湖南省郴州市第二中学2024届学业水平考试物理试题模拟题卷

湖南省郴州市第二中学2024届学业水平考试物理试题模拟题卷

注意事项

1.考生要认真填写考场号和座位序号。

2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑

色字迹的签字笔作答。

3.考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法。下列四个选项中全部都应用了比值定义法的是

①加速度。=生②电场强度E=K4③电容C=2④电流/=幺⑤导体电阻R=p-⑥磁感应强度B=—

2

△trUtSIL

A.①③⑤⑥B.②③⑤⑥C.②③④⑥D.①③④⑥

2、如图所示为某住宅区的应急供电系统，由交流发电机和副线圈匝数可调的理想降压变压器组成。发电机中矩形线圈

所围的面积为S,匝数为N,电阻不计，它可绕水平轴0。在磁感应强度为B的水平匀强磁场中以角速度s匀速转动。

矩形线圈通过滑环连接降压变压器，滑动触头P上下移动时可改变输出电压，及表示输电线的电阻。以线圈平面在中

性面为计时起点，下列判断正确的是（）

A.若发电机线圈某时刻处于图示位置，变压器原线圈的电流瞬时值为零

B.发电机线圈感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSG）cosa）t

C.当滑动触头P向下移动时，变压器原线圈两端的电压不变

D.当用户数目增多时，电路中的电流变小，用户得到的电压变小

3、如图所示，a、b是两个由电阻率相同的铜线制成质量相等的正方形单匝闭合线框，b的边长为a的两倍，a和b所

用的铜线粗细不同。现以相同速度为,把两线圈匀速拉出磁场，则该过程中两线圈产生的电热2：Qb为（）

XXXX

XXXX

XXXX

DbxXXXX

XXXXXX

XXXXXX

XXXXXX

X—•XX~kXX

I

A.1:1B.1:2C.1:4D.4:1

4、热核聚变反应之一是抗核（?H）和晁核（：H）聚变反应生成氨核（：He）和中子。已知：H的静止质量为2.0136u,

:H的静止质量为3.0150u,:He的静止质量为4.0015u,中子的静止质量为L0087u。又有lu相当于931.5MeV。则反

应中释放的核能约为（）

A.4684.1MeVB.4667.0MeVC.17.1MeVD.939.6MeV

5、如图所示，静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核，当它放出一个a粒子后，其速度方向与磁场方向垂直，测

得a粒子和反冲核轨道半径之比为44:1,则下列说法不正确的是（）

A.a粒子与反冲粒子的动量大小相等，方向相反

B.原来放射性元素的原子核电荷数为90

C.反冲核的核电荷数为88

D.a粒子和反冲粒子的速度之比为1:88

6、在空间尸点以初速度为水平抛出一个小球，小球运动到空中A点时，速度与水平方向的夹角为60。，若在P点抛

出的初速度方向不变，大小变为2%,结果小球运动到空中3点时速度与水平方向的夹角也为60。，不计空气阻力,

则下列说法正确的是

A.尸3长是物长的2倍

B.P5长是四长的4倍

C.如与水平方向的夹角小于尸5与水平方向的夹角

D.9与水平方向的夹角大于尸5与水平方向的夹角

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、如图所示，水平面上从5点往左都是光滑的，从3点往右都是粗糙的.质量分别为M和机的两个小物块甲和乙（可

视为质点），在光滑水平面上相距乙以相同的速度同时开始向右运动，它们在进入粗糙区域后最后静止.若它们与粗

糙水平面间的动摩擦因数相同，设静止后两物块间的距离为s,甲运动的总时间为人、乙运动的总时间为5则以下说

法中正确的是（）

A.若则s=LB.无论M、机取何值，总是s=0

C.若贝11fi=f2D.无论机取何值，总是

8、如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷，距离为d,电荷量分别为+Q和一Q,在它们连线的竖直中垂线上

