湖北省云学名校联盟2024-2025学年高三下学期2月联考物理试卷（原卷版+解析版）

2024-2025学年湖北省云学名校联盟高三（下）物理联考试卷（2月）一、单选题：本大题共7小题，共28分。1.量子论的奠基人普朗克认为，科学的历史不仅是一连串的事实、规则和随之而来的数学描述，它也是一部概念的历史。下列描述正确的是（）A.对氢原子光谱的研究，导致原子的核式结构模型的建立B.半衰期与物质的多少和时间都有关，可以用于测定地质年代、生物年代等C.天然放射现象中产生的射线，都能在电场或磁场中发生偏转D.轻核能发生聚变的条件是克服库仑斥力，而不是克服核力2.如图所示，一束复色光从空气中沿半圆形玻璃砖半径方向射入，从玻璃砖射出后分成a、b两束单色光，则（）A.玻璃砖对a光的折射率比b大B.b光在玻璃中的传播速度比a在玻璃中的传播速度大C.b光的光子能量比a光的光子能量大D.若入射点O不变，逆时针旋转入射光，则a光先发生全反射3.如图所示为一竖直放置、上粗下细且上端开口的薄壁玻璃管，上部和下部的横截面积之比为，上管足够长，下管长度在管内用长度的水银柱封闭一定质量的理想气体，气柱长度大气压强，气体初始温度，缓慢升高温度至水银恰好全部进入粗管。下列说法正确的是（）A.水银恰好全部进入粗管时，管内气体温度B.水银恰好全部进入粗管时，管内气体温度C.从开始到水银恰好全部进入粗管，管内气体压强保持不变D.从开始到水银恰好全部进入粗管，管内气体对外放热4.如图所示，固定的光滑斜面上有一个质量为m的小球被轻绳拴住悬挂在天花板上，轻绳与竖直方向的夹角为，斜面倾角为，不计一切摩擦，则下列说法正确的是（）A.轻绳拉力大小为B.斜面对小球的弹力大小为C.由静止释放斜面瞬间，斜面对小球弹力变大D.由静止释放斜面后，斜面和小球系统水平方向动量守恒5.卫星可通过短时间喷射气体做功，实现变轨。在地球附近，设卫星沿椭圆轨道逆时针方向运动，如图中实线所示，A、B分别为椭圆轨道上近地点和远地点。卫星在P点向箭头所指径向方向短时间喷射气体，实现变轨。变轨后的轨道如图中虚线所示，做匀速圆周运动，若变轨后卫星的运动周期变小，则下列说法正确的是（）A.卫星变轨后轨道半径大于椭圆半长轴B.卫星变轨后在P点的速度比变轨前在P点速度大C.卫星变轨前、后在P点的加速度相同D.卫星变轨后的速度大于变轨前在A点的速度6.如图（1）所示，在空中某点同时竖直抛出甲、乙物体，因为材料和体积原因，甲物体所受的空气阻力可忽略不计，而乙物体竖直向下做匀速直线运动。取竖直向下方向为正方向，甲、乙两物体的位移时间x-t图像如图（2）所示，已知t3=3t1，抛出点离地足够高，则（）A.0~t3时间内，甲的平均速度大于乙的平均速度B.0~t3时间内有两个时刻甲、乙速度大小相等C.甲、乙相遇之前，t2时刻它们的竖直高度差最大D.阴影部分面积大小表示0~t3时间内甲、乙的相对位移7.有一个连接在电路中的平行板电容器，平行板间为真空，两极板之间的距离为d，其电容为C，电源的电动势为E，忽略平行板电容器的边缘效应。开关S闭合如图（1）所示，当电路达到稳定状态后，断开开关S，保持电容器的电荷量不变。有一块厚度为的导体板，其表面形状大小和该平行板电容器的极板完全相同。在外力的作用下，将该导体板沿着下极板的内侧缓慢地进入到如图所示的位置，如图（2）所示。已知电源的电动势E及两极板之间的距离d，则两极板间P点的电场强度的大小E1为（）A. B.C. D.无法确定二、多选题：本大题共3小题，共12分。8.如图为某水电站的电能输送示意图，A、B均为理想变压器，其中A为升压变压器，B为降压变压器的原、副线圈匝数比为，A、B之间的输电线路的总电阻为。已知用户端获得的电压为220V，获得的电功率是。下列说法正确的是（）A.升压变压器输出端的电压为2400V B.输电线中电流为100AC.