高級中學名校試卷PAGEPAGE12024屆湖南省高三物理質量調研卷（三）一、單選題1．關于對原子、原子核的認識，下列說法正確的是（）A．如果將放射性元素放在高壓環境下，其半衰期將減小B．核反應過程中的原子核質量守恒C．β粒子是核外電子受激發形成的電子D．原子核的比結合能越大，原子核結合得越牢固2．春節貼“福”字是民間由來已久的風俗，新春佳節臨近，某同學正寫“福”字，他在水平桌面上平鋪一張紅紙，并在紅紙左側靠近邊緣處用“鎮紙”壓住以防止打滑，整個書寫過程中紅紙始終保持靜止，則該同學在書寫過程中（）A．提筆靜止時，手對毛筆的摩擦力大小與握力成正比B．向下頓筆時，毛筆對紅紙的壓力大于紅紙對毛筆的支持力C．向右行筆時，紅紙對“鎮紙”的靜摩擦力方向向右D．向右行筆時，紅紙對桌面的靜摩擦力方向向右3．如圖甲所示，彈跳鞋是一種新型體育用品鞋，其底部裝有彈簧。使用時人對彈簧施加壓力，使彈簧形變后產生豎直向上的彈力，將人向上彈離地面。某次上升過程中人的動能隨重心上升高度h變化的圖像如圖乙所示，上升高度為時動能達到最大值，圖中段為直線，其余部分為曲線，已知彈簧始終處于彈性限度內，空氣阻力忽略不計，則（）A．上升高度為時，人的加速度達到最大值B．上升高度為時，彈跳鞋離開地面C．在的上升過程中，人的機械能先增大后減小D．在的上升過程中，人處于超重狀態4．如圖，圓形水平餐桌面上有一個半徑為r，可繞中心軸轉動的同心圓盤，在圓盤的邊緣放置一個質量為m的小物塊，物塊與圓盤間的動摩擦因數以及與桌面的摩擦因數均為μ。現從靜止開始緩慢增大圓盤的角速度，物塊從圓盤上滑落后，最終恰好停在桌面邊緣。若最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度大小為g，圓盤厚度及圓盤與餐桌間的間隙不計，物塊可視為質點。則（）A．小物塊從圓盤上滑落后，小物塊在餐桌上做曲線運動B．物塊隨圓盤運動的過程中，圓盤對小物塊做功為C．餐桌面的半徑為D．物塊在餐桌面上滑行的過程中，所受摩擦力的沖量大小為5．如圖所示，帶電荷量為的球1固定在傾角為光滑絕緣斜面上的點，其正上方處固定一電荷量為的球2，斜面上距點處的點有質量為的帶電球3，球3與一端固定的絕緣輕質彈簧相連并在點處于靜止狀態。此時彈簧的壓縮量為，球間的靜電力大小為。迅速移走球1后，球3沿斜面向下運動。為重力加速度，球的大小可忽略，下列關于球3的說法正確的是（）A．由到一直做加速運動B．運動至點的速度等于C．運動至點的加速度大小為D．運動至中點時對斜面的壓力大小為6．如圖所示，光滑水平面上三個完全相同的小球通過兩條不可伸長的細線相連，初始時B、C兩球靜止，A球與B球連線垂直B球C球的連線，A球以速度沿著平行于CB方向運動，等AB之間的細線繃緊時，AB連線與BC夾角剛好為，則線繃緊的瞬間C球的速度大小為（）A． B． C． D．二、多選題7．近日根據國際報道，光纖通信速率創造出了新的記錄，每秒可以傳達1.84Pbit，這相當于每秒可以傳輸約236個1TB硬盤的數據。目前正常的網速想要傳輸1TB硬盤的數據，需要花費四到八小時以上，如果這項技術能大規模商用，網速將得到大幅提升。光纖通訊中信號傳播的主要載體是光纖，它的結構如圖甲所示，一束激光由光導纖維左端的點O以的入射角射入一直線光導纖維內，恰好在光導纖維的側面（側面與過O的法線平行）發生全反射，如圖乙所示。下列說法中正確的是（）A．光纖內芯的折射率比外套的小 B．光從左端空中進入光纖內芯后，其頻率不變C．頻率越大的光在光纖中傳播的速度越大 D．內芯對這種激光的折射率8．如圖a所示，下端附有重物的粗細均勻木棒浮在水中，已知水的密度為ρ，木棒的橫截面積為S，重力加速度大小為g，將木棒向下按壓一段距離后釋放，木棒所受的浮力F隨時間周期性變化，如圖b所示，下列說法正確的是（）

