湖南省多校2023-2024學年高三下學期4月大聯(lián)考物理試題

2024屆高三4月大聯(lián)考科目：物理注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試題卷上無效。3．本試題卷共7頁，15小題，滿分100分，考試用時75分鐘。如缺頁，考生須及時報告監(jiān)考老師，否則后果自負。4．考試結(jié)束后，將本試題卷和答題卡一并交回。一、單選題：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，只有一項是最符合題目要求的．1.2022年8月30日，國家航天局正式發(fā)布了“羲和號”太陽探測科學技術(shù)試驗衛(wèi)星在國際上首次在軌獲取的太陽譜線精細結(jié)構(gòu)，是如圖甲所示氫原子巴耳末系中從躍遷到發(fā)出的光。將光束照射如圖乙所示裝置的金屬板，驗電器指針沒有張開。則下列說法正確的是（）A.光是氫原子巴耳末系中波長最短的譜線B.換用從躍遷到發(fā)出的光照射金屬板，驗電器指針可能張開C.增大照射金屬板的光束的強度，驗電器指針可能張開D.換用逸出功更大的金屬板材料，驗電器指針可能張開【答案】B【解析】【詳解】A．是氫原子巴耳末系中頻率最小、波長最長的譜線，故A錯誤；B．光電效應產(chǎn)生的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率，驗電器指針沒有張開，說明入射光的頻率小于金屬的極限頻率，據(jù)利用玻爾理論中的頻率條件可知從躍遷到發(fā)出的光頻率比光束頻率要高，用該光照射金屬板，可能發(fā)生光電效應現(xiàn)象，驗電器指針可能張開，故B正確；C．增大光束的強度，不能發(fā)生光電效應現(xiàn)象，故C錯誤；D．改用逸出功更大的金屬板材料，其入射光的頻率更小于金屬的極限頻率，不能發(fā)生光電效應，故D錯誤。故選B。2.抖空竹是一種傳統(tǒng)雜技節(jié)目，叫“抖空鐘”，南方也叫“扯鈴”．表演者用兩根短竿系上繩子，將空竹（也有用壺蓋或酒瓶）扯動使之旋轉(zhuǎn)，并表演出各種身段．如圖所示，表演者保持一只手A不動，另一只手B沿圖中的四個方向緩慢移動，忽略空竹轉(zhuǎn)動的影響，不計空竹和輕質(zhì)細線間的摩擦力，且認為細線不可伸長．下列說法正確的是（）A.細繩B端沿虛線a向左移動時，細線對空竹的合力增大B.細繩B端沿虛線b向上移動時，細線的拉力不變C.細繩B端沿虛線c斜向上移動時，細線的拉力減小D.細繩B端沿虛線d向右移動時，細線的拉力不變【答案】B【解析】【詳解】A．沿虛線a向左移動時，細線對空竹的合力與重力等大反向，可知合力不變，A錯誤；B．沿虛線b向上移動時，AB兩點水平間距不變，繩長不變，可知細線與豎直方向的夾角不變，則細線的拉力不變，B正確；C．沿虛線c斜向上移動時，細繩與豎直方向的夾角增大，則細線的拉力將增大，C錯誤；D．沿虛線d向右移動時，細繩與豎直方向的角增大，則細線的拉力將增大，D錯誤。故選B。3.如圖所示，一裝滿水的長方體的玻璃容器，高度為，上下兩個面為邊長4a的正方形，底面中心Ｏ點放有一單色點光源，可向各個方向發(fā)射單色光．水面上漂浮一只可視為質(zhì)點的小甲蟲，已知水對該單色光的折射率為，則小甲蟲能在水面上看到點光源的活動區(qū)域面積為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)介質(zhì)對光的折射率假設(shè)水面足夠大，當入射角為臨界角時，在上表面能折射出光線的最大半徑為r，光路圖如圖所示則由幾何關(guān)系其中代入數(shù)據(jù)，解得水面的對角線長度為因此光線在上表面能被光照亮的區(qū)域是整個水面，所以面積為。