2024届湖南省宁乡市多校联考高三下学期一轮复习总结性考试物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12024·高三第一轮复习总结性考试物理试卷（本试卷共6页，满分100分，考试用时75分钟）注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。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，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。1．核能的发现是人类探索微观物质结构的一个重要成果，但如何合理利用核能是全人类社会需共同正视和思考的问题。2023年8月24日，某国不顾对全人类的危害，公然向太平洋排放核废水，核废水中含有大量的放射性元素成分，这些元素的降解时间长，会对海洋生态系统造成严重破坏。关于人们对原子核的认识，下列说法正确的是（）A．核污染水中包含的放射性物质衰变时会发出、、射线，射线电离能力最强B．放射性元素经过两个完整的半衰期后，将完全衰变殆尽C．核子间的弱相互作用和电磁相互作用使核子聚集到一起形成原子核D．核子在结合成原子核时，核子平均质量亏损越大，原子核越稳定2．如图所示，绝缘光滑圆环竖直固定放置，a、b、c为三个套在圆环上可自由滑动的带电小球，所带电荷量的大小均为g（电性未知），圆环半径为R，当小球b位于圆环最低点时，a、c两球恰好可以静止于与圆心等高的位置上，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A．a、c小球可能带异种电荷B．a、b小球可能带异种电荷C．a球质量应满足D．c球质量应满足3．手持软绳的一端O点在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他质点振动形成沿绳水平传播的简谐波，P、Q为绳上的两点。t=0时O点由平衡位置出发开始振动，时刻Q点恰好完成两次全振动，此时绳上OQ间形成如图所示的波形（Q点之后未画出），则（）A．t=0时O点运动方向向上B．时刻P点运动方向向上C．P点的起振方向向下D．时刻P点刚好完成3次全振动4．消防员进行训练时要用冲锋梯迅速从建筑物外侧地面一楼竖直攀爬上几十层，已知每层楼高约为3m。一名消防员的竖直攀爬速度的倒数与攀爬高度h的关系如图所示。已知他刚登上5楼楼板时的速度约为0.8m/s，则他刚登上33楼楼板的速度和由1楼登至33楼所需的时间分别约为（）A．0.08m/s；480s B．0.08m/s；660s C．0.1m/s；480s D．0.1m/s；660sh5．人类发现并记录的首颗周期彗星——哈雷彗星在2023年12月初抵达远日点后开始掉头，踏上归途。哈雷彗星是人一生中唯一可能裸眼看见两次的短周期彗星，因英国物理学家爱德蒙·哈雷首先测定其轨道数据并成功预言回归时间而得名。已知哈雷彗星大约每76年环绕太阳一周，如图所示为地球、哈雷彗星绕太阳运动的示意图，哈雷彗星轨道是一个很扁的椭圆，在近日点与太阳中心的距离为，在远日点与太阳中心的距离为，若地球的公转轨道可视为半径为R的圆轨道，则下列说法正确的是（）A．在近日点与远日点的速度大小之比为B．在近日点与远日点的加速度大小之比为C．哈雷彗星大约将在2071年左右再次离太阳最近D．哈雷彗星的轨道参数与地球轨道参数间满足6．如图所示，两个质量均为m的木块A、B（均可视为质点）由劲度系数为的轻质弹簧拴接，木块B通过另一劲度系数为的轻质弹簧与地面拴接，一根轻绳绕过定滑轮与木块A相连，初始整个系统静止，滑轮左侧绳子刚好保持竖直，重力加速度为g。现用力F缓慢拉绳，拉动时滑轮右侧绳子保持与竖直方向的夹角为不变，直到弹簧2的弹力大小变为原来的一半为止，不计轻绳与滑轮间的摩擦，在这一过程中，下列说法正确的是（）A．木块A移动的距离可能为B．木块A移动的距离可能为C．绳子对定滑轮的作用力大小可能为D．绳子对定滑轮的作用力大小可能为二、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，有错选的得0分。