2024届湖南省衡阳市第八中学高三下学期第十次月考（模拟预测）物理试题

试卷更新日期：2024-06-11 类型：高考模拟

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一、单选题（4分每题）

1. 下列若干叙述中，不正确的是（　　）

A、黑体辐射电磁波的强度按波长分布只与黑体的温度有关 B、对于同种金属产生光电效应时，逸出光电子的最大初动能与照射光的频率成线性关系 C、 $β$ 射线的穿透能力比 $α$ 射线的穿透能力强，可穿透几厘米厚的铅板 D、按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子的能量增加

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2. 如图甲为一列简谐横波在 $t = 0.10 s$ 时刻的波形图，P是平衡位置为 $x = 1 m$ 处的质点，Q是平衡位置为 $x = 4 m$ 处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则（）

A、 $t = 0.15 s$ 时，质点Q的加速度达到正向最大 B、 $t = 0.15 s$ 时，质点P的运动方向沿y轴正方向 C、从 $t = 0.10 s$ 到 $t = 0.25 s$ ，该波沿x轴正方向传播了6m D、从 $t = 0.10 s$ 到 $t = 0.25 s$ ，质点P通过的路程为30cm

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3. 新春佳节，大街小巷总会挂起象征喜庆的中国红灯笼。如图所示，由4根等长轻质细绳AB、BC、CD、DE悬挂起3盏质量相等的灯笼，绳两端的结点A、E等高，AB绳与竖直方向的夹角为 $α$ ，绳中张力大小为 $F_{1}$ ；BC绳与竖直方向的夹角为 $β$ ，绳中张力大小为 $F_{2}$ ，则（　　）

A、 $F_{1} < 3 F_{2}$ B、若将悬挂点A往E靠近少许， $F_{1}$ 的大小保持不变 C、若在C处再增加一盏质量较大的灯笼，平衡时 $α$ 可能等于 $β$ D、若在B、D处各增加一盏质量较大的灯笼，平衡时 $β$ 可能等于90°

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4. 为简单计，把地-月系统看成地球静止不动而月球绕地球做匀速圆周运动，如图所示，虚线为月球轨道。在地月连线上存在一些所谓“拉格朗日点”的特殊点。在这些点，质量极小的物体（如人造卫星）仅在地球和月球引力共同作用下可以始终和地球、月球在同一条线上。则图中四个点可能是“拉格朗日点”的是（）

A、A、B、C点 B、A、B、D点 C、A、C、D点 D、B、C、D点

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5. 如图所示，三个等量点电荷固定在正三角形三个顶点上，其中A带正电，B、C带负电。O点为BC边的中点，P、Q两点关于O点对称，下列说法正确的是（）

A、P、Q两点电势相同 B、P、Q两点电场强度相同 C、试探电荷－q在P点电势能比在O点小 D、试探电荷－q沿直线由O向A运动，所受电场力不做功

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6. 如图所示，一个正四棱锥形框架放置在地面上，各侧棱边长和底边的对角线长均为L，在各侧棱都有轻质光滑圆环，对面圆环被同一根弹性绳连接，在弹性绳的交叉穿过一个轻质小圆环，其半径忽略不计，在环上用轻质硬绳挂一个质量为m的重物，初始时由于重物被手托举，弹性绳均处原长，各轻质光滑圆环均位于各侧棱的中点位置，若整个过程中都处于弹性限度内，弹性绳的劲度系数均为k，弹性势能 $E_{p} = \frac{1}{2} k {(Δ x)}^{2}$ ，则自由释放重物以后（　　）

A、重物下落过程中，该重物的机械能守恒 B、重物下落的过程中，各侧棱的轻质小环一直沿杆向下运动 C、重物下落过程中，重物的最大速度为 $\sqrt{\frac{m g^{2}}{2 k} + \frac{2 - \sqrt{3}}{2} g L}$ D、重物下落到最低点时，弹性绳对重物做的功为 $\frac{m^{2} g^{2}}{2 k} + \frac{2 - \sqrt{3}}{4} m g L$

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二、多选题（5分每题，未选全得3分）

7. 为了装点城市夜景，市政工作人员常在喷水池水下安装灯光照亮水面。如图甲所示，水有一点光源S，同时发出两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，俯视如乙所示环状区域只有b光，中间小圆为复合光，以下说法中正确的是（　　）

