湖南省天一大聯(lián)考2024-2025學(xué)年高三下學(xué)期開學(xué)考試物理試卷（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGE2025學(xué)年湖南省天一大聯(lián)考高三（下）開學(xué)考物理試卷（2月）一、單選題：本大題共6小題，共24分。1.核裂變和核聚變是人類獲取核能的兩種方式，下列有關(guān)核物理知識敘述錯(cuò)誤的是(

)A.在進(jìn)行?92235U鏈?zhǔn)椒磻?yīng)中，隨著輻射中子數(shù)量不斷增加，后期反應(yīng)越來越劇烈

B.在核反應(yīng)堆中重水和石墨都能使慢中子加速，從而控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)

C.磁約束是指利用磁場將高溫、高密度等離子體約束在一定的容積內(nèi)，使其達(dá)到核聚變的條件2.我國在衛(wèi)星發(fā)射技術(shù)方面取得顯著進(jìn)展，北斗系列、高分系列衛(wèi)星都表明了我國已具備世界領(lǐng)先能力，現(xiàn)發(fā)射兩個(gè)地球衛(wèi)星，已知甲衛(wèi)星平均每天繞地球運(yùn)行64萬公里，乙衛(wèi)星平均每天繞地球運(yùn)行45萬公里。假設(shè)兩衛(wèi)星均繞地球做勻速圓周運(yùn)動，則甲、乙衛(wèi)星相比(

)A.甲衛(wèi)星的運(yùn)行軌道半徑大

B.甲、乙衛(wèi)星相同時(shí)間內(nèi)與地心連線掃過的面積相同

C.乙衛(wèi)星的加速度小

D.乙衛(wèi)星的機(jī)械能大3.我國對爆震發(fā)動機(jī)的研究一直處于世界領(lǐng)先地位，脈沖爆震發(fā)動機(jī)是一種利用脈沖式爆震波生成的高溫、高壓燃?xì)猱a(chǎn)生推力的新概念發(fā)動機(jī)，具有熱循環(huán)效率高、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)，可用作戰(zhàn)略飛機(jī)、無人機(jī)、導(dǎo)彈的動力裝置，它的推力范圍5N～500000N?！皻?20”是我國第五代隱形戰(zhàn)機(jī)，它的起飛質(zhì)量M=3.7×104kg，若用該發(fā)動機(jī)來推動“殲-20”隱形戰(zhàn)機(jī)沿豎直方向快速升空，要使“殲-20”由靜止開始在1s內(nèi)速度達(dá)到2.9m/s，不計(jì)推動過程中戰(zhàn)機(jī)的質(zhì)量變化，重力加速度g取10m/s2，則最小的平均推力約為A.1.8×104N B.3.2×105N4.如圖所示，E為內(nèi)阻可以忽略的電池，R0、R1、R2均為定值電阻，R3、R4是滑動變阻器(初始時(shí)滑片均處于中點(diǎn)位置)，C是電容器，電流表、電壓表為理想電表。閉合開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，則下列說法正確的是A.僅向右移動R3的滑片，電容器會充電

B.僅向左移動R4的滑片，電壓表示數(shù)增大

C.僅向右移動R4的滑片，ΔU與ΔI的比值保持不變

D.5.為了研究不同材料的透光性，實(shí)驗(yàn)小組將折射率為n的材料做成厚度極小、半徑為R的圓置于空氣中?，F(xiàn)將一點(diǎn)光源置于該材料內(nèi)部，會發(fā)現(xiàn)光源處于某些位置時(shí)發(fā)出的光第一次到達(dá)圓邊界時(shí)全部能夠折射出圓邊界，實(shí)驗(yàn)小組將能滿足這樣現(xiàn)象的光源位置組成的區(qū)域命名為“全亮區(qū)”，則全亮區(qū)的面積是(

)

A.πR2n2 B.πR26.如圖所示，傾角θ=30°的絕緣斜面上，有一長度l=1m，質(zhì)量m=2kg的金屬棒AB與底邊平行放置，金屬棒與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=33，空間存在一勻強(qiáng)磁場(大小、方向未知)?，F(xiàn)在金屬棒中通入從A到B的恒定電流I=10A，重力加速度g取10m/A.332T B.1T C.二、多選題：本大題共4小題，共16分。7.如圖1所示，金屬線框ABC的形狀為正弦曲線，其電阻R0=10Ω?，F(xiàn)用ABC、GHI、JKL、DEF四個(gè)完全一樣的金屬線框組成一個(gè)封閉電路，如圖2所示，其中AF、CL、DG和IJ均為電路連接點(diǎn)，且DG與CL兩節(jié)點(diǎn)之間互相絕緣，形成“∞”形，不考慮形成電路時(shí)線框微小變化，而后將其放置于絕緣水平面上，在線框左側(cè)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B0=2T，BE、HK平行于磁場邊界。現(xiàn)讓“∞”線框以A.線框中交變電流的方向先為B到A，后為A到B

