湖南省郴州市第二中學2024屆學業(yè)水平考試物理試題模擬題卷

湖南省郴州市第二中學2024屆學業(yè)水平考試物理試題模擬題卷

注意事項

1.考生要認真填寫考場號和座位序號。

2.試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑

色字跡的簽字筆作答。

3.考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。

一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。

1、用比值法定義物理量是物理學中一種常用的方法。下列四個選項中全部都應用了比值定義法的是

①加速度。=生②電場強度E=K4③電容C=2④電流/=幺⑤導體電阻R=p-⑥磁感應強度B=—

2

△trUtSIL

A.①③⑤⑥B.②③⑤⑥C.②③④⑥D(zhuǎn).①③④⑥

2、如圖所示為某住宅區(qū)的應急供電系統(tǒng)，由交流發(fā)電機和副線圈匝數(shù)可調(diào)的理想降壓變壓器組成。發(fā)電機中矩形線圈

所圍的面積為S,匝數(shù)為N,電阻不計，它可繞水平軸0。在磁感應強度為B的水平勻強磁場中以角速度s勻速轉(zhuǎn)動。

矩形線圈通過滑環(huán)連接降壓變壓器，滑動觸頭P上下移動時可改變輸出電壓，及表示輸電線的電阻。以線圈平面在中

性面為計時起點，下列判斷正確的是（）

A.若發(fā)電機線圈某時刻處于圖示位置，變壓器原線圈的電流瞬時值為零

B.發(fā)電機線圈感應電動勢的瞬時值表達式為e=NBSG）cosa）t

C.當滑動觸頭P向下移動時，變壓器原線圈兩端的電壓不變

D.當用戶數(shù)目增多時，電路中的電流變小，用戶得到的電壓變小

3、如圖所示，a、b是兩個由電阻率相同的銅線制成質(zhì)量相等的正方形單匝閉合線框，b的邊長為a的兩倍，a和b所

用的銅線粗細不同。現(xiàn)以相同速度為,把兩線圈勻速拉出磁場，則該過程中兩線圈產(chǎn)生的電熱2：Qb為（）

XXXX

XXXX

XXXX

DbxXXXX

XXXXXX

XXXXXX

XXXXXX

X—?XX~kXX

I

A.1:1B.1:2C.1:4D.4:1

4、熱核聚變反應之一是抗核（?H）和晁核（：H）聚變反應生成氨核（：He）和中子。已知：H的靜止質(zhì)量為2.0136u,

:H的靜止質(zhì)量為3.0150u,:He的靜止質(zhì)量為4.0015u,中子的靜止質(zhì)量為L0087u。又有l(wèi)u相當于931.5MeV。則反

