湖南省怀化市多校联考2024-2025学年高三下第三次模拟考试物理试卷（解析版）

这是一份湖南省怀化市多校联考2024-2025学年高三下第三次模拟考试物理试卷（解析版），共13页。试卷主要包含了5m处，故传播速度，故C正确；，5N/C等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
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、单项选择题（本大题共6小题，每小题4分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求）
1. 发生β衰变时可用于制测厚仪、放射性同位素电池，已知的半衰期为2.64年，则下列说法正确的是（ ）
A. 用作测厚仪是利用β射线的电离本领
B. 发生β衰变后新核的电荷数为62
C. 100个原子核经过2.64年剩下50个
D. 当温度降低时，可增加同位素电池的使用时间
【答案】B
【解析】A．用作测厚仪是利用β射线的贯穿本领，故A错误；
B．发生β衰变放出一个电子，由衰变前后电荷数守恒可知新核的电荷数为62，故B正确；
C．半衰期是对大量原子核统计的结果，对部分原子核不成立，故C错误；
D．半衰期是由原子核本身决定的，温度的高低不会影响半衰期，故D错误。
故选B
2. 2025年3月我国科学家通过研究嫦娥六号采回的月球背面月壤样品，取得重大突破，对理解月球乃至太阳系早期演化具有重大科学意义，“嫦娥六号”任务圆满成功。假设“嫦娥六号”绕某一中心天体运动的圆轨道半径减为原来的一半时，则“嫦娥六号”（ ）
A. 向心加速度变为原来的2倍
B. 线速度变为原来的2倍
C. 运动周期变为原来的倍
D. 所受万有引力变为原来的倍
【答案】C
【解析】A．根据，解得
可知向心加速度变为原来的4倍，故A错误；
B．根据，可得
线速度变为原来的倍，故B错误；
C．根据，可得
运动周期变为原来的倍，故C正确；
D．根据，“嫦娥六号”所受万有引力变为原来的4倍，故D错误。
故选C。
3. 将一石子扔进平静的水平面上，以石子所在水平面位置为坐标原点并开始计时，时，第一次形成如图所示的部分波形，点的横坐标为3.5m，已知坐标原点处的水波起振方向竖直向下，则（ ）
A. 时，点振动方向竖直向下
B. 该机械波的波长为2.5m
C. 该机械波的波速为2.25m/s
D. 该机械波的周期为1.125s
【答案】C
【解析】A．根据题意可知该机械波正在向轴正方向传播，根据同侧法，时，点的振动方向竖直向上，故A错误；
B．根据波动图像可知，机械波的波长为，故B错误；
C．根据坐标原点处水波起振方向竖直向下可知，该时刻机械波正好传到4.5m处，故传播速度，故C正确；
D．该机械波的周期，故D错误。故选C。
4. 如图所示，直角玻璃三棱镜置于空气（视为真空）中，一单色细光束从的中点垂直于面入射，刚好在面发生全反射，，，光在真空中的传播速度为，则（ ）
A. 棱镜的折射率为
B. 光从面射出的折射角为
C. 光在棱镜中的传播速度为
D. 光从射入棱镜到第一次射出所用时间为
【答案】D
【解析】A．光在棱镜中的传播光路图如图所示
根据题意
则有
解得
故A错误；
B．根据
其中
解得
可知
故B错误；
CD．光在棱镜中的传播速度为
的长度
的长度
故光从射入棱镜到第一次射出所用时间为
解得
故C错误，D正确。故选D。
5. 如图甲所示，在水平地面上，可视为质点的物体受到恒定的水平向右的拉力，从某点以的速度向左滑动，物体运动的部分速度随时间的变化图像如图乙所示，已知物体的质量，取重力加速度大小，下列说法正确的是（ ）
A. 的大小为
