湖南省名校联考联合体2023-2024学年高三上学期第四次联考物理 Word版含解析.docx

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名校联考联合体2024届高三第四次联考物理试卷注意事项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、单选选择题（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.钍（Th）是一种以化合物的形式存在于矿物内的金属元素，该元素经过中子轰击，可得到铀233，因此它是潜在的核燃料，钍的同位素之一钍234的衰变的方程为。下列说法正确的是（）A.A=233B.b为中子C.γ光子来自XD.X不再具有放射性2.如图所示，两根直杆M、N竖直固定，一根长度一定的轻绳绕过动滑轮，一端固定在M杆上，另一端连接在套在N杆上的光滑圆环上，动滑轮上吊着一个重物，现给圆环施加一个竖直向上的拉力F，使重物缓慢上移，则在重物上移的过程中（）A.轻绳上张力越来越小B.轻绳上张力越来越大C.拉力F越来越小D.拉力F大小不变3.一列简谐横波沿x轴传播，t=1.5s时刻的波形图如图甲所示，P、Q为介质中平衡位置分别在xP=1m、xQ=2m处的质点，图乙为平衡位置位于x=1m和x=2m之间某质点A（图中未标出）的振动图像，则下列判断正确的是（）甲乙A.波沿x轴正方向传播 B.t=1s时，P的加速度沿y轴正方向C.t=2s时，Q的速度正在增大D.质点Q的振动方程为4.我国火星探测器“天问二号”目前已经基本完成初样研制阶段的工作，将于2025年5月前后实施发射。未来，“天问二号”发射后会来到火星，从Q点变轨进入环火椭圆轨道，从P点变轨进入环火圆轨道.若Q点到火星表面高度为6R（火星半径为R），近火点P点可以认为贴近火星表面，“天问二号”在椭圆轨道上运行周期为T，引力常量为G，则下列说法正确的是（）A.“天问二号”的发射速度大于第三宇宙速度B.从Q点进入椭圆轨道过程，“天问二号”机械能增加C.火星的平均密度为D.火星表面的重力加速度为5.如图所示，a、b、c、d是匀强电场的等势面，一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子从等势面b上的O点在纸面内以与b等势面成θ=53°的方向射出，粒子的运动轨迹刚好与等势面d相切，不计粒子的重力，则粒子到达等势面a时的速度大小为（已知sin53°=0.8，cos53°=0.6）（）A.B.C.D.6.如图所示，轻杆的下端用活动铰链与地面上O点相连，上端固定一小球，用一个水平向左的力拉着小球静止，保持拉力的方向不变，改变拉力的大小，使小球绕O点沿顺时针方向转动，且小球在地面上的投影向右匀速移动，则下列说法正确的是（） A.小球的机械能可能增加B.小球的动能先增大后减小C.重力对小球做功的功率增大D.轻杆对小球一直做正功二、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.在如图所示的电路中，变压器为理想变压器，电压表、电流表均为理想交流电表，R0、R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，在a、b两端输入正弦交流电压，将滑动变阻器滑片从最上端滑到最下端的过程中，下列说法正确的是（）A电流表示数一直增大B.电压表示数一直增大C.a、b端输入功率一直增大D.变压器的输出功率一直增大8.如图所示，足够长木块静止在光滑水平面上，完全相同的子弹A、B从两侧以大小相同的速度同时水平射入木块，两子弹射入木块的深度均为L，若保持子弹射入木块前的速度大小不变，先让A子弹射入木块，A与木块相对静止后让B子弹射入木块，A射入木块的深度为L1，B射入木块的深度为L2，设木块对子弹的阻力大小恒定，A、B做直线运动且不会相遇，则下列说法正确的是（）A.L1>L2B.L12LD.L1+L2=2L9.在光学仪器中，“道威棱镜”被广泛用来进行图形翻转。如图所示，等腰梯形ABCD是“道威棱镜”的横截面，底角为45°。