故選A。4.2023年10月5日，“新視野”探測器再次成功飛掠太陽系邊緣柯伊伯帶并發(fā)回小行星“天涯海角”的真實畫面。若小行星“天涯海角”的半徑為R，圍繞太陽做半徑為r、周期為T的勻速圓周運動；“新視野”探測器在以小行星“天涯海角”中心為圓心、半徑為的軌道上繞其做圓周運動的周期為，不考慮其他星球的影響。已知地球的公轉(zhuǎn)半徑為、公轉(zhuǎn)周期為，則有（）A. B.C.小行星“天涯海角”表面重力加速度為 D.小行星“天涯海角”的第一宇宙速度為【答案】D【解析】【詳解】AB．開普勒第三定律，其中k與中心天體有關(guān)，“新視野”探測器、地球做圓周運動的中心天體不同，故AB錯誤；C．在天涯海角表面，不考慮星球自轉(zhuǎn)的影響有解得對“新視野”探測器解得因探測器的運動半徑大于小行星的半徑，可知小行星表面的重力加速度不等于，故C錯誤；D．對小行星的近地衛(wèi)星解得故D正確。故選D。5.在某次野外緊急救援演習中，救援小隊用直升機投送小型救援物資包，直升機在離地45m高度以恒定速度向目標位置勻速水平飛行，在離目標位置水平距離為15m時投送物資包，結(jié)果物資包剛好落到目標位置；若直升機飛行高度降為20m，仍以原來的速度勻速水平飛行，且直升機在離目標位置水平距離45m處以的加速度加速水平飛行，要使物資包也剛好落到目標位置，則直升機投送物資包時的位置離目標位置的水平距離為（不考慮空氣阻力的影響，不計物資包吊繩長度，）（）A.45m B.25m C.20m D.15m【答案】C【解析】【詳解】離地投送時，由得物資包做平拋運動的時間直升機飛行的速度大小為離地投送時，物資包做平拋運動的時間設(shè)直升機投送物資包時速度為v，離目標位置水平距離為x，依題意有解得直升機投送物資包時的位置離目標位置水平距離為故選C。6.如圖所示，半徑為R的兩平行金屬圓環(huán)豎直固定，兩圓環(huán)各帶等量的同種電荷，電荷量為Q且電荷分布均勻，兩圓環(huán)中心連線與環(huán)面垂直，P、M、N為連線上的三個位置，且。不計兩圓環(huán)電荷間的相互影響，下列說法正確的是（）A.、兩點場強為0 B.P、N兩點的場強相同C.P、N兩點的電勢不一定相等 D.P點的場強大小為【答案】D【解析】【詳解】A．因為兩圓環(huán)彼此在對方圓心處場強不為0，、兩點場強均不為0，故A錯誤；B．P、N兩點場強大小相等但方向不同，故B錯誤；C．根據(jù)對稱性特點可知P、N兩點是等勢點，故C錯誤；D．P點的場強故D正確。故選D。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至少有兩個選項符合題目要求．全部選對得5分，選對不全得3分，有選錯或不答的得0分．7.一簡諧橫波在水平繩上沿x軸負方向以的速度傳播。已知時的波形如圖所示，繩上兩質(zhì)點M、N的平衡位置分別是、。從該時刻開始計時，下列說法正確的是（）A.質(zhì)點N的振動周期為2s B.1.5s時質(zhì)點M正向平衡位置靠近C.質(zhì)點M比質(zhì)點N早0.5s回到平衡位置 D.7.5s時質(zhì)點M、N振動的速度大小相同【答案】ACD【解析】【詳解】A．由題知，則有A正確；B．1.5s時質(zhì)點N處的振動信息剛好傳到質(zhì)點M處，此時M將遠離平衡位置，B錯誤；C．