湖北省高中名校联盟2027届高三上学期8月联考物理试题

物理 本试卷共6页，15题。满分100分。考试用时75分钟。 ★祝考试顺利★ 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码贴在答题卡上的指定位置。 2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1．我国自主研发的首座钍基熔盐实验堆在甘肃武威成功实现临界运行，标志着我国在第四代先进核能技术领域取得关键突破，为新型核电系统的工程化应用奠定了核心基础。下列关于钍核的表述正确的是 A．升高堆芯温度可以缩短钍元素的半衰期 B．钍核发生衰变时释放的电子，来源于原子核外的内层电子 C．（钍核）衰变为（铅核）要经过6次衰变和4次衰变 D．钍核衰变伴随放出的射线，电离能力在、、三种天然射线中最强 2．在施工过程中，工人需要将建筑材料沿斜坡运送到地面。如图所示，将斜坡视为放置在粗糙水平面上的斜面体，长方体建筑材料沿斜面体下滑。下列说法正确的是 A．若材料匀减速下滑，则材料处于失重状态 B．若材料匀速下滑，地面对斜面体的静摩擦力方向水平向右 C．若材料匀加速下滑，当给材料再施加竖直向下的恒力，其加速度大小不变 D．若材料匀速下滑，当给材料再施加竖直向下的恒力，地面对斜面体的静摩擦力为零 3．某款简易升降书桌采用顶推式升降结构，其简化模型如图所示，倾角为的斜面体放置在水平面上，竖直杆受固定套管约束，只能沿竖直方向运动，杆与斜面始终接触，当的水平速度大小为时，的速度大小为 A． B． C． D． 4．如图所示，由同种金属丝制成半径相等的半圆形导线框M和四分之一圆形导线框N，虚线的上方存在垂直纸面向里的有界匀强磁场。时、从图示位置同时在纸面内以角速度绕各自圆心逆时针转动。下列说法正确的是 A．0~0.25 s时间内，、产生的感应电动势相等 B．0~0.25 s时间内，流过、的电荷量相等 C．产生感应电流的周期等于 D．在任意相等的时间内，M、N产生的热量相等 5．如图所示，一根不可伸长的轻绳固定在天花板上的点，另一端拴着一质量为的小球，上表面光滑的挡板一端用铰链固定在水平地面上的点。用手托住挡板让系统处于静止状态，此时轻绳与竖直方向的夹角为，挡板与水平地面的夹角为，重力加速度大小为。下列说法正确的是 A．轻绳的拉力大小为 B．剪断轻绳的瞬间，挡板对小球的弹力大小不变 C．释放挡板的瞬间，小球的加速度大小为 D．剪断轻绳的瞬间，小球的加速度大小为 6．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为1∶2，三个相同灯泡的电阻均为（不考虑灯泡电阻随温度的变化），电表均为理想电表，正弦交流电源的电压为120 V。下列说法正确的是 A．、两灯泡消耗的功率之比为2∶1 B．电压表的示数为 C．电流表的示数为 D．电源的输出功率为 7．如图所示，在竖直面内建立直角坐标系，一小球从轴上点以速率与轴正方向夹角斜向上抛出，小球在面内运动，经过轴上的点。不计空气阻力，重力加速度大小为。下列说法正确的是 A．小球在运动过程中最小速度为 B．小球的初速度大小为 C．小球运动过程离连线最远的距离为 D．当与轴正方向夹角为时，小球经过轴的水平位移最大 8．如图所示，在某次进行风洞实验时，水平边界上方为无风区域，下方存在水平向左、大小恒定的风力。在同一高度处同时水平反向抛出两个大小相等的小球、，初速度大小分别为、，质量之比为3∶1。小球到达边界时速度方向与成角。不计空气阻力，下列说法正确的是 A．B球到达时，速度方向与的夹角为 B．从抛出到MN，A球的速度变化量大于球的速度变化量 C．从抛出到落地，A、B两球速度变化量相等 D．下方的空间足够高，则A、B一定能够相遇 9．如图所示，竖直面内固定着半径为的光滑圆环，一质量为的小球套在圆环上。让小球从圆环最高点无初速度下滑，重力加速度大小为。下列说法正确的是 A．小球滑到与圆心等高处对圆环的压力大小为 B．小球滑到最低点对圆环的压力大小为 C．从最高点滑到最低点的过程中，小球对圆环的压力先减小后增大 D．对圆环压力为零时，小球与圆心连线与竖直方向夹角的余弦值为 10．