A、a光的折射率大于b光 B、在水中a光波速大于b光 C、用同一套装置做双缝干涉实验，a光条纹间距更小 D、通过b光观察到的光源S的位置比实际位置浅一些

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8. 如图所示，配有转盘的中式圆餐桌是我国的传统家具。质量为m的小碗（可视为质点）放在水平转盘边缘上随转盘一起由静止缓慢加速转动，若小碗与转盘以及桌面间的动摩擦因数均为 $μ$ ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，转盘的半径为r，餐桌的半径为R，重力加速度为g，转盘与桌面的高度差不计，下列说法正确的是（　　）

A、当转盘的角速度增至 $\sqrt{\frac{μ g}{2 r}}$ 时，小碗相对转盘开始滑动 B、小碗由静止到即将滑动的过程中，转盘对小碗做的功为 $\frac{1}{2} μ m g r$ C、若 $R = \sqrt{2} r$ ，小碗最终会从桌面滑落 D、若小碗未滑离桌面，则R不会小于 $\frac{\sqrt{5}}{2} r$

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9. 如图所示，长为 $L$ 的轻绳拴一质量为 $m$ 的小球 $P$ 在竖直平面内摆动，小球 $P$ 摆动到最高点时，轻绳与竖直方向的夹角 $α = 37 °$ ；另一长也为 $L$ 的轻绳拴着同样的小球 $Q$ 在水平面内以角速度 $ω$ 做匀速圆周运动，轻绳与竖直方向的夹角 $β = 37 °$ 。已知 $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ ，重力加速度为 $g$ ， $P$ 、 $Q$ 两球均可视为质点。下列说法正确的是（）

A、小球 $Q$ 受轻绳的拉力大小为 $\frac{5}{3} m g$ B、小球 $P$ 运动到最高点时，受轻绳的拉力大小为 $\frac{4}{5} m g$ C、若 $ω$ 不变，增大小球 $Q$ 的质量，轻绳与竖直方向的夹角 $β$ 变小 D、若 $α$ 不变，增大小球 $P$ 的质量，运动到最低点时轻绳拉力变大

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10. 从电子枪打出的电子流并不完全沿直线运动，而是有微小角度的散射，为了使显示器图像清晰，需要通过电子透镜对电子流进行聚焦处理，正好在屏幕上汇聚形成一个亮点。如图甲所示，密绕线圈的玻璃管是一种利用磁场进行汇聚的电子透镜，又称为磁场透镜。如图乙所示为其内部原理图，玻璃管的管长为L，管内直径为D，管内存在沿轴线方向向右的匀强磁场。电子流中的电子在与轴线成微小角度θ的顶角范围内从轴线左端的O点射入磁场，电子速率均为v₀ ，调节磁感应强度B的大小，可以使电子重新汇聚到轴线右端与荧光屏的交点P。已知电子的电荷量为e，质量为m，当角度θ非常小时满足 $\cos θ = 1$ ， $\sin θ = θ$ ，若要使电子流中的电子均能汇聚到P点，下列说法正确的是（）

A、磁感应强度应满足 $B = \frac{2 n π m v_{0}}{e L}$ （n为合适的整数） B、磁感应强度应满足 $B = \frac{n π m v_{0}}{e L}$ （n为合适的整数） C、管内直径应满足 $D ⩾ \frac{2 θ L}{π}$ D、管内直径应满足 $D ⩾ \frac{θ L}{π}$

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三、实验题（2分每空）

11. 某实验小组利用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，在动滑轮的下方悬挂重物A、定滑轮的下方悬挂重物B，重物B上固定一遮光条，遮光条的宽度为d，已知重物B与遮光条的质量是重物A的2倍，悬挂滑轮的轻质细线始终保持竖直，滑轮的质量忽略不计。
（1）开始时，绳绷直，重物A、B处于静止状态。释放后，A、B开始运动，测出遮光条通过光电门的时间t，则重物B经过光电门时的速度为v=（用题中所给的字母表示）。
（2）用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示，则遮光条的宽度d=cm。
（3）测得开始释放时遮光条中心到光电门中心之间的高度为h，测得遮光时间为t。如果系统的机械能守恒，应满足的关系式为（已知当地重力加速度大小为g，用实验中所测得的物理量的字母表示）。

