湖南省長郡中學(xué)、雅禮中學(xué)等四校2024學(xué)年物理高三上期末聯(lián)考試題含解析

湖南省長郡中學(xué)、雅禮中學(xué)等四校2024學(xué)年物理高三上期末聯(lián)考試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、常言道，萬物生長靠太陽，追根溯源，地球上消耗的能量絕大部分是來自太陽內(nèi)部持續(xù)不斷地發(fā)生核反應(yīng)釋放出的核能。在太陽內(nèi)部發(fā)生的典型核反應(yīng)方程是4→+2X，這個(gè)核反應(yīng)釋放出的能量為△E，光在真空中的傳播速度為c，下列說法正確的是（）A．該核反應(yīng)屬于裂變反應(yīng)B．方程中的X為電子（）C．該核反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)守恒，因而反應(yīng)前后總質(zhì)量保持不變D．該核反應(yīng)過程產(chǎn)生的質(zhì)量虧損為△m=2、在超導(dǎo)托卡馬克實(shí)驗(yàn)裝置中，質(zhì)量為的與質(zhì)量為的發(fā)生核聚變反應(yīng)，放出質(zhì)量為的，并生成質(zhì)量為的新核。若已知真空中的光速為，則下列說法正確的是（）A．新核的中子數(shù)為2，且該新核是的同位素B．該過程屬于衰變C．該反應(yīng)釋放的核能為D．核反應(yīng)前后系統(tǒng)動量不守恒3、甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)在同一條直線上運(yùn)動，質(zhì)點(diǎn)甲做勻變速直線運(yùn)動，質(zhì)點(diǎn)乙做勻速直線運(yùn)動，其中圖線甲為拋物線的左半支且頂點(diǎn)在15s處，圖線乙為一條過原點(diǎn)的傾斜直線。下列說法正確的是（）A．t=5s時(shí)乙車的速度為2m/s，甲車的速率為2m/sB．t=0時(shí)刻甲、乙兩車之間的距離為25mC．t=0時(shí)刻甲車的速度大小為4m/sD．甲車的加速度大為0.1m/s24、如圖甲所示的電路中，R表示電阻，L表示線圈的自感系數(shù)。改變電路中元件的參數(shù)，使i－t曲線圖乙中的①改變?yōu)棰?。則元件參數(shù)變化的情況是（）A．L增大，R不變 B．L減小，R不變C．L不變，R增大 D．L不變，R減小5、我國計(jì)劃在2030年之前制造出可水平起飛、水平著陸并且可以多次重復(fù)使用的空天飛機(jī)。假設(shè)一航天員乘坐空天飛機(jī)著陸某星球后，由該星球表面以大小為v0的速度豎直向上拋出一物體，經(jīng)時(shí)間t后物體落回拋出點(diǎn)。已知該星球的半徑為R，該星球沒有大氣層，也不自轉(zhuǎn)。則該星球的第一宇宙速度大小為（）A． B． C． D．6、有趣的“雅各布天梯”實(shí)驗(yàn)裝置如圖中圖甲所示，金屬放電桿穿過絕緣板后與高壓電源相接。通電后，高電壓在金屬桿間將空氣擊穿，形成弧光?；」庋刂疤焯荨毕蛏稀芭馈?，直到上移的弧光消失，天梯底部將再次產(chǎn)生弧光放電，如此周而復(fù)始。圖乙是金屬放電桿，其中b、b′是間距最小處。在弧光周而復(fù)始過程中下列說法中正確的是（）A．每次弧光上“爬”的起點(diǎn)位置是a、a′處B．每次弧光上“爬”的起點(diǎn)位置是b、b'處C．弧光消失瞬間，兩桿間b、b'處電壓最大D．弧光消失瞬間，兩桿間c、c'處場強(qiáng)最大二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、下列說法正確的是（）A．液晶顯示器利用了液晶對光具有各向異性的特性B．當(dāng)人們感到潮濕時(shí)，空氣的絕對濕度一定較大C．兩個(gè)相鄰的分子間的距離增大時(shí)，分子間的引力增大，斥力減小D．