湖南省长郡中学2024届高三下学期6月保温测试（一）物理试题含答案解析.pdf

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1、答案第 1页，共 16页保温卷 1保温卷 1一、单选题1下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是（）A图甲中铀 238 的半衰期是 45 亿年，经过 45 亿年，10 个铀 238 必定有 5 个发生衰变B图乙中氘核的比结合能小于氦核的比结合能C图丙中一个氢原子从 n=4 的能级向基态跃迁时，最多可以放出 6 种不同频率的光D图丁中为光电效应实验，用不同光照射某金属得到的IU关系图，则 a 光频率最高2一个光学圆柱体的横截面如图所示，中心部分是空的正方形，外边界是半径为 R 的圆，圆心 O 也是正方形的中心，C 是正方形其中一个边上的中点，B 是圆周上的一点，已知OCBC，120BCO，光速为

2、 c，一束单色光 AB 从 B 点射入介质，入射角为 60，折射光线为 BC，下列说法正确的是（）A光在 B 点的折射角为 45B正方形的边长为2 33RC介质对此单色光的折射率为2D光从 B 到 C 的传播时间为3Rc3如图所示，直角杆 POQ 固定在竖直平面内，PO 部分水平且表面粗糙，OQ 部分竖直且表面光滑，a、b 为两个套在此杆上由特殊材料制成的小球，在一定范围内，它们之间的相互作用力大小满足21abFkr（k 为定值，r 为两者间的距离），方向在 a、b 两小球的连线上。当用一沿着 PO 水平向右的力 F 作用在 a 小球上时，两小球均处于静止状态。现将 a小球向右缓慢拉动一小段距

3、离，此过程中，下列说法正确的是（）#QQABbQAEgggoAJJAAAhCQw3CCgGQkBEAASgOREAAoAABARFABAA=#湖南省长郡中学2024届高三下学期6月保温测试（一）物理答案第 2页，共 16页A水平力 F 逐渐变大Ba、b 两小球间的距离逐渐变小Ca 小球对 PO 的压力逐渐变小Db 小球对 OQ 的压力逐渐变小4如图甲是国产科幻大片流浪地球 2中人类在地球同步静止轨道上建造的空间站，人类通过地面和空间站之间的“太空电梯”往返于天地之间。图乙是人乘坐“太空电梯”时由于随地球自转而需要的向心加速度 a 与其到地心距离 r 的关系图像，已知1r为地球半径，2r为地球同

4、步卫星轨道半径，下列说法正确的是（）A地球自转的角速度2121aarrB地球同步卫星的周期222rTaC上升过程中电梯舱对人的支持力保持不变D从空间站向舱外自由释放一物体，物体将做自由落体运动5如图所示，圆形单匝线圈 a 和正三角形单匝线圈 b 用完全相同的均匀电阻丝制成，线圈 b 与线圈 a 的内接正三角形全等，将它们放置在同一匀强磁场中，磁场与两线圈平面垂直，让线圈 a 绕其直径匀速转动，线圈 b 绕其对称轴匀速转动，两线圈转动的角速度相同，则两线圈消耗的电功率之比为（）A8 39abPPB4 39abPPC3 34abPPD3 32abPP#QQABbQAEgggoAJJAAAhCQw3

5、CCgGQkBEAASgOREAAoAABARFABAA=#答案第 3页，共 16页6如图所示，绝缘水平光滑杆上套有一质量为 m 的带正电的小环，电荷量为 q，小环与绝缘弹簧相连，弹簧另一端固定于杆正上方的 P 点.杆所在的空间存在着沿杆方向的匀强电场，杆上 M、N 两点间的电势差为02MN，其中00，小环以向右的速度经过M 点，并能通过 N 点。已知在 M、N 两点处，弹簧对小环的弹力大小相等，90MPN，30PNM，M、N 之间的距离为 2L，Q 点位于 P 点的正下方.在小环从 M 点运动到 N点的过程中（）A小环加速度最大值为0qmLB小环经过 Q 点时的速度最大C小环经过 N 点时的

