湖南省普通高中2024届高三下学期考前演练二物理试卷(含答案)

这是一份湖南省普通高中2024届高三下学期考前演练二物理试卷(含答案)，共22页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．2023年11月16日《红星新闻网》报道，进入11月，成都科创领域喜讯不断、活力澎湃，新一代“人造太阳”，中国环流三号实现115万安培放电……中国环流三号，是中国自主设计研制的可控核聚变大科学装置，它也被称为新一代“人造太阳”。下列说法正确的是( )
A.“中国环流三号”可将铀或钚聚变
B.氘和氚聚变的核反应方程式为
C.“氦－3”聚变不产生中子，对环境非常安全，是一种如今已被世界公认的高效、清洁、安全、廉价的核聚变发电燃料
D.氢的同位素（氚）具有放射性，半衰期为12.46年，现有100个氚原子核，经过12.46年后剩下50个氚原子核
2．2023年11月23日《中国日报》消息，11月23日18时00分04秒，我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭及远征三号上面级成功将互联网技术试验卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。如果互联网技术试验卫星的轨道半径为r，周期为T，地球的半径为R，引力常量为G，则( )
A.地球的质量为B.地球的质量为
C.地球的密度为D.地球的密度为
3．如图甲所示，物块B置于水平地板上，物块A与物块B用劲度系数为k的轻弹簧相连，A、B处于同一竖直线上保持静止。时刻物块C从A正上方由静止释放，时与物块A碰撞并粘在一起。已知三个物块质量都为m，此后物体B对地面的最小弹力为，物块C位移随时间的变化规律如图乙所示，弹簧形变始终在弹性限度内，空气阻力不计，则下列说法不正确的是( )
A.后物块做简谐运动B.时刻物块A的加速度为g
C.简谐运动的振幅为D.B对地面的最大弹力为
4．如图所示，一个折射率为n的柱状玻璃砖横截面由四分之一圆OPQ和直角三角形OQS组成，，。一束单色光从SQ的中点A以入射角入射，折射光线恰好射向圆心O点，已知光在真空中传播的速度为c，则( )
A.玻璃砖材料的折射率
B.光束在O点将发生全反射
C.光束在玻璃砖内的传播时间为
D.如果入射光束绕A点逆时针旋转使入射角减小，折射光束一定会在O点发生全反射
5．如图所示，一只灯笼用两根细线吊起来，一根细线倾斜拴在树枝上A点，另一根细线水平拴在猪棚柱子上的B点。如果保持A点和灯笼位置不变，拴在猪棚上的细线从B点缓慢向C点移动，且C点足够高，则拴在猪棚柱子上的细线的弹力( )
A.逐渐减小B.逐渐增大C.先减小后增大D.先增大后减小
6．如图甲所示，长木板放在粗糙的水平地板上，一个质量的铁块放在长木板上，如果给铁块施加从零开始逐渐增大的水平力（式中），铁块与长木板之间的摩擦力随时间的变化规律如图乙所示。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取，结合图中数据下列说法正确的是( )
A.铁块与长木板之间的动摩擦因数为0.4
B.长木板的质量为1kg
C.长木板与地板间的动摩擦因数为0.2
D.当t=3s时铁块的速度大小为6m/s
二、多选题
7．如图所示，在真空中O点固定一个点电荷，其电荷量为；如果取无穷远处为零电势点，将一个电荷量为的点电荷从无穷远处移动到Q点电场力做功为；现将Q处的点电荷沿直线移动到P点固定，OPQ三点正好围成一个正三角形。下列说法正确的是( )
A.当只在O点有电荷时Q点的电势为
B.将点电荷从Q点移动到P点过程中所受库仑力先减小后增大
C.将点电荷从Q点移动到P点过程中电场力做功为零
D.如果再将一电荷量为的点电荷从无穷远处移到Q点所受电场力做的功为
8．如图所示，电路中电源电动势为E，内阻为r，电流表与电压表都是理想电表，电容器C的击穿电压足够高。当闭合S后，滑动变阻器的触头P向右滑动时，下列说法正确的是( )