熱量既能夠從高溫物體傳到低溫物體，也能夠從低溫物體傳到高溫物體E.絕熱氣缸中密封的理想氣體在被壓縮過程中，氣體分子運(yùn)動劇烈程度增大8、如圖所示，電路中R1和R2均為可變電阻，平行板電容器C的極板水平放置。閉合開關(guān)S，電路達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，一帶電油滴恰好懸浮在兩板之間。下列說法正確的是()A．僅增大的R2阻值，油滴仍然靜止B．僅增大R1的阻值，油滴向上運(yùn)動C．增大兩板間的距離，油滴仍然靜止D．?dāng)嚅_開關(guān)S，油滴將向下運(yùn)動9、下說法中正確的是。A．在干涉現(xiàn)象中，振動加強(qiáng)的點(diǎn)的位移有時(shí)可能比振動減弱的點(diǎn)的位移小B．單擺在周期性的外力作用下做受迫振動，則外力的頻率越大，單擺的振幅也越大C．全息照片的拍攝利用了激光衍射的原理D．頻率為v的激光束射向高速迎面而來的衛(wèi)星，衛(wèi)星接收到的激光的頻率大于vE.電磁波在真空中自由傳播時(shí)，其傳播方向與電場強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度均垂直10、如圖所示為勻強(qiáng)電場中的一組等間距的豎直直線，一個(gè)帶電粒子從A點(diǎn)以一定的初速度斜向上射入電場，結(jié)果粒子沿初速度方向斜向右上方做直線運(yùn)動，則下列說法正確的是（）A．若豎直直線是電場線，電場的方向一定豎直向上B．若豎直直線是電場線，粒子沿直線向上運(yùn)動過程動能保持不變C．若豎直直線是等勢線，粒子一定做勻速直線運(yùn)動D．若豎直直線是等勢線，粒子沿直線斜向上運(yùn)動過程電勢能增大三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）如圖甲所示的一黑箱裝置、盒內(nèi)有電源、電阻等元件，a、b為黑箱的兩個(gè)輸出端（1）為了探測黑箱，某同學(xué)進(jìn)行了以下測量A．用多用電表的電壓檔測量a、b間的輸出電壓B．用多用電表的電阻檔測量a、b間的電阻你認(rèn)為這個(gè)同學(xué)以上測量中有不妥的有______（選填字母）；（2）含有電源的黑箱相當(dāng)于一個(gè)“等效電源”，a、b是等效電源的兩級，為了測定這個(gè)等效電源的電動勢和內(nèi)阻，該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，記錄下電壓表和電流表的示數(shù)，并在如圖所示的方格紙上建立U-I坐標(biāo)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出了坐標(biāo)點(diǎn)，如圖所示，并由圖求出等效電源的內(nèi)阻r’=___Ω；由于電壓表有分流的作用，采用此測量電路，測得的等效電源的內(nèi)阻，與真實(shí)值相比___（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）；（3）現(xiàn)探明黑箱中的電源和電阻如圖丙所示，探出電阻R1=1.5Ω、R2=2Ω；推算出黑箱內(nèi)電源的電動勢E=____V，內(nèi)阻r=____Ω12．（12分）一電阻標(biāo)簽被腐蝕，某實(shí)驗(yàn)小組想要通過實(shí)驗(yàn)來測量這個(gè)電阻的阻值，實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備有如下實(shí)驗(yàn)器材：A．電池組（電動勢約，內(nèi)阻可忽略）；B．電壓表V（，內(nèi)阻約）；C．電流表A（，內(nèi)阻為）；D．滑動變阻器（最大阻值）；E.滑動變阻器（最大阻值）；F.電阻箱（）；G.多用電表；H.