天一大联考·湖南省2024届高三第三次联考物理答案+评分细则+命题报告+PPT

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试卷满分100分，考试时间75分钟。
试卷共两大部分。第1~6题为单项选择题，每小题4分，共24分；第7~10题为多项选择题，每小题5分，共20分；第11~12题为实验题，共18分；第13~15题为计算题，共38分。
1. 2023年诺贝尔物理学奖颁发给Pierre等三位物理学家，以表彰他们“为研究物质中的电子动力学而产生阿秒（1as=10-18s，）光脉冲的实验方法”。 一百多年前的1918年，普朗克也曾因为他的能量子理论而获了诺贝尔物理学奖。已知某种光的光子能量ε=2.21×10-19J，普朗克常量为6.63×10-34J·s，则这种光的波动周期是A.3×103as B. 3×10-3 as C. 3×1015as D. 3×10-33 as
1.答案 A命题透析 本题考查普朗克能量子理论，考查考生的物理观念。思路点拨 根据普朗克能量子理论，光子能量ε=hv,周期 10-18s, 所以周期T=3×10³as, 因此A正确。
2.光滑的水平面上有一个静止的物体，某时刻一水平向右的恒定拉力作用在物体上，以向右为正方向，物体的动能 E 与拉力的冲量I之间的关系图像可能正确的是
2.答案 C命题透析 本题考查动能定理与冲量，考查考生的物理观念。思路点拨 根据动能定理 ,根据位移公式 ,由于F=ma,联立以上三式可解得 ,即 ,可见物体动能Ek 与拉力的冲量I之间关系为二次函数，图像为开口向上的抛物线，因此本题答案为C。
3.如图所示，细绳拉着小球在竖直平面内沿逆时针方向做半径为R的圆周运动，P是过圆心的直线上的一点，OP 所在直线为竖直方向。A 是圆周上的一点，OA 连线与竖直方向成60°角，当小球运动到A 点时，细绳断了，小球经过P 点时速度方向刚好与OP 垂直。不计空气阻力，P 点与圆心O 的距离为A. 2R B. 1.75R C. 1.5R D. 1.25R
3.答案 D命题透析 本题考查类平抛运动，考查考生的物理观念。思路点拨 由题意知小球在A点时速度与圆相切，小球经过P点时速度方向刚好与OP垂直，可以看成是逆向的平抛运动，设平抛初速为v0,则水平方向有Rsin 60°＝v0t。竖直方向上有：vy＝v0tan 60°，y＝ t，解得y＝ R，故O点到P点的距离为L＝y＋Rcs 60°＝ ，D正确。
4.有一种简单测量声速的办法：如图所示，电子石英钟放在扩音机前，扩音机喇叭正对墙壁 放出电子石英钟秒针走动时有节奏的“咔、咔”声(每相邻两个“咔”声相隔时间为T), 让 某同学站在墙壁和扩音机中间某位置，这位同学既能直接听到喇叭发出的声音，也能听 到墙壁反射来的声音，只不过反射来的声音的音量更小一些，听到的声音节奏为“咔 (强)——咔(弱)——咔(强)——咔(弱)……”。当这位同学与墙的距离为L 时(该同学与扩音机喇叭的距离大于2L),听到“咔(弱)”的时刻正好是两个“咔(强)”的中间时刻，则声速v 的测量值为
4.答案 B命题透析 本题考查波的传播，考查考生的物理观念。命题透析 做出声音传播的图像，如图所示，从图中可以看出，“咔（强）”与“咔（弱）”之间的时间间隔为 ，因此2L=v× ，解得声速v= ，B正确。
