湖南师范大学附属中学2024届高三摸底考试物理 Word版无答案.docx

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湖南师大附中2021级高三摸底考试试卷物理试题本试题卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，共8页。时量75分钟，满分100分。第I卷一、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。1.2023年4月12日21时，中国有“人造太阳”之称全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）创造新的世界纪录，成功实现稳态高约束模式等离子体运行403秒。下列关于核聚变的说法正确的是（　　）A.核电站采用核聚变技术发电B.任何两个原子核都可以发生聚变C.两个轻核结合成质量较大的原子核，核子的比结合能变大D.两个轻核结合成质量较大的原子核，生成核的质量大于两轻核的质量之和2.“笛音雷”是春节期间常放的一种鞭炮，其着火后一段时间内的速度—时间图像如图所示（取竖直向上为正方向），其中时刻为“笛音雷”起飞时刻、DE段是斜率大小为重力加速度g的直线。不计空气阻力，则关于“笛音雷”的运动，下列说法正确的是（　　）A.“笛音雷”在时刻上升至最高点B.时间内“笛音雷”做自由落体运动C.时间内“笛音雷”的平均速度为D.时间内“笛音雷”处于失重状态3. “抖空竹”是中国传统的体育活动之一，在我国有悠久的历史，为国家级非物质文化遗产之一。现将抖空竹中的一个变化过程简化成以下模型：轻绳系于两根轻杆的端点位置，左、右手分别握住两根轻杆的另一端，一定质量的空竹架在弹性绳上。接下来做出如下动作，左手抬高的同时右手放低，使绳的两个端点匀速移动，其轨迹为竖直面内等腰梯形的两个腰（梯形的上下底水平），如图所示。则两端点分别自A、C两点，沿AB、CD以同一速度匀速移动，忽略摩擦力及空气阻力的影响，则运动过程中（　　）A.左右两边绳的弹力均不变B.左右两边绳的弹力不相等C.左边绳的弹力变大D.右边绳的弹力变小4.如图所示，地球和行星绕太阳做匀速圆周运动，地球和行星做匀速圆周运动的半径之比为1：4，不计地球和行星之间的相互影响，下列说法错误的是（　　）A.行星绕太阳做圆周运动的周期为8年B.由图示位置开始计时，至少再经过年，地球、太阳和行星连线同一直线C.地球和行星的线速度大小之比为D.经过相同时间，地球、行星半径扫过的面积之比为5.反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似。已知静电场的方向平行于x轴，其电势φ随x的分布如图所示。一质量m=4.0×10-20kg，电荷量q=-4.0×10-9C的带负电的粒子从（-1，0）点由静止开始，仅在电场力作用下在x轴上往返运动。则（　　）A.x轴左侧电场强度E1和右侧电场强度E2的大小之比 B.粒子在-1cm～0.5cm区间运动过程中的电势能先增加后减小C.该粒子运动过程中电势能变化量最大值为6.0×10-8JD.该粒子运动的周期T=3.0×10-6s6.如图甲竖直弹簧固定在水平地面上，一质量为m可视为质点的铁球从距弹簧上端h的O点静止释放，以O点（即坐标原点）开始计时，铁球所受的弹力F的大小随铁球下落的位置坐标x的变化关系如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度取g。下列结论正确的是（）A.弹簧弹性势能最大值为mg(h＋2x0)B.铁球运动过程中最大动能C.当x=h时小球重力势能与弹簧弹性势能之和最小D.铁球压缩弹簧过程中重力做功功率逐渐增大二、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，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.如图甲所示，在平静的水面下有一个点光源S，它发出的是两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，该区域的中间为由a、b两种单色光所构成的复色光的圆形区域，周边为环状单色光区域，且为a光的颜色（见图乙）。则下列说法正确的是（　　）A.a光频率大于b光的频率B.a光的折射率小于b光的折射率C.a光在水中的传播速度比b光大D.a光在水中发生全反射的临界角小于b光在水中发生全反射的临界角8.在如图所示的电路中，输入交变电压的瞬时值，理想变压器原、副线圈的匝数比，两定值电阻、的阻值相同。在滑动变阻器的滑片P向上滑动一小段的过程中，、 两端电压的变化量分别为、，的电功率的变化量为。下列说法正确的是（　　）A.中电流的频率是中电流频率的2倍B.C.D.当滑片P移到最上端时，两端的电压为9.