2024届湖南省长沙市稻田中学高三年级教学质量检测试题考试（二）物理试题试卷

2024届湖南省长沙市稻田中学高三年级教学质量检测试题考试（二）物理试题试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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、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OO/在磁感应强度为B的水平匀强磁场中以角速度ω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，R0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2、如图所示，倾角的斜面上有一木箱，木箱与斜面之间的动摩擦因数．现对木箱施加一拉力F，使木箱沿着斜面向上做匀速直线运动．设F的方向与斜面的夹角为，在从0逐渐增大到60°的过程中，木箱的速度保持不变，则（）A．F先减小后增大B．F先增大后减小C．F一直增大D．F一直减小3、在平直公路上有甲、乙两辆汽车从同一位置沿着同一方向运动，它们的速度－时间图象如图所示，则()A．甲、乙两车同时从静止开始出发B．在t＝2s时乙车追上甲车C．在t＝4s时乙车追上甲车D．甲、乙两车在公路上可能相遇两次4、如图，在两等量正点电荷连线的中垂线上，有a、b两个点电荷绕O点做匀速圆周运动，且a、b与O始终在一条直线上。忽略a、b间的库仑力，已知sinα＝0.6，sinβ＝0.8，则a、b两个点电荷的比荷之比为（）A． B． C． D．5、一定质量的理想气体，从状态M开始，经状态N、Q回到原状态M，其p-V图象如图所示，其中QM平行于横轴，NQ平行于纵轴．则（）A．M→N过程气体温度不变B．N→Q过程气体对外做功C．N→Q过程气体内能减小D．Q→M过程气体放出热量6、如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有的负载电阻，原、副线圈匝数之比为4：1，为电容器，电流表为理想交流电表，电路中所有元件均正常工作，则（）A．该交流电的频率为B．交流电流表的示数为0C．电阻的功率为D．电容器的耐压值不能小于二、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、两列分别沿x轴正、负方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，其中a波振幅为2cm，沿x轴正方向传播；b波振幅为4cm，沿x轴负方向传播。两列波的传播速度大小均为v=2m/s。则下列说法正确的是（）A．两列波的质点的起振方向均沿y轴负方向B．横波a的周期为2sC．t=1.5s时，质点Q离开平衡位置的位移为2cmD．两列波从相遇到分离所用的时间为2s8、如图所示，x轴在水平面内，y轴在竖直方向。图中画出了沿x轴正方向抛出的两个小球P、Q的运动轨迹，它们在空中某一点相遇。若不计空气阻力，则下列说法正确的是（）A．球P先抛出 B．两球同时抛出 C．球P的初速度大 D．球Q的初速度大9、如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，在传播方向上有M、N两点（N点图中未画出），，。M点开始振动后，又经1.1s的时间恰好第三次到达波谷。则下列说法正确的是（）A．周期为0.55sB．波速为1.0m/sC．从图示时刻开始再经1.8s的时间，M点的运动路程为28cmD．从图示时刻开始再经2.2s的时间，N点第四次到达波峰E.能够与该波发生干涉的简谐横波频率一定为2.5Hz10、如图(a)，A、B为某电场中沿x方向上的两个点，现将正点电荷q从A点静止释放，仅在电场力作用下沿x轴方向运动一段距离到达B点，其电势能Ep随x的变化关系如图(b)所示，则A．从A到B，电势先逐渐降低后逐渐升高B．从A到B，电场强度先增大后减小C．从A到B的过程中，电荷所受电场力先减小后增大D．从A到B的过程中，电场力对电荷先做负功后做正功三、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．（6分）用如图所示装置可验证机械能守恒定律，轻绳两端系着质量相等的物体A、B，物体B上放一金属片C，铁架台上固定一金属圆环，圆环处在物体B的正下方，金属片C与圆环间的高度差为h，将A、B、C组成的系统由静止释放．当物体B穿过圆环时，金属片C被搁置在圆环上，两个固定在铁架台P1、P2处的光电门，通过电子计时器可测出物体B通过P1、P2这段距离的时间．(1)若测得P1、P2之间的距离为d，物体B通过这段距离的时间为t，则物体B刚穿过圆环后的速度v＝________．(2)若物体A、B的质量均用M表示，金属片C的质量用m表示，重力加速度为g，该实验中验证了等式____________成立，即可验证机械能守恒定律．(3)本实验中的测量仪器除刻度尺、光电门、电子计时器外，还需要________．12．（12分）某同学设计以下的实验测量某一小电动机的转速，实验主要步骤如下，完成下列填空。(1)用游标卡尺测量电动机转轴的直径如图甲所示，测量值为_______。(2)取一根柔软的无弹性的细线，把细线的一端用少许强力胶水固定在电动机的转轴上。(3)如图乙所示，把细线的另一端用小夹与纸带的左端相连，让纸带水平穿过打点计时器的限位孔。打点计时器所用的交流电频率为。(4)打开打点计时器，再开动电动机，细线顺次排列绕在电动机的转轴上，同时拉动纸带向左运动，打出的纸带如图丙所示。由以上数据计算电动机的转速为_______。（计算结果保留整数）(5)实验中存在系统误差使测量结果偏大。写出造成该系统误差的一个原因：__________________________________________。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）如图所示，将一个折射率为的透明长方体放在空气中，矩形ABCD是它的一个截面，一单色细光束入射到P点，入射角为θ．，求：（1）若要使光束进入长方体后能射至AD面上，角θ的最小值；（2）若要此光束在AD面上发生全反射，角θ的范围．14．（16分）如图所示，一根劲度系数为的轻质弹簧竖直放置，上下两端各固定质量均为的物体A和B（均视为质点），物体B置于水平地面上，整个装置处于静止状态，一个质量的小球P从物体A正上方距其高度处由静止自由下落。与物体A发生弹性正碰（碰撞时间极短且只碰一次），弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力，取。求：(1)碰撞后瞬间物体A的速度大小；(2)当地面对物体B的弹力恰好为零时，A物体的速度大小。15．（12分）如图所示，在竖直平面内，第二象限存在方向竖直向下的匀强电场(未画出)，第一象限内某区域存在一边界为矩形、磁感应强度B0＝0.1T、方向垂直纸面向里的匀强磁场(未画出)，A(m，0)处在磁场的边界上，现有比荷＝108C/kg的离子束在纸面内沿与x轴正方向成θ＝60°角的方向从A点射入磁场，初速度范围为×106m/s≤v0≤106m/s，所有离子经磁场偏转后均垂直穿过y轴正半轴，进入电场区域。x轴负半轴上放置长为L的荧光屏MN，取π2＝10，不计离子重力和离子间的相互作用。(1)求矩形磁场区域的最小面积和y轴上有离子穿过的区域长度；(2)若速度最小的离子在电场中运动的时间与在磁场中运动的时间相等，求电场强度E的大小(结果可用分数表示)；(3)在第(2)问的条件下，欲使所有离子均能打在荧光屏MN上，求荧光屏的最小长度及M点的坐标。

