湖南省新高考教學教研聯(lián)盟2024屆高三下學期4月第二次聯(lián)考物理 Word版含解析.docx

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2024屆新高考教學教研聯(lián)盟高三第二次聯(lián)考物理試卷注意事項：1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名，準考證號填寫在本試卷和答題卡上。2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題（本題共7小題，每小題4分，共28分。每小題只有一項符合題目要求）1.下列說法中正確的是A.牛頓在探究行星與太陽之間的引力作用大小F時，僅由牛頓第二定律和開普勒第三定律就得到了（其中G為一常數(shù)）B.陰極射線和射線都是帶負電的高速運動的電子流，它們速率差別很大，陰極射線來源于原子核外的電子，而射線是來源于原子核C.原子核每發(fā)生一次衰變，原子核內(nèi)就會失去一個電子D.雨后看到的彩虹，是光的干涉現(xiàn)象2.如圖所示，電荷量為q的正點電荷與均勻帶電薄板相距，點電荷到帶電薄板的垂線通過板的幾何中心。若圖中A點的電場強度為0，靜電力常量為k，則圖中B點的電場強度為A.B.0C.D.3.“風洞”實驗是飛行器研制工作中的重要過程。一小球在光滑的水平面上以穿過一段風帶，經(jīng)過風帶時風會給小球一個與方向垂直、水平向北的恒力，其余區(qū)域無風，小球穿過風帶過程的運動軌跡及穿過風帶后的速度方向表示正確的是 A.B.C.D.4.某螺旋星系中有大量的恒星和星際物質(zhì)，主要分布在半徑為R的球體內(nèi)，球體外僅有極少的恒星。球體內(nèi)物質(zhì)總質(zhì)量為M，可認為均勻分布，球體內(nèi)外的所有恒星都繞星系中心做勻速圓周運動，恒星到星系中心的距離為r，引力常量為G?？茖W家根據(jù)實測數(shù)據(jù)，得到此螺旋星系中不同位置的恒星做勻速圓周運動的速度大小v隨r變化的關(guān)系圖像如圖所示。在范圍內(nèi)的恒星速度大小幾乎不變，科學家預言螺旋星系周圍（）存在一種特殊物質(zhì)，稱之為暗物質(zhì)。暗物質(zhì)與通常的物質(zhì)有引力相互作用，并遵循萬有引力定律。已知暗物質(zhì)在以此螺旋星系中心為球心的任意球面上質(zhì)量均勻分布，球面外的暗物質(zhì)對球面內(nèi)恒星的引力為零。下列說法正確的是A.在范圍內(nèi)，星系中不同位置處恒星的加速度a與成反比B.在范圍內(nèi)，星系中不同位置處恒星的加速度a與r成反比C.在范圍內(nèi)，暗物質(zhì)的質(zhì)量為D.在范圍內(nèi)，暗物質(zhì)的質(zhì)量為5.如圖甲所示，倒掛的彩虹被叫作“天空的微笑”，實際上它不是彩虹，而是日暈，專業(yè)名稱叫“環(huán)天頂弧”，是由薄而均勻的卷云里面大量扁平的六角片狀冰晶（直六棱柱）折射形成，因為大量六角片狀冰晶的隨機旋轉(zhuǎn)而形成“環(huán)天頂弧”。光線從冰晶的上底面進入，經(jīng)折射從側(cè)面射出，當太陽高度角增大到某一臨界值，側(cè)面的折射光線因發(fā)生全反射而消失不見，簡化光路如圖乙所示。以下分析正確的是 A.光線從空氣進入冰晶后傳播速度變大B.紅光在冰晶中的傳播速度比紫光在冰晶中的傳播速度小C.若太陽高度角等于30°時恰好在側(cè)面發(fā)生全反射，可求得冰晶的折射率為D.若太陽高度角等于30°時恰好在側(cè)面發(fā)生全反射，可求得冰晶的折射率為6.