输电线上功率损失为 D.输电效率为9.如图所示，位于P点的一个质子源，该质子源在纸面内向各个方向均匀地发射质子，共计N个。在P点下方水平放置有长度，以O为中点的探测板，P点离探测板的垂直距离OP为在探测板的上方存在方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为的匀强磁场。已知质子电量为，发射的质子的动量大小均为质子打到探测板上的计数率为（即打到探测板上质子数与总质子数N的比值），则下列说法正确的是（）A.质子在磁场中做匀速圆周运动的半径为B.质子打在探测板上的长度为C.质子计数率D.当时，可通过调节B大小使计数率不变，则磁感应强度B大小满足10.在足够长的固定水平平行导轨上垂直放有两个金属棒MN和PQ，如图为模型俯视图。每根金属棒质量均为，电阻都为磁感应强度的匀强磁场与导轨所在水平面垂直，方向竖直向下。导轨间的距离，金属棒MN与导轨间是光滑的，金属棒PQ与导轨间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。刚开始两金属棒都处于静止状态，现有一与导轨平行、大小为恒力作用于金属棒MN上，使金属棒MN在导轨上滑动，滑动过程中两金属棒与导轨保持垂直且接触良好，导轨电阻很小，可忽略不计，重力加速度，则下列说法正确的是（）A.金属棒PQ刚开始运动时，金属棒MN的速度大小为B.两棒最终以不同的速度做匀速直线运动C.两棒最终以相同的加速度做匀加速直线运动D.两棒速度差的最大值大小为三、实验题：本大题共2小题，共17分。11.为了测量木块与木板间的动摩擦因数，某小组使用位移传感器设计了如图甲所示实验装置，让木块从倾斜木板上一点A由静止释放，位移传感器可以测出木块到传感器的距离。位移传感器连接计算机，描绘出滑块相对传感器的位移x随时间t变化的规律，如图乙所示。（1）根据上述乙图线，计算0.4s时木块的速度______，木块的加速度______（结果均保留2位有效数字）（2）为了测定动摩擦因数，还需要测量的量是______。（已知当地的重力加速度为）（3）为了提高木块与木板间动摩擦因数的测量精度，下列措施可行的是______。（多选）A.木板的倾角越大越好B.A点与传感器距离适当大些C.选择体积较小的实心木块D.传感器开始计时的时刻必须是木块从A点释放的时刻12.某同学利用所学知识想要测量一段金属丝的电阻率，他先用欧姆表粗测其电阻约为4Ω，准备的实验器材有：干电池3节（内阻很小）电流表A1（0~0.6A，内阻约为0.1Ω）；电流表A2（0~150mA，内阻为2Ω）；定值电阻R0（阻值为2Ω）；滑动变阻器R1（0~20Ω）；滑动变阻器R2（0~2000Ω）；开关K、导线若干。（1）用螺旋测微器测量金属丝直径，某次测量如图甲，其读数为______mm；（2该同学设计的部分电路如图乙所示，图中滑动变阻器RP应该选______（填“R1”或“R2”）；（3）为尽可能准确地测量金属丝的电阻，且在实验中两电表能同时达到量程的以上，请在虚线框中画出实验电路图的剩余部分，并标记器材的符号，待测金属丝用Rx表示______；（4）根据多次测量数据作出“”图线如图丙所示，由图可求金属丝的电阻Rx=_______Ω（保留2位有效数字）；（5）由公式，利用测量的长度、直径即可测出金属丝的电阻率。四、计算题：本大题共3小题，共43分。13.一列简谐横波在弹性介质中沿x轴正方向传播，波源位于坐标原点O，时开始振动，时停止振动。已知时的波形如图所示，平衡位置处的质点恰好即将振动。其中质点a的平衡位置与O的距离为求：（1）波的传播速度和波源的起振方向；（2）内质点a通过总路程。14.如图所示，O点左侧有一高为的平台，物块B质量，带电量，静止在平台右侧边缘。