2024届湖南省雅礼中学等九校高三下学期第二次联考物理试题（Word版）

这是一份2024届湖南省雅礼中学等九校高三下学期第二次联考物理试题（Word版），共16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：本大题共6小题，共24分。
1.水果的碰伤阈值是指水果在不碰伤的情况下能够从静止竖直跌落的最大高度。已知导致苹果碰伤所需的平均作用力约为苹果自身重力的倍。某学习小组在探究苹果的碰伤阈值实验中，发现苹果从静止竖直跌落，在接触某材料后减速至，苹果刚好碰伤，重力加速度取，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 苹果刚接触此材料时的速率约为
B. 苹果在此材料的碰伤阈值约为
C. 苹果在此材料的碰伤阈值与苹果质量成正比
D. 苹果从静止竖直跌落到减速为的过程中平均速度为
2.年月日，神舟十七号载人飞船与天和核心舱进行了对接，“太空之家”迎来汤洪波、唐胜杰、江新林名中国航天史上最年轻的乘组入驻。如图为飞船运行与交会对接过程示意图，椭圆轨道为飞船对接前的运行轨道，点是轨道的近地点，离地高度可忽略不计。圆形轨道距地面高度为，是天和核心舱的运行轨道，点是、轨道的切点，也是交会点。地球半径为，表面重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 飞船从轨道变轨到轨道需要在交会点点点火减速
B. 天和核心舱在轨道上的速度一定大于
C. 交会对接前天和核心能的向心加速度为
D. 飞船在轨道上与在轨道上运动的周期之比为
3.静电透镜是由带电导体所产生的静电场来使电子束聚焦和成像的装置，它广泛应用于电子器件和电子显微镜。如图所示为其内部静电场中等差等势面的分布示意图。一电子由点以某一速度射入该电场，仅在电场力作用下的运动轨迹如曲线所示，、为该轨迹曲线上的两点，点为互相垂直的对称轴和的交点。下列说法正确的是
A. 点的电势低于点的电势
B. 电子在点的电势能小于在点的电势能
C. 电子在点的电势能和动能之和小于在点的电势能和动能之和
D. 电子在点运动到点过程中动量的变化率不变
4.氢原子的能级图如图甲所示，大量处于能级的氢原子向基态跃迁时，放出频率不同的光子。其中频率最高的光照射图乙电路中光电管阴极时，电路中电流随电压变化的图像如图丙所示。电子的电荷量大小为，质量为，可见光光子的能量范围为，则下列说法正确的是( )
A. 这群氢原子跃迁时最多可放出种可见光
B. 从跃迁到能级放出光子的频率最高
C. 用图乙实验电路研究光电效应，要测遏止电压，滑片应向端滑动
D. 若频率最高的光子能量为，可求出光电管阴极的逸出功为
5.利用手机中的磁传感器可测量埋在地下的水平高压直流长直电缆的深度。在手机上建立了空间直角坐标系后保持手机方位不变，且始终竖直向上，如图所示。电缆上方的水平地面上有、、、四个点，如图所示。、长均为且垂直平分。将手机水平贴近地面，电缆通电前将各分量调零，以消除地磁场的影响，通电后测得四点的分量数据见表，其中。下列关于电缆中电流的方向和电缆距离地面的深度，判断正确的是
( )
A. 电缆中电流沿平行于方向，电缆距离地面的深度为
B. 电缆中电流沿平行于方向，电缆距离地面的深度为
C. 电缆中电流沿平行于方向，电缆距离地面的深度为
D. 电缆中电流沿平行于方向，电缆距离地面的深度为
6.一块质量为、长为 QUOTE 的长木板静止放在光滑的水平面上，质量为的物体可视为质点 QUOTE 以初速度从左端滑上长木板的上表面并从右端滑下，该过程中，物体的动能减少量为，长木板的动能增加量为，间因摩擦产生的热量为，下列说法正确的是
( )
A. A、组成的系统动量、机械能均守恒
B. ，，的值可能为，，
C. ，，的值可能为，，
D. 若增大和长木板的质量，一定会从长木板的右端滑下，且将增大
二、多选题：本大题共4小题，共20分。
7.如图所示，倾角为的斜面体置于水平地面上，小物块置于斜面上，绝缘细绳一端与相连 QUOTE 绳与斜面平行 QUOTE ，另一端跨过光滑的定滑轮与带电小球连接，定滑轮的正下方也有一带电小球，、质量均为，带电荷量大小均为。静止时细线与竖直方向成角，、处于同一水平线上。现在同一竖直面内向下方缓慢移动，直到移动到位置的正下方，此过程中、、始终处于静止状态。、均可视为点电荷，静电力常量为，重力加速度为。下列说法中正确的是
( )
A. 、间的库仑力先增大后减小B. 绝缘细绳对的拉力逐渐增大
C. 地面对的摩擦力逐渐减小D. ，间距离最大值为
8.如图所示为远距离输电模拟原理图，变压器均为理想变压器，其中降压变压器的原、副线圈匝数之比为。发电机输出电压不变，两变压器间输电线的总电阻为，降压变压器所接负载的等效电阻为，其余导线电阻不计。当变化时，理想电压表的示数变化为，理想电流表的示数变化为，下列说法正确的是
( )
A. 的触头向下滑动时，输电线上的损耗功率变小
B. 的触头向下滑动时，电压表的示数变小
C. 的触头向上滑动时，输电效率降低
D.