圖1為手機無線充電工作原理的示意圖，由送電線圈和受電線圈組成。已知受電線圈的匝數(shù)匝，電阻.在它的c、d兩端接一阻值的電阻。設(shè)在受電線圈內(nèi)存在與線圈平面垂直的磁場，其磁通量隨時間按圖2所示的規(guī)律變化，可在受電線圈中產(chǎn)生電動勢的最大值為的正弦交流電，設(shè)磁場豎直向上為正。則下列說法正確的是A.在時，受電線圈中產(chǎn)生的電流為B.在時，c端電勢低于d端C.在一個周期內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量約為D.從到時間內(nèi)，通過電阻R的電荷量為7.如圖所示，在的區(qū)域有垂直于平面向里的勻強磁場，在的區(qū)域有方向與y軸負方向成30°斜向右下方的勻強電場，x正半軸上的c點有一個離子源，?？梢韵蚋鞣较虬l(fā)射質(zhì)量為m、帶電量為q，初速度大小為的正離子（重力不計），當與x軸正方向成30°射入第Ⅰ象限時，從距離O點為的d點進入電場，則下列說法正確的是 A.磁感應(yīng)強度B.從c點發(fā)射出的所有離子第一次穿過y軸的縱坐標最大值為C.離子從磁場經(jīng)過d點第一次進入電場運動后離開電場時的速度為D.離子從磁場經(jīng)過d點第一次進入電場運動后再次回到磁場中，兩次經(jīng)過y軸時速度的偏角的正切值為二、選擇題（本題共3小題，每小題6分，共18分。每小題有多個選項符合題目要求，全部選對得6分，選對但不全得3分，有選錯或不選得0分）8.如圖所示，一個小球（視為質(zhì)點）從高處，由靜止開始通過光滑弧形軌道，進入半徑的豎直圓環(huán)，圓環(huán)軌道部分有摩擦，部分光滑，小球能夠通過最高點C；沿滑下后，進入光滑弧形軌道，且到達高度為h的D點時速度為零，則h的值可能為（）A.B.C.D.9.如圖甲所示，水面上有兩個波源、同時產(chǎn)生兩列水波，若兩列水波近似為簡諧橫波，以兩波源的連線為x軸建立坐標軸，某時刻的波形圖如圖乙所示，P、Q為介質(zhì)中的兩點，下列說法正確的是A.發(fā)出的水波波長大于發(fā)出的水波波長B.兩列水波在水中的傳播速度大小相等C.圖示時刻，P、Q兩點的振動方向相反D.兩列水波相遇時，兩波源連線中點處的振動將加強10.如圖甲所示，粗糙的水平地面上有一塊長木板P，小滑塊Q放置于長木板上的最右端?，F(xiàn)將一個水平向右的力F 作用在長木板的右端，讓長木板從靜止開始運動。滑塊、長木板的速度圖像如圖乙所示，已知小滑塊與長木板的質(zhì)量相等，滑塊Q始終沒有從長木板P上滑下，重力加速度g取。則下列說法正確的是A.時長木板P停下來B.長木板P的長度至少是C.長木板P和水平地面之間的動摩擦因數(shù)是0.075D.滑塊Q在長木塊P上滑行的路程是三、填空題（本題共2小題，共16分）11.（8分）某興趣小組的同學設(shè)計了如圖甲所示的裝置，該裝置能繞豎直軸勻速轉(zhuǎn)動，水平轉(zhuǎn)臺上放置質(zhì)量未知的滑塊（可視為質(zhì)點），且滑塊上方裝有寬度為d的遮光條，不可伸長的細線一端連接滑塊，另一端固定在轉(zhuǎn)軸上的力傳感器上，可以通過安裝在鐵架臺上的光電門得到遮光條通過光電門的時間t，逐漸增大轉(zhuǎn)臺的角速度，并保證每次都勻速轉(zhuǎn)動，記錄對應(yīng)的力傳感器示數(shù)和遮光條通過光電門的時間。該興趣小組采取了下列操作步驟：①用二十分度游標卡尺測量遮光條的寬度d。②使細線剛好繃直，量出滑塊到轉(zhuǎn)軸的距離L。