6、速度大小为2004qvmD小环在 M、N 两点时，弹性势能相等，动能也相等二、多选题7小明同学乘坐动车时发现，车道旁每隔相同距离会有一根为动车组输电的电线杆，夕阳照射下电线杆会在前行车厢内留下一个个的阴影，于是他将手机平放在车的窗台上，利用手机内置的光传感器测量动车向正北方向前行时，光照强度随时间的变化曲线如下图所示。查阅资料可知每两根电线杆的间隔为50m，则下列说法正确的是（）A010s动车做减速运动B016s内动车做匀加速运动C010s内动车平均速率为25m/sD14s时动车速率为50m/s8如图所示，水平地面上有一斜面体，质量为 M，其斜面上有一小滑块，质量为 m，滑块的上表面水平且足够

7、粗糙。在下述各种情况中，斜面体始终保持静止，则下述正确的是（）#QQABbQAEgggoAJJAAAhCQw3CCgGQkBEAASgOREAAoAABARFABAA=#答案第 4页，共 16页A若滑块原来能静止在斜面上，当在滑块水平面上再放一质量为 m0的物体时，滑块和物体会一起沿斜面加速下滑，地面对斜面体的摩擦力向左B若滑块原来在斜面上匀速下滑，不管在滑块上再施加一个什么方向的力，只要滑块还在沿斜面下滑，则地面始终不会对斜面体有摩擦力的作用C若滑块原来在斜面上加速下滑，当在滑块水平面上再放一质量为 m0物体时，滑块和物体仍会一起沿斜面加速下滑，且加速度保持跟原来一致，地面对斜面体的摩擦力水

8、平向左D若滑块原来在斜面上加速下滑，当在滑块上施加一竖直向下的压力 F 时，滑块仍会沿斜面加速下滑，且加速度保持跟原来一致，地面对斜面体的摩擦力水平向左9均匀介质中，波源 S 产生沿 x 轴方向传播的简谐横波，如图甲所示，A、B、C 为 x 轴上的质点，质点 C（图中未画出）位于 x=10m 处，波源在 AB 之间。t=0 时刻，波源开始振动，从此刻开始 A、B 两质点振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（）A波源 S 位于 x=1m 处B波速大小为 2m/sCC 质点起振后，其振动步调与 A 质点相反 Dt=5.5s 时，C 质点位于波谷10如图，纸面内有两个半径均为 R 且相切的圆形磁场区

9、域，磁感应强度大小为 B，方向垂直纸面向里；左侧有一半径同为 R 的圆形导线框，导线框电阻为 r。三圆共面且圆心在同一直线上。现使圆形线框以 v 水平向右做匀速运动，则（）#QQABbQAEgggoAJJAAAhCQw3CCgGQkBEAASgOREAAoAABARFABAA=#答案第 5页，共 16页A当Rtv时，线框感应电流为3BRvrB当 t=2Rv，线框中电流第一次反向C当 t=3Rv，线框感应电动势达到极大值D在线框穿过磁场过程中，电流改变两次方向二二、实实验验题题11小明在家中用一根轻弹簧、水瓶、细线、墙钉和贴在墙上的白纸等物品，验证力的平行四边形定则实验步骤如下：i先用图钉A将弹

10、簧一端固定在白纸上，弹簧另一端通过细绳IL悬挂矿泉水瓶（与墙、纸无摩擦），如图甲所示；ii将另一细绳2L拴于细绳1L上O点，并将细绳2L水平拉直后用图钉B固定，在白纸上：记下ABO、的位置，如图乙所示；iii在保证O点位置不变的情况下，交换弹簧与细绳2L的位置，使其方向与（）中对应方向平行，如图丙所示；iv按照上述方法改变弹簧与细绳2L的夹角多测几次（1）对于本实验，下列说法或操作正确的是；（选填选项前的字母）A还需要用天平测出矿泉水的质量B还需要测量弹簧的原长以及图甲、乙、丙中弹簧的长度C为了保证实验结果尽可能准确，弹簧与细绳2L的夹角应该越大越好#QQABbQAEgggoAJJAAAhCQ

11、w3CCgGQkBEAASgOREAAoAABARFABAA=#答案第 6页，共 16页D步骤（iv）中每次重复实验时，都应保证O点位置与第一次实验记录的位置一致（2）小明在进行步骤（iii）时由于粗心将水瓶中的水洒落了少许，但弹簧和细绳2L的方向都与（ii）中平行，O点位置也与（ii）中重合，这一操作（选填“会”或“不会”）造成误差12小明同学根据图 1 的电路连接器材来“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”。实验时多次改变合金丝甲接入电路的长度l、调节滑动变阻器的阻值，使电流表的读数I达到某一相同值时记录电压表的示数 U，从而得到多个UI的值，作出UlI图像，如图 2 中图线 a 所示。（

