湖南省名校聯(lián)考聯(lián)合體2023-2024學年高三上學期第四次聯(lián)考物理試題

湖南省名校聯(lián)考聯(lián)合體2023-2024學年高三上學期第四次聯(lián)考物理試題姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二三總分評分一、單選選擇題（本大題共6小題，每小題4分，共24分。每小題只有一個選項符合題目要求）1．釷（Th）是一種以化合物的形式存在于礦物內(nèi)的金屬元素，該元素經(jīng)過中子轟擊，可得到鈾233，因此它是潛在的核燃料，釷的同位素之一釷234的衰變的方程為90234A．A=233 B．b為中子C．γ光子來自X D．X不再具有放射性2．如圖所示，兩根直桿M、N豎直固定，一根長度一定的輕繩繞過動滑輪，一端固定在M桿上，另一端連接在套在N桿上的光滑圓環(huán)上，動滑輪上吊著一個重物，現(xiàn)給圓環(huán)施加一個豎直向上的拉力F，使重物緩慢上移，則在重物上移的過程中（）A．輕繩上張力越來越小 B．輕繩上張力越來越大C．拉力F越來越小 D．拉力F大小不變3．一列簡諧橫波沿x軸傳播，t=1.5s時刻的波形圖如圖甲所示，P、Q為介質中平衡位置分別在xP=1m、xQ=2m處的質點，圖乙為平衡位置位于x=1m和x=2m之間某質點A（圖中未標出）的振動圖像，則下列判斷正確的是（）甲乙A．波沿x軸正方向傳播B．t=1s時，P的加速度沿y軸正方向C．t=2s時，Q的速度正在增大D．質點Q的振動方程為y=54．我國火星探測器“天問二號”目前已經(jīng)基本完成初樣研制階段的工作，將于2025年5月前后實施發(fā)射。未來，“天問二號”發(fā)射后會來到火星，從Q點變軌進入環(huán)火橢圓軌道，從P點變軌進入環(huán)火圓軌道.若Q點到火星表面高度為6R（火星半徑為R），近火點P點可以認為貼近火星表面，“天問二號”在橢圓軌道上運行周期為T，引力常量為G，則下列說法正確的是（）A．“天問二號”的發(fā)射速度大于第三宇宙速度B．從Q點進入橢圓軌道過程，“天問二號”機械能增加C．火星的平均密度為192πD．火星表面的重力加速度為1925．如圖所示，a、b、c、d是勻強電場的等勢面，一個質量為m、電荷量為q的帶正電粒子從等勢面b上的O點在紙面內(nèi)以與b等勢面成θ=53°的方向射出，粒子的運動軌跡剛好與等勢面d相切，不計粒子的重力，則粒子到達等勢面a時的速度大小為（已知sin53°=0.8，cos53°=0.6）（）A．315v0 B．335v06．如圖所示，輕桿的下端用活動鉸鏈與地面上O點相連，上端固定一小球，用一個水平向左的力拉著小球靜止，保持拉力的方向不變，改變拉力的大小，使小球繞O點沿順時針方向轉動，且小球在地面上的投影向右勻速移動，則下列說法正確的是（）A．小球的機械能可能增加 B．小球的動能先增大后減小C．重力對小球做功的功率增大 D．輕桿對小球一直做正功二、多項選擇題（本大題共4小題，每小題5分，共20分。每小題給出的4個選項中，有多選項符合題目要求，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．在如圖所示的電路中，變壓器為理想變壓器，電壓表、電流表均為理想交流電表，R0、R1為定值電阻，R2為滑動變阻器，在a、b兩端輸入正弦交流電壓，將滑動變阻器滑片從最上端滑到最下端的過程中，下列說法正確的是（）A．