開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干。(1)粗測電阻。把多用電表的選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到歐姆擋“”位置，短接紅、黑表筆進(jìn)行調(diào)零，然后測量待測電阻，多用電表的示數(shù)如圖甲所示，則多用電表的讀數(shù)為_______。(2)實(shí)驗(yàn)小組選擇器材用伏安法進(jìn)一步測量電阻的阻值，首先要把電流表改裝成的電流表，電阻箱應(yīng)調(diào)節(jié)到______。(3)請?jiān)O(shè)計(jì)電路并在圖乙所示的方框中畫出電路圖，要求易于操作，便于測量，并標(biāo)出所選器材的符號______。(4)小組在實(shí)驗(yàn)中分別記錄電流表和電壓表的示數(shù)，并在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)如圖丙所示，請正確作出關(guān)系圖線_________，由圖線可求得待測電阻阻值_________。（保留三位有效數(shù)字）四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）在光滑絕緣的水平面上，存在平行于水平面向右的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E，水平面上放置兩個(gè)靜止、且均可看作質(zhì)點(diǎn)的小球A和B，兩小球質(zhì)量均為m，A球帶電荷量為，B球不帶電，A、B連線與電場線平行，開始時(shí)兩球相距L，在電場力作用下，A球與B球發(fā)生對心彈性碰撞．設(shè)碰撞過程中，A、B兩球間無電量轉(zhuǎn)移．(1)第一次碰撞結(jié)束瞬間A、B兩球的速度各為多大?(2)從開始到即將發(fā)生第二次碰撞這段過程中電場力做了多少功?(3)從開始到即將發(fā)生第二次碰撞這段過程中，若要求A在運(yùn)動過程中對桌面始終無壓力且剛好不離開水平桌面(v=0時(shí)刻除外)，可以在水平面內(nèi)加一與電場正交的磁場．請寫出磁場B與時(shí)間t的函數(shù)關(guān)系．14．（16分）一列簡諧橫波的波源振動一個(gè)周期時(shí)波形如甲圖所示，乙圖為質(zhì)點(diǎn)Q從該時(shí)刻計(jì)時(shí)的振動圖像，P、Q分別是平衡位置為和處的質(zhì)點(diǎn)。(1)請判斷該簡諧橫波的傳播方向和P、Q兩點(diǎn)誰先到達(dá)波谷，并計(jì)算波速；(2)從計(jì)時(shí)時(shí)刻起，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)Q第三次出現(xiàn)在波峰位置時(shí)，請確定處的質(zhì)點(diǎn)M的振動方向及M在這段時(shí)間內(nèi)的總路程。15．（12分）如圖所示，AB為豎直平面內(nèi)的細(xì)管狀半圓軌道，AB連線為豎直直徑，軌道半徑R=6.4m，軌道內(nèi)壁光滑，A、B兩端為軌道的開口。BC為粗糙水平軌道，其長度s=8.4m。CD為傾角θ=37°的斜面。用兩個(gè)小物塊a、b緊靠在一輕彈簧的兩端將彈簧壓縮，用細(xì)線將兩物塊綁住，沿軌道靜置于C點(diǎn)。彈簧很短，物塊與彈簧均不拴接，物塊a的線度略小于細(xì)管的內(nèi)徑。燒斷細(xì)線，兩物塊先后落到斜面的M點(diǎn)，CM兩點(diǎn)之間的距離L=12m。已知物塊跟水平軌道之間的動摩擦因數(shù)，忽略空氣阻力，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）物塊b剛離開彈簧的瞬間，其速率v0是多少；（2）設(shè)物塊a、b的質(zhì)量分別為m1、m2，則是多少？（結(jié)果可以用根式表示）

