2024届湖南省、湖北省八市十二校高三上学期第二次联考理综物理试卷

2024届湖南省、湖北省八市十二校高三上学期第二次联考理综物理试卷
一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分 (共7题)
第(1)题
如图所示，质量为、半径为、内壁光滑的圆形轨道竖直放置在水平地面上，轨道圆心为是轨道上与圆心等高的两点。

一质量为的小球沿轨道做圆周运动且刚好能通过轨道最高点，运动过程中轨道始终保持静止状态。

已知重力加速度为
，下列说法正确的是（ ）
A．小球经过轨道最高点时，轨道对地面的压力最小
B．小球经过轨道最低点时，轨道对地面的压力最大
C．小球经过点时，轨道对地面的压力为
D．小球经过点时，轨道对地面的摩擦力沿水平面向左
第(2)题
现在市场上的调光电灯、调速风扇是用可控硅电子元件来实现调节的。

如图为一个经过元件调节后加在电灯上的电压，加在电灯上的电压是（ ）
A．B．
C．D．
第(3)题
如图，圆形虚线框内有一垂直纸面向里的匀强磁场，是以不同速率对准圆心入射的正电子或负电子的运动径
迹，a、b、d三个出射点和圆心的连线与竖直方向分别成角，下列判断正确的是（ ）
A．沿径迹运动的粒子均为正电子
B．沿径迹运动的粒子在磁场中运动时间最短
C．沿径迹运动的粒子在磁场中运动时间之比为2∶1
D．沿径迹运动的粒子动能之比为3∶1
第(4)题
如图甲所示，某电场中的一条电场线恰好与x轴重合，A点的坐标为。

一质子从坐标原点运动到A点，电势能增加了50eV，x轴上各点电势的变化规律如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．x轴上各点的电场强度都沿x轴正方向
B．质子沿x轴从O点到A点加速度越来越大
C．A点的电场强度大小为25V/m
D．质子在A点的电势能为75eV
第(5)题
如图所示，可视为质点的机器人通过磁铁吸附在船舷外壁面检测船体。

壁面可视为斜面，与竖直方向夹角为。

船和机器人保持静止时，机器人仅受重力、支持力、摩擦力和磁力的作用，磁力垂直壁面。

下列关系式正确的是（）
A．B．C．D．
第(6)题
如图，质量为0.1kg的小球用轻弹簧悬挂并静止在坐标原点O，Ox竖直向下。

某时刻给小球施加一竖直向下的力F，力F大小满
足表达式，弹簧的劲度系数为0.5N/m。

小球运动过程中弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．在x＝0.2m处小球加速度最大
B．小球运动到最低点时的加速度大小为
C．下降过程弹簧弹性势能增加了0.04J
D．下降过程小球与弹簧组成的系统机械能增加了0.02J
第(7)题
如图所示，劲度系数为的轻弹簧下端固定在倾角为的光滑斜面底端，上端连接物块Q，Q同时与平行于斜面的轻绳相连，轻绳跨过定滑轮O与套在足够长的光滑竖直杆上的物块P连接，图中O、B两点等高，间距。

初始时在外力作用下，P在A点静止不动，A、B间距离，此时轻绳中张力大小为。

已知P的质量为，Q的质量为，P、Q均可视
为质点。

现将P由静止释放（不计滑轮大小及摩擦，重力加速度取，，，弹簧始终处于弹性限
度内），下列说法正确的是（）
A．物块P上升的最大高度为
B．物块P上升至B点时，其速度大小为
C．在物块P由A点运动到B点的过程中，弹簧对物块Q一直做正功
D．在物块P由A点运动到B点的过程中，物块P机械能守恒
二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分 (共3题)
第(1)题
如图所示，某球员截断对方传球并专守为攻，断球前瞬间，足球的速度大小为4m/s、方向水平向左；断球后瞬间，足球的速度大小为6m/s、方向水平向右。

若足球的质量为0.4kg球员的脚与足球接触的时间为0.2s，忽略断球过程中足球受到草地的摩擦力，则对于该过程，下列说法正确的是（ ）
A．足球的动量改变量的大小为4kg·m/s
B．足球动量改变量的大小为2kg·m/s
C．足球受到脚水平方向的平均作用力大小为20N
D．足球受到脚水平方向的平均作用力大小为10N
第(2)题
某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机（内阻不计）输出的正弦交流电压的有效值为250V，发电机通过升压变压器和降压变压器向用户供电。

已知输电线的总电阻，降压变压器的原、副线圈匝数之比，降压变压器的副线
圈与阻值的电阻及电压表组成闭合电路，理想电压表的示数为220V。

变压器均视为理想变压器，则下列说法正确的是（ ）
A．通过的电流的有效值为5A
B．升压变压器的原、副线圈匝数之比
C．输电线电阻两端电压的最大值为
D．发电机的输出功率为4500W
第(3)题
某研究小组将两相干波源、置于矩形区域两个顶点上，O为AB边中点，如图所示。

两波源开始振动一段时间后，发
现A、O、B为三个连续分布的振幅最大的点。

则下列说法中正确的是（ ）
A．当波源位于波峰时，波源也位于波峰B．A、B两点间有两个振幅最小的点
C．将两波源的频率都加倍，A点振幅仍为最大D．将两波源的频率都减半，A点振幅仍为最大
三、解答题：本题共4小题，每小题8分，共32分 (共4题)
第(1)题
质量为2kg的雪橇在倾角的斜坡上向下滑动，所受的空气阻力与速度成正比，比例系数未知。

