2024届湖南省邵东县三中高三二模拟物理试题试卷

2024届湖南省邵东县三中高三二模拟物理试题试卷
注意事项：
1． 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B 铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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、如图所示为三颗卫星a 、b 、c 绕地球做匀速圆周运动的示意图，其中b 、c 是地球同步卫星，a 在半径为r 的轨道上，此时a 、b 恰好相距最近，已知地球质量为M ，半径为R ，地球自转的角速度为ω，引力常量为G ，则（ ）
A ．卫星b 加速一段时间后就可能追上卫星c
B ．卫星b 和c 的机械能相等
C ．到卫星a 和b 下一次相距最近，还需经过时间t =3
2GM r π
ω- D ．卫星a 减速一段时间后就可能追上卫星c
2、如图所示，两条轻质导线连接金属棒PQ 的两端，金属棒处于匀强磁场内且垂直于磁场。

金属棒的质量0.2kg m =，长度1m L =。

使金属棒中通以从Q 到P 的恒定电流2A I =，两轻质导线与竖直方向成30︒角时，金属棒恰好静止。

则磁场的最小磁感应强度（重力加速度g 取210m/s ）（ ）
A ．大小为0.25T ，方向与轻质导线平行向下
B ．大小为0.5T ，方向与轻质导线平行向上
C ．大小为0.5T ，方向与轻质导线平行向下
D ．大小为0.25T ，方向与轻质导线平行向上
3、2019年被称为5G 元年。

这一年全球很多国家开通了5G 网络，开启了一个全新的通信时代，即万物互联的物联网
时代，5G网络使用的无线电电波通信频率是在3.0GHz以上的超高频段和极高频段（如图所示），比目前4G及通信频率在0.3GHz~3.0GHz间的特高频段网络拥有更大的带宽和更快的的传输速率。

下列说法正确的是（）
A．4G信号是纵波，5G信号足横波
B．4G信号和5G信号相遇能产生干涉现象
C．4G信号比5G信号更容易发生衍射现象
D．5G信号比4G信号波长更长，相同时间传递的信息量更大
4、如图所示，A和B为竖直放置的平行金属板，在两极板间用绝缘细线悬挂一带电小球。

开始时开关S闭合且滑动变阻器的滑动头P在a处，此时绝缘线向右偏离竖直方向，偏角为θ，电源的内阻不能忽略，则下列判断正确的是（）
A．小球带负电
B．当滑动头从a向b滑动时，细线的偏角θ变小
C．当滑动头从a向b滑动时，电流表中有电流，方向从下向上
D．当滑动头停在b处时，电源的输出功率一定大于滑动头在a处时电源的输出功率
5、投壶是古代士大夫宴饮时做的一种投掷游戏，也是一种礼仪。

某人向放在水平地面的正前方壶中水平投箭（很短，可看做质点），结果箭划着一条弧线提前落地了（如图所示）。

不计空气阻力，为了能把箭抛进壶中，则下次再水平抛箭时，他可能作出的调整为（）
A．减小初速度，抛出点高度变小
B．减小初速度，抛出点高度不变
C．初速度大小不变，降低抛出点高度
D．初速度大小不变，提高抛出点高度
6、友谊的小船说翻就翻，假如你不会游泳，就会随着小船一起沉入水底。

从理论上来说，你和小船沉入水底后的水面相比于原来（）
A．一定上升B．一定下降
C．一定相等D．条件不足，无法判断
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、如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点．左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r．b点在小轮上，到小轮中心的距离为r．c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上．若在传动过程中，皮带不打滑．则（）
A．a点与c点的线速度大小相等B．b点与d点的角速度大小相等
C．a点与d点的向心加速度大小相等D．a点与b点的向心加速度大小相等
8、如图所示，水平面内的等边三角形ABC的边长为L，顶点C恰好位于光滑绝缘直轨道CD的最低点，光滑直导轨的上端点D到A、B两点的距离均为L，D在AB边上的竖直投影点为O．一对电荷量均为－Q的点电荷分别固定于A、B两点．在D处将质量为m、电荷量为+q的小球套在轨道上(忽略它对原电场的影响)，将小球由静止开始释放，
已知静电力常量为k、重力加速度为g，且
2
3 3
Qq
k mg
L
，忽略空气阻力，则
A ．轨道上D 点的场强大小为2mg q
B ．小球刚到达
C 点时，其加速度为零
C ．小球刚到达C 点时，其动能为32
mgL D ．小球沿直轨道CD 下滑过程中，其电势能先增大后减小
9、无限长通电直导线在周围某一点产生的磁场的磁感应强度B 的大小与电流成正比，与导线到这一点的距离成反比，即I B k r
（式中k 为常数）。

