湖南省长沙四大名校2024-2025学年高三下学期2月月考物理试题

佩佩教育2025届2月湖南高三联考 物理 一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1．下列关于原子和原子核的说法正确的是（ ） A．射线的组成与氦原子核相同，射线是电子流，它们都来自于原子核内部 B．放射性元素在提高温度时衰变将变快 C．热核反应发生后，需要外界不断给它提供能量才能使反应继续下去 D．氢原子从高能级跃迁到低能级时，将放出光子，且电子的动能变小 2．一列沿轴正方向传播的简谐横波，波速为，振幅为。如图所示为该波在时的波形图，轴上有、和三点，三点的横坐标分别为和。下列说法正确的是（ ） A．时，点在时的振动状态传到点 B．点和点在任何时刻的位移都不相同 C．时，点正在向轴正方向运动 D．时，点的位移为 3．如图所示，一根粗糙水平横杆穿过两轻环和，两轻环各连着一根轻绳，两绳长度相等，两绳的另一端连接一个灯笼处于静止状态。当灯笼受到某方向的恒定风力作用后，两个轻环始终静止，而灯笼重新达到平衡且两绳处于伸直状态。下列说法正确的是（ ） A．若风力垂直纸面向里，则环受杆的摩擦力增大 B．若风力垂直纸面向里，则环受杆的支持力不变 C．若风力水平向右，则环受杆的摩擦力减小 D．若风力水平向右，则环受杆的支持力增大 4．如图所示，、、为完全相同的灯泡（设电阻始终保持不变），变压器原线圈匝数为，两个副线圈的匝数分别为和，灯泡与原线圈串联后接某一交流电时，灯泡的电功率为，则的电功率为（ ） A． B． C． D． 5．如图1所示，一质量为的物块受到水平拉力作用，在粗糙水平面上做加速直线运动，其加速度随时间变化的图像如图2所示，已知时物体的速度大小为，物块与水平面间的动摩擦因数，重力加速度。下列说法正确的是（ ） A．在时刻，水平拉力的大小为 B．在时刻，物块的速度为 C．在时间内，物块的位移等于 D．在时间内，拉力的冲量为 6．如图，两等量异种点电荷和位于同一竖直线上，在两点电荷连线的中垂线上放置一粗糙水平绝缘横杆，有一质量为，电荷量为的小圆环在横杆的点以初速度向右滑动，经过两点电荷连线的中点，运动到点静止。已知点场强为，且小圆环在和两点的加速度相同，重力加速度为。下列说法正确的是（ ） A．若小圆环在点以初速度向左滑动，则它运动到点静止 B．若小圆环在点以初速度向左滑动，则它运动到之间某点静止 C．处的场强大小为 D．小环从点到点的过程中，有三个加速度为零的位置 二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。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．已知在某一温度下，海水的折射率随盐度的变大而变大。如图将一复色光束从海水射向平行空气砖（做空气砖的玻璃壁很薄，可忽略厚度）的一个表面，当入射角合适时，组成复色光的光束1和2均从平行表面射出，侧移量分别为和，且。下列说法正确的是（ ） A．光束1的频率大于光束2的频率 B．在海水中，光束1的传播速度大于光束2的传播速度 C．若海水的盐度变大，则和均变大 D．若海水的盐度变大，则和均变小 8．如图所示，在同一竖直面内，小球从空中某点以初速度水平抛出，同时小球从地面某点以初速度斜向上抛，和的方向交于空中的点。已知两物块在落地前的点（没画出）相遇，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ） A．点一定在点的正下方 B．若仅将增大少许，则两小球可能在点右侧相遇 C．若仅将增大少许，则两小球可能在点上方相遇 D．