2024年常德市高三一模物理试卷（含答案）

2024年常德市高三年级模拟考试（一模）

物理

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

题目要求的，请选出此项并填涂在答题卡上对应位置。

1.如图所示，甲图为演示光电效应的实验装置；乙图为a、b、c三种光照射同种金属得到的三条电流

表与电压表读数之间的关系曲线；丙图为氢原子的能级图。下列说法正确的是

MV

8

48

3

5/oe51

24

-o，,

-3,

-13

丙.6

A.将图甲的电源反接，一定不会产生电信号

B.若a光为绿光，c光可能是紫光

C.b光的光照强度小于c光的光照强度

D.若b光光子能量为2.81eV,用它照射由逸出功为2.13eV金属锄构成的阴极，产生的大量具有最

大初动能的光电子去轰击大量处于n=3激发态的氢原子，可以产生4种不同频率的光

2.2023年诺贝尔物理学奖授予三位物理科学家，表彰他们对于超快激光和阿秒物理科学的开创性工作。

阿秒激光脉冲（1阿秒=10T8秒）是目前人们所能控制的最短时间过程，可用来测量原子内绕核运动

电子的动态行为等超快物理现象，其应用类似于频闪照相机。下面三幅图是同一小球，在同一地点,

自

由

落

体

运

动

A.三种运动过程中，小球的加速度逐渐增大

B.三种运动过程中，相等时间内小球受到的冲量相同

C.三种运动过程中，相等时间内小球动能的变化量相同

D.前两种运动小球处于完全失重状态，而斜上抛运动的小球上升过程处于超重状态

3.甲、乙两列同种性质的波在同种介质中沿x轴传播，t=0时刻的波形及两列波的传播方向和波长如图

所示，若乙波的振动周期T=0.05s,则

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xy/cm

45x/m

A.甲波的波速为40m/s

B.图示波形再过0.05s,甲波的波谷与乙波的波峰第一次相遇

C.图示波形再过0.1s,处在x=0处的质点位移恰好是0

D.在两列波叠加区域内能产生稳定的干涉条纹

4.如图所示，光滑的圆环固定在竖直平面内，圆心为O,三个完全相同的小圆环a、b、c穿在大环上，

小环c上穿过一根轻质细绳，绳子的两端分别固定着小环a、b,通过不断调整三个小环的位置，最终

三小环恰好处于平衡位置，平衡时a、b的距离等于绳子长度的一半。已知小环吵曷父，重力加

速度为g,轻绳与c的摩擦不计。则

A.绳子的拉力大小为当mg（/；\\

B.a与大环间的弹力大小值/ng|\）

C.c受到绳子的拉力大小为3mg\J\J

D.c与大环间的弹力大小为3mg

5.如图是光学仪器一一道威棱镜的简要结构，等腰梯形ABCD是棱镜的横截面现有红

紫两条与底边BC平行的光线射向AB,经AB折射后，均能直接到达BC边，并都在BC边发生

全反射，不考虑光在CD面上的反射，下列说法正确的是

红-----r

紫一/

A45

A.光有可能从AD射出棱镜

B.从CD射出的两条光线不再平行

C.两条光线有可能从CD边同一点射出

D.从CD射出的两条光线，紫光在上红光在下

6.空间有一如图所示圆锥形区域，O为顶点，BD为底面圆的直径，A、C两点分别是两母线OB、OD

的中点，底角为（60。。过A、C两点平行于底面的截面圆的圆心为Oi；底面圆1尊心为O2半径

为r。在（01、。2处分别固定电荷量均为q的正电荷，则A、O两点的电场强度於%

,_5V21R_3V21承三热

/1■—D■—/\

C旦=3旧°包=2

.43

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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，有多项符合题

目要求，请选出来并填涂在答题卡上对应位置。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，正弦交流电源输出电压有效值为（U=220匕理想变压器原副线圈匝数之比如:处=2:1,电

压表、电流表均为理想交流电表，定值电阻3=202滑动变阻器的总阻值夫2=20。。将滑动变阻

器滑片从最上端滑到最下端的过程中，下列说法正确的是

8.2023年10月26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3名中国航天史上最年轻的乘组入驻。如图为神舟十七号的发射与交会对接过程示意图,

图中①为飞船的近地圆轨道，其轨道半径为②为椭圆变轨轨道，③为天和核心舱所在的圆轨道，

其轨道半径为&,P、Q分别为②轨道与①、③轨道的交会点。关于神舟十七号载人飞船与天和核心

舱交会对接过程，下列说法正确的是

A.飞船在轨道③上运行的速度大于第一宇宙速度

B.飞船从②轨道到变轨到③轨道需要在Q点点火加速

C.飞船在①轨道的动能一定大于天和核心舱在③轨道的动能_______

D.若核心舱在③轨道运行周期为T,则飞船在②轨道从P到Q的时间为|J（若丫

9.某同学跑步过程中的工-久图像如图所示，为一条不过坐标原点的直线，假定垓同学沿水平直线道路前

vA

进，下列说法正确的是J_lv/

A.运动到XI的时间为3+白匕7f

B.运动到xi的时间为3-1IX

XI

C.运动的加速度在逐渐变小

D.运动的速度与位移成线性规律变化J--------Z------V

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10.如图所示，倾角9=37。的粗糙斜面上有一个质量m=1kg,边长为L=的正方形金属线框abed,