7．如图，有一边长为2a的正方体玻璃砖，中心有一单色点光源O，该玻璃砖对该光源的折射率，已知光在真空中传播的速度为c。下列说法正确的是（）A．该光在玻璃砖中传播的速度为B．光线从玻璃砖射出的最短时间为C．若不考虑多次反射，光线从玻璃砖射出的最长时间为D．从外面看玻璃砖被照亮的总面积为8．如图所示，固定在同一绝缘水平面上的两根平行光滑金属导轨，两导轨间的距离为，左端接有两个定值电阻，。一质量为的金属棒ab跨接在导轨上，其阻值。空间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为。棒在外力的作用下沿着导轨运动的速度一时间图像如图乙所示。导轨的电阻忽略不计，且运动过程中金属棒始终与导轨垂直。下列说法正确的是（）A．内通过的电荷量为 B．内外力的冲量大小为C．内两端电压为 D．内上产生的焦耳热为9．如图，理想变压器原、副线圈的匝数比为2：1，原线圈一侧接一输出电压有效值恒为的正弦交流电源，电阻、、、的阻值相等。下列说法正确的是（）A．S断开时，图中电压B．闭合前后，消耗的电功率之比为C．闭合后，、、消耗的电功率相同D．闭合前后，两端电压之比为7：910．有一长为，质量为且质量分布均匀的软绳，放在足够高的斜面上，斜面顶端是一个很小的滑轮，斜面倾角为，软绳一端通过一根轻质细线系着一质量为2m的物块。初始时，用手托住物块底部，使细线恰好拉直。然后由静止释放物块，忽略空气阻力，不计软绳与滑轮之间的摩擦，重力加速度为g，软绳与斜面间动摩擦因数为，则在物块下落的过程中，下列说法正确的是（）A．释放瞬间，物块的加速度为gB．释放瞬间，细线的拉力为C．当软绳全部滑出时物块的速度为D．当软绳全部滑出时物块的速度为三、非选择题：本题共5小题，共56分。11．（6分）某同学设计了一个“测定平抛运动初速度”的家庭实验装置，如图所示。在水平桌面上固定一个斜面，把桌子搬到墙的附近，将白纸和复写纸附在墙上，使从水平桌面上滚下的钢球能打在墙上。每次改变墙壁和桌边之间的距离，让钢球从斜面顶端同一位置滚下，通过碰撞复写纸，在白纸上记录钢球的落点。（1）为了正确完成实验，以下做法必要的是______。A．实验时应保持桌面水平B．每次应使钢球从同一位置由静止释放C．使斜面的底边ab与桌边重合（2）在钢球离开桌面的位置固定一点光源，小球离开桌边打到墙壁的运动过程中，钢球在墙面上的影子的运动应是（）A．自由落体运动B．变加速直线运动C．匀速直线运动（3）实验小组每次将桌子向远离墙的方向平移0.2m，在白纸上记录了钢球的4个落点，相邻两点之间的距离依次为15.0cm、25.0cm、35.0cm。重力加速度g=10m/s2，钢球平抛的初速度为______m/s。（结果保留两位有效数字）12．（8分）学校人群密集，是流感高发区，体温计是班级必备物品，其中电子体温计常用的测温元器件是热敏电阻。现有一热敏电阻，室温下它的阻值约为10Ω，某实验小组想要研究该热敏电阻的电阻与温度的关系，实验室可供选择的实验器材还有：A．电压表V（量程0－3V，内阻约为10kΩ）B．电流表A（量程0－0.6A，内阻约为1Ω）C．滑动变阻器（阻值范围0－10Ω，允许的最大电流为2A）D．滑动变阻器（阻值范围0－200Ω，允许的最大电流为1A）E．干电池2节F．开关、导线若干（1）兴趣小组测出某种热敏电阻的I－U图像如图1所示，滑动变阻器应该选用______（填器材前面的字母序号），他们选用的应该是图______电路（填“甲”或“乙”）；（2）被测元件的阻值R可根据电压表的读数U和电流表的读数I求出，通过调节滑动变阻器接入电路的阻值，得到多组U、I数据，并对应求出多个R值，根据测得的数值作出如图2所示的R－U图像。当电压表读数为1V时，被测元件的发热功率为______W（保留3位有效数字）。（2）现将上述测量的两个相同的热敏电阻（伏安特性曲线如图1所示）和定值电阻、恒压电源组成如图3所示的电路，电源电动势为6V，内阻不计，定值电阻，则一个热敏电阻消耗的电功率为______W（结果保留3位有效数字）；13．（10分）罗茨真空泵在航天器的空气处理和环境控制、科学实验设备的运行以及太空推进系统中发挥着重要作用。