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、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。2、A【解题分析】

对物体受力分析如图木箱沿着斜面向上做匀速直线运动，根据平衡条件，合力为零在垂直斜面方向，有：在平行斜面方向，有：其中：联立解得：当时F最小，则在从0逐渐增大到60°的过程中，F先减小后增大，A正确，BCD错误。故选A。3、C【解题分析】由图像可知，乙车比甲车迟出发1s，故A错误．根据速度时间图线与时间轴围成的面积表示位移，知t=2s时，甲车的位移比乙的位移大，则知该时刻乙车还没有追上甲车，故B错误．在0-4s内，甲车的位移x甲=×8×4m=16m，乙车的位移x乙=×（1+3）×8m=16m，所以x甲=x乙，两者又是从同一位置沿着同一方向运动的，则在t=4s时乙车追上甲车，故C正确．在t=4s时乙车追上甲车，由于t=4s时刻以后，甲车的比乙车的速度大，两车不可能再相遇，所以两车只相遇一次，故D错误．故选C．点睛：解决本题的关键是要理解速度时间图线表示的物理意义，知道图线与时间轴围成的面积表示位移，相遇时两车的位移相等．4、A【解题分析】

设两等量正电荷的电荷量均为Q，a、b两点电荷的电荷量分别为qa和qb，质量分别为ma和mb，O到正点电荷的距离为l，由题意知a、b做圆周运动的周期相同，设为T。根据库仑定律、牛顿第二定律，对a，有对b，有整理得故A正确，BCD错误。故选A。5、D【解题分析】