一束单色光从AB边的E点沿平行BC边的方向射入棱镜，折射光线经BC边反射后照射在CD边上的F点（图中未标出），然后让光束绕E点沿顺时针转过45°，此过程中BC边的反射光线均直接照射到CD边，不考虑光在CD边反射，已知棱镜对光的折射率为，则下列说法正确的是（） A.开始时，光束在E点射入棱镜时的折射角为60°B.光束在F点发生折射，折射光线与BC边平行C.光束绕E点转动过程中，照射到BC边的光束会从BC边射出D.光束绕E点转动过程中，光束在棱镜中传播时间会越来越短10.如图所示，光滑绝缘水平桌面上放置一边长为L、质量为m、阻值为R的正方形金属线框abcd，M、N是垂直于水平面向上匀强磁场I的边界，P、Q是垂直于水平面向上匀强磁场II的边界，两磁场的磁感应强度大小均为B，磁场宽均为L，两磁场边界相互平行，N、P间距为，给金属线框一个水平向右的初速度，使其滑进磁场，线框刚好能穿过两个磁场。则下列说法正确的是（）A.线框穿过磁场I与穿过磁场II所用的时间相等B.线框开始的初速度大小为C.线框ab边刚进磁场I时的加速度大小为D.穿过磁场I，线框中产生的焦耳热为三、非选择题（本题共5小题，共56分）11.（7分）某实验小组设计了如图甲所示装置做“验证力的平行四边形定则”实验。木板上贴着白纸竖直固定放置，定滑轮固定在木板上，绕过定滑轮的细绳一端吊着重物，另一端与另两段带有绳套的细绳连接成一个结点，弹簧测力计a、b通过绳套拉细绳。实验时保持绕过定滑轮的细绳竖直。 （1）实验前，先用弹簧测力计测重物的重力，示数如图乙所示，则重物的重力为N。（2）对于实验的要求，下列说法正确的是。A.用两个弹簧测力计拉细线时，两细线间的夹角应尽可能大B.两弹簧测力计的拉力方向应沿弹簧秤轴线方向C.实验过程中使弹簧测力计、细线都与木板平行D.实验中只需要记录弹簧测力计的示数和细绳的方向（3）按正确的操作进行实验，并将两弹簧测力计拉力的图示作出（如图丙所示），方格每边的长度表示1.0N，O是绳的结点的位置。理论上合力F的大小为N（结果保留三位有效数字），实验结果表明，合力的理论值和真实值在误差允许范围内，力的平行四边形定则得到验证。（4）如果开始两弹簧测力计的夹角小于90°，保持弹簧测力计a的方向以及绳的结点位置不变，将弹簧测力计b沿逆时针方向缓慢转动，则弹簧测力计b的读数。A.减小B.增大C.先增大后减小D.先减小后增大12.（9分）某同学要测量一个未知电的阻值。（1）该同学先用多用电表测量这个未知电阻的阻值，首先将选择开关拨到欧姆挡“×10”挡，测量时发现表针的位置如图甲中a的位置，指针偏转的角度（地“太大”或“太小”），需要将选择开关旋钮调至欧姆挡（填“×1”或“×100”）挡，重新进行欧姆调零后再进行测量，这时指针指在图甲中b位置，则被测电阻阻值为Ω。图甲图乙（2）为了精确测量该电阻的阻值，实验室提供了如下器材：A.电源E（电动势6V，内阻不计）B.电压表V（量程6V，内阻约6kΩ）C.电流表A1（量程400mA，内阻约1.0Ω）D.电流表A2（量程300mA，内阻约2.0Ω）E.滑动变阻器R（0~10Ω）F.开关两个，导线若干该同学设计了如图乙所示电路，请根据电路将图丙中的实物连接完整。 图丙（3）闭合开关S1前将滑动变阻器的滑片移到最（填“左”或“右”）端，闭合S1、S2，调节滑动变阻器至合适位置，读得此时电流表A1和电压表V的示数分别为I0、U0。再断开S2，调节滑动变阻器，使电压表V的示数仍为U0，读得此时电流表A1和A2的数分别为I1、I2，则待测电阻Rx=（用题中测出的物理量表示）。13.（12分）如图所示，竖直放置的玻璃管由管径不同的A、B两段管组成，A管的横截面积是B管的一半，管内空气被一段水银柱隔开。水银柱在两管中的长度分别为L1=10cm、L2=5cm。B管中封闭气柱的长为10cm，A管水银液面到管口的距离为20cm，环境温度为300K，大气压为75cmHg。（1）若将环境温度缓慢升高，使B管中水银全部进入A管中，环境温度至少要升高到多少；（2）若将管口封闭，用抽气机将A管中气体缓慢抽出，当B管中水银刚好全部进入A管中时，A中抽出气体质量占原来A中气体质量的百分比为多少。14.