若仅将和都增大少许，则两小球可能在点上方相遇 9．2024年9月19日，我国在西昌卫星发射中心成功发射第59颗、第60颗北斗导航卫星。若将60颗卫星的运动近似看成圆轨道，用表示卫星的周期，表示卫星的轨道半径，如图所示为这些卫星绕地球在不同轨道上运动的图像。图中的1和2两点为其中的两颗卫星甲和乙对应的数据点。已知引力常量为，下列说法正确的是（ ） A．图像的斜率为 B．地球质量为 C．卫星甲和乙运动的线速度大小之比为 D．卫星甲和乙向心加速度大小之比为 10．如图所示，水平面内有一金属环，其半径为，总电阻为（金属环粗细均匀），磁感应强度大小为的匀强磁场垂直于环面，在环上的点处用铰链连接长度为、电阻为的均匀导体棒，棒与环相切。导体棒以点为圆心、以角速度紧贴环面顺时针匀速转动，下列说法中正确的是（ ） A．当棒转过的角度为时，棒中的电流大小为 B．当棒转过的角度为时，棒中的电流大小为 C．当棒转过的角度为时，棒两端电压为 D．当棒转过的角度为时，棒两端电压为 三、非选择题：本题共5小题，共56分。 11．（7分）某物理实验小组设计了利用气垫导轨上滑块间的碰撞来验证动量守恒的定律，滑块1上安装遮光片，光电计时器可以测出遮光片经过光电门的遮光时间，滑块质量可以通过天平测出，实验装置如图1所示。 （1）游标卡尺测量遮光片宽度如图2所示，其宽度_____mm。 （2）打开气泵，待气流稳定后，将滑块1轻轻从左侧推出，发现其经过光电门1的时间小于经过光电门2的时间，应该调高气垫导轨的_____端（填“左”或“右”），直到通过两个光电门的时间相等，即轨道调节水平。 （3）在滑块上安装配套的粘扣。滑块2（未安装遮光片，质量为）静止在导轨上，轻推滑块1（安装遮光片，总质量为），使其与滑块2碰撞，记录碰撞前滑块1经过光电门1的时间，以及碰撞后两滑块经过光电门2的时间。重复上述操作，多次测量得到多组数据，根据表中数据在方格纸上作出图线。从图像中可以得到直线的斜率为，而从理论计算可得直线斜率的表达式为_____（用、表示）。若，即可验证动量守恒定律。 （4）因为测量滑块质量有误差，多次试验总发现大于，出现这一结果的原因可能是滑块1的质量测量值_____或滑块2的质量测量值_____。（均填“偏大”或“偏小”） 12．（9分） 某物理兴趣小组通过实验测量一种合金丝的电阻率。 （1）用螺旋测微器测量合金丝的直径时，如图1所示，调节旋钮_____（填“A”“B”或“C”）进行粗调，当测微螺杆快靠近合金丝时，改为调节旋钮_____（填“A”“B”或“C”），当听到“喀喀”声时停止，此时示数如图1所示，测得该合金丝的直径_____mm。 （2）按图2连接好电路。将夹子夹在合金丝最左端，使合金丝接入电路的有效长度为零，闭合开关，调节电阻箱，让电流表有合适示数，记下此时电阻箱阻值。将夹子位置向右移，调节电阻箱，使电流表示数仍为，记下电阻箱读数及此时合金丝接入电路的有效长度，则此时合金丝接入电路的有效电阻为_____。（用测量所得物理量表示） （3）实验小组记下了6组电阻箱读数及对应的合金丝接入电路的有效长度的数据如下表，请在图3中绘制关系图线； 次数 1 2 3 4 5 6 0.1000 0.2000 0.3000 0.4000 0.5000 0.6000 7.9 6.7 5.6 4.5 3.5 2.4 （4）则测得该合金丝的电阻率_____。（保留2位有效数字）。 13．（10分）如图所示，一根两端开口、横截面积为、足够长的玻璃管竖直插入足够深且足够宽的水槽中静止。管中有一个质量不计的光滑活塞，活塞下封闭着长的气柱。现在活塞上轻轻放一个质量为的砝码，一小段时间后系统达到再次稳定，可认为此过程中气体温度保持不变。