12、1）在实验中使用的是（选填“020”或“0200”）的滑动变阻器。（2）在某次测量时，量程为 3V 电压表的指针位置如图 3 所示，则读数 U=V。（3）已知合金丝甲的横截面积为 7.010-8m2，则合金丝甲的电阻率为m（结果保留 2 位有效数字）。（4）图 2 中图线 b 是另一根长度相同、材料相同的合金丝乙与合金丝甲并联后采用同样的方法获得的UlI图像，由图可知合金丝甲的横截面积（选填“大于”、“等于”或“小于”）合金丝乙的横截面积。三三、解解答答题题#QQABbQAEgggoAJJAAAhCQw3CCgGQkBEAASgOREAAoAABARFABAA=#答案第 7页，共 16页3某户

13、外大型闯关游戏“渡河”环节中，选手从高台俯冲而下，为了解决速度过快带来的风险，设计师设计了如图所示的减速装置。浮于河面的 B 板紧靠缓冲装置 A 板，B 的左侧放置一物体 C。选手通过高台光滑曲面下滑，经过 A 后滑上 B。已知 A、B 的质量均为048kgM，C 的质量为12kgM。A、B 的长度均为 L3m，人与 A、B 间的动摩擦因数均为10.5，A 与地面间的动摩擦因数20.3。B 在水中运动时受到的阻力是其所受浮力的 0.1 倍，B 碰到河岸后立即被锁定。不计水流速度，选手和物体 C 均可看作质点，210m/sg，则：（1）为了使人滑上 A 板时 A 对 B 没有力的作用，选手及装备

14、的质量最大不超过多少？（2）若选手及装备的质量为 60kg，从3.3mh 的高台由静止开始滑下，经过 A 后与 C 发生碰撞后一起运动，碰撞时间极短可忽略，求在此碰撞过程中系统损失的机械能？（3）在第（2）问前提下，人与 C 碰撞后经 0.5s 恰好与平板 B 速度相同，要使选手能够到达河岸，河岸的最大宽度 d 为多少？#QQABbQAEgggoAJJAAAhCQw3CCgGQkBEAASgOREAAoAABARFABAA=#答案第 8页，共 16页参考答案：1B【详解】A图甲中铀 238 的半衰期是 45 亿年，半衰期只适用大量原子核的衰变，所以经过 45 亿年，10 个铀 238 不一定有

15、 5 个发生衰变，故 A 错误；B图乙中氦核比氘核更稳定，氘核的比结合能小于氦核的比结合能，故 B 正确；C图丙中一个氢原子从 n=4 的能级向基态跃迁时，跃迁路径可能为41、421、431、4321，所以最多可以放出 3 种不同频率的光，故 C 错误；D图丁中为光电效应实验，用不同光照射某金属得到的IU关系图，根据k0EhW，ckeUE由图像可知，c 光对应的遏止电压最大，则 c 光对应的光电子最大初动能最大，c 光频率最高，故 D 错误。故选 B。2B【详解】AC根据题意，由几何关系可得，光在 B 点的折射角为30，则介质对此单色光的折射率为sin603sin30n故 AC 错误；B设正方

16、形的边长为a，由余弦定理有22222cos120222aaRaa 解得2 33aR故 B 正确；D光在介质中的传播速度为33ccvn光从 B 到 C 的传播时间为2aRtvc故 D 错误。故选 B。3D【详解】D设 a、b 两小球连线与QO的夹角为，对 b 小球受力分析，根据平衡条件可#QQABbQAEgggoAJJAAAhCQw3CCgGQkBEAASgOREAAoAABARFABAA=#答案第 9页，共 16页得N1tanbFm g将 a 小球向右缓慢拉动一小段距离，减小，OQ 对 b 小球的支持力逐渐减小，根据牛顿第三定律，b 小球对 OQ 的压力逐渐变小，故 D 正确；B将 a 小球向

17、右缓慢拉动一小段距离，此过程中，若 b 小球发生移动，a、b 两小球间的距离可能会增大，故 B 错误；AC以 a、b 两小球为整体，受力分析，如图所示竖直方向有N2()abFmmg故 PO 对 a 小球的支持力不变，根据牛顿第三定律，a 小球对 PO 的压力不变，滑动摩擦力不变，水平方向有N1FFf且N2fF联立可得()tanabbFmmgm g将 a 小球向右缓慢拉动一小段距离，减小，故水平力 F 逐渐变小，故 A 错误，C 错误。故选 D。4B【详解】A根据2ar可知ar图像中，其斜率为角速度的平方，A 错误；B由于222ar解得#QQABbQAEgggoAJJAAAhCQw3CCgGQk