5.如图所示，电容器甲竖直放置，两极板有正对的小孔，电容器乙水平放置，两个电容器极板长度均为L，极板间距离以及内部电场强度大小都相等。一个质量为m、电荷量绝对值为q的带电粒子以初速度v0从电容器甲左侧极板上的小孔进入，经电容器甲加速后以3 v0的速度进入电容器乙的正中央，刚好从极板边缘离开电容器乙，不计带电粒子的重力，则两电容器内部电场强度大小为
5.答案 D命题透析 本题考查带电粒子在电场中的加速和偏转，考查考生的科学思维。命题透析 设电容器极板间距为d，极板长度为L，在加速电场甲中加速时，根据运动公式有（3 v0）2－v02=2ad，在偏转电场乙中偏转时L=3 v0t， d= at2，联立消去t和d，解得 ，又因为 ，解得电场强度E= ，D正确。
6.如图所示，直角框架竖直固定在地面上，水平横梁上有一个光滑小孔O, 小孔O 到拐角A 的距离为L,光滑竖直杆上穿过一个小球，小球上系一不可伸长细绳，细绳穿过小孔 O 之后另一端用手拉住，手以大小和方向均不变的力拉细绳，让小球从C 点上升到B 点。已知小球质量为m, 重力加速度为g, 小球在C、B两点时绳子与竖直杆的夹角分别为30°、45°,且在B点小球加速度为零，则小球从 C点上升到B 点的过程中拉力所做的功为A.W=mgLB. W= mgLC.W=( -1)mgLD.W=2( -1)mgL
6.答案 D命题透析 本题考查受力分析以及做功，考查考生的科学思维。思路点拨 设绳子的拉力为F,在B 点小球处于平衡状态，则有 Fcs45°-mg=0,因此拉力F= mg,OC 之间 距离 ,OB 之间距离 ,拉力做功 , D正确。
7.甲、乙两物体在同一条直线上运动，t=0 时刻开始计时，它们的x-t图像如图所示，图中直线与横轴夹角α>β。根据图像可知A. 甲、乙的运动方向相反B.甲的加速度大于乙的加速度C. 相遇时甲的速度等于乙的速度D. 相遇时甲运动的距离大于乙运动的距离
7.答案 AD命题透析 本题考查x-t 图像，考查考生的物理观念。思路点拨 从图像上看，甲、乙的斜率正负不同，所以速度方向相反，A 正确；甲和乙都是直线，表明两物体都做匀速直线运动，B错误；因为α>β,说明甲的速度大于乙的速度，设t₁ 时刻相遇，v甲t₁>v乙t1,C错误，D正确。
8.如图所示，有甲、乙两个完全相同、带轻质活塞、内壁光滑的导热汽缸，内部封闭相同质量的同种理想气体，初始状态下气体的温度均为27 ℃,然后把汽缸甲的活塞固定。现分别对汽缸加热，使得甲、乙汽缸中气体的温度都上升到127℃,发现汽缸甲内气体吸收了800J 热量，汽缸乙内气体吸收了1000 J 热量。已知大气压p0=1×10⁵Pa, 下面说法正确的是A. 温度升高到127 ℃过程中，甲、乙中气体内能都增加800 JB. 温度升高到127 ℃过程中，乙中气体对外做功600 JC. 温度升高到127 ℃过程中，乙中气体体积增量为2×10-³m³D. 温度为27 ℃时，甲、乙中气体的体积均为8×10-³m³
8.答案 AC命题透析 本题考查热力学第一定律及理想气体相关知识，考查考生的科学思维。思路点拨 对一定质量的理想气体，内能的大小取决于温度的高低，两个过程中的初温及末温相同，故内能的增加量相同，即△U甲=△U乙=800J,A 正确；等压过程中，根据热力学第一定律有△U乙=W+Q乙，其中△U乙= 800 J,Q乙=1000J,W=-200J, 所以气体对外界做功W′=200J,B错误；由W'=P₀△V,解得△V=2×10-³m³,C正确；对于乙中气体，在等压变化过程中， ,其中T₁=300K,T₂=400K,解得V₁=6×10-³m³,D错误。