應中釋放的核能約為（）

A.4684.1MeVB.4667.0MeVC.17.1MeVD.939.6MeV

5、如圖所示，靜止在勻強磁場中的某放射性元素的原子核，當它放出一個a粒子后，其速度方向與磁場方向垂直，測

得a粒子和反沖核軌道半徑之比為44:1,則下列說法不正確的是（）

A.a粒子與反沖粒子的動量大小相等，方向相反

B.原來放射性元素的原子核電荷數(shù)為90

C.反沖核的核電荷數(shù)為88

D.a粒子和反沖粒子的速度之比為1:88

6、在空間尸點以初速度為水平拋出一個小球，小球運動到空中A點時，速度與水平方向的夾角為60。，若在P點拋

出的初速度方向不變，大小變?yōu)?%,結(jié)果小球運動到空中3點時速度與水平方向的夾角也為60。，不計空氣阻力,

則下列說法正確的是

A.尸3長是物長的2倍

B.P5長是四長的4倍

C.如與水平方向的夾角小于尸5與水平方向的夾角

D.9與水平方向的夾角大于尸5與水平方向的夾角

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

7、如圖所示，水平面上從5點往左都是光滑的，從3點往右都是粗糙的.質(zhì)量分別為M和機的兩個小物塊甲和乙（可

視為質(zhì)點），在光滑水平面上相距乙以相同的速度同時開始向右運動，它們在進入粗糙區(qū)域后最后靜止.若它們與粗

糙水平面間的動摩擦因數(shù)相同，設靜止后兩物塊間的距離為s,甲運動的總時間為人、乙運動的總時間為5則以下說

法中正確的是（）

A.若則s=LB.無論M、機取何值，總是s=0

C.若貝11fi=f2D.無論機取何值，總是

8、如圖所示為兩個固定在同一水平面上的點電荷，距離為d,電荷量分別為+Q和一Q,在它們連線的豎直中垂線上

固定一根長為L、內(nèi)壁光滑的絕緣細管，有一帶電荷量為+q的小球以初速度v0從上端管口射入，重力加速度為g,

靜電力常量為k,則小球（）

才

--*^y

A.下落過程中加速度始終為g

B.受到的庫侖力先做正功后做負功

C.速度先增大后減小，射出時速度仍為vo

D.管壁對小球的彈力最大值為弘華

9、如圖所示，定值電阻R和電阻箱電阻衣串聯(lián)在恒定電壓為。的電路中，電壓表Vi、V2和電流表A均為理想電表,

且電壓表Vi的示數(shù)大于電壓表V2的示數(shù)。已知電阻箱電阻及的最大值大于定值電阻叢的值，若現(xiàn)在逐漸增大電阻

箱的電阻直至最大，則下列有關說法正確的是（）

A.5不變，也不變

IAZ

B.生變大，當變大

IAZ

C.電阻箱電阻消耗的功率逐漸增大

D.電阻箱電阻消耗的功率先增大后減小

10、如圖所示，abed為邊長為L的正方形線框，線框在紙面內(nèi)，電阻為R.圖中虛線區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁

場.現(xiàn)用外力作用于線框，使線框從圖示位置開始沿x軸正方向做初速度為零的勻加速運動，線框運動過程中，ad邊

始終水平，線框平面始終與磁場垂直，磁場寬度大于L,x軸正方向作為力的正方向，則磁場對線框的作用力F隨時

間t的變化圖線及線框ab邊的電壓U隨時間t的變化圖象正確的是

小XXXX

c：XXXX

；XXXX

11.（6分）某物理興趣小組在學習了電流的磁效應后，得知通電長直導線周圍某點磁場的磁感應強度5的大小與長

直導線中的電流大小/成正比，與該點離長直導線的距離r成反比。該小組欲利用如圖甲所示的實驗裝置驗證此結(jié)

論是否正確，所用的器材有：長直導線、學生電源、直流電流表（量程為0~3A）、滑動變阻器、小磁針（置于刻有

360?？潭鹊谋P面上）、開關及導線若干：

a.將小磁針放置在水平桌面上，等小磁針靜止后，在小磁針上方沿小磁針靜止時的指向水平放置長直導線，如圖甲

所示；

瓦該小組測出多組小磁針與通電長直導線間的豎直距離人長直導線中電流的大小/及小磁針的偏轉(zhuǎn)角度優(yōu)

c.根據(jù)測量結(jié)果進行分析，得出結(jié)論?；卮鹣铝袉栴}：

（1）某次測量時，電路中電流表的示數(shù)如圖乙所示，則該電流表的讀數(shù)為A；

（2）在某次測量中，該小組發(fā)現(xiàn)長直導線通電后小磁針偏離南北方向的角度為30。（如圖丙所示），已知實驗所在處

的地磁場水平分量大小為Bo=3xlO-5T,則此時長直導線中的電流在小磁針處產(chǎn)生的磁感應強度B的大小為T

（3）該小組通過對所測數(shù)據(jù)的分析，作出了小磁針偏轉(zhuǎn)角度的正切值tan，與,之間的圖像如圖丁所示，據(jù)此得出了

r

通電長直導線周圍磁場的磁感應強度B與通電電流/成正比,與離長直導線的距離r成反比的結(jié)論，其依據(jù)是;

(4)通過查找資料，該小組得知通電長直導線周圍某點的磁感應強度5與電流/及距離r之間的數(shù)學關系為

3=及,，其中〃。為介質(zhì)的磁導率。根據(jù)題給數(shù)據(jù)和測量結(jié)果，可計算出為=T.m/Ao

2萬r

12.(12分)某同學利用下列器材測量兩節(jié)干電池的總電動勢E和總電阻廠。

A.待測干電池兩節(jié)；

B.電壓表V］、V2,量程均為3V,內(nèi)阻很大；

C.定值電阻凡(阻值未知)；

D.電阻箱R；

E.導線若干和開關。

(1)根據(jù)如圖甲所示的電路圖，在實物圖乙中補全相應的電路圖

(2)實驗之前，需要利用該電路測出定值電阻凡。先把電阻箱R調(diào)到某一阻值與，再閉合開關，讀出電壓表V］和V?

