湖北省腾云联盟2024-2025学年高三上学期12月联考物理试卷

20242025学年湖北省“腾·云”联盟高三（上）联考物理试卷（12月）一、单选题：本大题共7小题，共28分。1.“玉兔二号”月球车装有核电池，不惧漫长寒冷的月夜，核电池将 94238Pu衰变释放的核能一部分转换成电能， 94238A.衰变方程中的x等于233 B.24He的穿透能力比γ射线的穿透能力强

C. 94238Pu2.如图所示，一束阳光射向某透明半球的球心O，由于半球对不同颜色的光折射率不同，会形成彩色光带。其中a光与界面的夹角为30∘，b光与法线的夹角为45∘，半球对b光的折射率为2，半球半径为R，光在空气中的传播速度为c。下列说法正确的是(

)

A.a光的频率比b光的频率小

B.a光在半球中的传播时间为3Rc

C.半球对a光的折射率小于对b光的折射率

D.逐渐增大在O点的入射角，b3.如图所示，一绝缘圆环水平放置，圆心为O，其上放置四个电荷量相等的点电荷，这四个点电荷处于互相垂直的两直径的两端，一直径两端的电荷均为正电荷，另一直径两端的电荷均为负电荷。直线O1O2为圆环的中轴线，且O1、O2两点关于O点对称。下列说法正确的是A.O、O1、O2三点的场强不相等

B.O、O1、O2三点的电势不相等

C.两正电荷所在直径上以O为对称中心的两个点的场强相同

4.2024年10月30日，载有蔡旭哲、宋令东、王浩泽三名航天员的神舟十九号飞船开启“天宫”之旅。航天员们在空间站(距离地球表面约400km的高度)一天可以看见16次日出，已知地球半径约6400km。下列说法正确的是(

)A.与空间站对接后，飞船相对地面是静止的

B.空间站运行的周期小于同步卫星运行的周期

C.空间站作圆周运动的速度大于第一宇宙速度

D.空间站距离地面高度大约是同步卫星距离地面高度的六分之一5.当上下抖动长长的轻绳时，轻绳呈现波浪形状。如图甲是某轻绳上沿x轴传播的简谐横波在t=0.25s时的波形图，图乙是横坐标在1.5m处的P质点的振动图像。下列说法正确的是(

)A.该波向−x方向传播，波速为2m/s

B.轻绳上N质点比L质点先到达波峰

C.质点L振动的位移y与时间t的关系式为y=20sin(πt6.如图所示，空间存在水平向右的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，一个带负电的小球，从O点沿电场方向射入，OMN为其一段运动轨迹，M点为轨迹的最右端，N点为O的正下方，不计空气阻力。关于小球从O经M到N点的过程中，下列说法正确的是(

)

A.小球做匀变速运动 B.小球的机械能守恒

C.小球从O到M速度先减小后增加 D.小球在M、N两点的动能可能相等7.如图所示，一滑块(可视为质点)在水平力的作用下由静止沿粗糙水平直轨道AB开始运动，该力的功率恒定为10W，达到最大速度后，撤掉该力，滑块继续前进一段距离再进入竖直光滑半圆轨道BCD，并恰好通过该轨道最高点D。已知滑块的质量为0.2kg，滑块与轨道AB的动摩擦因数为0.5，半圆轨道BCD的半径R=0.5m，重力加速度大小g=A.滑块经过B点时的速度为25m/s

B.在轨道AB上，滑块的最大速度为20m/s

C.在轨道AB上，滑块加速过程的时间等于二、多选题：本大题共3小题，共12分。8.从地面上方同一位置O分别抛出两个小球，小球A以速度v1水平抛出，小球B以速度v2斜向上抛出，v1与v2的夹角为α，如图所示，两小球落在地面上同一点P，不计空气阻力。下列说法正确的是(

)A.若v2=v1，则两小球运动到P点时速率相同

B.若v2=v1，则两小球从O点到P点时间相同

C.若v29.高空滑索是勇敢者的运动项目，某人用轻绳通过轻质滑环悬吊在足够长的倾斜钢索上运动，钢索笔直且与水平地面的夹角为30∘，人在稳定下滑过程中可能会出现如图甲(轻绳与钢索垂直)、如图乙(轻绳沿竖直方向)和如图丙(轻绳在竖直和垂直钢索之间)所示的三种情形，重力加速度大小为g，不计空气阻力。下列说法正确的是(

)

