湖南省天壹名校联盟2024届高三下学期4月大联考物理试题含答案.pdf

届高三 月大联考科目:物理(试题卷)注意事项:.答卷前考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.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 写在本试题卷上无效.本试题卷共 页 小题满分 分考试用时 分钟 如缺页考生须及时报告监考老师否则后果自负.考试结束后将本试题卷和答题卡一并交回姓名准考证号祝 你 考 试 顺 利!#QQABKQyAggiIAIAAABgCUQHACEMQkBACAAoGQEAEIAABiQFABAA=#湖南省天壹名校联盟2024届高三下学期4月大联考物理试题【高三物理试题 第 页(共 页)】机密启用前 届高三 月大联考物理一、单选题:本题共 小题每小题 分共 分.在每小题给出的四个选项中只有一项是最符合题目要求的.年 月 日国家航天局正式发布了“羲和号”太阳探测科学技术试验卫星在国际上首次在轨获取的太阳 谱线精细结构是如图甲所示氢原子巴耳末系中从 跃迁到 发出的光.将 光束照射如图乙所示装置的金属板验电器指针没有张开.则下列说法正确的是.光是氢原子巴耳末系中波长最短的谱线.换用从 跃迁到 发出的光照射金属板验电器指针可能张开.增大照射金属板的 光束的强度验电器指针可能张开.换用逸出功更大的金属板材料验电器指针可能张开.抖空竹是一种传统杂技节目叫“抖空钟”南方也叫“扯铃”.表演者用两根短竿系上绳子将空竹(也有用壶盖或酒瓶)扯动使之旋转并表演出各种身段.如图所示表演者保持一只手 不动另一只手 沿图中的四个方向缓慢移动忽略空竹转动的影响不计空竹和轻质细线间的摩擦力且认为细线不可伸长.下列说法正确的是.细绳 端沿虚线 向左移动时细线对空竹的合力增大.细绳 端沿虚线 向上移动时细线的拉力不变.细绳 端沿虚线 斜向上移动时细线的拉力减小.细绳 端沿虚线 向右移动时细线的拉力不变#QQABKQyAggiIAIAAABgCUQHACEMQkBACAAoGQEAEIAABiQFABAA=#【高三物理试题 第 页(共 页)】.如图所示一装满水的长方体的玻璃容器高度为 上下两个面为边长 的正方形底面中心 点放有一单色点光源可向各个方向发射单色光.水面上漂浮一只可视为质点的小甲虫已知水对该单色光的折射率为 则小甲虫能在水面上看到点光源的活动区域面积为.年 月 日“新视野”探测器再次成功飞掠太阳系边缘柯伊伯带并发回小行星“天涯海角”的真实画面.若小行星“天涯海角”的半径为 围绕太阳做半径为、周期为 的匀速圆周运动“新视野”探测器在以小行星“天涯海角”中心为圆心、半径为 的轨道上绕其做圆周运动的周期为 不考虑其他星球的影响.已知地球的公转半径为、公转周期为 则有.小行星“天涯海角”表面重力加速度为.小行星“天涯海角”的第一宇宙速度为.在某次野外紧急救援演习中救援小队用直升机投送小型救援物资包直升机在离地 高度以恒定速度向目标位置匀速水平飞行在离目标位置水平距离为 时投送物资包结果物资包刚好落到目标位置若直升机飞行高度降为 仍以原来的速度匀速水平飞行且直升机在离目标位置水平距离 处以./的加速度加速水平飞行要使物资包也刚好落到目标位置则直升机投送物资包时的位置离目标位置的水平距离为(不考虑空气阻力的影响不计物资包吊绳长度/).如图所示半径为 的两平行金属圆环竖直固定两圆环各带等量的同种电荷电荷量为 且电荷分布均匀两圆环中心连线 与环面垂直、为连线上的三个位置且.不计两圆环电荷间的相互影响下#QQABKQyAggiIAIAAABgCUQHACEMQkBACAAoGQEAEIAABiQFABAA=#【高三物理试题 第 页(共 页)】列说法正确的是.