③控制轉(zhuǎn)臺以某一角速度勻速轉(zhuǎn)動，記錄力傳感器的示數(shù)和通過光電門的時間，分別為和；依次增大轉(zhuǎn)臺的角速度，并保證每次都勻速轉(zhuǎn)動，記錄對應(yīng)的力傳感器示數(shù)、、…和通過光電門的時間、、…回答下面的問題：（1）由于游標卡尺老舊，前面刻度丟失，示數(shù)如圖乙所示，則_______。（2）興趣小組測量了遮光條的寬度d和滑塊到轉(zhuǎn)軸的距離L后，處理數(shù)據(jù)時，該組同學以力傳感器的示數(shù)F為縱軸、轉(zhuǎn)臺角速度的平方 為橫軸，建立直角坐標系，描點后擬合為一條直線，如圖丙①圖線所示（圖中a，b已知），設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g，則滑塊和臺面間的動摩擦因數(shù)_______（用a、b、d、L、g中相關(guān)量表示）。（3）該組在實驗快結(jié)束時發(fā)現(xiàn)，實驗過程中遮光條所在平面與細線不垂直，但與水平臺面垂直，請你判斷該組測得滑塊和臺面間的動摩擦因數(shù)與實際值對比________（填“偏大”“相等”或“偏小”）。（4）該組后來又換了兩個不同的滑塊進行實驗，并以力傳感器的示數(shù)F為縱軸，轉(zhuǎn)臺角速度的平方為橫軸，描點后擬合出的直線如圖丙②、③圖線所示，其中圖線①與圖線③平行。下列說法正確的是_______。A.圖線①→圖線②，可能是換成質(zhì)量更大但與轉(zhuǎn)臺間動摩擦因數(shù)更小的滑塊B.圖線①→圖線②，可能是換成與轉(zhuǎn)臺間動摩擦因數(shù)更大但質(zhì)量更小的滑塊C.圖線①→圖線③，可能是換成質(zhì)量更大且與轉(zhuǎn)臺間動摩擦因數(shù)更大的滑塊D.圖線①→圖線③，可能是換成與轉(zhuǎn)臺間動摩擦因數(shù)更大但質(zhì)量更小的滑塊12.（8分）某物理興趣小組要精確測量某一電流表A的內(nèi)阻（約為），量程為，實驗室為其提供以下實驗器材：A.電源E（電動勢，內(nèi)阻約）B.電壓表（量程，內(nèi)阻）C.電壓表（量程，內(nèi)阻）D.定值電阻E.定值電阻F.滑動變阻器（阻值范圍0~25，允許通過的最大電流）G.開關(guān)S一個，導線若干要求：選用以上實驗器材精確測量電流表A的內(nèi)阻，盡可能地減小實驗誤差。（1）以上給定的器材中，電壓表選______，定值電阻選______；（用器材前的序號字母表示）（2）根據(jù)選用的實驗器材，在方框中畫出測量電路原理圖，并標注所選器材的符號；（3）電路接通后，測得電壓表讀數(shù)為U，電流表讀數(shù)為I，改變滑動變阻器的阻值，得到多組U和I 的測量值，該興趣小組以電壓U為縱軸，電流I為橫軸，作出圖像，得到如圖所示傾斜直線，測出該直線的斜率為k，則待測電流表內(nèi)阻_______。（用已知量的字母和斜率表示）四、計算題（本題共3小題，其中第13題10分，第14題12分，第15題16分，共38分。寫出必要的推理過程，僅有結(jié)果不得分）13.（10分）航天員身著航天服出艙活動，首先要從太空艙進入到氣閘艙，關(guān)閉太空艙艙門，然后將氣閘艙中的氣體緩慢抽出，再打開氣閘艙門，從氣閘艙出艙。已知氣閘艙的容積為，艙中氣體的初始壓強為Pa，溫度為300K。為了安全起見，先將氣閘艙的壓強降至Pa，給航天員一個適應(yīng)過程。此過程中，求：（1）若氣閘艙的溫度保持不變，抽出的氣體在Pa壓強下的體積；（2）若氣閘艙溫度變?yōu)?