A．木棒做簡諧運動，重力充當回復力B．0~0.25s內木棒的加速度逐漸減小C．木棒和重物的重力之和等于D．木棒所受合外力與偏離初始位置的距離成正比9．如圖所示，真空中的正三棱柱，在A點固定一個電荷量為的點電荷，C點固定一個電荷量為的點電荷，已知，靜電力常量為k，選取無窮遠處電勢為0。則下列說法正確的是（）A．將一負試探電荷從點移到點，其電勢能一直增大B．將一正試探電荷沿直線從B點移到點，電場力做正功C．、兩點的電勢差大于、兩點的電勢差D．點的電場強度大小為10．如圖所示，傾斜光滑金屬導軌的傾角為，水平導軌粗糙，兩平行導軌的間距均為。質量為、電阻為、長度為的金屬棒垂直水平導軌放置，兩導軌間均存在垂直導軌平面向上的勻強磁場，磁感應強度大小分別為和。現把質量為、電阻為、長度也為的金屬棒垂直傾斜導軌由靜止釋放，重力加速度為，傾斜導軌無限長，金屬棒始終靜止，下列說法中正確的是（

）A．金屬棒受到向左的摩擦力B．金屬棒受到的最大摩擦力一定為C．金屬棒的最大速度為D．金屬棒減小的機械能等于金屬棒和金屬棒中產生的總焦耳熱三、實驗題11．某物理興趣小組利用傳感器進行“探究向心力大小F與半徑r、角速度、質量m的關系”實驗，實驗裝置如圖甲所示，裝置中水平光滑直桿能隨豎直轉軸一起轉動，將滑塊套在水平直桿上，用細線將滑塊與固定的力傳感器連接。當滑塊隨水平光滑直桿一起勻速轉動時，細線的拉力提供滑塊做圓周運動的向心力。拉力的大小可以通過力傳感器測得，滑塊轉動的角速度可以通過角速度傳感器測得。（1）小組同學先讓一個滑塊做半徑r為0.20m的圓周運動。得到圖乙中②圖線。然后保持滑塊質量不變。再將運動的半徑r分別調整為0.14m，0.16m，0.18m，0.22m，在同一坐標系中又分別得到圖乙中⑤、④、③、①四條圖線。（2）本實驗所采用的實驗探究方法與下列哪些實驗是相同的A．探究彈簧的彈力與形變量間的關系

B．探究兩個互成角度的力的合成規律C．探究加速度與物體受力、物體質量的關系

D．探究平拋運動的特點（3）對②圖線的數據進行處理，獲得了圖像，如圖丙所示，該圖像是一條過原點的直線，則圖像橫坐標x代表的是（用半徑r、角速度、質量m表示）。（4）對5條圖線進行比較分析，做圖像，得到一條過坐標原點的直線，則該直線的斜率為（用半徑r、角速度、質量m表示）。12．某實驗小組要測量一節電池的電動勢和內阻。（1）先用多用電表的2.5直流電壓擋粗測該電池的電動勢，將多用電表的紅表筆與電池的（填“正”或“負”）極相連，黑表筆與電池的另一極相連，多用電表的示數如圖甲所示，則粗測的電池電動勢為；實驗小組想利用多用電表的歐姆擋粗略測量電池的內阻，你認為（填“可行”或“不可行”）。（2）要精確測量電池的電動勢和內阻，小組成員設計了如圖乙所示的電路，為定值電阻，為滑動變阻器，兩個直流電壓表、均可視為理想電表。①請根據圖乙所示電路圖，在圖丙中用筆畫線代替導線完成實物圖連接。②實驗中移動滑動變阻器的滑片，分別讀出電壓表和的多組數據、。利用測出的數據描繪出圖像如圖丁所示，圖中直線的斜率為，截距為，可得電池的電動勢，內阻。（用、、表示）四、解答題13．氣壓傳動是工業中常見的傳動方式。如圖所示，面積為的活塞A靜止，與氣缸右端相距。用力緩慢右移活塞A，通過壓縮氣體頂起豎直放置的面積的活塞B和上方高h的液柱（液體密度為），最終活塞A移到最右端。活塞緩慢移動過程中，氣體溫度保持不變。氣體視為理想氣體，大氣壓強為，忽略彎管中的氣體體積，裝置不漏氣，不計摩擦和兩活塞質量。（1）最終活塞B上升的高度；（2）若整個過程活塞A對封閉氣體做正功W，忽略氣體質量，求整個過程中氣體對外放熱Q為多少。14．作為研制新一代飛行器的搖籃，我國JF-22超高速風洞可以創造出高度達幾十千米、速度達約三十倍聲速的飛行條件。若將一小球從風洞中地面上的A點以初速度豎直向上彈出，小球受到大小恒定的水平風力作用，到達最高點B時的動能為初始點A動能的，小球最后落回到地面上的C點，如圖。