固定一根长为L、内壁光滑的绝缘细管，有一带电荷量为+q的小球以初速度v0从上端管口射入，重力加速度为g,

静电力常量为k,则小球（）

才

--*^y

A.下落过程中加速度始终为g

B.受到的库仑力先做正功后做负功

C.速度先增大后减小，射出时速度仍为vo

D.管壁对小球的弹力最大值为弘华

9、如图所示，定值电阻R和电阻箱电阻衣串联在恒定电压为。的电路中，电压表Vi、V2和电流表A均为理想电表,

且电压表Vi的示数大于电压表V2的示数。已知电阻箱电阻及的最大值大于定值电阻丛的值，若现在逐渐增大电阻

箱的电阻直至最大，则下列有关说法正确的是（）

A.5不变，也不变

IAZ

B.生变大，当变大

IAZ

C.电阻箱电阻消耗的功率逐渐增大

D.电阻箱电阻消耗的功率先增大后减小

10、如图所示，abed为边长为L的正方形线框，线框在纸面内，电阻为R.图中虚线区域内有垂直纸面向里的匀强磁

场.现用外力作用于线框，使线框从图示位置开始沿x轴正方向做初速度为零的匀加速运动，线框运动过程中，ad边

始终水平，线框平面始终与磁场垂直，磁场宽度大于L,x轴正方向作为力的正方向，则磁场对线框的作用力F随时

间t的变化图线及线框ab边的电压U随时间t的变化图象正确的是

小XXXX

c：XXXX

；XXXX

11.（6分）某物理兴趣小组在学习了电流的磁效应后，得知通电长直导线周围某点磁场的磁感应强度5的大小与长

直导线中的电流大小/成正比，与该点离长直导线的距离r成反比。该小组欲利用如图甲所示的实验装置验证此结

论是否正确，所用的器材有：长直导线、学生电源、直流电流表（量程为0~3A）、滑动变阻器、小磁针（置于刻有

360。刻度的盘面上）、开关及导线若干：

a.将小磁针放置在水平桌面上，等小磁针静止后，在小磁针上方沿小磁针静止时的指向水平放置长直导线，如图甲

所示；

瓦该小组测出多组小磁针与通电长直导线间的竖直距离人长直导线中电流的大小/及小磁针的偏转角度优

c.根据测量结果进行分析，得出结论。回答下列问题：

（1）某次测量时，电路中电流表的示数如图乙所示，则该电流表的读数为A；

（2）在某次测量中，该小组发现长直导线通电后小磁针偏离南北方向的角度为30。（如图丙所示），已知实验所在处

的地磁场水平分量大小为Bo=3xlO-5T,则此时长直导线中的电流在小磁针处产生的磁感应强度B的大小为T

（3）该小组通过对所测数据的分析，作出了小磁针偏转角度的正切值tan，与,之间的图像如图丁所示，据此得出了

r

通电长直导线周围磁场的磁感应强度B与通电电流/成正比,与离长直导线的距离r成反比的结论，其依据是;

(4)通过查找资料，该小组得知通电长直导线周围某点的磁感应强度5与电流/及距离r之间的数学关系为

3=及,，其中〃。为介质的磁导率。根据题给数据和测量结果，可计算出为=T.m/Ao

2万r

12.(12分)某同学利用下列器材测量两节干电池的总电动势E和总电阻厂。

A.待测干电池两节；

B.电压表V］、V2,量程均为3V,内阻很大；

C.定值电阻凡(阻值未知)；

D.电阻箱R；

E.导线若干和开关。

(1)根据如图甲所示的电路图，在实物图乙中补全相应的电路图

(2)实验之前，需要利用该电路测出定值电阻凡。先把电阻箱R调到某一阻值与，再闭合开关，读出电压表V］和V?

的示数分别为Ho、Lo,则9=(用％0、5。、均表示)。

(3)实验中调节电阻箱H,读出电压表匕和匕的多组相应数据［、。2。若测得飞=12。，根据实验描绘出q-。2

图象如图内所示，则两节干电池的总电动势£=V、总电阻厂=Q。(结果均保留两位有效数字)

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13.(10分)如图，A3。是一半径为R的，圆形玻璃砖的横截面，。是圆心，A3弧形面镀银。现位于40轴线上的

4

点光源S发出一束光线射向玻璃砖的05边，入射角i=60。，OS=:。已知玻璃的折射率为6,光在空气中传播的速

度为c,每条边只考虑一次反射。求：

(i)光线射入玻璃砖时的折射角；

(ii)光线从S传播到离开玻璃砖所用的时间。

14.(16分)如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距/=0.5m,左端接有阻值尺=0.3。

的电阻.一质量机=0.1kg,电阻r=0.1。的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的

磁感应强度B=0.4T.棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a=2m/s2的加速度做匀加速运动,当棒的位移x=9m

时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比2=2：1.导轨足够长

且电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触.求

(1)棒在匀加速运动过程中，通过电阻尺的电荷量公

(2)撤去外力后回路中产生的焦耳热。2；

(3)外力做的功WF.