，氣閘艙內(nèi)存留氣體的質(zhì)量與原氣閘艙內(nèi)氣體質(zhì)量之比。（該問結(jié)果保留2位有效數(shù)字）14.（12分）如圖甲所示，長度為L的水平絕緣傳送帶順時針轉(zhuǎn)動，速度大小恒定，上表面與地面間的高度為h，且粗糙程度相同。有一長度為d的導體桿，質(zhì)量為m，電阻不計，兩端通過兩根柔軟的輕質(zhì)導線連接到電路中，電路中接有一阻值為R的定值電阻。導線的電阻均不計且導線夠長，故導體桿在運動過程中不會受到導線的拉力，且運動過程中柔軟導線不會進入磁場。圖乙為整個裝置的俯視圖，如圖所示，寬度恰為d的區(qū)域中存在豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，邊界正好始終與導體桿垂直。現(xiàn)將導體桿垂直傳送帶傳動方向輕輕放上傳送帶的左側(cè)，導體桿能做加速運動，且恰能在滑離傳送帶前與其共速。導體桿滑離傳送帶后立即沿水平方向拋出，水平射程為x，落地時動能為拋出時的一半，且速度與水平面的夾角為45°。重力加速度為g。導體桿由特殊輕質(zhì)材料制成，其運動整個過程中都需同時考慮其重力和空氣阻力，空氣阻力方向始終與運動方向相反，大小為，其中k為定值。導體桿運動過程中始終和初始狀態(tài)保持平行。 （1）求導體桿從放上傳送帶到落地的過程中，流過電阻的電荷量；（2）求導體桿在空中運動的時間；（3）求傳送帶多消耗的電能。15.（16分）如圖a和圖b所示，在光滑的水平面上建立直角坐標系。A、B、C三個小球（視為質(zhì)點）質(zhì)量均為m。初始時小球均靜止，C、B連線沿x方向，間距為L；A、B用長為L，不可伸長的柔軟輕繩連接，B、A連線方向與C、B連線方向垂直，A與B、C連線的距離為。現(xiàn)使A以大小為的速率沿x軸正方向運動。試求：（1）若在A運動的同時用手按住B，在A、B間輕繩被拉緊的瞬間損失的機械能；（2）若B、C間由原長為L，勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連接（見圖a），在A、B間輕繩剛剛被拉緊后的瞬間A、B、C三球各自的速度大?。唬?）若B、C間由長度為L，不可伸長的輕繩（材質(zhì)跟A，B間的輕繩相同）連接（見圖b），在A、B間輕繩剛剛被拉緊后的瞬間A、B、C三球各自的速度大小。 2024屆新高考教學教研聯(lián)盟高三第二次聯(lián)考物理參考答案題號12345678910答案BDDDCACBCBDBC一、選擇題（本題共7小題，每小題4分，共28分。每小題只有一項符合題目要求）1.B2.D【解析】q在A點形成的電場強度大小為，方向向左，因A點場強為零，故薄板在A點的電場強度方向向右，大小為，由對稱性可知，薄板在B點的電場強度大小為，方向向左，q在B點的電場強度大小為，方向向左，則B點的電場強度大小為，所以ABC錯誤，D正確。3.D【解析】小球在光滑的水平面上以速度勻速運動，受到一個向北的水平恒力，此時球參與水平方向的勻速直線運動，及向北的勻加速運動，根據(jù)曲線運動條件，合外力指向物體做曲線運動軌跡的凹側(cè)，且速度的方向沿著曲線的切線方向，出風帶區(qū)域后小球勻速直線運動，出風帶區(qū)域時速度的方向與該點曲線的切線方向相同，故D正確，ABC錯誤。4.D【解析】設(shè)質(zhì)量為m的星體速度為v，在范圍內(nèi)，由圖可得，而，可得，A，B錯誤；在處，，設(shè)范圍內(nèi)暗物質(zhì)的質(zhì)量為，處，，解得，C錯誤，D正確。