A.电压表示数增大B.电流表示数减小
C.灯泡变亮D.电容器的电荷量减少
9．如图甲所示，某水电站建筑工地用发动机沿倾斜光滑轨道将建材拉到大坝顶上，已知轨道的倾角，每次从大坝底端向上拉建材的过程中，发动机所做的功与位移的关系如图乙所示。图乙中时图线为直线，当时发动机达到额定功率，对应的图线为曲线；当时建材达到最大速度，时图线为直线。已知每个建材的质量m=100kg，重力加速度，。根据图中数据可知( )
A.建材在前6s做匀加速运动，加速度大小为
B.时建材的速度大小为18m/s
C.发动机的额定功率为5400W
D.时发动机所做的总功为14850J
10．如图所示为质谱仪原理示意图。由粒子源射出的不同粒子先进入速度选择器，部分粒子通过速度选择器的小孔进入偏转磁场，最后打在MN之间的照相底片上。已知速度选择器内的电场的场强为E，磁场磁感应强度为，偏转磁场的磁感应强度为是三种不同的粒子在照相底片上打出的点。忽略粒子的重力以及粒子间的相互作用，则下列说法正确的是( )
A.打在位置的粒子速度最大
B.如果射入偏转磁场的粒子质量为m、电荷量为q，则粒子的轨迹半径为
C.如果氕核和氘核都进入偏转磁场，则其在磁场中运动的时间之比为
D.如果电荷量均为q的两种粒子分别打在，则其质量之差
三、实验题
11．某实验小组采用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。实验装置安装好后，用手提住纸带上端，之后让纸带由静止开始下落。
(1)关于下列实验操作，不必要或不正确的是( )
A.实验前先用天平测出重物和夹子的质量
B.为减小阻力，用电磁打点计时器比用电火花计时器好一些
C.在重物大小合适的情况下，选择木块比选择铁块好
D.用秒表测出重物下落的时间
E.释放纸带前应先接通电源
(2)某次实验中所用重物的质量。某同学选取了一条纸带，如图乙所示，0是打下的第一个点，1、2、3、4是连续打的点，根据纸带上的测量数据，从打下点0至打下点3的过程中，重物重力势能的减少量为_____J，动能增加量为______J。（打点计时器频率为50Hz，取，结果均保留3位有效数字）
(3)若由于打点计时器的两限位孔不在同一竖直线上，这样会导致计算的动能增加量______（填“”）重力势能减少量；其原因是_____。
12．多用电表又称为万用表，是电力电子等部门不可缺少的测量仪表，一般以测量电压、电流和电阻为主要目的。万用表按显示方式分为指针万用表和数字万用表，是一种多功能、多量程的测量仪表。如图甲所示为某简易多用电表表盘示意图。
(1)现要用多用电表测量一个大约几百欧的电阻，请根据下列步骤完成电阻测量：
①旋动______________（选填“欧姆调零旋钮”或“指针定位螺丝”），使指针对准电流挡的“0”刻度；
②将选择开关K旋转到电阻挡“”的位置；
③将红、黑表笔短接，旋动____________（选填“欧姆调零旋钮”或“指针定位螺丝”），使指针对准电阻挡的______（选填“0”或“∞”）刻度线；
④将两表笔分别与待测电阻相接，多用电表的示数如图乙所示，则待测电阻的阻值为_____Ω。
(2)如果某次用多用电表测量未知电阻阻值时，采用“”的电阻挡正确操作后，发现指针偏转角度过小。为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按照______顺序进行操作，再完成待测电阻的测量。
A.将K旋转到电阻挡“”的位置
B.将K旋转到电阻挡“”的位置
C.将两表笔分别与被测电阻的两根引线相接
D.将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行欧姆调零
(3)下图中关于多用电表的使用，操作正确的是_____。
A.测电压时，图甲中红、黑表笔接法错误
B.测电流时，应按图乙连接方式测量