（12分）如图所示，质量为m的长木板A和质量为m的长木板B接触并连在一起，静止在光滑的水平面上，两板上表面在同一水平面上，A板上表面光滑，B板上表面粗糙，两板上表面各有一根轻弹簧，A板上表面的轻弹簧a与A板左端固定轻质挡板连接，B板上表面的轻弹簧b与B板右端固定轻质挡板连接，A板左端与固定在水平面上的固定挡板接触，将质量为m的物块C放在A板上，用物块C压缩弹簧a，当物块C向左移到板A上D点（图中未标出）时由静止释放物块C，物块C被弹簧a弹出后向右滑去，经弹簧b反弹后滑到板B左端时刚好与板相对静止，弹簧b被压缩后具有的最大弹性势能为Ep，最终A、B、C共同速度为，物块C与B板上表面动摩擦因数为0.5，弹簧b的劲度系数很大，形变量很小可忽略，两弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，不计物块C的大小，求： （1）物块C在B板上相对于B板向右滑行的最大距离为多少；（2）弹簧a开始具有的最大弹性势能为多少；（3）若A、B板不连接，仍用物块C压缩弹簧a，物块C仍向左移到板A上D点时由静止释放，则物块C和板B相对静止时离板B的左端距离为多少。15.（16分）如图甲所示，在平面直角坐标系xOy的y轴左侧有沿y轴正方向的匀强电场，在y轴的右侧与平行于y轴的屏之间有垂直坐标平面向外的匀强磁场I，磁场的磁感应强度大小为B0，在电场中坐标为（L，0.5L）的P点，以大小为v0的初速度沿x轴正方向射出一质量为m、电量为q的带正电的粒子，粒子刚好从坐标原点O进入磁场并恰好打在屏上的Q点，Q点在x轴上。粒子重力不计。求：甲乙（1）匀强电场的电场强度大小；（2）y轴到屏间的距离为多少；（3）若在磁场I中再加一个匀强磁场II，磁场II的方向垂直于坐标平面向里，其大小随时间变化如图乙所示，，若粒子从P点射出后在t=0时刻进入磁场，则粒子最终打在屏上的位置离x轴的距离为多少。 2024届高三第四次联考物理参考答案一、单选选择题（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）题号123456答案CDDCBC1.C【解析】根据电荷数守恒可知，b的电荷数为，可见b为电子，B项错误；根据质量数守恒，A=234，A项错误；γ光子由激发态的X向低能级跃迁释放的，C项正确；X的电荷数为91大于83，仍具有放射性，D项错误。2.D【解析】由于两杆间距离不变，绳长不变，根据几何关系可知，滑轮两边轻绳与竖直方向的夹角不变，根据力的平衡可知，绳上的拉力始终不变，对环研究可知，根据力的平衡，拉力F不变，A、B、C项错误，D项正确。3.D【解析】t=1.5s时刻，由图乙可知，质点A的位移为，此质点正沿y轴负方向运动，根据振动与波动的关系可知，波正沿x轴负方向传播，A项错误；t=1s时刻，质点A位于波峰，质点P正沿y轴正方向运动，加速度指向平衡位置，沿方向，B项错误；t=2s时，质点A在平衡位置沿y轴负方向运动，此时质点Q也沿方向运动，速度正在减小，C项错误；t=0时刻，质点A在平衡位置沿y轴正向运动，此时质点Q的位移为，沿y轴正向运动，则质点Q的振动方程，D项正确。4.C【解析】“天问二号”没有离开太阳系，因此发射速度小于第三宇宙速度，A项错误；从Q点进入椭圆轨道过程，发动机做负功，“天问二号”机械能减小，B项错误；设“天问二号”近火飞行时的周期为T1，根据开普勒第三定律有，，，，解得，，C项正确，D项错误。5.B【解析】粒子在电场中运动的最小速度为，设相邻等势面间的电势差为U，则，设粒子到等势面a时的速度为v2，则，解得 ，B项正确。6.C【解析】小球运动过程中，拉力一直做负功，小球的机械能一直减小，A项错误；设小球水平分速度为v，当轻杆与水平方向夹角为θ时，小球的速度为，随着θ减小，小球的速度增大，动能增大，B项错误；重力的瞬时功率，即重力的功率增大，C项正确；轻杆对小球的作用力一直沿杆的方向，始终与速度垂直，因此不做功，D项错误。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）题号78910答案ACBDBDCD7.AC【解析】当滑动变阻器的滑片从最上端向最下端移动过程中，副线圈电路中的电阻减小，设副线圈电路中的电阻为R，则，当R减小时，I1增大，根据变流比可知，电流表的示数增大，A项正确；R0两端的电压增大，因此电压表的示数减小，B项错误；由可知，a、b端输入功率一直增大，C项正确；变压器的输出功率，由于P1与I1是非单调关系，因此不能判断变压器的输出功率是增大还是减小，D项错误。