15.(12分)质量为2kg的物体静止在足够大的水平面上，物体与地面间的动摩擦因数为1.2,最大静摩擦力和滑动

摩擦力大小视为相等.从t=l时刻开始，物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用，F随时间t的

变化规律如图所示.重力加速度g取Hm/s2,则物体在t=l到t=12s这段时间内的位移大小为

8-------1--------11--------1

iiii

iiii

IIII

4-----?i-----iI-----

1111

1111

____1।111_

036912t/s

A.18mB.54m

C.72mD.198m

参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、D

【解题分析】

①加速度与速度的变化量无关，所以加速度”=孚属于比值定义法；②电场强度与场源电荷量成正比，与距离的平方

成反比，所以电场强度E=1不属于比值定义法；③电容是由电容器本身的性质决定，其大小与带电量以及两板间

r

的电压无关，所以电容。=匕属于比值定义法；④电流的大小由导体两端的电压和导体的电阻决定，单位时间内通过

导体横截面的电荷量叫电流强度，电流/=幺属于比值定义法；⑤电阻与导线长度、横截面积及电阻率有关，所以导

t

体的电阻氏=夕?不属于比值定义法；⑥磁感应强度与放入磁场中的电流元无关，所以3=5属于比值定义法；

A.①③⑤⑥与分析不符，故A错误；

B.②③⑤⑥与分析不符，故B错误；

C.②③④⑥与分析不符，故C错误；

D.①③④⑥与分析相符，故D正确。

2、C

【解题分析】

A.当线圈与磁场平行时，感应电流最大，故A错误；

B.从中性面开始计时，发电机线圈感应电动势的瞬时值表达式为

e=NBSosgat

故B错误；

C.当滑动触头P向下移动时，输出电压变小，但变压器原线圈两端的电压将不变，故C正确；

D.当用户数目增多时，电路总电阻变小，电路中的电流变大，则输电线上电阻的电压增大，用户得到的电压变小，

故D错误。

故选C。

3、B

【解题分析】

设a的边长为L,横截面积为b的边长为2L,横截面积为邑，因质量相等，有

4LS]=8£S2

得

S[=2s2

a的电阻为

一生

b的电阻为

殳=。二=4用

线圈匀速向外拉，感应电流为

BLv0

「工

_2BLv0

b=~RT

产生的焦耳热

Qa=I；R上

%

2=//主

%

综上可得

&：&=1：2

故B正确，ACD错误。

故选：Bo

4、C

【解题分析】

反应的质量亏损

Azn=(2.0136u+3.0150u)-(4.0015u+1.0087u)=0.0184u

根据爱因斯坦的质能方程，可得放出的能量为

AE=Am-c2

又有

lu=931.5MeV/c2

解以上各式得

AE«17.1MeV

所以C正确，ABD错误。

故选C。

5、D

【解题分析】

微粒之间相互作用的过程中遵守动量守恒定律，由于初始总动量为零，则末动量也为零，即a粒子和反冲核的动量大

小相等，方向相反；由于释放的a粒子和反冲核均在垂直于磁场的平面内，且在洛伦兹力作用下做圆周运动；由

mv1„mvPrR

8"="得：R==，若原来放射性元素的核电荷数为Q,则对a粒子：凡=,对反冲核：R=/,

RBqB・2e23D・(Q-2)e

由于《=鸟，根据N：鸟=44:1,解得。=90,反冲核的核电荷数为90-2=88,它们的速度大小与质量成反比，

由于不知道质量关系，无法确定速度大小关系，故A、B、C正确，D错误；

6、B

【解题分析】

CD.小球到达A点时，物为位移，设物与水平方向的夹角为。，则tan8=Lan60°,小球到达3点时，PB为位

2

移，设尸3与水平方向的夹角为夕，则tana='tan60°,因此物与水平方向的夹角等于与水平方向的夹角，选

2

项CD错误；

AB.因为6=。，可知P、A、3在同一直线上，假设为斜面，小球从P点运动到A点的时间

_2%tan0

4=

g

水平位移

_2VQtang

xi~%。=

g

则

%_2VQtan0

PAcos<9gcosO'

同理得

2（2%）~tan。

geos。

因此尸5长是川长的4倍，选项A错误，选项B正确.

故选B.