B.該交變電流的電流最大值Im=3.2A

C.回路的磁通量一直增大，運(yùn)動到IJ接點(diǎn)時(shí)磁通量最大

D.8.如圖所示，在一個(gè)橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn)F1和F2上分別固定兩個(gè)帶電量均為q0的正點(diǎn)電荷，在圖示坐標(biāo)系下，橢圓方程為x2a2+y2b2=1(a>b>0)，E、F、G、H是橢圓上關(guān)于原點(diǎn)O中心對稱的四個(gè)點(diǎn)。已知點(diǎn)電荷A.E點(diǎn)和G點(diǎn)場強(qiáng)相同

B.一正試探電荷沿ABC運(yùn)動，電場力先做正功后做負(fù)功

C.從B沿直線運(yùn)動到D，場強(qiáng)先減小后增大

D.橢圓上各點(diǎn)電勢的最大值是2ka9.如圖所示，t=0時(shí)，在矩形平面ACBD的A處有一波源S1垂直紙面向外開始振動產(chǎn)生機(jī)械橫波，其振動方程x1=10sinπ2t(cm)，波長λ=4m;經(jīng)過2s后，在B處有另一波源S2也垂直紙面向外開始振動產(chǎn)生機(jī)械橫波，其振動方程x2=6A.從t=0起，C、D兩點(diǎn)的振動情況完全相同

B.從t=0到t=20s，C點(diǎn)振動的路程是28cm

C.穩(wěn)定干涉形成后，直線AB上的振動加強(qiáng)點(diǎn)的個(gè)數(shù)是10個(gè)

D.穩(wěn)定干涉形成后，直線AB上的振動加強(qiáng)點(diǎn)的個(gè)數(shù)是20個(gè)10.如圖1所示，水平面內(nèi)間距為d的固定光滑平行金屬導(dǎo)軌間接一電阻R，質(zhì)量為m的金屬棒垂直置于導(dǎo)軌上，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中。t=0時(shí)，靜止的金屬棒在水平向右的拉力F作用下開始運(yùn)動，拉力F的功率P0恒定不變;圖2所示為僅將電阻更換為電容為C的電容器。金屬棒和導(dǎo)軌的電阻均忽略不計(jì)，下列說法正確的是(

)A.在圖1中，最終穩(wěn)定時(shí)電阻兩端的電勢差是P0R

B.在圖1中，最終穩(wěn)定時(shí)金屬棒的速度大小v=2P0RBd

C.在圖2三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共18分。11.實(shí)驗(yàn)小組為了研究雙線擺的周期與擺線長度的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)方案如圖1所示，用兩根長度相同的細(xì)線一端固定在小球上，另一端分別固定在A、B兩點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)輕輕撥動，讓小球繞O點(diǎn)擺動，擺動角度θ<5°，重力加速度為g(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該選取

。A.鐵球B.塑料球C.泡沫球(2)設(shè)擺動周期為T，單根擺線長度為l1，AO長度為l0，小球的半徑可以忽略不計(jì)，則周期與擺線長度的關(guān)系T=(3)若某地實(shí)驗(yàn)組作出T4-l12的圖線如圖2所示，則由圖可知該地g=

(用a1、a12.某同學(xué)用伏安法測定待測電阻Rx的阻值(約10kΩ)，實(shí)驗(yàn)室提供以下器材：A.電壓表(量程0～1V，內(nèi)阻約10kΩ)B.電壓表(量程0～10V，內(nèi)阻約100kΩ)C.電流表(量程0～500μA，內(nèi)阻50Ω)D.電流表(量程0～0.6A，內(nèi)阻0.05Ω)E.電源(電動勢14V，內(nèi)阻不計(jì))F.滑動變阻器R0(阻值范圍0～10ΩG.定值電阻RH.定值電阻RI.開關(guān)、導(dǎo)線若干(1)為使測量盡量準(zhǔn)確，電表均能接近滿偏，電壓表選用