、两点场强为.、两点的场强相同.、两点的电势不一定相等.点的场强大小为()二、多项选择题:本题共 小题每小题 分共 分.在每小题给出的四个选项中至少有两个选项符合题目要求.全部选对得 分选对不全得 分有选错或不答的得 分.一简谐横波在水平绳上沿 轴负方向以 /的速度传播.已知 时的波形如图所示绳上两质点、的平衡位置分别是、.从该时刻开始计时下列说法正确的是.质点 的振动周期为.时质点 正向平衡位置靠近.质点 比质点 早.回到平衡位置.时质点、振动的速度大小相同.自耦变压器以结构简单体积小、成本低广泛运用于各种需要变换电压的场合一自耦理想变压器结构如图乙所示电路中的电流表和电压表均为理想电表已知定值电阻、滑动变阻器 的最大阻值为 电源电压随时间的变化如图甲所示(电源内阻不计)下列说法正确的是.当 滑片滑至正中间时电流表读数为.则 .保持 不变滑片往下移动电流表读数减小.如果 变压器输出功率最大值时 最大输出功率为.如果 滑片滑至正中间功率为.如图甲所示对静止在光滑水平面上的木箱施加一水平向左的拉力 木箱加速度 随时间 变化的图像如图乙所示.后加速度保持不变箱内有一光滑斜面斜面倾角 可视为质点的滑块刚开始在斜面底部.已知木箱质量滑块的质量 斜面高.下列说法正确的是(.、./)#QQABKQyAggiIAIAAABgCUQHACEMQkBACAAoGQEAEIAABiQFABAA=#【高三物理试题 第 页(共 页)】.末水平拉力 的大小为.末木箱的速度为/.后滑块开始相对于斜面向上运动.末滑块到达斜面顶部.如图所示两条电阻不计的光滑平行导轨 和 与水平面成 角平行导轨之间间距为 一劲度系数为 的轻质弹簧一端固定在 点弹簧中心轴线与轨道平行另一端与质量为、电阻为 的导体棒 相连接导轨的一端连接定值电阻 匀强磁场垂直穿过导轨平面 到 距离足够大磁感应强度大小为 点到 的距离等于弹簧的原长导体棒从 位置静止释放到达 位置时速度达到最大 到 距离为 导体棒 始终与轨道良好垂直接触重力加速度为 则下列说法正确的是.导体棒在 位置时加速度为.到达 时导体棒最大速度为()().下滑到最低点的过程中导体棒机械能先增大后减小.导体棒最终可以回到 位置三、非选择题:本题共 小题共 分.(分)用下列器材测量当地重力加速度:一端带有定滑轮的平直轨道垫块细线打点计时器纸带频率为 的交流电源直尺 个槽码(每个槽码的质量均为).()补充下列实验步骤中的内容:.按图甲安装好实验器材跨过定滑轮的细线一端连接在质量为 的小车上另一端悬挂着 个槽码.改变轨道的倾角用手轻拨小车直到打点计时器在纸带上打出了一系列 的点表明小车沿倾斜轨道匀速下滑.保持轨道倾角不变取下 个槽码(即细线下端悬挂 个槽码)让小车拖着纸带沿轨道下滑根据纸带上打的点迹测出加速度#QQABKQyAggiIAIAAABgCUQHACEMQkBACAAoGQEAEIAABiQFABAA=#【高三物理试题 第 页(共 页)】.依次减少细线下端悬挂的槽码数量重复步骤.以取下槽码的总个数()的倒数为横坐标为纵坐标在坐标纸上作出关系图线如图丙所示.()下列说法正确的是 (填字母).为了减小实验误差轨道一定要光滑.接通电源后再将小车从靠近打点计时器处释放.小车下滑时位于定滑轮和小车之间的细线应始终跟倾斜轨道保持平行.若细线下端悬挂着 个槽码则小车在下滑过程中受到的合外力大小为 某次实验获得如图乙所示的纸带相邻计数点间均有 个点未画出则此次实验小车的加速度大小 /(计算结果保留两位有效数字).测算得关系图线如图丙所示斜率 ./截距./则当地重力加速度 /(计算结果保留两位有效数字).