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解題分析】

A．該核反應(yīng)屬于聚變反應(yīng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，方程中的X為正電子（），選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．該核反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)守恒，但是由于反應(yīng)放出能量，則反應(yīng)前后有質(zhì)量虧損，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．根據(jù)可知，該核反應(yīng)過程產(chǎn)生的質(zhì)量虧損為△m=，選項(xiàng)D正確；故選D。2、A【解題分析】

A．由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知新核的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別為4和2，新核是，是的同位素，中子數(shù)為2，故A正確；B．該過程是核聚變反應(yīng)，不屬于衰變，故B錯(cuò)誤；C．該反應(yīng)釋放的核能為故C錯(cuò)誤；D．核反應(yīng)前后系統(tǒng)動量守恒，故D錯(cuò)誤。故選A。3、A【解題分析】

AD．乙車做勻速直線運(yùn)動，速度為甲車做勻變速直線運(yùn)動，其圖線在15s時(shí)與橫軸相切，則t=15s時(shí)甲車的速度為零，利用逆向思維將甲車看成反向初速度為0的勻加速直線運(yùn)動，據(jù)位移時(shí)間公式，結(jié)合圖象有解得a=0.2m/s2所以t=5s時(shí)甲車的速率故A項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤；B．t=15s時(shí)甲車的速度為零，利用逆向思維將甲車看成反向初速度為0的勻加速直線運(yùn)動，據(jù)，根據(jù)圖象有則t=0時(shí)刻甲、乙兩車之間的距離為22.5m，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．t=15s時(shí)甲車的速度為零，利用逆向思維將甲車看成反向初速度為0的勻加速直線運(yùn)動，則0時(shí)刻甲車的速度大小為故C項(xiàng)錯(cuò)誤。4、A【解題分析】

電源電阻不計(jì)，由圖可知，放電達(dá)到的最大電流相等，而達(dá)到最大電流的時(shí)間不同，說明回路中的電阻值不變，即電阻R不變；電流的變化變慢，所以線圈的阻礙作用增大，即自感系數(shù)L增大，A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。5、A【解題分析】

根據(jù)小球做豎直上拋運(yùn)動的速度時(shí)間關(guān)系可知t=所以星球表面的重力加速度g=星球表面重力與萬有引力相等，mg=近地衛(wèi)星的軌道半徑為R，由萬有引力提供圓周運(yùn)動向心力有：聯(lián)立解得該星球的第一宇宙速度v=故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。6、B【解題分析】

兩根金屬放電桿與高壓電源相接，在電極最近處場強(qiáng)最大，空氣首先被擊穿，每次弧光上“爬”的起點(diǎn)位置是b、b'處，在c、c'處距離最遠(yuǎn)，場強(qiáng)最小，則最終弧光在c、c'處消失?；」庀查g，兩金屬桿之間沒有電場了。故選B。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、ADE【解題分析】

A．液晶顯示器是利用了液晶對光具有各向異性的特性工作的，選項(xiàng)A正確；B．當(dāng)人們感到潮濕時(shí)，空氣的相對濕度一定較大，故B錯(cuò)誤；C．兩個(gè)相鄰的分子間的距離增大時(shí)，分子間的引力和斥力均減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．熱量可以自發(fā)地從高溫物體傳遞給低溫物體，熱量從低溫物體傳遞給高溫物體，必須借助外界的幫助，故D正確；E．絕熱氣缸中密封的理想氣體在被壓縮過程中，內(nèi)能增大，溫度升高，氣體分子運(yùn)動劇烈程度增大，故E正確。故選ADE。8、ABD【解題分析】

開始液滴靜止，液滴處于平衡狀態(tài)，由平衡條件可知：mg=qUd；由圖示電路圖可知，電源與電阻R1組成簡單電路，電容器與R1并聯(lián)，電容器兩端電壓等于R1兩端電壓，等于路端電壓，電容器兩端電壓：U=IR1=ER1r+R【題目點(diǎn)撥】本題考查了判斷液滴運(yùn)動狀態(tài)問題，分析清楚電路結(jié)構(gòu)，分析清楚極板間場強(qiáng)如何變化、判斷出液滴受力如何變化是解題的關(guān)鍵．9、ADE【解題分析】