9.如图所示，水平放置的玻璃砖的竖直截面abcd 为一长方形，边长 ab=L,bc=2L, 一束与水平面成β角的激光照射到其左侧面的顶端，经折射照到bc边上的P 点，在 P 点刚好发生全反射，然后照射到cd 边上的 Q 点。已知 下列说法正确的是A.玻璃砖的折射率 B.光线第一次发生折射时的折射角为60°C.P点与b点的距离为D.Q点与c点的距离为
9.答案 AC命题透析 本题考查光的折射和全反射，考查考生的科学思维。思路点拨 光线在a点发生折射有，入射角为β,设折射角为θ,根据折射定律有 sinβ=nsinθ,光线经折射后在bc边的P 点恰好发生全反射，满足sin ,临界角C=90°-θ, 解得折射率 ,t 正确，B 错误；根据几何关系有 ，解得 Pb= ,Pc=2L- ,Qc=Pctanθ= ,C正确，D错误。
10.两滑轮间距离为10m 的传送带与地面成θ=30°角放置，在电动机带动下传送带以v=5m/s的恒定速率顺时针运行，将静止在传送带底端质量为10 kg 物体运输到顶端。已知物体与传送带间的动摩擦因数为 ,重力加速度g 取10 m/s², 最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是A. 物体先加速后减速运动B. 物体从底端被传送到顶端的时间为3 sC.物体从底端被传送到顶端的过程中滑动摩擦力做功375 JD.物体从底端被传送到顶端的过程中电动机相对于空载多消耗电能1000 J
10.答案 BCD命题透析 本题考查传送带问题，考查功能关系，考查考生的科学思维。思路点拨 加速阶段a=μgcs30°-gsin 30°=2.5m/s²,达到共速时间为 s, 货物位移 5m, 共速后货物匀速运动的位移为x₂=10m-5m=5m,匀速运动的时间为 s, 总时间t=t₁+t₂=3s,A 错误，B正确；加速阶段滑动摩擦力做的功为W=x1μmgcs30°=375 J,C 正确；机械能的增量为△E= mv2＋mgLsin 30°＝625 J；加速阶段相对位移为5m, 则产生的热量为Q=(L-x₁) μmgcs30°=375J,多消耗的电能 E电=Q+△E=1000J,D正确。
11.(7分)某同学利用如图1所示的实验装置验证机械能守恒。实验器材主要有带滑轮的长木板、小车、钩码、打点计时器、纸带等。(1)带滑轮的长木板固定在桌面上，小车后面连接纸带，纸带穿过打点计时器。长木板左端垫起一些，用来补偿摩擦力的影响。在小车不挂钩码的情况下，开启打点计时器电源，然后轻推小车，观察纸带上打点的分布情况，如果纸带上的点分布情况是 ( 填选项序号),表明摩擦力补偿恰到好处。A.点间的距离逐渐变大B.点间的距离逐渐变小C.相邻点之间的距离之差相等D.点呈均匀分布，任意两相邻点之间的距离相等 图1 图2(2)补偿摩擦力的步骤做好之后，挂上钩码，打出的一条清晰的纸带如图2所示，已知打点计时器的打点周期为 T,则打下B 点和 C 点时小车的瞬时速度vB= , vc = 。(3)已知小车质量为M, 钩码质量为 m, 重力加速度为g,根据打出的纸带数据，如果机械能守恒定律成立，则
11.答案 （1）D（1分）（2） （2分） （2分）（3） 命题透析 本题考查验证机械能守恒，考查考生的科学探究素养。思路点拨 打下B点的时刻为打下与B点相邻左、右两点的中间时刻，则打下B点时小车的速度应为这两点间小车的平均速度，即 ,同理 ,如果机械能守恒定律成立，则mg（x5-x2）= （M+m）·（vC2-vB2） ， 化简得