其阻值为R=2.0Q,与斜面间的动摩擦因数为/z=0.5。边界EF上侧有垂直于斜面向上的匀强磁场。

一质量为M=2kg的物体用绝缘细线跨过光滑定滑轮与线框相连，连接线框的细线与斜面平行且细线

最初处于松弛状态。现先释放线框再释放物体，当cd边离开磁场时线框以%=lm/s的速度匀速下

滑，在ab边运动到EF位置时，细线恰好被拉直绷紧，随即物体和线框一起匀速运动一段时间后

开始做匀加速运动。已知s讥37。=0.6,cos37°=0.8,g=lOm/s?,下列说法正确的是

A.线圈两次匀速运动的速度大小方向均不同

B.匀强磁场的磁感应强度为B=2T

C.绳子绷紧前，M自由下落高度为h=1.25m

D.系统在线框cd边离开磁场至重新进入磁场过程中损失的机械能等于线圈产生的焦耳热

三、非选择题：共56分。第UT2题为实验题，第13T5题为计算题。

11.（6分）某实验小组为了探究碰撞中的不变量，在气垫导轨中央放置一个滑块Q,另一个滑块P压缩导

轨左端弹簧片后被锁定，滑块P上安装有遮光片C,其右端粘上橡皮泥，导轨上适当位置安装两个

光电门A、B记录滑块上遮光片C分别通过两光电门的时间，如图（a）所示。解除滑块P的锁定，滑

块P被弹出与滑块Q相碰后粘合在一起运动。

（1）实验小组用游标卡尺测得遮光片的宽度如图（b）所示，遮光片的宽度d=—mmo

（2）实验先调节气垫导轨成水平状态，然后解除滑块P的锁定，测得P通过光电门A的遮光时间为

tA=0.02s,P与Q相碰后，P和Q一起经过光电门B的遮光时间为tB,贝！J碰前P的速度大小vA=

_m/s（结果保留两位有效数字）。

（3）在实验误差允许的范围内，若满足关系式（用mp、mQ、tA、tB、d

12.（10分）某实验小组为了测量某种材料制成的电阻丝的电阻，Rx„实验室提供的器材有:

A.电流表Gi（内阻后1=1002满偏电流.%=20m4）

B.电流表G?（内阻.Rg2=1002满偏电流如=1。a4）

C.定值电阻R°（50Q1A）

D.电阻箱%（0〜9999014）

E.滑动变阻器

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F.电源E（30V,内阻不计）

G.多用电表

H.开关S和导线若干

某同学进行了以下操作:

甲

（1）用多用电表粗测电阻丝的阻值，当用“X10”挡测量时，发现指针偏转角度过小，为了更准确地测

量该电阻丝的阻值，将多用电表的欧姆挡位换到（填“义1”或“义100”）进行再次测量，

并重新进行（填“机械调零”或“欧姆调零”），若测量时指针位置如图甲所示，则示数

为Qo

（2）测量电阻丝阻值，某同学设计电路图如图乙所示。为采集到多组数据，应尽可能让电表同时接近满

偏状态。所以图乙中，Ai处应选择（填“GJ或"Gz”）与电阻箱串联，改装成量程为30V

的电压表

（3）调节滑动变阻器的滑片到合适位置测得电流表（Gi的示数为.八,电流表Gz的示数为b则该种材料的

电阻Rx=（用题中所给的符号表示）。

13.（10分）池塘水面温度为27。。,一个体积为匕=2.0°根3的气泡从深度为10m的池塘底部缓慢上升至

水面，其压强随体积的变化图象如图所示，气泡由状态1变化到状态2o若气体做功可由W=

（其中P为气体的压强，为气体体积的变化量）来计算，取重力加速度.g=I（hn/s2,水的密度为

P=1.0X103kg/m3,水面大气压强pop。=1.0xl（）5pa,气泡内气体看作是理想气体，试计算：

（1）池底的温度tl;（取整数）

（2）气泡从池塘底部上升至水面的过程中内能增加0.20J,则气泡内气体所要吸收多少热量？（结果保留

两位有效数字）

14.（14分）小明设计了一个游戏装置，如图所示，ABCD为四分之三圆弧轨道，A端通过竖直过渡轨道

PA与弹射装置相连，D端通过水平过渡轨道DE与水平轨道EG相连，两过渡轨道稍微错开；管

径很小的圆形细管。F。'与轨道EG相切于O点，细管底部进出口0、O'稍微错开，整个轨道固定于

同一竖直平面内，各段轨道间均平滑连接。现有一小滑块（可视为质点）被压缩的轻弹簧从P点弹

出离开弹簧后沿轨道运动。已知滑块质量；m=0.2kg,,轨道ABCD的半径.r=0.2m,细管。尸。的

半径R=0.3m,P,A两点间的高度差h=0.5m,O,E两点间的距离.L=1.5m,O>G两点间的距离

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足够大，滑块与轨道EG间的动摩擦因数.〃=0.2,,其余轨道均光滑，弹簧的形变始终不超过其弹

