【物理】湖南省株洲市2025届高三下学期5月底信息练习试卷(一）（解析版）

这是一份【物理】湖南省株洲市2025届高三下学期5月底信息练习试卷(一）（解析版），共20页。
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上．
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．
一、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．甲状腺癌患者手术切除甲状腺后,可以通过口服含有碘131的药物进一步进行放射性治疗,为避免患者体内的碘131产生的辐射对他人造成危害,应进行一段时间的隔离。碘131发生衰变的过程可以用方程 53131I→54131Xe+Z来表示,不考虑患者对放射性药物代谢的影响,下列说法正确的是
A．碘131的衰变为β衰变
B．碘131衰变方程中的Z为He原子核
C．患者口服剂量的大小,不影响隔离时间的长短
D．患者服药后,药物中含有的碘131经过两个半衰期全部衰变
2．根据宇宙大爆炸理论，密度较大区域的物质在万有引力作用下，不断聚集可能形成恒星。恒星最终的归宿与其质量有关，如果质量为太阳质量的1～8倍将坍缩成白矮星，质量为太阳质量的10～20倍将坍缩成中子星，质量更大的恒星将坍缩成黑洞。设恒星坍缩前后可看成质量均匀分布的球体，质量不变，体积缩小，自转变快。不考虑恒星与其他物体的相互作用。已知逃逸速度为第一宇宙速度的2倍，中子星密度大于白矮星。根据万有引力理论，下列说法正确的是( )
A．同一恒星表面任意位置的重力加速度相同
B．恒星坍缩后表面两极处的重力加速度比坍缩前的大
C．恒星坍缩前后的第一宇宙速度不变
D．中子星的逃逸速度小于白矮星的逃逸速度
3．图甲为一列简谐横波在t=0时刻的波形图,图乙为该波中平衡位置坐标为x=6 m处质点P的振动图像,则下列说法中正确的是

甲 乙
A．该波的传播方向沿x轴正方向
B．在t=0.5 s时刻,图甲中质点P相对平衡位置的位移为10 cm
C．在t=1 s时刻,平衡位置在x=5 m处的质点的位移为10 cm
D．从t=0时刻开始至t=6 s时刻结束,在这段时间内,平衡位置在x=5 m处的质点通过的路程为120 cm
4．如图所示，水平圆盘上有A、B两个物块，中间用一根不可伸长的轻绳连在一起，轻绳经过圆盘圆心。它们一起随圆盘绕竖直中心轴转动，转动角速度由零逐渐增大，转动半径，质量，A、B两物块与圆盘间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A．当时，绳中恰好出现拉力
B．A物块受到的摩擦力一旦达最大值，再增大，两个物块将一起相对圆盘滑动
C．要使A、B两物块与圆盘保持相对静止，的最大值为
D．当A、B两物块恰好要与圆盘发生相对滑动时，绳中的拉力为
5．如图所示，真空中正三角形三个顶点固定三个等量电荷，其中A、B带正电，C带负电，O、M、N为AB边的四等分点，下列说法正确的是（ ）
A．M、N两点电场强度相同 B．M、N两点电势相同
C．正电荷在M点电势能比在O点时要小 D．负电荷在N点电势能比在O点时要大
6．如图，真空中有区域Ⅰ和Ⅱ，区域Ⅰ中存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下(与纸面平行)，磁场方向垂直纸面向里，等腰直角三角形CGF区域(区域Ⅱ)内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外。图中A、C、O三点在同一直线上，AO与GF垂直，且与电场和磁场方向均垂直。A点处的粒子源持续将比荷一定但速率不同的粒子射入区域Ⅰ中，只有沿直线AC运动的粒子才能进入区域Ⅱ。若区域Ⅰ中电场强度大小为E、磁感应强度大小为B1，区域Ⅱ中磁感应强度大小为B2，则粒子从CF的中点射出，它们在区域Ⅱ中运动的时间为t0。若改变电场或磁场强弱，能进入区域Ⅱ中的粒子在区域Ⅱ中运动的时间为t，不计粒子的重力及粒子之间的相互作用，下列说法正确的是( )