外界大气压强，重力加速度，水的密度。求此时 （1）封闭气体的压强； （2）气柱的长度； （3）活塞距玻璃管外的水槽水面的高度。 14．（14分） 如图所示，竖直面内存在三个有无限长理想边界的场区，分别为I、II和III，三个场区的分界线平行且竖直，I区有水平方向的宽度为的匀强电场，场强大小为，II区和III区有垂直纸面向外的匀强磁场，其磁感应强度分别为和，一个质量为、电荷量为的带正电粒子（不计重力）从I区左边界上的点由静止释放，经I区电场加速后进入II区的磁场中，然后进入Ⅲ区磁场（其右侧无边界）。 （1）求II区磁场的宽度满足的条件； （2）若区磁场的宽度，求该粒子从点再次回到边界时所用时间； （3）若区磁场的宽度，求该粒子回到边界时与点距离的所有可能值。 15．（16分）如图所示，质量的物体上表面为光滑斜面（底端带挡板），斜面长，与水平方向的夹角，在斜面下端有一质量为的小物体紧靠挡板，装置处于水平地面静止。已知重力加速度。 （1）若地面光滑，给一水平向右的瞬时冲量恰好能运动到上表面的顶端，求的大小； （2）若物体与地面间的动摩擦因数，对施加水平向右的恒力，发现与挡板之间弹力为零且和保持相对静止，求的大小； （3）若物体与地面间的动摩擦因数，对施加水平向右的恒力，当向右运动时，恰好运动到上表面的顶端，求此过程中所做的功。 佩佩教育・2025届2月湖南高三联考卷物理参考答案 1．A【解析】a射线的组成与氦原子核相同，射线是电子流，它们均由原子核衰变时释放，都来自于原子核内部，选项A正确；提高温度不能改变放射性元素衰变的快慢，选项B错误；热核反应一旦发生，不需要外界提供能量，靠自身产生的热就使反应继续下去，选项C错误；氢原子从高能级跃迁到低能级时，将放出光子，电子的动能变大，选项D错误。 2．D【解析】时，该波传播距离为，而两点平衡位置的距离为，选项A错误；点和点在振动过程中总会有位移相同的时刻，选项B错误；该波周期为大于而小于，根据振动规律可知，点正在向轴负方向运动，选项C错误；点位移的表达式为，当时，得点的位移为，选项D正确。 3．A【解析】若风力垂直纸面向里，则连接两环的绳拉力均变大，两环受杆的摩擦力和支持力均增大，故选项A正确，B错误。若风力水平向右，则连接环的绳拉力变大，而连接环的绳拉力变小，当角度不变时，环受杆的摩擦力和支持力均增大，环受杆的摩擦力和支持力均减小，故选项C和D均错误。 4．B【解析】设流过灯泡和的电流分别为和，线圈和两端电压分别为和，则有，又，得的电功率，则的电功率为，选项B正确。 5．D【解析】在时刻，物块的加速度为，拉力的大小为，选项A错误；由图像与横轴所夹面积等于物体速度增量可知，在时物块的速度为，选项错误；由物块的图像可知，位移为，选项C错误；由动量定理，在时间内，拉力的冲量为，选项D正确。 6．C【解析】由等量异种点电荷电场的对称性知，小环从点到点与从点到点的过程中，克服摩擦力做功相等，而电场力与运动方向一直垂直，始终不做功，由动能定理有，所以若小圆环在点以初速度向左滑动，则它刚好能运动到点静止，选项A和B错误；因小圆环在和两点的加速度相同，处的场强大于点的场强，由牛顿第二定律在点和点摩擦力相同，即，解得，选项C正确；小环从点到点与从点到点的过程中，各有一处电场力和重力大小相等的位置，即有两个加速度为零的位置，选项D错误。 7．BC【解析】因为光束1的折射角较小，故海水对光束1的折射率较小，得到光束1频率较小，故选项A错误；由可知，在海水中，光束1的传播速度大于光束2的传播速度，选项B正确；若海水的盐度变大，则其折射率变大，光的偏折更明显，和均变大，故选项C正确，选项D错误。 8．