2024届湖南省高三下学期4月大联考暨衡阳三模试题 物理 （Word版）

这是一份2024届湖南省高三下学期4月大联考暨衡阳三模试题 物理 （Word版），共8页。试卷主要包含了本试卷主要考试内容，6,cs37°=0等内容，欢迎下载使用。

2024届湖南省高三下学期4月大联考暨衡阳三模物理试卷
本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂 黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在 答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容：高考全部内容。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项 是符合题目要求的。
1.2023年4月12日，中国“人造太阳”——全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST) 成功实现 稳态高约束模式等离子体运行403秒，创造了新的世界纪录，其内部发生的核反应方程为?H
+1H→He+X, 则
A. 该反应为β衰变
B.X 为中子
C.X 为质子
D.2He 的结合能比?H 的结合能小
2.近年来，人们越来越注重身体锻炼。有种健身设施叫战绳，其用途广泛，通常可用于高强度间 歇训练形式的心肺锻炼或肌肉锻炼。当某健身人士双手以相同节奏上下抖动两根相同的战 绳，使战绳形成绳波，如图所示。下列说法正确的是
A. 两根战绳形成的波形一定完全相同
B.两根战绳上的波传播速度相同
C. 两根战绳上的点的振动频率一定不相同
D.若人停止抖动战绳，则绳波立即消失
3.如图所示，矩形线圈 abcd 与理想变压器原线圈组成闭合电路，副线圈接一定值电阻。矩形线 圈 abcd 在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，磁场只分布在bc 边的左侧，磁场 的磁感应强度大小为 B, 线圈的匝数为N, 转动的角速度为w,ab 边的长度为L₁,ad 边的长度 为L₂, 线圈电阻不计。下列说法正确的是
A.原线圈两端电压的有效值：
B. 若仅增大线圈的转速，则通过定值电阻的电流减小
C.若仅增大变压器原线圈的匝数，则通过定值电阻的电流减小
D.若仅增大定值电阻的阻值，则原线圈两端的电压增大
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4.均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示，在 半球面AB 上均匀分布的正电荷，总电荷量为q, 球面半径为R,CD 为通过半球顶点与球心O 的轴线，在轴线上有M、N两点，OM=ON=3R, 已知M 点的电场强度大小为E, 静电力常量
为 k,则 N 点的电场强度大小为
5.如图所示，垂直纸面向里的匀强磁场区域，磁感应强度大小为 B,边界分别是半径为R 和 2R 的同心圆，O 为圆心。在圆心○处有一粒子源(图中未画出),在纸面内沿各个方向发射出比
荷)
的带负电的粒子，速度连续分布且粒子间的相互作用力可忽略不计，这些带电粒子受
到的重力也可以忽略不计，已知sin37°=0.6,cs37°=0.8 。 若所有的粒子都不能射出磁场，
则下列说法正确的是
A.粒子速度的最大值；
B.粒子速度的最大值；
C. 某粒子恰好不从大圆边界射出磁场，其在磁场中运动的时间为
(不考虑粒子再次进入磁场的情况)
D.某粒子恰好不从大圆边界射出磁场，其在磁场中运动的时间(不考虑粒子再次进
入磁场的情况)
6.如图所示，在光滑的水平面上，质量为4m、长为L 的木板右端紧靠竖直墙壁，与墙壁不粘连。 质量为m 的滑块(可视为质点)以水平向右的速度v 滑上木板左端，滑到木板右端时速度恰 好为零。现滑块以水平速度kz(k 未知)滑上木板左端，滑到木板右端时与竖直墙壁发生弹性 碰撞，滑块以原速率弹回，刚好能够滑到木板左端而不从木板上落下，重力加速度大小为g。
下列说法正确的是
A.滑块向右运动的过程中，加速度大小
B.滑块与木板间的动摩擦因数
C.k=2
D.滑块弹回瞬间的速度大小为：
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二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符 合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的或不答的得0分。
7.某同学用平行板电容器测量材料竖直方向的尺度随温度变化的装置示意图如图所示，电容器 上极板固定，下极板可随材料尺度的变化而上下移动，两极板间电压不变。若材料温度升高，
