2024-2025學(xué)年湖南省佩佩教育高三（下）聯(lián)考物理試卷（2月）一、單選題：本大題共6小題，共24分。1.下列關(guān)于原子和原子核的說法正確的是（）A.α射線的組成與氦原子核相同，β射線是電子流，它們都來自于原子核內(nèi)部B.放射性元素在提高溫度時(shí)衰變將變快C.熱核反應(yīng)發(fā)生后，需要外界不斷給它提供能量才能使反應(yīng)繼續(xù)下去D.氫原子從高能級(jí)躍遷到低能級(jí)時(shí)，將放出光子，且電子的動(dòng)能變小【答案】A【解析】A．α射線的組成與氦原子核相同，β射線是電子流，它們均由原子核衰變時(shí)釋放，都來自于原子核內(nèi)部，故A正確；B．提高溫度不能改變放射性元素衰變的快慢，故B錯(cuò)誤；C．熱核反應(yīng)一旦發(fā)生，不需要外界提供能量，靠自身產(chǎn)生的熱就使反應(yīng)繼續(xù)下去，故C錯(cuò)誤；D．氫原子從高能級(jí)躍遷到低能級(jí)時(shí)，將放出光子，電子的動(dòng)能變大，故D錯(cuò)誤。故選A。2.一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，波速為0.04m/s，振幅為A。如圖所示為該波在t=0時(shí)的波形圖，x軸上有P、R和S三點(diǎn)，三點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為2cm、5cm和8cm。下列說法正確的是（）A.t=0.8s時(shí)，P點(diǎn)在t=0時(shí)的振動(dòng)狀態(tài)傳到R點(diǎn)B.P點(diǎn)和S點(diǎn)在任何時(shí)刻的位移都不相同C.t=0.4s時(shí)，R點(diǎn)正在向y軸正方向運(yùn)動(dòng)D.時(shí)，S點(diǎn)的位移為【答案】D【解析】A．t=0.8s時(shí)，該波傳播距離為而PR兩點(diǎn)平衡位置的距離為3cm，故A錯(cuò)誤；B．P點(diǎn)和S點(diǎn)在振動(dòng)過程中總會(huì)有位移相同的時(shí)刻，故B錯(cuò)誤；C．該波周期為t=0.4s大于而小于，根據(jù)振動(dòng)規(guī)律可知，R點(diǎn)正在向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．S點(diǎn)位移的表達(dá)式為當(dāng)時(shí)，可得S點(diǎn)的位移為，故D正確。故選D。3.如圖所示，一根粗糙水平橫桿穿過兩輕環(huán)A和B，兩輕環(huán)各連著一根輕繩，兩繩長(zhǎng)度相等，兩繩的另一端連接一個(gè)燈籠處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)燈籠受到某方向的恒定風(fēng)力作用后，兩個(gè)輕環(huán)始終靜止，而燈籠重新達(dá)到平衡且兩繩處于伸直狀態(tài)。下列說法正確的是（）A.若風(fēng)力垂直紙面向里，則B環(huán)受桿的摩擦力增大B.若風(fēng)力垂直紙面向里，則A環(huán)受桿的支持力不變C.若風(fēng)力水平向右，則A環(huán)受桿的摩擦力減小D.若風(fēng)力水平向右，則B環(huán)受桿的支持力增大【答案】A【解析】AB．若風(fēng)力垂直紙面向里，可以將燈籠受到的風(fēng)力和重力可以等效成一個(gè)新的力，該力與兩繩拉力的合力大小相等，由于該力大于重力，兩繩間的夾角不變，則連接兩環(huán)的繩拉力均變大，對(duì)環(huán)進(jìn)行水平和豎直方向受力分析，由于兩邊繩與桿間的夾角不變，可知兩環(huán)受桿的摩擦力和支持力均增大，故選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤。CD．若風(fēng)力水平向右，設(shè)兩邊繩與豎直方向夾角為，燈籠質(zhì)量為m，對(duì)燈籠根據(jù)平衡條件可知，初始狀態(tài)時(shí)有故可知連接A環(huán)的繩拉力變大，而連接B環(huán)的繩拉力變小，當(dāng)角度不變時(shí)，同理可知A環(huán)受桿的摩擦力和支持力均增大，B環(huán)受桿的摩擦力和支持力均減小，故CD錯(cuò)誤。故選A。4.如圖所示，L1、L2、L3為完全相同的燈泡（設(shè)電阻始終保持不變），變壓器原線圈匝數(shù)為n1，兩個(gè)副線圈的匝數(shù)分別為n2和n3，n1:n2:n3=3:1:1，燈泡L1與原線圈串聯(lián)后接某一交流電時(shí)，燈泡L2的電功率為P，則L1的電功率為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】設(shè)流過燈泡L1和L2的電流分別為I1和I2，線圈n1和n2兩端電壓分別為U1和U2，則有，可得L2的電功率則L1的電功率為故選B。5.