由題意可知質(zhì)點M第一次回到平衡位置需要0.25s，而質(zhì)點N第一次回到平衡位置的時間C正確；D．因為在振動了3T后，質(zhì)點M和N的振動狀態(tài)和時一樣，只需要考慮內(nèi)的情況，在內(nèi)，波向前傳播的距離為30m，質(zhì)點N的振動狀態(tài)傳播到質(zhì)點（即質(zhì)點M）處，處質(zhì)元的振動狀態(tài)傳播到質(zhì)點（即質(zhì)點N）處，此時質(zhì)點M和N的振動速度大小相等，方向相反，D正確。故選ACD。8.自耦變壓器以結(jié)構(gòu)簡單，體積小、成本低廣泛運用于各種需要變換電壓的場合，一自耦理想變壓器結(jié)構(gòu)如圖乙所示，電路中的電流表和電壓表均為理想電表，已知定值電阻、、，滑動變阻器的最大阻值為40Ω，電源電壓隨時間的變化如圖甲所示（電源內(nèi)阻不計），下列說法正確的是（）A.當滑片滑至正中間時，電流表讀數(shù)為0.5A，則B.保持不變，滑片往下移動，電流表讀數(shù)減小C.如果，變壓器輸出功率最大值時，最大輸出功率為55WD.如果，滑片滑至正中間，功率為4.4W【答案】AC【解析】【詳解】A．當R3滑片滑至正中間時，變壓器輸出端總電阻為電壓為、電流為，根據(jù)可得又聯(lián)立可得故A正確；B．滑片下滑，輸出端總電阻減小，總電流增大，則輸入電流增大，電流表讀數(shù)增大，故B錯誤；C．當變壓器輸出功率最大時，輸出端總電阻R，有可得根據(jù)串并聯(lián)電路電阻的規(guī)律有可得根據(jù)，可得最大輸出功率為故C正確；D．根據(jù)可得，又當滑片滑至正中間時，變壓器輸出端總電阻為可得又可得所以故D錯誤。故選AC。9.如圖甲所示，對靜止在光滑水平面上的木箱施加一水平向左的拉力F，木箱加速度a隨時間t變化的圖像如圖乙所示，2.5s后加速度保持不變；箱內(nèi)有一光滑斜面，斜面傾角，可視為質(zhì)點的滑塊剛開始在斜面底部。已知木箱質(zhì)量，滑塊的質(zhì)量，斜面高。下列說法正確的是（）（、，）A.1s末，水平拉力F的大小為4N B.2s末，木箱的速度為6m/sC.2.5s后滑塊開始相對于斜面向上運動 D.2.8s末滑塊到達斜面頂部【答案】BC【解析】【詳解】A．以木箱作為參考系，當滑塊相對于斜面剛要發(fā)生相對滑動時受到重力和支持力作用，此時滑塊的加速度1s末由圖可知，滑塊相對于木箱沒有發(fā)生相對運動，滑塊木箱可視為整體，由牛頓第二定律解得A錯誤；B．根據(jù)圖像可知，2s內(nèi)速度增加量2s末速度為6m/s，B正確；C．2.5s末滑塊的加速度為，滑塊相對于斜面開始滑動，C正確；D．2.5s后開始發(fā)生相對滑動，設(shè)相對加速度為，根據(jù)，解得則滑塊到達斜面頂部時刻為2.9s末，D錯誤。故選BC。10.如圖所示，兩條電阻不計的光滑平行導軌AED和BFC與水平面成角，平行導軌之間間距為L，一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧一端固定在O點，彈簧中心軸線與軌道平行，另一端與質(zhì)量為m、電阻為的導體棒a相連接，導軌的一端連接定值電阻，勻強磁場垂直穿過導軌平面ABCD，AB到CD距離足夠大，磁感應強度大小為，O點到AB的距離等于彈簧的原長，導體棒從AB位置靜止釋放，到達EF位置時速度達到最大，AB到EF距離為d，導體棒a始終與軌道良好垂直接觸，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A.導體棒在AB位置時，加速度為B.到達EF時導體棒最大速度為C.