佩佩教育2024年普通高中学业水平选择性考试 湖南3月高三 联考卷 物理试题

姓名准考证号绝密★启用前·2024年普通高中学业水平选择性考试湖南3月高三联考卷物理注意事项：1.答卷前、考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。)1.以下关于原子和原子核的认识，正确的是A.汤姆逊研究阴极射线时发现电子，说明原子具有复杂结构B.卢瑟福的α粒子散射实验发现了质子C.原子核每发生一次β衰变，原子核内就失去一个电子D.原子核的比结合能越大，平均核子质量就越大2.某物体从静止开始做直线运动的v-t图像如图所示，下列说法中正确的是A.0~2s内，速度变化越来越快B.4s末物体受到的合力为0C.2~4s内与4~6s内物体的速度方向相同D.8s末物体回到出发点8.现在流行一种U型滑道滑板运动，其结构如图所示，甲、乙先后从赛道边缘上的A点滑出，一段时间后再次滑入赛道，观察发现甲的滞空时间比乙长，运动过程中乙的最小速度比甲的最小速度大。不计空气阻力，可将运动员视为质点，则下列说法正确的是物理试题第1页(共8页)A.甲、乙的最大腾空高度相同B.甲从A点滑出时的初速度一定大于乙的初速度C.甲、乙从A点滑出时的初速度方向可能相同)D.甲、乙再次滑入赛道的位置可能相同4.北京时间2022年11月17日16时50分，神舟十四号航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲密切协同，经过约5.5小时的出舱活动，圆满完成出舱活动全部既定任务。若“问天实验舱”围绕地球在做匀速圆周运动，轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，则下列说法正确的是A.“问天实验舱”的质量为4π2r3GT2B.漂浮在舱外的航天员加速度等于零C.“问天实验舱”在圆轨道上运行的速度小于7.9km/sD.若出舱活动期间蔡旭哲自由释放手中的工具，工具会立即高速离开航天员5.如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图，虚线是这列波在t=2s时刻的波形图。已知该波的波速是v=8m/s，根据图形，则下列说法正确的是A.该横波若与频率为1.5Hz的波相遇可能发生干涉B.t=1s时刻，x=2m处的质点位于平衡位置向y轴负方向振动C.t=2.75s时刻x=4m处的质点位移为:23cmD.从t=2s到t=2.75s的时间内,x=4m处的质点通过的路程为4+23cm6.如图所示，ABCD是边长为l的正三棱锥，虚线圆为三角形ABD的内切圆，M、N、P分别为BD、AB和AD边与圆的切点，O为圆心，正三棱锥的顶点A、B和D分别固定有电荷量为+Q、+Q和-Q的点电荷，则A.同一带正电的点电荷分别置于M、P两点的电势能不相等B.将质子由C移动到M，电势能减少C.将电子由P移动到N，电场力做正功D.M、P两点的电场强度相同物理试题第2页(共8页)7.如图所示，轻质弹簧一端连接在固定斜面底端的挡板上，另一端与物块A连接，物块A静止在斜面上，弹簧恰好处于原长，A与斜面间动摩擦因数μ=tanθ，t=0时刻给A一沿斜面向下的瞬时冲量，物块A在运动过程中，加速度a、动能Eₖ、弹性势能Ep与路程s。及运动时间t₀的变化关系可能正确的是二、多项选择题(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)8.人们常用“井底之蛙”形容见识短浅的人。如图所示，在一口较浅的枯井的正中间居住着一只青蛙，设井深为h且可视为圆柱体，井口的直径为d=1.2m，水的折射率n=43,当井水灌满时，青蛙恰好能够看到整个天空，则下列说法正确的是A.井深h=0.8mB.青蛙能够看到整片天空，是因为光通过井口时发生了衍射C.当月亮位于天顶时，青蛙看到的月亮面积的大小为平地上的人看到的面积大小916D.当井水灌满时，地面上的人看到的井深比实际要更浅9.