電流表示數(shù)一直增大 B．電壓表示數(shù)一直增大C．a(chǎn)、b端輸入功率一直增大 D．變壓器的輸出功率一直增大8．如圖所示，足夠長木塊靜止在光滑水平面上，完全相同的子彈A、B從兩側以大小相同的速度同時水平射入木塊，兩子彈射入木塊的深度均為L，若保持子彈射入木塊前的速度大小不變，先讓A子彈射入木塊，A與木塊相對靜止后讓B子彈射入木塊，A射入木塊的深度為L1，B射入木塊的深度為L2，設木塊對子彈的阻力大小恒定，A、B做直線運動且不會相遇，則下列說法正確的是（）A．L1>L2 B．L1<L2 C．L1+L2>2L D．L1+L2=2L9．在光學儀器中，“道威棱鏡”被廣泛用來進行圖形翻轉。如圖所示，等腰梯形ABCD是“道威棱鏡”的橫截面，底角為45°。一束單色光從AB邊的E點沿平行BC邊的方向射入棱鏡，折射光線經(jīng)BC邊反射后照射在CD邊上的F點（圖中未標出），然后讓光束繞E點沿順時針轉過45°，此過程中BC邊的反射光線均直接照射到CD邊，不考慮光在CD邊反射，已知棱鏡對光的折射率為2，則下列說法正確的是（）A．開始時，光束在E點射入棱鏡時的折射角為60°B．光束在F點發(fā)生折射，折射光線與BC邊平行C．光束繞E點轉動過程中，照射到BC邊的光束會從BC邊射出D．光束繞E點轉動過程中，光束在棱鏡中傳播時間會越來越短10．如圖所示，光滑絕緣水平桌面上放置一邊長為L、質量為m、阻值為R的正方形金屬線框abcd，M、N是垂直于水平面向上勻強磁場I的邊界，P、Q是垂直于水平面向上勻強磁場II的邊界，兩磁場的磁感應強度大小均為B，磁場寬均為L，兩磁場邊界相互平行，N、P間距為12A．線框穿過磁場I與穿過磁場II所用的時間相等B．線框開始的初速度大小為4C．線框ab邊剛進磁場I時的加速度大小為3D．穿過磁場I，線框中產(chǎn)生的焦耳熱為27三、非選擇題（本題共5小題，共56分）11．某實驗小組設計了如圖甲所示裝置做“驗證力的平行四邊形定則”實驗。木板上貼著白紙豎直固定放置，定滑輪固定在木板上，繞過定滑輪的細繩一端吊著重物，另一端與另兩段帶有繩套的細繩連接成一個結點，彈簧測力計a、b通過繩套拉細繩。實驗時保持繞過定滑輪的細繩豎直。（1）實驗前，先用彈簧測力計測重物的重力，示數(shù)如圖乙所示，則重物的重力為N。（2）對于實驗的要求，下列說法正確的是____。A．用兩個彈簧測力計拉細線時，兩細線間的夾角應盡可能大B．兩彈簧測力計的拉力方向應沿彈簧秤軸線方向C．實驗過程中使彈簧測力計、細線都與木板平行D．實驗中只需要記錄彈簧測力計的示數(shù)和細繩的方向（3）按正確的操作進行實驗，并將兩彈簧測力計拉力的圖示作出（如圖丙所示），方格每邊的長度表示1.0N，O是繩的結點的位置。理論上合力F的大小為N（結果保留三位有效數(shù)字），實驗結果表明，合力的理論值和真實值在誤差允許范圍內(nèi)，力的平行四邊形定則得到驗證。（4）如果開始兩彈簧測力計的夾角小于90°，保持彈簧測力計a的方向以及繩的結點位置不變，將彈簧測力計b沿逆時針方向緩慢轉動，則彈簧測力計b的讀數(shù)____。A．減小 B．增大C．先增大后減小 D．先減小后增大12．某同學要測量一個未知電的阻值。（1）該同學先用多用電表測量這個未知電阻的阻值，首先將選擇開關撥到歐姆擋“×10”擋，測量時發(fā)現(xiàn)表針的位置如圖甲中a的位置，指針偏轉的角度（地“太大”或“太小”），需要將選擇開關旋鈕調(diào)至歐姆擋（填“×1”或“×100”）擋，重新進行歐姆調(diào)零后再進行測量，這時指針指在圖甲中b位置，則被測電阻阻值為Ω。