B. 物体与水平面间的动摩擦因数为
C. 物体回到点的速度大小为
D. 物体回到点的时刻为
【答案】D
【解析】AB．物体向左做减速运动时，加速度大小
物体向右加速时
根据，
解得，，选项AB错误；
CD．物体向左运动的位移为
根据
解得，
故物体回到点的时刻为1.5s，选项C错误、D正确。
故选D。
6. 如图所示，ABCD为匀强电场中相邻的四个等势面，等势面与水平方向的夹角，一带正电小球经过等势面A上的点时，速度方向水平，小球沿直线运动，经过等势面D上的点时速度恰好为零，已知小球质量为，带电量，ad间的距离为，重力加速度，，，则下列说法正确的是（ ）
A. 匀强电场强度大小为7.5N/C
B. 小球在a点的速度大小为1.5m/s
C. A和B两等势面的电势差
D. 若小球从d点沿da方向水平射入，则小球运动轨迹为曲线
【答案】B
【解析】A．根据小球的受力图，有
解得
选项A错误；
B．小球在运动过程的加速度满足
解得
根据
解得
选项B正确；
C．粒子在运动过程中，重力不做功，故
解得
选项C错误；
D．若小球从点水平射入，小球受到的电场力方向水平向左，小球做加速直线运动，选项D错误。
故选B。
二、多项选择题（本大题共4小题，每小题5分，共20分。每小题给出的4个选项中，有多个选项符合题目要求，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. 如图甲所示，工人用叉车拉石墩时，可简化为如图乙所示的模型，，叉车臂AC与水平方向夹角为。不计球形石墩表面摩擦，叉车和石墩始终保持相对静止，在叉车匀速运动的过程中，若从缓慢增加为，叉车臂对石墩的作用力和车把对石墩的作用力的大小变化为（ ）
A. 一直增加B. 先增加后减小
C. 先减小后增加D. 一直在减小
【答案】AD
【解析】在叉车匀速运动过程中，对石墩进行受力分析，并将石墩所受的三个力进行平移构成一个首尾相接的矢量三角形，在从增加为过程中，该矢量三角形的三个顶点应落在一个圆上，如图所示
重力为圆的直径，由图可知，一直增加，一直在减小。
故选AD。
8. 如图所示，电路中电源电动势为E，内阻为r，、为定值电阻，为光敏电阻，其阻值随光照强度的增加而减小。若照射光敏电阻的光照强度增强，电压表V示数的变化量绝对值为，电流表A示数的变化量绝对值为，电流表示数的变化量绝对值为，所有电表均为理想电表。下列说法正确的是（ ）
A. 电流表A和电流表示数都变大B.
C. D. 电源的效率一定降低
【答案】AD
【解析】AB．当光照强度增强时，光敏电阻阻值减小，并联阻值减小，回路总电阻减小，回路总电流增大，故定值电阻和电源内阻上的电压增大，并联部分电压减小，电压表示数减小，定值电阻电流减小，根据并联分流，电流表示数增大，且电流表电流的增加量大于电流表A电流的增加量，即，选项A正确、B错误；
C．根据
故
选项C错误；
D．电源的效率
当光照强度增强时，回路总外电阻减小，电源的效率降低，选项D正确。
故选AD。
9. 一个四分之一光滑圆弧形物块B静止在光滑的水平面上，圆弧的半径为R，一可视为质点的小物块A从物块B的底端以速度滑上圆弧，经过时间t恰好能滑上B的圆弧面顶端，已知滑块A的质量为m，重力加速度为g，则（ ）
A. 物块A滑上圆弧面后，A、B组成的系统动量守恒
B. 物块B的质量为m
C. 物块A从底端到滑上圆弧面顶端的过程物块B的位移为
D. A和B分离时，B的速度大小为
【答案】BC
【解析】A．该过程系统在水平方向动量守恒，竖直方向动量不守恒，故A错误；
B．A滑上B的过程，有，
解得
故B正确；
C．A滑上B的过程，A和B系统在水平方向动量守恒
故，，，
解得
故C正确；
