湖北省云学名校联盟2024-2025学年高三上学期12月联考物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGE2025学年湖北省云学名校联盟高三（上）联考物理试卷（12月）一、单选题：本大题共7小题，共28分。1.核电站产生的核废料中含有一类致癌物碘131(I53131I)和铯137(C55137C⁡s)A.碘131比铯137衰变慢

B.碘131发生β衰变产生的新核包含76个中子

C.碘131发生β衰变产生的新核包含77个中子

D.碘131发生β衰变产生的新核包含79个中子2.卡文迪许被称为“能称出地球质量的人”，他用扭秤实验测得引力常量G=6.75×10-11m3A.引力常量的公认值为G=6.76×10-11N⋅m2⋅kg-2

3.一架直升机水平向右匀速直线飞行，直升机下面悬挂一条质量分布均匀的柔软绳索，其所处范围内风速大小恒定且不随高度变化。小强同学拍摄了直升机飞行时的照片，照片中绳索的形状与下列图片中绳索的形状最相似的是(

)A. B.

C. D.4.如图所示，纵坐标表示压强p、横坐标表示热力学温度T。一定质量的理想气体经历c→a→b→c状态变化，下列说法正确的是(

)

A.c→a过程中，气体的密度增大 B.a→b过程中，气体对外界做功

C.b→c过程中，气体从外界吸热 D.c→a→b→c过程，气体内能增加5.如图所示，在均匀介质中，位于x1=-12m和x2=12m处的两波源沿y轴方向不断振动，在x轴上形成两列振幅均为20cm、波速均为4m/s的相向传播的简谐波。t=0时刻的波形如图所示，质点P的平衡位置在x=4m处。下列说法正确的是(

)A.质点P开始振动时沿y轴负方向 B.t=0时，两波源的振动方向相同

C.t=2s时，质点P的位移大小为40cm D.0∼2s内，质点P运动的路程是40cm6.截至2023年，我国已有超过3500km公路完成智能化升级改造，建成运行。设甲、乙两试验车在智慧公路的同一车道上同向匀速行驶，甲车在前，速度为72km/h，乙车在后，速度为54km/h。t=0时刻，两车相距16m，甲车以5m/s2的加速度开始刹车，乙车以2m/s2的加速度同时刹车，两车刹车过程均可视为匀减速直线运动，忽略刹车时的反应时间，则两车相撞的时刻tA.5s B.6s C.7s D.8s7.如图所示，光滑绝缘水平桌面上，边长均为L的两个正方形区域内存在垂直于水平面的等大反向的匀强磁场，等腰直角三角形导体线框abc在外力作用下从磁场区域的左侧以平行于ab的速度v匀速通过两磁场区域。t=0时刻，线框开始进入磁场，线框中感应电流大小为I，取逆时针方向为电流的正方向，已知ab=L，下列关于线框中的感应电流i随时间t变化的图像正确的是(

)

A. B.

C. D.二、多选题：本大题共3小题，共12分。8.将一电流元置于磁场中的某点P，下列说法正确的是(

)A.P点磁感应强度的方向沿磁感线上该点的切线方向

B.P点磁感应强度的方向与电流元所受安培力的方向相同

C.P点磁感应强度的大小与电流元所受安培力的大小无关

D.P点磁感应强度的大小与电流元所受安培力的大小成正比9.某同学将同一段绝缘金属丝分别弯成如图(a)、(b)所示的平面线圈，图中圆形的面积均为S1，三角形的面积均为S2，垂直线圈平面方向有一随时间t变化的磁场，磁感应强度大小B=B0+kt，BA.图(a)线圈中总的感应电动势大小为k(S1+S2)

B.图(a)线圈中总的感应电动势大小为k(S1-S2)10.如图(a)所示，在光滑水平面上放置一质量mA=3kg物体A，一轻绳绕过定滑轮，一端系在物体A上，另一端系住质量mB=2kg的物体B，物体B刚好与竖直面接触，且与竖直面间的动摩擦因数为μ=0.4。初始时两物体都静止，绳被拉直，然后释放A，同时对物体B施加水平向左的力F，力F大小随时间变化的规律如图(b)所示。已知物体A距滑轮足够远，台面足够高，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，忽略滑轮质量及其与轴之间的摩擦，重力加速度大小g=10m/s2A.物体A、B先一起做加速度减小的加速运动，后一起匀速运动

B.物体B加速运动过程中，力F的冲量大小为250N⋅s

C.物体A向右运动的最大速度为10m/s

D.物体B运动的总时间为(5+三、实验题：本大题共2小题，共18分。11.某同学用一弹簧测力计(面板上的部分刻度如图所示)测量高楼电梯竖直运动的加速度。他将弹簧测力计的上端固定在电梯侧壁上，当电梯和钩码都静止时，若下端悬挂1个钩码，则指针指在B位置;若下端悬挂2个钩码，则指针指在C位置。已知弹簧始终在弹性限度内，每个钩码的质量均为0.05kg，重力加速度大小为g=10m/s2。