圖甲圖乙（2）為了精確測量該電阻的阻值，實驗室提供了如下器材：A.電源E（電動勢6V，內(nèi)阻不計）B.電壓表V（量程6V，內(nèi)阻約6kΩ）C.電流表A1（量程400mA，內(nèi)阻約1.0Ω）D.電流表A2（量程300mA，內(nèi)阻約2.0Ω）E.滑動變阻器R（0~10Ω）F.開關兩個，導線若干該同學設計了如圖乙所示電路，請根據(jù)電路將圖丙中的實物連接完整。圖丙（3）閉合開關S1前將滑動變阻器的滑片移到最（填“左”或“右”）端，閉合S1、S2，調(diào)節(jié)滑動變阻器至合適位置，讀得此時電流表A1和電壓表V的示數(shù)分別為I0、U0。再斷開S2，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表V的示數(shù)仍為U0，讀得此時電流表A1和A2的數(shù)分別為I1、I2，則待測電阻Rx=（用題中測出的物理量表示）。13．如圖所示，豎直放置的玻璃管由管徑不同的A、B兩段管組成，A管的橫截面積是B管的一半，管內(nèi)空氣被一段水銀柱隔開。水銀柱在兩管中的長度分別為L1=10cm、L2=5cm。B管中封閉氣柱的長為10cm，A管水銀液面到管口的距離為20cm，環(huán)境溫度為300K，大氣壓為75cmHg。（1）若將環(huán)境溫度緩慢升高，使B管中水銀全部進入A管中，環(huán)境溫度至少要升高到多少；（2）若將管口封閉，用抽氣機將A管中氣體緩慢抽出，當B管中水銀剛好全部進入A管中時，A中抽出氣體質量占原來A中氣體質量的百分比為多少。14．如圖所示，質量為m的長木板A和質量為m的長木板B接觸并連在一起，靜止在光滑的水平面上，兩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，兩板上表面各有一根輕彈簧，A板上表面的輕彈簧a與A板左端固定輕質擋板連接，B板上表面的輕彈簧b與B板右端固定輕質擋板連接，A板左端與固定在水平面上的固定擋板接觸，將質量為m的物塊C放在A板上，用物塊C壓縮彈簧a，當物塊C向左移到板A上D點（圖中未標出）時由靜止釋放物塊C，物塊C被彈簧a彈出后向右滑去，經(jīng)彈簧b反彈后滑到板B左端時剛好與板相對靜止，彈簧b被壓縮后具有的最大彈性勢能為Ep，最終A、B、C共同速度為2E（1）物塊C在B板上相對于B板向右滑行的最大距離為多少；（2）彈簧a開始具有的最大彈性勢能為多少；（3）若A、B板不連接，仍用物塊C壓縮彈簧a，物塊C仍向左移到板A上D點時由靜止釋放，則物塊C和板B相對靜止時離板B的左端距離為多少。15．如圖甲所示，在平面直角坐標系xOy的y軸左側有沿y軸正方向的勻強電場，在y軸的右側與平行于y軸的屏之間有垂直坐標平面向外的勻強磁場I，磁場的磁感應強度大小為B0，在電場中坐標為（?L，?0.5L）的P點，以大小為v0的初速度沿x軸正方向射出一質量為m、電量為q的帶正電的粒子，粒子剛好從坐標原點O進入磁場并恰好打在屏上的Q點，Q點在x軸上。粒子重力不計。求：甲乙（1）勻強電場的電場強度大?。唬?）y軸到屏間的距離為多少；（3）若在磁場I中再加一個勻強磁場II，磁場II的方向垂直于坐標平面向里，其大小隨時間變化如圖乙所示，T0