极板上所带电荷量增加，则
A.材料竖直方向的尺度减小
B. 材料竖直方向的尺度增大
C. 极板间的电场强度减小
D.极板间的电场强度增大
8.图为一定质量的理想气体发生状态变化的 p-V 图像，1、2是两条等温线，A 、B是等温线1 上的两点，C、D是等温线2上的两点，若气体按图线从 A→B→C→D→A 进行状态变化，则 下列说法正确的是
A. 等温线1对应的气体温度比等温线2对应的气体温度低
B.气体从状态 A 变化到状态B,气体一定放出热量
C.气体从状态 B 变化到状态C,气体的内能增加
D. 气体从状态C 变化到状态 D, 气体分子的平均速率不变但密度变小
9.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为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
10.2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波。根据科学家们复原的过程， 在两颗中子星合并前约100s 时，它们间的距离为r, 绕两者连线上的某点每秒转动 n 圈，将 两颗中子星都看作质量均匀分布的球体，引力常量为G, 下列说法正确的是
A.两颗中子星转动的周期均为ns
B. 两颗中子星转动时所需向心力之比等于它们的转动半径之比
C.两颗中子星的转动半径之比等于它们质量的反比
D.两颗中子星的质量之和；
三 、非选择题：本题共5小题，共56分。考生根据要求作答。
11.(7分)某同学探究“小车的加速度与力的关系”的实验装置如图所示，轨道上的B 点固定一 光电门，将连接小车的细线跨过滑轮系住钩码，平衡摩擦力后在A 点由静止释放小车，测出 小车上的挡光片通过光电门的时间t。
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(1)在该实验中，下列说法正确的是
A.要用天平称量小车的质量
B. 每次改变钩码的个数，都需要测量钩码的总质量
C. 调节滑轮的高度，使细线与轨道平行
D.A、B之间的距离尽可能小些
(2)若挡光片的宽度为d,挡光片前端与光电门的距离为L, 则小车通过光电门时的速度大
小为 ,加速度大小为 。
12.(9分)为了测定某电池的电动势(约为10V) 和内阻(小于5Ω),需要把一个量程为5V 的 直流电压表接一固定电阻(用电阻箱代替),将其改装成量程为15V 的电压表，然后用伏安 法测电池的电动势和内阻，电压表的内阻远大于滑动变阻器的最大电阻，该实验的操作过程
如下：
(1)扩大电压表的量程，实验电路如图甲所示。
甲
乙
丙
①把滑动变阻器的滑片移至 (填“a” 或“b”) 端，把电阻箱的阻值调到零，闭合
开关。
②移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为4.8V, 保持滑动变阻器滑片的位置不变， 把电阻箱的阻值调到适当值，使电压表的示数为 V, 即可得到量程为15V 的电 压表，若此时电阻箱的示数为R。,则电压表的内阻为 _。
(2)用该扩大了量程的电压表(电压表的表盘没变)测电池电动势E 和内阻r, 实验电路如图 乙所示，得到多组电压U 和电流I 的值，并作出U-I 图线如图丙所示，可知电池的电动
势为 V, 内阻为 Ω。(结果均保留两位有效数字)
13.(10分)如图所示，真空中两细束平行单色光a 和b 从一透明半球的左侧以相同速率沿平行 于半球底面的方向向右移动，光始终与透明半球的底面垂直。当b 光移动到某一位置时，两 束光都恰好从透明半球的左侧球面射出(不考虑光在透明介质中多次反射后再射出球面)。 此时a 光和b 光都停止移动，在与透明半球的底面平行的足够大的光屏 MN 上形成两个小 光点。已知透明半球的半径R=50 cm,对单色光a 和b 的折射率分别为和 ,若
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两束光从透明半球的底面入射直至到达光屏的时间差△=1.25×10-³s,不考虑光的干涉和
衍射，真空中光速c=3×10°m/s,sin 37°=0.6,sin (1)两细束单色光a 和b的距离d;
(2)光屏 MN 到透明半球的底面的距离L。
53°=0.8,求：
M
NT
14.(14分)如图所示，滑雪道AB由坡道和水平道组成，且平滑连接，坡道倾角均为0=45°。平 台BC 与缓冲斜坡CD 相连。若滑雪者(视为质点)从P 点由静止开始下滑，则恰好到达 B 点。现滑雪者从A 点由静止开始下滑，从B 点飞出。若A、P两点间的距离d=15√2 m,滑
雪者与滑道间的动摩擦因数μ=0.04,平台 BC 的长度L₁=24m, 斜坡 CD的长度L₂=