(1)当指针指在B位置时，弹簧测力计的示数为

N;(2)在弹簧测力计下端固定1个钩码，制成“竖直加速度测量仪”，刻度改为加速度，规定竖直向上为加速度的正方向：ⅰ、B位置应改为

m/s2，C位置应改为ⅱ、在图示刻度区间内，能测量的加速度范围是

m/s212.某同学将一个量程小于15V的伏特表V改装成量程为15V的伏特表，已知伏特表V有清晰刻度但没有标度值，实验器材如下：

A.电源(电动势约为15V，内电阻小于1Ω)B.标准电压表V0(量程为15VC.电阻箱(阻值范围0∼9999.9Ω)D.电阻箱(阻值范围0∼99.9Ω)E.滑动变阻器(阻值范围0∼20Ω)F.滑动变阻器(阻值范围0∼20kΩ)G.电键S，导线若干为了正确改装，需要测量伏特表V的量程和内电阻，该同学的实验过程如下：(1)将实验器材按图(a)所示电路连接，电阻箱R应选

，滑动变阻器R0应选

(用字母序号表示(2)将电阻箱R的阻值调至最大，闭合电键S，调节滑片P和电阻箱R，使伏特表V满偏，记录此时电阻箱的阻值R和标准电压表V0的示数(3)将滑片P移至另一位置，再次调节电阻箱R，使伏特表V满偏，记录此时电阻箱的阻值R和标准电压表V0的示数(4)多次重复步骤(3)，将测量数据描绘在U-R图像中，如图(b)所示，请画出U-R图线

;(5)根据图线求得伏特表V的量程为

V，内电阻为

kΩ;(结果均保留2位有效数字)(6)将伏特表V与一个阻值为

kΩ的电阻串联，组装成量程为15V的伏特表。(结果保留2位有效数字)四、计算题：本大题共3小题，共30分。13.图(a)为某地天空中曾出现的“三个太阳”，即幻日现象，幻日是一种非常罕见的大气光学现象，它是由于在寒冷的冬天，空气中的水蒸气凝结成大量微小的六角冰晶，太阳通过这些冰晶折射形成的虚像。图(b)所示为太阳光照射到正六边形冰晶上折射的光路图，一束太阳光从AB边中点P入射，入射方向与AB边成48∘角，光线经两次折射后从CD边射出。已知在冰晶中的折射光线与BC边平行，正六边形边长为a，空气中光速为c，sin42∘=0.67(1)冰晶的折射率;(2)太阳光穿过冰晶所用时间。14.如图所示，足够长的绝缘水平面AD和竖直面内绝缘的16圆弧导轨在B点相切，导轨半径为R，圆心为O，虚线OB的右侧区域有方向与水平面夹角为30∘的匀强电场(场强方向与导轨平面平行)。绝缘小球a将轻质弹簧压缩至A点后由静止释放，小球a脱离弹簧后与静止在B点的小球b发生碰撞，碰撞过程两球机械能总共损失mgR，碰后与碰前相比小球a的速度减小gR，其方向仍然向右。已知小球a和b的质量均为m，小球b的电荷量为q(q>0)，电场强度大小为mgq，AB=R，重力加速度为g(1)碰撞结束时，小球b的速度大小;(2)弹簧压缩至A点时的弹性势能;(3)小球b从C点运动到水平面AD所用的时间。15.如图(a)所示，小物体A、B用不可伸长的轻绳跨过轻质定滑轮连接，A、B距离水平地面高度相同且处于静止状态。t=0时，环状小物体C从B正上方一定高度处由静止开始自由下落，t=1s时，C与B碰撞(碰撞时间极短)，之后粘在一起下落，取地面为重力势能零点，物体C的动能Ek、重力势能Ep随时间t的变化关系如图(b)所示。已知物体A的质量mA=0.3kg，始终没有与定滑轮相碰，不计空气阻力和一切摩擦，绳始终未断，重力加速度大小g=10m/(1)小物体B的质量是多少?1s∼t1时间内，小物体C(2)求当C、B粘合体的重力势能与动能相等时，物体A距离地面的高度;(3)求小物体A离地面的最大高度。——★参考答案★——1.【答案】C

【解析】碘131半衰期较小，则碘131衰变的更快，A项错误；

碘131发生β衰变，新核的质子数为54，质量数仍为131，故新核的中子数为131-54=77，C项正确，BD项错误。2.【答案】A

【解析】引力常量的公认值为G=6.67×10-11N⋅m2⋅kg-2，选项A错误;

两汽车间的万有引力远小于碰撞的作用力，所以求两汽车碰撞的作用力时，无需考虑两者间的万有引力，选项B正确;

