2024-2025学年湖南省娄底市双峰一中等五校重点中学高三物理试题下学期期末联考试卷含解析

2024-2025学年湖南省娄底市双峰一中等五校重点中学高三物理试题下学期期末联考试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：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，只有一项是符合题目要求的。1、下列四幅图的有关说法中正确的是（）A．图（l）若将电源极性反接，电路中一定没有光电流产生B．图(2)卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子核的构成C．图(3)一群氢原子处于n=5的激发态跃迁到n=1的基态最多能辐射6种不同频率的光子D．图(4)原子核D、E结合成F时会有质量亏损，要释放能量2、一列向右传播的横波在t=0时的波形如图所示，A、B两质点间距为8m，B、C两质点平衡位置的间距为3m，当t=1s时，质点C恰好通过平衡位置，该波的波速可能为（）A．m/s

B．3m/s

C．5m/s

D．11m/s3、质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具．如图所示为质谱仪的原理示意图，现利用质谱仪对氢元素进行测量．让氢元素三种同位素的离子流从容器A下方的小孔s无初速度飘入电势差为U的加速电场．加速后垂直进入磁感强度为B的匀强磁场中．氢的三种同位素最后打在照相底片D上，形成a、b、c三条“质谱线”．则下列判断正确的是()A．进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氕、氘、氚B．进入磁场时动能从大到小排列的顺序是氕、氘、氚C．在磁场中运动时间由大到小排列的顺序是氕、氘、氚D．a、b、C三条“质谱线”依次排列的顺序是氕、氘、氚4、如图所示，一轻绳绕过光滑的轻质定滑轮，一端挂一水平托盘，另一端被托盘上的人拉住，滑轮两侧的轻绳均沿竖直方向。已知人的质量为60kg，托盘的质量为20kg，取g=10m/s2。若托盘随人一起竖直向上做匀加速直线运动，则当人的拉力与自身所受重力大小相等时，人与托盘的加速度大小为（）A．5m/s2 B．6m/s2 C．7.5m/s2 D．8m/s25、1916年爱因斯坦建立广义相对论后预言了引力波的存在，2017年引力波的直接探测获得了诺贝尔物理学奖．科学家们其实是通过观测双星轨道参数的变化来间接验证引力波的存在．如图所示为某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动的示意图，若A星的轨道半径大于B星的轨道半径，双星的总质量M，双星间的距离为L，其运动周期为T，则下列说法中正确的是A．A的质量一定大于B的质量B．A的线速度一定小于B的线速度C．L一定，M越小，T越小D．M一定，L越小，T越小6、如图所示，一充电后的平行板电容器的两极板相距l，在正极板附近有一质量为m，电荷量为的粒子A；在负极板附近有一质量也为m、电荷量为的粒子B。仅在电场力的作用下两粒子同时从静止开始运动。已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距的平面Q，两粒子间相互作用力可忽略，不计重力，则以下说法正确的是（）A．电荷量与的比值为B．电荷量与的比值为C．粒子A、B通过平面Q时的速度之比为D．粒子A、B通过平面Q时的速度之比为二、多项选择题：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，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、我国成功研制了世界最高水平的“”石墨烯超级电容器。超级电容器充电时，电极表面将吸引周围电解质溶液中的异性离子，使这些离子附着于电极表面上形成相距小于、相互绝缘的等量异种电荷层，石墨烯电极结构使得该异种电荷层的面积成万倍增加。下列有关说法正确的是（）A．该电容器充满电后的带电荷量为B．该电容器最多能储存的电能C．超级电容器电容大的原因是其有效正对面积大、板间距离小D．当该电容器放电至两端电压为时，其电容变为8、如图所示，在竖直平面内，倾斜长杆上套一小物块，跨过轻质定滑轮的细线一端与物块连接，另一端与固定在水平面上的竖直轻弹簧连接。