罗茨真空泵具有快速抽气和排气能力，可以迅速调节并维持太空舱内的理想状态。某次宇航员呼吸产生的二氧化碳和其他废气收集在一球形容器中，容器体积为，此时太空舱中通过热控系统控制温度恒为27℃。现在利用罗茨真空泵将容器抽为真空。之后利用充气设备将10瓶氧气压入到球形容器中，已知每瓶氧气的容积为，使用前瓶中气体压强为，使用后瓶中剩余气体压强均为。氧气可视为理想气体。 （1）求压入氧气后球形容器内气体的压强；（2）如图，某次宇航员在太空漫步中，将上述已压入氧气的导热球形容器带出舱外。太空漫步过程太空处于真空状态，没有大气层的保护，温度变化很大，太阳照射时温度可达到100℃，无阳光时温度可达到－200℃，试求出此两种温度下球形容器中氧气的压强。（结果均保留三位有效数字）14．（14分）如图所示，两平行极板水平放置，间距为d，两板间电压为U，其中上极板接电源正极（忽略边缘效应，电场视为匀强电场），两极板之间的区域同时有一方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，距极板不远处有一边长为d的正方形ABCD，AB、CD边分别与上下极板平齐，E为CD的中点。某时刻从与极板间距等宽的粒子源射出的平行带电粒子恰好沿直线通过平行板区域。不考虑粒子间的相互作用，不考虑带电粒子的重力。求：（1）粒子运动的速度大小为多少？（2）如果粒子全部打在E点，需在正方形中加相应的磁场，判断磁场的方向及磁场的最小面积。（无需写出面积最小的证明过程）（3）如果粒子全部打在C点，需在正方形中加相应的磁场，判断磁场的方向及磁场的最小面积。（无需写出面积最小的证明过程）15．（18分）如图所示，竖直虚线边界左侧有方向水平向右的匀强电场，质量为带正电光滑小球（可视为质点）在轻质细线OA的悬挂下处于静止状态，此时细线与竖直方向的夹角为，延长线与的交点为B，AB长度为，虚线右侧无电场。为一固定粗糙斜面的两个端点，长度为，斜面上一个带挡板（厚度不计）的薄板处于静止状态，薄板质量为，长度为，且薄板上端恰好与点重合，O、A、B、C共线。某时刻剪断细线OA，不计阻力，取重力加速度，，。求（1）电场力的大小及释放初始时刻小球的加速度。（2）若小球滑上薄木板后与挡板相撞，撞击时间极短，小球与挡板的碰撞为弹性正碰，碰后木板开始下滑，且当木板沿斜面下滑至速度为零时，小球与木板恰好发生第二次相撞。试求：I．薄板与斜面的动摩擦因数；II．小球与挡板在斜面上最多发生几次碰撞。——★参考答案★——1．【〖答案〗D】A．在、、射线中，射线穿透能力最强，射线电离能力最强，故A错误：B．半衰期是放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间，经过两个完整的半衰期后，还剩四分之一的原子核没有衰变，故B错误；C．核子间的强相互作用使核子聚集到一起形成原子核，故C错误；D．核子在结合成原子核时，核子平均质量亏损越大，则原子核的比结合能越大，原子核越稳定，故D正确；2．【〖答案〗C】对b，受到重力、环的支持力以及α与c的库仑力，其中重力与支持力的方向在竖直方向上，由水平方向受力平衡可知，a与c的电性必定是相同的；对a分析，受到重力、环的支持力以及b、c对a的库仑力，重力竖直向下，c对a的库仑力和环的支持力都是水平方向，若a要平衡，则b对a的库仑力沿竖直方向的分力必须向上，所以b对a的作用力必须是斥力，所以b与a的电性一定相同。即a、b、c小球带同种电荷，故AB错误；由几何关系：b对a的库仑力沿竖直方向的分力与a的重力平衡，，则，同理可对c球受力分析，则，C正确，D错误。3．【〖答案〗A】因为至时刻点已完成两次全振动，此时的状态与刚起振时相同，由于波的传播方向是从到，因此点的起振方向向上，即时点运动方向向上，故A正确；从图可知，此时点的运动方向向下，故B错误；C．点的起振方向与波源起振方向相同，向上起振，故C错误；D．根据图像可知，点与点间隔半个波长，因此时刻点还未完成3次全振动，故错误。4．【〖答案〗C】如图可知登高速度的倒数与登高高度成正比，即速度与高度成反比，为，刚登上5楼时高度为，速度为，当他刚登上33楼时，高度为，根据反比规律，可求得速度为；图像与横轴围成的面积表示运动的总时间，可得，故选。5．【〖答案〗B】A．