湖南省湖湘名校2023-2024學年高三第三次測評物理試卷含解析

湖南省湖湘名校2023-2024學年高三第三次測評物理試卷注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、下列說法中正確的是（）A．伽利略研究自由落體運動的核心方法是把實驗和邏輯推理結合起來B．自然界的四種基本相互作用是強相互作用，弱相互作用，電相互作用和磁相互作用C．“月－地檢驗”證明了一切場力都遵循“平方反比”的規(guī)律D．一對相互作用力做功，總功一定為零2、在一邊長為L的正方形的四個頂點處各放置一個電荷量為q的點電荷，其中ABC處為正點電荷，D處為負點電荷，P、Q、M、N分別是AB、BC、CD、DA的中點，則（）A．M、N兩點電場強度相同B．P、Q兩點電勢相同C．將一個帶負電的粒子由Q沿直線移動到M，電勢能先增大后減小D．在O點靜止釋放一個帶正電的粒子（不計重力），粒子可沿著OD做勻變速直線運動3、在探究影響感應電流方向的因素實驗中，用靈敏電流計和線圈組成閉合回路，通過“插入”和“拔出”磁鐵，使線圈中產生感應電流，記錄實驗過程中的相關信息，就可以分析得出感應電流方向遵循的規(guī)律。下圖為某同學的部分實驗記錄，在圖1中，電流計指針向左偏轉。以下說法正確的是（）A．在圖2所示實驗過程中，電流計指針應該向左偏轉B．在圖3所示實驗過程中，電流計指針應該向左偏轉C．這組實驗可以說明，感應電流的磁場方向與線圈的繞向有關D．這組實驗可以說明，感應電流的磁場方向與磁鐵的磁場方向有關4、熱核聚變反應之一是氘核（）和氚核（）聚變反應生成氦核（）和中子。已知的靜止質量為2.0136u，的靜止質量為3.0150u，的靜止質量為4.0015u，中子的靜止質量為1.0087u。又有1u相當于931.5MeV。則反應中釋放的核能約為（）A．4684.1MeV B．4667.0MeV C．17.1MeV D．939.6MeV5、如圖所示，滑塊以初速度v0沿表面粗糙且足夠長的固定斜面，從頂端下滑，直至速度為零．若用x、v、a分別表示滑塊下滑的位移、速度和加速度的大小，t表示時間，則下列圖象中能正確描述該過程的是A． B．C． D．6、物理學重視邏輯，崇尚理性，其理論總是建立在對事實觀察的基礎上。下列說法正確的是A．貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象，其中射線來自原子最外層的電子B．密立根油滴實驗表明核外電子的軌道是不連續(xù)的C．盧瑟福的a粒子散射實驗發(fā)現(xiàn)電荷量子化的D．湯姆遜發(fā)現(xiàn)電子使人們認識到原子內部是有結構的二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、有一堆砂子在水平面上堆成圓錐形，穩(wěn)定時底角為α，如圖所示．如果視每粒砂子完全相同，砂子與砂子之間，砂子與地面之間的動摩擦因數(shù)均為μ，砂子之間的最大靜摩擦力可近似認為與滑動摩擦力相等，以下說法正確的是（）A．砂堆穩(wěn)定時，砂堆底面受到地面的摩擦力一定為零B．砂堆穩(wěn)定時，只有形成嚴格規(guī)則的圓錐，底面受到地面的摩擦力才為零C．砂堆穩(wěn)定時形成的圓錐的底角最大值滿足tanαmax＝μD．