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】AB、根據(jù)電荷數(shù)守恒可知，b的電荷數(shù)為-1，可見b為電子，根據(jù)質量數(shù)守恒，可知A=234，故AB錯誤；

C、γ光子由激發(fā)態(tài)的X向低能級躍遷釋放的，故C正確；

D、X的電荷數(shù)為91大于83，仍具有放射性，故D錯誤。

故答案為：C。

【分析】核反應方程滿足電荷數(shù)守恒和質量數(shù)守恒。電荷數(shù)大于83具有放射性。γ光子由激發(fā)態(tài)的X向低能級躍遷釋放。2．【答案】D【解析】【解答】由于兩桿間距離不變，繩長不變，根據(jù)幾何關系可知，滑輪兩邊輕繩與豎直方向的夾角相等，l則夾角不變，根據(jù)力的平衡可知，繩上的拉力始終不變，對環(huán)研究可知，根據(jù)力的平衡，拉力F不變。

故答案為：D。

【分析】根據(jù)繩長及晾干間距的關系確定兩繩與豎直方向夾角的變化情況，再對環(huán)進行受力分析，根據(jù)平衡條件確定繩子張力及拉力的變化情況。3．【答案】D【解析】【解答】A、t=1.5s時刻，由圖乙可知，質點A正沿y軸負方向運動，根據(jù)振動與波動的關系可知，波正沿x軸負方向傳播，故A錯誤；

B、t=1s時刻，質點A位于波峰，質點P正沿y軸正方向運動，加速度指向平衡位置，沿-y方向，故B錯誤；

C、t=2s時，質點A在平衡位置沿y軸負方向運動，此時質點Q也沿-y方向運動，速度正在減小，故C錯誤；

D、t=0時刻，質點A在平衡位置沿y軸正向運動，此時質點Q的位移52y=5故D正確。

故答案為：D。

【分析】根據(jù)1.5s時質點A的振動情況結合振動與波的的關系確定波的傳播方向，再根據(jù)1s和2s時A質點的振動方向，結合波的傳播特點確定P、Q的振動情況。根據(jù)振動圖像確定0s時A點的位移，繼而確定AQ質點的相位差，再根據(jù)A質點的振動方程確定質點Q的振動方程。4．【答案】C【解析】【解答】A、“天問二號”沒有離開太陽系，因此發(fā)射速度小于第三宇宙速度，故A錯誤；

B、從Q點進入橢圓軌道過程，發(fā)動機做負功，“天問二號”機械能減小，故B錯誤；

CD、設“天問二號”近火飛行時的周期為T1，根據(jù)開普勒第三定律有T又GMmR2=mR聯(lián)立解得ρ=192πG故C正確，D錯誤。

故答案為：C。

【分析】第三宇宙速度為脫離太陽系的逃逸速度。從高軌道進入低軌道，需要點火減速，衛(wèi)星的機械能間隙。確定衛(wèi)星在不同軌道的運行半徑，再根據(jù)開普勒定律及萬有引力定律和牛頓第二定律進行解答。5．【答案】B【解析】【解答】粒子在電場中運動，軌跡與等勢面d相切時有最小速度，為v設相鄰等勢面間的電勢差為U，則-2qU=設粒子到等勢面a時的速度為v2，則qU=解得v故答案為：B。

【分析】等勢面與電場線相互垂直，粒子在電場中運動的過程，只有電場力做功。粒子在電場中做斜拋運動，粒子的運動軌跡剛好與等勢面d相切時，速度恰好與電場線平行。根據(jù)運動的分解確定粒子在d處的速度。再對bd及ba過程運用動能定理進行解答。6．【答案】C【解析】【解答】A、小球運動過程中，拉力一直做負功，小球的機械能一直減小，故A錯誤；