物块A水平向右运动，与B发生碰撞，碰后瞬间A、B速度大小相等，随后取走A，B落在地面上的N点，O、N间距也为L，物块B落地后弹起瞬间在空间加一水平向左的匀强电场，B恰好能从平台右边缘水平向左返回平台，已知A、B两物块均可视为质点，不计一切阻力，A、B碰撞无机械能损失，B与地面碰撞水平分速度不变，竖直分速度大小不变，方向相反。B的电荷量始终保持不变，重力加速度求：（1）物块A的质量；（2）所加匀强电场场强E的大小；（3）物块B从N点返回平台的过程中最小速率。15.如图所示，物块质量，紧靠压缩的轻质弹簧静止在A点，弹簧处于锁定状态，且AB间光滑，BC、CD与物块间的动摩擦因数为光滑圆弧半径为，在D点与斜面相切，E为圆弧最高点，与圆心O连线处于竖直方向，与圆心O等高，与圆心O位于同一水平线上。传送带与倾斜轨道平滑相接，处于静止状态。今解除锁定，物块向上运动到B点速度大小，已知到B点前已经离开弹簧，物块在滑行过程中传送带保持静止状态。重力加速度，斜面倾角为，物块运动过程中可视为质点。求：（1）初始状态弹簧储存弹性势能及物块运动到C点的速度大小。（2）若传送带顺时针转动且转动速度大小为时，物块能否到达点，若能，求出点速度大小，若不能，请说明理由。（3）若传送带顺时针转动，为了使物块可以进入圆弧轨道即，又不会中途脱离圆轨道，求传送带转动速度大小满足的条件。

2024-2025学年湖北省云学名校联盟高三（下）物理联考试卷（2月）一、单选题：本大题共7小题，共28分。1.量子论的奠基人普朗克认为，科学的历史不仅是一连串的事实、规则和随之而来的数学描述，它也是一部概念的历史。下列描述正确的是（）A.对氢原子光谱的研究，导致原子的核式结构模型的建立B.半衰期与物质的多少和时间都有关，可以用于测定地质年代、生物年代等C.天然放射现象中产生的射线，都能在电场或磁场中发生偏转D.轻核能发生聚变的条件是克服库仑斥力，而不是克服核力【答案】D【解析】【详解】A．粒子轰击金箔实验，导致原子的核式结构模型的建立，故A错误；B．半衰期由原子核内部因素所决定，与物质的多少、时间均无关，故B错误；C．天然放射现象中产生的射线，是电磁波，不带电，不能在电场或磁场中发生偏转，故C错误；D．轻核能发生聚变的条件是克服库仑斥力，而不是克服核力，故D正确。故选D。2.如图所示，一束复色光从空气中沿半圆形玻璃砖半径方向射入，从玻璃砖射出后分成a、b两束单色光，则（）A.玻璃砖对a光的折射率比b大B.b光在玻璃中的传播速度比a在玻璃中的传播速度大C.b光的光子能量比a光的光子能量大D.若入射点O不变，逆时针旋转入射光，则a光先发生全反射【答案】C【解析】【详解】AC．由图知两束光的入射角相等，a的折射角小于b的折射角，根据折射定律可知玻璃砖对b光的折射率比对a光的大，由于折射率越大，光的频率越大，则b光的频率比a光的频率大，根据光子的能量公式，b光的光子能量比a光的光子能量大，A错误，C正确；B．由于玻璃砖对a光的折射率小，根据，知在玻璃砖中a光的传播速度比b光的大，B错误；D．若入射点O不变，逆时针旋转入射光，b光的折射角先达到，则b光先发生全反射，D错误。故选C。3.如图所示为一竖直放置、上粗下细且上端开口的薄壁玻璃管，上部和下部的横截面积之比为，上管足够长，下管长度在管内用长度的水银柱封闭一定质量的理想气体，气柱长度大气压强，气体初始温度，缓慢升高温度至水银恰好全部进入粗管。下列说法正确的是（）A.水银恰好全部进入粗管时，管内气体温度B.水银恰好全部进入粗管时，管内气体温度C.从开始到水银恰好全部进入粗管，管内气体压强保持不变D.从开始到水银恰好全部进入粗管，管内气体对外放热【答案】A【解析】【详解】AB．初始，气体压强，气柱长，。水银恰好全部进入粗管时，，气柱长，由得故A正确，B错误；C．水银进入粗管，水银柱长度减小，则气体压强减小，故C错误；D．气体温度升高，内能增大，体积膨胀，对外做功，则管内气体一定吸热，故D错误。故选A。4.如图所示，固定的光滑斜面上有一个质量为m的小球被轻绳拴住悬挂在天花板上，轻绳与竖直方向的夹角为，斜面倾角为，不计一切摩擦，则下列说法正确的是（）A.轻绳拉力大小为B.斜面对小球的弹力大小为C.由静止释放斜面瞬间，斜面对小球弹力变大D.由静止释放斜面后，斜面和小球系统水平方向动量守恒【答案】B【解析】【详解】AB．对小球进行分析，沿水平方向与竖直方向建立坐标系，水平方向上有竖直方向上有解得，故A错误，B正确；C．

