2024届湖南长沙一中高三下学期适应性演练(一）物理试题含答案.pdf

学科网（北京）股份有限公司 长沙市一中长沙市一中 2024 届高考适应性演练届高考适应性演练（一一）物理试卷物理试卷 注意事项：注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题一、选择题（本题共本题共 6 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的符合题目要求的）1.根据玻尔理论，电子在第 n 轨道运动时氢原子的能量 En和电子在第 1 轨道运动时氢原子的能量 E1满足关系式12nEEn=。如图为氢原子的能级图。巴耳末线系的谱线是氢原子的电子从 n2 的能级返回 n=2 能级时释放出的谱线，赖曼线系的谱线是氢原子的电子从 n1 的能级跃迁至 n=1 能级的一系列光谱线。则赖曼线系能量最小的光子与巴耳末线系能量最大的光子的能量差约为（）A.10.2eV B.6.8eV C.3.4eV D.0.54eV 2.2023 年 9 月 21 日，“天宫课堂”第四课开讲，航天员景海鹏、朱杨桂、桂海潮在中国空间站内，为广大青少年带来了一场别出心裁的太空科普课。已知地球的半径为 R，空间站距离地球表面的高度为 h，不考虑地球的自转，地球表面的重力加速度为 g。下列说法正确的是（）A.空间站的周期()3224RhTgR+=B.空间站的加速度比同步卫星的加速度小 C.空间站运行的线速度介于 7.9km/s 和 11.2km/s 之间 学科网（北京）股份有限公司 D.根据题中信息可以求出空间站的质量 3.物体 A、B 放置在粗糙的水平面上，若水平外力以恒定的功率 P 单独拉着物体 A 运动时，物体 A 的最大速度为 v1；若水平外力仍以恒定的功率 P 拉着物体 A 和物体 B 共同运动时，如图所示，物体 A 和物体 B 的最大速度为 v2。空气阻力不计，在物体 A 和 B 达到最大速度时作用在物体 B 上的拉力功率为（）A.12vPv B.21vPv C.121vvPv D.121vvPv+4.某实验小组测得在竖直方向飞行的无人机飞行高度 y 随时间 t 的变化曲线如图所示，E、F、M、N 为曲线上的点，EF、MN 段可视为两段直线，其方程分别为426yt=和2140yt=+。无人机及其载物的总质量为2kg，取竖直向上为正方向。则（）A.EF 段无人机的速度大小为 4m/s B.FM 段无人机的货物处于超重状态 C.FN 段无人机和装载物总动量变化量大小为 4kgm/s D.MN 段无人机机械能守恒 5.某同学利用图甲所示装置研究物块与长木板间摩擦力。水平向左拉长木板，传感器记录的 F-t 图像如图乙所示。下列说法不正确的是（）A.物块与长木板先相对静止后相对运动 B.根据图乙中数据可得出物块与木板间的最大静摩擦力 C.根据图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数 D.5.0s 到 5.2s 图像的波动是由于细线的弹性引起的 6.呼吸机是治疗新冠肺炎的重要设备，其核心元件为呼吸机马达（即电动机）。图为某品牌呼吸机马达的技术参数，用图示交流电源通过理想变压器给马达供电，使其正常工作。则（）学科网（北京）股份有限公司 A.马达内线圈的电阻为 120 B.马达正常工作时理想变压器原、副线圈的匝数比为 556 C.该交流电源的电压有效值为 311V D.该交流电源每秒内电流方向变化 50 次 二、选择题二、选择题（本题共本题共 4 小题，每小题小题，每小题 5 分，共分，共 20 分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得题目要求。全部选对的得 5 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 3 分，有选错的得分，有选错的得 0 分分）7.物理课上老师做了这样一个实验，将一平整且厚度均匀足够长的铜板固定在绝缘支架上。一质量为 m 的永磁体放置在铜板的上端，t=0 时刻给永磁体一沿斜面向下的初速度，永磁体将沿斜面向下运动，如图所示。