如图所示，两根相距L 的无限长直导线MN 通有大小相等、方向相反的电流，a 点在两根导线连线的中点，b 点在a 点正上方且距两根直导线的距离均为L ，下列说法正确的是（ ）
A ．a 点和b 点的磁感应强度方向相同
B ．a 点和b 点的磁感应强度方向相反
C ．a 点和b 点的磁感应强度大小之比为4:3
D ．a 点和b 点的磁感应强度大小之比为4:1
10、如图所示，电阻不计、间距为l 的光滑平行金属导轨水平放置于磁感应强度为B 、方向竖直向下的匀强磁场中，导轨左端接一定值电阻R ．质量为m 、电阻为r 的金属棒MN 置于导轨上，受到垂直于金属棒的水平外力F 的作用由静止开始运动，外力F 与金属棒速度v 的关系是F =F 0+kv （F 0、k 是常量），金属棒与导轨始终垂直且接触良好．金属棒中感应电流为i ，受到的安培力大小为F A ，电阻R 两端的电压为U R ，感应电流的功率为P ，它们随时间t 变化图象可能正确的有
A ．
B ．
C．D．
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）如图所示，是把量程为0~10mA的电流表改装成欧姆表的结构示意图，其中电池电动势E=1.5V。

(1)经改装后，若要确定“0”Ω刻度位置，应将红、黑表笔短接，并调节滑动变阻器R的阻值，使原电流表指针指到
____________mA刻度处；
(2)改装后的欧姆表的内阻值为____________Ω，电流表2mA刻度处应标____________Ω。

12．（12分）某实验小组成员用如图所示的装置做“探究弹力与弹簧伸长关系”的实验．
（1）将弹簧悬挂在支架上，弹簧上端刚好与竖直刻度尺的零刻度对齐，当弹簧下端挂上一个钩码且处于静止时，弹簧下端的指针指在刻度尺上的位置如图1所示，此时弹簧的长度为l1＝______cm.
（2）对于实验中的操作，下列说法正确的是__________．
A．测量弹簧原长时，需要把弹簧水平放稳后进行测量读数
B．挂钩上挂的钩码越多，实验误差越小
C．弹簧的自重不会影响弹簧的劲度系数测量
D．由于弹簧的自重，会使测量的劲度系数有一定的误差
（3）在弹簧弹性限度内，改变弹簧下端所挂钩码的个数，同时测出对应弹簧的长度，已知每个钩码的质量为50g，在m-l坐标系中描点作图如图2所示，当地的重力加速度g取9.80m/s2，则由图象可以得到弹簧的劲度系数k＝
______N/m(结果保留三位有效数字)．
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，横截面积均为S ，内壁光滑的导热气缸A 、B ．A 水平、B 竖直放置，A 内气柱的长为2L ，D 为B 中可自由移动的轻活塞，轻活塞质量不计．A 、B 之间由一段容积可忽略的细管相连，A 气缸中细管口处有一单向小阀门C ，A 中气体不能进入B 中，当B 中气体压强大于A 中气体压强时，阀门C 开启，B 内气体进入A 中．大气压为P 0，初始时气体温度均为27℃，A 中气体压强为1.5P 0，B 中活塞D 离气缸底部的距离为3L ．现向D 上缓慢添加沙子，最后沙子的质量为0P S m g
．求：
(i)活塞D 稳定后B 中剩余气体与原有气体的质量之比；
(ii)同时对两气缸加热，使活塞D 再回到初始位置，则此时气缸B 内的温度为多少?
14．（16分）某品牌汽车轮胎充气后，温度为3C 时，胎内气体的压强为2.3atm 。