(分)某学习小组为了测量一毫安表的内阻 同时恢复一只表盘刻度线清晰完整但刻度值已模糊不清的欧姆表的中央刻度值.请完善下列实验步骤:()机械调零后将欧姆表选择开关拨至“”挡完成欧姆调零.()连接好的实验电路(如图甲所示)图中 为 (填“红”或“黑”)表笔.()调节滑动变阻器的阻值记录多组电流表和电压表的读数把数据绘制成如图乙所示的 图像.某次操作中毫安表的指针偏转如图丙所示毫安表示#QQABKQyAggiIAIAAABgCUQHACEMQkBACAAoGQEAEIAABiQFABAA=#【高三物理试题 第 页(共 页)】数为 此时欧姆表的指针偏角达到其满偏的.()断开开关取下表盘欧姆表正中央刻度应标记的数值为 .()毫安表的内阻为 (保留三位有效数字).(分)图甲为我国某电动轿车的空气减震器(由活塞、气缸组成活塞底部固定在车轴上).该电动轿车共有 个完全相同的空气减震器图乙是空气减震器的简化模型结构图导热良好的直立圆筒形汽缸内用横截面积 的活塞封闭一定质量的理想气体活塞能无摩擦滑动并通过连杆与车轮轴连接.封闭气体初始温度、长度、压强.重力加速度 取/.()为升高汽车底盘离地间隙通过气泵向气缸内充气让气缸缓慢上升 此过程中气体温度保持不变求需向气缸内充入与缸内气体温度相同、压强.的气体的体积.()在()问情况下当车辆载重时相当于在汽缸顶部加一物体 气缸下降稳定时气缸内气体长度变为 气体温度变为.求物体 的质量.若该过程中气体放出热量 气体压强随气体长度变化的关系如图丙所示求该过程中气体内能的变化量.#QQABKQyAggiIAIAAABgCUQHACEMQkBACAAoGQEAEIAABiQFABAA=#【高三物理试题 第 页(共 页)】.(分)如图乙所示半径为、圆心角为 的光滑圆弧轨道下端与水平面相连一质量为 的小球从圆弧顶点静止释放.在足够长水平面上有一质量为()的滑块静止于水平面滑块与水平面有摩擦小球在水平面上的运动如图甲虚线所示运动过程忽略小球与轨道摩擦小球与滑块发生碰撞假设小球与滑块的碰撞均为弹性碰撞测得小球与滑块发生第一次碰撞后到第二次碰撞前相隔的最大距离是 求:()滑块与水平面间的动摩擦因数()小球第一次与滑块碰撞到第二次碰撞的时间()滑块在水平面上通过的总路程.(分)如图甲所示的坐标系中 区域有垂直纸面的匀强磁场磁感应强度的大小和方向随时间的变化关系如图乙所示当垂直纸面向里时磁感应强度为正图中 有足够大的荧光屏垂直于 轴放置并可沿 轴水平移动 现有一带电粒子质量电量 的带电粒子从电场的 点(已知 点 轴坐标为.)沿平行 轴以某一初速度进入电场恰好从坐标原点与 轴成 进入磁场取带电粒子进入磁场为 时刻不计粒子重力答案可用根号表示求:()带电粒子的初速度()若要完整研究带电粒子在磁场中的运动轨迹磁场沿 轴方向的最小区间的上限坐标 和下限坐标()若要带电粒子垂直打在荧光屏上荧光屏所在位置的 轴的可能坐标值.#QQABKQyAggiIAIAAABgCUQHACEMQkBACAAoGQEAEIAABiQFABAA=#【高三物理试题参考答案 第 页(共 页)】届高三 月大联考物理参考答案、提示及评分细则.【答案】【解析】是氢原子巴耳末系中频率最小、波长最长的谱线 错误光电效应产生的条件是入射光的频率大于金属的极限频率验电器指针没有张开说明入射光的频率小于金属的极限频率据利用玻尔理论中的频率条件 可知从 跃迁到 发出的光频率比光束频率要高用该光照射金属板可能发生光电效应现象验电器指针可能张开 正确增大 光束的强度不能发生光电效应现象 错误改用逸出功更大的金属板材料其入射光的频率更小于金属的极限频率不能发生光电效应 错误故选.