的示數(shù)分別為Ho、Lo,則9=(用％0、5。、均表示)。

(3)實驗中調(diào)節(jié)電阻箱H,讀出電壓表匕和匕的多組相應數(shù)據(jù)［、。2。若測得飛=12。，根據(jù)實驗描繪出q-。2

圖象如圖內(nèi)所示，則兩節(jié)干電池的總電動勢￡=V、總電阻廠=Q。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算

步驟。

13.(10分)如圖，A3。是一半徑為R的，圓形玻璃磚的橫截面，。是圓心，A3弧形面鍍銀?，F(xiàn)位于40軸線上的

4

點光源S發(fā)出一束光線射向玻璃磚的05邊，入射角i=60。，OS=:。已知玻璃的折射率為6,光在空氣中傳播的速

度為c,每條邊只考慮一次反射。求：

(i)光線射入玻璃磚時的折射角；

(ii)光線從S傳播到離開玻璃磚所用的時間。

14.(16分)如圖所示，一對光滑的平行金屬導軌固定在同一水平面內(nèi)，導軌間距/=0.5m,左端接有阻值尺=0.3。

的電阻.一質(zhì)量機=0.1kg,電阻r=0.1。的金屬棒MN放置在導軌上，整個裝置置于豎直向上的勻強磁場中，磁場的

磁感應強度B=0.4T.棒在水平向右的外力作用下，由靜止開始以a=2m/s2的加速度做勻加速運動,當棒的位移x=9m

時撤去外力，棒繼續(xù)運動一段距離后停下來，已知撤去外力前后回路中產(chǎn)生的焦耳熱之比2=2：1.導軌足夠長

且電阻不計，棒在運動過程中始終與導軌垂直且兩端與導軌保持良好接觸.求

(1)棒在勻加速運動過程中，通過電阻尺的電荷量公

(2)撤去外力后回路中產(chǎn)生的焦耳熱。2；

(3)外力做的功WF.