A.图甲中，钢索对轻环无摩擦力，人下滑加速度大小a=0.5g

B.图乙中，钢索对轻环有摩擦力，人的加速度方向竖直向下

C.图丙中，钢索对轻环有摩擦力，人下滑加速度大小a<10.如图所示，水平面内有电阻不计、间距为l的两足够长平行金属导轨PQ、MN，它们之间连接一个阻值为R的定值电阻。现有粗细相同，质量均为m，长度均为l的粗糙绝缘棒a和光滑金属棒b水平放置在导轨上，其中绝缘棒a与导轨间的动摩擦因数为μ，金属棒b电阻也为R。在导轨平面内有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B，重力加速度大小为g。若现让a棒以速度v0与b棒发生碰撞，碰撞时间极短且碰后a、b棒水平并排粘连在一起，在此后的运动过程中，电阻R产生了热量Q，则下列说法正确的是(

)

A.通过电阻R的电流方向从N→Q

B.由于摩擦产生的热量Q′=14mv02−2Q

C.碰后三、实验题：本大题共2小题，共18分。11.某同学用如图甲所示的装置测定木块与木板间动摩擦因数μ。放置在水平桌面上的长木板，左端带有光滑定滑轮，上面放置带有凹槽的木块。细绳跨过定滑轮，一端连接木块，另一端悬挂钩码。钩码共有6个，每个质量都为m=25g，一部分钩码挂在细绳上，其余全部放在木块的凹槽中。释放木块后，利用打点计时器打出的纸带得到木块运动的加速度。改变悬挂的钩码个数n，测出对应的加速度a，作出a−(1)此实验装置

(填“需要”或者“不需要”)(2)若a−n图像如图乙所示，图线过(2,0)与(4,2.0)两点，已知当地重力加速度大小12.某同学修复一个量程为0∼3V∼15V的电压表，操作过程如下

(1)将电压表底座拆开后，展示其内部结构如图甲所示，图中a、b、c是该表的三个接线柱，根据图甲画出如图乙所示的电路图。选择0∼15V(2)取出表头G发现表头完好，并用标准电流表测出表头G(3)测量表头G的内阻：按照如图丙所示电路图连接电路，电源电动势约3V，内阻很小，闭合开关前，滑动变阻器滑片应移到

端(填“e”或“f”)，先闭合开关S1，调节滑动变阻器R的滑片，直至表头G示数为满偏电流的45;再闭合开关S2，保持滑动变阻器R阻值不变，仅调节电阻箱阻值，直至表头G示数为满偏电流的35，(4)用上述方法测得表头G的内阻比实际值

((5)如果忽略测量误差，且经检测发现除R2损坏以外，其余元件均完好，要修复该电压表，需用

Ω电阻替换四、计算题：本大题共3小题，共30分。13.一个容积为V0的氧气罐(视为容积不变)，经检测，内部封闭气体压强为1.2p0，温度为87∘①冷却法：已知T=t②放气法：保持罐内气体温度不变，缓慢地放出一部分气体，求达到要求时氧气罐内剩余气体的质量与原来总质量的比值。14.如图所示，一足够长倾斜传送带与水平面的夹角θ=37∘，以v=3m/s的速率沿顺时针方向匀速运行。从距离传送带底端L=6.25m的O点由静止释放一质量m=0.5kg的滑块(1)滑块与挡板P(2)滑块与挡板P第一次碰撞后到达最高位置的过程中，(3)滑块与挡板P第n次碰撞(n足够大)过程中，挡板15.如图为一种质谱仪工作原理示意图。在以O为圆心，OH为对称轴，夹角为2α的扇形区域内分布着方向垂直于纸面的匀强磁场，对称于OH轴的C和D分别是离子发射点和收集点，CM垂直磁场左边界于M，且OM=d。现有一正离子束以小发散角(纸面内)从C射出，这些离子在CM方向上的分速度均为v0，若该离子束中比荷为(1)(2)离子沿与CM成θ角的直线CN(3)若OH=1.2d，α=30∘答案和解析1.【答案】C

【解析】根据质量数和电荷数守恒可知，衰变方程为P94238P⁡u→U92234U+H24H⁡e，即衰变方程中的x=234，A错误;

是α粒子，穿透能力比γ射线弱，B错误;

比结合能越大越稳定，由于衰变成为了，故2.【答案】B

【解析】AC.设入射角为θ，由折射定律可知，对b光：nb=sin45∘sinθ，解得θ=30∘，对于a光，由折射定律可知na=sin60∘sinθ=3>nb，折射率越大，频率越大，即a光的频率比b光的大，故A、C错误；

B.设a光在半球中传播的速度为3.【答案】D

【解析】A.由对称性可知，两个正电荷在O1处的合场强沿O1O2向上，两个负电荷在Ol处的合场强沿O1O2向下，且两正电荷和两负电荷分别在O1处的场强大小相等，所以EO1=0同理可得EO2=0，所以直线O1O2上所有点的场强相等且为0，故A错误;

