2024届湖南省张家界市高三下学期二模联考物理试题

2024届湖南省张家界市高三下学期二模联考物理试题
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
如图所示，一轻质弹性绳原长为OA，上端固定在O点，下端连接一小物体竖直拉伸弹性绳后置于粗糙水平地面上的B处。

在A位置紧挨弹性绳右侧固定一光滑档杆，在弹性绳弹性限度内，让物体在水平向右的恒力F作用下从B点经C运动
到D点，AC=2AB，AD=3AB，点O、A、B、C、D在同一竖直平面内，弹性绳的势能正比于形变量的平方。

则以下说法正确的是（ ）
A．物体从B到D做匀加速直线运动
B．物体从B到C与从C到D弹性绳势能的增量相等
C．物体运动过程中所受的摩擦力不变
D．物体从B到C与从C到D摩擦生热相等
第(2)题
下列说法中不正确的是（ ）
A．晶体和非晶体在一定条件下可以发生相互转化
B．热力学第二定律表明，热量不可能从低温物体传递到高温物体
C．旱季宜锄松土壤，因为蓬松的土壤有利于保存地下的水分
D．一定质量的理想气体保持压强不变，温度升高，单位时间内撞击器壁单位面积上的分子数减少
第(3)题
已知钠原子在A、B、C、D几个能级间跃迁时辐射的光的波长及光子能量如表所示。

下列判断正确的是（ ）
能级跃迁D→A C→A B→A
光子波长285nm330nm590 nm
光子能量4.4eV 3.8eV 2.1eV
A．D→B产生的光的波长为（590-285）nm=305nm
B．B→A与D→B产生的光在同一双缝干涉装置中，相邻干涉条纹的间距之比为2.1∶2.3。

C．D→C与C→B产生的光子，动量之比为6∶17
D．C→A产生的光能使某种金属发生光电效应，则D→B产生的光也一定能使这种金属发生光电效应
第(4)题
图示为氢原子的能级图。

已知可见光的光子能量范围为。

根据玻尔理论可知，大量处于能级的氢原子向低能级跃迁的过程中，能产生不同频率的可见光光子有（ ）
A．6种B．4种C．3种D．2种
第(5)题
如图所示，某人静躺在椅子上，椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ．若此人所受重力为G，则椅子各部分对他的作用力的合力大小为
A．G B．G sinθC．G cosθD．G tanθ
第(6)题
如图所示，一质量为m的物体，沿半径为R的四分之一固定圆弧轨道滑行，由于物体与轨道之间动摩擦因数是变化的，使物体滑行到最低点的过程中速率不变。

该物体在此运动过程，下列说法正确的是（）
A．动量不变B．重力做功的瞬时功率不变
C．重力做功随时间均匀变化D．重力的冲量随时间均匀变化
第(7)题
如图，一透明介质的长方体，，，ef为嵌在长方体介质内部紧贴面的线状单色可见光光
源，ef与abcd面垂直，，介质对该单色光的折射率为，只考虑由ef直接射向面的光线。

，
，则光从面射出的区域与该面总面积的之比为（ ）
A
．B．C．D．
第(8)题
有些餐厅使用机械人为顾客上菜，不仅节省了人力，也增添了用餐的乐趣。

如图所示，机械人用水平的托盘托举菜盘先匀速前行，此时托盘对菜盘的作用力大小为；机械人快到餐桌前变为减速向前运动，此时托盘对菜盘的作用力大小为，下列说
法正确的是（ ）
A．和的方向相同B．和的方向相同
C．和的方向不相同D．和的方向不相同
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
摩擦纳米发电机是一种新型发电装置，由两个导体板以及附着在导体板上的两种不同电介质组成，两种电介质重复性的接触分离，可以将机械能转化为电能，当发电机两极板处于如图所示状态时，可以等效为一个平行板电容器，其电容的大小是影响发电性能的重要参数之一，在以下方法中，可以增大电容值的是（ ）
A．增加电介质a或b的厚度
B．减小电介质a或b的厚度
C．同时减小两个导体板和附着在导体板上电介质a、b的面积
D．同时增大两个导体板和附着在导体板上电介质a、b的面积
第(2)题
如图所示，细杆的一端与小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动，现给小球一初速度，使它在竖直面内做圆周运动，图
中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点，则杆对球的作用力可能是（ ）
A．a处为推力，b处为拉力B．a处为拉力，b处为推力
C．a处为推力，b处为推力D．a处为拉力，b处为拉力
第(3)题
如图甲所示，在倾角为的光滑斜面内分布着垂直于斜面的匀强磁场，以垂直于斜面向上为磁感应强度正方向，其磁感应强
度B随时间变化的规律如图乙所示，质量为m的矩形金属框从时刻由静止释放，时刻的速度为v，移动的距离为L，重力加
速度为g，在金属框下滑的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．时间内金属框的ab边受到的安培力垂直ab边且沿斜面向上
B．时间内通过金属框某横截面的电荷量为零
C．时间内金属框做匀加速直线运动，时刻的速度
D
．时间内金属框中产生的焦耳热为
第(4)题
简谐横波在均匀介质中沿直线传播，是传播方向上相距的两质点，波先传到，当波传到开始计时，两质点的振动图像如图所示。

