2024屆湖南省重點中學高三下學期物理試題3月份考試試卷

2024屆湖南省重點中學高三下學期物理試題3月份考試試卷注意事項：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，再選涂其它答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。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、三根通電長直導線平行放置，其截面構成等邊三角形，O點為三角形的中心，通過三根直導線的電流大小分別用小I1，I2、I3表示，電流方向如圖所示.當I1=I2=I3=I時，O點的磁感應強度大小為B，通電長直導線在某點產生的磁感應強度大小跟電流成正比，則下列說法正確的是（）A．當I1=3I，I2=I3=I時，O點的磁感應強度大小為2BB．當I1=3I，I2=I3=I時，O點的磁感應強度大小為3BC．當I2=3I，I1=I3=I時，O點的磁感應強度大小為BD．當I3=3I，I1=I2=I時，O點的磁感應強度大小為B2、如圖所示，四個小球質量分別為、、、，用細線連著，在和之間細線上還串接有一段輕彈簧，懸掛在光滑定滑輪的兩邊并處于靜止狀態(tài)。彈簧的形變在彈性限度內重力加速度大小為，則下列說法正確的是（）A．剪斷間細線的一瞬間，小球的加速度大小為B．剪斷間細線的一瞬間，小球和的加速度大小均為C．剪斷間細線的一瞬間，小球的加速度大小為零D．剪斷球上方細線的一瞬間，小球和的加速度大小均為零3、如圖，理想變壓器的原線圈與二極管一起接在（V）的交流電源上，副線圈接有R=55Ω的電阻，原、副線圈匝數(shù)比為2：1．假設該二極管的正向電阻為零，反向電阻為無窮大，電流表為理想電表。則（）A．副線圈的輸出功率為110WB．原線圈的輸人功率為110WC．電流表的讀數(shù)為1AD．副線圈輸出的電流方向不變4、如圖所示為單擺的振動圖像，根據(jù)此振動圖像不能確定的物理量是（）A．擺長 B．回復力 C．頻率 D．振幅5、下列說法中正確的有________A．陰極射線是一種電磁輻射B．所有原子的發(fā)射光譜都是線狀譜，不同原子的譜線一定不同C．β衰變所釋放的電子是原子核內的質子轉變?yōu)橹凶訒r產生的D．古木的年代可以根據(jù)體內碳14放射性強度減小的情況進行推算6、如圖所示，豎直平面內的光滑固定軌道由一個半徑為R的圓弧AB和另一個圓弧BC組成，兩者在最低點B平滑連接。一小球（可視為質點）從A點由靜止開始沿軌道下滑，恰好能通過C點，則BC弧的半徑為（）A． B． C． 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，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、如圖所示質量均為m的物體AB通過輕質彈簧連接；物體A、C通過輕繩連接在光滑的輕質定滑輪兩側，用手托著質量為M的物體C使A靜止在彈簧上，物體B靜止在地面上，繩伸直恰無彈力。忽略空氣阻力，放手后物體C下落，直至物體B對地面恰好無壓力。若將C換成大小為Mg的豎直向下的拉力作用，也直至物體B對地面恰好無壓力。兩種情況下，此時A的動能分別表示為、，A的重力勢能分別表示為、，彈簧的彈性勢能分別表示為、，細繩對A所做的功分別表示為、，重力加速度為g，則下列說法中正確的是（）A．若，則 B．若，則C．若，則 D．若，則8、如圖所示，CD、EF是兩條水平放置的、阻值可忽略的平行金屬導軌，導軌間距為L，在水平導軌的左側存在方向垂直導軌平面向上的勻強磁場，磁感應強度大小為B，磁場區(qū)域的寬度為d，導軌的右端接有一阻值為R的電阻，左端與一彎曲的光滑軌道平滑連接．將一阻值也為R，質量為m的導體棒從彎曲軌道上h高處由靜止釋放，導體棒最終恰好停在磁場的右邊界處．已知導體棒與水平導軌接觸良好，且動摩擦因數(shù)為μ．下列說法正確的是A．通過電阻R的最大電流為B．流過電阻R的電荷量為C．整個電路中產生的焦耳熱為mghD．電阻R中產生的焦耳熱為9、地球探測器的發(fā)射可簡化為以下過程。先開動發(fā)動機使探測器從地表由靜止勻加速上升至高處，該過程的平均加速度約為。再開動幾次發(fā)動機改變探測器速度的大小與方向，實現(xiàn)變軌，最后該探測器在高度繞地球做勻速圓周運動。