A． 若仅将区域Ⅰ中磁感应强度大小变为2B1， 则t＞t0
B．若仅将区域Ⅰ中电场强度大小变为2E， 则t＞t0
C．若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为34B2，则t＝t02
D．若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为24B2， 则t＝2t0
二、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，有多项是符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7．如图所示，倾角的光滑斜面固定在水平地面上，质量均为m的物块A和物块B并排放在斜面上，与斜面垂直的挡板P固定在斜面底端，轻弹簧一端固定在挡板上，另一端与物块A连接，物块A、B（物块A、B不相连）处于静止状态。现用一沿斜面向上的外力拉物块B，使物块A、B一起沿斜面向上以加速度a做匀加速直线运动。已知重力加速度为g，弹簧的劲度系数为k，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．物块A、B分离时弹簧恰好为原长
B．物块A、B分离前外力为变力，分离后为恒力
C．从外力作用在物块B上到物块A、B分离的时间为
D．外力的最大值为
8．如图所示，矩形ABCD 为一玻璃砖的截面，AB=3L 、AD=2L .该截面内一条单色光线a 从A 点射向BC 中点E ，刚好在BC 面上发生全反射并直接射向D 点.另一条该单色光线b 与AE 平行，从AB 上的P 点（未画出）折射进入玻璃砖，光线经BC 面反射后直接射向CD 的中点F .已知真空中光速为c ，则下列说法正确的是( )
A．玻璃砖的折射率为2
B．光线b 第一次打在BC 面上时发生全反射
C．光线b 第一次打在CD 面上时发生全反射
D．光线b 第一次从P 点传播到F 点用时为16L13c
9．(多选)如图，发电机的矩形线圈长为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。理想变压器的原、副线圈匝数分别为n0、n1和n2，两个副线圈分别接有电阻R1和R2。当发电机线圈以角速度ω匀速转动时，理想电流表读数为I。不计线圈电阻，下列说法正确的是( )
A．通过电阻R2的电流为n1In2
B．电阻R2两端的电压为n2IR1n1
C．n0与n1的比值为2NBL2ωIR1
D．发电机的功率为2NBL2ωIn1+n2n0
10．溜索是一种古老的渡河工具，如图所示。粗钢索两端连接在河两岸的固定桩上，把滑轮、保险绳索与人作为整体，总质量为。整体从高处平台上的A点由静止出发，沿钢索滑下，滑过最低点C，到达B点时速度为零，A、B两点的高度差为，重力加速度为， 不计空气阻力。则（ ）
A．整体滑到C点时速度最大
B．整体滑到C点时受到弹力大小为
C．从A点滑到C点的过程中，整体重力的功率先增大后减小
D．从A点滑到B点的过程中，摩擦产生的热量为
三、非选择题：本大题共5题，共56分。
11．某同学设计了一个用拉力传感器验证机械能守恒定律的实验.一根轻绳一端连接固定的拉力传感器，另一端连接小钢球，如图甲所示.拉起小钢球至某一位置由静止释放，使小钢球在竖直平面内摆动，记录钢球摆动过程中拉力传感器示数的最大值Tmax和最小值Tmin.改变小钢球的初始释放位置，重复上述过程.根据测量数据在直角坐标系中绘制的Tmax-Tmin图像是一条直线，如图乙所示.
甲乙
（1） 若小钢球摆动过程中机械能守恒，则图乙中直线斜率的理论值为________.
（2） 由图乙得:直线的斜率为__________，小钢球的重力为____N.（结果均保留2位有效数字）
（3） 该实验系统误差的主要来源是______（单选，填正确答案标号）.
