2024届湖南省新高考教学教研联盟高三一模联考物理试题含答案

绝密★启用前

2024届新高考教学教研联盟高三第一次联考

物理试卷

姓名准考证号

由长郡中学；衡阳市八中；永州市四中；岳阳县一中；湘潭县一中；湘西州民中；石门县一中；

澧县一中；益阳市一中；桃源县一中；株洲市二中；麓山国际；郴州市一中；岳阳市一中；娄

底市一中；怀化市三中；邵东市一中；洞口县一中；九江市一中；南昌市二中联合命题

命题学校：郴州市一中审题学校：攸县一中祁阳市一中

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。

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7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一项符合题目要求）

1.在人类对世界进行探索的过程中，发现了众多物理规律，下列有关叙述中正确的是（）

A.伽利略通过理想斜面实验得出力是维持物体运动的原因

B.核聚变反应所释放的/光子来源于核外电子的能级跃迁

C.在“探究加速度与力和质量的关系”实验中，采用了等效替代法

D.汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了该

粒子的比荷

2.水滴石穿是生活中常见的现象，假设屋檐到下方石板的距离为3.2m,水滴从屋檐无初速度滴落到石板上，

在0.2s内沿石板平面散开,水滴质量为0.5g，忽略空气阻力,g取10m/s2,则石板受到水滴的冲击力为（）

A.0.002NB.0.02NC.0.025ND.0.25N

3.为了半定量地探究电容器两极板间的电势差与其带电量的关系，实验电路如图所示。取电容器A和数字电

压表，（可看作理想电压表）相连，把开关0接1,用几节干电池串联后给A充电，可以看到电压表有示数，

说明A充电后两极板具有一定的电压。把开关S1接2,使另一个与A完全相同的且不带电的电容器2与A并

联，可以看到电压表的示数变为原来的一半。然后，断开开关S1,闭合开关S2。关于该实验以及其后续操作,

下列说法中正确的是（

A.闭合S2的作用是让电容器8完全放电

B.接下来的操作是把开关&接1,观察电压表的示数

C.电容器的带电量变为原来的一半时，电压表示数也变为原来的一半，说明电容器“储存电荷的本领”也变

为了原来的一半

D.若使用磁电式电压表代替数字电压表，当S］和S2都断开时，电容器A的带电量不会改变，电压表指针将

稳定在某一固定值

4.如图所示，某种材料制成的扇形透明砖（已知其半径为R）放置在水平桌面上，光源S（图中未画出）发

出一束平行于桌面的光线从。的某点垂直射入透明砖，经过三次全反射（每次都是恰好发生全反射）后垂直

射出，并再次回到光源S。已知NAOB=90°,光在真空中传播的速率为c,则该过程中，光在材料中传

播的时间为（）

5.一列沿x轴方向传播的简谐横波在7=0时刻的部分波形如图所示，。为波上两个质点，其中。比M

早0.4s回到平衡位置，则下列说法正确的是（）

A.该波的波长为25m

B.该波沿无轴正方向传播

C.从该时刻起，再经1.1s,质点M通过的总路程为35cm

D.该波的周期为Is

6.如图所示，矩形线圈切割磁感线产生一交流电压e=30夜sinlOOMV）,矩形线圈的电阻r=2。，将其

接在理想变压器原线圈上。标有“220V44W”的灯泡L正常发光，交流散热风扇M正常工作，风扇的内

阻为20Q,交流电流表A（不考虑内阻）的示数为0.4A,导线电阻不计，不计灯泡电阻的变化，且生＜30。

弭

以下判断正确的是（）

B

A.在图示时刻，穿过线圈磁通量变化最快

JT

B.从图示位置开始，当矩形线圈转过比时，线圈中的电流方向为区4DCB