5.C【解析】光在空氣中的傳播速度比固體中的傳播速度快，故A錯誤；紅光的頻率小于紫光的頻率，則冰晶對紅光的折射率小于對紫光的折射率，根據(jù)可知紅光在冰晶中的傳播速度比紫光在冰晶中的傳播速度大，故B錯誤；當太陽高度角等于30°時，恰好發(fā)生全反射，如圖所示，由幾何關(guān)系得，由折射定律得，由全反射的臨界條件得，又，聯(lián)立解得，故C正確，D錯誤。 6.A【解祈】由題圖2知s時受電線圈中產(chǎn)生的電動勢最大，為，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的大小為，故A正確；由楞次定律可以得到此時c端電勢高于d端，故B錯誤；通過電阻的電流的有效值為，電阻在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量，故C錯誤；線圈中感應(yīng)電動勢的平均值，通過電阻R的電流的平均值為，通過電阻R的電荷量，由題圖2知，在的時間內(nèi)，，解得，故D錯誤。7.C【解析】由幾何關(guān)系可知，帶電粒子在磁場中做圓周運動的半徑，洛倫茲力提供向心力，得，故A錯誤；由幾何關(guān)系可知，離子從d點離開磁場時，為直徑，是從c點發(fā)射出的離子第一次穿過y軸時離O點最遠的位置，故B錯誤；離子在電場中做類平拋運動，沿電場方向位移，垂直于電場方向位移，且，，解得，故離子再次穿過y軸時，速度大小，解得，故C正確；設(shè)速度偏向角為，由平拋運動的推論可知，，故，D錯。二、選擇題（本題共3小題，每小題6分，共18分。每小題有多個選項符合題目要求，全部選對得6分，選對但不全得3分，有選錯或不選得0分）8.BC【解析】由題易知，從B到C摩擦損失機械能最多為，從C到B，沒有機械能損失，故。9.BD【解析】由圖乙可知，兩列水波的波長，故A項錯誤；機械波的波速由介質(zhì)決定，兩列水波在水中的傳播速度大小相等，故B正確；圖示時刻，P、Q兩點的振動方向均沿y軸負方向，振動方向相同，故C錯誤；兩波源連線中點到兩波源的波程差為零，振動始終加強，故D正確。10.BC【解析】由乙圖可知，力F在時撤去，此時長木板P的速度，時兩者速度相同，，前長木板P的速度大于滑塊Q的速度，后長木板P的速度小于滑塊Q的速度，0~6s過程中，以滑塊Q為對象，由牛頓第二定律有：，得；5~6 s過程中，以長木板P為對象，由牛頓第二定律有，解得：，故C正確；6s末到長木板停下來過程中，由牛頓第二定律有：，得：，這段時間，所以時長木板P停下來，故A錯誤；0~6s，滑塊Q在長木板P上滑行距離：，6s末到滑塊停下來過程中，由牛頓第二定律有：，得，這段時間，所以時滑塊Q停下來，6s后滑塊Q在長木板P上滑行的距離：，，所以長木板P的至少長度為，滑塊Q在長木板P上滑行的路程是，故B正確，D錯誤。三、填空題（本題共2小題，共16分）11.（8分，每空2分）（1）7.25（2）（3）偏大（4）A【解析】（1）游標尺左端零刻線左側(cè)對應(yīng)的是主尺的刻線，故主尺的讀數(shù)應(yīng)為，該游標尺的讀數(shù)為，故游標卡尺的讀數(shù)為。（2）滑塊做勻速圓周運動，根據(jù)牛頓第二定律有，整理得，當時，，此時由題圖丙可得，所以。（3）若遮光條所在平面與細線和水平臺面均垂直，那么遮光條擋光距離即為寬度d，滑塊勻速轉(zhuǎn)動時角速度，若遮光條所在平面與細線不垂直，但與水平臺面垂直，則導致?lián)豕饩嚯x變小，從而測得的擋光時間變小，那么計算獲得的線速度大小將偏大，勻速圓周運動半徑仍為滑塊到轉(zhuǎn)軸的距離L，則角速度測量值大于實際值，結(jié)合（2）問分析可知動摩擦因數(shù)測量值大于實際值，即偏大。