A. 小钢球摆动角度偏大
B. 小钢球初始释放位置不同
C. 小钢球摆动过程中有空气阻力
12．小明同学研究了多用电表的结构原理，利用学校实验室的器材，自己组装了一个有多挡倍率的欧姆表。学校可供使用的器材如下：电流表（量程，内阻，表盘可调换），干电池3节（每一节干电池电动势为、内阻为），定值电阻两个（，），多量程多用电表表盘，滑动变阻器两个——其中微调滑动变阻器（最大阻值）和粗调滑动变阻器（最大阻值）。
（1）为了测量一个阻值在到之间的待测电阻，他用一节干电池组装了如图甲所示的欧姆表，经过准确的计算将电流表表盘调换成如图乙所示的多用电表表盘，则组装的这个欧姆表的倍率应为 （选填“×1”或“×10”或“×100”），图甲中与电流表并联的电阻R应选用定值电阻中的 （选填“”或“”）；
（2）他按照第（1）问中的组装方式组装了欧姆表后，进行了正确的欧姆调零操作。接着用它测量待测电阻的阻值，指针偏转位置如图乙所示，则读出待测电阻阻值的测量值为
Ω；
（3）上面的操作和测量进行完之后，小明同学再利用题目所给的实验器材，组装了一个倍率为“×1000”的欧姆表，请你设计正确的电路连接方案，在图丙中把需要用到的器材连接起来。
13．如图所示，均匀薄壁U 形管竖直放置，左管上端封闭，右管上端开口且足够长，用两段水银封闭了A 、B 两部分理想气体，下方水银的左右液面高度相差ΔL=10 cm ，右管上方的水银柱高h=14 cm ，初状态环境温度为27 ℃ ，A 部分气体长度l1=30 cm ，外界大气压强p0=76 cmHg .现保持温度不变，在右管中缓慢注入水银，使下方水银左右液面等高，然后给A 部分气体缓慢升温，使A 部分气体长度回到30 cm .求：
（1） 右管中注入的水银在U 形管中的高度是多少；
（2） 升温后的温度是多少.
14．如图所示，在一个匝数为N、横截面积为S、阻值为的圆形螺线管内充满方向与线圈平面垂直、大小随时间均匀变化的匀强磁场，其变化率为k。螺线管右侧连接有“T”形金属轨道装置，整个装置处于大小为、方向竖直向下的匀强磁场中，该装置由位于同一水平面的光滑平行导轨AP、和粗糙竖直导轨SW、构成，导轨间距均为l。开始时，导体棒a、b分别静置在水平轨道上左右两侧适当位置，b棒用一绝缘且不可伸长的轻绳通过光滑转弯装置O与c棒相连，与b、c棒相连的轻绳分别与导轨SP、SW平行，三根导体棒的长度均为l且始终与导轨垂直接触。刚开始锁定b棒，闭合开关K后，a棒由静止开始运动，与b棒碰前瞬间，a棒的速度为，此时解除b棒的锁定，同时断开开关K，碰后两棒粘在一起运动，此后导体棒减速为零的过程中c棒产生的焦耳热为Q。已知三根导体棒的质量均为m，电阻均为，c棒与竖直轨道间的动摩擦因数为，a、b棒碰撞时间极短，不计其他电阻及阻力，重力加速度为g。求
（1）开关K刚闭合时，通过a棒的电流大小；
（2）a棒从静止加速到的过程中，流过a棒的电荷量；
（3）a、b棒碰后瞬间，a棒的速度大小；
（4）c棒上升的最大高度。
15．（威海乳山一中2023高三期末）如图所示，高度为h、质量为M的光滑斜面置于水平地面上（斜面未固定），斜面末端通过一小段圆弧与光滑地面相切，长度为L的传送带与水平地面相平，以速度v匀速转动，斜面与传送带之间的地面上放置两个物块a、b，a、b之间有很小的狭缝，质量分别为和，在斜面的顶端由静止释放一质量为的物块c，经过一段时间后滑离斜面，在水平面上与a发生碰撞，最终b恰好滑过传送带右端。已知所有物块均可看成质点，它们之间的碰撞均为弹性碰撞且时间极短，与传送带的动摩擦因数均为，，，，，，重力加速度。