根据开普勒第二定律，取时间微元，结合扇形面积公式可得，解得，故A错误；B．在近日点时，由牛顿第二定律可得，在远日点时，由牛顿第二定律可得，联立解得，故B正确。C.由题中信息可知，哈雷彗星将在年左右回到近日点，故C错误。D．根据开普勒第三定律，得，则有，又半长轴，则，故D错误。6．【〖答案〗C】AB．根据胡克定律可得，弹簧1的初始压缩量为，弹簧2的初始压缩量为，若弹簧2的弹力大小变为原来的一半且弹簧2处于压缩状态，则此时弹簧2的压缩量为，对物块分析可得，所以弹簧1刚好恢复原长，此过程中木块上升的位移为，若弹簧2的弹力大小变为原来的一半且弹簧2处于伸长状态，则此时弹簧2的伸长量为，对分析可得，所以弹簧1的弹力为2mg，此时弹簧1的伸长量为，此过程中A木块上升的位移为，故A、B错误；CD．若弹簧2的弹力大小变为原来的一半且弹簧2处于压缩状态，对A分析可得绳子的拉力为，绳子对定滑轮的作用力大小，若2弹簧弹力大小变为原来的一半且2弹簧处于伸长状态，对A分析可得绳子的拉力为，绳子对定滑轮的作用力大小，此时绳子对定滑轮的作用力最大，故C正确、D错误。7．【〖答案〗AB】【详析】AB．当光在玻璃砖内运动的位移最短即垂直立方体各个面射出时，光所经历的时间最短，光在玻璃砖内传播的速度为，传播的最短时间为联立可得；，故AB正确；CD．选取其中的一个面进行分析，光线发生全反射的临界角为当入射角大于临界角时将不会有光线射出，光在各个面上照亮的部分为圆形，设半径为，根据几何关系有，解得，最长时间，故C错；圆的面积为，照亮的总面积为，联立解得，故D错。8．【〖答案〗AD】【详析】A．并联部分电阻，内通过棒的电荷量又，解得通过棒的电荷量为，根据并联分流的特点可知，通过的电荷量为，A正确；B．内，根据动量定理，又解得外力的冲量大小为，B错误；CD．内棒电流为，通过的电流，故两端电压为；产生的焦耳热为，C错误，D正确。9．【〖答案〗BCD】【详析】A．断开时，设原线圈的电流为，原线圈两端电压为，副线圈的电流为，根据变压器知识可知，解得有，可得，A错误；BD．闭合后，设原线圈的电流为，副线圈的电流为，副线圈两端电压为则有，，联立可知，因此，闭合前后，流经的电流之比为，闭合前后，故消耗的电功率之比为，故B正确；两端电压之比为7：9，D正确；C．因，而并联电路分流可知可得、、三个电阻流过的电流相同，可知三电阻的功率相同，C正确。10．【〖答案〗BD】【详析】AB．释放瞬间，对物块受力分析有，，对绳子受力分析有，联立可得，，故A错误，B正确；CD．软绳与斜面间动摩擦因数为，软绳滑出过程中所受摩擦力为变力，且与位移成线性关系，如图所示。所以整个过程摩擦力做功，由动能定理可知，，解得，故C错误，D正确。11．〖答案〗（1）AB（2）C（3）2．0评分细则：每空2分，共6分；〖解析〗（1）为了使钢球离开桌面做平抛运动，实验时应保持桌面水平，A项正确；为了使钢球做平抛运动的初速度相同，每次应使钢球从同一位置由静止释放，B项正确；若ab边与桌边重合，则钢球在空中做的可能不是平抛运动，C项错误。（2）小球的水平位移，竖直位移，设桌面到墙壁的距离为，影子竖直向下运动的位移为，由相似三角形得，，因此墙面上影子的运动为匀速直线运动。C项正确。（3）钢球在水平方向做匀速直线运动，每次向右移动，钢球做平抛运动的时间均匀增大；竖直方向上，钢球做自由落体运动，有，得，所以钢球平抛的初速度。12．〖答案〗C，乙，评分细则：每空2分，共8分；〖解析〗（1）描绘热敏电阻的伏安特性曲线，要求电压从0开始调节，滑动变阻器接成分压电路，则应该选用阻值较小的C；电压表的内阻远大于待测电阻，则应该采用电流表外接电路，故选择电路乙；（2）当电压表读数为时，被测元件的电阻为，则发热功率为。（3）设热敏电阻两端电压为、通过热敏电阻的电流为，根据闭合电路欧姆定律有，代入数据得作出图线如图所示图线交点表示此时热敏电阻的电压为2.4V、电流为6mA，故电功率为。13．评分细则：本题10分，其中第（1）问6分，第（2）问4分。〖答案〗（1） （2） 〖解析〗（1）设初始时每瓶气体的体积为，压强为；使用后气瓶中剩余气体的压强为。假设体积为、压强为的气体压强变为时，其体积膨胀为。由玻意耳定律 ①被压入进容器