C.测电阻时，可以按图丙连接方式测量
D.按图丁连接方式可测得二极管的反向电阻
(4)若欧姆表内使用的是一节旧电池（电动势为1.5V，内阻较大），测得该电阻的阻值为R；然后更换一节新电池（电动势为1.5V，内阻较小），测得该电阻的阻值为。实验过程中其他操作均正确，则R_____（选填“大于”“小于”或“等于”）。
四、计算题
13．2023年11月17日华龙网讯消息，西藏阿里文化旅游展览中心开馆暨西藏阿里地区文化旅游推介会在重庆南岸区天文大道象雄广场举行。西藏阿里地区旅游发展局邀请重庆市民前往阿里旅游，打卡阿里无与伦比的自然与人文景观。高原旅游，氧气袋是必备的应急物资，它重量轻，携带方便，深受旅游爱好者欢迎。现有一个钢制氧气瓶，容积，里面氧气的压强为。如果让此氧气瓶给氧气袋充气，已知氧气袋，充满氧气后压强。已知氧气袋充气前里面没有气体，充气过程中环境温度保持27℃不变，求：
(1)氧气瓶中氧气最多能充满多少个氧气袋？
(2)充满气的氧气袋如果拿到9℃的山上压强变为多少？
14．如图所示，粗糙水平桌面EF左侧固定一个光滑圆弧轨道QS，其圆心为O，半径为,，S点切线水平，且恰好与放置在桌面上的长木板等高。一小球从P点以初速度水平抛出，恰好从Q点沿切线进入圆弧轨道，在圆弧轨道下端S点与放置在长木板左端的小木块发生弹性正碰，碰撞时间极短。已知小球、木块、长木板质量分别为m、3m、2m，重力加速度为，小球与木块都可以视为质点，木板与桌面都足够长，木块与木板间的动摩擦因数，木板与桌面间的动摩擦因数，，求：
(1)小球刚进入圆弧轨道时的速度大小；
(2)木块与小球碰撞瞬间的速度大小；
(3)木板在桌面上停下来时左端与S点的距离。
15．如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ水平固定，间距为l，虚线EF左侧有垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。两根材料、长度均相同的金属棒ab、cd垂直放置在导轨上，阻值分别为R、4R，ab处于磁场中，cd处于磁场外侧紧靠EF放置（距离不计）。现同时给金属棒ab、cd一个初速度，大小均为，方向相反，0时刻cd进入磁场；两金属棒相向运动，但没发生碰撞，时刻金属棒ab的电流变为零，此时cd仍在磁场内，时刻金属棒ab恰好静止在磁场边界EF处。已知金属棒cd质量为m，导轨电阻不计，运动过程中两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，求：
(1)0时刻金属棒cd的加速度大小；
(2)时刻金属棒ab的速度大小及时间内通过金属棒ab的电荷量；
(3)整个过程金属棒ab中产生的焦耳热。
参考答案
1．答案：C
解析：A.铀或钚是重核，一般发生裂变，而“中国环流三号”是中国自主设计研制的可控核聚变大科学装置，不可将铀或钚聚变，故A错误；
B.氘和氚聚变的核反应方程式为
故B错误；
C.“氦－3”聚变不产生中子，对环境非常安全，是一种如今已被世界公认的高效、清洁、安全、廉价的核聚变发电燃料，故C正确；
D.半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少数原子核的衰变不适用，故D错误。
故选C。
2．答案：A
解析：AB.根据
可得地球的质量
故A正确，B错误；
CD.地球的体积为
可得地球密度为
故CD错误。
故选A。
3．答案：B
解析：A.从图像看到后图像为正弦函数，物块做简谐运动，故A正确；
B.C未与A碰前，弹簧弹力为
碰后瞬间弹簧弹力不变，对AC有
故B错误；
C.物体B对地面的弹力最小时B受到的支持力最小，此时弹簧对B的作用力为拉力，对B有
得
再以AC组成的整体为研究对象，则物体B对地面的弹力最小时弹簧对A的作用力也是拉力，此时A与C在最高点，由牛顿第二定律得
得
由于简谐运动具有对称性，则A与C在最低点的加速度大小也为，方向向上，此时