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12. 某实验小组为测量一个热敏电阻的阻值（可变范围15～100Ω）随温度变化的关系，利用下列仪器设计了如图甲所示的电路图：
A.电源E（电动势12V，内阻约为1Ω）
B.电压表V₁（量程为6V，内阻约为3kΩ）
C.电压表V₂量程为15V，内阻约为5kΩ）
D.电流计G（量程为100mA，内阻为10Ω）
E.滑动变阻器R₁（最大阻值为10Ω，额定电流为3A）
F.定值电阻R₀＝10Ω
（1）断开开关S₂ ，闭合开关S₁ ，调节滑动变阻器测出较低温度时的热敏电阻阻值；
（2）随着热敏电阻温度升高，所测电流也逐渐增大，当通过热敏电阻电流即将超过100mA时，闭合开关S₂ ，相当于将电流计改装为量程为mA的电流表，并继续进行电阻的测量；
（3）为减小实验误差，应保证电表示数超过量程的三分之一，则电压表应选择（选填“V₁”或“V₂”）；
（4）经过测量得出热敏电阻的阻值R与温度t的关系图像如图乙所示，该小组利用此热敏电阻R与继电器组成一个简单恒温箱温控电路如图丙所示，当线圈的电流达到一定值时，继电器的衔铁被吸合，图中“电源”是恒温箱加热器的电源。则恒温箱的加热器应接在（选填“A、B”或“C、D”）端；若要提高恒温箱内的温度，应（选填“调大”或“调小”）可变电阻器 $R^{'}$ 的阻值。

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四、解答题（12分+14分+16分）

13. 如图所示，有一个竖直放置的容器，横截面积为S，有一隔板放在卡槽上将容器分隔为容积均为 $V_{0}$ 的上下两部分，另有一只气筒分别通过单向进气阀与容器上下两部分连接（气筒连接处的体积不计，抽气、打气时气体温度保持不变），气筒的容积为 $V = \frac{1}{4} V_{0}$ （活塞体积忽略不计），初始时m、n均关闭，活塞位于气筒最右侧，上下气体压强均为大气压强 $p_{0}$ ，活塞从气筒的最右侧运动到最左侧完成一次抽气，从最左侧运动到最右侧完成一次打气。重力加速度为g。
（1）活塞完成一次抽气、打气后，隔板与卡槽未分离，此时容器上下两部分气体压强之比为多少；
（2）当完成抽气、打气各2次后，隔板与卡槽仍未分离，则隔板的质量至少是多少？

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14. 如图所示，倾角θ=37°的光滑斜面AB固定在水平面上，现将一弹力球从斜面的顶端A点以初速度v₀=10m/s水平向右抛出，弹力球恰好落在斜面的底端B点。已知重力加速度g取10m/s² ， sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力。
（1）求斜面的长度；
（2）若弹力球与斜面碰撞时，沿斜面方向的速度不变，垂直斜面方向的速度大小不变，方向反向，现仅调整弹力球从A点水平抛出时的速度大小为v₁=5m/s，求弹力球与斜面第二次碰撞的位置离B点的距离。

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15. 如图，水平面内间距 $L = 2.0 m$ 的平行金属导轨左端连接一恒流源，可以维持回路的电流恒为 $I_{1} = 0.5 A$ ，且方向保持顺时针不变。Ⅰ、Ⅱ区域有垂直导轨所在平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小均为 $B = 0.5 T$ ，宽度分别为d₁=2m和 $d_{2} = 0.4 m$ ， Ⅰ、Ⅱ区域的间距也为L。质量 $m = 0.5 kg$ 的导体棒静止于区域Ⅰ左边界，质量 $m = 0.5 kg$ 、边长 $0.5 L$ 、电阻 $R = 2 Ω$ 的正方形单匝线框的右边紧靠区域Ⅱ左边界，一竖直固定挡板与区域Ⅱ的右边界距离为 $0.5 L$ 。现闭合开关S，棒开始向右运动。已知棒与线框、线框与挡板之间均发生弹性碰撞，棒始终与导轨接触良好并且相互垂直，不计一切摩擦。求：
（1）导体棒在区域Ⅰ运动过程中的加速度大小a；
（2）线框右边第一次经过区域Ⅱ左边界时，线框中产生的感应电动势E；
（3）线框第一次穿过区域Ⅱ过程中，线框产生的焦耳热Q；
（4）导体棒在整个运动过程中与线框碰撞多少次。

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