（1）求c滑离斜面时的速度大小；
（2）求a、b刚滑上传送带时的速度大小、；
（3）求传送带的长度L；
（4）为使a与c能够在传送带上相碰，求a、b的初位置离传送带左端距离x的范围。
【参考答案】
1．【知识点】原子核的衰变及半衰期
【答案】A
【解析】基础考点：核反应方程+原子核的衰变及半衰期
2．【知识点】万有引力定律问题的分析与计算
【答案】B
【解析】恒星两极处自转的向心加速度为零，万有引力全部提供向心力，其他位置万有引力的一个分力提供向心力，另一个分力提供重力，在同一恒星表面的不同位置重力不同，则重力加速度不同，A错误；在恒星表面两极处，有GMmR2＝mg，可得g＝GMR2，根据题意可知，恒星坍缩前后，质量不变，体积缩小，可知R变小，则恒星坍缩后表面两极处的重力加速度比坍缩前的大，B正确；由GMmR2＝mv12R，可得第一宇宙速度v1＝GMR，由于坍缩后半径R变小，则恒星坍缩后的第一宇宙速度变大，C错误；恒星的质量M＝ρV＝ρ·43πR3，可得恒星半径R＝33M4πρ，则第一宇宙速度v1＝GMR＝G34πρM23，由题意可知，中子星的质量大于白矮星的质量，中子星密度大于白矮星密度，则中子星的第一宇宙速度大于白矮星的第一宇宙速度，由于逃逸速度为第一宇宙速度的2倍，所以中子星的逃逸速度大于白矮星的逃逸速度，D错误。
3．【知识点】波的图像和振动图像的综合应用
【答案】D
【解析】经典试题：振动图像和波的图像的综合应用
已知t=0时刻质点P向上振动,根据“上下坡法”可知该波的传播方向沿x轴负方向,A错误;由题图乙可知A=20 cm,T=4 s,ω=2πT=π2 rad/s,则质点P的振动方程为y=20sinπ2t(cm),t=0.5 s时刻,质点P的位移为y=102 cm,B错误;由题图甲可知,波长为λ=8 m,又t=1 s=T4,将波形向左平移2 m,此时x=5 m处的质点位移为102 cm,C错误;因6 s=3T2,所以x=5 m处质点通过的路程为s=32×4A=120 cm,D正确。
【一题多解】
由题图知λ=8 m,T=4 s,则v=λT=2 m/s,根据数学关系可知t=0时平衡位置在x=623 m的质点位移为10 cm,根据平移法可得t'=Δxv=532 s=56 s,所以经56 s平衡位置在x=5 m处的质点的位移为10 cm,故C错误。
4．【知识点】水平面内匀速圆周问题
【答案】C
【详解】A．当B恰好达到最大静摩擦力的时候，对B
解得
当A恰好达到最大静摩擦力的时候，对A
解得
可知B先达到最大静摩擦力，当此时绳中无弹力，故A错误；
B．当A的摩擦力达到最大时，B的摩擦力也达到最大值，再增大，绳中拉力继续变大，因A所需的向心力更大，则A的摩擦力保持不变，B所需的向心力较小，所以B的摩擦力减小，直到为零后反向逐渐增大，当反向达到最大值，A、B将一起相对圆盘向A的方向滑动，所以当A的摩擦力达到最大时，再增大，两物体不是立即相对圆盘产生滑动，故B错误；
CD．由上述分析可知当A所受的摩擦力指向圆心达到最大且B所受的摩擦力达到最大背离圆心时，A、B将与圆盘发生相对滑动，设此时绳中拉力为，则对A
对B
解得
故C正确，D错误。
故选C。
5．【知识点】电势能与静电力做功、电场的叠加
【答案】B
【详解】A．根据场强叠加以及对称性可知，MN两点的场强大小相同，但是方向不同，A错误；