【答案】【解析】沿虚线 向左移动时细线对空竹的合力与重力等大反向可知合力不变 错误沿虚线 向上移动时 两点水平间距不变绳长不变可知细线与竖直方向的夹角 不变则细线的拉力不变 正确沿虚线 斜向上移动时细绳与竖直方向的夹角 增大则细线的拉力将增大 错误沿虚线 向右移动时细绳与竖直方向的 角增大则细线的拉力将增大 错误故选.【答案】【解析】根据介质对光的折射率 及几何关系可得当入射角为临界角时在上表面能折射出光线的最大半径为 大于水面对角线的一半因此光线在上表面能被光照亮的区域是整个水面所以面积为.故选.【答案】【解析】开普勒第三定律其中 与中心天体有关“新视野”探测器、地球做圆周运动的中心天体不同、错误在天涯海角表面不考虑星球自转的影响有:对“新视野”探测器 解得 因探测器的运动半径大于小行星的半径可知小行星表面的重力加速度不等于 错误对小行星的近地卫星#QQABKQyAggiIAIAAABgCUQHACEMQkBACAAoGQEAEIAABiQFABAA=#【高三物理试题参考答案 第 页(共 页)】解得 正确故选.【答案】【解析】离地 投送时物资包做平抛运动的时间 直升机飞行的速度大小为/离地 投送时物资包做平抛运动的时间 设直升机投送物资包时速度为 离目标位置水平距离为 依题意有:.()联立解得直升机投送物资包时的位置离目标位置水平距离为 项正确故选.【答案】【解析】因为两圆环彼此在对方圆心处场强不为 错误、两点场强大小相等但方向不同 错误根据对称性特点可知、两点是等势点 错误由()()()可知 正确故选.【答案】【解析】由题知 则有 正确.时质点 处的振动信息刚好传到质点 处此时 将远离平衡位置 错误由题意可知质点 第一次回到平衡位置需要.而质点 第一次回到平衡位置的时间.正确.()在振动了 后质点 和 的振动状态和 时一样只需要考虑 内的情况在.内波向前传播的距离为 质点 的振动状态传播到 质点(即质点)处处质元的振动状态传播到 质点(即质点)处此时质点 和 的振动速度大小相等方向相反 正确故选.【答案】【解析】当 滑片滑至正中间时变压器输出端总电阻 电压为、电流为 根据/可得.又/、/、联立可得 正确滑片下滑输出端总电阻减小总电流增大则输入电流增大电流表读数增大 错误当变压器输出功率最大时输出端总电阻 有 可得 根据串并联电路电阻的规律有/()可得 根据/可得最大输#QQABKQyAggiIAIAAABgCUQHACEMQkBACAAoGQEAEIAABiQFABAA=#【高三物理试题参考答案 第 页(共 页)】出功率为 正确根据/可得 又有/当滑片滑至正中间时变压器输出端总电阻 可得/又 可得.根据.错误故选.【答案】【解析】以木箱作为参考系当滑块相对于斜面刚要发生相对滑动时受到重力和支持力作用此时滑块的加速度./末由图可知 /滑块相对于木箱没有发生相对运动滑块木箱可视为整体据()可知 错误根据图求面积可知 内速度增加量/末速度为/正确.末滑块的加速度为./滑块相对于斜面开始滑动 正确 选项方法一:.后开始发生相对滑动设相对加速度为 根据 解得.则滑块到达斜面顶部时刻为.末 错误.选项方法二:滑块相对于斜面运动时受到重力和支持力 作用将支持力正交分解成水平分力 和竖直方向的分力 竖直方向有:水平方向有:滑块从斜面底端运动到顶端过程设斜面底边长 竖直方向有:水平方向有:()又.联立式有:.则滑块到达斜面顶部时刻为.末 错误故选.【答案】【解析】导体棒 在 位置只受重力和支持力根据 正确到达 时速度达到最大合力为 受力分析可得()()正确由于电路中焦耳热增加弹簧弹性势能增加根据能量守恒导体棒机械能不断减小 错误整个过程中焦耳热增加所以导体棒与弹簧组成的系统机械能减少不能回到原位置 错误故选.【答案】(共 分每空 分)()距离相等().