电离层带电粒子磁偏转监测装置，采用多层交替带状磁场实现粒子运动参数的精准测量，其简化原理如图所示，真空环境中沿竖直方向交替分布着若干个垂直纸面向里的匀强磁场，各区域磁感应强度大小均为；每个磁场区域的竖直宽度均为，相邻两个磁场区域的无场区竖直间距也为。一质量为、电荷量为的带正电小球（重力不可忽略），从距离第一层磁场上边界竖直高度为处由静止释放，重力加速度大小为，不计空气阻力，下列说法正确的是 A．小球穿过第一个磁场的速度大小为 B．小球穿过第一个磁场时，其速度沿水平方向的分量为 C．小球恰好能穿过磁场的个数为 D．小球到达最低点的速度大小为 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11．（6分）比亚迪新能源电动汽车技术已处于全球领先水平，电容储能技术在电动汽车中得到了广泛应用。某次检测中使用图（a）所示电路观察电容器的充、放电过程，电路中的电流传感器（相当于理想电流表）与计算机相连，可以显示电路中电流随时间的变化。图（a）中直流电源电动势，定值电阻，，，实验前电容器不带电。先使与“1”端相连给电容器充电，充电结束后，使与“2”端相连，直至放电完毕。计算机记录的电流随时间变化的曲线如图（b）所示。 （1）将S与“1”端相连给电容器充电过程中，通过电流方向为___________（选填“”或“”）； （2）图（b）中的大小为____________； （3）计算机测得曲线与横轴所围的面积，则该电容器的电容约为___________F。 12．（10分）某学习小组用图（a）所示的装置来测量滑块和水平桌面之间的动摩擦因数，水平桌面上固定一个转轴，力传感器固定在转轴上且通过一细绳连接滑块。滑块上固定一宽度为的遮光片，将光电门放置在滑块上方，使遮光片运动时恰好穿过光电门。在电动机驱动下滑块随着水平桌面做匀速圆周运动，已知重力加速度大小为。 （1）用游标卡尺测遮光片的宽度如图（b）所示，则___________cm。 （2）当转轴转动的角速度为时，遮光片经过光电门时的遮光时间为，则滑块转动的半径____________。（用d、、表示） （3）保持细绳长度不变当力传感器的示数刚好开始有示数时，转轴角速度为，滑块与水平桌面之间的动摩擦因数为____________。（用d、t0、、、g表示） （4）若遮光片的宽度的测量值偏小，则测得的值____________。（选填“偏大”“偏小”或“不变”） 13．（10分）我国自主研制的高端精密测量仪器采用气动减震方案，其核心缓冲单元可作如图简化：竖直光滑气缸的横截面积，底部固定一轻弹簧，弹簧上端连接一轻质活塞，封闭一定质量的理想气体，活塞厚度不计，弹簧始终在弹性限度内。初始时气体温度，气柱高度，弹簧恰好处于原长。已知大气压强，重力加速度大小，弹簧劲度系数。 （1）在活塞上缓慢放置一重物，待系统再次稳定后，气柱高度变为，整个过程气体温度保持不变，求重物的质量； （2）保持重物的质量不变，对气缸内气体缓慢加热，使活塞上升并最终回到初始高度处，求此时气体的温度。 14．（16分）一足够长固定斜面倾角，一质量的长木板静止在斜面上，长木板与斜面间的动摩擦因数，长木板上端静止着质量的物块可视为质点，物块与长木板间的动摩擦因数。现对长木板施加沿斜面向上的恒定拉力，当滑块相对长木板向下滑行时，撤去拉力。已知重力加速度大小，求 （1）刚施加拉力时，滑块和长木板的加速度的大小； （2）撤去拉力时，长木板和滑块速度的大小； （3）长木板滑行的总时间。（结果可用分数表示） 15．（18分）如图所示，间距为的光滑金属导轨的倾斜部分与水平部分用平滑的绝缘材料相接，倾斜导轨上端接有电源和开关，倾斜导轨与水平面夹角为，整个空间处于竖直向上的磁感应强度大小为的匀强磁场中。长为、质量为、电阻为的金属棒放置在倾斜导轨上，质量为、电阻为的均匀金属丝制成一个边长为的正方形线框，静止在距离倾斜导轨末端处。闭合开关，静止释放，其沿倾斜导轨向下运动，且在到达倾斜导轨底端前加速度已为0。一段时间后，与发生弹性碰撞，、均与导轨始终接触良好。已知电源电动势，不计金属导轨的电阻和电源内阻，重力加速度大小为。