性限度，滑块运动时始终未脱离轨道。重力加速度g取10m/s2。求：

(1)若滑块恰能通过B点，则弹簧弹性势能E团为多少；

⑵若滑块始终不脱离轨道，并最终停在EO段，则弹簧的弹性势能E回应满足什么条件；

⑶若石回＞2.4/,则弹簧的弹性势能E回与小滑块最终停下来的位置坐标（以O点为坐标原点，OG方向

为正方向建立x轴）

15.（16分）如图甲所示为带电粒子三维动量映射分析技术的原理图。系统整体设计采用圆柱对称型结构,

对称轴为（。1。2,亥姆霍兹线圈用以形成沿系统轴向的均匀磁场区，可以抑制带电粒子的横向发散，

使得系统具有较大的粒子收集效率。位置敏感探测器用以接收带电粒子，记录带电粒子的飞行时间t

和粒子撞击探测器的位置（x,y）。粒子源和探测器中心均位于对称轴上，建立空间坐标系O-xyz,z

轴与对称轴重合，y轴竖直向上，探测器的平面坐标系O-xy从左向右看如图乙所示。已知粒子源发

射质量为m,电荷量为q的带正电荷的粒子，粒子速度V方向与z轴的夹角为0,探测器半径为R,

轴向匀强磁场的磁感应强度为B,方向水平向右。不计粒子重力和粒子间相互作用。

⑴从左向右看，粒子运动方向是顺时针还是逆时针？

⑵若粒子刚好打在探测器的中心O,求粒子源到探测器距离.G需要满足的条件；

⑶若粒子发射时速度大小%=等;速度方向位于zOy平面内，与z轴夹角&=45。,粒子打在探测

器的位置坐标为（-丁口子氏），求带电粒子的飞行时间t1；

（4）若粒子源沿着与z轴夹角6=37。的各个方向连续发射粒子，粒子速度大小％=要，粒子源到探

26m

测器的距离L2=荒兀/?,求粒子打到探测器上的位置坐标所满足的方程。

乙

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2024年常德市高三年级物理模拟考试

参考答案及评分标准

一、选择题：（:T6每题4方7〜10每题5分）

题号12345678910

答案BBACDBADBDACAB

二、非选择题

11.（6分）⑴10.70（2）0.54⑶叫•2=（吗+%）*（每空2分）

12.（10分）⑴X100欧姆调零900

（2）G2（3）丛誓普（每空2分）

311T2

13.（10分）（1）气泡在池底时压强：pi=po+pg/i=2.0xl（）5pa1分

33

由题意和图象可知：p2—Po,%=2.0cm,V2-4.2cm

由理想气体状态方程得：竽=*2分

T1T2

解得：7\=286K1分

即池底温度：ti=Ti-273=13℃1分

（2）由图可知，气泡在上升过程中平均压强：力=号

由：W=pZ\V得气体做的功：W=p（y2-2分

解得：W=0.33J1分

由热力学第一定律得气体吸收的热量：Q=W+AE=0.53J2分

14.（14分）（1）在B点，当轨道对滑块的弹力恰好为零时，

根据向心力公式有：mg=my1分

从P点到B点，根据功能关系有：EP1=mg（Ji+r）+2分

解得：EP1=1.6/1分

（2）若小球恰好到达F点，从P点到F点，

根据功能关系有：F02=mg（Ji-r+27?）+林mgL1分

解得：Ep2=2.47

此后小球返回，根据功能关系有：mg•2R=mghi+jimgL1分

解得：h1=0.3m,小球会在CB间脱离轨道1分

若小球在到达F点前返回恰好到达C点，从P点到C点，

根据功能关系有：Ep3=mgh+卬ng-2L1分

解得：%3=2.2/1分

故要使小球最终停在EO段，弹簧弹性势能应满足1.6/<E团3<2.2/1分

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（3）若弹簧弹性势能.Ep>2.4/

根据功能关系有：Ep=mg（h-r）+fimg（L+x）2分

则弹簧弹性势能Ep,与小球最终停下的位置坐标x以0点为坐标原点,0G点的方向为正方向建

立x轴）的关系为：Ep=0.4x+1.2