2024届湖南省长沙市湖南师大附中高三下学期第二次模拟全真演练物理试题

2024届湖南省长沙市湖南师大附中高三下学期第二次模拟全真演练物理试题
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分，在每小题给出的答案中，只有一个符合题目要求。

(共8题)
第(1)题
在一次碰撞试验中，质量均为1.2×105kg的两火车头从长为6.4km的直轨道两端同时由静止开始以0.25m/s2相向而行。

它们碰撞前瞬间的总动能为（ ）
A．0B．9.7×107J
C．1.92×108J D．3.84×108J
第(2)题
如图所示为半圆形玻璃砖的截面图，O点为圆心，A为x轴上的一个点，光线AB经B点射入玻璃砖，经C点射出后的光
线CD与x轴平行，光线CD与x轴的距离为cm。

已知半圆形玻璃砖的半径为3cm，玻璃砖的折射率为。

则A、O两点距离等于（ ）
A ．1cm B．cm C．3cm D．0.75cm
第(3)题
如图，半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方．一束白光沿半径方向从A点射入玻璃砖，在O点发生反射和折射，折射光在白光屏上呈现七色光带．若入射点由A向B缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到O点，观察到各色光在光屏上陆续消失．在光带未完全消失之前，反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是（）
A．减弱，紫光B．减弱，红光C．增强，紫光D．增强,红光
第(4)题
如图所示一个站在台秤上静止不动，下列说法正确的是（ ）
A．人对台秤的压力就是人的重力
B．人对台秤的压力和台秤对人的支持力是一对平衡力
C．人的重力与台秤对人的支持力是一对作用力与反作用力
D．若人突然下蹲的过程，台秤的示数先减小后增加
第(5)题
体育课上，小华利用单杠做引体向上，在身体缓慢上移的过程中（ ）
A．单杠对小华不做功
B．单杠对小华做负功
C．单杠对小华的作用力大于小华的重力
D．单杠对小华的作用力大于小华对单杠的作用力
第(6)题
核污水与核废水在危害程度上存在巨大差别，核污水中某放射性原子核X释放出一个粒子后转变为新核Y，下列说法正确的是( )
A．原子核X比新核Y少2个电子
B．原子核X比新核Y多2个中子
C．原子核发生衰变后，原子序数向后移动两位
D．原子核X的比结合能比新核Y的比结合能大
第(7)题
如图所示，薄玻璃板上放有两个粗细相同的玻璃水杯，杯中装入质量相等的水，其中右侧水杯内的底面平放一薄铜片，在两个水杯中都放入温度传感器用来测温度。

玻璃板的下方一装有多个磁铁的塑料圆盘旋转起来，经过一段时间，可以观测到右侧水杯中水温明显上升，而左侧水杯中的水温没有变化，这是因为（ ）
A．磁铁使水杯中的水产生涡流引起的
B．磁铁使水杯底部的铜片产生涡流引起的
C．磁铁与空气摩擦生热引起的
D．磁铁使水杯底部的铜片磁化引起的
第(8)题
河水的流速随位置到一指定河岸的距离的变化关系如图甲所示，船在静水中的加速度与时间的关系如图乙所示，若要使船以最短时间渡河，则以下判断正确的是（ ）
A．船在河水中做匀变速运动B．船渡河的最短时间是
C．船在行驶过程中，船头始终与航线垂直D．船在刚登陆时的速度是
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。

在每小题给出的答案中有多个符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

(共4题)
第(1)题
霍尔效应是电磁效应的一种，这一现象是美国物理学家霍尔于189年在研究金属的导电机制时发现的。

当电流垂直于外磁场通过半半导体时，载流子（形成电流的定向移动的带电粒子）发生偏转，垂直于电流和磁场的方向会产生一附加电场，从而在半导体的两端产生电势差，这一现象就是霍尔效应，这个电势差也被称为霍尔电势差。

