2024届湖南省高三质量调研物理试卷（二）（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12024届湖南省高三物理质量调研卷（二）一、单选题1．小明利用手机传感器，测得电梯从静止开始运行的加速度－时间图像，如图所示。手机传感器中加速度向上时为正值，下列说法正确的是（）

A．0.6s~0.8s电梯处于匀加速下降阶段B．0.9s~1.2s电梯处于匀速上升阶段C．0.9s~1.2s电梯处于匀加速上升阶段D．1.7s~2.3s电梯处于静止阶段2．据统计，我国发射的卫星已近600颗，位居世界第二位，这些卫星以导航、遥感、通信为主要类别，尤其是北斗导航卫星的发射使我国具备了全球精确导航定位、授时和短报文通信等能力。如图，A、B、C为我国发射的3颗卫星，其轨道皆为圆形，其中卫星A、B的轨道在赤道平面内，卫星C的轨道为极地轨道，轨道半径rC<rA<rB，下列说法正确的是（

）A．卫星B一定与地球自转同步 B．卫星A的动能比卫星B的动能大C．卫星C的线速度大小可能为8.0km/s D．卫星A的加速度比卫星B的加速度大3．如图所示，将附有一层肥皂液膜的圆形铁丝圈竖直放置在红色光源的右侧，人在与光源同侧的位置观察液膜，下列说法正确的是（）

A．若将该装置放在地球表面上观察，可看到竖直直条纹B．若将该装置放在空间站上观察，可看到水平直条纹C．若该装置在地球表面观察到的水平直条纹的间距为，在月球表面观察到的水平直条纹的间距为，则D．若将红色光源换为蓝色光源，在地球表面观察到的水平直条纹的间距将增大4．老师采用图1所示的实验器材演示交变电流的产生，并联的两个发光二极管连接方式如图2所示，二极管两端正向电压大于0.7V时才能发光，反向电压超过20V将损坏。匀速转动手柄，1min内二极管闪烁100次。已知发电机中正方形线框的边长为10cm，匝数为1000，假设线圈所在处的磁场可视为匀强磁场，下列判断正确的是（）A．线框的转速为100r/sB．线框的电动势有效值可能是20VC．磁感应强度B不会超过0.4TD．若转速减半，1min内闪烁次数将变为50次5．美国物理学家密立根于20世纪初进行了多次试验，比准确地测定了电子的电荷量，其实验原理图可简化为如图所示模型，置于真空中的油滴室内有两块水平放置的平行金属板A、B与电压为的恒定电源两极相连，板的间距为、油滴散布在油滴室中，在重力作用下，少数油滴通过上面金属板的小孔进入平行板间。现有一质量为的带电油滴在极板间匀速下落，已知元电荷，重力加速度，则（）A．油滴带正电B．油滴中电子的数目为C．油滴从小孔运动到金属板B过程中，电势能减少D．若将金属板A向上缓慢移动一小段距离，油滴将加速下降6．随着工作压力的增大以及生活水平的提高，越来越多的人选择在假期出行旅游放松身上放置一与地板成θ角的木板，木板上静置一木块。某段时间内，木块随车厢一起斜向上做加速度为a的匀加速运动。已知缆绳与水平方向夹角也为θ。若木板与车厢底板夹角缓慢增大稍许，木块、木板与车厢始终保持相对静止，则关于木块对木板的压力和木块对木板的摩擦，下列说法正确的是（）

A．减小，减小 B．增大，增大C．减小，增大 D．增大，减小二、多选题7．图甲是半圆柱形玻璃体的横截面，一束紫光从真空沿半圆柱体的径向射入，并与底面上过O点的法线成角，CD为足够大的光学传感器，可以探测从AB面反射光的强度。若反射光强度随变化规律如图乙所示，取，，则下列说法正确的是（）A．减小到时，光将全部从AB界面透射出去B．减小时，反射光线和折射光线夹角随之减小C．该紫光在半圆柱体中的折射率为D．改用红光入射时，CD上探测到反射光强度最大值对应的8．静电透镜被广泛应用于电子器件中，如图所示是阴极射线示波管的聚焦电场，其中虚线为等势线，任意两条相邻等势线间电势差相等，z轴为该电场的中心轴线。一电子从其左侧进入聚焦电场，实线为电子运动的轨迹，P、Q、R为其轨迹上的三点，电子仅在电场力作用下从P点运动到R点，在此过程中，下列说法正确的是（）A．P点的电势低于Q点的电势B．电子在P点的加速度小于在R点的加速度C．从P至R的运动过程中，电子的电势能增加D．