不計空氣阻力，重力加速度為g，求：（1）小球從彈出到落地所用的時間；（2）小球運動的加速度大小；（3）小球在空中的最小速度。15．某粒子分析裝置的部分簡化結構如圖所示，主要由粒子源、圓柱形磁場區和6面是熒光屏的長方體儀器OABC-DEFG構成，粒子打在屏上會被吸收。以長方體儀器的頂點O為坐標原點，建立三維坐標系O-xyz。長方體儀器的長AB、寬AO、高AD分別為2a、2a、a，長方體所在空間存在方向沿x軸正向的勻強磁場Ⅰ（圖中未畫出）。圓柱形區域的長為2a，底面圓半徑為R，圓柱形位于長方體儀器的正上方，兩者通過長方體正上方狹縫PQ連通，P為DE的中點，Q為GF的中點，圓柱形區域所在空間存在方向沿x軸正向的勻強磁場Ⅱ（圖中未畫出），在xoz平面有一與圓柱體等高等長的長方形粒子源，能沿著y軸正方向發射速率均為v的正電粒子，所有進入圓柱體空間的粒子都恰能通過狹縫PQ再進入長方體儀器，恰好沒有粒子打到BCFE面。已知帶電粒子的比荷為k，不計粒子重力及粒子間相互作用，試求：（1）勻強磁場Ⅰ磁感應強度的大小；（2）打在頂面DEFG粒子數目和打在底面OABC的粒子數目之比；（3）若僅將勻強磁場Ⅰ的方向調整為沿y軸正方向，大小不變，且其他條件不變，對于從Q點入射的粒子，能打到長方體儀器BCFE面上的粒子最長運動時間以及能打在BCFE面上的粒子數目與Q點入射的粒子總數N之比。（已知，則的大小可表示為）——★參考答案★——1．D【詳析】A．半衰期只與原子核內部結構有關，外界條件不能改變放射性元素的半衰期，故A錯誤；B．原子核衰變時電荷數和質量數守恒，但質量不守恒，故B錯誤；C．粒子是原子核受激發，由原子核內部中子轉變而來的電子，其轉變方程為故C錯誤；D．原子核的比結合能越大，原子核越穩定，核內的核子結合得越牢固，故D正確。故選D。2．D【詳析】A．提筆靜止時，手對毛筆的摩擦力為靜摩擦力，大小等于重力，故A錯誤；B．毛筆對紅紙的壓力與紅紙對毛筆的支持力是一對相互作用力，大小相等，故B錯誤；C．向右行筆時，鎮紙相對于紙既沒有相對運動趨勢，也沒有發生相對運動，紅紙對“鎮紙”沒有靜摩擦力，故C錯誤；D．向右行筆時，紅紙對桌面的靜摩擦力方向向右，故D正確。故選D。3．B【詳析】A．上升高度為時，人的動能最大，速度最大，加速度為零，選項A錯誤；B．上升高度為時，彈跳鞋離開地面，人做上拋運動，選項B正確；C．在的上升過程中，彈簧的彈性勢能一直減小，彈力一直對人做正功，則人的機械能一直增大，選項C錯誤；D．在的上升過程中，人離開地面做上拋運動，則人處于失重狀態，選項D錯誤。故選B。4．D【詳析】A．小物塊從圓盤上滑落后，沿切線方向飛出，小物塊在餐桌上做勻減速直線運動，故A錯誤；B．物塊隨圓盤運動的過程中，將要滑離圓盤時則由動能定理圓盤對小物塊做功為故B錯誤；C．物塊在桌面上滑動的距離餐桌面的半徑為故C錯誤；D．根據動量定理，物塊在餐桌面上滑行的過程中，所受摩擦力的沖量大小為故D正確。故選D。5．D【詳析】B．由題意可知三小球構成一個等邊三角形，小球1和3之間的力大于小球2和3之間的力，彈簧處于壓縮狀態，故小球1和3一定是斥力，小球1帶正電，故小球3帶正電，小球3運動至a點時，彈簧的伸長量等于，根據對稱性可知，小球2對小球3做功為0；彈簧彈力做功為0，故根據動能定理有解得故B錯誤；AC．小球3在b點時，設小球3的電荷量為q，有設彈簧的彈力為F，根據受力平衡，沿斜面方向有解得小球運動至a點時，彈簧的伸長量等于，根據對稱性可知解得方向與合外力方向一樣，沿斜面向上，故a先加速后減速，故AC錯誤；D．當運動至ab中點時，彈簧彈力為0，此時小球2對小球3的力為斜面對小球的支持力為根據牛頓第三定律可知，小球對斜面的壓力大小為，故D正確。故選D。6．D【詳析】A、B、C系統動量守恒，設C球速度為由于A球y方向動量不變，可知C與B在y方向動量等大反向，則得，，A、B球沿之間的連線方向的速度相同，可得在x方向系統動量守恒解得C球的速度為。故選D。