如图所示，当有电流I垂直于磁场方向通过半导体板时，连接在半导体板两侧的电压表指针发生偏转，说明半导体板两侧之间存在电压，这个电压叫做霍尔电压U H。

用同种材料制成的不同规格的半导体板进一步实验，表格中记录了数据结果。

半导体板的厚度（ab边长），宽度（bc边长）为l0。

后来由于某种原因表格的第一行有些污渍导致有些内容看不清楚了，请你用学过的物理知识并结合表格数据，判断表格中第二列和第三列可能分别是哪个物理量（ ）
第一列（组号）第二列第三列
第四列（外加磁场
B/T）
第五列（霍尔电压
U H/V）
1 2.0×10-
41.0×10-
3
4.0×10-1 1.4×10-2
24.0×10-
4
3.0×10-
3 4.0×10-1 2.1×10-2
3 2.0×10-
42.0×10-
3
3.0×10-1 2.1×10-2
A．第二列为板的宽度l0B．第二列为通入的电流强度I
C．第二列为板的厚度d D．第三列为通入的电流强度I
第(2)题
如图所示，在与纸面平行的匀强电场中有A、B、C三点构成的直角三角形，，，DE是三角形的中位线，AB边长为2m，质量为的一价正离子从D点以垂直于AD的速度方向射入电场，正离子在运动过程中经过B点，已知A、C、E点的电势分别为2V、26V、17V，电子电量为。

下列说法正确的是（ ）
A．D点的电势为14V
B．正离子从D点运动到B点过程中，静电力做功－6eV
C．匀强电场的场强方向由D点指向A点，大小为6V/m
D．正离子从D点射入的速度大小为
第(3)题
如图所示，轻绳的一端系一质量为的金属环，另一端绕过定滑轮悬挂一质量为的重物。

金属环套在固定的竖直光滑
直杆上，定滑轮与竖直杆之间的距离，金属环从图中P点由静止释放。

OP与直杆之间的夹角，不计一切摩擦，重力加速度为g，则（ ）
A．金属环在Q点的速度大小为
B．金属环从P上升到Q的过程中，绳子拉力对重物做的功为
C．金属环从P上升到Q的过程中，重物所受重力的瞬时功率先增大后减小
D．若金属环最高能上升到N点，则ON与直杆之间的夹角
第(4)题
如图所示，电阻，匝数的直角梯形金属框abcde放在绝缘水平地面上，ab、bc、cd、de的长度均为；边长
的正方形区域MNHK内存在垂直地面向下、磁感应强度的匀强磁场。

金属框沿地面以恒定速度向右穿过磁场，从cd边刚进入磁场到a点离开磁场的时间内，e、d、N、H始终在一条直线上。

则（ ）
A．0.2s末，线框cd边切割产生的电动势为0.2V
B．0.4s末，已通过线框的电荷量为4C
C．ae边进出磁场的过程中，线框中的感应电流先增大后减小
D．与时，线框受到的安培力相同
三、解答题：本题共4小题，共40分 (共4题)
如图所示，圆心为O点、半径为R的圆形区域内存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，磁场区域的右侧有两个水平放置、带等量异种电荷的平行金属板M、N，金属板的长度为3R，金属板间的距离为2R，两金属板左端的连线与磁场区域相切。

圆周上A点有一粒子源，A点是金属板N的延长线与圆的切点，粒子源不断地沿纸面各个方向向磁场内发射质量均为m带电荷量均为+q、速率均为v0的粒子。

已知沿AO方向发射的粒子沿两板中线射人板间，且该粒子恰好从金属板N的右端点射出，不计粒子重力及粒子间的相互影响。

（1）求圆形区域内磁场的磁感应强度大小B；
（2）求沿AO方向发射的粒子从A点运动至N点的时间及经过N点时的速度大小；
（3）若在金属板MN右侧某处添加另一圆形磁场区域，使从两板间射出的粒子经过该磁场后都能打到同一位置求该圆形磁场区域的最小面积及对应的磁感应强度大小B'。