根据GMmR2=mg，得M=g3.【答案】B

【解析】将柔软绳索等分为n段(n足够大)，设每段受到风力为F，根据mgtanθ=F，由于每段的m、F相同，故θ相同，则4.【答案】B

【解析】状态c→a是等容变化，体积不变，密度不变，故A项错误;

状态a→b是等压变化，温度升高，体积增大，气体对外界做功，B项正确;

状态b→c是等温变化，内能不变，压强增大，体积减小，外界对气体做功，气体对外界放热，C项错误;

c→a→b→c过程，气体前后的温度相同，内能相同，D项错误。5.【答案】D

【解析】由图像可知波长λ=4m，由公式λ=vT得，周期T=1s。图示t=0时刻x=2m处的质点沿y轴正方向振动，该振动先传给P点，故P点开始振动的方向是沿y轴正方向，A项错误;

t=0时刻左波源已经振动了144s=3.5s，右波源振动了1s，故t=0时刻左波源在平衡位置向y轴负方向运动，右波源在平衡位置向y轴正方向运动，B错误;

t=2s时，相当于图中左边x=-4m和右边x=12m处的振动传播到P点，故质点P的位移为0，选项C错误;

在0∼0.5s内，P点没有振动，在0.5s∽1s时间内只有左边波的振动传给P点，P点运动路程为2A=40cm，在1s∼2s时间内，P点的振动是两列波叠加的结果，由于P点是减弱点，振幅为0，运动的路程为0，所以，在t=0s至t=2s时间内，质点P运动的路程是40cm，6.【答案】C

【解析】甲车的初速度v1=72km/h=20m/s，乙车的初速度v2=54km/h=15m/s，甲车减速到零的刹车时间t0=v1a1=4s，位移大小x1=v127.【答案】A

【解析】当线框刚进入磁场时，根据楞次定律可知，产生的电流方向为逆时针方向，与规定的正方向相同，排除C项;

t=2Lv时线框的电流为0，排除B项;

2Lv∽3Lv时间内线框的电流由I减到0，排除D项8.【答案】AC

【解析】A.磁感应强度的方向与通过该点的磁感线的切线方向相同，

故A正确;

B.磁感应强度的方向与放置于该点的电流元所受安培力的方向垂直，故B错误;

CD.磁场中某点磁感应强度的大小取决于磁场本身，与电流元所受安培力的大小无关，故C正确，D错误。9.【答案】BD

【解析】AB.由法拉第电磁感应定律E=nΔΦΔt，得圆形导线产生的电动势E1=ΔBΔtS1=kS1，三角形导线产生的电动势E2=ΔBΔtS2=kS2，分析可知图(a)10.【答案】CD

【解析】A.物块A、B先一起做加速度减小的加速运动，后物块A做匀速运动，物块B做减速运动，选项A错误;

C.由图乙F=kt(k=10N/s)，以A、B系统为研究对象：mBg-μF=(mA+mB)a，得：a=-0.8t+4，画出a-t图像如图所示，t=5s，a=0，即t=5s，物块A的速度最大且为三角形面积vm=12×4×5m/s=10m/s，之后由于mBg<μF，B开始减速，绳子松弛，A匀速，选项C正确;

B.物块B加速运动过程中，力F的冲量大小对应图b中的面积，为12×50×5N⋅s=125N⋅s，选项B错误;

D.5s以后，对B:mB11.【答案】0.5010-5∽15【解析】(1)B位置，弹力为0.5N;

(2)由F-mg=ma，B位置对应的力为F=0.5N，m=0.05kg，a=0;

C位置对应的力为F=1N，m=0.05kg，a=10m/s2;

(3)由F-mg=ma，当F=0.25N，m=0.05kg，a=-5m/s2;

当F=1.25N，m=0.05kg12.【答案】CE9.51911【解析】(1)根据图乙数据知，电阻箱的读数没有超过10kΩ，所以电阻箱选C;分压电路滑动变阻器选小电阻E。

(4)如图所示

(5)根据题意U-R图线的方程为U=UxRxR+Ux，

Ux=9.5V，

图线斜率有UxR13.【答案】解：(1)画出光路图，在AB面上的入射角α=42∘，

在AB面上的折射角β=42∘-12∘=30∘，

由折射定律n=sinαsinβ，

联立解得n=1.34。

(2)由几何关系，太阳光在冰晶中传播的距离【解析】详细解答和解析过程见【答案】14.【答案】解：(1)设a碰前速度为v，a、b碰后速度分别为va、vb，由动量守恒定律mv=mva+mvb，

va=v-gR，

联立解得vb=gR。

(2)a、b碰撞前后机械能损失mgR=12mv2-12mva2-12mvb2，

弹簧压缩至A【解析】详细解答和解析过程见【答案】15.【答案】解：(1)由题意可知mB=mA=0.