某同学将一乒乓球从距水平地面高h处的A点以速度水平抛出，乒乓球运动过程中受到的空气阻力始终与速度成正比，方向始终与运动方向相反，落到水平地面上的B点时速度方向与水平地面的夹角为45°，如图所示。已知乒乓球从A点抛出时受到的空气阻力最大，最大值恰好等于自身受到的重力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　）A.乒乓球从A点运动到B点的过程中速度先减小后增大B.乒乓球落到B点时的速度大小为C.乒乓球的水平射程为D.乒乓球从A点运动到B点的时间为10.如图所示，界线MN以下存在一个方向水平的磁场（垂直于纸面向里），取MN上一点O作为原点，竖直向下建立y轴，磁场的磁感应强度B随y坐标（以m为单位）的分布规律为B=1+y（T）。一边长为L=1m、质量为m=0.1kg、电阻R=2Ω的正方形金属框abcd从MN上方静止释放，0.2s后金属框的cd边到达界线MN，此时给金属框施加一个竖直方向的外力F ，直至金属框完全进入磁场时撤去该外力。已知金属框在进入磁场的过程中电流保持恒定，且金属框运动过程中上下边始终水平、左右边始终竖直，g取10m/s2，下列说法正确的是（　　）A.金属框进入磁场的过程中电流大小为1AB.金属框进入磁场的过程经历的时间为C.金属框进入磁场的过程中外力F做功为0.35JD.金属框完全进入磁场后继续做加速运动，直到速度达到3m/s后不再加速第II卷三、实验题（11题6分，12题9分）11.图甲为“探究加速度与物体所受合外力关系”的实验装置，实验中所用小车的质量为，重物的质量为，实验时改变重物的质量，记下测力计对应的读数。（1）实验过程中，___________（填“需要”或“不需要”）满足。（2）实验过程中得到如图乙所示的纸带，已知所用交流电的频率为。其中A、B、C、D、E为五个计数点，相邻两个计数点之间还有4个点没有标出，根据纸带提供的数据，可求出小车加速度的大小为___________。（计算结果保留三位有效数字） （3）当重物质量合适时，小车做匀速运动，此时测力计的读数为。更换重物，用表示小车的加速度，表示弹簧测力计的示数，下列描绘的关系图像合理的为___________。A.B.C.D.12.在测定一组干电池电动势和内阻的实验中，备有下列器材：A．电流表1（量程2mA，内阻Ω）B．电流表2（量程1A，内阻约10Ω）C．定值电阻ΩD．滑动变阻器R（0～20Ω）E．开关和导线若干（1）某同学根据提供的器材设计电路来完成实验，MN连接__________（选填“电流表1”或“电流表2”），PQ连接另一电流表；（2）该同学利用测出的实验数据作出的图线（为电流表1的示数，为电流表2的示数，且远小于）如图所示，则由图线可得被测电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。（以上结果皆保留两位有效数字） 四、解答题（13题12分，14题13分，15题16分）13.一只篮球的体积为，球内气体的压强为，温度为。现用打气筒对篮球充入压强为、温度为、体积为（大小未知）的气体，使球内气体压强变为，同时温度升至。已知气体内能U与温度的关系为U=kT（k为正常数），充气过程中气体向外放出Q的热量，篮球体积不变。求（1）充入气体的体积的大小；（2）充气过程中打气筒对气体做的功。14.如图所示，质量为m的小圆环A套在足够长的光滑水平杆上，质量为3m的小球B通过长度为L的轻绳与A连接，初始时轻绳处于水平伸直状态，A、B均静止，光滑水平地面上静止有小球1和2，小球1的质量为3m，小球2的质量为m，小球1位于A环正下方L处，某时刻释放小球B，B到达最低点时轻绳恰好断裂，之后B在水平地面上向左运动，所有小球之间的碰撞均为弹性正碰，已知重力加速度为g，不计空气阻力，所有小球均可视为质点，求：（1）轻绳断裂时A、B各自的速度大小；（2）轻绳所能承受的最大拉力；（3）小球1与小球2第一次碰撞过程中，小球1对小球2的冲量大小。15.某离子实验装置的基本原理如图甲所示。Ⅰ区宽度为d，左边界与x轴垂直交于坐标原点O，其内充满垂直于平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为；Ⅱ区宽度为L，左边界与x轴垂直交于点，右边界与x轴垂直交于点，其内充满沿y轴负方向的匀强电场。测试板垂直x轴置于Ⅱ区右边界，其中心C与点重合。从离子源不断飘出电荷量为q、质量为m的正离子，加速后沿x轴正方向过 O点，依次经Ⅰ区、Ⅱ区，恰好到达测试板中心C。已知离子刚进入Ⅱ区时速度方向与x轴正方向的夹角为。忽略离子间的相互作用，不计重力。（1）求离子在Ⅰ区中运动时速度的大小v；（2）求Ⅱ区内电场强度的大小E；（3）保持上述条件不变，将Ⅱ区分为左右两部分，分别填充磁感应强度大小均为B（数值未知）方向相反且平行y轴的匀强磁场，如图乙所示。为使离子的运动轨迹与测试板相切于C点，需沿x轴移动测试板，求移动后C到的距离S。