，電流表選用

與定值電阻

并聯(lián)改裝(均填器材前的選項(xiàng)序號)。(2)在方框內(nèi)畫出測量Rx阻值的實(shí)驗(yàn)電路圖

(3)該同學(xué)選擇器材、連接電路和操作均正確，從實(shí)驗(yàn)原理上看，待測電阻測量值會

其真實(shí)值(填“大于”“小于”或“等于”)。四、計(jì)算題：本大題共3小題，共30分。13.如圖所示，甲、乙兩導(dǎo)熱球形容器與水銀封閉有兩初始狀態(tài)完全一樣的理想氣體，U形管由內(nèi)徑均勻相同的細(xì)玻璃管做成，兩球形容器的半徑均為R0，玻璃管的內(nèi)截面積S0=19πR02，水銀的密度為37p124gR0(1)初始時(shí)CD的中點(diǎn)G處的壓強(qiáng);(2)保持乙容器內(nèi)氣體溫度不變，僅緩慢升高甲容器內(nèi)氣體(包含左側(cè)管內(nèi)氣體)溫度，則為了不讓水銀進(jìn)入到乙容器中，甲容器內(nèi)氣體溫度的最大值。14.如圖所示為某研究團(tuán)隊(duì)研究的磁偏轉(zhuǎn)裝置，CDE是一勻強(qiáng)磁場的邊界線，中間部分是半徑為R的半圓弧，上方勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1，方向垂直紙面向里，在圓弧的兩端點(diǎn)下方分別垂直CE放置兩塊極板A、B，極板間加上恒定電壓UAB(UAB>0)。圓弧的左端點(diǎn)O'有一粒子源，能夠沿紙面向與EC成30°～90°角度左上方磁場發(fā)射速度大小相同的電子，發(fā)現(xiàn)電子均以垂直CE的方向從圓弧磁場邊界射出。已知電子的電荷量大小為e，電子的質(zhì)量為m，AB板間同時(shí)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(圖中未畫出)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0=mUAB2eR2B1。AB板的下方有一正方形勻強(qiáng)磁場區(qū)域FGIH(1)電子的初速度v0的大小(2)電子過電場后從FG邊界進(jìn)入下方磁場時(shí)，所經(jīng)過FG邊界的寬度;(3)要使電子經(jīng)正方形磁場偏轉(zhuǎn)后都能經(jīng)過FG所在直線，且第一次運(yùn)動到FG所在直線時(shí)到B板下沿的最遠(yuǎn)距離為7R，正方形區(qū)域的邊長為多少。15.如圖所示，有一上表面光滑的擋板H固定在光滑水平地面上，在其左側(cè)放置木板A，木板A的質(zhì)量為2m，在其右側(cè)緊靠擋板H放置質(zhì)量為2m的木板B，長度為17a，水平地面右側(cè)有一堵墻。木板A、B和固定擋板H等高，木板B右端有一彈性薄擋板F(質(zhì)量不計(jì))?，F(xiàn)將質(zhì)量為m、可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊C以初速度v0=9ga從左端滑上靜止的木板A，已知在木板A與固定擋板H碰撞前滑塊C和木板A已經(jīng)共速，且共速時(shí)滑塊C恰好在木板A的最右端，滑塊C與木板A間的動摩擦因數(shù)μ1=34，滑塊C與木板B(1)求滑塊C在木板A上減速的時(shí)間t;(2)若墻與木板B右端足夠遠(yuǎn)，滑塊C是否會與木板B右端的擋板F碰撞?請作出分析證明;(3)設(shè)木板B的右側(cè)距離墻長度為l(l<4a)，木板B與墻和固定擋板H碰撞后速度立即變?yōu)榱?，但與墻和固定擋板H不粘連，滑塊C與擋板F的碰撞為彈性碰撞，請寫出滑塊C最終靜止時(shí)到木板B右端的距離L與l的關(guān)系式?！飬⒖即鸢浮铩?.【答案】B

【解析】A.在鏈?zhǔn)椒磻?yīng)中，隨著中子數(shù)量不斷增加，后期反應(yīng)越來越劇烈，A正確;

B.重水和石墨的作用是給快中子減速，B錯(cuò)誤;

C.磁約束是利用磁場來約束參加反應(yīng)的物質(zhì)，使其達(dá)到核聚變的條件，C正確;

D.氫彈是一種利用核聚變的反應(yīng)裝置，D正確。本題選錯(cuò)誤的，故選B。2.【答案】C

【解析】B.不是同一個(gè)軌道，由開普勒第二定律可知相同時(shí)間內(nèi)與地心連線掃過的面積不同，B錯(cuò)誤;AC.根據(jù)題意甲的線速度大，由v=GMr可知甲衛(wèi)星的軌道半徑小，根據(jù)a=GMr2可知甲加速度大，A錯(cuò)誤，C正確3.【答案】D

【解析】由動量定理(F推-Mg)t=Mv-0，可得4.【答案】C

【解析】A.僅向右移動R3的滑片，電容器兩端電壓不變，故A錯(cuò)誤；

B.僅向左移動R4的滑片，R4連入電路的電阻減小，由串反并同可知電壓表示數(shù)減小，故B錯(cuò)誤；C.電壓表示數(shù)為U，則U12=R1+R2R1U=E-IR05.【答案】A