已知探測器的質量約為，地球半徑約為，萬有引力常量為。探測器上升過程中重力加速度可視為不變，約為。則關于探測器的下列說法，正確的是（）A．直線上升過程的末速度約為B．直線上升過程發(fā)動機的推力約為C．直線上升過程機械能守恒D．繞地球做勻速圓周運動的速度約為10、關于簡諧運動，以下說法正確的是______。A．在彈簧振子做簡諧運動的回復力表達式中，F(xiàn)為振動物體所受的合外力，k為彈簧的勁度系數(shù)B．物體的速度再次相同時，所經歷的時間一定是一個周期C．位移的方向總跟加速度的方向相反，跟速度的方向相同D．水平彈簧振子在簡諧振動中動能和勢能的和是不變的E.物體運動方向指向平衡位置時，速度的方向與位移的方向相反；背離平衡位置時，速度方向與位移方向相同三、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）我們可以用圖(a)所示裝置探究合外力做功與動能改變的關系。將光電門固定在水平軌道的B點，平衡摩擦力后，用小桶通過細線拉小車，小車上安裝遮光條并放有若干鉤碼。現(xiàn)將小車上的鉤碼逐次移至小桶中，并使小車每次都從同一位置A點由靜止釋放。(1)用游標卡尺測出遮光條的寬度，記錄光電門的示數(shù)，從而算出小車通過B點的速度。其中游標卡尺測量情況如圖(b)所示，則d=___________cm。(2)測小桶質量，以小桶和桶內鉤碼質量之和m為橫坐標，小車經過B點時相應的速度平方為縱坐標，則v2-m圖線應該為下圖中___________。A、B、C、D、12．（12分）興趣課上老師給出了一個質量為m的鉤碼、一部手機和一個卷尺，他要求王敏和李明兩同學估測手上拋鉤碼所做的功。兩同學思考后做了如下操作：(1)他們先用卷尺測出二樓平臺到地面的距離h，王敏在二樓平臺邊緣把鉤碼由靜止釋放，同時李明站在地面上用手機秒表功能測出鉤碼從釋放到落到地面的時間t0，在忽略空氣阻力的條件下，當?shù)氐闹亓铀俣鹊拇笮】梢源致缘谋硎緸間=______（用h和t0表示）；(2)兩同學站在水平地面上，李明把鉤碼豎直向上拋出，王敏用手機的秒表功能測出鉤碼從拋出點到落回拋出點的時間。兩同學練習幾次，配合默契后某次李明把鉤碼豎直向上拋出，同時王敏用手機的秒表功能測出鉤碼從拋出點到落回拋出點的時間t，在忽略空氣阻力的條件下，該次李明用手上拋鉤碼所做的功可以粗略地表示為W=_____（用m、h、t0和t表示）。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）如圖所示，四邊形ABCD是一塊玻璃磚的橫截面示意圖，∠D=90°，DO垂直于AB，垂足為O.一束單色光從O點射入玻璃磚，人射角為i，調節(jié)i的大小，當i=45°時，AD面和CD面都恰好沒有光線射出.求：①玻璃磚對該單色光的折射率.②四邊形ABCD中∠A的大小.14．（16分）學校組織趣味運動會，某科技小組為大家提供了一個寓教于樂的游戲.如圖所示，磁性小球在鐵質圓軌道外側旋轉而不脫落，好像軌道對它施加了魔性一樣，小球旋轉一周后在C點脫離軌道，投入左邊內軌的某點上，已知豎直圓弧軌道由半徑為2R的左半圓軌道AB和半徑為R的右半圓軌道BC無縫對接，A、B點處于豎直線上，可看成質點、質量為m的小球沿軌道外側做圓周運動，已知小球受軌道的磁性引力始終指向圓心且大小恒為F，不計摩擦和空氣阻力，重力加速度為g。(1)若小球在A點的速度為，求小球在該點對軌道的彈力；(2)若磁性引力F可調整，要使小球能完成完整的圓周運動，求的最小值；(3)若小球從最高點開始沿軌道外側運動，最后從C點拋出落到左側圓軌道上（球脫離軌道后與軌道的引力消失），問小球能否落在與右邊小圓圓心等高處？如果不能，求出小球的落點與O點的最短豎直距離。15．（12分）如圖直角坐標系xOy中，第Ⅰ象限內存在場強為E，沿x軸負方向的勻強電場，第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限內存在垂直坐標平面向里的勻強磁場。一質量為m、電荷量為q（q>0）的帶電粒子，從P（l，l）處由靜止開始運動，第1次通過x軸時沿y軸負方向。不計粒子重力。求：（1）勻強磁場的磁感應強度大??；（2）粒子第3次經過y軸時的縱坐標；（3）通過計算說明粒子離開P點后能否再次經過P點。