假设永磁体下滑过程中所受的摩擦力 f 大小不变，且sinfmg（式中 为铜板与水平面的夹角），取铜板下端所在水平面为零势能面。则下图中关于永磁体下滑过程中速率 v、动能 Ek、重力势能 Ep、机械能 E 随时间 t 变化的图像正确的是（）A.B.C.D.8.1966 年曾在地球的上空完成了以牛顿第二定律为基础的测定质量的实验.实验时，用宇宙飞船（质量为 m）去接触正在轨道上运行的火箭（质量为 mx，发动机已熄火），如图所示.接触以后，开动飞船尾部的推进器，使飞船和火箭共同加速，推进器的平均推力为 F，开动时间 t，测出飞船和火箭的速度变化是 v，下列说法正确的是（）A.火箭质量 mx应为F tv B.宇宙飞船的质量 m 应为xF tmmv=学科网（北京）股份有限公司 C.推力 F 越大，vt就越大，且vt与 F 成正比 D.推力 F 通过飞船传递给火箭，所以飞船对火箭的弹力大小应为 F 9.如图甲所示为小勇同学收集的一个“足球”玻璃球，他学了光的折射后想用激光对该球进行研究，某次实验过程中他将激光水平向右照射且过球心所在的竖直截面，其正视图如乙所示，AB 是沿水平方向的直径。当光束从 C 点射入时恰能从右侧射出且射出点为 B，已知点 C 到 AB 竖直距离32hR=，玻璃球的半径为 R，且球内的“足球”是不透光体，不考虑反射光的情况下，下列说法正确的是（）A.B 点的出射光相对 C 点入射光方向偏折了 60 B.该“足球”的直径为玻璃球直径的33R C.继续增加()h hR则光将会在右侧发生全反射 D.用频率更小的激光入射时，光在玻璃球中的传播时间将变短 10.如图所示，水平放置的长方体容器内存在竖直方向的匀强磁场，边长为 L 的正方形 abcd 是长方体容器的横截面，a、b、c、d 四个顶点处均开有小孔。一质量为 m，电荷量为+q 的带电粒子（不计重力）以速度 v从小孔 a 沿 ac 方向射入容器，带电粒子只与容器壁碰撞一次后从小孔 d 飞出。已知带电粒子与容器碰撞前后，沿平行于容器壁的方向速度不变，沿垂直于容器壁的方向速度等大反向，运动过程中带电粒子的电荷量保持不变。关于磁场的大小和方向，下列说法正确的是（）A.磁场方向竖直向上，02 2mvBLq=B.磁场方向竖直向上，02mvBLq=C.磁场方向竖直向下，045mvBLq=学科网（北京）股份有限公司 D.磁场方向竖直向下，02 25mvBLq=三、填空题三、填空题（本题共本题共 2 小题，共小题，共 16 分分）11.（6 分）某研究小组用如图所示装置探究等量同种电荷间库仑力与距离的关系。器材有：专用支架、相同的导体小球 A 和 B、刻度尺、丝线、米尺、天平、绝缘底座。（1）下列能使 A、B 小球带等量同种电荷的方式是_。A.用与 A、B 相同的带电小球 C，先接触 A，再接触 B B.A、B 小球接触后靠近带电体但不接触，然后分开 A、B 小球，再移走带电体 C.A、B 小球接触后，用带电小球接触 A、B，移除导体球，再分开 A、B 小球（2）用天平测量小球的质量 m，悬挂点到小球球心的距离 l，将小球 B 固定在绝缘底座上，A 球用丝线悬挂在支架上，使小球带上等量同种电荷。某次实验中小球 A 静止位置和 B 固定位置如图所示，则 A、B 小球之间的距离 r=_cm。（3）本实验中lr丝线与竖直方向夹角 很小，tansin，重力加速度 g=9.8m/s2。本实验中若小球质量为 10g，l=1.0m，则库仑力 F=_N（结果保留两位有效数字）。（4）缓慢移动绝缘底座，得到五组 F、r 数据，根据库仑定律，拟合的库仑力 F 与距离 r 的关系图像可能正确的是_；A.B.C.12.（10 分）小明做“用单摆测量重力加速度”的实验。（1）如图甲所示，细线的上端固定在铁架台上，下端系一个小钢球（下方吸附有小磁片），做成一个单摆。图乙、丙分别画出了细线上端的两种不同的悬挂方式，你认为应选用图_（选填“乙”或“丙”）的悬挂方式。学科网（北京）股份有限公司 （2）使小球在竖直平面内做小角度摆动，打开手机的磁传感器软件。