砂堆穩(wěn)定時形成的圓錐的底角最大值滿足cosαmax＝μ8、如圖，MN和PQ是電阻不計的平行金屬導軌，其間距為L，導軌彎曲部分光滑，平直部分粗糙，固定在水平面上，右端接一個阻值為R的定值電阻，平直部分導軌左邊區(qū)域有寬度為d、方向豎直向上、磁感應強度大小為B的勻強磁場，質量為m、電阻也為R的金屬棒從高為h處由靜止釋放，到達磁場右邊界處恰好停止．己知金屬棒與平直部分導軌間的動摩擦因數(shù)為μ，金屬棒與導軌間接觸良好，則金屬棒穿過磁場區(qū)域的過程中（）（重力加速度為g）A．金屬棒克服安培力做的功等于金屬棒產生的焦耳熱B．金屬棒克服安培力做的功為mghC．金屬棒產生的電熱為D．金屬棒運動的時間為9、如圖所示，小球A、B、C通過鉸鏈與兩根長為L的輕桿相連，ABC位于豎直面內且成正三角形，其中A、C置于水平面上?，F(xiàn)將球B由靜止釋放，球A、C在桿的作用下向兩側滑動，三小球的運動始終在同一豎直平面內。已知，不計摩擦，重力加速度為g。則球B由靜止釋放至落地的過程中，下列說法正確的是（）A．球B的機械能先減小后增大B．球B落地的速度大小為C．球A對地面的壓力一直大于mgD．球B落地地點位于初始位置正下方10、如圖甲所示，傾角θ=30°的光滑斜面固定在水平面上，自然伸長的輕質彈簧一端固定在斜面底端的擋板上。一質量為m的小球，從離彈簧上端一定距離的位置靜止釋放，接觸彈簧后繼續(xù)向下運動，小球運動的v－t圖像如圖乙所示，其中OA段為直線段，AB段是與OA相切于A點的平滑曲線，BC是平滑曲線，不考慮空氣阻力，重力加速度為g。關于小球的運動過程，下列說法正確的是（）A．小球在時刻所受彈簧的彈力等于mgB．小球在時刻的加速度大于C．小球從時刻所在的位置由靜止釋放后，能回到出發(fā)點D．小球從時刻到時刻的過程中，重力勢能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量三、實驗題：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）某同學設計了如下實驗裝置，用來測定小滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)。如圖甲所示，水平桌面上有一滑槽，其末端與桌面相切，桌面與地面的高度差為。讓小滑塊從滑槽的最高點由靜止滑下，滑到桌面上后再滑行一段距離，隨后離開桌面做平拋運動，落在水面地面上的點，記下平拋的水平位移。平移滑槽的位置后固定，多次改變距離，每次讓滑塊從滑槽上同一高度釋放，得到不同的水平位移。作出圖像，即可根據圖像信息得到滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)（重力加速度為g）(1)每次讓滑塊從滑槽上同一高度釋放，是為了____________(2)若小滑塊離開桌面時的速度為v，隨著L增大v將會_____（選填增大、不變或減?。?3)若已知圖像的斜率絕對值為，如圖乙所示，則滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)____（用本題中提供的物理量符號表示）12．（12分）用如圖甲所示裝置研究平拋運動。將白紙和復寫紙對齊重疊并固定在豎直的硬板上。鋼球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點飛出，落在水平擋板MN上。