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【解題分析】

AB．根據(jù)安培定則畫出I1、I2、I3在O點的磁感應強度示意圖，當I1=I2=I3時，令B1=B2=B3=B0，示意圖如圖甲所示根據(jù)磁場疊加原理，可知此時O點的磁感應強度大小B與B0滿足關系；當I1=3I2，I2=I3=I時，B1=3B0，B2=B3=B0，示意圖如圖乙所示由圖乙解得O點的磁感應強度大小為4B0=2B，故A正確，B錯誤；CD．當I2=3I，I1=I3=I時，B1=B3=B0，B2=3B0，示意圖如圖丙所示由圖丙解得O點的磁感應強度大小為，同理可得，當I3=3I，I1=I2=I時，O點的磁感應強度大小也為，故CD錯誤。故選A。2、C【解題分析】

AB．開始時，彈簧的彈力為，剪斷CD間細線的一瞬間，彈簧的彈力不變，則小球C的加速度大小為AB的加速度為零，故AB錯誤；C．同理可以分析，剪斷AB間細線的一瞬間，小球C的加速度大小為0，故C正確；D．剪斷C球上方細線的一瞬間，彈簧的彈力迅速減為零，因此小球A和B的加速度大小為，故D錯誤。故選C。3、A【解題分析】

AB．因為原線圈上接有理想二極管，原線圈只有半個周期有電流，副線圈也只有半個周期有電流，，所以副線圈電壓的最大值為，設副線圈電壓的有效值為，則有解得，副線圈的輸出功率為原線圈的輸入功率為，A正確，B錯誤；C．電流表讀數(shù)為C錯誤；D．因為原線圈上接有理想二極管，原線圈中電流方向不變，原線圈中電流增大和減小時在副線圈中產生的感應電流方向相反，副線圈輸出的電流方向改變，D錯誤。故選A。4、B【解題分析】

由圖可直接看出的物理量有：周期T=2s，振幅A=3cm；由單擺的周期公式：則頻率：可求出擺長為：由于不知道擺球的質量，所以無法知道回復力。B正確，ACD錯誤。故選B。5、B【解題分析】

A．陰極射線是高速電子流，故A錯誤；B．原子光譜，是由原子中的電子在能量變化時所發(fā)射或吸收的一系列波長的光所組成的光譜，原子光譜都不是連續(xù)的，每一種原子的光譜都不同，稱為特征光譜，故B正確；C．β衰變所釋放的電子是原子核內的中子轉變?yōu)橘|子時產生的，故C錯誤；D．原子核的衰變是由原子核內部因素決定的，與外界環(huán)境無關，不隨時間改變，故D錯誤。故選B。6、A【解題分析】

設BC弧的半徑為r。小球恰好能通過C點時，由重力充當向心力，則有：小球從A到C的過程，以C點所在水平面為參考平面，根據(jù)機械能守恒得：聯(lián)立解得：A．，與結論相符，選項A正確；B．，與結論不相符，選項B錯誤；C．，與結論不相符，選項C錯誤；D．，與結論不相符，選項D錯誤；故選A。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、AD【解題分析】