使物块位于A点时，细线自然拉直且垂直于长杆弹簧处于原长。现将物块由A点静止释放，物块沿杆运动的最低点为B，C是AB的中点，弹簧始终在弹性限度内，不计一切阻力，则（）A．物块和弹簧系统机械能守恒B．物块在B点时加速度方向由B指向AC．A到C过程物块所受合力做的功大于C到B过程物块克服合力做的功D．物块下滑过程中，弹簧的弹性势能在A到C过程的增量小于C到B过程的增量9、如图所示。有一束平行于等边三棱镜横截面ABC的红光从空气射向E点，并偏折到F点。已知入射方向与边AB的夹角，E．F分别为边AB．BC的中点，则（）A．该三棱镜对红光的折射率为B．光在F点发生全反射C．从F点出射的光束与入射到E点的光束的夹角为D．若改用紫光沿相同角度从E点入射，则出射点在F点左侧10、2019年6月25日02时09分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射第46颗北斗导航卫星。北斗导航系统中包含多颗地球同步卫星，下列关于地球同步卫星的说法正确的是A．所有同步卫星的轨道半径都相同B．同步卫星的运行速度大于第一宇宙速度C．同步卫星相对地面静止，所以它处于平衡状态D．同步卫星的向心加速度小于地球表面处的重力加速度三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍。某同学利用这一事实测盘电压表的内阻（半偏法）。实验室提供的器材如下：待测电压表V（量程3V．内阻约为3000Ω），电阻箱R0（最大组值为99999.9Ω），滑动变阻器R1（最大阻值100Ω，额定电流2A）。电源E（电动势6V，内阻不计），开关两个，导线若干。（1）虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分。将电路图补充完整_______。（2）将这种方法测出的电压表内阻记为R'v．则R'v=______。与电压表内阻的真实值Rv相比，R'v____Rv．（选填“＞““=”或“＜“）12．（12分）在“测定金属的电阻率”的实验中，所用测量仪器均已校准。已知待测金属丝的电阻值Rx约为5Ω。在测电阻时，可供选择的器材有：电源E：电动势3V，内阻约1Ω电流表A1：量程0~0.6A，内阻约0.125Ω；电流表A2：量程0~3A，内阻约0.025Ω；电压表V1：量程0~3V，内阻约3kΩ；电压表V2：量程0~15V，内阻约15kΩ；滑动变阻器R1：最大阻值5Ω，允许最大电流2A；滑动变阻器R2：最大阻值1000Ω，最大电流0.6A开关一个，导线若干。(1)在上述器材中，应该选用的电流表是_______，应该选用的电压表是_______。若想尽量多测几组数据，应该选用的滑动变阻器是_______（填写仪器的字母代号）。(2)用所选的器材，在答题纸对应的方框中画出电路图_____________________。(3)关于本实验的误差，下列说法正确的是____________。A．对金属丝的直径多次测量求平均值，可消除误差B．由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差C．利用电流I随电压U的变化图线求Rx可减小偶然误差四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示，一质量为m，长度为L的导体棒AC静止于两条相互平行的水平导轨上且与两导轨垂直。通过导体棒AC的电流为I，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向与导轨平面成角斜向下且垂直于导体棒AC，求：(1)导体棒AC受到的安培力；(2)导体棒AC受到的摩擦力。14．（16分）一客车以v=20m/s的速度行驶，突然发现同车道的正前方x0=60m处有一货车正以v0=8m/s的速度同向匀速前进，于是客车紧急刹车，若客车刹车时做匀减速运动的加速度大小a=2m/s2，则：（1）客车刹车开始后l5s内滑行的距离是多少?（2）客车静止前最后2s内滑行的距离是多少?（3）客车与货车间的最小距离为多少?15．（12分）一滑雪者和雪橇的总质量为，沿足够长的斜坡向下滑动，斜坡倾角，雪橇与斜坡之间的动摩擦因数为，滑雪者所受的空气阻力与速度大小的比值为常量k（未知），某时刻滑雪者的速度大小为，加速度大小为，取，，。求：(1)常量k；(2)滑雪者的最大速率。