8.BD【解析】两子弹同时射入时，根据系统动量守恒，木块一直处于静止，则设子弹射入的速度大小均为v0，子弹A射入后共速为v，则，由于系统总动量守恒，因此子弹B射入后，木块静止，则，比较得，，A、C项错误，B、D项正确。9.BD【解析】由几何关系可知，开始时光束在E点的入射角为45°，由，解得，A项错误；根据对称性和光路可逆可知，光在E点发生折射时，折射角等于45°，即折射光线与BC边平行，B项正确；光束绕E点转动过程中，光在BC边的最小入射角为45°，由，解得，由此可见，光束照射到BC边不会从BC边射出，C项错误；在光束绕E点转动过程中，光在棱镜中传播的距离越来越小，因此传播时间越来越短，D项正确。 10.CD【解析】线框穿过磁场I的平均速度大于穿过磁场II的平均速度，因此线框穿过磁场I所用的时间小于穿过磁场II所用的时间，A项错误；设线框的初速度大小为v0，线框穿过两磁场过程中，根据动量定理，，解得，B项错误；设线框刚进磁场I时的加速度大小为a，，解得，C项正确；设cd边刚出磁场I时速度为v1，根据动量定理，，解得，根据能量守恒，产生的焦耳热，D项正确。三、非选择题（本题共5小题，共56分）11.（7分）（1）6.90（2分）（2）BC（1分，少选不得分）（3）7.00（2分）大小相等方向相同（1分）（4）D（1分）【解析】（1）由弹簧测力计的示数知，重物的重力为6.90N。（2）用两个弹簧测力计拉细线时，两细线间的夹角不能太大，有可能会超过弹簧测力计的量程，同时不便于作图，A项错误；为了减小力的测量误差，两弹簧测力计的拉力方向应沿弹簧测力计轴线方向，实验过程中使弹簧测力计、细线都与木板平行，B、C项正确；实验中除了需要记录弹簧测力计的示数和细绳的方向，还需要确定结点的位置，D项错误。（3）根据平行四边形，作出合力的示意图，如图所示，得其合力的理论值为7.00N。（4）a的弹力、b的弹力以及合力F构成力的三角形，现将弹簧测力计b沿逆时针方向缓慢转动，而合力F保持不变，显然弹簧测力计b的读数先减小后增大，D项正确。12.（9分）（1）太大（1分）×1（1分）18（2分）（2）见解析（2分）（3）左（1分）（2分）【解析】（1）指针指在a的位置，指针偏转角度太大，说明被测电阻太小，需要将将选择开关旋钮调至欧姆挡“×1”，被测电阻为18Ω。（2）电路连接如图所示。 （3）闭合开关S1前将滑动变阻器的滑片移到最左端，使输出电压为零，当闭合S1和S2，根据欧姆定律可得，断开S2，有，联立解得。13.（12分）【解析】（1）B中气体，开始时压强中当B中水银全部进入A中时，B中气体的压强根据理想气体状态方程其中，，解得（2）当B中水银刚好全部进入A中时，设B中气体压强为p3，对B中气体解得这时A管中气体压强气柱长为，原来气柱长对A中原来气体解得则A中抽出气体质量占原来A中气体质量的百分比为 14.（12分）【解析】（1）物块C在B板上相对于B板向右滑行的最大距离为x，当物块C压缩弹簧b至压缩量最大时，A、B、C有共同速度，根据动量守恒可知，此时共同速度为v，根据能量守恒解得（2）设弹簧a开始具有的最大弹性势能为，根据能量守恒有解得（3）设物块C滑上板B时的速度大小为v0，根据机械能守恒设物块C和板B最后的共同速度为v，根据动量守恒有设C在B板上相对B板运动的路程为s，根据能量守恒有解得最终物块C离板B左端距离15.（16分）【解析】（1）设匀强电场的电场强度大小为E，粒子在电场中做类平抛运动，则根据牛顿第二定律解得（2）由解得 则粒子进磁场时的速度大小，方向与y轴正向的夹角为45°设粒子在磁场中做圆周运动的半径为r，根据牛顿第二定律根据几何关系解得（3）粒子在磁场I中做圆周运动的周期则在到时间内，合磁场方向垂直于坐标平面向里，磁场的磁感应强度大小为2B0，粒子做圆周运动的半径粒子做圆周运动的周期则根据几何关系可知，在时刻，粒子离x轴的距离为离屏的距离为从至时间内，粒子沿y轴正向运动的距离解得因此粒子最终打在屏上的位置离x轴的距离