如圖1所示，一質(zhì)量為的物塊受到水平拉力F作用，在粗糙水平面上做加速直線運(yùn)動(dòng)，其加速度a隨時(shí)間t變化的圖像如圖2所示，已知時(shí)物體的速度大小為，物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，重力加速度。下列說法正確的是（）A.在時(shí)刻，水平拉力F的大小為3NB.在時(shí)刻，物塊的速度為C.在時(shí)間內(nèi)，物塊的位移等于D.在時(shí)間內(nèi)，拉力F的沖量為【答案】D【解析】A．根據(jù)題意，由圖2可得，在時(shí)刻，物塊的加速度為由牛頓第二定律有聯(lián)立解得拉力F的大小為故A錯(cuò)誤；B．由圖像與橫軸所夾面積等于物體速度增量可知，在時(shí)物塊的速度為故B錯(cuò)誤；C．在時(shí)間內(nèi)，物體做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)，速度—時(shí)間圖像如圖中實(shí)線，虛線為勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖像，如圖所示圖像圍成的面積表示位移，可知時(shí)間內(nèi)，物體的位移故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)題意，在時(shí)間內(nèi)，由動(dòng)量定理有拉力F的沖量為故D正確。故選D。6.如圖，兩等量異種點(diǎn)電荷+Q和-Q位于同一豎直線上，在兩點(diǎn)電荷連線的中垂線上放置一粗糙水平絕緣橫桿，有一質(zhì)量為m，電荷量為+q的小圓環(huán)在橫桿的A點(diǎn)以初速度v0向右滑動(dòng)，經(jīng)過兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)O，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)靜止。已知BO=AO，O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為E，且小圓環(huán)在A和O兩點(diǎn)的加速度相同，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A.若小圓環(huán)在B點(diǎn)以初速度向左滑動(dòng)，則它運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)靜止B.若小圓環(huán)在B點(diǎn)以初速度向左滑動(dòng)，則它運(yùn)動(dòng)到AO之間某點(diǎn)靜止C.A處的場(chǎng)強(qiáng)大小為D.小環(huán)從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中，有三個(gè)加速度為零的位置【答案】C【解析】AB．由等量異種點(diǎn)電荷電場(chǎng)的對(duì)稱性知，小環(huán)從A點(diǎn)到O點(diǎn)與從O點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中，克服摩擦力做功相等，而電場(chǎng)力與運(yùn)動(dòng)方向一直垂直，始終不做功，由動(dòng)能定理有所以，若小圓環(huán)在B點(diǎn)以初速度向左滑動(dòng)，則它剛好能運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)靜止，故AB錯(cuò)誤；C．因小圓環(huán)在A和O兩點(diǎn)的加速度相同，O處的場(chǎng)強(qiáng)大于A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，由牛頓第二定律在A點(diǎn)和O點(diǎn)摩擦力相同，即解得故C正確；D．小環(huán)從A點(diǎn)到O點(diǎn)與從O點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中，各有一處電場(chǎng)力和重力大小相等的位置，即有兩個(gè)加速度為零的位置，故D錯(cuò)誤。故選C。二、多選題：本大題共4小題，共16分。7.已知在某一溫度下，海水的折射率隨鹽度的變大而變大。如圖將一復(fù)色光束從海水射向平行空氣磚做空氣磚的玻璃壁很薄，可忽略厚度的一個(gè)表面，當(dāng)入射角合適時(shí)，組成復(fù)色光的光束1和2均從平行表面射出，側(cè)移量分別為和，且。下列說法正確的是（）A.光束1的頻率大于光束2的頻率B.在海水中，光束1的傳播速度大于光束2的傳播速度C.若海水的鹽度變大，則和均變大D.若海水的鹽度變大，則和均變小【答案】BC【解析】A．由圖可知，光束在平行于空氣磚左側(cè)面折射時(shí)，光束1的折射角小，而光束1和2的入射角相同，根據(jù)折射定律可知，光束1的折射率較小，頻率小，故A錯(cuò)誤；B．