2025届湖南省株洲市高三下学期5月底信息练习(二）（较难）物理试卷（解析版）

这是一份2025届湖南省株洲市高三下学期5月底信息练习(二）（较难）物理试卷（解析版），共19页。试卷主要包含了如图所示，质量的物块等内容，欢迎下载使用。
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．在超导托卡马克实验装置中，质量为m1的 与质量为m2的 发生核聚变反应，放出质量为m3的 01n，并生成质量为m4的新核．若已知真空中的光速为c，则下列说法中正确的是( )
A．新核的中子数为2，且该新核是24He的同位素
B．该过程属于α衰变
C．该反应释放的核能为(m3＋m4－m1－m2)c2
D．核反应前后系统的动量不守恒
2．如图甲所示，在平面内有两个波源（，）和（4m，），两波源做垂直于平面的简谐运动，其振动图像分别如图乙和图丙所示，两波源形成的机械波在平面内向各个方向传播，波速均为。平面上有A、B两点，其位置坐标分别为A（，），（，），则（ ）

A．两波源形成的波不同，不能产生干涉现象
B．图中点A（，）的振幅为
C．AB连线上有一个振动加强点
D．两波源的连线上有11个振动加强点，它们的位移大小始终是6m
3．如图所示，小球自空中自由下落，从绕水平轴匀速转动的圆形纸筒穿过，开始下落时小球离纸筒顶点的高度h＝0.8 m，纸筒的半径R＝0.5 m，g取10 m/s2，若小球穿过筒壁时能量损失不计，撞破纸的时间也可不计，且小球穿过纸筒后只留下一个孔，则纸筒绕水平轴匀速转动的角速度可能为( )
A．10π rad/s B．20π rad/s
C．30π rad/s D．35π rad/s
4．我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星(简称“量子卫星”)“墨子号”发射升空．已知引力常量为G，地球半径为R，“墨子号”距地面高度为h，线速度为v1，地球表面的重力加速度为g，第一宇宙速度为v2，忽略地球自转的影响，下列说法正确的是( )
A．
B．此卫星距离地面的高度h可用来表示
C．地球的质量可表示为
D．此卫星的角速度大于
5．空间存在着匀强磁场和匀强电场，磁场的方向垂直于纸面(xOy平面)向里，电场的方向沿y轴正方向。一带正电的粒子在电场和磁场的作用下，从坐标原点O由静止开始运动。下列四幅图中，可能正确描述该粒子运动轨迹的是( )