从P至R的运动过程中，电子的动能一直增大9．如图所示，质量为2m、长为L的长木板c静止在光滑水平面上，质量为m的物块b放在c的正中央，质量为m的物块a以大小为的速度从c的左端滑上c，a与b发生弹性正碰，最终b刚好到c的右端与c相对静止，不计物块大小，物块a、b与c间动摩擦因数相同，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A．a与b碰撞前b与c保持相对静止 B．a与b碰撞后，a与b都相对c滑动C．物块与木板间的动摩擦因数为 D．整个过程因摩擦产生的内能为10．如图所示，倾斜光滑金属导轨的倾角为30°，水平导轨粗糙，两平行导轨的间距均为L。质量为m、电阻为R、长度为L的金属棒a垂直水平导轨放置，两导轨间均存在垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小分别为和。现把质量为m、电阻为R、长度也为L的金属棒b垂直倾斜导轨由静止释放，重力加速度为g，倾斜导轨无限长，金属棒a始终静止，下列说法中正确的是（）A．金属棒a受到向左的摩擦力B．金属棒a受到的最大摩擦力一定为C．金属棒b的最大速度为D．金属棒b减小的重力势能等于金属棒a和金属棒b中产生的总焦耳热三、实验题11．某同学用如图甲所示的装置验证动量定理，实验过程中部分实验步骤如下：(1)将一遮光条固定在滑块上，用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度，游标卡尺如图乙所示，则遮光条的宽度mm。(2)滑块离开弹簧一段时间后通过光电门，光电门测得遮光条的挡光时间为，可得弹簧恢复形变的过程中滑块的速度大小为m/s。(3)将一与轻弹簧相连的压力传感器固定在气垫导轨左端，一光电门安装在气垫导轨上方，用滑块将弹簧压缩一段距离后由静止释放，压力传感器显示出弹簧弹力F随时间t变化的图像如图丙所示，根据图丙可求得弹簧对滑块的冲量大小为。（计算结果保留2位有效数字）12．用如图甲所示的电路研究压敏电阻应变片的压阻效应。电源的电动势为3V。内阻忽略不计。除图甲中的器材外，实验室还提供了如下器材可供选择：电压表V（量程为0~15V，内阻约为20kΩ，其读数用U表示）电流表（量程为0~0.6A，内阻，其读数用表示）电流表（量程为0~0.6A，内阻约为2Ω，其读数用表示）(1)请在选好器材后完成图甲中虚线框内的部分电路；(2)在电阻上施加压力F，闭合开关S，记下电表读数，该电路测量电阻阻值的表达式为（用题目中给出的字母表示）。改变压力F，得到不同的值，记录数据并绘成图像如图乙所示；(3)一同学想把电流表改成简易压力表，他仍然使用原来的表盘，只是把表盘上标示的数字“0.2、0.4、0.6”改为相应的压力值，实验采用的电路如图丙所示。他在表盘上表示0.1A的刻度线处标上数字0，则电路中滑动变阻器的阻值应为；此压力表表盘上0.20A的刻度线处标上的压力值为N。四、解答题13．如图所示，爆米花机是一种对谷物进行膨化加工的装置，主体为一导热良好的钢制罐体，罐体的容积为，两端分别焊接了支撑轴和摇柄。在（标准大气压）的气压，27℃的干燥环境下打开阀门向罐体内放入的谷物，关闭阀门，将支撑轴和摇柄架设在火炉的支架上进行旋转加热，谷物内部分水分汽化成高压水蒸气与罐内空气形成混合气体。当罐内混合气体温度为627℃、压强达时，打开阀门，因为外部压强突然变小，巨大的压强差使得谷物迅速膨胀，从而达到膨化的效果。忽略谷物间隙气体的体积和在罐体内加热过程中谷物体积的变化。已知绝对零度为。求：（1）从开始加热到压强变为时，罐体内水蒸气的分压强；（2）打开阀门后的混合气体迅速膨胀对外做功使得谷物全部喷出，当混合气体温度为127℃，罐体内剩余混合气体质量占原有混合气体质量的百分比。14．如图所示，将带负电荷，电荷量q＝0.5C、质量m′＝0.02kg的滑块放在小车的水平绝缘板的左端，小车的质量M＝0.08kg，滑块与绝缘板间的动摩擦因数μ＝0.4，小车的绝缘板足够长，它们所在的空间存在磁感应强度B＝1.0T的水平方向的匀强磁场（垂直于纸面向里）。