今测得雪橇运动的图
像如图所示，且AB是曲线最左端那一点的切线，B点的坐标为（4，9），CD线是曲线的渐近线。

（g取，，）试求：
（1）当时，雪橇的加速度大小；
（2）空气阻力系数及雪橇与斜坡间的动摩擦因数。

第(2)题
如图所示，半径为、内壁光滑的圆弧形管道固定在倾角为斜面上，其最低点B与斜面底边相切，与左侧竖直面内倾角为的光滑倾斜直轨道平滑连接，C点为圆管的末端且恰好在斜面的上边缘，圆心角。

现将一小球从倾斜直轨道的A点由静止释放，小球直径略小于圆形管道内径，可视为质点，小球到达圆轨道的C点时速度大小，重力加
速度为，，。

（1）求A，B两点间的距离；
（2）小球离开管口后落在水平面上的D点（图中未画出），求C点和D点的距离（答案中可以带根号）。

第(3)题
如图所示，电阻为、半径为、匝数为的圆形导体线圈两端与导轨、相连。

与导体线圈共圆心的圆形区域内有竖直向下的磁场，其磁感应强度随时间变化的规律如图（2）所示，图（2）中的和均已知。

、、是横截面积和材料完
全相同的三根粗细均匀的金属棒。

金属棒的长度为、电阻为、质量为。

导轨与平行且间距为，导轨与
平行且间距为，和的长度相同且与、的夹角均为。

区域Ⅰ和区域Ⅱ是两个相邻的、长和宽均分别相同的空间
区域，其长度均为d。

区域Ⅰ中存在竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场。

时间内，使棒在区域Ⅰ中某位置保持静止，且其两端分别与导轨与对齐。

除导体线圈、金属棒、、外，其余导体电阻均不计，所有导体间接触均良
好且均处于同一水平面内，不计一切摩擦，不考虑回路中的自感。

（1）求在时间内，使棒保持静止的水平外力的大小；
（2）在以后的某时刻，若区域Ⅰ内的磁场在外力作用下从区域Ⅰ以的速度匀速运动到区域Ⅱ时，导体棒速度恰好达到且
恰好进入区域Ⅱ，该过程棒产生的焦耳热为，求金属棒与区域Ⅰ右边界的初始距离和该过程维持磁场匀速运动的外力
做的功；
（3）若磁场运动到区域Ⅱ时立刻停下，求导体棒运动到时的速度。

第(4)题
如图所示为快递分拣车间的传送装置，固定斜面的倾角，底端由一小段光滑圆弧与水平传送带平滑连接，一长度
的传送带正以速度沿顺时针方向匀速转动，一快递物件（可视为质点）的质量，从高的斜面上端由静
止滑下，物件与斜面间的动摩擦因数、与传送带间的动摩擦因数，重力加速度。

求：
（1）物件刚滑到斜面底端时的速度大小；
（2）物件与传送带间因摩擦产生的热量及物件在传送带上运动的时间。

四、实验题：本题共2小题，每小题11分，共22分 (共2题)
第(1)题
某研究性学习小组想利用如图甲所示的实验装置来验证动能定理。

在一端带滑轮的长木板上固定一个光电门，光电门在滑轮附近，与光电门相连的数字毫秒计可以显示出小车上的遮光片经过光电门的时间。

在远离滑轮的另一端附近固定一标杆A，小车初始位置如图甲所示。

小车可用跨过滑轮的细线与重物相连，力传感器可显示细线拉力F的大小。

正确平衡摩擦力后进行实验。

(1)下列说法正确的是（ ）
A．平衡摩擦力时不能将重物通过细线挂在小车上
B．实验前应调节滑轮高度使细线和长木板平行
C．实验中选择的重物应该重而且小
D．本实验选用的重物质量应该远小于小车的质量
(2)如图乙，用20分度的游标卡尺测出遮光片的宽d=________mm；
(3)测出标杆A与光电门的距离L，车及遮光片的总质量m。

连接上重物，使小车从图甲所示位置由静止开始运动，并记下遮光片通过光电门的时间及力传感器显示的力的大小F。

更换不同重物后重复实验，记录下多组数据。

根据记录的数据做出图像为过原点的倾斜直线，斜率为k。

以小车（含遮光片）为研究对象，若动能定理成立，则图像的斜率k=________。

（用“m”、“L”、“d”表示）
第(2)题
某同学用如图所示的装置测量滑块与长木板间的动摩擦因数，将长木板水平固定在桌面上，调节长木板左端定滑轮的高度及力传感器固定在竖直墙上的位置，使滑块上的动滑轮两边的细线均与长木板平行。

打点计时器所接交流电的频率为50Hz，重力加速度为g。

（1）调节砂桶中砂的质量，轻推物块。

如果打点计时器打出的纸带上的点间隔逐渐变小，应适当___________（填“增
大”或“减小”）砂桶中砂的质量，直到打点计时器打出的纸带上的点间隔均匀，这时力传感器的示数为，滑块及滑块上动滑轮的质量为M，则滑块与长木板间的动摩擦因数μ=___________。

（2）用该装置验证牛顿第二定律。

加大砂和砂桶的质量，释放滑块，打点计时器打出的纸带如图乙所示，图中各点为计数点，每相邻两计数点之间还有4个点（图中未标出），根据图中数据计算出滑块运动的加速度大小a=___________（结果保留两位有效数字）。

若这时力传感器的示数为F，则表达式___________（用F、、M及a表示）成立，则牛顿第二定律得
到验证。