2

C.风扇输出的机械功率是44W

D.原副线圈的匝数比勺：〃2=10：1

7.有人设想：可以在飞船从运行轨道进入返回地球程序时，借飞船需要减速的机会，发射一个小型太空探测

器，从而达到节能的目的。如图所示，飞船在圆轨道I上绕地球飞行，其轨道半径为地球半径的左倍（上〉1）。

当飞船通过轨道I的A.点时，飞船上的发射装置短暂工作，将探测器沿飞船原运动方向射出，并使探测器恰

能完全脱离地球的引力范围，即到达距地球无限远时的速度恰好为零，而飞船在发射探测器后沿椭圆轨道II向

前运动，其近地点B到地心的距离近似为地球半径凡已知取无穷远处引力势能为零，物体距星球球心距离为

r时的引力势能纥=-G丝丝。在飞船沿轨道I和轨道n以及探测器被射出后的运动过程中，其动能和引力

r

势能之和均保持不变。以上过程中飞船和探测器的质量均可视为不变，已知地球表面的重力加速度为g。则下

列说法正确的是（）

A.飞船在轨道I运动的速度大小为J为+l）gR

B.飞船在轨道I上的运行周期是在轨道n上运行周期的心匕倍

k+l

c.探测器刚离开飞船时的速度大小为，串

D.若飞船沿轨道II运动过程中，通过A点与B点的速度大小与这两点到地心的距离成反比，实现上述飞船和

V2

探测器的运动过程，飞船与探测器的质量之比应满足

二、选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选

对得6分，选对但不全得3分，有选错或不选得0分）

8.2022年“互联网之光”博览会上，无人驾驶技术上线，无人驾驶汽车以其反应时间短而备受众多参会者的

青睐。在同样测试条件下，对疲劳驾驶员和无人驾驶汽车进行反应时间的测试，从发现紧急情况到车静止，两

测试车内所装的位移传感器记录的数据经简化后得到①②两线所示的位移x随时间f变化的关系图像，图中

OA和OB段为直线，已知两测试车均由同一位置沿相同平直公路运动，且汽车紧急制动车轮抱死后做的是匀

变速直线运动。下列说法正确的是（）

A.图中的①线是无人驾驶汽车的位移与时间关系图像

B.图中的②线是无人驾驶汽车的位移与时间关系图像

C.两测试车在图中曲线部分的位移大小不相等

D.当发现紧急情况时两汽车的速度为90km/h

9.如图所示，竖直平面内固定一半径为R的光滑圆环，圆心在。点。质量分别为相、0.75，〃的A、B两小球

套在圆环上,用不可伸长的长为&R的轻杆通过钱链连接,开始时对球A施加一个竖直向上的外力耳，使A、

B均处于静止状态，且球A恰好与圆心O等高，重力加速度为g,则下列说法正确的是（）

A.对球A施加的竖直向上的外力耳的大小为1.75mg

B.若撤掉外力耳，对球B施加一个水平向左的外力F使系统仍处于原来的静止状态，则P的大小为机g

C.撤掉外力，系统无初速度释放，当A球到达最低点时，B球的速度大小为;砺

7

D.撤掉外力，系统无初速度释放，沿着圆环运动，B球能够上升的最高点相对圆心。点的竖直高度为一R

10.蜜蜂飞行时依靠蜂房、采蜜地点和太阳三个点进行定位做“8”字形运动，以此告知同伴蜜源方位。某兴

趣小组用带电粒子在电场和磁场中的运动模拟蜜蜂的运动。如图所示，空间存在范围足够大垂直纸面、方向相

反的匀强磁场I、II,其上、下边界分别为MN、PQ,间距为小MN与之间存在沿水平方向且大小始终

为石=—的匀强电场，当粒子通过进入电场中运动时，电场方向水平向右；当粒子通过尸。进入电场

qd

中运动时，电场方向水平向左。现有一质量为加、电荷量为+4的粒子在纸面内以初速度%从A点垂直AW为

人电场，一段时间后进入磁场n,之后又分别通过匀强电场和磁场I,以速度%回到A点，磁场n的磁感应

强度5,=加殳，不计粒子重力。则下列说法正确的是（）

qd

A.粒子在水平向右的电场中运动的位移大小为"