由于擋板靠近硬板一側較低，鋼球落在擋板上時，鋼球側面會在白紙上擠壓出一個痕跡點。移動擋板，重新釋放鋼球，如此重復，白紙上將留下一系列痕跡點。(1)下列實驗條件必須滿足的有____________；A．斜槽軌道光滑B．斜槽軌道末段水平C．擋板高度等間距變化D．每次從斜槽上相同的位置無初速度釋放鋼球(2)為定量研究，建立以水平方向為軸、豎直方向為軸的坐標系；a．取平拋運動的起始點為坐標原點，將鋼球靜置于Q點，鋼球的_______（選填“最上端”、“最下端”或者“球心”）對應白紙上的位置即為原點；在確定軸時_______（選填“需要”或者“不需要”）軸與重錘線平行；b．若遺漏記錄平拋軌跡的起始點，也可按下述方法處理數(shù)據：如圖乙所示，在軌跡上取A、B、C三點，AB和BC的水平間距相等且均為，測得AB和BC的豎直間距分別是和，則_______（選填“大于”、“等于”或者“小于”）。可求得鋼球平拋的初速度大小為_______（已知當?shù)刂亓铀俣葹椋Y果用上述字母表示）。(3)為了得到平拋物體的運動軌跡，同學們還提出了以下三種方案，其中可行的是_______；A．從細管水平噴出穩(wěn)定的細水柱，拍攝照片，即可得到平拋運動軌跡B．用頻閃照相在同一底片上記錄平拋小球在不同時刻的位置，平滑連接各位置，即可得到平拋運動軌跡C．將鉛筆垂直于豎直的白紙板放置，筆尖緊靠白紙板，鉛筆以一定初速度水平拋出，將會在白紙上留下筆尖的平拋運動軌跡(4)伽利略曾研究過平拋運動，他推斷：從同一炮臺水平發(fā)射的炮彈，如果不受空氣阻力，不論它們能射多遠，在空中飛行的時間都一樣。這實際上揭示了平拋物體_______。A．在水平方向上做勻速直線運動B．在豎直方向上做自由落體運動C．在下落過程中機械能守恒四、計算題：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）應急救援中心派直升機營救一被困于狹小山谷底部的探險者。直升機懸停在山谷正上方某處，放下一質量不計的繩索，探險者將繩索一端系在身上，在繩索拉力作用下，從靜止開始豎直向上運動，到達直升機處速度恰為零。己知繩索拉力F隨時間t變化的關系如圖所示，探險者（含裝備）質量為m=80kg，重力加速度g=10m/s2，不計空氣阻力。求：(1)直升機懸停處距谷底的高度h；(2)在探險者從山谷底部到達直升機的過程中，牽引繩索的發(fā)動機輸出的平均機械功率。14．（16分）如圖，某同學想把剖面MON為等腰三角形的玻璃磚加工成“玻璃鉆石”送給媽媽．已知頂角∠MON=1θ，該玻璃折射率n=1．現(xiàn)有一光線垂直MN邊入射．（i）為了使該光線在OM邊和ON邊都能發(fā)生全反射，求θ的取值范圍．（ii）若θ=41°，試通過計算說明該光線第一次返回MN邊能否射出．15．（12分）如圖所示，氣缸放在地面上，開口向上，缸內質量為m的活塞與氣缸內部無摩擦，封閉一段理想氣體，繞過光滑定滑輪的輕繩與活塞與放在地面上質量為2m的物塊相連，開始時，繩處于伸直狀態(tài)但無彈力，活塞面積為S，活塞離氣缸內底的距離為h，大氣壓強為p0，缸內氣體的溫度為T1，氣缸的質量大于物塊的質量，重力加速度為g．①要使物塊對地面的壓力剛好為零，需要將缸內氣體溫度降為多少？②要使物塊上升的高度，需要將缸內氣體的溫度降為多少？