已知该轮胎在胎压小于2.0atm 或大于2.7atm 时，汽车行驶中会造成安全事故。

胎内气体可看做理想气体，轮胎容积恒为25L 。

（下列计算结果均保留一位小数） (1)求汽车安全工作环境的温度范围。

（汽车工作环境的温度与轮胎内气体的温度相同）
(2)若该汽车在27C 的环境中工作，为了使其胎压达到2.6atm ，求应再向轮胎内充入压强为1atm 、温度为27C 的理想气体的体积。

15．（12分）如图，一半径为R 的圆表示一柱形区域的横截面（纸面），O 为圆心．在柱形区域内加一方向垂直于纸面向外的匀强磁场，一质量为m 、电荷量为+q 的粒子沿图中直径从圆上的A 点射入柱形区域，在圆上的D 点离开该区域，已知图中θ=120°，现将磁场换为竖直向下的匀强电场，同一粒子以同样速度沿直径从A 点射入柱形区域，也在D 点离开该区域．若磁感应强度大小为B ，不计重力，试求：
（1）电场强度E 的大小；
（2）经磁场从A 到D 的时间与经电场从A 到D 的时间之比．
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.卫星b 加速后将做离心运动，轨道变高，不可能追上卫星c ，选项A 错误；
B.卫星的机械能等于其动能与势能之和，因不知道卫星的质量，故不能确定卫星的机械能大小关系，选项B 错误；
C.对卫星a ，根据万有引力提供向心力有：
22a Mm G mr r
ω= 所以卫星a 的角速度
a ω=可知半径越大角速度越小，卫星a 和
b 由相距最近至再次相距最近时，圆周运动转过的角度差为2π，所以可得经历的时间：
t = 选项C 正确；
D.卫星a 减速后将做近心运动，轨道半径减小，不可能追上卫星c ，选项D 错误；
故选C 。

2、B
【解题分析】
说明分析受力的侧视图（右视图）如图所示
磁场有最小值min B ，应使棒平衡时的安培力有最小值min 安F 棒的重力大小、方向均不变，悬线拉力方向不变，由“力三角形”的动态变化规律可知
min sin 30=︒安F mg
又有
min min =安F B IL
联合解得
min sin 300.5T mg B IL
︒== 由左手定则知磁场方向平行轻质导线向上。

故ACD 错误，B 正确。

故选B 。

3、C
【解题分析】
A ．电磁波均为横波，A 错误；
B ．两种不同频率的波不能发生干涉，B 错误；
C ．因5G 信号的频率更高，则波长小，故4G 信号更容易发生明显的衍射现象，C 正确；
D ．5G 信号频率更高，光子的能量越大，故相同时间传递的信息量更大，故D 错误。

故选C 。

4、B
【解题分析】
A ．根据题图电路可知A 板电势高于
B 板电势，A 、B 间电场强度方向水平向右。

小球受力平衡，故受电场力也水平向右，即小球带正电，所以A 项错误；
B ．当滑动头从a 向b 滑动时，电阻值减小，路端电压减小，故R 1两端的电压减小，极板间电场强度随之减小，小球
所受电场力减小，故细线的偏角变小，所以B 项正确；
C ．当极板间电压减小时，极板所带电荷量将减小而放电，又由于A 板原来带正电，故放电电流从上向下流过电流表，所以C 项错误；
D ．由于电源的内电阻与外电阻的关系不确定，所以无法判断电源的输出功率的变化规律，所以D 项错误。

故选B 。

5、D
【解题分析】
设小球平抛运动的初速度为0v ，抛出点离桶的高度为h ，水平位移为x ，则平抛运动的时间为：
t =水平位移为：
0x v t v ==由题可知，要使水平位移增大，则当减小初速度或初速度大小不变时，需要时间变大，即抛出点的高度h 增大，故选项ABC 错误，D 正确；
故选D 。

6、B
【解题分析】
小船所受的浮力
浮排F gV ρ=
翻船前浮力与重力相等；翻船后沉入水底，所受浮力小于重力，船的排水量减少，所以水面一定下降，故B 正确，
ACD 错误。

