2024届湖南省岳阳市湘阴县第一中学高三下学期模拟预测物理试题

这是一份2024届湖南省岳阳市湘阴县第一中学高三下学期模拟预测物理试题，共10页。试卷主要包含了单选题，多选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

1.下列关于光电效应的说法正确的是( )
A. 同一频率的光照射不同的金属，如果都能发生光电效应，则逸出功大的金属产生的光电子的最大初动能也越大
B. 某种金属的逸出功为W，则该金属发生光电效应时，所产生的所有光电子克服金属束缚做的功均为W
C. 当某单色光照射金属表面时发生了光电效应，则单位时间内产生的光电子数随入射光的强度增大而增多
D. 光某单色光照射金属表面时发生了光电效应，则产生的光电子的最大初动能与入射光的频率成正比
2.物体A、B放置在粗糙的水平面上，若水平外力以恒定的功率P单独拉着物体A运动时，物体A的最大速度为v1；若水平外力仍以恒定的功率P拉着物体A和物体B共同运动时，如图所示，物体A和物体B的最大速度为v2。空气阻力不计，在物体A和B达到最大速度时作用在物体B上的拉力功率为( )
A. v1v2PB. v2v1PC. v1-v2v1PD. v1+v2v1P
3.雨雪天气时路面湿滑，与干燥路面相比，汽车在湿滑路面上刹车时的刹车距离将明显增大。某驾驶员驾驶同一辆汽车在这两种路面上刹车过程中的v-t图像如图所示。对这两种刹车过程，下列说法正确的是( )
A. 图线a是汽车在湿滑路面刹车过程中的v-t图像
B. 两种刹车过程中汽车的平均速度相同
C. 汽车在湿滑路面上刹车时的加速度较大
D. 汽车在两种路面上刹车时的位移大小与加速度大小成正比
4.2023年9月21日，“天宫课堂”第四课开讲，航天员景海鹏、朱杨桂、桂海潮在中国空间站内，为广大青少年带来了一场别出心裁的太空科普课。已知地球的半径为R，空间站距离地球表面的高度为h，不考虑地球的自转，地球表面的重力加速度为g。下列说法正确的是
( )
A. 空间站的周期T= 4π2(R+h)3gR2
B. 空间站的加速度比同步卫星的加速度小
C. 空间站运行的线速度介于7.9 km/s和11.2 km/s之间
D. 根据题中信息可以求出空间站的质量
5.如图所示，空间有一等边三角形OAB，C为AB的中点，E为OA的中点，F为AE的中点，在顶点O处固定一负的点电荷，下列说法正确的是( )
A. E、A两点的电场强度大小之比为2：1
B. F点的电势比C点电势低
C. 将一正的试探电荷从A点沿直线移到B点，其电势能先增大后减小
D. 若A点电势为φ1，E点电势为φ2，则F点的电势为φ1+φ22
6.某同学研究远距离输电的电路如图所示，a、b端接入电压为U0的交流电源，升压变压器T1和降压变压器T2均为理想变压器，且两变压器的匝数比n1n2=n4n3。已知R1、R2的阻值均为R0，R3的阻值为R02，电阻R1、R2消耗的功率相同，电表均为理想交流电表，下列说法正确的是
( )
A. 升压变压器T1的匝数比n1n2=12B. 电压表的示数为23U0
C. 电流表的示数为3U04R0D. 若R3断路，电流表示数将增大
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
7.如图所示，S1、S2为两个振动情况完全一样的波源，两列波的波长都为λ，它们在介质中产生干涉现象，S1、S2在空间共形成6个振动减弱的区域(图中虚线处)，P是振动减弱区域中的一点，从图中可看出( )
A. P点到两波源的距离差等于1.5λ
B. 两波源频率之间没有关系
C. P点此时刻振动最弱，过半个周期后，振动变为最强
D. 当一列波的波峰传到P点时，另一列波的波谷也一定传到P点
8.如图甲所示，正三角形导线框abc固定在磁场中，磁场方向与线圈平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示．t=0时刻磁场方向垂直纸面向里，在0～4s时间内，线框中产生的感应电流为I(线框中顺时针方向的电流为正方向)，线框ab边所受安培力F(规定水平向左为力的正方向)，线框中感应电流I和线框ab边所受安培力F随时间t变化的关系，可能是下图中的( )