15.(12分)質(zhì)量為2kg的物體靜止在足夠大的水平面上，物體與地面間的動摩擦因數(shù)為1.2,最大靜摩擦力和滑動

摩擦力大小視為相等.從t=l時刻開始，物體受到方向不變、大小呈周期性變化的水平拉力F的作用，F(xiàn)隨時間t的

變化規(guī)律如圖所示.重力加速度g取Hm/s2,則物體在t=l到t=12s這段時間內(nèi)的位移大小為

8-------1--------11--------1

iiii

iiii

IIII

4-----?i-----iI-----

1111

1111

____1?111_

036912t/s

A.18mB.54m

C.72mD.198m

參考答案

一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。

1、D

【解題分析】

①加速度與速度的變化量無關，所以加速度”=孚屬于比值定義法；②電場強度與場源電荷量成正比，與距離的平方

成反比，所以電場強度E=1不屬于比值定義法；③電容是由電容器本身的性質(zhì)決定，其大小與帶電量以及兩板間

r

的電壓無關，所以電容。=匕屬于比值定義法；④電流的大小由導體兩端的電壓和導體的電阻決定，單位時間內(nèi)通過

導體橫截面的電荷量叫電流強度，電流/=幺屬于比值定義法；⑤電阻與導線長度、橫截面積及電阻率有關，所以導

t

體的電阻氏=夕?不屬于比值定義法；⑥磁感應強度與放入磁場中的電流元無關，所以3=5屬于比值定義法；

A.①③⑤⑥與分析不符，故A錯誤；

B.②③⑤⑥與分析不符，故B錯誤；

C.②③④⑥與分析不符，故C錯誤；

D.①③④⑥與分析相符，故D正確。

2、C

【解題分析】

A.當線圈與磁場平行時，感應電流最大，故A錯誤；

B.從中性面開始計時，發(fā)電機線圈感應電動勢的瞬時值表達式為

e=NBSosgat

故B錯誤；

C.當滑動觸頭P向下移動時，輸出電壓變小，但變壓器原線圈兩端的電壓將不變，故C正確；

D.當用戶數(shù)目增多時，電路總電阻變小，電路中的電流變大，則輸電線上電阻的電壓增大，用戶得到的電壓變小，

故D錯誤。

故選C。

3、B

【解題分析】

設a的邊長為L,橫截面積為b的邊長為2L,橫截面積為邑，因質(zhì)量相等，有

4LS]=8￡S2

得

S[=2s2

a的電阻為

一生

b的電阻為

殳=。二=4用

線圈勻速向外拉，感應電流為

BLv0

「工

_2BLv0

b=~RT

產(chǎn)生的焦耳熱

Qa=I；R上

%

2=//主

%

綜上可得

&：&=1：2

故B正確，ACD錯誤。

故選：Bo

4、C

【解題分析】

反應的質(zhì)量虧損

Azn=(2.0136u+3.0150u)-(4.0015u+1.0087u)=0.0184u

根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程，可得放出的能量為

AE=Am-c2

又有

lu=931.5MeV/c2

解以上各式得

AE?17.1MeV

所以C正確，ABD錯誤。

故選C。

5、D

【解題分析】

微粒之間相互作用的過程中遵守動量守恒定律，由于初始總動量為零，則末動量也為零，即a粒子和反沖核的動量大

小相等，方向相反；由于釋放的a粒子和反沖核均在垂直于磁場的平面內(nèi)，且在洛倫茲力作用下做圓周運動；由

mv1?mvPrR

8"="得：R==，若原來放射性元素的核電荷數(shù)為Q,則對a粒子：凡=,對反沖核：R=/,

RBqB?2e23D?(Q-2)e

由于《=鳥，根據(jù)N：鳥=44:1,解得。=90,反沖核的核電荷數(shù)為90-2=88,它們的速度大小與質(zhì)量成反比，

由于不知道質(zhì)量關系，無法確定速度大小關系，故A、B、C正確，D錯誤；

6、B

【解題分析】

CD.小球到達A點時，物為位移，設物與水平方向的夾角為。，則tan8=Lan60°,小球到達3點時，PB為位

2

移，設尸3與水平方向的夾角為夕，則tana='tan60°,因此物與水平方向的夾角等于與水平方向的夾角，選

2

項CD錯誤；

AB.因為6=。，可知P、A、3在同一直線上，假設為斜面，小球從P點運動到A點的時間

_2%tan0

4=

g

水平位移

_2VQtang

xi~%。=

g

則

%_2VQtan0

PAcos<9gcosO'

同理得

2（2%）~tan。

geos。

因此尸5長是川長的4倍，選項A錯誤，選項B正確.

故選B.

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

7、BD

【解題分析】

AB.物體在3點左邊運動時，做勻速直線運動，甲和乙的速度相同；物體在5點右邊運動時，對物體受力分析，據(jù)牛

頓第二定律可得：

a=Mg

則在3點右邊兩物體做初速度相同、加速度相同的勻減速直線運動，在3點右邊兩物體經(jīng)過相同的距離停下，所以無

論機取何值，總是s=0；故A項錯誤，B項正確。

CD.在3點左邊運動時，甲和乙做速度相同的勻速直線運動，乙比甲多運動的距離為L;在5點右邊兩物體做初速度

相同、加速度相同的勻減速直線運動；則無論m取何值，乙運動的總時間大于甲運動的總時間；故C項錯誤，D

項正確。

8、AD

【解題分析】

A.電荷量為+q的小球以初速度vo從管口射入的過程，因庫侖力與速度方向垂直，豎直方向只受重力作用，加速度始

終為g,故A正確；

B.小球有下落過程中，庫侖力與速度方向垂直，則庫侖力不做功，故B錯誤；

C.電場力不做功，只有重力做功；根據(jù)動能定理，速度不斷增加，故C錯誤；

D.在兩個電荷的中垂線的中點，單個電荷產(chǎn)生的電場強度為：

kQ_4kQ

根據(jù)矢量的合成法則，則有電場強度最大值為學，因此電荷量為+q的小球受到最大庫侖力為8k黑，結(jié)合受力分

d'd-

析可知，彈力與庫侖力平衡，則管壁對小球的彈力最大值為8k咚，故D正確；

d

故選AD.