B、設小球水平分速度為v，當輕桿與水平方向夾角為θ時，小球的速度為v隨著θ減小，小球的速度增大，動能增大，故B錯誤；

C、重力的瞬時功率P即重力的功率增大，故C正確；

D、輕桿對小球的作用力一直沿桿的方向，始終與速度垂直，因此不做功，故D錯誤。

故答案為：C。

【分析】小球在地面上的投影向右勻速移動，即小球在水平方向的分速度恒定不變。再根據(jù)運動的分解及桿與水平方向夾角的變化情況確定小球速度的變化情況。拉力做負功，小球的機械能減小。輕桿對小球的作用力一直沿桿的方向，始終與速度垂直。7．【答案】A,C【解析】【解答】A、當滑動變阻器的滑片從最上端向最下端移動過程中，副線圈電路中的電阻減小，設副線圈電路中的電阻為R，則U=I1R0+n1n22I1R，當R減小時，I1增大，根據(jù)變流比可知，電流表的示數(shù)增大，故A正確；

B、R0兩端的電壓與電壓表電壓之和等于a、b兩端的輸入電壓，R0故答案為：AC?！痉治觥繉⒆儔浩髟€圈及副線圈的回路視為一個整體，用等效電阻替代理想變壓器。確定移動滑動變阻器過程等效電路電阻的變化情況，再根據(jù)“串反并同”確定各部分元件電流及電壓、電功率的變化情況。8．【答案】B,D【解析】【解答】兩子彈同時射入時，根據(jù)系統(tǒng)動量守恒，木塊一直處于靜止，則fL=設子彈射入的速度大小均為v0，子彈A射入后共速為v，則f由于系統(tǒng)總動量守恒，因此子彈B射入后，木塊靜止，則f比較得L1<故答案為：BD。

【分析】同時射入時，子彈與木塊構成的系統(tǒng)動量守恒，且木板保持靜止。先后射入時候，根據(jù)動量守恒定律確定分別兩子彈與木塊共速時，子彈的速度。再根據(jù)能量守恒定律確定深度與系統(tǒng)機械能變化量的關系進行聯(lián)立解答。9．【答案】B,D【解析】【解答】A、由幾何關系可知，開始時光束在E點的入射角為45°，由n=解得r=30°故A錯誤；

B、根據(jù)對稱性和光路可逆可知，光在E點發(fā)生折射時，折射角等于45°，即折射光線與BC邊平行，故B正確；

C、光束繞E點轉動過程中，光在BC邊的最小入射角為45°，由sin解得C=45°由此可見，光束照射到BC邊不會從BC邊射出，故C錯誤；

D、在光束繞E點轉動過程中，光在棱鏡中傳播的距離越來越小，因此傳播時間越來越短，故D正確。

故答案為：BD。

【分析】根據(jù)題意畫出光線的光路圖，再根據(jù)光的折射定律及全反射條件確定折射角的大小及是否在BC邊發(fā)生全反射。根據(jù)光束的旋轉情況確定光在棱鏡中傳播的距離的變化情況，繼而確定傳播時間的變化情況。10．【答案】C,D【解析】【解答】A、線框穿過磁場I的平均速度大于穿過磁場II的平均速度，因此線框穿過磁場I所用的時間小于穿過磁場II所用的時間，故A錯誤；

B、設線框的初速度大小為v0，線框穿過兩磁場過程中，根據(jù)動量定理3B解得v故B錯誤；

C、設線框剛進磁場I時的加速度大小為a，有B解得a=故C正確；

D、設cd邊剛出磁場I時速度為v1，根據(jù)動量定理，有3解得v根據(jù)能量守恒，產(chǎn)生的焦耳熱為Q=故D正確。

故答案為：CD。

【分析】線框剛好能穿過兩個磁場，即線框完全離開磁場時線框的速度為零。當線框在磁場1中運動時，線框做減速運動，當線框同時在磁場1和磁場2運動時，線框做勻速運動，當線框在磁場2運動時，線框做減速運動。根據(jù)法拉第電磁感應定律及電荷量公式確定線框完全穿過磁場整個過程流過線框的電荷量。再對整個過程根據(jù)動量定理確定線框的初速度。再結合電磁感應定律和安培力公式確定加速度的大小。根據(jù)能量守恒定律及動量定理確定穿過磁場1產(chǎn)生的焦耳熱。11．【答案】（1）6.90（2）B；C（3）7.00；大小相等方向相同（4）D【解析】【解答】（1）由彈簧測力計的示數(shù)知，重物的重力為6.90N。