光束1折射率較小，由可知，光束1在海水中的傳播速度較大，故B正確；CD．由題可知，在某一溫度下，海水的折射率隨鹽度的變大而變大，若海水的鹽度變大，則其折射率變大，則光束的偏折更明顯，故光束1和2的側(cè)移量和均變大，故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。8.如圖所示，在同一豎直面內(nèi)，小球A從空中某點(diǎn)以初速度水平拋出，同時(shí)小球B從地面某點(diǎn)以初速度斜向上拋，和的方向交于空中的C點(diǎn)。已知兩物塊在落地前的D點(diǎn)沒畫出相遇，不計(jì)空氣阻力。下列說法正確的是（）A.D點(diǎn)一定在C點(diǎn)的正下方B.若僅將增大少許，則兩小球可能在D點(diǎn)右側(cè)相遇C.若僅將增大少許，則兩小球可能在D點(diǎn)上方相遇D.若僅將和都增大少許，則兩小球可能在D點(diǎn)上方相遇【答案】AD【解析】A．設(shè)小球1初位置的高度為h，兩物塊的水平間距為x，小球2的速度與水平方向夾角為，兩物塊水平方向均做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則，，豎直方向上有，。根據(jù)幾何關(guān)系有，。解得，故相遇點(diǎn)D在C點(diǎn)正下方，故A正確；BC．又結(jié)合上述解得，這是兩球相遇的必要條件，僅改變或的大小，兩球不能夠再相遇，故BC錯(cuò)誤；D．根據(jù)以上分析可知若僅將和都增大少許，則兩小球可能相遇，且相遇前運(yùn)動(dòng)時(shí)間變短，相遇位置在D點(diǎn)上方，故D正確。．故選AD。9.2024年9月19日，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射第59顆、第60顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。若將60顆衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)近似看成圓軌道，用T表示衛(wèi)星的周期，r表示衛(wèi)星的軌道半徑，如圖所示為這些衛(wèi)星繞地球在不同軌道上運(yùn)動(dòng)的圖像。圖中的1和2兩點(diǎn)為其中的兩顆衛(wèi)星甲和乙對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)點(diǎn)。已知引力常量為G，下列說法正確的是（）A.圖像的斜率為B.地球質(zhì)量為C.衛(wèi)星甲和乙運(yùn)動(dòng)的線速度大小之比為D.衛(wèi)星甲和乙向心加速度大小之比為【答案】BD【解析】A．設(shè)地球質(zhì)量為M，由萬(wàn)有引力提供向心力有兩邊同時(shí)取對(duì)數(shù)，整理可得故圖像的斜率為，故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)時(shí)，有可得地球質(zhì)量為故B正確；C．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有可得所以故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有可得所以衛(wèi)星1和2向心加速度之比為，故D正確。故選BD。10.如圖所示，水平面內(nèi)有一金屬環(huán)，其半徑為r，總電阻為2R（金屬環(huán)粗細(xì)均勻），磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于環(huán)面，在環(huán)上的A點(diǎn)處用鉸鏈連接長(zhǎng)度為2r、電阻為R的均勻?qū)w棒，棒與環(huán)相切。導(dǎo)體棒以A點(diǎn)為圓心、以角速度ω緊貼環(huán)面順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，下列說法中正確的是（）A.當(dāng)棒轉(zhuǎn)過的角度為30°時(shí)，棒中的電流大小為B.當(dāng)棒轉(zhuǎn)過角度為30°時(shí)，棒中的電流大小為C.當(dāng)棒轉(zhuǎn)過的角度為90°時(shí)，棒兩端電壓為D.當(dāng)棒轉(zhuǎn)過的角度為90°時(shí)，棒兩端電壓為【答案】BC【解析】AB．當(dāng)棒轉(zhuǎn)過的角度為30°時(shí)，由幾何關(guān)系可得，導(dǎo)體棒切割磁感線的有效長(zhǎng)度為r，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為當(dāng)棒轉(zhuǎn)過的角度為90°時(shí)，由幾何關(guān)系可得，導(dǎo)體棒切割磁感線的有效長(zhǎng)度為2r，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為當(dāng)棒轉(zhuǎn)過的角度為30°時(shí)，棒中的電流大小為故A錯(cuò)誤，B正確；CD．