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、BD

【解题分析】

AB.物体在3点左边运动时，做匀速直线运动，甲和乙的速度相同；物体在5点右边运动时，对物体受力分析，据牛

顿第二定律可得：

a=Mg

则在3点右边两物体做初速度相同、加速度相同的匀减速直线运动，在3点右边两物体经过相同的距离停下，所以无

论机取何值，总是s=0；故A项错误，B项正确。

CD.在3点左边运动时，甲和乙做速度相同的匀速直线运动，乙比甲多运动的距离为L;在5点右边两物体做初速度

相同、加速度相同的匀减速直线运动；则无论m取何值，乙运动的总时间大于甲运动的总时间；故C项错误，D

项正确。

8、AD

【解题分析】

A.电荷量为+q的小球以初速度vo从管口射入的过程，因库仑力与速度方向垂直，竖直方向只受重力作用，加速度始

终为g,故A正确；

B.小球有下落过程中，库仑力与速度方向垂直，则库仑力不做功，故B错误；

C.电场力不做功，只有重力做功；根据动能定理，速度不断增加，故C错误；

D.在两个电荷的中垂线的中点，单个电荷产生的电场强度为：

kQ_4kQ

根据矢量的合成法则，则有电场强度最大值为学，因此电荷量为+q的小球受到最大库仑力为8k黑，结合受力分

d'd-

析可知，弹力与库仑力平衡，则管壁对小球的弹力最大值为8k咚，故D正确；

d

故选AD.

点睛：对于等量异种电荷，根据矢量的合成法则，中垂线的中点的电场强度最大，在无穷远的电场强度为零；点电荷

靠近两个电荷的连线的中点过程，电场力不做功；中点处的电场强度最大，则库仑力也最大，弹力也是最大，从而即

可求解.

9、AD

【解题分析】

A.对于定值电阻，根据欧姆定律有：

凡=4=也

1IA/

故A正确；

B.将定值电阻和恒定电压电路等效成一个电源，其中。是等效电动势，处是等效内阻，可得

*号

I

故B错误；

CD.在等效电路中，当用=处，电阻箱电阻消耗的功率最大，又依题意可知电阻箱的原阻值小于定值电阻拈，可见，

在逐渐增大电阻箱的电阻直至最大的过程中，电阻箱电阻消耗的功率先增大后减小，故C错误，D正确。

故选ADo

10、AD

【解题分析】

线圈做初速度为零的匀加速直线运动，速度v=at,进磁场和出磁场受到的安培力斤二至幺二至1卫，则A正确，

RR

B错误；进磁场时，ab两端的电压。功=；3£丫=；3工成；在磁场中运动时，U必=BLv=BLat；出磁场时，ab两

33

端的电压。必=—=—成，则选项C错误，D正确；故选AD.

a44

【题目点拨】

对于图象问题，关键是能够根据已知的公式、定律等推导出横坐标和纵坐标的关系式，分析斜率的变化，然后作出正

确的判断.

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、2.001.73x10-5电流产生的磁感应强度8=8。tan。，而偏角的正切值与,成正比XlO.

r

【解题分析】

(1)口］电流表量程为3A,则最小分度为0.1A,由指针示数可知电流为2.00A；

(2)［2］电流产生向东的磁场，则指针指向地磁场分量和电流磁场的合磁场方向，如图所示

B

则有

tan300=—

解得

B=3X10-5X—T=1.7xlO-5T

3

（3）[3]由图可知，偏角的正切值与,成正比，而根据（2）中分析可知

r

B=Botan0

则可知3与,成正比，故说明通电长直导线周围磁场的磁感应强度3与通电电流/成正比，与长导线的距离厂成反比;

r

（4）[4]由公式

B=Bntane=^-

02兀r

可知，图象的斜率

k=-^

2兀B。

解得

=4万xlCT’T.m/A

【解题分析】

d)[l]

(2)[2]闭合开关后，根据串并联电路规律可知，《两端电压。0=。20-。10，电流为/=0,根据欧姆定律

国二工力0-17

IUi0

(3)[3]根据闭合电路欧姆定律可知

变形可得

u=。2(厂+K))£«)

由图象可知，当q=o时，则有

U2=I.QV,

r+R)_Exl.2

图象的斜率为

r2.6-1.0

联立解得E=3.0V,r=2.4Q«

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

19R

13、(i)30°；(ii)t=——o

6c

【解题分析】

⑴光路如答图2,设光在C点的折射角为r

由折射定律有

sinz

n=-----

sinr

代入数据解得

尸30°

(ii)进入玻璃砖中，光在AB面上D点反射，设入射角为a,反射角为《

。=90°"=30°

由三角函数关系有

OC=OScot0=^R

3

且

在AODC中，由正弦定理有：

OPOC

sin(r+90)sina

得

a=30°

由于夕=30。，ZCDF=30°,故/FDE=90。，所以光线DE垂直于OA射出玻璃砖

在NODC中，由几何关系有

CD=OC=-7?

3

又

DE=/?cos/?=—7?

2

光在玻璃中的速率

v=—