得
A与C组成的整体受力平衡时
得
所以振幅为
故C正确；
D.A与C在对低点时B对地面的压力最大，受到支持力也最大，则
得
故D正确。
本题选不正确的，故选B。
4．答案：C
解析：ABC.根据题意，由几何关系可知，由于A是SQ的中点，直角三角形OQS的，则是等边三角形，则光在A点的折射角为，在O点的入射角也为，且
则玻璃砖材料的折射率
由光线的可逆可知，光束在O点不发生全反射，则光束在玻璃砖内的传播距离为，由可知，光束在玻璃砖内的传播速度为
则光束在玻璃砖内的传播时间为
故AB错误，C正确；
D.如果入射光束绕A点逆时针旋转使入射角减小，则光在A点的折射角减小，折射光束不能射向圆心O点，则一定不能在O点发生全反射，故D错误。
故选C。
5．答案：C
解析：对O点受力分析如图
可见如果保持A点和灯笼位置不变，拴在猪棚上的细线从B点缓慢向C点移动，则拴在猪棚柱子上的细线的弹力先减少后增大。
故选C。
6．答案：D
解析：A.由图像可知，铁块与长木板之间的动摩擦力为30N，则动摩擦因数为
选项A错误；
BC.在时长木板与地面之间产生相对滑动，则
解得
在时对长木板分析可知
在时物块与长木板产生相对滑动，在过程中长木板和物块的整体做加速运动，则在时
对铁块和木板的整体
对铁块
代入数据即
解得
选项BC错误；
D.在内对木板有动量定理
其中
解得
因此过程中铁块与木板速度相同，可知当时铁块的速度大小为6m/s，选项D正确。
故选D。
7．答案：AC
解析：A.从无穷远处（电势为0）移到Q点的过程，根据电场力做功公式得
又
可得当只在O点有电荷时Q点的电势为
故A正确；
B.将点电荷从Q点移动到P点过程中先靠近O点正电荷，再远离。由库仑定律
所以将点电荷从Q点移动到P点过程中所受库仑力先增大后减小，故B错误；
C.在A点的电电荷形成的电场中，P点和Q点的电势相等，两点的电势差为0，所以将点电荷从Q点移动到P点过程中电场力做功为零，故C正确；
D.将固定在P点后，根据电势的叠加原理，Q点的电势为
点电荷从无穷远移动到Q点的过程中，电场力做功为
故D错误。
故选AC。
8．答案：CD
解析：电压表测量的是路端电压，电容器是与电阻并联，当开关闭合后，滑动变阻器的滑片向右滑动时，减小，总电阻减小，故电路中电流增大，内电压增大，路端电压减小，即电压表的示数减小，电阻、两端的总电压减小，其电流也减小，所以所在支路电流增大，即电流表的示数增大，灯泡变亮。两端电压变小。由
知，电容器所带的电荷量将减少。
故选CD。
9．答案：ACD
解析：A.因图像的斜率等于拉力F，可知建材在前6s所受的拉力恒定不变，则做匀加速运动，拉力
则加速度大小为
选项A正确；
B.时建材的速度大小为
选项B错误；
C.发动机的额定功率为
选项C正确；
D.时货物达到最大速度
根据动能定理
解得
发动机做功
发动机所做的总功为，选项D正确。
故选ACD。
10．答案：BCD
解析：ABD.粒子在速度选择器中做匀速直线运动，由平衡条件
得粒子进入偏转磁场时的速度都为
粒子在偏转磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律
得粒子做圆周运动的半径为
则粒子打在荧光屏位置与O点的距离
如果
得
故A错误，BD正确；
C.粒子在偏转磁场中运动的周期
粒子在偏转磁场运动时转过的圆心角为180°，故粒子在偏转磁场运动的时间
由于氕核的质量是氘核的倍，所以其在磁场中运动的时间之比为，故C正确。
故选BCD。
11．答案：(1)ABCD
(2)5.44；5.28
(3)；见解析
解析：(1)A.由实验过程中我们比较与可知，m可以消掉，则不需要测出重物和夹子的质量，故A符合题意；
B.电火花计时器是通过火花放电留下点迹，电磁打点计时器是通过振针打点留下点迹，电火花计时器的阻力小于电磁打点计时器的阻力，故B符合题意；