當(dāng)棒轉(zhuǎn)過的角度為90°時(shí)，結(jié)合幾何關(guān)系可知，回路的外電阻為導(dǎo)體棒的電阻為R，所以棒兩端的電壓為故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共18分。11.某物理實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了利用氣墊導(dǎo)軌上滑塊間的碰撞來驗(yàn)證動(dòng)量守恒的定律，滑塊1上安裝遮光片，光電計(jì)時(shí)器可以測(cè)出遮光片經(jīng)過光電門的遮光時(shí)間，滑塊質(zhì)量可以通過天平測(cè)出，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。（1）游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光片寬度如圖2所示，其寬度d=__________mm。（2）打開氣泵，待氣流穩(wěn)定后，將滑塊1輕輕從左側(cè)推出，發(fā)現(xiàn)其經(jīng)過光電門1的時(shí)間小于經(jīng)過光電門2的時(shí)間，應(yīng)該調(diào)高氣墊導(dǎo)軌的__________端（填“左”或“右”），直到通過兩個(gè)光電門的時(shí)間相等，即軌道調(diào)節(jié)水平。（3）在滑塊上安裝配套的粘扣?；瑝K2（未安裝遮光片，質(zhì)量為m2）靜止在導(dǎo)軌上，輕推滑塊1（安裝遮光片，總質(zhì)量為m1），使其與滑塊2碰撞，記錄碰撞前滑塊1經(jīng)過光電門1的時(shí)間?t1，以及碰撞后兩滑塊經(jīng)過光電門2的時(shí)間?t2。重復(fù)上述操作，多次測(cè)量得到多組數(shù)據(jù)，根據(jù)表中數(shù)據(jù)在方格紙上作出圖線。從圖像中可以得到直線的斜率為k1，而從理論計(jì)算可得直線斜率的表達(dá)式為k2=__________（用m1、m2表示）。若k1=k2，即可驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。（4）因?yàn)闇y(cè)量滑塊質(zhì)量有誤差，多次試驗(yàn)總發(fā)現(xiàn)k1大于k2，出現(xiàn)這一結(jié)果的原因可能是滑塊1的質(zhì)量測(cè)量值__________或滑塊2的質(zhì)量測(cè)量值__________。（均填“偏大”或“偏小”）【答案】（1）10.30（2）左（3）（4）偏大偏小【解析】【小問1詳解】遮光片的寬度遮光片的寬度【小問2詳解】將滑塊1輕輕從左側(cè)推出，發(fā)現(xiàn)其經(jīng)過光電門1的時(shí)間比光電門2的時(shí)間短，說明滑塊1經(jīng)過光電門1的速度比光電門2的速度大，即滑塊1做減速運(yùn)動(dòng)，則氣墊導(dǎo)軌的左端低，右端高，故應(yīng)調(diào)高氣墊導(dǎo)軌的左端，直到通過兩個(gè)光電門的時(shí)間相等，即軌道調(diào)節(jié)水平；【小問3詳解】根據(jù)動(dòng)量守恒有可得，即【小問4詳解】[1][2]由于則說明有可能是m1的測(cè)量值偏大或m2測(cè)量值偏小使k2值偏小。12.某物理興趣小組通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量一種合金絲的電阻率。（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量合金絲的直徑時(shí)，如圖1所示，調(diào)節(jié)旋鈕__________（填“A”“B”或“C”）進(jìn)行粗調(diào)，當(dāng)測(cè)微螺桿快靠近合金絲時(shí)，改為調(diào)節(jié)旋鈕__________（填“A”“B”或“C”），當(dāng)聽到“喀喀”聲時(shí)停止，此時(shí)示數(shù)如圖1所示，測(cè)得該合金絲的直徑__________mm。（2）按圖2連接好電路。將夾子夾在合金絲最左端，使合金絲接入電路的有效長(zhǎng)度為零，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱，讓電流表有合適示數(shù)I，記下此時(shí)電阻箱阻值。將夾子位置向右移，調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表示數(shù)仍為I，記下電阻箱讀數(shù)R及此時(shí)合金絲接入電路的有效長(zhǎng)度L，則此時(shí)合金絲接入電路的有效電阻為__________。（用測(cè)量所得物理量表示）（3）實(shí)驗(yàn)小組記下了6組電阻箱讀數(shù)R及對(duì)應(yīng)的合金絲接入電路的有效長(zhǎng)度L的數(shù)據(jù)如下表，請(qǐng)?jiān)趫D3中繪制關(guān)系圖線__________；次數(shù)123456（4）則測(cè)得該合金絲的電阻率__________。