18、BEAASgOREAAoAABARFABAA=#答案第 10页，共 16页22ar故其周期2222rTaB 正确；C上升过程中，处于超重状态，支持力会变大，C 错误；D太空中处于失重状态，从舱释放一物体，不会做自由落体运动，D 错误。故选 B。5A【详解】根据题意，设三角形边长为 a，由几何关系可得圆半径233323raa线圈 a 的面积2213aSra线圈 b 的面积为2133224bSaaa两线圈产生的感应电动势有效值为m22ENBSE则两线圈产生的感应电动势有效值之比为4 39aabbESES线圈 a 的周长为2 33aalb 的周长为3bla由电阻定律lRS可知，两线圈的电阻之比aab

19、bRlRl由公式2EPR可得，两线圈消耗的功率之比为#QQABbQAEgggoAJJAAAhCQw3CCgGQkBEAASgOREAAoAABARFABAA=#答案第 11页，共 16页228 39aabbbaPERPER故选 A。6C【详解】A匀强电场的场强大小为02MNUELL当小环刚越过 Q 点右侧时，弹簧的弹力的水平分力和电场力都向右，所以合加速度必定大于0qmL，故 A 错误；B小环在 M、N 之间运动的过程中，在 Q 点的加速度向右，不是速度最大的位置，故 B错误；CD小环从 M 到 N 的过程中，根据动能定理得220011222Nqmvmv解得2004Nqvvm故 C 正确，D

20、错误。故选 C。7CD【详解】AB由图像可知，010s动车做加速运动，1016s内动车做匀速运动。故 AB错误；CD010s内动车平均速率为5 50m/s25m/s10 xvt14s时动车速率为6 50m/s50m/s6xvt故 CD 正确。故选 CD。8BC【详解】A若滑块原来能静止在斜面上，则有sincosmgmg当在滑块水平面上再放一质量为 m0的物体时，仍有00()sin()cosmmgmmg#QQABbQAEgggoAJJAAAhCQw3CCgGQkBEAASgOREAAoAABARFABAA=#答案第 12页，共 16页可知滑块和物体仍保持静止状态，地面对斜面体的摩擦力为 0，故

21、A 错误；B若滑块原来在斜面上匀速下滑，则滑块受到的支持力和摩擦力的合力方向竖直向上，与滑块的重力平衡；不管在滑块上再施加一个什么方向的力，只要滑块还在沿斜面下滑，滑块受到的支持力和摩擦力的大小比例保持不变，滑块受到的支持力和摩擦力的合力方向一定竖直向上，则滑块对斜面的作用力方向一定竖直向下，地面始终不会对斜面体有摩擦力的作用，故 B 正确；C若滑块原来在斜面上加速下滑，则有sincosmgmgma可得(sincos)ag当在滑块水平面上再放一质量为 m0物体时，则有000()sin()cos()mmgmmgmm a可得(sincos)ag可知滑块和物体仍会一起沿斜面加速下滑，且加速度保持跟原

22、来一致；以斜面体、滑块和物体为质点组，可知该质点组具有水平向左的加速度，根据质点组牛顿第二定律可知，地面对斜面体的摩擦力水平向左，故 C 正确；D若滑块原来在斜面上加速下滑，则有sincosmgmgma可得(sincos)ag当在滑块上施加一竖直向下的压力 F 时，则有sincosmgFmgFma可得(sincos)mgFaam 可知滑块仍会沿斜面加速下滑，但加速度变大；以斜面体、滑块为质点组，可知该质点组具有水平向左的加速度，根据质点组牛顿第二定律可知，地面对斜面体的摩擦力水平向左，故 D 错误。故选 BC。9BD【详解】AB由题图可知 A、B 两质点开始振动的时刻为tA=2.0s，tB=0

23、.5s由于在同种介质中则波速 v 相同，故有ABABxxvtt#QQABbQAEgggoAJJAAAhCQw3CCgGQkBEAASgOREAAoAABARFABAA=#答案第 13页，共 16页则xA=4xB故波源 S 位于 x=2m 处，且波速v=2m/s故 A 错误、B 正确；CC 质点开始振动的时刻为4sCCxtv由题图可知，波源起振方向为 y 轴正方向，在 tC=4s 时 A 质点也沿 y 轴正方向，则 C 质点起振后，其振动步调与 A 质点相同，故 C 错误；D根据以上分析 tC=4s 时开始振动，则 t=5.5s 时，C 质点已振动了34T，则 t=5.5s 时，C 质点位于波谷