9.下图甲为超声波悬浮仪，上方圆柱体中，高频电信号 QUOTE 由图乙电路产生 QUOTE 通过压电陶瓷转换成同频率的高频声信号，发出超声波，下方圆柱体将接收到的超声波信号反射回去。两列超声波信号叠加后，会出现振幅几乎为零的点节点，在节点两侧声波压力的作用下，小水珠能在节点处附近保持悬浮状态，该情境可等效简化为图丙所示情形，图丙为某时刻两列超声波的波形图，、为波源，该时刻、波源产生的波形分别传到了点和点，已知声波传播的速度为，振荡回路的振荡周期为，则下列说法正确的是
( )
A. 该超声波悬浮仪是利用干涉原理，且发出的超声波信号频率为
B. 两列波叠加稳定后，波源、之间小水珠共有个悬浮点
C. 小水珠在悬浮状态点所受声波压力的合力竖直向下
D. 要悬浮仪中的节点个数增加，可拔出图乙线圈中的铁芯
10.年月日，我国号航母“福建舰”下水，该舰是我国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航母。某同学采用如图甲所示装置模拟电磁弹射，线圈可在圆柱形铁芯上无摩擦滑动，并通过电刷与导轨保持良好接触 QUOTE 铁芯上存在垂直于表面向外的辐向磁场，线圈所在处的磁感应强度大小均为。将开关与连接，恒流源输出电流使线圈向右匀加速一段时间，之后将开关掷向与阻值为的电阻相连，同时施加水平外力，使线圈向右匀减速到零，线圈运动的图像如图乙所示。已知线圈匝数、质量、每匝周长，不计线圈及导轨电阻，忽略电刷与导轨间摩擦及空气阻力，则线圈( )
A. ，电流从恒流源端流出，且电流大小为
B. ，线图所受安培力的功率不变
C. ，水平外力随时间 QUOTE 变化的关系为
D. 与，通过线圈的电荷量之比为
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.某同学用半圆形玻璃砖测定玻璃的折射率 QUOTE 如图所示 QUOTE 。
在固定的平铺的白纸上画一条直线，取点为入射点并作过点的法线 QUOTE 画出线段作为入射光线，在上垂直纸面插上两根大头针、放上半圆形玻璃砖 QUOTE 图中实线部分 QUOTE ，使玻璃砖的直线边界与重合、底面圆心与点重合，并记录半圆边界 QUOTE 在玻璃砖曲线边界一侧透过玻璃砖观察两个大头针并调整视线方向，在这一侧插上大头针，使挡住 QUOTE 选填“、”或“、的像”
移去玻璃砖，画出半圆边界，连接交半圆边界于点，作入射光线的延长线交半圆边界于点：再过、点作法线的垂线，垂足分别为、点。设的长度为，的长度为，的长度为，的长度为，则玻璃砖的折射率的最简表达式为 QUOTE 用、、或表示
该同学在实验过程中，玻璃砖位置没有移动，仅仅是画半圆时半径偏大，由此测得玻璃砖的折射率将 QUOTE 选填“偏大”“偏小”“不变”或“无法确定” QUOTE 。
12.小朗同学要将一满偏电流为的微安表改装为毫安表。他先测量出微安表的电阻，然后对微安表进行改装，最后再利用一标准电流表，对改装后的毫安表进行检测。
为测量出微安表的电阻，小朗同学设计了如图所示电路，器材如下：
A.电源电动势，内阻很小 QUOTE
B.电源电动势，内阻很小 QUOTE
C.滑动变阻器阻值
D.滑动变阻器阻值
E.电阻箱阻值
F.开关两个，导线若干
为提高测量精度，电源和滑动变阻器应该选择 。
A.电源和滑动变阻器
B.电源和滑动变阻器
C.电源和滑动变阻器
D.电源和滑动变阻器
该实验操作的步骤有：
A.按图电路原理图连接线路 QUOTE
B.将的阻值调到最大，闭合开关后调节的阻值，使毫安表的指针偏转到满刻度 QUOTE
C.保持不变，再接通，调节电阻，使电流表指针偏转到满刻度的一半，读出的阻值为即认为，用此方法测得电流表内阻的测量值与真实值相比 QUOTE 选填“偏大”或“偏小”或“相等”
若忽略实验的误差，现通过并联一个阻值为的电阻把微安表改装成为一个特定量程的毫安表，则改装的电表量程为
根据图所示电路对改装后的电表进行检测，当标准毫安表的示数为时，改装表的指针位置如图所示，由此可以推测出改装的电表量程不是预期值，改装电流表的实际量程是
要达到的预期目的，无论测得的内阻值是否正确，都不必重新测量，只需要将阻值为的电阻换为一个阻值为 的电阻即可。
