湖南省邵阳市2024届高三下学期第三次联考物理试卷(含答案)

这是一份湖南省邵阳市2024届高三下学期第三次联考物理试卷(含答案)，共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．2024年4月20日，碳14靶件从秦山核电重水堆机组中成功抽出，这是中国首次利用核电商用堆批量生产碳14同位素，中国也从此彻底破解了国内碳14同位素依赖进口的难题，实现碳14供应全面国产化。重水堆生产碳14的主要核反应方程为，下列说法中正确的是( )
A.X是质子B.X是电子
C.该反应质量守恒D.该反应是核聚变反应
2．一个在x轴方向做简谐运动的质点其部分振动图像如图所示，振动周期为T，则该质点在0到时间内走过的路程为( )
A.B.C.D.
3．在空间中水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场，质量为m的带电小球由MN上方的A点以一定初速度水平抛出，从B点进入电场，到达C点时速度方向恰好水平，A、B、C三点在同一直线上，且，已知当地重力加速度为g，下列说法正确的是( )
A.小球带正电
B.在小球从B，点运动到C，点的过程中，小球受到的电场力大小为mg
C.小球从A点运动到B点的时间与从B点运动到C点的时间之比为
D.在小球从A点运动到C点的过程中，其重力势能的减少量与电势能的增加量之比为
4．2023年4月24日，中国首次火星探测火星全球影像图在第八个中国航天日发布。其中，国际天文学联合会还将天问一号着陆点附近的22个地理实体以中国历史文化名村名镇命名，将中国标识永久刻印在火星上。火星半径为，火星表面处重力加速度为，火星和地球的半径之比约为，表面重力加速度之比约为，忽略火星、地球自转，则地球和火星的密度之比约为( )
A.B.C.D.
5．在光滑水平面上叠放有A、B两个物体，它们的质量分别为和m，C物体上固连一轻质滑轮，一轻质细线绕过两滑轮后连接到固定的墙上，其中与A连接的细线水平，绕过C的两细线竖直，如图所示。不考虑滑轮的摩擦，A、B间的动摩擦因素，，下列说法正确的是( )
A.A物体的最大加速度为
B.B物体的最大加速度为
C.C物体质量为m时，B的加速度为
D.若A、B不发生相对运动，则C物体的最大质量为
6．如图所示，送水工人用推车运桶装水，到达目的地后，工人抬起把手，带动板转至水平即可将水桶卸下。水桶对板、的压力分别为、，若桶与接触面之间的摩擦不计，为锐角且保持不变，在由竖直缓慢转到水平过程中( )
A.一直增大B.先减小后增大
C.一直减小D.先增大后减小
二、多选题
7．如图所示，固定的水平长直导线中通有电流I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行。线框由静止从图示位置释放，在下落过程中( )
A.穿过线框的磁通量始终为零B.线框中感应电流方向沿顺时针
C.线框所受安培力的合力不变D.线框的机械能逐渐减小
8．如图，OBCD为半圆柱体玻璃的横截面，OD为直径，一束由紫光和红光组成的复色光沿与OD成角的AO方向从真空射入玻璃，分成a、b两束单色光，分别传播到分界面的B、C点，a光由O到B的传播时间为，b光由O到C的传播时间为，则下列说法正确的是( )
A.