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、A【解析】

A．伽利略研究自由落體運動的核心方法是把實驗和邏輯推理結合起來，故A正確；

B．自然界中的四種基本相互作用是萬有引力、強相互作用、電磁力、弱相互作用，故B錯誤；

C．“月-地檢驗”證明了地面上的重力、地球吸引月球與太陽吸引行星的力遵循同樣的“距離平方反比”規(guī)律，故C錯誤；

D．一對作用力和反作用力分別作用在兩個不同物體上，它們可能分別對兩個物體都做正功，其代數(shù)和為正值，比如在光滑水平面由靜止釋放的兩個帶同種電荷的小球，庫侖力對兩個小球都做正功，作用力和反作用力所做的功的代數(shù)和為正值，故物體間的一對相互作用力做功的代數(shù)和不一定為零，故D錯誤。

故選A。2、B【解析】

A．場強疊加遵循平行四邊形定則，M、N兩點電場強度大小相等，方向不同，A錯誤；B．P、Q兩點即關于A、C兩正電荷對稱，又關于B、D兩異種電荷對稱，根據對稱性可知四個點電荷在P、Q兩點產生的電勢相同，B正確；C．M、N、P、Q關于A、C兩正電荷對稱，所以對于A、C兩正電荷而言，這四個點的電勢是相等的，對B、D兩異種電荷而言，P、Q兩點的電勢高于M、N兩點的電勢，所以負電的粒子由Q沿直線移動到M，根據：可知負電荷電勢能一直增大，C錯誤；D．這四個點電荷形成的電場中，電場力大小改變，加速度改變，所以從O點靜止釋放的粒子不可能做勻變速運動，D錯誤。故選B。3、D【解析】

如圖1所示，當磁鐵的N極向下運動時，根據楞次定律可知，感應電流的磁場的方向向上，由安培定則可知感應電流的方向螺旋向下，此時電流從下向上流過電流表，發(fā)現(xiàn)電流表指針向左偏轉，可知電流表指針偏轉方向與電流方向間的關系：電流從下向上流過電流表，電流表指針向左偏轉，電流從上向下流過電流表，則電流表指針向右偏轉；A．在圖2所示實驗過程中，磁鐵的S極向下運動時，穿過螺線管向上的磁通量增大，根據楞次定律可知，感應電流的磁場的方向向下，由安培定則可知感應電流的方向螺旋向上，此時電流從上向下流過電流表，電流計指針應該向右偏轉，故A錯誤；B．在圖3所示實驗過程中，磁鐵的N極向上運動時，穿過螺線管向下的磁通量減小，根據楞次定律可知，感應電流的磁場的方向向下，由安培定則可知感應電流的方向螺旋向上，此時電流從上向下流過電流表，電流計指針應該向右偏轉，故B錯誤；CD．同理可知圖4穿過螺線管向上的磁通量減小，根據楞次定律可知，感應電流的磁場的方向向上，由安培定則可知感應電流的方向螺旋向下，此時電流從下向上流過電流表，電流計指針應該向左偏轉，所以這組實驗可以說明，感應電流的磁場方向與磁鐵的磁場方向、磁鐵運動的方向有關，而實驗中線圈纏繞方向一致，所以不能研究感應電流的磁場方向與線圈的繞向的關系，故C錯誤，D正確。故選D。4、C【解析】

反應的質量虧損根據愛因斯坦的質能方程，可得放出的能量為又有解以上各式得所以C正確，ABD錯誤。故選C。5、D【解析】

AB．滑塊以初速度v0沿表面粗糙且足夠長的固定斜面，從頂端下滑，直至速度為零；滑塊下滑過程中做勻減速直線運動，下滑過程中，其速度時間圖線是一條斜向下的直線；下滑過程中，其加速度時間圖線與時間軸平行．故AB兩項錯誤．CD．用x、v、a分別表示滑塊下滑的位移、速度和加速度的大小，據速度位移關系可得：解得：所以下滑過程中，其速度位移圖線是一條切線斜率變大的向下彎曲的曲線；故C項錯誤，D項正確．6、D【解析】

貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象，其中射線來自于原子核內的質子轉化為中子和電子中得電子，而不是原子核外的電子，A錯波爾的氫原子模型說明原子核外的電子的軌道是不連續(xù)的，B錯；密立根油滴實驗首次發(fā)現(xiàn)了電荷量子化，C錯誤；電子的發(fā)現(xiàn)讓人們認識到原子核內的還存在粒子，說明原子核內還是有結構的，D對。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AC【解析】

AB、把所有沙子看成一個整體，對整體受力分析，由水平方向合力為零可得，砂子穩(wěn)定時，砂堆底面受到地面的摩擦力一定為零，與形狀無關，故A正確，B錯誤；C、取斜面上的一粒質量為m的沙子，若沙子恰好平衡，傾角最大，沙子受力平衡，對沙子受力分析，根據平衡條件得：mgsinα=μmgcosα解得：tanα=μ所以αmax=arctanμ，故C正確，D錯誤．故選AC．8、CD【解析】