A. B.
C. D.
9.如图甲，劲度系数k=10N/m的轻弹簧左端固定在竖直墙上，右端连接一个质量为M的木板。开始时弹簧处于原长，木板静止在光滑的水平桌面上。一质量m=1kg的物块(可视为质点)从木板左端以初速度2m/s滑上木板，最终恰好停在木板的右端。图乙中A为物块的v-t图线；B为木板的v-t图线且为正弦图线。已知重力加速度g=10m/s2，根据图中所给信息可得( )
A. 木板的长度为2m
B. t=1s时，弹簧的弹性势能为1.5J
C. t=1s时，木板受到物块的摩擦力与弹簧的弹力大小相等
D. 2s内“物块和木板”系统的摩擦生热为2J
10.如图所示，两质量相等的光滑小圆环A、B用细线相连，水平横杆穿过圆环A，竖直杆穿过圆环B。开始时，细线处于贴着竖直杆处于竖直方向。现在细线某点上施加一水平向右的拉力F，使两环缓慢移动，则在这一移动过程中( )
A. 水平向右的拉力F逐渐增大B. 横杆对环A的弹力逐渐增大
C. 细线对环B的拉力逐渐增大D. 细线对球A的拉力逐渐增大
三、非选择题：本大题共5小题，共56分。
11.某实验小组的同学欲测量滑块与木板间的动摩擦因数μ，设计了一套如图甲所示的装置，图中A为滑块，B打点计时器，C为弹簧测力计，P为小桶(内有沙子)，一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置，不计绳与滑轮的摩擦．实验时，先接通电源再松开滑块，打点计时器在纸带上打下一系列点，此过程弹簧测力计的读数为F，测出滑块质量为m.该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记为零点，顺次选取一系列点，分别测量这些点到零点之间的距离x，计算出它们与零点之间的速度平方差Δv2=v2-v02，然后建立Δv2—x坐标系，通过描点法得到的图像是一条过原点的直线，如图乙所示。(重力加速度g=10m/s2)
(1)本实验中是否需要测量小桶(含内部沙子)的质量_______。(填“是”或“否”)
(2)在图乙中这条直线的斜率的表达式为____________。(用F、μ、m等题中所给字母填写表达式)
(3)若测出滑块质量为0.4 kg，弹簧测力计读数为2N，结合图乙可求得滑块与木板间的动摩擦因数为_____。
12.某同学要测量一段特制的圆柱形导体材料的电阻率ρ，同时测电源的内阻r，实验室提供了如下器材：
待测的圆柱形导体Rx(阻值未知)
螺旋测微器
游标卡尺
电流表A(内阻很小)
电阻箱R
待测电源
开关S、开关K，导线若干
(1)他用螺旋测微器测量该导体的直径D，结果如图甲所示，可读出D= mm，用游标卡尺测得该导体的长度为L=4.97cm．
(2)他设计了如图乙所示的电路，并进行了如下的操作：
①断开开关K，闭合开关S，改变电阻箱的阻值R，记录不同R对应的电流表示数I;
②将开关S、K均闭合，改变电阻箱的阻值R，再记录不同R对应的电流表示数I．
(3)他画出了步骤 ① ②记录的数据对应的1I-R图像，如图丙中两条图线Ⅰ、Ⅱ，则步骤 ①对应的图线为 (选填“Ⅰ或Ⅱ，电源的内阻r= Ω．
(4)若考虑电流表内阻的影响，则电源内阻的测量值相对真实值 (选填“偏大”、“偏小”、“相等”)．
(5)若不考虑电流表内阻的影响，此导体材料的电阻率为ρ= Ω⋅m.(结果保留1位有效数字)
13.有一内径相同的“U”形玻璃细管ABCD，A端封闭、D端开口，AB、CD长度均为40cm，BC长度为19cm。用水银封闭一定质量的理想气体在A端，竖直段水银柱长为18cm，水平段水银柱长为4cm，如图所示。已知大气压强为75cmHg，温度为27℃，现将其以BC为轴缓慢翻转直到A、D端竖直向上，求：
(ⅰ)翻转后AB管中水银柱的长度；
(ⅱ)保持A、D端竖直向上，缓慢升高A中气体的温度，使CD管中的水银柱变为18cm，求此时气体的温度。
14.如图所示，一带电微粒质量为m=2.0×10-11kg、电荷量为q=+1.0×10-5C，从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，偏转电压为U2=100V，接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D=34.6cm的匀强磁场区域．已知偏转电场中金属板长L=20cm，两板间距d=17.3cm，带电微粒的重力略不计．求：
(l)带电微粒进入偏转电场时的速率v1；
(2)带电微粒射出偏转电场时的速度偏转角θ；
(3)为使带电微粒不会从磁场右边界射出，该匀强磁场的磁应强度的最小值B．