C.为了减小空气阻力对实验的影响，实验时应选用密度较大的重物，即在重物大小合适的情况下，选择铁块比选择木块好，故C符合题意；
D.打点计时器可以测量时间，不需要用秒表测出重物下落的时间，故D符合题意；
E.为了确保打第一个点迹的初速度为0，同时避免在纸带上出现大量空白段落，实验时应先接通电源后释放纸带，故E不符合题意。
故选ABCD。
(2)从打下点0至打下点3的过程中，重物下降的高度为，重物重力势能的减少量为
打点计时器频率为50Hz，则有
打下点3时，重物的速度为
动能增加量为
(3)若由于打点计时器的两限位孔不在同一竖直线上，这样会导致计算的动能增加量小于重力势能减少量，其原因打点计时器的两限位孔不在同一竖直线上，纸带通过打点计时器时受到的阻力较大，阻力对重物做负功，会使其动能增加量小于重力势能减少量。
12．答案：(1)①指针定位螺丝③欧姆调零旋钮；0④220
(2)ADC
(3)B
(4)等于
解析：(1)①旋动指针定位螺丝，使指针对准电流挡的0刻度；
③将红、黑表笔短接，旋动欧姆调零旋钮，使指针对准电阻挡的0刻度线；
④将两表笔分别与待测电阻相接，多用电表的示数如图乙所示，则待测电阻的阻值为
(2)如果某次用多用电表测量未知电阻阻值时，采用“”的电阻挡正确操作后，发现指针偏转角度过小，说明待测电阻阻值较大，应将K旋转到电阻挡“×1000”的位置，然后将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行欧姆调零，将两表笔分别与被测电阻的两根引线相接；所以应按ADC的顺序进行操作，再完成待测电阻的测量。
(3)根据多用电表电流从红表笔流入，黑表笔流出。
A.测电压时，图甲中红、黑表笔接法正确，故A错误；
B.测电流时，应按图乙连接方式测量，故B正确；
C.测电阻时，应将待测电阻与电源断开，故C错误；
D.按图丁连接方式可测得二极管的正向电阻，故D错误。
故选B。
(4)由于旧电池与新电池的电动势均为1.5V，且都可以完成欧姆调零，即欧姆调零后，整个欧姆表内阻相等，故前、后两次的测量值是相等的，即R等于。
13．答案：(1)19(2)
解析：(1)设氧气瓶中氧气最多能充满n个氧气袋，有
得
所以氧气瓶中氧气最多能充满19个氧气袋。
(2)因为
由
得
14．答案：(1)(2)(3)
解析：(1)小球恰好从Q点沿切线进入圆弧轨道，分析几何关系知，此时速度与竖直方向夹角为
故小球刚进入圆弧轨道时的速度大小
(2)小球从Q点沿切线进入圆弧轨道运动到圆弧轨道下端S点的过程，由机械能守恒定律得
解得
在圆弧轨道下端S点与放置在长木板左端的小木块发生弹性正碰，由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得
联立解得
木块与小球碰撞瞬间的速度大小
(3)木块滑上木板后做减速运动，木板加速运动，根据牛顿第二定律，对木块和木板分析
解得
木板与桌面都足够长，一直运动到共速，设共速时速度为，则
解得
这段时间木板运动的距离为
之后再一起减速到停下，根据牛顿第二定律
根据运动学规律
联立解得
故木板在桌面上停下来时左端与S点的距离为
15．答案：(1)(2)；(3)
解析：(1)由题知，时刻根据右手定则可知，ab棒产生的感应电流方向是a到b，cd棒产生的感应电流方向是d到c，即两个感应电流方向相同，所以回路中感应电动势为两杆产生的感应电动势之和。即
回路中感应电流为
因为电阻定律
可知
因为金属棒ab、cd材料、长度均相同，所以可知两棒的质量
对ab棒，根据牛顿第二定律有
对cd棒，根据牛顿第二定律有
解得
(2)在时刻，流经ab棒的电流为0，ab、cd的速度相等，整个过程，两棒安培力等大方向，系统动量守恒，即
得
方向向右。对ab棒由动量定理有
即
时间内通过金属棒ab的电荷量大小
(3)整个过程cd棒最终的速度为，ab棒静止，两棒损失的机械能转化成两棒的焦耳热。有
两棒的电流时刻相等，根据焦耳定律
可知
所以整个过程金属棒ab中产生的焦耳热