A．M→N过程气体的pV乘积先增加后减小，可知温度先升高后降低，选项A错误；B．N→Q过程气体的体积不变，不对外做功，选项B错误；C．N→Q过程气体压强增大，体积不变，由可知，温度升高，则内能增加，选项C错误；D．Q→M过程气体压强不变，体积减小，外界对气体做功，即W>0；由可知，温度降低，内能减小，即∆E<0，根据热力学第一定律∆E=W+Q可知Q<0，气体放出热量，选项D正确．6、D【解题分析】

A．该交流电的频率故A错误；B．电容器通交流隔直流，故电流表的示数不为0，故B错误；C．原线圈两端的电压的有效值由可知，副线圈两端的电压的有效值电阻的功率故C错误；D．由于副线圈两端的电压的最大值为，故电容器的耐压值不能小于，故D正确。故选：D。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】

A．根据平移法，且同一列波各点起振方向均相同，可知a波起振方向向上，b波起振方向向上，故A错误；B．横波a的波长为4m，则周期故B正确；C．横波b的波长为4m，则周期也为2s，t=1.5s时经过，则质点Q离开平衡位置的位移为-4cm，故C错误；D．两列波从相遇到分离所用的时间为故D正确。故选BD。8、BC【解题分析】

AB．两球均做平抛运动，竖直方向为自由落体运动。在空中某处相遇则竖直位移y相同。由知二者运动时间t相同，则同时抛出，选项A错误，B正确。CD．由题图知两球运动至相遇点时，球P的水平位移x大，由知球P的初速度大，选项C正确，D错误；故选BC。9、CDE【解题分析】

A．由图可知，波长振幅各质点开始振动的方向为方向。M点振动开始后，又经过1.1s恰好第三次到达波谷，则有则所以A错误；B．则波速为所以B错误；C．从图示时刻开始，波传播至M点需时间之后的则M振动路程为所以M点的运动路程为28cm，C正确；D．从图示时刻开始，波传播至N点需时间之后的则N点第四次到达波峰，D正确；E．波的频率为则其相干波的频率为2.5Hz，E正确。故选CDE。10、AC【解题分析】

AD.正点电荷q从A点静止释放，仅在电场力作用下沿x轴方向运动一段距离到达B点，电势能先减小后增大，则正电荷从A到B电场力先做正功，后做负功；正点电荷q电势能先减小后增大，所以电势先降低后升高。故A正确，D错误；BC.电势能EP随位移x的变化关系图象的斜率表示电场力的大小，因此电场力先减小后增大，电场强度先减小后增大，故B错误，C正确。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、d/t天平【解题分析】(1)由于A、B两物体的质量相等，当物体B通过圆环，金属片C被搁置在圆环上后，A、B系统做匀速直线运动，故物体B刚穿过圆环后的速度．(2)A、B、C系统由初态至金属片C被搁置在贺环上的教程中，系统减少的重力势能为，系统增加的动能．若，则可验证机械能守恒定律．(3)从表达式可得：本实验中的测量仪器除刻度尺、光电门、电子计时器外，还需要天平来测量物体及金属片的质量．12、0.5048细线有直径【解题分析】

(1)[1]游标卡尺的主尺示数为。游标尺的0刻线与主尺的某刻线对齐，示数为0，则测量值为(4)[2]取纸带上的段计算纸带运动的速度，有该速度即为电动机转动时转轴边缘的线速度。转轴边缘做圆周运动，则转速(5)[3]细线有直径，在轴上绕行的过程相当于增大了转轴的直径，而上式仍按电动机原有直径进行计算，得到的计算值偏大。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、（1）30°；（2）30°60°【解题分析】①要使光束进入长方体后能射至AD面上，设最小折射角为α，如图甲所示，根据几何关系有：，根据折射定律有，解得角θ的最小值为θ=30°；②如图乙，要使光速在AD面发生全反射，则要使射至AD面上的入射角β满足关系式：；又，；解得，因此角θ的范围为．【题目点拨】解决光学问题的关键要掌握全反射的条件、折射定律、临界角公式、光速公式，运用几何知识结合解决这类问题．14、(1)8m/s；(2)【解题分析】

(1)设碰撞前瞬间小球P的速度为，碰撞后瞬间小球P的速度为，物体A的速度为，小球P自由下落，由动能定理可得解得小球