释放斜面后小球开始做圆周运动，释放斜面瞬间小球加速度垂直于绳斜向右下方，对小球的受力沿绳与垂直绳方向进行分解，垂直绳方向上有解得即斜面对小球弹力变小，故C错误；D．系统水平方向受绳拉力的分量，所以系统水平方向动量不守恒，故D错误。故选B。5.卫星可通过短时间喷射气体做功，实现变轨。在地球附近，设卫星沿椭圆轨道逆时针方向运动，如图中实线所示，A、B分别为椭圆轨道上的近地点和远地点。卫星在P点向箭头所指径向方向短时间喷射气体，实现变轨。变轨后的轨道如图中虚线所示，做匀速圆周运动，若变轨后卫星的运动周期变小，则下列说法正确的是（）A.卫星变轨后轨道半径大于椭圆半长轴B.卫星变轨后在P点的速度比变轨前在P点速度大C.卫星变轨前、后在P点的加速度相同D.卫星变轨后的速度大于变轨前在A点的速度【答案】C【解析】【详解】A．由开普勒第三定律知卫星的运动周期变小，则半径变小，小于椭圆半长轴，故A错误；B．把椭圆P点的速度沿半径和垂直半径方向正交分解，半径方向速度减为0，所以在P点速度减小，故B错误；C．卫星变轨前、后，由加速度公式知加速度不变，故C正确；D．若有个过A点的正圆轨道，则速度虚线正圆轨道，A点加速由正圆变椭圆，故联立解得故D错误。故选C。6.如图（1）所示，在空中某点同时竖直抛出甲、乙物体，因为材料和体积原因，甲物体所受的空气阻力可忽略不计，而乙物体竖直向下做匀速直线运动。取竖直向下方向为正方向，甲、乙两物体的位移时间x-t图像如图（2）所示，已知t3=3t1，抛出点离地足够高，则（）A.0~t3时间内，甲的平均速度大于乙的平均速度B.0~t3时间内有两个时刻甲、乙速度大小相等C.甲、乙相遇之前，t2时刻它们的竖直高度差最大D.阴影部分面积大小表示0~t3时间内甲、乙的相对位移【答案】B【解析】【详解】A．0~t3时间内，位移相等，时间相同，平均速度相等，故A错误；B．因为0~t3时间内位移相等，即解得甲做竖直上抛运动，有联立解得0~t1、t1~t2内各有一个时刻甲、乙速度大小相等，故B正确；C．甲、乙速度相同时，间距最大，故C错误；D．x-t图所围面积无意义，0~t3时间内甲、乙相对位移为0，故D错误。故选B。7.有一个连接在电路中的平行板电容器，平行板间为真空，两极板之间的距离为d，其电容为C，电源的电动势为E，忽略平行板电容器的边缘效应。开关S闭合如图（1）所示，当电路达到稳定状态后，断开开关S，保持电容器的电荷量不变。有一块厚度为的导体板，其表面形状大小和该平行板电容器的极板完全相同。在外力的作用下，将该导体板沿着下极板的内侧缓慢地进入到如图所示的位置，如图（2）所示。已知电源的电动势E及两极板之间的距离d，则两极板间P点的电场强度的大小E1为（）A. B.C. D.无法确定【答案】A【解析】【详解】因为极板带电荷量Q保持不变，插入导体板之后，电容器两极板之间的距离变为，由，可知电容变为2C，根据电容的定义式，可知此时极板之间的电压变为原来的，即电压，故得极板间匀强电场的电场强度，也即P点的电场强度故选A。二、多选题：本大题共3小题，共12分。8.如图为某水电站的电能输送示意图，A、B均为理想变压器，其中A为升压变压器，B为降压变压器的原、副线圈匝数比为，A、B之间的输电线路的总电阻为。已知用户端获得的电压为220V，获得的电功率是。