B．因在AB处的正电荷在MN两点的合电势相等，在C点的负电荷在MN两点的电势也相等，则MN两点电势相等，B正确；
CD．因负电荷从M到O，因AB两电荷的合力对负电荷的库仑力从O指向M，则该力对负电荷做负功，C点的负电荷也对该负电荷做负功，可知三个电荷对该负电荷的合力对其做负功，则该负电荷的电势能增加，即负电荷在M点的电势能比在O点小；同理正电荷在M点的电势能比在O点大；同理可知负电荷在N点的电势能比在O点小；故CD错误。选B。
6．【知识点】带电粒子在叠加场中的运动
【答案】D
【解析】设沿AC做直线运动的粒子的速度大小为v，有qvB1＝qE，即v＝EB1，粒子在磁场Ⅱ中做匀速圆周运动，如图中轨迹1，由几何关系可知运动轨迹所对的圆心角为90°，则运动时间为14周期，又qvB2＝mv2r，可得r＝mvqB2，时间t0＝14·2πmqB2，根据几何关系可知OC＝2r，若仅将区域Ⅰ中磁感应强度大小变为2B1，则做匀速直线运动的粒子的速度变为原来的一半，粒子在区域Ⅱ内做匀速圆周运动的轨迹半径变为原来的一半，如图中轨迹2，轨迹对应的圆心角依然为90°，时间t＝14·2πmqB2＝t0，A错误；若仅将区域Ⅰ中电场强度大小变为2E，则做匀速直线运动的粒子的速度变为原来的2倍，粒子在区域Ⅱ内做匀速圆周运动的轨迹半径变为原来的2倍，如图中轨迹3，粒子从F点离开磁场，对应的圆心角依然为90°，时间t＝14·2πmqB2＝t0，B错误；若仅将区域Ⅱ中的磁感应强度大小变为34B2，粒子在区域Ⅱ中做匀速圆周运动的轨迹半径变为433r＞2r，粒子从O、F间离开，如图中轨迹4，由几何关系可知，轨迹对应的圆心角θ满足sin θ＝OC433r＝2r433r＝32，则θ＝60°，则t＝16·2πmq·34B2＝839t0，C错误；若仅将区域Ⅱ中的磁感应强度大小变为24B2，粒子在区域Ⅱ中做匀速圆周运动的轨迹半径变为42r＝22r＞2r，粒子从O、F间离开，如图中轨迹5，由几何关系可知，轨迹对应的圆心角θ满足sin θ＝OC22r＝2r22r＝22，则θ＝45°，粒子在区域Ⅱ中运动的时间为t＝18·2πmq·24B2＝2t0，D正确。
7．【知识点】连接体问题（整体和隔离法）、临界问题
【答案】BC
【详解】A．物块A、B在外力的作用下沿斜面向上做匀加速直线运动，加速度不变，当物块A、B分离时，物块A、B的加速度相等且沿斜面向上，物块A、B间的弹力
此时对物块A分析
可知弹簧弹力沿斜面向上，弹簧处于压缩状态，故A项错误；
B．物块A、B分离后，对B分析
故物块A、B分离后，外力为恒力，故B项正确；
C．对物块A、B整体进行分析，外力未作用在物块B上时，弹簧的压缩量
物块A、B分离时，对物块A有
解得
由运动学知识有
解得
故C项正确；
D．物块A、B分离时外力达到最大，此后不变，由牛顿第二定律得
解得
故D项错误。
故选BC。
8．【知识点】光的折射定律及其应用、全反射与折射的综合应用
【答案】BD
【解析】
设玻璃砖的折射率为n ，根据几何关系可知，该单色光在玻璃砖中发生全反射的临界角C 满足sin C=1n=12 ，解得n=2 ，A 错误；如图所示，设光线b 在AB 面的折射角为α ，则根据折射定律有n=sin 60∘sin α=2 ，解得sin α=34 ，根据几何关系可知，光线b 在BC 面的入射角的正弦值等于cs α ，并且cs α=134>12 ，所以光线b 第一次打在BC 面上时发生全反射，同理可知光线b 在CD 面的入射角等于α ，并且sin α