【解析】經(jīng)分析可知，點(diǎn)光源越靠近圓心其發(fā)出的光線到圓邊界時(shí)的最大入射角越小，設(shè)與圓心距離為r時(shí)發(fā)出的光線到圓邊界時(shí)的最大入射角剛好為臨界角，如圖所示，sinC=rR=1n，所以r=R6.【答案】A

【解析】由受力分析，把摩擦力f和支持力N合并成力R，由邊角關(guān)系可知F安min=12mgcos?30°+2macos?30°7.【答案】AD

【解析】由楞次定律可知在DG與CL兩節(jié)點(diǎn)進(jìn)入磁場之前，電流方向?yàn)锽到A，進(jìn)入磁場之后，電流方向?yàn)锳到B，A選項(xiàng)正確；

由E=B0lv，l=2×82sinω0x，ω0=2πλ=π4，x=vt=2t8.【答案】BD

【解析】A.由同種電荷電場線分布可知，E、G處場強(qiáng)大小相同方向相反，故A錯(cuò)誤；

B.由φ=kq0r+kq02a-r=kq02a(2a-r)r和數(shù)學(xué)極值規(guī)律可知電勢先減小后增大，電場力先做正功后做負(fù)功，故B正確；

C.設(shè)焦距為2c，分析可知，當(dāng)中垂線上距O點(diǎn)22c9.【答案】BC

【解析】A.由S1先傳至D點(diǎn)，S2先傳至C點(diǎn)，則C、D兩點(diǎn)的振動不完全相同，故A錯(cuò)誤；

B.由題意可知T=2πω=2ππ2s=4s，由v=λT，可得vS1=vs2=1m/s，S2波在t=14s傳至C點(diǎn)，A波在t=16s傳至C點(diǎn)，且C點(diǎn)為振動減弱點(diǎn)，則C點(diǎn)振動的路程為(6×2+4×4)cm=28cm，故B正確；

CD.B處波源起振時(shí)，A點(diǎn)振動了半個(gè)周期，所以滿足路程差Δx=(2n+1)λ2，就是振動加強(qiáng)點(diǎn)，由幾何關(guān)系可知，AB=20m，設(shè)振動加強(qiáng)點(diǎn)距A波源的距離為x，則振動加強(qiáng)點(diǎn)距B波源的距離為(20m-x)，則Δx=x-(20m-x)=2x-20m=(2n+1)λ故C正確，D錯(cuò)誤。10.【答案】AD

【解析】由題意可得B2d2vR=P0v，v=P0RB2d2=P0RBd，U=Bdv=P0R，A正確，B錯(cuò)誤;11.【答案】A2π4

【解析】(1)實(shí)驗(yàn)應(yīng)選擇質(zhì)量大、體積小的鐵球，故選A；

(2)設(shè)雙線擺的擺長為l等，由l等2=l12-l02，T=2πl(wèi)等g，可得T=2π12.【答案】BCG等于

【解析】(1)電壓表內(nèi)阻應(yīng)盡可能與被測電阻阻值相差大一些且量程接近電源電壓，故電壓表選用B，由此可知電路中的電流約為1mA，故電流表選用C與R1并聯(lián)改裝；

(2)為了減小測量誤差，且改裝電表內(nèi)阻已知，電路采用分壓式內(nèi)接法，電路如圖，；

(3)因?yàn)殡娏鞅聿捎脙?nèi)接法，無系統(tǒng)誤差，且改裝電表內(nèi)阻已知，所以測量值與真實(shí)值相等。13.【答案】解：(1)液體壓強(qiáng)p液=ρg×23R0=3736p1，則pG=p1+p液=7336p1；V甲1=43T甲1【解析】詳細(xì)解答和解析過程見【答案】14.【答案】解：(1)如圖1所示，由幾何關(guān)系知，電子在上方磁場中運(yùn)動的半徑為r1=R，

則ev0B1=mv02R，

解得v0=eRB1m；

(2)由圖1可知，當(dāng)發(fā)射速度方向?yàn)?0°時(shí)θ=60°，此時(shí)電子距B板l=R-Rcos60°=12R，

當(dāng)發(fā)射速度方向?yàn)?0°時(shí)，電子緊貼B板進(jìn)入AB板之間，

因eUAB2R=ev0B0，故電子在AB板之間做勻速直線運(yùn)動，

則區(qū)域長度為l=【解析】詳細(xì)解答和解析過程見【答案】15.【答案】解：(1)由動量守恒可知mv0=(m+2m)v共;解得v共=3ga，由動量定理知-μ1mgt=mv共-mv0，解得t=8ag;

(2)若不會碰撞，由動量守