故选B 。

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、ABC
【解题分析】
AB ．根据圆周运动的规律可得：a 点与c 点在相等时间内转过的弧长是相等的，所以二者的线速度大小相等；b 点与d 点在相等时间内转过的角度是相等的，所以二者角速度大小相等；AB 正确．
CD ．设a 点的线速度大小为v ，则c 点的线速度大小为v ，c 、b 、d 三点的角速度大小均为2v r
；据向心加速度公式：
22v a R R ω==可得，a 点的向心加速度大小为2v r ，c 点的向心加速度大小为2
2v r
，b 点的向心加速度大小为：22
2()24ω==v v r r r r ，d 点的向心加速度大小为：2
224()42ω==v v r r r r ．故C 正确，D 错误． 8、BC
【解题分析】
由点电荷场强公式可得,轨道上D 点的场强为:022cos30=D kQ mg E L q
= ，选项A 错误；同理可得轨道上C 点的场强也为:C mg E q
=，在C 点，由牛顿定律可得：sin 45-cos 45=mg Eq ma ，解得a=0，选项B 正确；从D 到C ，电场力做功为零，根据动能定理可得：3sin 60=
2KC E mgL mgL =，选项C 正确；小球沿直轨道CD 下滑过程中，电场力先做正功，后做负功，则其电势能先减小后增大，选项D 错误；故选BC.
点睛：解答此题关键是搞清两个点电荷周围的电场分布情况，利用对称的思想求解场强及电势的关系；注意立体图与平面图形的转化关系.
9、AD
【解题分析】
设通电导线在距离L 处产的磁感应强度大小为0B ，两导线MN 在b 点产生的磁感应强度方向成120°角，磁感应强度的矢量合为0B ，方向垂直MN 向下；两导线MN 在a 点产生的磁感应强度大小均为02B ，磁感应强度的矢量合为04B ，方向垂直MN 向下；所以a 点和b 点的磁感应强度方向相同，大小之比为4:1，故AD 正确，BC 错误。