24、，故 D 正确。故选 BD。10AB【详解】画出圆形导线框运动的 5 个状态，如图所示：A当Rtv时，导线框运动到 1 位置，有效切割长度为2sin603RR，线框中的感应电流3BLvBRvIrr选项 A 正确；B当2Rtv时，导线框运动到 2 位置，当3Rtv时，导线框运动到 3 位置，从初始位置到 2 位置，穿过线框的磁通量变大，从 2 位置到 3 位置，穿过线框的磁通量变小，根据楞次定律可知，当2Rtv时，导线框运动到 2 位置时，电流方向第一次反向，故 B 正确；C当3Rtv时，导线框运动到 3 位置，此时导线框的左右两侧都在切割，切割长度和方向均相同，此时的感应电动势相互抵消，实际感

25、应电动势为 0，故 C 错误；D全过程中，磁感线的贯穿方向始终不变，所以线框中的电流方向改变一次，故 D 错误。故选 AB。#QQABbQAEgggoAJJAAAhCQw3CCgGQkBEAASgOREAAoAABARFABAA=#答案第 14页，共 16页11B会【详解】（1）1AB根据实验原理可知甲图可测量合力，乙、丙两图测量分力，结合胡克定律可知还需要测量弹簧的原长以及图甲、乙、丙中弹簧的长度，以便测量三个力的大小，不需要用天平测量矿泉水的质量，故 A 错误，B 正确；C为了保证实验结果尽可能准确，弹簧与细绳2L的夹角适当即可，故 C 错误；D步骤（iv）中每次重复实验时，不需要保证O点

26、位置与第一次实验记录的位置一致，从而使实验更具有普遍性，故 D 正确；故选 B。（2）2小明在进行步骤（iii）时由于粗心将水瓶中的水洒落了少许，虽然弹簧和细绳 L2的方向都与（ii）中平行，O 点位置也与（ii）中重合，会导致弹簧弹力变小，从而造成实验误差。120201.32（1.311.34）1.110-6（0.9010-61.310-6）小于【详解】（1）1由实验原理可知xURI而由UlI图像可知待测电阻最大约为 8，为了使电压表有明显的读数变化，则滑动变阻器的阻值不能太大，故选 020比较合适；（2）2量程为 3V 的电压表，精度为 0.1V，估读到 0.01V，则电压为 1.32V（

27、1.311.34）；（3）3根据电阻定律有xURlIS则UlI图像的斜率为kS可得合金丝甲的电阻率为867.43.67.0 10(m)1.1 10(m)0.440.20kS#QQABbQAEgggoAJJAAAhCQw3CCgGQkBEAASgOREAAoAABARFABAA=#答案第 15页，共 16页（4）4 另一根长度相同、材料相同的合金丝乙与合金丝甲并联后，电阻率不变，而横截面积变为SSS 乙由图 2 中图线 b 可得6821.1 10=26.6 10 m2.2 1.00.440.15bSk解得-8219.6 10 mSSSS乙故合金丝甲的横截面积小于合金丝乙的横截面积。13（1）72

28、kg；（2）180J；（3）6.75m【详解】（1）为了使人滑上 A 板时 A 对 B 没有力的作用，需满足：120()mgMm g解得72kgm（2）滑上 A 时速度21102mvmgh与 C 碰前速度222111122mvmvmgL 经过 A 后与 C 发生碰撞后一起运动2()mvMm v损失机械能22211()22EmvMm v解得#QQABbQAEgggoAJJAAAhCQw3CCgGQkBEAASgOREAAoAABARFABAA=#答案第 16页，共 16页180JE（3）人与 C 碰撞后经 0.5s 恰好与平板 B 速度相同，根据系统动量定理0()()Mm vMmMvft，00.1()120NfMmMg解得2.5m/sv B 运动距离10.625m2vxt之后一起减速，加速度201m/sfaMmM减速位移223.125m2vxa所以最大宽度126.75mdxxL#QQABbQAEgggoAJJAAAhCQw3CCgGQkBEAASgOREAAoAABARFABAA=#