊到達磁場II上邊界至導線框下邊到達磁場IV下邊界過程中導線框中產(chǎn)生的熱量為
【答案】 BD
【解析】A.由圖像可知,線圈的下邊進入磁場I到線圈的下邊進入磁場II的下邊界一直做勻速運動,則
線圈的下邊進入磁場IV的上邊界到線圈的下邊進入磁場IV的下邊界也做勻速運動,則
則
故A錯誤;
B.線圈的下邊進入磁場I到線圈的下邊進入磁場II的下邊界一直做勻速運動,運動速度為
解得
故B正確;
C.從導線框上邊到達磁場II上邊界至導線框下邊到達磁場IV上邊界過程中,根據(jù)動量定理
其中
解得
從導線框上邊到達磁場II上邊界至導線框下邊到達磁場IV下邊界運動的總時間大于,故C錯誤;
D.從導線框下邊到達磁場II上邊界至導線框下邊到達磁場IV下邊界過程中導線框中由能量關(guān)系
解得產(chǎn)生的熱量為
故D正確。
故選BD。
三、非選擇題:本題共5小題,共56分.
11. (6分)某同學通過實驗測定阻值約為10Ω的電阻Rx,用內(nèi)阻約為3kΩ的電壓表,內(nèi)阻約為0.125Ω的電流表進行測量,他設(shè)計了圖甲和圖乙兩種電路。
(1)為得到更加準確的測量結(jié)果,本實驗應采用圖 (填“甲”或“乙”)所示的電路,此電路測得的Rx偏 (填“大”或“小”)。
(2)要將一小量程電流表(滿偏電流為250μA,內(nèi)阻為1.2kΩ)改裝成有兩個量程的電流表,設(shè)計電路如圖丙所示,其中定值電阻R1=40Ω,R2=360Ω,當開關(guān)S接B端時,該電流表的量程為0~ mA。
【答案】(1) 甲 ; 小 ;(2) 10
【解析】(1) 由題知
故電流表應采用外接法,即實驗中應采用圖甲所示的電路圖,由于電壓表的分流作用,使得測量的電流值偏大,則根據(jù)
可知,測得的電阻比真實值小。
(2)當開關(guān)S接B端時,R2和電流表串聯(lián),再與R1并聯(lián),則有
故該電流表的量程為0~10 mA。
12. (10分)用“碰撞實驗器”可以驗證動量守恒定律,即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量能量問題。實驗中采用質(zhì)量分別為m1和m2的兩個小球,圖中M、P、N點是實驗過程中記下的小球在地面上的三個落點位置,M、P、N到斜槽末端在地面的投影O點的距離分別為xM、xP、xN。
(1)下列器材選取或?qū)嶒灢僮鞣蠈嶒炓蟮氖?br>A.兩小球的質(zhì)量和尺寸可以不同
B.選用兩球的質(zhì)量應滿足
C.必要的測量儀器有天平、刻度尺和秒表
D.斜槽軌道越光滑誤差越小
(2)若兩球相碰前后的動量守恒,其表達式可表示為 (用題目中所給的物理量表示);若碰撞是彈性碰撞,那么應該滿足的表達式為 (用題目中所給的物理量表示)
(3)某次實驗中的部分數(shù)據(jù)為:m1=50g,m2=8g,小球落地點的平均位置距O點的距離如圖所示則碰撞前、后總動量的比值為= ;(小數(shù)點后保留兩位)
(4)若在這次實驗中僅更換被撞小球的材質(zhì),保持兩小球質(zhì)量、尺寸等其它條件不變,可以使被撞小球m2做平拋運動的射程改變。請根據(jù)題中給出的數(shù)據(jù), 分析和計算出被撞小球m2平拋運動射程的最大可能值為 cm。(小數(shù)點后保留一位)
【答案】(1) B;(2) ;;(3)1.03 (4) 77.6
【解析】(1)AB.為了確保發(fā)生對心正碰,兩小球尺寸必須相同,為了避免碰撞后發(fā)生反彈,入射球質(zhì)量必須大于被碰小球質(zhì)量,即
故A錯誤,B正確;
C.小球平拋運動的豎直方向的高度相等,根據(jù)
解得
可知,小球平拋運動經(jīng)歷的時間相等,能夠用高度間接表示時間,即實驗中不需要測量時間,即必要的測量儀器有天平、刻度尺,不需要秒表,故C錯誤;
D.入射球每次均從斜槽同一位置靜止釋放,小球克服摩擦力做功相同,入射球飛出斜槽的速度大小一定,即斜槽的摩擦對實驗沒有影響,實驗不需要確保斜槽光滑,故D錯誤。
故選B。
(2)平拋運動水平方向有
,,
碰撞過程動量守恒,則有
結(jié)合上述解得
若碰撞是彈性碰撞,那么還應該滿足的表達式為
結(jié)合上述解得
(3)碰前的總動量為
碰后的總動量為
解得
(4)若發(fā)生彈性碰撞,被碰小球獲得速度最大,平拋運動水平射程最大,根據(jù)彈性碰撞規(guī)律有
,
解得