下滑到最低點過程中導體棒機械能先增大后減小D.導體棒最終可以回到AB位置【答案】AB【解析】【詳解】A．導體棒a在AB位置只受重力和支持力，根據(jù)解得故A正確；B．到達EF時速度達到最大，合力為0，受力分析可得其中解得到達EF時導體棒最大速度為故B正確；C．由于電路中焦耳熱增加，彈簧彈性勢能增加，根據(jù)能量守恒，導體棒機械能不斷減小，故C錯誤；D．整個過程中焦耳熱增加，所以導體棒與彈簧組成的系統(tǒng)機械能減少，不能回到原位置，故D錯誤。故選AB。三、非選擇題：本題共5小題，共56分．11.用下列器材測量當?shù)刂亓铀俣萭：一端帶有定滑輪的平直軌道，墊塊，細線，打點計時器，紙帶，頻率為50Hz的交流電源，直尺，6個槽碼（每個槽碼的質(zhì)量均為）。（1）補充下列實驗步驟中的內(nèi)容：?。磮D甲安裝好實驗器材，跨過定滑輪的細線一端連接在質(zhì)量為M的小車上，另一端懸掛著6個槽碼．改變軌道的傾角，用手輕撥小車，直到打點計時器在紙帶上打出了一系列________的點，表明小車沿傾斜軌道勻速下滑；ⅱ．保持軌道傾角不變，取下1個槽碼（即細線下端懸掛5個槽碼），讓小車拖著紙帶沿軌道下滑，根據(jù)紙帶上打的點跡測出加速度a；ⅲ．依次減少細線下端懸掛的槽碼數(shù)量，重復步驟ⅱ；ⅳ．以取下槽碼的總個數(shù)n（）的倒數(shù)為橫坐標，為縱坐標，在坐標紙上作出關(guān)系圖線，如圖丙所示。（2）①下列說法正確的是________（填字母）。A．為了減小實驗誤差，軌道一定要光滑B．接通電源后，再將小車從靠近打點計時器處釋放C．小車下滑時，位于定滑輪和小車之間的細線應始終跟傾斜軌道保持平行D．若細線下端懸掛著2個槽碼，則小車在下滑過程中受到的合外力大小為4mg②某次實驗獲得如圖乙所示的紙帶，相鄰計數(shù)點間均有4個點未畫出，則此次實驗小車的加速度大小________（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。③測算得關(guān)系圖線，如圖丙所示，斜率，截距，則當?shù)刂亓铀俣萠_______（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）?！敬鸢浮浚?）距離相等（2）①.BC##CB②.0.82③.9.7【解析】【小問1詳解】若小車勻速下滑，則小車在相等時間內(nèi)通過的路程相等，因此在紙帶上打出一系列距離相等的點。小問2詳解】[1]A．當小車在傾斜軌道上勻速下滑時，小車受力平衡，軌道不需要光滑，A錯誤；B．先接通電源，后釋放小車，小車應從靠近打點計時器處釋放，B正確；C．小車下滑時，為保證實驗的準確性，需要讓小車所受繩子拉力與加速度在同一條直線上，即繩子需要與傾斜軌道保持平行，C正確；D．懸掛6個槽碼時，小車勻速下滑，則若細線下端懸掛著2個槽碼時，對槽碼對小車解得小車所受合力D錯誤。故選BC。[2]相鄰計數(shù)點間的時間間隔為由逐差法，加速度為【小問3詳解】[3]減小個槽碼后，對小車MgsinθfT=Ma對槽碼解得則12.某學習小組為了測量一毫安表的內(nèi)阻，同時恢復一只表盤刻度線清晰完整，但刻度值已模糊不清的歐姆表的中央刻度值．請完善下列實驗步驟：（1）機械調(diào)零后，將歐姆表選擇開關(guān)撥至“×10Ω”擋，完成歐姆調(diào)零。（2）連接好的實驗電路（如圖甲所示），圖中b為________（填“紅”或“黑”）表筆。（3）調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，記錄多組電流表和電壓表的讀數(shù)，把數(shù)據(jù)繪制成如圖乙所示的圖像．