求 （1）金属棒释放瞬间加速度的大小； （2）金属棒到达倾斜导轨底端时速度的大小； （3）与金属棒碰后线框的速度大小。 学科网（北京）股份有限公司 $物理试卷参考答案与评分细则 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7 题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全 的得2分，有选错的得0分。 题号 2 6 P 9 10 答案 C D B A D B C AD CD BC 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11.(6分) (1)a→b(2分) (2)5(2分) (3)0.12(2分) 12.(10分) (1)1.055cm(2分) d (2)t0(3分) wd (3)g4(3分) (4)偏小(2分) 13.(10分) 【详解】(1)初始状态弹簧为原长，活塞受力平衡，气体压强 P=po=1x105 Pa 放置重物后气体等温压缩，由玻意耳定律可得 PhS=phS …（2分) 此时弹簧压缩量 △x=h-h2=0.04m 对活塞受力分析，由平衡条件可得 P2S+kAx=poS+mg (2分) 解得 m=4.5 kg (1分) (2)活塞回到初始高度时，弹簧恢复原长，对活塞受力分析得 p:S=PoS+mg (2分) 由理想气体状态方程可得 P2hSphS (2分) 解得 T=435K (1分) 14.(16分) 【详解】(1)对长木板，由牛顿第二定律 F-umgcos0-Mgsin-u (M+m)gcos0=Ma (1分) 解得 a1=5m/s2 …(分) 对滑块，由牛顿第二定律 umgcos-mgsin ma, (1分) 解得 a2=2.5m/s2 …(分） (2)设经过时间，撤掉力F, 由运动学公式 1 1 L=ai-2 a4 2 (1分) 此时长木板的速度 v=ah (1分) 解得 v=10m/s (1分) 滑块的速度 2=a241 (1分) 解得 2=5m/s …(1分) (3)辙去F后，滑块的加速度不变。对长木板，由牛顿第二定律 Mgsin+umgcos0+u (M+m)gcos0 Ma (1分) 设经过时间，两者共速，则 V共=y-a32 (1分) V共=V2+a2t2 (1分) 共速后两者相对静止一起匀减速上滑，由牛顿第二定律 (M+m)gcos0+(M+m)gsin=(M+m)as (1分) 两者一起匀减速的时间 A4..... (1分) 则长木板滑行的总时间 t=t1+t2+3.… (1分) 解得 17 t= S 6 …(1分) 15.(18分) 【详解】(1)接通开关的瞬间，由闭合电路欧姆定律 E R……(分) MN 受到的安培力为 F=BIL (1分) mg 如图为释放瞬间MN的受力图，根据牛顿第二定律 mgsin-Fcos0=ma (1分) 解得 1 a=88 (1分) (2)设到达斜轨底端时MN的速度大小为V,则回路中感应电动势为 E感=BLvcos0 (1分) 感应电流为 E感 (1分) 方向和原电流方向相同，此时总电流为 '=I+I感 (1分) 安培力为 F引=BI亿…(ls分) 根据受力平衡 mgsin=F'cos 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 (1分) 解得 v=mgR 6B2L2… …(1分） (3)当MN到达水平轨道以后，正方形线框ad边和bC边被短路，线框等效为一个质量为4m、电阻为 R 2的金属棒。设碰撞前MN和abcd的速度大小分别为Y、'2,由动量定理 -∑BL,LAt=my-mv (1分) ∑B,LAt=4m (1分) g=∑1AM (1分) △Φ 9=- R R+ 2 (1分) △Φ=BLs (1分) 设碰后MN和abd的速度大小分别为”、，由动量守恒和能量守恒有 mv +4mv,mv;4mv …(1分) 1 1 +.4m二m+。:40 2 2 2 可得 mgR B2Ls V4=15B22 6Rm …(1分) (答案仅供参考，用其他方法得出正确答案也可)