某次采集到的磁感应强度 B 的大小随时间 t 变化的图像如图所示，则单摆的振动周期 T=_s（结果保留 3 位有效数字）；（3）改变线长 l，重复上述步骤，实验测得数据如下表所示（实验前已测得小球半径 r），请根据表中的数据，在方格纸上作出2LT图像_；/Llr m=+T/s T2/s2 0.40 1.276 1.628 0.60 1.555 2.418 0.80 1.801 3.244 1.00 2.010 4.040 1.20 2.208 4.875 （4）测得当地的重力加速度 g=_（结果保留 3 位有效数字）；（5）有同学认为，根据公式2LTg=，小明在实验中未考虑小磁片对摆长的影响，L 的测量值小于真实值，所以实验测得的重力加速度 g 偏小。请判断该观点是否正确，简要说明理由_。四、计算题四、计算题（本题共本题共 3 小题，共小题，共 40 分。写出必要的推理过程，仅有结果不得分分。写出必要的推理过程，仅有结果不得分）13.（10 分）如图所示为一超重报警装置示意图，高为 L、横截面积为 S、质量为 m、导热性能良好的薄壁容器 学科网（北京）股份有限公司 竖直倒置悬挂，容器内有一厚度不计、质量为 m 的活塞，稳定时正好封闭一段长度3L的理想气柱。活塞可通过轻绳连接以达到监测重物的目的，当所挂重物为01118p SMmg=时，刚好触发超重预警，活塞恰好下降至位于离容器底某位置的预警传感器处。已知初始时环境热力学温度为0T，大气压强为0p，重力加速度为 g，缸内气体内能与热力学温度的关系为UkT=，k 为常数，不计摩擦阻力。（1）求预警传感器到容器底部的距离；（2）在（1）条件下，若外界温度缓慢降低为06T，求在刚好触发超重预警到外界温度缓慢降低为06T的过程中向外界放出的热量。14.（14 分）如图所示，一个阻值为 2R、匝数为 N 的圆形金属线圈与阻值为 R 的电阻连接成闭合回路，线圈的半径为1r，在线圈中半径为2r的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度0B随时间 t 的变化率为0Bkt=，电阻 R 的两端通过导线与平行金属板 a、b 相连，一质量为 m、带电量为q的粒子，由a 板中央处静止释放，经 b 板上的小孔射出后，由小孔 M 沿径向射入有匀强磁场的绝缘圆筒内。已知绝缘圆筒半径为3r，绝缘圆筒内的磁感应强度大小为 B，方向垂直圆筒面向里。不计粒子重力。求：（1）磁感应强度0B随时间 t 是均匀增大还是减小？（2）粒子进入绝缘筒时速度 v 的大小；（3）粒子与绝缘筒壁碰撞时速率、电荷量均不变，为使粒子在筒内能与筒壁碰撞 4 次后又从 M 孔飞出，则筒内磁感应强度 B 应满足的条件。15.（16 分）如图所示，足够长的水平光滑直轨道 AB 和水平传送带平滑无缝连接，传送带长 L=4m，以 10m/s的速度顺时针匀速转动，带有光滑圆弧管道 EF 的装置 P 固定于水平地面上，EF 位于竖直平面内，由两段半 学科网（北京）股份有限公司 径均为 R=0.8m 的14圆弧细管道组成，EF 管道与水平传送带和水平地面上的直轨道 MN 均平滑相切连接，MN长22mL=，右侧为竖直墙壁。滑块 a 的质量10.3kgm=，滑块 b 与轻弹簧相连，质量20.1kgm=，滑块 c质量30.6kgm=，滑块 a、b、c 均静置于轨道 AB 上。现让滑块 a 以一定的初速度水平向右运动，与滑块 b 相撞后立即被粘住，之后与滑块 c 发生相互作用，c 与劲度系数 k=1.5N/m 的轻质弹簧分离后滑上传送带，加速之后经 EF 管道后滑上 MN。已知滑块 c 第一次经过 E 时对轨道上方压力大小为 42N，滑块 c 与传送带间的动摩擦因数10.35=，与 MN 间的动摩擦因数20.4=，其它摩擦和阻力均不计，滑块与竖直墙壁的碰撞为弹性碰撞，各滑块均可视为质点，重力加速度大小 g=10m/s2，弹簧的弹性势能2p12Ekx=（x 为形变量）。求：（1）滑块 c 第一次经过 F 点时速度大小（结果可用根号表示）；（2）滑块 a 的初速度大小0v：（3）试通过计算判断滑块 c 能否再次与弹簧发生相互作用，若能，求出弹簧第二次压缩时最大的压缩量。