D．由于A和B质量相等，A和B分离时，相当于发生弹性碰撞，A和B交换速度，A速度为0，B的速度大小为，故D错误。故选BC。
10. 如图所示，两根等高光滑的半圆形圆弧轨道，半径为r，间距为L，轨道竖直固定，在轨道左端连一阻值为R1的电阻，在轨道右端连一阻值为R2的电阻，已知R1=2R2=2R0，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，现有一根长度稍大于L、质量为m、接入电路电阻为R0的金属棒，从轨道的左端ab处开始（记为t=0时刻），在变力F的作用下以初速度v0沿圆弧轨道做匀速圆周运动至cd处，直径ad、bc水平，整个过程中金属棒与导轨接触良好，所有轨道均不计电阻，则（ ）
A. 当时，金属棒中的电流大小为
B. 从0时刻起到时，通过电阻R1的电量为
C. 从0时刻起到时，电阻R1的发热量为
D. 从0时刻起到时，外力F做功为
【答案】ACD
【解析】A．设时刻金属棒与圆心的连线和水平方向的夹角为，则
产生的感应电动势
根据闭合电路欧姆定律可得∶金属棒中的电流大小
故当时，金属棒中的电流大小为
A正确；
B．根据
从0时刻起到时，故通过回路的总电量为
通过电阻的电量为
B错误；
C．通过上面的分析可知，回路内的电流为正弦交变电流，电流的最大值为，电阻的发热量为，
从0时刻起到时，电阻的发热量为
C正确；
D．从0时刻起到时，回路内的总发热量为
根据功能关系
D正确。
故选ACD。
三、非选择题（本题共5小题，共56分）
11. 在一次课外活动中，某同学用如图甲所示的装置测量放在水平光滑桌面上的金属板B与铁块A之间的动摩擦因数，并验证牛顿第二定律。实验步骤如下：
（a）用天平测出铁块A的质量mA、金属板B的质量mB
（b）将该装置按如图所示的方式连接
（c）在动滑轮下挂上砝码，稳定运行后，弹簧秤的示数为F1，力传感器的示数为F2，打点计时器后方打出的一段纸带如图乙所示，已知重力加速度为g，纸带上相邻计数点间的时间间隔为T，则：
（1）金属板B与铁块A之间的动摩擦因数为_______。
（2）要验证牛顿第二定律，需要保证______。
A. 定滑轮和金属板间的细绳必须水平
B. 所有滑轮必须光滑
C. 钩码的质量必须远小于金属板的质量
（3）要验证牛顿第二定律，需要验证的关系为__________（用“、、、、”表示）。
【答案】（1） （2）AB
（3）
【解析】【小问1详解】
铁块A平衡，有
解得
【小问2详解】
C．本实验有力传感器，没有必要保证钩码的质量远小于金属板的质量，选项C错误；
AB．要保证细绳对金属板的拉力水平，定滑轮和金属板间的细绳必须水平，所有滑轮必须光滑，以减小阻力影响，选项AB正确。
故选AB。
【小问3详解】
根据
可得铁板的加速度
需要验证的关系为
故要验证
12. 为测量某新型材料的电阻率，某小组同学选取了一个圆柱体新型材料。主要实验步骤如下：
（1）先用螺旋测微器测量圆柱体的直径，示数如图甲所示，其直径______mm。
（2）再用刻度尺测出圆柱体的长度为。
（3）用多用电表粗测电阻时，将选择开关拨至“×10”挡，进行欧姆调零后，将两表笔接待测电阻两端，发现指针偏转过小，此时应选______（选填“×1”“×10”或“×100”）挡重新进行测量，换挡后，______（选填“需要”“不需要”）欧姆调零，按照正确的操作后，读数如图乙所示，则该圆柱体的电阻为______。
（4）用如图丙所示的电路精确测量该阻值，滑动变阻器滑片置于端，先将接1，闭合，调节和，使电流表和电压表示数适当，电流表和电压表的示数分别为、；再将接2，保持______（选填“”或“”）不变，调节另一滑动变阻器，电流表和电压表示数分别为、，经计算得______。