故选AD 。

10、BC
【解题分析】
对金属棒受力分析，根据法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律和牛顿第二定律得出F 合表达式，分情况讨论加速度的变化情况，分三种情况讨论：匀加速运动，加速度减小的加速，加速度增加的加速，再结合图象具体分析． 【题目详解】
设金属棒在某一时刻速度为v ，由题意可知，感应电动势E BLv =，环路电流E BL I v R r R r =
=++， 即I v ∝；
安培力，方向水平向左，即
22 B L v F BIL R r
安==+， F v ∝安；
R 两端电压
R BLR U IR v R r
==+， 即R U v ∝；
感应电流功率
22
2B L P EI v R r
==+， 即2P v ∝．
分析金属棒运动情况，由力的合成和牛顿第二定律可得：
2222
00()B L B L F F F F kv v F k v R r R r
=-=+-=+-++合安， 即加速度F a m
合=，因为金属棒从静止出发，所以0 0F >，且0F >合，即0a >，加速度方向水平向右． （1）若22
B L k R r
=+，0 F F =合，即0F a m =，金属棒水平向右做匀加速直线运动．有v at =，说明v t ∝，也即是I t ∝，2 R F t U t P t ∝∝∝安，，，所以在此情况下没有选项符合．
（2）若22
B L k R r
>+，F 合随v 增大而增大，即a 随v 增大而增大，说明金属棒做加速度增大的加速运动，速度与时间呈指数增长关系，根据四个物理量与速度的关系可知B 选项符合；
（3）若22
B L k R r
<+，F 合随v 增大而减小，即a 随v 增大而减小，说明金属棒在做加速度减小的加速运动，直到加速度减小为0后金属棒做匀速直线运动，根据四个物理量与速度关系可知C 选项符合．
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、10 150 600
【解题分析】
(1)[1]根据闭合欧姆定律
g
x E I R R =+ 可知，当电流最大时，测量电阻最小，即若要确定“0”Ω刻度位置，应将红、黑表笔短接，并调节滑动变阻器R 的阻值，使原电流表指针指到10mA 刻度处
(2)[2]改装后欧姆表的内阻为
g 3
g 1.5Ω150Ω1010E R I -===⨯ [3]2mA 刻度处标
''31.5(150)Ω600Ω210
g E R R I -=-=-=⨯ 12、22. 50（22.50〜22.52均可） C 23. 0（22.7〜23.2均可）
【解题分析】
（1）[1]已知刻度尺的零刻度线与弹簧上端平齐，由示数可知此时弹簧的长为22.50cm ；
（2）[2]A.弹簧自身有重力，弹簧竖直悬技时由于自身重力必然有一定的伸长，故弹簧竖直悬挂时测出的长度，才能作为实验中弹簧的原始长度， A 错误；
B.悬挂的钩码太多，有可能会超过弹簧的弹性限度， B 错误；
CD.由于：
k =F x
∆∆ 即k 与弹力的变量△F 及对应的形变量△x 有关，与弹簧的自重无关，C 正确，D 错误．
（3）[3]根据图象有：
k =F x ∆∆=-3-2
300109.833.2-20.410⨯⨯⨯（）N/m=23.0 N/m
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、 (i)23
(ii)2900K T = 【解题分析】
试题分析：（i ）对活塞受力分析，得出A 中原有气体末态的压强，分析A 中原有气体变化前后的状态参量，由玻意耳定律得A 末态的体积，同理对B 中原来气体进行分析，由由玻意耳定律得B 末态的体积，气体密度不变，质量与体积成正比，则质量之比即体积之比；（2）加热后对B 中的气体进行分析，发生等压变化，由盖吕萨克定律即可求解． （i ）当活塞C 打开时，A 、B 成为一个整体，气体的压强20mg P P S
=+
对A 中原有气体，当压强增大到02P 时，其体积被压缩为A
L S ' 由玻意耳定律得：001.5?
22?A P LS P L S =' 解得： 1.5A
L L '= B 中气体进入气缸A 中所占体积为0.5LS
对原来B 中气体，由玻意耳定律得：()00·32?
0.5B P LS P LS L S +'= 解得：B
L L '= B 中剩余气体与原有气体的质量比为20.53B B
L S LS L S '=+' （ii ）对气缸加热，阀门C 关闭，此时被封闭在B 中的气体温度为127327300T K K K =+=，体积为B
L S LS '= D 活塞回到初始位置，气体体积变为3LS ，设最终温度为2T 由盖吕萨克定律得：12
3B L S LS T T =' 解得：2900T K =
【题目点拨】解题的关键就是对A 、B 中气体在不同时刻的状态参量分析，并且知道气体发生什么变化，根据相应的气体实验定律分析求解．
14、 (1)33.0C 51.0C t -≤≤；(2)2.5L
【解题分析】
(1)轮胎内的气体做等容变化，则有
312123
p p p T T T == 即
23
2.3 2.0 2.72733273273t t ==+++ 解得
233.0C t =-，351.0C t =
所以汽车安全工作环境的温度范围为33.0C 51.0C t -≤≤；
(2)由理想气体状态方程可知
10040144
p V p V p V T T T += 即
002.3 2.61276300300
V V V ⨯⨯⨯+= 解得
00.1 2.5L V V ==
15、（1）电场强度E 的大小是；
（2）经磁场从A 到D 的时间与经电场从A 到D 的时间之比是2
π： 1 【解题分析】
试题分析：（1）加磁场时，粒子做匀速圆周运动，画出粒子在磁场中的运动轨迹图象，由几何关系可以得到轨道半径，进而由洛伦兹力提供向心力可得粒子初速度v 0的大小； 粒子在匀强电场中粒子做类平抛运动，由平抛规律可得电场强度大小．
（2）粒子在磁场中运动时，根据轨迹的圆心角求解时间，由类平抛的规律得到电场运动的时间，即可解答． 解：（1）加磁场时，粒子从A 到D 有：qBv 0=m ①
由几何关系有：r=Rtan =R ②
加电场时，粒子从A 到D 有：
R+Rcos60°=v 0t ③
Rsin60°=④
由①～④得：E=⑤
（2）粒子在磁场中运动，由几何关系可知：圆心角α=60°
圆运动周期：T==⑦
经磁场的运动时间：t′=T=⑧
由①～④得粒子经电场的运动时间：t=
⑨ 即：
=⑩
答：
（1）电场强度E的大小是；
（2）经磁场从A到D的时间与经电场从A到D的时间之比是2π：1．
【点评】本题的关键问题是做出粒子的运动轨迹，再加上熟练应用几何关系才能解决这个题，带点粒子在磁场中的运动，一定要掌握好几何工具．。