如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1：3，a、b端接入电压有效值恒定的正弦交流电，原线圈接入阻值为R₀恒定不变的灯泡L，副线圈接入可变电阻R、理想电压表V，则下列说法正确的是A.原、副线圈中的电流比为3：1B.ab端电压与可变电阻两端电压比为1：3C.若可变电阻接入电路的阻值变大，电压表V示数变大D.当可变电阻接入电路的阻值为3R₀时，可变电阻消耗的功率最大10.如图所示，倾角θ=37°的光滑斜面足够长，斜面上放有质量为m₁=2kg,、长度为L=1m的木板，A、B为木板的两个端点，在A端放有质量m₂=2kg的物块(可视为质点)，物块和木板接触面粗糙，将物块与质量M=1kg的重物通过轻质长绳相连，绕在固定在斜面顶端的定滑轮上，不计滑轮处的摩擦。系统从静止状态开始运动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s²,sin37°=0.6。物理试题第3页(共8页)A.当μ=0.5时，物块和木板之间不发生相对滑动而作为一个整体运动B.当μ=0.3时，物块和木板之间不发生相对滑动而作为一个整体运动C.当μ=0.3时,木板运动的加速度为2m/s²D.当μ=0.25时,物块经过t=1s从木板上滑下11.如图所示，在xOy平面第一象限内，直线y=0与直线y=x之间存在磁感应强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场，x轴下方有一直线CD与x轴平行且与x轴相距为a，x轴与直线CD之间(包含x轴)存在沿y轴正方向的匀强电场，在第三象限，直线CD与直线EF之间存在磁感应强度也为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场。纸面内有一束宽度为a的平行电子束，如图，沿y轴负方向射入第一象限的匀强磁场，各电子的速度随入射位置不同大小各不相等，电子束的左边界与y轴的距离也为a，经第一象限磁场偏转后发现所有电子都可以通过原点并进入x轴下方的电场，最后所有电子都垂直于EF边界离开磁场。其中电子质量为m，电量大小为e，电场强度大小为E=eaB22m。则下列说法正确的是A.电子进入x轴上方磁场前的最大速度v1=2eBamB.电子经过直线CD时的最小速度2eBamC.速度最小的电子在第三象限磁场中做圆周运动的圆心坐标(-a，-3a)D.直线EF的方程y=12x−32a三、实验题(12题6分,13题9分)12.(6分)研究表明转动物体也具有动能，称为转动动能，转动动能属于机械能。某同学使用如图装置来探究“转动动能与角速度的关系”。质量不可忽略的滑轮可绕固定光滑轴自由转动，轻质细绳绕在滑轮的边缘，另一端连接装有遮光片的小球，光电门位于遮光片正下方。每次实验小球距光电门一定高度由静止释放，轻绳与滑轮之间不打滑。实验中测出了小球(含遮光片)的质量m滑轮直径D、遮光片宽度d和遮光片通过光电门的时间△t.重力加速度为lg，空气阻力可忽略。(1)用螺旋测微器测出遮光片宽度如图所示，则遮光片宽度d=物理试题第4页(共8页)(2)若小球下落过程中，小球和滑轮组成的系统机械能守恒。释放小球时遮光片中心与光电门中心的高度差为h，遮光片通过光电门的时间为△t，则当遮光片通过光电门时滑轮的转动动能Eₖ=.(用题中所给物理量的符号表示)(3)改变重物释放高度，多次重复上述实验得到表中所列数据。次数1234ω(rad/s)4.08.011.919.7Eₖ(J)0.00100.00400.00890.024由此可判断滑轮转动动能Eₖ与角速度ω的关系为。A.Ek⊙ω−1B.Eₖ∞ωC.Eₖ∝ω²13.(9分)某同学家里就安装了一套太阳能庭院灯，科技小组的同学拆下了其中的光伏电池，欲测量其电动势和内阻。通过查阅铭牌，他们了解到电池规格为“12V2Ω6Ah”，高亮度LED照明灯的规格为“3W10V”。