12.(11分)某同学要测量一段金属丝的电阻率，实验室提供的实验器材有：A.粗细均匀的待测金属丝，长度L 约0.5 m, 电阻约4 ΩB.电压表(0～3 V、内阻约3 kΩ)C.电流表(0～0.6 A、内阻约1Ω)D. 滑动变阻器R(最大阻值10 Ω)E. 毫米刻度尺、螺旋测微器F. 电源(电动势3 V、内阻不计)、开关S 及导线若干 图1(1)首先用毫米刻度尺测出接入电路中金属丝的长度L,以下四个读数符合毫米刻度尺读数规则的是 (填选项序号)。A.L=50 cm B.L=50.0 cmC.L=50.00 cm D.L=50.000 cm(2)用螺旋测微器测金属丝直径，如图1所示，金属丝直径的测量值d= mm。
(3)为了更准确测出金属丝的电阻，选用图 (选填“2”或“3”)更能减小实验误差。根据选择的电路图，完成相应的实物图连线。(4)电路连接好之后，调整滑动变阻器触头到最左端，然后闭合开关 S,改变滑动变阻器的触头位置，记录下电压表读数 U 和对应的电流表读数I,通过多次调整滑动变阻器的触头位置，得到多组U、1数据。利用图像法处理数据，作出如图5所示的 U-I 图像。 图 2 图3 图4 图5根据图像可得到金属丝的电阻测量值R,= Ω ,结合金属丝长度L 和直径 d的测量值，可得金属丝的电阻率ρ= Ω·m(结果均保留2位有效数字)。
12.答案 (1) C(2 分)(2)0.500(2分)(3)3(2分) 如图所示(1分)(4)4.5(±0.1,2分) 1.8×10-⁶ (或1.7×10-⁶,2分)命题透析 本题考查测电阻丝电阻率，考查考生的科学探究素养。思路点拨 (1)毫米刻度尺的读数规则要求毫米后面估读一位，因此C 正确。(2)用螺旋测微器测量结果，以mm 为单位时，要求有三位小数，因此d=0.500 mm。(3)若选用图2,电流表分压作用带来的误差较大。选用图3电压表分流作用带来的误差较小，因此选用图3, 实物连线如图所示。(4)根据U-I图像斜率为 ，金属丝的电阻Rx=k=4.5Ω，根据电阻定律 ，解得电阻率 。
13.(10分)有一列简谐横波沿x 轴正向传播，振幅为A=4cm， 波速 v=0.2m/s，波源位于坐标原点O。波源向上起振由平衡位置向着波峰运动过程中，先后经过M、N 两点，其中M 点与O 的距离为2cm,N 点与 O 的距离为2 cm, 波源到达M 后再过0.5 s 第一次到达N 点。求：(1)这列波的周期；(2)从波源起振算起，经过t=6.75s 坐标为x=1.2m 的质点与其平衡位置的距离。
14.(12分)如图所示，光滑的直杆与竖直方向成60°角固定放置，杆的下端固定一个轻弹簧，杆上穿有两个小球A 和 B, 两球一起静止在弹簧上端。某时刻给小球 B 施加一个方向与杆平行、大小可变的拉力，使得小球B以 的恒定加速度沿直杆匀加速运动，两球刚分开时 B 的速度为v。 已知A 球质量为m,B 球质量为2m, 重力加速度为g,求：(1)弹簧的劲度系数；(2)从A 球开始运动到两球刚分开的过程拉力做的功。
15.(16分)如图所示，电阻不计的两条平行足够长光滑金属导轨固定在同一水平面上，其间距为1 m 。甲、乙两根完全相同的金属棒垂直导轨放置，且与导轨接触良好，整个装置处于磁感应强度大小为0.5 T,方向竖直向下的匀强磁场中。某时刻给金属棒甲施加一个大小为F=2N、水平向右的拉力，拉力F 作用4 s 时，金属棒甲、乙的加速度相等，此时撤去拉力F。 已知金属棒甲、乙的质量均为1 kg,接入电路中的电阻均为0.5Ω。求：(1)金属棒甲、乙的加速度相等时甲、乙的速度大小；(2)从撤去拉力F 到经过一段时间金属棒甲、乙之间的距离不再变化这一过程，电路中产生的热量以及金属棒甲、乙之间距离的增加量。