根據功能關系知，金屬棒克服安培力做的功等于金屬棒以及電阻R上產生的焦耳熱之和，故A錯誤．設金屬棒克服安培力所做的功為W．對整個過程，由動能定理得mgh-μmgd-W=0，得W=mg（h-μd），故B錯誤．電路中產生的總的焦耳熱Q=W=mg（h-μd），則屬棒產生的電熱為mg（h-μd），故C正確．金屬棒在下滑過程中，其機械能守恒，由機械能守恒定律得：mgh=mv02，得．金屬棒經過磁場通過某界面的電量為；根據動量定理：，其中，解得，選項D正確；故選CD.9、AB【解析】

A．B下落時，A、C開始運動，當B落地后，A、C停止運動，因A、B、C三球組成系統(tǒng)機械能守恒，故球B的機械能先減小后增大，故A正確；B．對整個系統(tǒng)分析，有：解得故B正確；C．在B落地前的一段時間，A、C做減速運動，輕桿對球有向上力作用，故球A對地面的壓力可能小于mg，故C錯誤；D．因為A、C兩球質量不相同，故球B落地點不可能位于初始位置正下方，故D錯誤。故選AB。10、BC【解析】

A．小球在時刻速度達到最大，此時彈簧的彈力等于重力沿斜面的分力，則有彈故A錯誤；B．在乙圖中，關于點對稱的點可知此時彈簧的彈力為，由對稱性得由對稱軸到對稱點的彈簧的彈力再變化，故到達點時彈簧的彈力大于，所以彈力大于，根據牛頓第二定律可知彈解得故B正確；C．整個過程中，彈簧和小球組成的系統(tǒng)，機械能守恒，故從點釋放，小球能到達原來的釋放點，故C正確；D．小球從時刻到時刻的過程中，系統(tǒng)機械能守恒，則有重力勢能的減小量與動能的減小量等于彈簧彈性勢能的增加量，所以重力勢能的減小量小于彈簧彈性勢能的增加量，故D錯誤。故選BC。三、實驗題：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、保證滑塊到達滑槽末端的速度相同減小【解析】

(1)[1]每次讓滑塊從滑槽上同一高度釋放，是為了保證到達斜面體底端的速度相同；(2)[2]滑塊離開滑槽后，受到摩擦力作用，做勻減速直線運動，設離開滑槽的速度為v0，根據運動學公式可知隨著L增大，v將會減??；(3)[3]滑塊從桌邊做平拋運動，則有且有聯(lián)立解得若x2－L圖像的斜率絕對值為k，則有得12、BD球心需要大于ABB【解析】

(1)[1]因為本實驗是研究平拋運動，只需要每次實驗都能保證鋼球做相同的平拋運動，即每次實驗都要保證鋼球從同一高度處無初速度釋放并水平拋出，沒必要要求斜槽軌道光滑，因此A錯誤，BD正確；擋板高度可以不等間距變化，故C錯誤。故選BD。(2)a．[2][3]因為鋼球做平拋運動的軌跡是其球心的軌跡，故將鋼球靜置于Q點，鋼球的球心對應的白紙上的位置即為坐標原點(平拋運動的起始點)；在確定軸時需要軸與重錘線平行。b．[4][5]由于平拋的豎直分運動是自由落體運動，故相鄰相等時間內豎直方向上的位移之比為1:3:5：…，故兩相鄰相等時間內豎直方向上的位移之比越來越大，因此大于；由，聯(lián)立解得(3)[6]將鉛筆垂直于豎直的白紙板放置，筆尖緊靠白紙板，鉛筆以一定初速度水平拋出，由于鉛筆受摩擦力作用，且不一定能保證鉛筆水平，鉛筆將不能始終保持垂直白紙板運動，鉛筆將發(fā)生傾斜，故不會在白紙上留下筆尖的平拋運動軌跡，故C不可行，AB可行。(4)[7]從同一炮臺水平發(fā)射的炮彈，如果不受空氣阻力，可認為做平拋運動，因此不論它們能