B.粒子在磁场II中运动的速度大小”=收%

C.粒子在磁场II中做匀速圆周运动的弦长为4

2

D.磁场I的磁感应强度大小4=”也

3qd

三、填空题（本题共2小题，共16分）

II.（6分）某实验小组为测重力加速度，采用如图甲所示的装置，不可伸长的轻绳一端固定于悬点，另一端

系一小球，在小球自然悬垂的位置上安装一个光电门（图中没有画出），光电门接通电源，发出的光线与小球

的球心在同一水平线上。

（1）现用游标卡尺测得小球直径如图乙所示，则小球的直径为4=cm。

（2）在实验中，小组成员多次改变同一小球自然下垂时球的下沿到悬点的距离L同时调整光电门的位置使

光线与球心始终在同一水平线上，实验时将小球拉至其球心与悬点处于同一水平面处，轻绳伸直，由静止释放

小球，记录小球通过光电门的时间人得到多组L和f的数据，作出如图丙所示的g-L图像，图线的纵截距

为-b,则当地的重力加速度g=（用字母6和d表示）。

（3）若光电门发出的光线高于小球自然下垂的球心位置，小球动能的测量值将（选填“偏大”“偏

小”或“不变”）。

12.（10分）电池长时间使用后其电动势和内阻都可能发生变化，为了探究某电池的实际电动势和内阻，某同

学设计方案对其进行测量。

A.待测电池（电动势约9V,内阻未知）

B.电压表（量程5V,内阻为6000Q）

C.电流表（量程20mA,内阻较小约为1。）

D.电阻箱

E.滑动变阻器

F.开关、导线若干

（1）实验时需要对电表进行改装,若将电压表最大量程扩大为9V,则应该串联名的阻值应为。；

将电流表的量程扩大为60mA,该同学采用了以下的操作：按图甲连接好实验器材，检查电路无误后，将S、

S］、S2断开，将R的滑片移至__________（填“最左端”或“最右端”），将电阻箱K调为最大，闭合S,适

当移动R的滑片，使电流表示数为18mA，保持R接入电路中的阻值不变，再闭合S2,改变电阻箱用的阻值，

当电流表示数为mA时，完成扩大量程。

（2）保持电阻箱K的阻值不变，闭合S、S］、S2,调节R不同的阻值，读出两个电表的读数U、/,并作出U-/

图像如图乙所示，可测得该电池的电动势E测=V,内阻嗨=。。（结果保留2位有

效数字）

四、计算题（本题共3小题，其中第13题10分，第14题12分，第15题16分，共38分。写

出必要的推理过程，仅有结果不得分）

13.（10分）如图所示，用两个质量均为加、横截面积均为S的密闭活塞P、Q,将开口向上的导热汽缸内的

理想气体分成A、8两部分。上面活塞通过轻绳悬挂在天花板上，汽缸和汽缸下方通过轻质绳子悬挂的物块的

质量均为2相，整个装置处于静止状态，此时两部分气柱的长度均为/。=30cm。环境温度、大气压强Po均保

持不变，且满足6mg=p（）S,g为重力加速度，不计一切摩擦。

（1）求此时A气体的压强；

（2）剪断连接物块的绳子，一段时间后两活塞重新恢复平衡，求汽缸上升的距离。

14.（12分）如图甲所示，足够长的平行金属导轨MN、尸。固定在同一水平面上，其宽度L=lm,导轨M与

P之间连接阻值为R=0.2Q的电阻，质量为m=0.5kg、电阻为厂=0.2Q、长度为1m的金属杆乃静置在导

轨上，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。现用一垂直杆水平向右的恒力尸=7.0N拉金属杆而，使它由静

止开始运动，运动中金属杆与导轨接触良好并保持与导轨垂直，其通过电阻R上的电荷量q与时间，的关系如

图乙所示，图像中的。4段为曲线，段为直线，导轨电阻不计，已知与导轨间的动摩擦因数〃=0.4,

取g=10m/s2（忽略油杆运动过程中对原磁场的影响），求：

MQ_N

X

X

X

X

（1）磁感应强度B的大小和金属杆的最大速度；

（2）金属杆ab从开始运动的1.8s内所通过的位移；

（3）从开始运动到电阻R产生热量Q=17.5J时，金属杆脑所通过的位移。

15.（16分）如图，质量为m的a球（中间有一个小孔）穿在足够长的光滑水平杆上。b球质量为左a球和

b球用长为工的轻杆相连。从图示位置，先给匕球一个竖直向上的初速度%,让b球越过最高点，假设b球连

同轻杆在运动过程中均不会与水平杆相碰（稍微错开，但错开距离忽略不计，重力加速度为g）。

（1）求b球到达坛高点时，a球的位移大小；

（2）以a球初始位餐为坐标原点，水平向右为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向，求b球运动的轨迹方程;