开始时小车静止在光滑水平面上，一轻质细绳长L＝0.8m，一端固定在O点，另一端与质量m＝0.04kg的小球相连，把小球从水平位置由静止释放，当小球运动到最低点时与小车相撞，碰撞后小球恰好静止，g取10m/s2。求（1）与小车碰撞前小球到达最低点时对细线的拉力；（2）小球与小车的碰撞过程中系统损失的机械能ΔE；（3）碰撞后小车的最终速度。15．如图所示，光滑金属导轨ABC-DEF相互平行，BC-EF段水平放置，AB-DE平面与水平面成37°，矩形MNQP内有垂直斜面向上的匀强磁场，水平导轨BC-EF间有竖直向上的匀强磁场，两部分磁场感应强度大小相等。两根完全相同的金属棒a和b并排放在导轨AD处，某时刻由静止释放金属棒a，当a运动到MN时再释放金属棒b，a在斜面磁场中刚好一直做匀速运动；当a运动到PQ处时，b恰好运动到MN；当a运动到BE处时，b恰好运动到PQ。已知两导轨间距及a、b金属棒长度相同均为，每根金属棒质量，电阻，AD到MN的距离。斜导轨与水平导轨在BE处平滑连接，金属棒a、b在运动过程中与导轨接触良好，不计其它电路电阻，不考虑磁场的边界效应，重力加速度，，。求：（1）金属棒a运动到BE处时的速度大小及磁场磁感应强度大小；（2）若发现在金属棒b进入水平导轨前，金属棒a在水平导轨上已经向左运动6m，求金属棒a最终的运动速度大小及整个过程中棒a上产生的焦耳热。（3）在（2）的已知条件下，求金属棒a进入水平导轨后，金属棒a在水平导轨上的运动过程中通过金属棒a横截面的电荷量。——★参考答案★——1．C【详析】A．0.6s~0.8s电梯加速度不断变化，不做匀加速运动，故A错误；BC．0.9s~1.2s电梯加速度恒定且为正值，处于匀加速上升阶段，故B错误，C正确；D．1.7s~2.3s电梯加速度为0，处于匀速运动阶段，故D错误。故选C。2．D【详析】A．地球同步卫星的轨道除了位于赤道平面内外，距离地面的高度、线速度和角速度的大小都是固定的，而B不一定是同步卫星，故A错误；B．根据可得三颗卫星的质量大小关系不知道，无法比较动能的大小，故B错误；C．第一宇宙速度为7.9km/s，是卫星的最大轨道速度，卫星C的线速度大小一定小于7.9km/s，故C错误；D．三颗卫星的轨道半径rC<rA<rB，根据，则aC>aA>aB故D正确。故选D。3．C【详析】A．单色光在光程差相同的位置干涉连成的线会形成条纹，当肥皂液膜竖直放置时，单色光垂直照射肥皂液膜，在前、后两面反射形成干涉条纹，若将该装置放在地球上观察，由于重力作用，在高度相等的位置的光程差相同，故可看到水平直条纹，故A错误；B．若将该装置放在空间站观察，由于处于完全失重状态，肥皂液膜厚度均匀，所以观察不到干涉条纹，故B错误；C．因为地球表面的重力加速度大于月球表面的重力加速度，该装置在地球表面薄膜上下厚度相差更大，该装置在地球表面观察到的水平条纹间距为，在月球表面观察到的水平直条纹间距为，则，故C正确；D．若将光源换为蓝色光源，因为波长变短，所以在地球表面观察，可看到水平直条纹的间距将减小，故D错误。故选C。4．C【详析】A．正弦式交变电流一个周期内电流方向改变2次，所以1min内有50个周期，线框的转速为50r/min，故A错误；B．若线框的电动势有效值是20V，则最大值为二极管将被击穿，故B错误；C．由最大值Em=nBSω=nBS×2πf=1000×B×0.12×2×3.14×V＜20V解得B＜0.4T故C正确；D．若转速减半，交流电的最大值减半，如果这时的最大值小于0．7V，二极管将不会闪烁，1min内闪烁次数将变为0次，故D错误。故选C。5．D【详析】A．带电油滴在极板间匀速下落，可知带电油滴受到电场力方向竖直向上，与电场方向相反，故油滴带负电，A错误；B．带电油滴在极板间匀速下落，根据受力平衡可得解得油滴的电荷量为可知等于油滴的电荷量，并不等于油滴中电子的数目，B错误；C．油滴从小孔运动到金属板B过程中，电场力做功为可知电场力做负功，电势能增加，C错误；D．根据若将金属板A向上缓慢移动一小段距离，极板间的距离增大，极板间的电压不变，则极板间的电场强度减小，油滴受到的电场力减小，故油滴受到的合力竖直向下，油滴将加速下降，D正确。