(1)实验室可提供的器材如下：①电流表A(量程0.6A,内阻约为2Ω)②电压表V(量程15V,内阻约为10kΩ)③滑动变阻器R₁(0~20Ω)④电阻箱R₂(最大阻值99Ω,最小分度0.1Ω)⑤电阻箱R₃(最大阻值999Ω,最小分度1Ω)⑥单刀单掷开关S₁、单刀双掷开关S₂及导线若干(2)为测量该电池的电动势和内阻，该小组设计了如图甲所示的电路，并按以下步骤进行操作：①闭合开关S₁，断开开关S₂，调节滑动变阻器R₁使电流表指针满偏；②保持滑片P不动，把开关S₂与1接通，调节电阻箱使电流表指针半偏，读出电阻箱的阻值r₀，则可得电流表的内阻.RA=¯,，该测量值真实值(选填“大于”“小于”或“等于”),其中电阻箱应选择(选填“R₂”或“R₃”);③闭合开关S₁，把开关S₂与2接通，调节滑动变阻器阻值，记下多组电流表的示数I和相应电压表的示数U；④以U为纵坐标，I为横坐标，作出U-I图线如图乙所示，图线斜率为k，纵截距为b，根据图线求得电动势E=，内阻r=。物理试题第5页(共8页)(3)在不计电流表内阻测量误差的情况下，测量电动势和内阻时电流表和电压表(选填“会”或“不会”)引起系统误差。四、解答题(14题10分,15题12分,16题15分)14.(10分)肺活量是指在标准大气压.p₀=1atm下，人一次尽力吸气后，再尽力呼出的气体的体积。某高三男生用“吹气球法”粗测自己的肺活量等级。如图所示，该同学尽力吸气后，将全部气体吹入气球内并封住出气口(吹气前气球内部的空气可忽略不计)。若吹气后气球可看作半径r=10cm的球形，球内气体的压强p=1.2atm,气体温度与环境温度t₀=27°C相同。(取π=3,1atm=1.0×105Pa,NA=6.0×10²³mol⁻¹,绝对零度取-273℃)(1)求该同学的肺活量；(2)已知在标准状态下(t=0°Cp₀=1atm1mol空气的体积Vₘₒₗ=22.4L,求该同学一口气吹出的空气分子数(保留3位有效数字)。物理试题第6页(共8页)15.(12分)如图甲所示，两根足够长的平行光滑金属导轨ab、cd被固定在水平面上，导轨间距L=0.6m,，两导轨的左端用导线连接电阻.R=10Ω,质量m=1ug、电阻r=2Ω的金属棒垂直于导轨静止在ef处并锁定；导轨及导线电阻均不计。整个装置处在竖直向下的磁场中，ve=0.2m,，磁感应强度随时间的变化如图乙所示。0.2s后金属棒解除锁定并同时给金属棒水平向右的初速度v₀=6m/s,求:(1)0.1~0.2s内R上产生的焦耳热;(2)从t=0.2s后的整个过程中通过R的电荷量。物理试题第7页(共8页)16.(15分)一游戏装置竖直截面如图所示，该装置由固定在水平地面上倾角θ=37°的直轨道AB、螺旋圆形轨道BCDE、倾角θ=37°的直轨道EF、水平直轨道FG组成.除FG段外各段轨道均光滑.、且各处平滑连接。螺旋圆形轨道与轨道AB、EF相切于B(E)处。凹槽GHIJ底面HI水平光滑、上面放有一无动力摆渡车，并紧靠在竖直侧壁GH处，摆渡车上表面与直轨道下FG、平台JK所在的水平面高度差为y=1,25m。已知螺旋圆形轨道半径R=0.5m,B点高度为1.2R,FG长度lR=2.5m,HI长度l.₀=9m,摆渡车长度L=3m、质量M=2kg，将一质量为m=1kg的滑块从倾斜轨道AB上高度ℎ=2.3m处静止释放，滑块在FG段运动时的阻力为其重力的0.9倍，当滑块落到摆渡车上时不反弹，但其水平方向速度不变。(摆渡车碰到竖直侧壁lJ立即反弹但速度大小不变，，滑块视为质点，不计空气阻力，sin37°=0.6,cos37°=0.8)(1)求滑块过C点的速度大小vc和滑块对轨道的作用力大小Fc；(2)若在滑块落到摆渡车上的瞬间，工人立刻推动摆渡车，使得摆渡车立刻获得与滑块水平方向速度相同的速度，此后的运动过程中，滑块始终不脱离摆渡车，求滑块与摆渡车之间的动摩擦因数μ需要满足的条件；(3)在(2)的条件下，求摆渡车与滑块组成的系统在从一起开始运动到第4次碰撞后所损失的机械能。物理试题第8页(共8页)