（3）当b球运动到水平杆下方，且轻杆与水平杆正方向夹角为。=30°时，求b球的速度大小。

物理参考答案

题号12345678910

答案DCAACCBCADBCDCD

一、选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题只有一项符合题目要求）

1.D【解析】伽利略通过理想斜面实验得出力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动的原因，故A

错误；

核聚变反应所释放的/光子来源于原子核内部，故B错误；

在“探究加速度与力和质量的关系”实验中，采用了控制变量法，故C错误；故选D。

2.C【解析】水滴做自由落体运动，由运动学公式y2=2g/i,落到石板前速度v=8m/s。

在0.2s内，由动量定理（户—mg"=0-（―加丫），解得E=0.025N。故选C。

3.A【解析】开关S1接到1位置，给电容器A充电，再把开关仪接到2位置，电容器A电荷量减少一半，所

以B选项错误；

然后观察电压表示数，此时电压表示数减半，电容器储存电荷本领不变，C选项错误；

断开S「闭合S2，电容器B完全放电，A选项正确；

磁电式电压表的工作原理是通电线圈在磁场中所受安培力的作用，通过电压表有电流，电压表会偏转，但指针

不会稳定，所以D错误。

4.A【解析】光路如图所示，由图中几何关系可知C=45。，由临界角公式有sinC=,，解得〃=血，

n

光在介质中传播的路程S=—Rx6=3/R，光在介质中传播的时间/=£=里=竺。BCD错误;A正确。

2vcc

5.C【解析】简谐波在/=0时刻的波形图中，设振动到波峰处的质点的平衡位置为玉，质点M、。的平衡位

置关于不对称，则石=4m,-+-=22m-x1=18m,可得该波的波长为2=24m,故A错误。

由Q比M早0.4s回到平衡位置可知，Q点向下振动，则该波沿x轴负方向传播，

其波速v='=—§—m/s=20m/s,周期T=Z="s=1.2s,故B、D错误。

△t0.4v20

从该时刻起，波在1.Is内向负方向传播的距离Ax=讨=20x1.Im=22m,

即平衡位置为％=22m的质点此时的波形恰好传播到此时M点在平衡位置且运动方向沿y轴正方向,

在1.1s内，〃点通过的总路程s=5cm+3x10cm=35cm,故C正确。

A*/'Tn

6.C【解析】在轨道I上，万有引力提供向心力机区，地球表面的物体满足=机og，

(kRfkRR?0

得"°=杼，故人错误；

在椭圆轨道n上，半长轴。=鱼史竺，根据开普勒第三定律/=力，4二，故B错误;

2ET：T]\(l+k)3

在轨道I上时，探测器的引力势能为纥=—G丝造，由动能和引力势能之和保持不变得!科丫2+E0,

pkR29P

则探测器刚离开飞船时的速度大小v=,故C正确;

在轨道H,飞船在A、8两点的速度以VA=RVB，由机械能守恒定律，!叫片-G也竺=!叫喏-G色也色

'B2rAkR2rBR

2gR,发射探测器时，由动量守恒定律(叫+网)坊=吗吆+咫丫，飞船和探测器质量之比

V

Ak(k+1)

梃T,故D错误。

1-

二、选择题(本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选

对得5分，选对但不全得3分，有选错或不选得0分)

7.BC【解析】图示时刻，矩形线圈产生的感应电动势为零，此时线圈处于中性面，磁通量最大，磁通量的变

化率为零，故A错误；

从图示位置开始，当矩形线图转过业时，由右手定则，边电流方向为从B到A,CZ)边电流方向为从£＞到

2

C,线圈中的电流方向为BAQCB,故B正确；

电动机和灯泡并联，UM=220V,IM=0.4A-0.2A=0.2A,电动机输出功率

几出=^M-^=43.2W,故C正确；

灯泡正常发光，副线圈电压为220V,题中为升压变压器，故D错误。

8.AD【解析】①线反应时间0.2s,②线反应时间1.0s,疲劳驾驶，反应时间较长，故②是疲劳驾驶，故A

正确B错误；

在X-/图像中，前段图像重合，两测试车初速度相同，同样的测试条件，刹车后加速度相等，

由运动学公式x=至，刹车过程位移大小相等，故C错误;