第(2)题
如图所示，滑雪场的弯曲滑道由AB，BC两部分组成，AB段高度差H=20m，BC段高度差h=15m。

质量m=60kg的运动员从A点由静止开始沿AB滑道下滑，经过B点后沿BC滑道运动。

不计摩擦和空气阻力，重力加速度g取10m/s2，规定B点所在水平地面重力势能为零。

（1）求运动员在A点处的重力势能E p；
（2）求运动员到达C点时速度v大小；
（3）若B点的圆弧半径为R=20m，求经过B点时地面对运动员支持力N的大小。

第(3)题
如图所示，水平地面上固定一倾角的斜面（足够长），斜面上有两个距离的物块，物块甲的质量，物
块乙的质量，物块乙与斜面间的动摩擦因数。

现由静止释放物块甲，物块甲经时间后与静止的物块乙发生弹性碰撞（碰撞时间极短）。

取重力加速度大小，两物块均视为质点。

求：
（1）两物块第一次碰撞前瞬间物块甲的速度大小，以及物块甲与斜面间的动摩擦因数；
（2）两物块第一次碰撞后瞬间，物块甲的速度大小以及物块乙的速度大小；
（3）两物块第一次与第二次碰撞期间的最大距离。

第(4)题
如图所示为某种弹射装置的示意图，该装置由三部分组成，传送带左边是足够长的光滑水平面，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量的物块A，装置的中间是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接。

传送带的皮带轮逆时针匀速转动，使传送带上表面以匀速运动，传送带的右边是一半径位于竖直平面内的光滑圆弧轨道，质量
的物块B从圆弧的最高处由静止释放。

已知物块B与传送带之间的动摩擦因数，传送带两轴之间的距离
，设物块A、B之间发生的是正对弹性碰撞，第一次碰撞前，物块A静止。

取。

求：
（1）物块B第一次滑到圆弧的最低点C时的速度大小；
（2）物块B与物块A第一次碰撞后弹簧的最大弹性势能；
（3）如果物块A、B每次碰撞后，物块A再回到平衡位置时弹簧都会被立即锁定，而当它们再次碰撞前锁定被解除，求物块B 第一次与物块A碰撞后在传送带上运动的总时间。

四、实验题：本题共2小题，共20分 (共2题)
位移传感器经常用在力学实验中，并且可以很好的与计算机结合，快速解决普通方法难以测量的问题。

为了测量木块与木板间动摩擦因数，某小组设计了图甲所示的实验装置，将粗糙长木板（厚度不计）的下端置于铁架台水平底座上的挡板P处，上
部架在横杆上，横杆的位置可在竖直杆上调节。

竖直杆与水平底座垂直，Q为长木板与竖直杆交点，位移传感器安装在粗糙长木板的右端。

(1)现测得OP的长度如图甲，OP的长度______cm。

(2)调节横杆，当OQ高度时，轻推在斜面上的小物块，物块到位移传感器的距离x与时间t的关系为乙图，则小物块与粗糙长木板间的动摩擦因素______。

(3)再次调节横杆，小物块无初速度轻放在斜面上，物块到位移传感器的距离x与时间t的关系为丙图，测得OQ高度
，则当地的重力加速度______。

（保留3位有效数字）
第(2)题
如图甲所示，某同学在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码，做实验研究弹力与弹簧伸长量的关系。

他将实验数据记录在表格中。

实验时弹簧始终未超过弹性限度，重力加速度g＝10 m/s2。

砝码质量m/g0306090120150180
弹簧总长度l/cm6.07.28.39.510.611.813.8
（1）根据实验数据，在图乙给出的坐标纸上做出弹力F跟弹簧伸长量x关系的F-x图像。

( )
（2）根据F-x图像计算弹簧的劲度系数k＝___________N/m。

（结果保留3位有效数字）。