故选D。6．C【详析】木块受力如图甲，支持力与静摩擦合力斜向右上，与重力的合力沿缆绳斜向右上。因为木块质量和加速度均不变，故三个力的合力不变，又木块重力不变，则支持力与静摩擦合力不变。木板与底板夹角缓慢增大稍许，如图乙，减小，增大。故选C。7．CD【详析】C．由图乙可知，反射光强度在之后达到最大且不再增大，则说明时发生全反射，可得解得折射率为C正确；A．入射角减小到时，仍存在反射光线，只是反射角为零，光纤不会从界面透射出去，A错误；B．入射角减小是，反射角和折射角也逐渐减小，由几何关系可知，反射光线和折射光线夹角随之增大，B错误；D．改用红光入射时，折射率减小，所以光学传感器探测到反射强度达到最大时大于，D正确。故选CD。8．AD【详析】A．电子仅在电场力作用下从P点运动到R点，由于合力方向指向轨迹的内侧，电子带负电，所受电场力方向与电场强度方向相反，电场力方向与等势线垂直，可知，电场线方向整体从右指向左，又由于沿电场线方向，电势降低，可知，P点的电势低于Q点的电势，故A正确；B．由于任意两条相邻等势线间电势差相等，则等势线分布的密集程度能够表示电场的强弱，P点的等势线分布比R点的密集，则P点的电场强度大于在R点的电场强度，可知，电子在P点的加速度大于在R点的加速度，故B错误；CD．结合上述可知，从P至R的运动过程中，电子所受电场力做正功，电子的电势能减小，电子的动能增大，故C错误，D正确。故选AD。9．AC【详析】A．a滑上c后相对滑动过程中，假设b相对c静止，由牛顿第二定律得，对b、c整体，根据牛顿第二定律对b，根据牛顿第二定律解得即b与c间的静摩擦力小于最大静摩擦力，则b相对c保持静止，b、c一起加速运动，a与b碰撞前b做匀加速运动，速度不为零，故A正确；B．设a、b碰撞前瞬间a的速度为，a、b发生弹性碰撞，碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得由机械能守恒定律得解得，即碰撞后a、b两者交换速度，b相对c滑动，由A可知，a、c相对静止一起运动，故B错误；CD．b刚好滑到c的右端与c相对静止，a、b、c共速，设共同速度为，a、b、c组成的系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得由能量守恒定律得其中解得，故C正确，D错误。故选AC。10．AB【详析】A．金属棒b沿导轨下滑时，由楞次定律可知，金属棒a中电流从近端流向远端导轨，根据左手定则，可知金属棒a所受安培力水平向右，又因为金属棒始终静止，所以其所受摩擦力向左，A正确；B．当金属棒b下滑速度最大时，对金属棒b分析，有对金属棒a分析B正确；C．由闭合电路欧姆定律可知解得C错误；D．由能量守恒定律可知，金属棒b减小的机械能等于金属棒a和金属棒b中产生的总焦耳热，D错误。故选AB。11．(1)4.00(2)0.2(3)0.77【详析】（1）图乙游标卡尺分度值为0.05mm，则遮光条的宽度为d=4mm+0.05mm×0=4.00mm（2）弹簧恢复形变的过程中滑块的速度大小为（3）弹簧对滑块的冲量大小等于图像与坐标轴所围的面积，约等于。12．(1)见〖解析〗(2)(3)10.57.5【详析】（1）电源的电动势为3V，实验所给电压表量程为0~15V，读数误差较大，不宜使用。由于电流表A1内阻已知，则可用电流表A1作电压表使用，如下图所示（2）根据并串联电路规律和欧姆定律可得，该电路测量电阻阻值的表达式为（3）[1]根据闭合电路欧姆定律有由题可知，当时，压力为零，结合图乙可知，代入数据解得[2]由图乙可知，与所受压力成一次函数关系，两者关系为则根据闭合电路欧姆定律有可知当时，可得此时压力值为13．（1）；（2）【详析】（1）对原有空气，根据查理定律其中，联立可得从开始加热到压强变为时，罐体内水蒸气的分压强为（2）设罐体的体积为，对混合气体分析，由理想气体状态方程可得其中可得则有罐体内剩余混合气体质量占原有混合气体质量的百分比为14．（1）1.2N，方向竖直向下；（2）0.16J；（3）1.9m/s，方向水平向左【详析】（1）小球摆下过程，由动能定理有