B.四个点电荷分成两组等量异种点电荷，直线O1O2在任一组等量异种点电荷的中垂面上，则直线O1O2上所有点的电势相等且为0，故B错误;4.【答案】B

【解析】对接后飞船相对空间站是静止的，但相对地面是运动的，A错误;

空间站中一天可以看见16次日出，空间站的周期T=2416h=1.5h=90min，而同步卫星的周期为24h，故B正确;

由万有引力提供向心力，根据GMmr2=mv2r，解得：v=GMr，空间站作圆周运动的轨道半径5.【答案】C

【解析】由图乙可知，在t=0.25s时，质点P向上振动，根据波形平移法可知，波向右传播。由图甲可知，该波的波长为λ=4m，由图乙可知，该波的周期为T=2s，则波速为v=λT=2m/s，故A错误;

在t=0.25s时，根据波形平移法可知，L质点向y轴正方向运动，N质点向y轴负方向运动，则L质点比N质点先到达波峰，故B错误;

简谐运动的振动方程通式为y=Asin(2πTt+φ0)，其中质点L振动的振幅A=20cm、T6.【答案】C

【解析】【解答】

A.小球在复合场中受重力、电场力和洛伦兹力三个力的作用，洛伦兹力与速度方向垂直，所以洛伦兹力的大小和方向均会发生变化，小球的加速度会变化，故A错误；

B.洛伦兹力不做功，电场力做功，所以机械能不守恒，故B错误；

C.把重力和电场力合成为一个等效重力，其方向斜向左下方，等效最高点在O到M的中途某处，而洛伦兹力不做功，所以小球从O到M的过程中速度先减小后增大，故C正确;

D.小球从M点到N点洛伦兹力不做功，但重力和电场力都做了正功，动能增加，故D错误。7.【答案】D

【解析】滑块恰好通过轨道BCD的最高点D，由重力提供向心力，由牛顿第二定律有mg=mvD2R，解得：vD=5m/s，

滑块从B点到D点，根据动能定理有−mg⋅2R=12mvD2−12mvB2，得vB=5m/s，故A错误;

在轨道AB上，滑块的拉力等于摩擦力时，速度最大，设为v′，则有P=Fv8.【答案】AD

【解析】根据动能定理，12mv末2−12mv初2=mghop，A、B小球在O点的速度大小相同，则运动到P点的速度大小也相同，A正确;

小球A在竖直方向上做自由落体运动，小球B在竖直方向上做竖直上抛运动，抛出点和落点高度差相同，则tB>tA，B错误;

小球B只取过最高点之后的平抛运动与A比较，则A、B小球平抛的竖直位移yA<yB，得tA<tB和vyA<v9.【答案】AC

【解析】A.图甲中，人受到重力和轻绳的拉力，沿着钢索和垂直钢索建立直角坐标系，mgsin30∘=ma，解得a=0.5g，以人和环整体作研究对象，如果受到摩擦力，加速度就会比0.5g小，故A正确；

B10.【答案】BD

【解析】根据右手定则，通过电阻R的电流方向从Q到N，A错误;

根据动量守恒定律，a、b棒发生碰撞mv0=2mv1，v1=12v0，由摩擦产生的热量为Q′=122m(v02)2−2Q=mv024−2Q11.【答案】不需要0.204145

【解析】(1)此实验以木块和6个钩码组成的系统为研究对象，不需要悬挂钩码总重力代替绳子拉力，故不需要保证凹槽及槽内所有钩码总质量远大于悬挂的钩码总质量;

(2)设木块的质量为M，系统的加速度大小为a，对系统由牛顿第二定律有

nmg−μ(12.【答案】ace100偏小2900

【解析】(1)电压表大量程对应大内阻，故应接入电路的两个接线柱是ac；

(3)保护电流表，回路电阻要从最大值开始，所以闭合开关前，滑动变阻器滑片应移到e；

闭合S2之前，I干=45Ig，闭合S2之后，I干=35Ig+IR0，得IR0=1513.【答案】解：①由于气体作等容变化，开始时的压强：p1=1.2p0，温度：T1=360K

降温后的压强：p2=p0，温度：T2=？

由查理定律得：p1T1=p2【解析】详细解答和解析过程见【答案】14.【答案】解：(1)由静止释放后，滑块沿传送带向下做匀加速运动，其加速度为a1，运动距离L=6.25m，第一次与P碰撞前的速度为v1，

mgsinθ−μmgcosθ=ma1