下列说法正确的是（）A.升压变压器输出端的电压为2400V B.输电线中电流为100AC.输电线上功率损失为 D.输电效率为【答案】AC【解析】【详解】AB．用户端电流根据变压器的原理可得，输电线中电流为，则有A正确，B错误；CD．输电线功率损耗输电效率C正确，D错误。故选AC。9.如图所示，位于P点的一个质子源，该质子源在纸面内向各个方向均匀地发射质子，共计N个。在P点下方水平放置有长度，以O为中点的探测板，P点离探测板的垂直距离OP为在探测板的上方存在方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为的匀强磁场。已知质子电量为，发射的质子的动量大小均为质子打到探测板上的计数率为（即打到探测板上质子数与总质子数N的比值），则下列说法正确的是（）A.质子在磁场中做匀速圆周运动的半径为B.质子打在探测板上的长度为C.质子计数率为D.当时，可通过调节B大小使计数率不变，则磁感应强度B大小满足【答案】AC【解析】【详解】A．洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律可得代入数据解得质子做圆周运动半径A正确；B．质子打在探测板上的最左侧点与P点连线为轨迹的直径，左端点到O点的距离为最右侧点对应的轨迹与探测板相切，右端点到O点的长度为，则总长度为B错误；C．竖直向上与竖直向下发射的质子对应的轨迹恰好与边界相切，入射方向在竖直方向左侧的质子均可以打到探测板上，则质子计数率为C正确；D．在确保计数率为的情况下，质子做圆周运动半径R与a相等，则由可得磁感应强度B和a的关系满足当时，质子左边圆弧的弦长恰好为直径时对应临界条件即打到探测板的最左端，即即D错误。故选AC。10.在足够长的固定水平平行导轨上垂直放有两个金属棒MN和PQ，如图为模型俯视图。每根金属棒质量均为，电阻都为磁感应强度的匀强磁场与导轨所在水平面垂直，方向竖直向下。导轨间的距离，金属棒MN与导轨间是光滑的，金属棒PQ与导轨间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。刚开始两金属棒都处于静止状态，现有一与导轨平行、大小为恒力作用于金属棒MN上，使金属棒MN在导轨上滑动，滑动过程中两金属棒与导轨保持垂直且接触良好，导轨电阻很小，可忽略不计，重力加速度，则下列说法正确的是（）A.金属棒PQ刚开始运动时，金属棒MN的速度大小为B.两棒最终以不同的速度做匀速直线运动C.两棒最终以相同的加速度做匀加速直线运动D.两棒速度差的最大值大小为【答案】AC【解析】【详解】A．金属棒PQ刚开始运动时，根据平衡条件有此时回路中的感应电流解得故A正确；BC．对金属棒MN进行分析，根据牛顿第二定律有对金属棒PQ运动后进行分析，根据牛顿第二定律有其中可知，金属棒MN做加速度减小加速运动，金属棒PQ做加速度增大的加速运动，当二者加速度相等时，达到稳定状态，两者一起以相同加速度做匀加速直线运动，令两金属棒的共同加速度为，对系统有解得故B错误，C正确；D．结合上述可知对金属棒PQ进行分析有结合上述解得故D错误。故选AC。三、实验题：本大题共2小题，共17分。11.为了测量木块与木板间的动摩擦因数，某小组使用位移传感器设计了如图甲所示实验装置，让木块从倾斜木板上一点A由静止释放，位移传感器可以测出木块到传感器的距离。位移传感器连接计算机，描绘出滑块相对传感器的位移x随时间t变化的规律，如图乙所示。（1）根据上述乙图线，计算0.4s时木块的速度______，木块的加速度______（结果均保留2位有效数字）（2）为了测定动摩擦因数，还需要测量的量是______。（已知当地的重力加速度为）（3）为了提高木块与木板间动摩擦因数的测量精度，下列措施可行的是______。（多选）A.