A． B．

C． D．
6．由n个电荷量均为Q的可视为质点的带电小球无间隙排列构成的半径为R的圆环固定在竖直平面内．一个质量为m的金属小球(视为质点)通过长为L＝2R的绝缘细线悬挂在圆环的最高点．当金属小球电荷量也为Q(未知)时，发现金属小球在垂直圆环平面的对称轴上P点处于平衡状态，如图所示，轴线上的两点P、P′关于圆心O对称(P′未画出)．已知静电力常量为k，重力加速度为g.则下列说法中正确的是( )
A．O点的场强一定为零
B．由于P、P′两点关于O点对称，两点的场强大小相等，方向相反
C．金属带电小球的电荷量为Q＝
D．固定P处的小球，然后在圆环上取下一个小球(其余n－1个小球位置不变)置于P′处，则圆心O的场强大小为 eq \r(\f(2kmg,n))
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，质量的物块（可视为质点），以速度大小水平向右滑上正在逆时针转动的水平传送带，传送带的长度，传送带的速度大小，物块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度大小。关于物块在传送带上的运动，下列表述正确的是（ ）
A．物块滑离传送带时的动能为
B．物块滑离传送带时的动能为
C．传送带对物块做的功为
D．传送带对物块做的功为
8．某国产电动汽车厂商对旗下P7、G3两款产品进行百公里加速性能测试，某次加速过程中P7、G3的速度一时间图像分别为图中的图线A和图线B若测试时两车的质量和所受的阻力（恒定不变）均相等，则对此次加速过程，下列说法正确的是（ ）
A．当两车的速度相等时，P7发动机的功率大于G3发动机的功率
B．当两车的速度相等时，P7发动机的功率小于G3发动机的功率
C．P7发动机做的功大于G3发动机做的功
D．P7发动机做的功小于G3发动机做的功
9．如图所示，为半圆柱体玻璃的横截面，为直径，一束由蓝光和黄光组成的复色光沿方向从真空射入玻璃，分两束分别射到圆柱面的B、C两点。只考虑第一次射向圆弧的光线，下列说法正确的是（ ）
A．射到B、C两点的光分别是黄光、蓝光
B．光从O传到B与光从O传到C的时间相等
C．若从圆弧面只有一处光线射出，则一定是从C点射出
D．若仅将复色光的入射点从O平移到D的过程中，可能出现从圆弧射出的两束光线平行
10．如图所示为某小型发电站高压输电示意图，变压器均为理想变压器，发电机输出功率为20 kW．在输电线路上接入一电流互感器用来测量电路中的电流，其原、副线圈的匝数比为1∶10，电流表的示数为1 A，输电线的总电阻为5 Ω，则下列说法中正确的是( )
A．采用高压输电可以增大输电线中的电流 B．升压变压器的输出电压U2=2 000 V
C．用户获得的功率为19 kW D．将P下移，用户获得的电压将减小
三、非选择题：本大题共5题，共56分。
11．某实验小组的同学用图甲所示的装置做“用单摆测重力加速度”的实验.
(1)实验过程中测量小球直径时游标卡尺读数如图乙所示,其读数为 mm;测量单摆周期时停表读数如图丙所示,其读数为 s.
(2)下列振动图像真实地描述了对摆长约为1 m的单摆进行周期测量的四种操作过程,图中横坐标原点表示计时开始,A、B、C选项均为50次全振动的图像,已知sin 5°=0.087,sin 15°=0.26,这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是 .(填字母代号)

(3)某同学用一个铁锁代替小球做实验.只改变摆线的长度,测量了几组摆线长度l和对应的单摆周期T的数据,作出T2 - l图像如图丁所示,则可得重力加速度g=
丁
(用测得的物理量表示);若不考虑测量误差,计算均无误,测得的g值和真实值相比 (填“偏大”“偏小”或“相等”).
12．某实验小组要测量两节干电池组的电动势和内阻,实验室有下列器材:
A．灵敏电流计G(量程0~5 mA,内阻约为60 Ω)
B．电压表V(量程0~3 V,内阻约为10 kΩ)
C．电阻箱R1(阻值范围为0~999.9 Ω)
D．滑动变阻器R2(阻值范围为0~100 Ω,允许通过的最大电流为1.5 A)
E．旧电池2节
F．开关、导线若干