A．在干涉現(xiàn)象中，振動加強(qiáng)的點(diǎn)的振幅比振動減弱的點(diǎn)的振幅大，但是振動加強(qiáng)的點(diǎn)的位移有時(shí)可能比振動減弱的點(diǎn)的位移小，選項(xiàng)A正確；B．單擺在周期性的外力作用下做受迫振動，當(dāng)驅(qū)動力的頻率與單擺的固有頻率相等時(shí)振幅最大，則外力的頻率越大時(shí)，單擺的振幅不一定越大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．全息照片的拍攝利用了激光干涉的原理，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．根據(jù)多普勒效應(yīng)，頻率為v的激光束射向高速迎面而來的衛(wèi)星，衛(wèi)星接收到的激光的頻率大于v，選項(xiàng)D正確；E．電磁波是橫波，在真空中自由傳播時(shí)，其傳播方向與電場強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度均垂直，選項(xiàng)E正確。故選ADE。10、BD【解題分析】

AB．粒子做直線運(yùn)動，則粒子受到的合力與初速度共線，因此粒子一定受重力作用，若豎直直線是電場線，粒子受到的電場力一定豎直向上，粒子斜向右上做直線運(yùn)動，因此合力一定為零，粒子做勻速直線運(yùn)動，動能不變，由于粒子的電性未知，因此電場方向不能確定，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；CD．若豎直直線是等勢線，電場力水平，由于粒子斜向右上做直線運(yùn)動，因此電場力一定水平向左，合力與粒子運(yùn)動的速度方向相反，粒子斜向右上做減速運(yùn)動；粒子受到的電場力做負(fù)功，因此粒子沿直線斜向上運(yùn)動過程電勢能增大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、B1.0偏小3.00.5【解題分析】

(1)[1]用歐姆擋不能直接測量帶電源電路的電阻，故填B。(2)[2]根據(jù)電源的U-I圖像縱軸的截距表示電源的電動勢，斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻，可得等效電源的電動勢為內(nèi)阻[3]該實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差主要是由電壓表的分流，導(dǎo)致電流表測量的電流小于通過電源的真實(shí)電流；利用等效電源分析，即可將電壓表與黑箱看成新的等效電源，則實(shí)驗(yàn)中測出的內(nèi)阻應(yīng)為原等效電源內(nèi)阻和電壓表內(nèi)阻并聯(lián)的等效電阻，所以測得的內(nèi)阻與真實(shí)值相比偏小。(3)[4][5]等效電源的電動勢為丙圖中ab兩端的電壓，故等效電源的內(nèi)阻為丙圖中虛線框內(nèi)的總電阻，故解得12、9.05.010.0（9.90～10.2均可）【解題分析】

(1)[1]歐姆擋讀數(shù)乘以倍率得到測量值，即多用電表的讀數(shù)為(2)[2]將電流表量程擴(kuò)大200倍，則需并聯(lián)的電阻箱阻值為(3)[3]根據(jù)要求，滑動變阻器需采用分壓式接法，選總阻值較小的，同時(shí)因電流表已改裝成合適的量程，并且已知其內(nèi)阻，故采用電流表內(nèi)接法，電路圖如答圖1所示(4)[4]根據(jù)題圖丙描繪的點(diǎn)，用直線進(jìn)行擬合，注意讓盡可能多的點(diǎn)在直線上，若有不在直線上的點(diǎn)，則應(yīng)大致分布在直線兩側(cè)，偏離直線較遠(yuǎn)的點(diǎn)舍去，如答圖2所示[5]由實(shí)驗(yàn)原理得解得待測電阻由于誤差9.90～10.2均可四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、(1)(2)(3)()【解題分析】（1）A球的加速度，碰前A的速度；碰前B的速度設(shè)碰后A、B球速度分別為、，兩球發(fā)生碰撞時(shí)，由動量守恒和能量守恒定律有：，所以B碰撞后交換速度：，（2）設(shè)A球開始運(yùn)動時(shí)為計(jì)時(shí)零點(diǎn)，即，A、B球發(fā)生第一次、第二次的碰撞時(shí)刻分別為、；由勻變速速度公式有：第一次碰后，經(jīng)時(shí)間A、B兩球發(fā)生第二次碰撞，設(shè)碰前瞬間A、B兩球速度分別為和，由位移關(guān)系有：，得到：