A．開始時彈簧被壓縮當物塊B恰對地面無壓力時，彈簧的彈力等于mg，此時彈簧伸長則兩種情況下彈簧的形變量相同，彈簧的彈性勢能不變；由能量關系，第一種情況：第二種情況：若M=m，則v=v′，即，選項A正確；B．兩種情況下彈簧長度均變化，即A上升的高度相同，重力勢能變化量相同，選項B錯誤；C．兩種情況下彈簧伸長量相同，則彈性勢能相同，選項C錯誤；D．由A的分析可知，若M>m，則v<v′，第一種情況下繩子對A做功：第二種情況下繩子對A做功：則選項D正確；故選AD。8、ABD【解題分析】

A．金屬棒下滑過程中，機械能守恒，由機械能守恒定律得：金屬棒到達水平面時的速度金屬棒到達水平面后進入磁場受到向左的安培力做減速運動，則剛到達水平面時的速度最大，所以最大感應電動勢為E=BLv最大的感應電流為故A正確；B．通過金屬棒的電荷量故B正確；C．金屬棒在整個運動過程中，由動能定理得：mgh-WB-μmgd=0-0則克服安培力做功：WB=mgh-μmgd整個電路中產生的焦耳熱為Q=WB=mgh-μmgd故C錯誤；D．克服安培力做功轉化為焦耳熱，電阻與導體棒電阻相等，通過它們的電流相等，則金屬棒產生的焦耳熱：故D正確．9、BD【解題分析】

A．勻加速上升過程有解得A錯誤；B．勻加速上升過程有解得B正確；C．勻加速上升過程除地球引力做功外，還有發(fā)動機推力做功，則機械能不守恒，C錯誤；D．勻速圓周運動過程有解得又有解得D正確。故選BD。10、ADE【解題分析】

A．簡諧運動的回復力表達式為，對于彈簧振子而言，F(xiàn)為振動物體所受的合外力，k為彈簧的勁度系數(shù)，故A正確；B．一個周期內有兩次速度大小和方向完全相同，故質點速度再次與零時刻速度相同時，時間可能為一個周期，也可能小于一個周期，故B錯誤；C．位移方向總跟加速度方向相反，而質點經過同一位置，位移方向總是由平衡位置指向質點所在位置，而速度方向兩種，可能與位移方向相同，也可能與位移方向相反，故C錯誤；D．水平彈簧振子在簡諧振動時，只有彈簧的彈力做功，系統(tǒng)的機械能守恒，則動能和勢能的和是不變，故D正確；E．回復力與位移方向相反，故加速度和位移方向相反；但速度可以與位移相同，也可以相反；物體運動方向指向平衡位置時，速度的方向與位移的方向相反；背離平衡位置時，速度方向與位移方向相同；故E正確。故選ADE。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、0.925B【解題分析】

根據(jù)題中“現(xiàn)將小車上的鉤碼逐次移至小桶中…v2-m圖線應該為”可知，本題考察機械能守恒的問題，應用機械能守恒、游標卡尺讀數(shù)法則等知識分析求解?！绢}目詳解】(1)游標卡尺讀數(shù)為(2)設小車、小桶、鉤碼的總質量為，小車從A運動到B的位移為，則，整理得：，所以v2-m圖線是過原點的直線。故B項正確，ACD三項錯誤。12、【解題分析】

(1)[1]在忽略空氣阻力的條件下，鉤碼做自由落體運動，有，解得(2)[2]在忽略空氣阻力的條件下，鉤碼上拋做豎直上拋運動，上升時間與下落時間相等，即拋出的初速度v0=gt下，根據(jù)動能定理可知，該次李明用手上拋鉤碼所做的功可以粗略地表示為聯(lián)立解得四、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、（1）（2）【解題分析】

①根據(jù)題意可知，當光線在AB面上O點的入射角為時，恰好在AD面和CD面發(fā)生全反射，作出時的光路圖如圖所示，P、M、N分別為光線在AD、CD、AB面上的入射點，過P、M兩點的法線相交于E點，設光線全反射的臨界角為由幾何關系可知：解得折射率解得②設光線在O點的折射角為r，根據(jù)，代入，解得根據(jù)幾何關系可得，解得14、（1）F，方向豎直向下；（2）；（3）不能，【解題分析】

（1）設在A點軌道對小球向上的彈力大小為FN，由