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.如图所示，高为的导热汽缸的底部与体积可以忽略的透明管，相连，活塞在汽缸内封闭一定质量的理想气体，汽缸上端与大气相通。初始时，活塞位于汽缸中部处，竖直细管内水银柱的高度为式中为水银的密度 QUOTE ，水银柱的上方为一小段真空。已知大气压强为，活塞的横截面积为，重力加速度为。不计活塞的厚度、与汽缸间的摩擦，不计细管内气体的体积变化，水银柱始终未进入汽缸。
求活塞的质量 QUOTE
若在初始状态下将汽缸顶端封闭 QUOTE 将大气视为理想气体 QUOTE ，然后把整个系统置于低温环境中，稳定时测得活塞距离汽缸底部的高度为已知初始时环境温度为，求该低温环境的温度。
14.如图所示，在竖直平面内建立坐标系，、、，四点的坐标分别为、、、，一。轴右侧存在范围足够大的匀强磁场，方向垂直于平面向里。在界面的上方存在竖直向下的匀强电场 QUOTE 未画出 QUOTE ，界面的下方存在竖直向上的匀强电场 QUOTE 未画出 QUOTE ，且上下电场强度大小相等。在处的点固定一平行于轴且长为的绝缘弹性挡板，为挡板中点，带电粒子与弹性绝缘挡板础撞前后，沿方向分速度不变。沿方向分速度反向，大小不变。质量为、电量为的带负电粒子 QUOTE 不计重力 QUOTE 从轴上方非常靠近点的位置以初速度沿轴正方向射入电场且刚好可以过点。求：
电场强度的大小、到达点速度的大小和方向 QUOTE
磁场取合适的磁感应强度，带电粒子没有与挡板发生础撞且能回到点，求从点射出到回到点经历的时间 QUOTE
改变磁感应强度的大小，要使粒子最终能回到点，则带电粒子最多能与挡板碰撞多少次 QUOTE
15.超市里用的购物车为顾客提供了购物方便，又便于收纳，收纳时一般采用完全非弹性碰撞的方式把购物车收到一起，如图甲所示。某兴趣小组在超市对同款购物车 QUOTE 以下简称“车”的碰撞进行了研究，分析时将购物车简化为可视为质点的小物块，已知车的净质量为，。

首先测车与超市地面间的动摩擦因数：取一辆车停在水平地面上，现给它向前的水平初速度，测得该车能沿直线滑行，求车与超市地面间的动摩擦因数
取编号为、的车，车装上的货物后停在超市水平地面上，空车的前端装上轻弹簧，将车停在车的正后方且相距处。现给车施加向前的水平推力，作用时间后撤除。设车与车间的碰撞为弹性正碰 QUOTE 忽略相互作用时间 QUOTE ，两车所在直线上没有其他车，求在车运动的全过程中车与地面间产生的摩擦热 QUOTE
如图乙所示，某同学把辆空车等间距摆在超市水平地面上的一条直线上，相邻两车间距为，用向前的水平恒力一直作用在车上，推着与正前方的车依次做完全非弹性正础 QUOTE 碰撞时间极短 QUOTE ，通过计算判断，他最多能推动多少辆车 QUOTE
QUOTE 已知，
答案
1.答案：
2.答案：
3.答案：
4.答案：
5.答案：
6.答案：
7.答案：
8.答案：
9.答案：
10.答案：
11.答案：、的像 不变
12.答案： 偏小
13.答案：设封闭气体的压强为，对活塞由平衡条件有
用水银柱表达气体的压强
积立解得
对活塞上方、下方气体，由气体状态方程分别有
上方：
下方：
对活塞有
解得

14.答案：从到，水平方向：
竖直方向，
联立式可得：
根据动能定理
可得，与轴正方向成角
要使带电粒子回到点，其轨迹必须具有对称性且经过，由几何关系可得：
在磁场中的偏转角度为
在磁场中的运动时间为
故从点射出第一次回到点的时同
当最小时带电粒子刚好过点碰撞次数最多
由几何关系可得
解得：
设最多可以碰次则：
解得

15.答案：由功能关系，车的动能全部转化成摩擦热，有
别，代入数据得
车运动时受摩擦力，由牛顿第二定律有：
，得
在时的速度，内的位
设与车碰前瞬间的速度为，由动能定理有
得
QUOTE 或者： ，解得
与车碰撞过程
，
解每
由功能关系，有
代入数据得
设与碰前的速度为，由动能定理
与碰系统动量守恒，得
与车碰前的速度为，由动能定理
与碰系统动量守恒，得
与车碰前的速度为，由动能定理
与碰系统动量守恒，得
同理可得与车碰后速度为n
令以，即，解得
可知最多能推动辆车
第二种上下标设置方案
设与车碰前的速度为，由动能定理
与碰系统动能守恒，得
与车碰前的速度为，由动能定理
与碰系统动量守恒，得
与车碰前的速度为，由动能定理
与碰系统动量守恒，得
同理可得与车碰后速度为：
今，即，解得
QUOTE 与车碰后为可知与第车碰后速度不为零，即最多能推动辆车
位置