则（ ）
A．质点开始振动的方向沿轴正方向B．质点开始振动的方向沿轴负方向
C．该波的传播速度可能为D．该波的传播速度可能为
三、解答题：本题共4小题，共40分 (共4题)
第(1)题
如图所示，一弹性轻绳上端固定在点，下端连接一个质量为的小物块，弹性轻绳的弹力与其伸长是成正比，比例系数为（
未知），具有的弹性势能表达式为（其中为弹性轻绳的伸长量），开始时小物块放在水平地面上点，点为弹性轻绳与轻质小定滑轮的切点，、B、C三点在一条竖直线上，弹性轻绳的自然长度等于，与定滑轮连接的轻杆上端固定在墙里。

现突然给小物块一个水平向右的初速度，小物块沿地面向右运动到达点时速度为零，然后向左运动，运动到点时
速度达到最大，已知小物块在点时弹性绳的拉力大小为，物块与地面间的动摩擦因数为，C、E两点间的距离
为B、C两点间距离的3倍，重力加速度为，弹性绳始终处于弹性限度内，轻绳与定滑轮间摩擦忽略不计。

求：
（1）物块在点时受到的摩擦力大小；
（2）B、C两点间的距离；
（3）物块到达点时的速度。

第(2)题
我国在川西山区建成了亚洲最大的风洞群，目前拥有8座世界级风洞设备，具备火箭助推和飞艇带飞等飞行模拟试验能力。

如图所示，风洞实验室中可以产生水平向右、大小可调节的风力，现将一套有小球的细直杆放入其中，杆足够长，小球孔径略大于杆直径，其质量为1.1kg，与杆间的动摩擦因数为0.5。

当杆与水平方向夹角为37°时，小球沿杆恰好做匀速直线运
动，sin37°=0.6，g取10m/s2，求此时风力的大小。

第(3)题
如图所示，固定于水平桌面上且足够长的两平行导轨、电阻不计，间距为d，两端接阻值为R的定值电阻，整个装置
处于垂直桌面向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，一质量为m、长度为d、电阻为R的导体棒静置在导轨上，与导轨垂直且接触良好，导体棒与导轨间动摩擦因数为。

现使该导体棒在大小为F的水平恒力作用下，由静止开始向右加速运动，
不计空气阻力，重力加速度为g。

求：
（1）该导体棒的最大加速度；
（2）该导体棒的最大速度。

第(4)题
在某矿场，工作人员利用一放在水平地面上的三脚架向井底运送物资，三脚架简化图如图所示，支架与地面交点构成等边三角形。

为将物资送达井底，物资先匀加速直线运动一段时间t，接着匀速运动时间t，最后做匀减速直线运动时间到达井底，此时速度恰好为零已知物资下落的总高度为H、总质量为m，支架及绳索质量不计，每根支架与竖直方向均成37°角，重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8。

求：
（1）物资在匀加速阶段的加速度大小；
（2）在匀减速阶段，每根支架的弹力大小。

四、实验题：本题共2小题，共20分 (共2题)
第(1)题
某实验小组用如图所示实验装置探究合力做功与动能变化的关系。

铁架台固定在水平桌面上，将足够长的薄长木板倾斜放置，一端固定在水平桌面边缘P处，另一端放置在铁架台的铁杆上，忽略铁杆粗细，P处放置一光电门（未画出）。

实验步骤如下：
①用游标卡尺测出滑块上的挡光片的宽度，用天平测出滑块的质量m；
②平衡摩擦力：以P处为长木板的转动中心，调节长木板在铁架台上的放置位置，使滑块恰好沿木板向下做匀速运动。

在铁架台竖直杆上记下此位置，用刻度尺测出到水平桌面的高度H；
③长木板一端保持在P处，另一端放置在铁架台竖直杆位置，用刻度尺量出、的距离，将滑块从木板上的位置由静
止释放，记录挡光片的挡光时间；
④保持长木板一端在P处，重新调节长木板另一端在铁架台上的放置位置，重复步骤③数次。

Ⅰ.滑块沿长木板由运动到P的过程中，用测量的物理量回答下列问题（已知重力加速度为g）。

(1)滑块动能的变化量___________。

(2)滑块克服摩擦力做的功___________。

(3)合力对滑块做的功___________。

Ⅱ.某考生以木板在铁架台竖直杆上的放置位置到的距离h为横轴，以滑块通过光电门时的挡光时间t的倒数的平方为纵轴，根据测量数据在坐标系中描点画出图线，若图线为过原点的直线，且图线斜率___________，则能证明合外力做的功等于物体动能的变化量。

第(2)题
某小组测量灯泡钨丝在室温时的电阻值，实验使用的低压直流钨丝灯泡规格为“24V”，电源为36V的电池，滑动变阻器的最大阻值为20Ω。

（1）甲同学准备用多用电表测灯泡的电压，当灯泡接近正常发光，应将如图1所示的选择开关旋至_____（填“A”、“B”、“C”或“D”）。

（2）准备使用的实物电路如图2所示，红表笔应与灯泡_____（填“左”或“右”）端的接线柱接触。

请将滑动变阻器接入电路的正确位置_____（用笔画线代替导线）
（3）进行实验，测出多组电压U和电流I的数据，计算得出电阻R，将数据点描绘在R-U坐标系中，如图3所示，可知：当灯泡电压变为原电压一半时，其功率_____原功率的（填“大于”、“小于”或“等于”）灯丝处于室温时电阻约为_____Ω。

（保留两位有效数字）
（4）乙同学认为可用多用电表欧姆挡直接测量灯丝电阻即为室温时的电阻值。

你是否同意他的观点_____？请说明理
由_____。