結(jié)合上述,水平射程有
13. (10分)按壓式飲水器的原理如圖所示。已知氣囊的體積,忽略細管及連接處的體積。某次使用前,桶內(nèi)氣體壓強與外部大氣壓強相等,桶內(nèi)氣體體積,擠壓氣囊一次,當氣囊中的氣體全部被擠入桶內(nèi)時,桶內(nèi)的水恰好上升到出水口處。若整個裝置氣密性良好,氣體溫度變化忽略不計。已知大氣壓強,水的密度,重力加速度取。
(1)請判斷說明上述過程中桶內(nèi)氣體是吸熱還是放熱并說明理由;
(2)求擠壓氣囊前,桶內(nèi)液面離出水口的高度h。
【答案】 (1)放熱,理由見詳解;(2)
【解析】(1)在擠壓氣囊過程中,氣囊內(nèi)的氣體進入桶中,外界在對氣囊內(nèi)氣體和原有氣體做功,被壓入的氣體和原有的氣體都被壓縮,而桶中氣體的溫度不變,則原有氣體的內(nèi)能不變,根據(jù)熱力學第一定律可知,氣體要向外放熱。
(2)根據(jù)題意可知,壓縮氣囊過程中,溫度不變,由于水管體積非常小,水桶中氣體體積認為不變,由玻意耳定律可知
當氣囊中的氣體全部被擠入桶內(nèi)時,桶內(nèi)的水恰好上升到出水口處,則有
聯(lián)立解得
14. (14分)如圖甲所示,水平地面上放有一質(zhì)量的長木板,木板正中間放有一可視為質(zhì)點的質(zhì)量的小物塊。時木板在水平向右的恒力的作用下由靜止開始向右運動,時撤去恒力,小物塊恰好不能從長木板的左端掉落,小物塊在木板上滑動時木板的圖像如圖乙中的折線所示,小物塊的圖像如圖乙中們折線所示,取重力加速度大小,求:
(1)木板的長度;
(2)恒力的大小;
(3)木板沿水平地面運動的最大距離。
【答案】 (1)6m;(2)16N;(3)11m
【解析】(1)依題意可知小物塊相對于長木板的位移對應圖中陰影部分面積
結(jié)合小物塊放在木板正中間,根據(jù)幾何關(guān)系解得
(2)由題圖可知,內(nèi)小物塊的加速度大小,內(nèi)木板的加速度大小,內(nèi)木板的加速度大小,結(jié)合牛頓第二定律有
解得
(3)由上可得,后木板和小物塊一起減速,設(shè)其加速度大小為,結(jié)合牛頓第二定律有
解得
所以沿水平地面運動的最大距離
15. (16分)利用電磁場偏轉(zhuǎn)離子是在科學儀器中廣泛應用的技術(shù)。如圖所示,在Oxy平面(紙面)的第一象限內(nèi)有邊界平行于x軸的區(qū)域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,寬度均為L,區(qū)域Ⅰ為勻強電場,場強大小為E,方向沿y軸負方向,區(qū)域Ⅱ、Ⅲ為勻強磁場,方向均垂直紙面向里。一群速度大小不同的離子由(0,3L)處沿x軸正方向進入電場,已知離子質(zhì)量為m、電荷量為+q,不計離子重力,忽略磁場的邊界效應。求:
(1)恰從(L,2L)處進入?yún)^(qū)域Ⅱ離子的初速度;
(2)若要使初速度為0的離子不進入?yún)^(qū)域Ⅲ,B1的范圍;
(3)若,且,經(jīng)過處離子的初速度范圍。
【答案】 (1);(2);(3)
【解析】(1)根據(jù)
解得
(2)當初速為0的粒子軌跡恰好與Ⅱ、Ⅲ邊界相切時,為最小值,此時,粒子進磁場時
解得
即的范圍為
(3)設(shè)某一初速度釋放的粒子,其軌跡與相切。運動中經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后進入Ⅱ區(qū)域時,速度與豎直方向的夾角為θ,經(jīng)Ⅱ區(qū)域偏轉(zhuǎn)后進入第Ⅲ區(qū)域時,其半徑與水平方向夾角為α,粒子在Ⅱ區(qū)域的半徑為r1,Ⅲ區(qū)域的半徑為,如圖所示
由,可得
粒子在電場中做類平拋運動
解得
則,即
經(jīng)過處粒子的初速度范圍
這是一份08- 備戰(zhàn)2024年高考物理模擬卷(湖南專用)(解析版),共20頁。試卷主要包含了春暖花開,惠風和暢,自駕出游等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份備戰(zhàn)2024年高考物理模擬卷(湖南專用)(解析版),共19頁。
這是一份05- 備戰(zhàn)2024年高考物理模擬卷(湖南專用)(解析版),共20頁。
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