（5）该新型材料的电阻率为______（用“、、”表示）。
【答案】（1） 1.703##1.704##1.705##1.706##1.707 （3）×100 需要 1400 （4） （5）
【解析】（1）[1]螺旋测微器的读数为1.5mm+20.5×0.01mm=1.705mm
（3）[2]指针偏转过小，说明电阻过大，故应换高倍率的挡位，故应换“×100”挡位。
[3][4]每换一次挡位，需要重新进行欧姆调零，电阻的读数为14.0×100Ω=1400Ω。
（4）[5][6]接1时
接2时
故待测电阻的准确值为
实验过程保持不变。
（5）[7]根据电阻定律，，解得
13. 将一个横截面积为的圆柱状导热性能良好的汽缸倒置固定在铁架台上，轻质活塞通过细线与放在台面的重物相连。从汽缸底部的阀门处，投入一团燃烧的轻质酒精棉球。待酒精棉球熄灭后（不计灰烬的体积），立即关闭阀门，此时，活塞距汽缸底部的距离为，细线刚好被拉直但无拉力。已知大气压强为，重力加速度为，，环境温度恒为，当汽缸内温度降为时，重物刚好离开铁架台。汽缸内的气体可看作理想气体，不计活塞与汽缸内壁之间的摩擦，求：
（1）刚关闭阀门时，汽缸内气体的温度；
（2）当汽缸内气体降为室温时，重物距离铁架台台面的距离。
【答案】（1）1.5
（2）
【解析】【小问1详解】
初始时汽缸内气体压强为，温度为
当汽缸内温度为时，对活塞受力分析有
解得
气体发生等容变化，则有
解得
【小问2详解】
当气体温度继续降低时，气体发生等压变化，则有
解得
故
故当汽缸内气体降为室温时，重物距离铁架台台面的距离为
14. 如图，在坐标系内，第一象限有垂直纸面向外的匀强磁场，第二象限有沿轴正方向的匀强电场，电场强度大小为。一质量为、电荷量为的带电粒子从轴上的点以速度沿与轴正方向成角的方向射入磁场，恰好垂直于轴射出磁场进入电场，不计粒子重力，求：
（1）磁感应强度的大小；
（2）粒子再次经过轴时的坐标及粒子的速度大小。
【答案】（1）
（2）
【解析】【小问1详解】
粒子带负电，在磁场中的运动轨迹如图所示
由几何关系得
解得
根据洛伦兹力提供向心力有
解得
【小问2详解】
粒子离开磁场时的坐标为
粒子进入电场后做类平抛运动，−，
解得
竖直方向速度
粒子再次经过轴的速度大小为
解得
15. 如图所示，初始时，一滑块（可视为质点）以的速度滑上一静止在光滑水平面上的小车，已知小车质量，滑块质量，两者之间的动摩擦因数，当滑块和小车相对静止时，小车与竖直墙壁刚好发生弹性碰撞。滑块始终都不会和墙壁相碰，重力加速度，求：
（1）初始时，小车与竖直墙壁之间的距离；
（2）小车至少多长；
（3）从初始时至小车第次（已知且）与墙壁碰撞时，滑块做减速运动的总时间及匀速运动的总时间。
【答案】（1）0.8m
（2）3.6m （3）
【解析】【小问1详解】
滑块滑上小车，滑块和小车系统动量守恒，有
对小车，有
解得
【小问2详解】
小车第一次与墙壁碰撞后，小车向左减速，滑块向右减速，小车的速度先减为0，然后反向加速，直至与滑块共速后再一起匀速向右运动，然后与墙壁发生第二次碰撞，以此类推，二者速度会逐渐减小直至二者都趋于静止。设滑块相对小车的相对位移为，根据能量守恒
解得
即小车的长度至少为3.6m。
【小问3详解】
设滑块做减速运动的时间为，对滑块，
则
小车和滑块以共同速度与墙第二次相碰，以向右为正，由动量守恒
解得
对小车，第一次碰后到二者共速的过程，得
减速时间
匀速时间
接着小车与墙第二次相碰，设小车第三次与墙相碰前和滑块的共同速度为，以右为正，由动量守恒
解得
第二次碰后到二者共速的过程
可得
减速时间
匀速时间
以此类推，小车第次与墙碰撞时小车和滑块的共同速度
总的减速时间
总的匀速时间