【解析】()若小车匀速下滑则小车在相等时间内通过的路程相等因此在纸带上打出一系列距离相等的点.().轨道不需要光滑 错误.先接通电源后释放小车小车应从靠近打点计时器处释放 正确.小车下滑时为保证实验的准确性应使细线始终与轨道平行 正确.悬挂着 个槽码时小车匀速下滑则#QQABKQyAggiIAIAAABgCUQHACEMQkBACAAoGQEAEIAABiQFABAA=#【高三物理试题参考答案 第 页(共 页)】若细线下端悬挂着 个槽码小车加速下滑设绳子的拉力为 根据牛顿第二定律对槽码 对小车 合()所以槽码加速上升时小车下滑过程中受到的合外力小于 故 错误故选.相邻计数点间的时间间隔为.根据逐差法加速度为()(.)(.)(.)/./.故./.对小车匀速时有 减小 个槽码后对小车和槽码分别有()()联立可得故图像的截距 代入数据解得./.【答案】(共 分每空 分)()黑().()()【解析】()根据图甲可知欧姆表的 表笔与毫安表的正接线柱相连对于毫安表电流是从正接线柱流入负接线柱流出则可知对于欧姆表电流是从 表笔流出 表笔流入依据“红进黑出”原则可知 表笔为黑表笔.()毫安表读数为.()由读数知欧姆表满偏电流为.则 故正中央刻度应标记的数值为.()由图乙可知欧姆表内的电源电动势为.欧姆表内阻和毫安表内阻之和为 根据闭合电路欧姆定律得:.结合 图像可知.则毫安表的内阻.【答案】().(或.)()(或)(或.)【解析】()设充入的气体体积为 则有()(分)解得:.(分)(若按.计算的或解得:.(分)()由理想气体状态方程有:#QQABKQyAggiIAIAAABgCUQHACEMQkBACAAoGQEAEIAABiQFABAA=#【高三物理试题参考答案 第 页(共 页)】()(分)解得.(分)(若按.计算的解得:.(分)()(分)解得(分)(若按.计算的或解得(分)外界对气体做功:()(分)解得:(分)(若按.计算的或解得:.(分)由热力学第一定律有:(分)(若按.计算的或结果:.(分).【答案】()()()【解析】()释放小球后()(分)得到达水平面的速度(分)小球与滑块发生弹性碰撞:(分)(分)解得 (分)碰后小球匀速滑块减速当 时两者距离最大设经历时间为 则由题意有(分)对滑块运用动量定理(分)解得(分)()第一次碰撞后从相距最大到第二次碰撞经历时间为 则有()(分)解得 由上式解得(分)所以第一次碰撞到第二次碰撞的时间(分)#QQABKQyAggiIAIAAABgCUQHACEMQkBACAAoGQEAEIAABiQFABAA=#【高三物理试题参考答案 第 页(共 页)】()多次碰撞后小球与滑块均静止由系统能量守恒(分)解得(分).【答案】()/().()(.)(、)或(.)(、)【解析】()根据带电粒子在区域 电场做类平抛运动特点有(分)其中 /(分)联立上式得/(分)()进入磁场的速度/(分)进入磁场后从图乙可知在()时间内轨迹半径由 得.(分)运动周期 运动时间(分)在()时间内轨迹半径由 得.(分)运动周期 运动时间(分)在()时间内运动半径仍为 运动时间(分)所以进入磁场后在如图示的磁场中的运动轨迹如下图所示:#QQABKQyAggiIAIAAABgCUQHACEMQkBACAAoGQEAEIAABiQFABAA=#【高三物理试题参考答案 第 页(共 页)】要形成完整的轨迹从轨迹图中可看出磁场区域的上限坐标().(分)磁场区域的下限坐标().(分)()若在 区域垂直打在荧光屏上().根据对称轨迹圆心 到 之间的距离()().()(.)(、)(分)#QQABKQyAggiIAIAAABgCUQHACEMQkBACAAoGQEAEIAABiQFABAA=#