（保留2位有效數(shù)字）?！敬鸢浮浚?）BC（2）（3）（4）####【解析】【小問1詳解】[1][2]用螺旋測(cè)微器測(cè)量合金絲的直徑時(shí)，應(yīng)先調(diào)節(jié)旋鈕B進(jìn)行粗調(diào)，當(dāng)測(cè)微螺桿快靠近合金絲時(shí)，改為調(diào)節(jié)微調(diào)旋鈕C，當(dāng)聽到“喀喀”聲時(shí)停止。[3]合金絲直徑?！拘?詳解】因每次電路中電流I保持不變，故電阻箱與合金絲接入電路的有效電阻的總電阻不變，那么合金絲的有效電阻為?！拘?詳解】如圖所示【小問4詳解】由電阻定律得合金絲橫截面積解得由圖可求得圖線的斜率k，可得則得代入數(shù)據(jù)求得。四、計(jì)算題：本大題共3小題，共30分。13.如圖所示，一根兩端開口、橫截面積為、足夠長(zhǎng)的玻璃管豎直插入足夠深且足夠?qū)挼乃壑徐o止。管中有一個(gè)質(zhì)量不計(jì)的光滑活塞，活塞下封閉著長(zhǎng)的氣柱。現(xiàn)在活塞上輕輕放一個(gè)質(zhì)量為的砝碼，一小段時(shí)間后系統(tǒng)達(dá)到再次穩(wěn)定，可認(rèn)為此過程中氣體溫度保持不變。外界大氣壓強(qiáng)，重力加速度，水的密度。求此時(shí)（1）封閉氣體的壓強(qiáng)p；（2）氣柱的長(zhǎng)度；（3）活塞距玻璃管外水槽水面的高度h。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小問1詳解】根據(jù)題意，對(duì)活塞分析，由平衡條件有解得【小問2詳解】被封閉氣體的初狀態(tài)壓強(qiáng)為，體積為，末狀態(tài)體積根據(jù)玻意耳定律有解得【小問3詳解】設(shè)管內(nèi)水面比管外低的高度，則所求解得14.如圖所示，豎直面內(nèi)存在三個(gè)有無(wú)限長(zhǎng)理想邊界的場(chǎng)區(qū)，分別為Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，三個(gè)場(chǎng)區(qū)的分界線平行且豎直，Ⅰ區(qū)有水平方向的寬度為L(zhǎng)的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E，Ⅱ區(qū)和Ⅲ區(qū)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B和2B，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子（不計(jì)重力）從Ⅰ區(qū)左邊界MN上的a點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)Ⅰ區(qū)電場(chǎng)加速后進(jìn)入Ⅱ區(qū)的磁場(chǎng)中，然后進(jìn)入Ⅲ區(qū)磁場(chǎng)（其右側(cè)無(wú)邊界）。（1）求Ⅱ區(qū)磁場(chǎng)的寬度d滿足的條件；（2）若Ⅱ區(qū)磁場(chǎng)的寬度，求該粒子從a點(diǎn)再次回到邊界MN時(shí)所用時(shí)間；（3）若Ⅱ區(qū)磁場(chǎng)的寬度，求該粒子回到邊界MN時(shí)與a點(diǎn)距離的所有可能值?！敬鸢浮浚?）（2）（3）（n=1，2，3……）【解析】【小問1詳解】粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示設(shè)粒子在Ⅰ區(qū)電場(chǎng)加速后進(jìn)入Ⅱ區(qū)速度大小為v，有解得粒子在Ⅱ區(qū)磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則所以圓弧運(yùn)動(dòng)的半徑為所求寬度d應(yīng)滿足由以上各式得【小問2詳解】因粒子在穿越Ⅱ區(qū)磁場(chǎng)時(shí)的軌道半徑設(shè)粒子在Ⅱ區(qū)磁場(chǎng)通過的圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角為θ，則故由粒子在Ⅲ區(qū)磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的軌跡可知在Ⅲ區(qū)磁場(chǎng)軌跡所對(duì)應(yīng)的圓心角為粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間粒子在Ⅱ區(qū)磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間粒子在Ⅲ區(qū)磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間所求該粒子從a點(diǎn)再次回到邊界