（4）因為是僅換了滑塊，而遮光條的寬度d和滑塊到轉(zhuǎn)軸的距離L均未變，所以只用考慮滑塊的質(zhì)量和動摩擦因數(shù)對截距和斜率的影響。圖線①→圖線②，b減小，因為，所以一定減小，又因為 ，a增大且b減小，所以m一定增大，A正確，B錯誤；圖線①→圖線③，b增大，則一定增大，又因為斜率，所以m一定不變，C、D錯誤。12.（8分，每空2分）（1）BD（2）圖見解析（3）【解析】（l）電流表A的滿偏電壓是，遠小于電壓表的量程，所以電壓表不能用來測電流表的電壓，考慮到電壓表內(nèi)阻已知，可選擇把電壓表當電流表使用，電壓表的滿偏電流是，將定值電阻與電流表并聯(lián)時，實際作用是當電壓表使用，電流表滿偏時，干路上電流為，與電壓表滿偏電流非常接近，故電壓表和電流表幾乎能同時達到滿偏，讀數(shù)誤差較小，故電壓表選擇，定值電阻選擇，故選B和D，滑動變阻器做分壓式使用，電路圖和所選器材的符號如圖所示。（3）根據(jù)電路圖，由歐姆定律得，整理得圖像斜率為，解得電流表內(nèi)阻為。四、計算題（本題共3小題，其中第13題10分，第14題12分，第15題16分，共38分。寫出必要的推理過程，僅有結(jié)果不得分）13.（10分）【解析】（1）以氣閘艙內(nèi)原有氣體為研究對象，體積為，壓強為Pa，降壓后氣體的壓強為Pa，體積為，由玻意耳定律可得.設(shè)抽出的氣體在Pa時的體積為，轉(zhuǎn)換到壓強為Pa壓強下的體積的，由玻意耳定律可得解得（2）以氣閘艙內(nèi)存留的氣體為研究對象，壓強為Pa后，體積為，溫度為 ，轉(zhuǎn)換到壓強為Pa，溫度為時的體積為由理想氣體狀態(tài)方程可得氣閘艙內(nèi)存留氣體的質(zhì)量與原氣閘艙內(nèi)氣體質(zhì)量之比為解得14.（12分）【解析】（1）導體棒在運動過程中，由電流的定義可知由閉合電路歐姆定律，有由法拉第電磁感應(yīng)定律，可得，聯(lián)立以上各式，可得。（2）落地時動能為原來的一半，夾角為45°，可得其水平分量，豎直分量兩個方向上分別使用動量定理，可得其中、分別為空氣阻力的水平、豎直分量，由矢量的分解結(jié)果可得聯(lián)立以上各式，并對時間進行累積，可得解方程組，可得（3）由第（2）問可得傳送帶多消耗的電能等于滑動摩擦力對傳送帶做的負功，即在傳送帶上運動時，由動量定理可知該式對時間累積，可得 聯(lián)立以上式子，可得即或15.（16分）【解析】（1）A，B間輕繩被拉緊的瞬間只保留了垂直A、B連線方向的分速度，損失的機械能為故（2）在A，B間的軟繩剛剛被拉緊后的瞬間，B、C間的輕質(zhì)彈簧無形變，故小球C的速度如圖，在繩剛剛被拉緊后的瞬間，將A的初速度按垂直于連線方向“”和平行于連線方向“//”進行分解，由輕繩約束條件，在A、B間的軟繩剛剛被拉緊后的瞬間再由A、B間的動量守恒得又解得（3）在A、B間的柔軟輕繩剛剛被拉緊時，B，C間的柔軟輕繩處于沿x方向伸直的拉緊狀態(tài)，小球C所受到的來自軟繩的作用力指向B，故C只可能沿正x方向運動，可設(shè)為，另設(shè)繩被拉緊后瞬間A，B速度分別為、。A、B，C構(gòu)成的體系在繩被拉緊前與剛剛拉緊后的總動量守恒，有 由于B，C間的柔軟輕繩不可伸長，在B，C間的柔軟輕繩被拉緊時，B相對于C的相對運動速度沿正y方向，即在此時瞬間A相對于B的相對運動速度垂直于此時連線，且沿順時針旋轉(zhuǎn)方向，即因為A所受沖量只沿連線方向，故A在垂直于連線方向的速度分量在繩被拉緊前后沒有變化，則有又聯(lián)立解得