某次操作中毫安表的指針偏轉(zhuǎn)如圖丙所示，毫安表示數(shù)為________mA，此時歐姆表的指針偏角達到其滿偏的。（4）斷開開關(guān)，取下表盤，歐姆表正中央刻度應標記的數(shù)值為________。（5）毫安表的內(nèi)阻為________Ω（保留三位有效數(shù)字）?！敬鸢浮竣?黑②.0.50③.20④.100【解析】【詳解】（2）[1]根據(jù)圖甲可知歐姆表的b表筆與毫安表的正接線柱相連，對于毫安表電流是從正接線柱流入，負接線柱流出，則可知對于歐姆表電流是從b表筆流出，a表筆流入，依據(jù)“紅進黑出”原則，可知b表筆為黑表筆。（3）[2]毫安表分度值為0.02mA，讀數(shù)為0.50mA。（4）[3]由讀數(shù)知歐姆表滿偏電流為7.5mA，根據(jù)歐姆定律有則故正中央刻度應標記數(shù)值為20。（5）[4]由圖乙可知，歐姆表內(nèi)電源電動勢為，歐姆表內(nèi)阻和毫安表內(nèi)阻之和為根據(jù)閉合電路歐姆定律得結(jié)合圖像可知則毫安表的內(nèi)阻13.圖甲為我國某電動轎車的空氣減震器（由活塞、氣缸組成，活塞底部固定在車軸上）．該電動轎車共有4個完全相同的空氣減震器，圖乙是空氣減震器的簡化模型結(jié)構(gòu)圖，導熱良好的直立圓筒形汽缸內(nèi)用橫截面積的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞能無摩擦滑動，并通過連桿與車輪軸連接．封閉氣體初始溫度、長度、壓強，重力加速度g取；（1）為升高汽車底盤離地間隙，通過氣泵向氣缸內(nèi)充氣，讓氣缸緩慢上升，此過程中氣體溫度保持不變，求需向氣缸內(nèi)充入與缸內(nèi)氣體溫度相同、壓強的氣體的體積V；（2）在（1）問情況下，當車輛載重時，相當于在汽缸頂部加一物體A，氣缸下降，穩(wěn)定時氣缸內(nèi)氣體長度變?yōu)椋瑲怏w溫度變?yōu)?。①求物體A的質(zhì)量m；②若該過程中氣體放出熱量，氣體壓強隨氣體長度變化的關(guān)系如圖丙所示，求該過程中氣體內(nèi)能的變化量；【答案】（1）；（2）①120kg；②180J【解析】【詳解】（1）設(shè)充入的氣體體積為V，則有解得（2）①由理想氣體狀態(tài)方程有：解得解得②外界對氣體做功解得由熱力學第一定律有14.如圖乙所示，半徑為R、圓心角為60°的光滑圓弧軌道，下端與水平面相連，一質(zhì)量為m的小球從圓弧頂點靜止釋放。在足夠長水平面上有一質(zhì)量為M（）的滑塊靜止于水平面，滑塊與水平面有摩擦，小球在水平面上的運動如圖甲虛線所示，運動過程忽略小球與軌道摩擦，小球與滑塊發(fā)生碰撞，假設(shè)小球與滑塊的碰撞均為彈性碰撞，測得小球與滑塊發(fā)生第一次碰撞后到第二次碰撞前相隔的最大距離是d，求：（1）滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)；（2）小球第一次與滑塊碰撞到第二次碰撞的時間；（3）滑塊在水平面上通過的總路程?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】詳解】（1）釋放小球后，根據(jù)動能定理有解得到達水平面的速度小球與滑塊發(fā)生彈性碰撞，則由動量守恒定律和機械能守恒定律得解得，碰后小球做勻速直線運動，滑塊勻減速直線運動，當滑塊減速至與小球速度相等時，兩者距離最大，設(shè)此過程經(jīng)歷時間為