點睛：對于等量異種電荷，根據(jù)矢量的合成法則，中垂線的中點的電場強度最大，在無窮遠的電場強度為零；點電荷

靠近兩個電荷的連線的中點過程，電場力不做功；中點處的電場強度最大，則庫侖力也最大，彈力也是最大，從而即

可求解.

9、AD

【解題分析】

A.對于定值電阻，根據(jù)歐姆定律有：

凡=4=也

1IA/

故A正確；

B.將定值電阻和恒定電壓電路等效成一個電源，其中。是等效電動勢，處是等效內(nèi)阻，可得

*號

I

故B錯誤；

CD.在等效電路中，當用=處，電阻箱電阻消耗的功率最大，又依題意可知電阻箱的原阻值小于定值電阻拈，可見，

在逐漸增大電阻箱的電阻直至最大的過程中，電阻箱電阻消耗的功率先增大后減小，故C錯誤，D正確。

故選ADo

10、AD

【解題分析】

線圈做初速度為零的勻加速直線運動，速度v=at,進磁場和出磁場受到的安培力斤二至幺二至1衛(wèi)，則A正確，

RR

B錯誤；進磁場時，ab兩端的電壓。功=；3￡丫=；3工成；在磁場中運動時，U必=BLv=BLat；出磁場時，ab兩

33

端的電壓。必=—=—成，則選項C錯誤，D正確；故選AD.

a44

【題目點撥】

對于圖象問題，關鍵是能夠根據(jù)已知的公式、定律等推導出橫坐標和縱坐標的關系式，分析斜率的變化，然后作出正

確的判斷.

三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。

11、2.001.73x10-5電流產(chǎn)生的磁感應強度8=8。tan。，而偏角的正切值與,成正比XlO.

r

【解題分析】

(1)口］電流表量程為3A,則最小分度為0.1A,由指針示數(shù)可知電流為2.00A；

(2)［2］電流產(chǎn)生向東的磁場，則指針指向地磁場分量和電流磁場的合磁場方向，如圖所示

B

則有

tan300=—

解得

B=3X10-5X—T=1.7xlO-5T

3

（3）[3]由圖可知，偏角的正切值與,成正比，而根據(jù)（2）中分析可知

r

B=Botan0

則可知3與,成正比，故說明通電長直導線周圍磁場的磁感應強度3與通電電流/成正比，與長導線的距離廠成反比;

r

（4）[4]由公式

B=Bntane=^-

02兀r

可知，圖象的斜率

k=-^

2兀B。

解得

=4萬xlCT’T.m/A

【解題分析】

d)[l]

(2)[2]閉合開關后，根據(jù)串并聯(lián)電路規(guī)律可知，《兩端電壓。0=。20-。10，電流為/=0,根據(jù)歐姆定律

國二工力0-17

IUi0

(3)[3]根據(jù)閉合電路歐姆定律可知

變形可得

u=。2(廠+K))￡?)

由圖象可知，當q=o時，則有

U2=I.QV,

r+R)_Exl.2

圖象的斜率為

r2.6-1.0

聯(lián)立解得E=3.0V,r=2.4Q?

四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算

步驟。

19R

13、(i)30°；(ii)t=——o

6c

【解題分析】

⑴光路如答圖2,設光在C點的折射角為r

由折射定律有

sinz

n=-----

sinr

代入數(shù)據(jù)解得

尸30°

(ii)進入玻璃磚中，光在AB面上D點反射，設入射角為a,反射角為《

。=90°"=30°

由三角函數(shù)關系有

OC=OScot0=^R

3

且

在AODC中，由正弦定理有：

OPOC

sin(r+90)sina

得

a=30°

由于夕=30。，ZCDF=30°,故/FDE=90。，所以光線DE垂直于OA射出玻璃磚

在NODC中，由幾何關系有

CD=OC=-7?

3

又

DE=/?cos/?=—7?

2

光在玻璃中的速率

v=—