B.a光为红光
C.若a光在B点发生全反射，则b光在C点也一定会发生全反射
D.若b光照射某金属时，会产生光电效应，则a光照射该金属时也一定会产生光电效应
9．如图，发电机的矩形线圈abcd长为2L、宽为L，匝数为N，放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中。线圈的电阻为r，、为定值电阻，且，D为理想二极管（具有单向导电性），电压表为理想电表。现发电机线圈以角速度ω绕垂直磁场的轴匀速转动，下列说法中正确的是( )
A.线圈在图示位置时，回路中的感应电动势为零
B.线圈中电流方向变化的频率
C.一个周期内的热功率为的两倍
D.电压表示数为
10．如图（a），一质量为m的物块A与轻质弹簧连接，静止在光滑水平面上，物块B向A运动，时与弹簧接触，到时与弹簧分离，碰撞结束，A、B的图像如图（b）所示。已知从0到时间内，物块A运动的距离为。碰撞过程中弹簧始终处于弹性限度内。则下列说法中正确的是( )
A.物块B的质量为
B.碰撞过程中弹簧的最大弹性势能为
C.时间内物块B运动的距离为
D.弹簧压缩量的最大值为
三、实验题
11．（1）某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验时，用打点计时器打出纸带如图（a）所示，其中A点为打下的第一个计数点，0、1、2…为连续的计数点。现测得计数点间的距离分别为、、、，已知相邻计数点间的时间间隔为T，则在打计数点4时，纸带运动的瞬时速度大小的表达式为______，重物下落的加速度大小的表达式为______；
（2）在实验室中还可以利用光电门测物体的速度，他又用一20分度游标卡尺测遮光条的宽度，测得的结果如图（b）所示，则该遮光条的宽度______。
12．某同学要将一量程为10mA的毫安表改装为量程为1A的电流表。毫安表内阻约为100Ω，先利用图（a）所示的电路测量毫安表的内阻，测量后经计算将一阻值为R的电阻与毫安表连接，进行改装。然后利用一标准电流表与改装表串联，对改装后的电表进行检测。
实验室为其提供以下可供选择的实验器材
A.电源（电动势，内阻可忽略）
B.电源（电动势，内阻可忽略）
C.滑动变阻器（阻值范围）
D.滑动变阻器（阻值范围）
（1）①为了提高毫安表内阻测量的精度，尽可能的减少实验误差。电源应选______，滑动变阻器应选______（均用器材前的序号字母表示）；
（2）先闭合开关断开开关，调节滑动变阻器使得毫安表满偏；再闭合，调节电阻箱，当毫安表示数为满偏时，电阻箱的示数为，毫安表内阻的测量值为______Ω，电阻______Ω（结果均保留2位有效数字）；
（2）当标准电流表的示数为时，毫安表的指针位置如图（b）所示，由此可以推测出改装的电表量程不是预期值，要达到预期目的，无论测得的内阻值是否正确，都不必重新测量，只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为的电阻即可，其中______。
四、计算题
13．如图所示，两端开口内壁光滑交接处有卡槽（体积不计）的足够长导热气缸竖直固定放置在地面上，活塞A质量、横截面积，活塞B质量、横截面积，两个活塞由轻质弹簧相连，弹簧的劲度系数，活塞间封闭有一定量的理想气体，稳定时，上下两段气柱长，气缸两端始终与大气相通。大气压强恒为，初始时气缸周围环境温度，重力加速度g为。
（1）求封闭气体的压强；
（2）缓慢改变气缸所处环境温度，当弹簧恢复原长时，求此时对应的环境温度。
14．如图所示，一轻绳吊着粗细均匀的棒，棒下端离地面高为H，上端套着一个细环。棒和环的质量分为M和m，且，相互间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，其大小为。断开轻绳，棒和环自由下落。假设棒足够长，与地面发生碰撞时，触地时间极短，无动能损失。棒在整个运动过程中始终保持竖直，重力加速度为g，空气阻力不计。
（1）棒第一次与地面碰撞弹起后瞬间，求棒和环的加速度大小、；
（2）求棒第一次与地面碰撞后弹起的最大高度；
（3）从断开轻绳到棒和环都静止，求环相对棒运动的路程s。
15．平面内，区域有竖直向上的匀强电场E，区域有垂直纸面向里的匀强磁场B，如图所示。第三象限内有一系列相同的带正电粒子，从某一曲线上不同位置（出发点）以水平向右的速度射入，所有粒子第一次射出电场时以相同的动能通过O点，不考虑粒子之间的相互作用和碰撞，不计粒子重力。已知粒子质量为m，电荷量为q，，，，（计算结果均用L表示）。
（1）若某粒子与x轴正方向成角射入磁场，求该粒子射入磁场后再次经过y轴的坐标；
（2）求满足条件的曲线轨迹方程；
（3）粒子第一次在磁场中运动时经过位置，求粒子出发点的坐标。
