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、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分 (共7题)
第(1)题
如图，在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用，F平行于斜面向上．若要物块在斜面上保持静止，F的取值应有一定范围，已知其最大值和最小值分别为F1和F2（F2＞0）.由此可求出
A．物块的质量B．斜面的倾角
C．物块与斜面间的最大静摩擦力D．物块对斜面的正压力
第(2)题
如图，在竖直平面内，滑道ABC关于B点对称，且A、B、C三点在同一水平线上．若小滑块第一次由A滑到C，所用的时间
为t1，第二次由C滑到A，所用时间为t2，小滑块两次的初速度大小相同且运动过程始终沿着滑道滑行，小滑块与滑道的动摩擦因数恒定，则( )
A．t1＜t2B．t1=t2C．t1＞t2D．无法比较t1、t2的大小
第(3)题
使用如图所示的卸货装置从高处卸下货物时，先将质量为m的货物放置在倾角为α、长为L的粗糙木板上端，货物开始加速下滑的同时，自动液压杆启动并逐渐缩短，液压杆装置最终完全缩回到地面以下，货物以较小的速度v水平向右滑出木板，完成卸货。

已知重力加速度大小为g。

下列说法正确的是（ ）
A
．木板对货物做功为
B
．木板对货物做功为
C
．摩擦力对货物做功为
D．支持力对货物不做功
第(4)题
如图所示，一束单色光从空气射入平静的水面，方向与水面成θ角，反射光线与折射光线垂直。

已知光在真空中的传播速度
为c，则该单色光在水中的传播速度为（ ）
A
．c sinθB．c cosθC．c tanθD．
第(5)题
如图所示，人游泳时若某时刻手掌对水的作用力大小为F，该力与水平方向的夹角为，则该力在水平方向的分力大小为
（ ）
A
．B．C．F D．
第(6)题
图示为主动降噪耳机工作原理示意图，此类耳机由麦克风拾取噪声信号，内置扬声器产生降噪信号而工作。

已知人耳可以接收20 Hz到20000 Hz的声音信号，声音在空气中的传播速度为340 m/s，下列说法正确的是（ ）
A．麦克风利用了电流的磁效应
B．内置扬声器产生声波的波长可能为20 m
C．降噪耳机利用了波的干涉
D．内置扬声器产生的声音频率为噪音频率的整数倍时可实现降噪
第(7)题
如图，S为单色光源，M为一水平放置的平面镜。

S发出的光一部分直接照在竖直光屏上，另一部分通过平面镜反射在光屏上，这样在屏上可以看到明暗相间的条纹。

设光源S到平面镜和光屏的距离分别为a和l，相邻两条亮纹（或暗纹）间距离为，则光的波长为（ ）
A
．B．
C
．D．
二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分 (共3题)
第(1)题
氢原子跃迁与巴耳末系的对比图像如图所示，已知光速为c，普朗克常量为h，下列说法正确的是（ ）
A．巴耳末系就是氢原子从能级跃迁到基态时辐射出的光谱
B．气体的发光原理是气体放电管中原子受到高速电子的撞击跃迁到激发态，再向低能级跃迁，放出光子
C．氢原子从能级跃迁到能级时辐射出的光是可见光，但不属于巴耳末系
D．若处于某个激发态的几个氢原子，只发出三种波长的光，当，则有
第(2)题
如图所示，理想自耦变压器输入端ab接入正弦交流电，K1为线圈的滑动触头，调节K1位置可以改变cd输出端匝数，输出端有
指示灯L与一小段线圈de并联，cd端接入滑动变阻器R，调节K2位置可以改变R的接入阻值，开关S处于闭合状态，两表为理想交流电表，下列说法正确的是（ ）
A．若断开开关S，指示灯将熄灭
B．仅向下滑动K2，ab端输入功率变大
C．仅向下滑动K1，ab端输入功率变大
D．仅向下滑动K1，电压表示数不变，电流表示数变小
第(3)题
在如图所示的电路中，电源电动势为E、内阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，二极管D、电流表和电压表均为理想器件。

闭合开关S后，将R3的滑片向下滑动的过程中，电流表、电压表示数对应的变化量大小分别为、。

关于这个过程下
列说法正确的是（ ）
A．电流表、电压表示数均减小B．不变
C．电容器C 所带电荷量减小D．电源效率降低
三、解答题：本题共4小题，每小题8分，共32分 (共4题)
第(1)题
如图甲所示，在倾角为的光滑斜面上，有一质量为矩形金属导体框ACDE，其中A C、DE长为，电阻均为
；AE、CD足够长且电阻不计，AC与斜面底边平行。

另外有一导体棒MN质量为，长为，电阻也为，平行于AC放置在导体框上，其上方有两个垂直斜面的立柱阻挡，导体棒MN与导体框间的动摩擦因数，在MN
下方存在垂直斜面向上、磁感应强度的匀强磁场，MN上方（含MN处）存在沿斜面向上、大小也为的匀强磁场。