30 m,取重力加速度大小g=10 m/s²,不计空气阻力。
(1)求滑雪者运动到P 点的时间t;
(2)求滑雪者从B 点飞出后在空中运动过程中的最小
速度v;
(3)若滑雪者从B点飞出后，经过t'=3 s,落在斜坡CD
上，求斜坡CD倾角的正切值。
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15.(16分)如图所示，两根足够长的光滑金属直导轨平行放置，导轨间距L=20 cm,两导轨及 其所构成的平面与水平面的夹角θ=37°,整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中， 磁场的磁感应强度大小B=5T 。 现将质量分别为m₁=0.1kg 、m₂=0.2kg 的金属棒a、b 垂直导轨放置，每根金属棒接入导轨之间的电阻均为R=1 Ω。运动过程中金属棒与导轨始 终垂直且接触良好，金属棒始终未滑出导轨，导轨电阻忽略不计，取重力加速度大小g=
10m/s²,sin 37°=0.6,cs 37°=0.8。
(1)先保持b 棒静止，将a 棒由静止释放，求a 棒匀速运动时的速度大小v;
(2)在(1)问中，当a 棒匀速运动时，再将b 棒由静止释放，求释放瞬间b棒的加速度大小a; (3)在(2)问中，从b 棒释放瞬间开始计时，经过时间t,两棒恰好达到相同的速度v(未知),
求速度v 的大小与t₀ 的关系式及时间t₀ 内 a 棒相对于b 棒运动的距离△x。
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高三物理试卷参考答案
1.B 2.B 3.C 4.A 5.C 6.D 7.BD 8.AC 9.AC 10.CD
11.(1)C(2 分)
2 (2分) (3分)
12.(1)①b(1 分) ②1 . 6(2分) 0.5R 。 (2 分)
(2)9.6 (2分) 3.0 (2分)
13.解：(1)由
(1分)
可得透明半球对a 光和b 光的临界角分别为53°和37°(1分)
画出的光路如图所示，A、B 为两单色光在透明半球面的出
射点，折射光线在光屏上形成光点 M、N,AM、BN 沿切线方
向，由几何关系得
d=Rsin 53°-Rsin 37° (1 分)
解得d=0.1m。 (1 分)
(2)a 光在透明半球中的传播时间
(1分)
在真空中的传播时间
(1分)
则a光的传播时i (1分)
同理b光的传播时间 (1分)
又△=t-ta (1 分)
解得 L=0.9m 。 (1 分)
14.解：(1)滑雪者从A 点到P 点做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有
mgsinθ-pmgcs θ=ma (2 分)
由公式 2 (2分)
解得t=2.5s 。 (1 分)
(2)由于滑雪者从P 点由静止开始下滑，恰好到达B 点，因此该过程合力做的功为0(1分)
当滑雪者从A 点下滑时，到达B 点有vu=vp=at=12 √2m/s(2 分)
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此后滑雪者在上升的过程中速度变小，到达最高点时速度最小，由运动的分解可知 v=vgcs 45°=12 m/s 。 (1 分)
(3)设滑雪者从B 点飞出后在空中运动的时间为t',水平方向有
x=vgcs 45°·t' (1 分)
竖直方向有
则斜坡 CD倾角的正切值： (2分)
15.解：(1)金属棒a 在运动过程中，重力沿导轨平面的分力和a 棒受到的安培力相等时a 棒做 匀速运动；由法拉第电磁感应定律有
E=BLv₀ (1 分)
根据闭合电路欧姆定律及安培力公式有
(1分)
F=BIL (1 分)
a 棒受力平衡，有
m₁gsin θ=F (1 分)
解得v=1.2m/s 。 (1 分)
(2)由右手定则可知金属棒b受到沿导轨平面向下的安培力，对b棒，由牛顿第二定律有 mzgsin θ+BIL=mza₀ (1 分)
解得a=9m/s² 。 (1 分)
(3)释放b 棒后a 棒受到沿导轨平面向上的安培力，在两棒达到共速的过程中，对a 棒，由动
量定理有
mgsin θt₀-BILt₀=m₁v-m₁v₀(2分)
b棒受到向下的安培力，对b 棒，由动量定理有
m₂gsin θt₀+BILt₀=m₂v(1分)
解得v=(6t₀+0.4)m/s (1 分)
q=Ii₀=0.08C (1分)
由法拉第电磁感应定律有
(1分)
由闭合电路欧姆定律有
(1分)
又△φ=BL△x (1分)
解得△x=0.16 m 。 (1 分)
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