参考答案
1．答案：A
解析：核反应方程中质量数和电荷数守恒。
2．答案：C
解析：设，当时，得；时，；的路程。
3．答案：C
解析：A到B平抛运动，B到C类平抛运动逆过程，水平匀速直线运动，A到B时间等于B到C点时间，C正确；电场力向上，小球带负电，A错误；B到C有竖直向上的加速度，电场力等于2倍重力，B错误；电势能增加量等于重力势能减少量，D错误。
4．答案：B
解析：由有，又得，。
5．答案：B
解析：A的加速度随拉力增大而增大，无确定的最大值，A错误。对B分析：，B正确。对C分析：，对整体分析，，得，CD错误。
6．答案：C
解析：对水桶初始状态受力分析，做出力的矢量三角形如图所示。分析可知，在转动过程中，与的夹角始终不变，因此与夹角的补角α始终保持不变，重力mg与之间的夹角逐渐增大，则可知重力mg与之间夹角的补角γ从开始逐渐减小，直至为0，重力mg与之间的夹角为钝角，逐渐减小，当减小至时，板还未水平，将继续减小直至板水平，则可知重力mg与之间夹角的补角β逐渐增大，当增大至时将继续增大，根据正弦定理可得可知为定值，而始终减小，则始终减小，但由于β角从锐角增大至后将继续增大一定角度，则可知，先增大后减小，因此可知先增大后减小。故选C。
7．答案：BD
解析：A.由安培定则可知，穿过线框磁通量不为0，A项错误；B.由楞次定律可知，线框中会产生顺时针电流，B项正确；C.安培力的合力最终减小到0，C项错误；D.由于安培力做负功，线框机械能减小，D项正确。正确答案：BD。
8．答案：AD
解析：A.折射率，如图光在玻璃中传播路程，由可知，光在玻璃中的传播速度，光在玻璃中传播时间，A项正确。
B.紫光折射率大于红光，a为紫光，b为红光，B选项错误。
C.由可知，a光的临界角小于b光的临界角，a光在B点发生全反射，b光在C点不一定发生全反射，C选项错误。
D.由于b光的频率小于a光的频率，b光照射金属发生光电效应，则a光照射该金属时也一定会产生光电效应。D选项正确。正确答案：AD。
9．答案：BCD
解析：A.线圈在图示位置，磁通量为0，磁通量变化率最大，感应电动势最大，A项错误。
B.线圈转动一圈，电流方向改变两次，所以线圈中电流方向变化频率，B项正确。
C.由于二极管的单向导电性，电流有效值，电流有效值，由热功率可得的热功率是的两倍，C项正确。D.电动势最大值，路端电压如图所示，由，解得：。电压表示数为路端电压有效值等于。
10．答案：BC
解析：A.由动量守恒定律可知，解得，A项错误。
B.由图像可知时刻两物块速度相等，弹性势能最大，根据机械能守恒定律：，解得：，B项正确。
CD：解法一：同一时刻弹簧对A、B的弹力大小相等，由牛顿第二定律可知同一时刻
同一时刻A、B的瞬时速度分别为：
根据位移等于速度在时间上的累积可得
（累积）
（累积）
又
解得：
弹簧压缩量的最大值，C项正确，D项错误。
11．答案：（1）；（2）1.235
解析：
12．答案：（1）（1）BD
（2）99；1.0
（2）
解析：（1）①根据实验原理，当闭合后，电路总电阻会减小，总电流会变大，当毫安表G的指针偏转到量程三分之二位置时，通过电阻箱的电流会大于毫安表读数一半，产生误差，为了使闭合后电路总电阻变化小，则滑动变阻器接入电路中的阻值应尽可能大，同时毫安表又要能调节到满偏，则所用电源的电动势应该较大，应选用，即选B。滑动变阻器应选阻值较大的，即选D。②因认为通过毫安表的电流等于电阻箱的电流的2倍，则毫安表的电阻等于电阻箱电阻值的一半，即毫安表的测量值为。改装后电流表量程扩大为原来一百倍，则。
（2）改装电表的实际量程为，R和kR的电压相等，则，可得。
13．答案：（1）（2）
解析：（1）对活塞A、B与弹簧组成的系统受力分析可得
解得
（2）初始时，弹簧压缩量记为x，则对活塞A受力分析可得
由分析可知，弹簧恢复原长时，活塞A已移动至卡槽处，记此时封闭气体的压强为
由理想气体状态方程有
解得
。
14．答案：（1）（2）（3）
解析：（1）对棒由牛顿第二定律有
解得
对环由牛顿第二定律有
解得
（2）棒第一次落地的速度大小为v，则
棒弹起后经时间t棒与环速度相同，大小为
共速后，棒与环共同匀减速，上升的总高度为
解得
（3）环始终相对棒向下运动，则由能量守恒定律有
解得
15．答案：（1）
（2）
（3）见解析
解析：（1）粒子在磁场中运动速度大小为v，轨道半径为R，则
经过y轴时
解得经过y轴的坐标为。
（2）粒子从点出发时速度为则
解得
.
（3）粒子经过A点时，在磁场中运动对应的弦长为d
则圆心角α为或
①，则弦切角为，粒子通过O点时与y轴正方向夹角为，水平和竖直分速度分别为、
，
则出发点坐标为
②，则弦切角为，粒子通过O点时与y轴正方向夹角为，同理可得
，
则出发点坐标为