甲 乙 丙
(1)由于灵敏电流计的量程太小,需扩大灵敏电流计的量程。测量灵敏电流计的内阻的电路如图甲所示,调节R2的滑片和电阻箱使得电压表示数为2.00 V,灵敏电流计示数为4.00 mA,此时电阻箱接入电路的电阻为445.0 Ω,则灵敏电流计内阻为 Ω(保留一位小数)。
(2)为将灵敏电流计的量程扩大为0~60 mA,该实验小组将电阻箱与灵敏电流计并联,则应将电阻箱R1的阻值调为 Ω(保留一位小数)。
(3)把扩大量程后的灵敏电流计接入如图乙所示的电路,根据测得的数据作出U-IG(IG为灵敏电流计的示数)图像如图丙所示,则该干电池组的电动势E= V,内阻r= Ω(保留三位有效数字)。
13．如图所示，密闭导热气缸与活塞间无摩擦，对活塞施加沿斜面向上的外力。当时，气缸与活塞静止在倾角为的斜面上。已知气缸质量，活塞质量，活塞横截面积为S。静止时活塞与气缸底部距离为，斜面与气缸之间的动摩擦因数，大气压强，重力加速度为，设环境温度保持不变。现缓慢增加外力的大小。
（1）求开始时，气缸受到的摩擦力；
（2）求当气缸与活塞共同沿斜面向上以的加速度加速运动时，力的大小；
（3）从静止状态到（2）问中状态的过程中，活塞相对气缸底部运动的距离。
14．如图所示，光滑平行、间距为L的导轨与固定在绝缘的水平面上，在c、d之间接上定值电阻，a、f两点的连线，b、e两点的连线，c、d两点的连线均与导轨垂直，a、b两点间的距离，b、c两点间的距离均为L，边界的右侧存在方向竖直向下、磁感应强度随时间按照某种规律变化的匀强磁场，的左侧存在方向竖直向上、磁感应强度恒为的匀强磁场；现把质量为m的导体棒放在a、f两点上，计时开始，方向竖直向下的磁场在初始时刻的磁感应强度为，此时给导体棒一个水平向左且与导体棒垂直的速度，导体棒匀速运动到边界b、e处，接着运动到c、d处速度正好为0。定值电阻的阻值为R，其余的电阻均忽略不计，求：
（1）导体棒从b、e处运动到c、d处，回路生成的热量；
（2）计时开始，边界右侧竖直向下的匀强磁场的磁感应强度B随时间t变化的关系表达式。
15．如图，光滑水平面上有两个等高的滑板A和B，质量分别为1kg和2kg，A右端和B左端分别放置物块C、D，物块质量均为1kg，A和C以相同速度v0＝10m/s向右运动，B和D以相同速度kv0向左运动，在某时刻发生碰撞，作用时间极短，碰撞后C与D粘在一起形成一个新滑块，A与B粘在一起形成一个新滑板，物块与滑板之间的动摩擦因数均为μ＝0.1。重力加速度大小取g＝10m/s2。
（1）若0＜k＜0.5，求碰撞后瞬间新物块和新滑板各自速度的大小和方向；
（2）若k＝0.5，从碰撞后到新物块与新滑板相对静止时，求两者相对位移的大小。
【参考答案】
1．【知识点】核反应的反应方程及能量计算
【答案】A
【详解】由核反应中质量数守恒和核电荷数守恒可知，该新核的质量数和核电荷数分别为4和2，则该新核是 24He，它是 23He的同位素，中子数为2，故A正确；该过程是核聚变反应，不属于α衰变，故B错误；该反应释放的核能为ΔE＝Δm·c2＝(m1＋m2－m3－m4)c2，故C错误；核反应前后系统动量守恒，故D错误．
2．【知识点】波的图像和振动图像的综合应用
【答案】C
【详解】A．由图乙、图丙可知两列波的周期都为，则两列波的频率都为
可知两列波的频率相同，相位差恒定，可形成稳定的干涉现象，故A错误；
B．两列波的波长均为
A点到两波源的波程差为
由于两波源的起振方向相反，可知A点为振动减弱点，故A点的振幅为
故B错误；
C．点到两波源的波程差为
由于两波源的起振方向相反，可知A、两点均为振动减弱点，而两波源到A点波程差为，两波源到点波程差为，因此A、连线上有一个波程差为的点，该点为振动加强点，故C正确；
D．两波源的连线上（不含波源）点与两波源的波程差满足
由于两波源的起振方向相反，可知当波程差满足时，该点为振动加强点，则有
可知两波源的连线上有12个振动加强点，它们的振幅为，位移在到之间变化，故D错误。
故选C。
3．【知识点】竖直面内圆周运动问题
【答案】D
【详解】小球穿过纸筒后只留下一个小孔，即小球从同一个孔穿过，则有h＝g，h＋2R＝g，Δt＝t2－t1＝T(n＝0，1，2，3，…)，由ω＝得ω＝5(2n＋1)π rad/s(n＝0，1，2，3，…)，当n＝0时ω＝5π rad/s，当n＝1时ω＝15π rad/s，当n＝2时ω＝25π rad/s，当n＝3时ω＝35π rad/s，D正确．
4．【知识点】天体质量的计算
【答案】C
【详解】万有引力提供向心力，对卫星有＝，第一宇宙速度v2＝，得＝，选项A错误；由＝，解得R＋h＝，代入GM＝gR2，解得h＝－R，选项B错误；由＝，解得M＝，选项C正确；由＝m(R＋h)ω2，代入GM＝gR2，得此卫星角速度为ω＝0.26=sin 15°,即θ>15°,而单摆只有在摆角小于5°时可视为简谐运动,故C错误;sin θ'=0.081=0.08