7．BD【詳析】A．激光在內芯和外套的界面上發生全反射，所以內芯是光密介質，外套是光疏介質，即光纖內芯的折射率比外套的大，故A錯誤；B．光從左端空中進入光纖內芯后，波長和波速會發生變化，但頻率和周期不變，故B正確；C．頻率越大的光，介質對它的折射率越大，根據光在光纖中傳播的速度越小，故C錯誤；D．根據折射定律根據全反射公式聯立解得故D正確。故選BD。8．BD【詳析】A．木棒做簡諧運動的回復力是水的浮力與木棒重力的合力，故A錯誤；B．0~0.25s內木棒的浮力減小，則木棒從最低點向平衡位置運動，其所受合外力逐漸減小，則其加速度逐漸減小，故B正確；C．根據簡諧運動的特點可知，木棒和重物在最高點和最低點的位置加速度大小相等，故在最低點有：在最高點有：聯立可得：故C錯誤；D．設向下為正，則在初始位置時，由平衡條件可得在偏離平衡位置x位置時，木棒所受合外力為：則木棒所受合外力大小與偏離初始位置的距離成正比，且比值為，故D正確。故選BD。【『點石成金』】浮力越大，物體浸沒的深度越大。簡諧運動的物體在位移最大處，加速度大小相等，在平衡位置，合外力為零。9．AD【詳析】A．根據電荷的分布可知，負試探電荷從點移到點，電場力始終做負功，則其電勢能增加，故A正確；B．因為B點和點在等量異種電荷的中垂面上，而其中垂面為零等勢面，因此電荷沿直線從B點移到點，電場力不做功，故B錯誤；C．點和點關于等量異種電荷的中垂面對稱，因此、兩點的電勢差等于、兩點的電勢差，故C錯誤；D．根據場強疊加原理，如圖所示可得場強大小為而解得故D正確。故選AD。10．AD【詳析】A．金屬棒b沿導軌下滑時，由楞次定律可知，金屬棒a中電流從近端流向遠端導軌，根據左手定則，可知金屬棒a所受安培力水平向右，又因為金屬棒始終靜止，所以其所受摩擦力向左，故A正確；B．當金屬棒b下滑速度最大時，對金屬棒b分析，有對金屬棒a分析，有可得由于和的關系未知，所以金屬棒受到的最大摩擦力大小不確定，故B錯誤；C．由閉合電路歐姆定律可知解得故C錯誤；D．由能量守恒定律可知，金屬棒減小的機械能等于金屬棒和金屬棒中產生的總焦耳熱，故D正確。故選AD。11．AC/CA【詳析】（2）[1]根據題意及實驗原理可知，本實驗所采用的實驗探究方法為控制變量法A．根據胡克定律可知探究彈簧彈力與形變量之間的關系，采用了控制變量法，故A符合題意；B．探究兩個互成角度的力的合成規律，即兩個分力與合力的作用效果相同，采用的是等效替代的思想，故B不符合題意；C．探究加速度與物體受力、物體質量的關系是通過控制變量法進行研究的，故C符合題意；D．探究平拋運動的特點，例如兩球同時落地，兩球在豎直方向上的運動效果相同，應用了等效思想，故D不符合題意。故選AC。（3）[2]對②圖線的數據進行分析可以看出，當增大為原來的2倍時，增大為原來的4倍，當增大為原來的3倍時，增大為原來的9倍可知，與成正比，則圖像橫坐標x代表的是。（4）[3]由（3）中分析可知，在一定時，與成正比，圖像又是一條過坐標原點的直線，與成正比，同時也應與成比，歸納可知，圖像的斜率為。12．正1.30不可行【詳析】（1）[1]用多用電表粗測電池的電動勢，根據多用電表的使用要求，電流從紅表筆流入，從黑表筆流出，故將多用電表的紅表筆與電池的正極相連；[2]用多用電表的直流電壓擋粗測該電池的電動勢，故測量時該表盤的分度值為，讀數為；[3]由于多用電表的歐姆擋本身已經有電源，用多用電表的歐姆擋測電阻時，被測電阻應與其他電源斷開，所以不能測量電池的內阻。（2）①[4]依據圖乙所示電路圖，將實物進行連線，如圖所示②[5][6]由閉合電路歐姆定律得干路電流聯立解得結合圖丁可知當時聯立解得13．（1）；（2）【詳析】（1）初始時，活塞A靜止，封閉氣體的壓強為最終封閉氣體的壓強大小為活塞緩慢移動過程中，氣體溫度保持不變，由玻意耳定律可知解得（2）由于活塞緩慢移動過程中，氣體溫度保持不變，所以氣體的內能不變，液柱