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邵阳市二中2024年高三（5月）模拟考试物理试卷
一、选择题（共6个小题，每小题4分，共24分。每题只有一个选项正确）
1.氢原子从高能级向低能级跃迁时，会产生四种频率的可见光，其光谱如图甲所示。氢原子从能级 6跃迁
到能级2产生可见光Ⅰ，从能级3跃迁到能级2产生可见光Ⅱ，用同一双缝干涉装置研究这两种光的干涉
现象，得到如图乙和图丙所示的干涉条纹，用这两种光分别照射如
图丁所示的实验装置，都能产生光电效应。下列说法正确的是（
）
A．图甲中的H 对应的是Ⅰ
α
B．图乙中的干涉条纹对应的是Ⅱ
C．Ⅰ的光子动量小于Ⅱ的光子动量
D．P向a移动，电流表示数为零时Ⅰ对应的电压表示数比Ⅱ的
大
2.如图，虚线 的右侧有垂直纸面向里的匀强磁场，在图示平面内两比荷相同的带正电粒子 从
上的同一点沿不同方向射入匀强磁场后，又从 上的同一点射出磁场。已知 粒子初速度的方向垂直虚
线 ，粒子的重力和粒子间的相互作用忽略不计，则下列描述两粒子速度大小的关系图像正确的是（
）
A． B． C． D．
3.如图所示，一轻杆通过铰链固定在竖直墙上的O点，轻杆的另一端C用弹性轻绳连接，轻绳的另一端固
定在竖直墙上的A点。某人用竖直向下、大小为F的拉力作用于C点，静止时AOC构成等边三角形。下
列说法正确的是（ ）
A．此时弹性轻绳的拉力大小可以小于F
B．此时弹性轻绳的拉力大小为2F
C．若缓慢增大竖直向下的拉力，则在OC到达水平位置之前，轻绳AC的拉力增大
D．若缓慢增大竖直向下的拉力，则在OC到达水平位置之前，轻杆OC对C点的作用
力减小
4.一定质量的理想气体从状态a开始，经a→b→c→a回到初始状态a，其T-V图像如图所
示。下列说法正确的是（ ）
A．a、b状态对应的压强之比为3∶2
B．b→c过程，容器壁单位面积上的分子平均作用力变小
C．c→a过程为绝热过程
D．a→b→c→a整个过程向外放出的热量等于外界对气体做的功
5.2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射
中心点火发射。17时46分，神舟十七号载人飞船与空间站组合体完成自主快
速交会对接。飞船的发射过程可简化为：飞船从预定轨道Ⅰ的A点第一次变
轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达椭圆轨道的远地点B时，再次变轨进入空间站的运
行轨道Ⅲ，与变轨空间站实现对接。假设轨道Ⅰ和Ⅲ都近似为圆轨道，不计飞
船质量的变化，空间站轨道距地面的高度为 h，地球半径为R，地球表面的重
力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A．飞船在椭圆轨道Ⅱ经过A点的加速度比飞船在圆轨道Ⅰ经过A点的加速度
大
B．飞船在椭圆轨道Ⅱ经过A点的速度一定大于
1
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C．飞船沿轨道Ⅱ由A点到B点的时间为
D．在轨道Ⅰ上飞船与地心连线单位时间内扫过的面积小于在轨道Ⅲ上飞船与地心连线单位时间内扫过的
面积
6.如图所示，间距为 L 的水平光滑长导轨，左端接有一个电容器，电容为 C（不会被击
穿），在PQ虚线的左侧有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。质量为m的金属杆
ab静置在导轨上，距离虚线PQ的距离是d，金属杆在水平向右恒力F的作用下，开始向右
运动，不计导轨与金属杆的电阻，下列说法正确的是
（ ）
A．金属杆ab先做加速度不断减小的加速运动，最终
匀速运动
B．金属杆ab的运动可能是先从加速到匀速再到加速
C．金属杆ab运动到达虚线PQ的时间
D．电容器能带的最多电量是
二、多选题（共4个小题，每小题5分，共20分。每题有多个选项正确，全部选对得5分，选不全得3