AD【解析】设小球1初位置的高度为，两物块的水平间距为，小球2的速度与水平方向夹角为，两物块水平方向均做匀速直线运动，则，竖直方向上有。根据几何关系有。解得，故相遇点在点正下方，选项A正确；又结合上述解得，这是两球相遇的必要条件，仅改变或的大小，两球不能够再相遇，故选项B和C错误；若仅将和都增大少许，则两小球可能相遇，且相遇前运动时间变短，相遇位置在点上方，故选项D正确。 9．BD【解析】设地球质量为，由万有引力提供向心力有，两边同时取对数，整理可得，故图像的斜率为，选项A错误；当时，有，得地球质量为，选项B正确；由可得，，选项C错误；根据可得，卫星1和2向心加速度之比为，选项D正确。 10．BC【解析】当棒转过的角度为时，棒切割磁感线的长度，产生的电动势为，接入电阻为，环的等效电阻为，棒中的电流大小为。当棒转过的角度为时，棒切割磁感线的长度，产生的电动势为，接入电阻为，环的等效电阻为，棒两端电压为。综上可知，正确选项为B和C。 11．（1）10.30 （2）左（3）（4）偏大 偏小 【解析】（1）根据图2可知该游标卡尺为20分度值，其精度为，读数为。 （2）经过光电门1的时间比经过光电门2的时间短，可知滑块从光电门1到光电门2的过程中做减速运动，可确定气垫导轨左端低于右端，因此应调高气垫导轨左端。 （3）根据动量守恒有，可得，即。 （4），若测量值偏大或测量值偏小均可导致偏小。 12．（1）（每空1分）B C 0.400 （2） （3）（2分）如图 （4）（2分）（或均给分） 【解析】（1）用螺旋测微器测量合金丝的直径时，应先调节旋钮进行粗调，当测微螺杆快靠近合金丝时，改为调节微调旋钮，当听到“喀喀”声时停止，然后读数。 （2）因每次电路中电流保持不变，故电阻箱与合金丝接入电路的有效电阻的总电阻不变，合金丝的有效电阻为。 （4）由电阻定律得和，得，由图可求得图线的斜率，则，代入数据可求得。 13．【解析】（1）封闭气体的压强。（2分） （2）被封闭气体的初状态压强为，体积为， 末状态体积，根据玻意耳定律有（2分）解得（2分） （3）设管内水面比管外低的高度则（2分） 所求（1分）解得（1分） 14．【解析】（1）设粒子在区电场加速后进入区的速度大小为，有（1分） 得粒子在II区磁场做圆弧运动的半径为（1分） 所求宽度应满足：（1分） 由以上各式得：（1分） （2）因粒子在穿越II区磁场时的轨道半径（1分） 设粒子在区磁场通过的圆弧所对应的圆心角为，则故（1分） 由粒子在III区磁场运动的轨迹可知在III区磁场轨迹所对应的圆心角为（1分） 粒子在电场中运动的时间（1分） 粒子在II区磁场运动的时间（1分） 粒子在III区磁场运动的时间 所求该粒子从点再次回到边界时所用时间解得．（1分） （3）在又因粒子在III区磁场运动的轨道半径为（1分） 由几何关系粒子在穿越区磁场的过程中竖直向下侧移距离为（1分） 由运动的对称性可知，粒子在区磁场偏转后再进入区磁场偏转，最后将沿电场的反方向减速到边界上的点，且速度刚好为0。以后再重复该形式的运动。 由几何关系可知，两点的距离为（1分） 所求距离的所有可能值为 由以上各式得（1分） 15．【解析】（1）设获得的水平初速度为，当刚好运动到上表面的顶端时，两者具有相同的水平速度则有（1分）（2分） （2分） 解得 （1分） （2）设对施加水平向右的推力时，整体的加速度为，因与挡板之间弹力为零， 对有（1分）对整体有（1分）解得（1分） （3）设对施加水平向右的推力时，加速度为对的支持力为，地面对的支持力为的加速度在水平，竖直方向的分量分别为、 （1分）（1分） （1分）（1分） （1分） （1分） 由以上各式求得（1分） 学科网（北京）股份有限公司 $$