木板的倾角越大越好B.A点与传感器距离适当大些C.选择体积较小的实心木块D.传感器开始计时的时刻必须是木块从A点释放的时刻【答案】（1）①.0.80②.2.0（2）斜面的倾角或斜面的高度和长度（3）BC【解析】【小问1详解】[1][2]匀变速直线运动全程的平均速度等于这段时间内中间时刻的瞬时速度，则0.4s末的速度为0.2s末的速度为则木块的加速度为【小问2详解】对木块进行分析，根据牛顿第二定律有解得可知，要测定摩擦因数，需要测出斜面的倾角，即需要测量斜面的高度和长度。【小问3详解】AB．结合上述可知，为了提高木块与木板间动摩擦因数的测量精度，应使木块的运动时间长一些，即可以适当减小斜面的倾角，增加木块在斜面上滑行的位移等，即A点与传感器距离适当大些，故A错误，B正确；C．为了减小空气阻力的影响，实验中应选择体积较小的实心木块，故C正确；D．结合上述可知，为了求解加速度，需要根据全程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，先求出某一时刻的瞬时速度，此时传感器开始的计时时刻不一定必须是木块从A点释放的时刻，故D错误。故选BC。12.某同学利用所学知识想要测量一段金属丝的电阻率，他先用欧姆表粗测其电阻约为4Ω，准备的实验器材有：干电池3节（内阻很小）电流表A1（0~0.6A，内阻约为0.1Ω）；电流表A2（0~150mA，内阻为2Ω）；定值电阻R0（阻值为2Ω）；滑动变阻器R1（0~20Ω）；滑动变阻器R2（0~2000Ω）；开关K、导线若干。（1）用螺旋测微器测量金属丝直径，某次测量如图甲，其读数为______mm；（2该同学设计的部分电路如图乙所示，图中滑动变阻器RP应该选______（填“R1”或“R2”）；（3）为尽可能准确地测量金属丝的电阻，且在实验中两电表能同时达到量程的以上，请在虚线框中画出实验电路图的剩余部分，并标记器材的符号，待测金属丝用Rx表示______；（4）根据多次测量数据作出“”图线如图丙所示，由图可求金属丝的电阻Rx=_______Ω（保留2位有效数字）；（5）由公式，利用测量的长度、直径即可测出金属丝的电阻率。【答案】①.0.800②.R1③.④.4.6【解析】【详解】[1]螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，所以图中读数为；[2]由图乙可知，滑动变阻器RP串联在电路中，所以应该选择小量程的R1；[3]由题可知，没有电压表，且要求两电表能同时达到量程的以上，所以为准确测量，应使待测电阻与电流表A2串联后与R0并联，然后使大量程的电流表A1串联在电路中，由两电流表的示数差可得通过R0的电流，使R0充当电压表，如图所示[4]结合以上电路可得解得结合图丙可知解得四、计算题：本大题共3小题，共43分。13.一列简谐横波在弹性介质中沿x轴正方向传播，波源位于坐标原点O，时开始振动，时停止振动。已知时的波形如图所示，平衡位置处的质点恰好即将振动。其中质点a的平衡位置与O的距离为求：（1）波的传播速度和波源的起振方向；（2）内质点a通过的总路程。【答案】（1）4m/s，波源起振方向向下（2）1.4m【解析】【小问1详解】内，波向右传播12m距离，故由同侧法可知，时，处的质点即将向下振动，则波源起振方向向下；【小问2详解】由图乙可知又得波传到质点a用时则质点a振动时间由振幅可知质点a运动路程14.如图所示，O点左侧有一高为的平台，物块B质量，带电量，静止在平台右侧边缘。物块A水平向右运动，与B发生碰撞，碰后瞬间A、B速度大小相等，随后取走A，B落在地面上的N点，O、N间距也为L，物块B落地后弹起瞬间在空间加一水平向左的匀强电场，B恰好能从平台右边缘水平向左返回平台，已知A、B两物块均可视为质点，不计一切阻力，A、B碰撞无机械能