分，有错选或不答得0分）
7.一列简谐横波沿x轴正方向传播，如图所示，实线为t ＝2s时的波形图，虚线为t ＝2.75s时的波形图，
1 2
质点P的平衡位置为x＝4m。下列说法正确的是（ ）
A．该横波遇到体积为64m3的正方体，不会发生明显衍射
B．该横波与另一列频率为1Hz的简谐横波相遇，不可能发生干涉
C．该横波传播的速度大小可能为4m/s
D．质点P的振动方程可能为 （cm）
8.如图所示，理想变压器原线圈接电压 的交流电，原副线圈的匝数比 ，副
线圈上接一定值电阻R 与电动机，电动机的内阻R =1Ω，定值电阻R=2Ω。下列说法
0 M 0
正确的是（ ）
A．电动机消耗的最大功率为4.5W
B．原线圈上电流为3A时，电动机消耗功率最大
C．若把电动机换成滑动变阻器（0~5Ω），滑动变阻器消耗的最大功率也为4.5W
D．若把电动机换成滑动变阻器（0~5Ω），当R 与滑动变阻器阻值相等时，R 的
0 0
功率最大
9.如图所示，在倾角为37°的固定斜面上，轻质弹簧一端与固定在斜面底端的挡板C拴接，另一端连接滑
块A。一轻细绳通过斜面顶端的定滑轮（质量忽略不计，轻绳与滑轮间的摩擦不计），一端系在物体A
上，另一端与小球B相连，细绳与斜面平行，斜面足够长。用手托住球B，此时弹簧刚好处于原长。滑块
A刚要沿斜面向上运动。已知m =2m =4kg，弹簧的劲度系数为k=100N/m，滑块A与斜面间的动摩擦因数
B A
μ=0.25，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2，且弹簧的弹性势能E 与形变量x的关系为
p
。现由静止释放球B，已知B球始终未落地，则下列说法正确的是（
）（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8）
A．释放B球前，手受到B球的压力大小为24N
B．释放B球后，滑块A向上滑行x=0.20m时速度最大
C．释放B球后，滑块A向上滑行过程中的最大动能为1.2J
D．释放B球后。滑块A向上滑行的最大距离为0.48m
22
10.如图所示，在与水平地面成 的足够大的光滑坡面内建立坐标系xOy，坡面内沿x方向等间距分
布足够多垂直坡面向里的匀强磁场，沿y方向磁场区域足够长，磁感应强度大小为 ，每个磁场区域
宽度及相邻磁场区域间距均为 。现有一个边长 ，质量
、电阻 的单匝正方形线框，以 的初速度从磁场
边缘沿x方向进入磁场，重力加速度g取 ，下列说法正确的是
（ ）
A．线框在斜面上做类平抛运动
B．线框进入第一个磁场区域时，加速度大小为
C．线框刚全部进入第一个磁场区域过程中，通过线框的电荷量为0.04
C
D．线框从开始进入磁场到沿y方向运动的过程中产生的焦耳热为0.5J
三、实验题，共2个大题。（每空2分，共20分）
11．（6分）某兴趣小组利用如图甲所示的实验装置测量重力加速度。一个四边都为d的等宽“口”字型铁
片、一个光电门和游标卡尺等器材。
（1）如图乙，用游标卡尺测得“口”字型铁片遮光宽度d=3.30mm，该读数是游标尺中第6格刻度线与主尺
第_______mm刻度线对齐得到的；
（2）测出铁片上下两边中线间距离L（L≫d）；
（3）用丝线将铁片悬挂于光电门正上方，让铁片平面与光电门发
射接收方向垂直，烧断悬线，铁片自由下落；
（4）读出铁片通过光电门时第一次挡光时间Δt 和第二次挡光时
1
间Δt；
2
（5）“口”形铁片下边通过光电门的速度近似为v=___________
（用L、d、Δt、Δt 中的字母表示）
1 2
（6）由此可测得当地的重力加速度g=___________（用L、d、
Δt、Δt 中的字母表示）。
1 2
12．（14分）某实验小组欲将内阻R＝40Ω、量程为I＝100μA的
g g
电流表改装成欧姆表，供选择的器材有；
A．定值电阻R（阻值为14kΩ）
0
B．滑动变阻器R（最大阻值为1500Ω）
1
C．滑动变阻器R（最大阻值为500Ω）
2