（2）A、用兩個彈簧測力計拉細線時，兩細線間的夾角不能太大，有可能會超過彈簧測力計的量程，同時不便于作圖，故A錯誤；

BC、為了減小力的測量誤差，兩彈簧測力計的拉力方向應沿彈簧測力計軸線方向，實驗過程中使彈簧測力計、細線都與木板平行，故BC正確；

D、實驗中除了需要記錄彈簧測力計的示數(shù)和細繩的方向，還需要確定結點的位置，故D錯誤。

故答案為：BC。

（3）根據(jù)平行四邊形，作出合力的示意圖，如圖所示，得其合力的理論值為7.00N。

實驗結果表明，合力的理論值和真實值在誤差允許范圍內(nèi)大小相等，方向相同，力的平行四邊形定則得到驗證

（4）a的彈力、b的彈力以及合力F構成力的三角形，如圖

現(xiàn)將彈簧測力計b沿逆時針方向緩慢轉動，而合力F保持不變，顯然彈簧測力計b的讀數(shù)先減小后增大

故答案為：D。

【分析】讀數(shù)值注意儀器的分度值及是否需要估讀，熟悉掌握探究驗證力的平行四邊形定則”實驗的操作步驟及注意事項。根據(jù)三角形法則結合題意分析選擇過程各力的變化情況。12．【答案】（1）太大；×1；18（2）（3）左；U【解析】【解答】（1）指針指在a的位置，指針偏轉角度太大，說明被測電阻太小，需要將選擇開關旋鈕調(diào)至歐姆擋“×1”，被測電阻為18×1（2）電路連接如圖所示

（3）閉合開關S1前將滑動變阻器的滑片移到最左端，使輸出電壓為零，當閉合S1和S2，根據(jù)歐姆定律可得U斷開S2，有U聯(lián)立解得R【分析】歐姆擋指針偏轉角度太大，說明被測電阻太小，需要將選擇開關旋鈕調(diào)至歐姆擋更低的擋位再次進行測量。閉合開關S1前將滑動變阻器的滑片移到至電表讀數(shù)最小的位置。確定開關S2通斷時電路的連接方式，再結合歐姆定律結合串并聯(lián)電路規(guī)律確定待測電阻的表達式。13．【答案】（1）解：B中氣體，開始時壓強中p當B中水銀全部進入A中時，B中氣體的壓強p根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程p其中T1=300K，h解得T（2）解：當B中水銀剛好全部進入A中時，設B中氣體壓強為p3，對B中氣體p解得p這時A管中氣體壓強p氣柱長為h1'對A中原來氣體p解得h=37則A中抽出氣體質量占原來A中氣體質量的百分比為η=【解析】【分析】（1）根據(jù)平衡條件及幾何關系結合題意確定B中水銀全部進入A管前后，B中封閉氣體的壓強及體積，再根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程進行解答；

（2）B中氣體做等溫變化，根據(jù)玻意耳定律確定B中水銀完全進入A中時，B中氣體的壓強。再對A中氣體根據(jù)平衡條件確定此時A中氣體的壓強。根據(jù)幾何關系確定此時A中氣柱的長度。再根據(jù)玻意耳定律確定在此壓強狀態(tài)下原A中氣體的氣柱高度。再根據(jù)等溫等壓狀態(tài)下氣體的密度相同，確定抽出氣體的質量與原氣體質量的關系。14．【答案】（1）解：物塊C在B板上相對于B板向右滑行的最大距離為x，當物塊C壓縮彈簧b至壓縮量最大時，A、B、C有共同速度v，根據(jù)動量守恒可知，mv0=3mv=3mv共12mv02=12×3mv2+μmgx+EP聯(lián)立解得v0=（2）解：設彈簧a開始具有的最大彈性勢能為EpaE解得E（3）解：設物塊C滑上板B時的速度大小為v0，根據(jù)機械能守恒E設物塊C和板B最后的共同速度為v，根據(jù)動量守恒有m設C在B板上相對B