15.如图，右侧带有挡板的平板小车静止在光滑水平面上，左端紧靠平台且与平台等高，小车的上表面分成两段，左段长L=0.1 m，右段L'足够长，平台边缘正上方用长H=10 m的轻绳悬挂质量为m的物块A，悬点正下方静置一质量为m0的物块B，且m(1)求A刚滑上小车时的速度大小；
(2)求A与小车第一次达到共速时的速度大小及A到小车左端的距离；
(3)物块A与左侧挡板的碰撞为弹性碰撞，求物块A与左侧挡板碰撞次数及物块A最终相对小车静止时与左侧挡板间的距离。
参考答案
1.C
2.C
3.B
4.A
5.B
6.C
7.AD
8.AC
9.AD
10.AC
11.(1)否；(2)2(F-μmg)m；(3)0.25
12.(1) 9.500；
(3)Ⅱ；2.1；
(4)偏大；
(5)3×10-3
13.解：(i)设细管内横截面积为S，翻转后AB管内还有xcm水银柱，
对密闭气体，状态l：p1=93cmHg，体积V1=22S T1=300K
状态2：P2=(75-x)cmHg V2=(40-x)S T2=300K
等温变化，根据玻意耳定律得：P1V1=P2V2
解得：x=9cm
(ii)状态3：P3=P1=93cmHg.体积V3=55S
由理想气体状态方程得：P1V1T1=P3V3T3
解得：T3=750K
14.解(1)带电微粒经加速电场加速后速度为v1，
根据动能定理U1q=12mv12
v1= 2U1qm
∴v1=1.0×104m/s
(2)带电微粒在偏转电场中只受电场力作用，做类平抛运动．
在水平方向：L=v1t…①
带电微粒在竖直方向做匀加速直线运动，加速度为a，出电场时竖直方向速度为v2，
竖直方向：a=qEm=qU2md…②
v2=at…③
由①②③得v2=qU2Lmdv1
又因为：tanθ=v2v1=qU2Lmdv12
代入v1= 2U1qm
tanθ=U2L2dU1= 33
即：θ=30°
(3)带电微粒进入磁场做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，
设微粒轨道半径为R，
由几何关系知：R+Rsinθ=D
R=23D
设微粒进入磁场时的速度为v'
则v'=v1cs30°
由牛顿运动定律及运动学规律qv'B=mv'2R
B=mv'qR
即B=mq×23D⋅v1cs30°
解得：B=0.1T
若带电粒子不射出磁场，磁感应强度B至少为0.1T．
15.解：(1)根据机械能守恒，物块A摆到最低点时的速度为v0满足：12mv02=mgH
解得：v0= 2gH=10 2m/s
A碰B时，根据动量守恒mv0=m0v1，恢复系数为e=v1v0，解得：e=mm0
B碰A时，根据动量守恒为m0v0=m0v0'+mv，恢复系数e=v-v0'v0
联立解得：v=v0=10 2m/s;
(2)设共速时速度为v共，共速的位置距离小车左端距离为x，根据动量守恒mv0=(M+m)v共
解得：v共=mM+mv0=12v0=5 2m/s
根据能量守恒可得：μmgL+F1L+F2(x-L)+μmg(x-L)=ΔEk0
其中ΔEk0=12mv02-12(M+m)v共2=MmgHM+m=100J
可得：x=5MH6(M+m)+12L>L，代入数据可得：x=25360m≈4.22m;
(3)当m再次返回到小车左端的时候，具有的可损失动能为△Ek1=ΔEk0-μmg(x+x)
得ΔEk1=MmgH3(M+m)-0.4mgL
将MmgHM+m代换回ΔEk0得△Ek1=13ΔEk0-0.4mgL
其中0.4mgL=0.8J，所以△Ek1=13ΔEk0-0.8
因为每次从左侧挡板出发都会经过类似的过程，所以递推关系为△Ek(n+1)=13△Ekn-0.8；
以下列举每次数量关系：
n=1时△Ek1=13△Ek0-0.8，
n=2时△Ek2=132△Ek0-0.8×13-0.8
n=3时ΔEk3=133ΔEk0-0.8×132-0.8×13-0.8，
⋯⋯，
n=n时ΔEkn=13nΔEk0-0.8×(13n-1+⋯⋯+13+1)
结合数列求和得△Ekn=13n△Ek0-(1.2-1.23n)
由△Ek0=100J，整理得△Ek=101.23n-1.2
可知当n=4时△Ek4=101.234-1.2=481J
假设此后m相对小车向右运动过程中会停在小车上的L段，设停在x4位置处，根据功能关系：
ΔEk4=(F1+f)x4
代入数据得x4=1243m≈4mm
因为x4≈4mm<0.1m=L，所以假设正确，综上，m物块一共跟左侧挡板碰撞4次，最后停在距离
左端x4=1243m≈4mm的位置。