2a

图中①线位移关系30=%x0.2+.，②线位移关系50=%xl.0+曳，初速度%=25m/s=90km/h,

2a2a

故D正确。

9.BCD【解析】当外力片作用在A球上时，小球B受重力和环给B竖直向上的弹力处于平衡状态，杆对B、

A均无作用力，A球受重力和外力耳处于平衡状态，则耳=Mg,故A错误;

当外力厂作用在B球上时，A球受力如图所示，FBA=42mg,B球受力如图所示，F=FBAsin450=mg,

故B正确；

根据运动的合成与分解，A球和B球速度大小相等(A球和B球一起做圆周运动)VA=VB,A球从左侧圆心

等高处到达圆环最低点时，B球从圆环最低点到达右侧圆心等高处，则由系统机械能守恒,

mgR=QJ5mgR+-^mv^+^-xO.75mv1,=yy/14gR,故C正确；

当B球上升到最大高度时，以圆环最低点为参考面，由系统机械能守恒，

7

mgR=0J5mgR(l+sinO')+mgR(l-cos0),可得sing=—,则B球能够上升的最大高度相对圆心0点的

10.CD【解析】粒子在电场中运动时，竖直方向：d=vt,水平方向：。=匕="，v=at=2v,

omdx0

x=\xt=d,则粒子在水平向右的电场中运动的位移大小为s=工2=丫=&+.=凤,

设速度方向与尸。成。角，sind=,=--,选项A、B错误。

rriy^rnvd

粒子在磁场n中做匀速圆周运动小刍=——，r2=——，L=2r2sin0=~,选项C正确。

丁?qB?2

粒子穿过PQ分别通过匀强电场和磁场I,以速度%回到A点，其运动轨迹如图，在磁场I中做匀速圆周运

动qvB]="区,由几何关系，2/=2x-L,（=义，可得磁场I的磁感应强度大小用=网4,选项D正

443qd

确。

Q

N

••••

磁场I

•♦••

三、填空题（本题共2小题，共16分）

11.（6分，每空2分）

（1）0.820（2）bd（3）偏大

【解析】（1）由图可知，主尺刻度为8mm,游标尺上对齐的刻度为4,故读数为:

（8+4x0,05）mm=8.20mm=0.820cm0

（2）若减小的重力势能等于增加的动能时，可以认为机械能守恒，则有：=,

即[=—旦，得6=&，g=bd。

12d2dd

（3）此时小球的遮光究度小于直径，遮光时间偏小，由于丫=4,测出的速度偏大，所以动能偏大。

t

12.（10分，每空2分）

(1)4800最右端6(2)8.930

【解析】（1）电压表扩大量程，串联一个定值电阻&=F^Q=4800Q,断开SrS2,闭合S,调节滑动

6000

E

变阻器阻值，让电流表读数18mA,回路的总电阻R==500Q,接入的滑动变阻器阻值远大于电流表的

内阻，闭合S2,保持R接入电路中的阻值不变，可认为回路电流不变，调节电阻箱的阻值使得电流表读数为

6mA时，即量程扩大3倍。

（2）根据闭合电路欧姆定律得出，电源路端电压与电流的关系：-=E-3Ir,得。=』E-*〃，

593

55495-405

即?E=4.95,-r=解得E=8.9V,厂=30Q。

930.018

四、计算题（本题共3小题，其中第13题10分，第14题14分，第15题16分，共40分。写

出必要的推理过程，仅有结果不得分）

13.（10分）【解析】（1）对汽缸，根据平衡条件有PmS+2mg+2Mg=PoS,

初态A气体压强PAI=JP。或者&I=箸。

JJ

（2）初态B气体压强，对活塞P,根据平衡条件有PsiS+mg=PAIS,解得PBI=：PO，

6

2

重新恢复平衡，末态A气体压强，对汽缸，根据平衡条件有PA2s+2加g=p（）S，PA2=§PO，

末态B气体压强，对活塞尸，根据平衡条件有PBZS+mg=P42S，PB2=；PO'

由环境温度保持不变，根据玻意耳定律可得pMl0S=pA2lAS,PB&S=pB2lBS,

汽缸上升的距离h=2Z035cm。

14.（14分）【解析】（1）1.8s~2.0s过程，通过导体棒电流/=丝①，得/=5A,

导体棒匀速，对导体棒R+〃机g②，

导体棒匀速时，导体棒电动势