学科网（北京）股份有限公司 长沙市一中长沙市一中 2024 届高考适应性演练（一）届高考适应性演练（一）物理参考答案物理参考答案 一、选择题（本题共一、选择题（本题共 6 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 24 分）分）题号 1 2 3 4 5 6 答案 B A C A C B 1【答案】B【解析】赖曼线系的光子中，从 n=2 能级跃迁到 n=1 基态释放的能量最小，即为()1123.4eV13.6eV10.2eVEEE=巴耳末线系的光子中，从 n=能级跃迁至 n=2 能级释放的能量最大，即为()2203.4eV3.4eVEEE=所以有1210.2eV3.4eV6.8eVEEE=，B 正确，ACD 错误。2【答案】A【解析】根据()()2224MmGmRhTRh=+，2MmGmgR=，得()3224RhTgR+=A 正确；B根据2MmGmar=，得2GMar=，空间站的运动半径小于卫星的运动半径，则空间站的加速度比同步卫星的加速度大，B 错误；C空间站运行的线速度一定小于第一宇宙速度 7.9km/s，C 错误；D空间站为环绕天体，无法求得质量，D 错误。3【答案】C【解析】物体 A 受到的滑动摩擦力为A1Pfv=以恒定的功率 P 拉着物体 A 和物体 B 共同运动有AB2Pffv+=在物体 A 和 B 达到最大速度时作用在物体 B 上的拉力功率为12FB 21vvPf vPv=。4【答案】A【解析】根据 EF 段方程 y=4t26，可知 EF 段无人机的速度大小为4m/syvt=故 A 正确；B根据 yt 图像的切线斜率表示无人机的速度，可知 FM 段无人机先向上做减速运动，后向下做加速运动，学科网（北京）股份有限公司 加速度方向一直向下，则无人机的货物处于失重状态，故 B 错误；C根据 MN 段方程 y=2t+140，可知 MN 段无人机的速度为2m/syvt=则有()22 kg m/s2 4kg m/s12kg m/spmvmv=可知 FN 段无人机和装载物总动量变化量大小为 12kgm/s，故 C 错误；DMN 段无人机向下做匀速直线运动，动能不变，重力势能减少，无人机的机械能不守恒，故 D 错误。5【答案】C【解析】根据图乙可知，板块间开始是静摩擦力，后来是滑动摩擦力，所以，物块与长木板先相对静止后相对运动，故 A 正确不符合题意；根据图乙中数据可得出物块与木板间的最大静摩擦力约 1.08N，故 B 正确不符合题意；根据图乙可求得滑动摩擦力，但不知道正压力，无法计算动摩擦因数，故 C 错误符合题意；5.0s 到5.2s 图像的波动是由于达到最大静摩擦力后，细线的弹性引起的，故 D 正确不符合题意。6【答案】B【解析】A马达是非纯电阻元件，所以其内阻不是 120，故 A 错误；B理想变压器的原副线圈匝数之比等于交流电源的电压有效值与供电电压之比，即12:220:2455:6nn=，故 B 正确；C交流电源电压的有效值应为 220V，故 C 错误；D正弦交流电每个周期内电流方向变化 2 次，该交流电的周期为 0.02s，1s 内包含 50 个周期，所以该交流电每秒内电流方向变化 100 次，故 D 错误。二、选择题（本题共二、选择题（本题共 4 小题，每小题小题，每小题 5 分，共分，共 20 分）分）题号 7 8 9 10 答案 ABD BC AD AD 7【答案】ABD【解析】小磁铁下滑时由于涡流的产生会有阻尼作用，且随速度的增大而增大，所受的摩擦力阻力不变，由sinmgffma=阻尼可知，随着小磁铁的加速下滑，阻尼作用增大，则加速度逐渐减小，v-t 线的斜率减小，故 A 正确；若开始下落时小磁铁满足sin0mgff=阻尼，小磁铁匀速下滑，此时动能不变，故 B 正确；小磁铁下滑时重力势能逐渐减小，但是不会趋近与某一定值，故 C 错误；小磁铁下滑过程中，由于有电能产生，则机械能 逐渐减小，故 D 正确。8【答案】BC【解析】设它们之间的作用力是 FT，分析飞船有()TFFtm v=，分析火箭有TxFvmv=，所以可得火箭的xF tmmv=，飞船的质量为xF tmmv=，A 错误；B 正确。学科网（北京）股份有限公司 根据冲量定理可得()xF tmmv=+，故有()xvFmmt=+所以推力 F 越大，vt就越大，且vt与 F 成正比，因为xTmvFFt=即可以追上滑块 a，b 发生再次碰撞，设最大压缩量为x，根据动量守恒与能量守恒()()3 3122123 m vmmvmmmv+=+共()()22223 3122123 11112222m vmmvmmmvk x+=+共 联立解得0.2mx=