D．电阻箱（ ）
E．干电池（ ， ）
F．红、黑表笔各一只，开关，导线若干
（1）为了保证改装后欧姆表能正常使用，滑动变阻器选________（填“R”或“R”）。请用笔画线代替
1 2
导线将图（a）中的实物连线组成欧姆表。（ ）
（2）欧姆表改装好后，将红、黑表笔短接进行调零，此时滑动变阻器R接入电路 的
电阻应为___________Ω；电流表表盘的50μA刻度对应的改装后欧姆表的刻度为___________。
（3）通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，如图（b）所示。表盘上c处的电流刻度为75，则c处的电阻
刻度为___________kΩ。
（4）利用改装后的欧姆表进行电阻测量，小组同学发现当被测电阻的阻值为几百欧姆时，电流表指针偏
转角太大，不能进行读数，他们利用电阻箱和开关，对电路进行了改进，使中值电阻为1500Ω，如图（c）
为他们改进后的电路，图中电阻箱的阻值应调为___________Ω。若用该表测量一阻值为1000Ω的电阻时，
则电流表指针对应的电流是___________μA。
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四、计算题，共3个大题。(解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的
不能得分；有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
13．（10分）一半径为R的四分之一圆柱体放置在水平面上，圆柱体由折射率为 的玻璃制成。现有一
束与水平面平行且与圆柱体横截面平行的光线射到圆柱体表面上，射入柱体后再从竖直表面射出，如
图所示。已知入射光线与桌面的距离为 ，光在真空中的传播速度为
c， ， ，求：
（1）出射角 的正弦值；（5分）
（2）光穿越玻璃柱体的时间。（5分）
14．（12分）如图所示，半径为R的四分之一竖直平面内圆弧轨道和水平面都是光滑的，圆弧轨道末端C
点切线水平，紧靠C点停放质量可忽略的平板小车，水平板面与C点等高，车的最右端停放质量为m
2
的小物块2，物块2与板面间动摩擦因数为μ ，质量为m 的小物块1从图中A点由静止释放，无碰撞
2 1
地从B点切入圆轨道，已知AB高度差h＝R，m ＝m ＝m，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加
1 2
速度为g。
(1)求小物块1进入圆弧轨道时在B点的向心加速度大小a 以及到达C点速度大小v ；（4分）
n C
(2)小物块1从C点滑上小车，它与小车平板间动摩擦因数为μ，若μ>μ，要使两物块
1 1 2
不相碰，水平板车长度L至少为多少？（4分）
(3)若μ<μ，在小车右侧足够远处有一固定弹性挡板P，它与小物块2可发生瞬间弹性
1 2
碰撞，板车长度为L(L 足够大，两物块始终未相碰)，求最终物块1与2的距离s。（4分）
0 0
15. （14分）如图所示，O－xyz坐标系的y轴竖直向上，在yOz平面左侧 区域内存在着沿y轴
负方向的匀强电场， 区域内存在着沿z轴负方向的匀强磁场，在yOz平面右侧区域同时存在
着沿x轴正方向的匀强电场和匀强磁场，电场强度和磁感应强度大小均与yOz平面左侧相等，电磁场
l
M(−2l， ，0)
均具有理想边界。一个质量为m，电荷量为＋q的粒子从 2 点以速度v 沿x轴正方向射入电
0
场，经
N(−l，0，0)点进入磁场区域，然后从O点进入到平面yOz右侧区域，粒子从离开O点开始多次
经过x轴，不计粒子重力。求：
（1）匀强电场的电场强度大小E；（4分）
（2）匀强磁场的磁感应强度大小B；（5分）
（3）粒子从离开O点开始，第n（n＝1，2，3，…）次到
达x轴时距O点的距离s。（5分）
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