时刻在DE边给导体框施加一个沿斜面向上的拉力F，导体框在向上运动过程中，测得导体棒MN两端电压随时间变化关系如图乙所示，经过2s后撤去拉力，此过程中拉力做功。

导体棒MN始终与导体框垂直且紧靠立柱。

求：
（1）前2s内金属导体框的加速度大小；
（2）前2s内拉力F与时间t的变化关系；
（3）在拉力作用这段时间内，棒MN产生的焦耳热。

第(2)题
如图所示，光滑水平面上两虚线1、2之间存在方向竖直向下、磁感应强度大小的匀强磁场，质量、电阻
、边长的正方形导体框放在水平面上，且边与两虚线平行，某时刻在导体框上施加一水平外力，使导体框开始向
右运动，外力的功率恒为，经过一段时间导体框的边刚好以速度（未知）匀速通过磁场，当经过虚线2的
瞬间，在导体框上再施加一水平向左的外力，且外力的大小为，其中，为导体框的速度。

已知两虚线之间的间距也为，边经过磁场的时间为边经过磁场时间的1.4倍，且边离开磁场时的速度为。

（1）求导体框匀速时的速度的大小；
（2）判断导体框的边在磁场中的运动情况；
（3）求导体框的边从虚线1运动到虚线2的过程中导体框中产生的热量应为多少？
第(3)题
如图，两根足够长的光滑金属轨道互相垂直地固定在水平面内，电阻不计。

处于磁感应强度为B的匀强磁场中。

将单位长度电阻为r的导体棒与轨道成45°放置于轨道上。

时导体棒位于O点位置，在水平拉力作用下，导体棒从O点沿x轴以速度v匀速向右运动。

导体棒与轨道的交点为a与b。

（1）t时刻导体棒中电流的大小I和方向；
（2）水平拉力F随时间t变化的关系式F（t）；
（3）分析说明导体棒上产生的焦耳热Q随时间t变化的规律并画出大致图像。

第(4)题
如图所示，两带电水平金属极板M、N的长度为L=0.6m，间距为d=0.5m，为极板右边界，的右侧存在竖直向下的匀强电场，电场强度为E=10N/C。

光滑绝缘圆弧轨道ABC竖直放置，A与在同一竖直线上，圆弧AB的圆心角，BC是竖直直径。

小球以v0=3m/s的水平速度从左侧飞入极板间，飞离极板后恰好从A点沿切线方向进入圆弧轨道。

已知小球带正电，质量m=1.0kg，电荷量q=0.5C，重力加速度g=10m/s2，cos53°=0.6，不计空气阻力。

求：
（1）小球在A点的速度大小v A；
（2）M、N极板间的电势差U；
（3）若小球沿圆弧轨道恰能到达最高点C，求半径R。

四、实验题：本题共2小题，每小题11分，共22分 (共2题)
第(1)题
在一次课外活动中，物理兴趣小组成员小明从废旧的电视机上拆下一个定值电阻，电阻上的标称不清楚，大概为200Ω。

(1)小明到实验室寻找到下列器材，拟采用伏安法尽可能精确测定该电阻阻值，并设计滑线变阻器为分压式连接。

电压表V：0~5V，内阻约为3kΩ；
电流表A：0~300mA，内阻R A＝10Ω；
滑线变阻器R1：0~5Ω，额定电流2A；
电源E：E＝6V，内阻不计；
若某次测量中电压表读数为U，电流表读数为I，那么小明测得的待侧电阻的精确阻值的表达式为R x＝___(用题中的字母表达)。

(2)请不要改动已连接的导线，在实物连接图中把还需要连接的导线帮小明补上____。

(3)在上述实验中，小明发现无论如何调节，电流表指针偏转都比较小，为了改正这一缺陷，小明又找到了两个定值电阻，并选用其中一个定值电阻重新设计了电路：
定值电阻R3，阻值为20Ω；
定值电阻R4，阻值为400Ω；
请在不改变滑线变阻器和电表接法的基础上，在虚线框内帮助小明设计好新的电路并画出电路图____，其中定值电阻应该选择____(填“R3”或“R4”)。

第(2)题
某同学利用三个完全相同的弹簧测力计进行验证力的平行四边形定则实验，将弹簧测力计丙固定在水平面上，然后将弹簧测力计甲、乙挂在细绳套上。

（1）某次实验时，弹簧测力计甲、乙沿水平方向将结点拉至图中的点，弹簧测力计甲和丙垂直，弹簧测力计甲和乙的夹角为120°，弹簧测力计甲、乙的读数分别为、，弹簧测力计丙的示数如图所示，则弹簧测力计丙的读数为___________。

（2）在进行数据处理时，发现某次实验甲、丙合力方向与乙的拉力方向接近共线，但乙的示数大于甲、丙合力的大小，造成这种现象的原因可能是___________。

（3）操作时用刻度尺测出弹簧测力计乙刻度线到零刻度线的距离为，则弹簧测力计乙中弹簧的劲度系数为
___________。

（结果保留整数）。