参考答案一、单项选择题：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，只有一项是符合题目要求的。1、D【解析】

A．图（l）若将电源极性反接，即为反向电压，只要反向电压比遏止电压小，电路中就有光电流产生，故A错误；B．图(2)卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，故B错误；C．图(3)一群氢原子处于n=5的激发态跃迁到n=1的基态最多能辐射出种不同频率的光子，故C错误；D．原子核D和E聚变成原子核F时会有质量亏损，要释放能量，故D正确。故选D。2、C【解析】

由图读出波长λ=8m．波向右传播，质点C恰好通过平衡位置时，波传播的最短距离为1m，根据波形的平移法得：t=（n+1/8）T或（n+5/8）T，n=0，1，2…，，则波速v==（8n+1）m/s或v=（8n+5）m/s；当n=0时：v=1m/s或5m/s，当n=1时：v=9m/s或13m/s，当n=2时：v=17m/s或21m/s，故选C．本题的解题关键是运用波形平移法，得到时间与周期的关系式，得到波速的通项，再研究特殊值．3、A【解析】

A.根据qU=得,v=，比荷最大的是氕，最小的是氚，所以进入磁场速度从大到小的顺序是氕、氘、氚，故A正确；B.根据动能定理可知Ek=qU，故动能相同，故B错误；C.时间为t=，故在磁场中运动时间由大到小排列的顺序是氚氘氕，故C错误；D.进入偏转磁场有qvB=，解得：R=，氕比荷最大，轨道半径最小，c对应的是氕，氚比荷最小，则轨道半径最大，a对应的是氚，故D错误故选A根据qU=求出粒子进入偏转磁场的速度，知道三种粒子进入磁场的速度大小关系，再根据qvB=求出R与什么因素有关，从而得出a、b、c三条“质谱线”的排列顺序．4、A【解析】

设人的质量为M，则轻绳的拉力大小T=Mg设托盘的质量为m，对人和托盘，根据牛顿第二定律有2T一(M+m)g=(M+m)a解得a=5m/s2故选A。5、D【解析】

A、根据万有引力提供向心力，因为，所以，即A的质量一定小于B的质量，故A错误；B、双星系统角速度相等，根据，且，可知A的线速度大于B的线速度，故B错误；CD、根据万有引力提供向心力公式得：，解得周期为，由此可知双星的距离一定，质量越小周期越大，故C错误；总质量一定，双星之间的距离就越大，转动周期越大，故D正确；故选D．解决本题的关键知道双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度．以及会用万有引力提供向心力进行求解．6、B【解析】

AB．设电场强度大小为E，两粒子的运动时间相同，对正电荷A有对负电荷B有联立解得A错误，B正确。CD．由动能定理得求得选项CD错误。故选B。二、多项选择题：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，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、AC【解析】

A．根据超级电容器“”，结合可知该电容器充满电后的带电荷量C=36000C故A正确；B．电容器是一种储能元件，该电容器充满电最多能储存的电能为J=54000J故B错误；C．借助平行板电容器的决定式分析可知，超级电容器电容大的原因是其有效正对面积大，板间距离小，故C正确；D．电容器的电容只与电容器本身结构有关，与电容器带电荷量和两极板间电压无关，故D错误。故选AC。8、ABD【解析】

A．由题知，不计一切阻力，则物块和弹簧系统机械能守恒，故A正确；B．由题知，物块从A点运动到B点是先加速后减速，到B点速度刚好为0，弹簧处于伸长状态，此时对物块受力分析可知，弹簧沿斜面向上的分力大于重力沿斜面向下的分力，故物块在B点时加速度方向由B指向A，故B正确；C．物块从A到C，根据动能定理可知，合力做的功等于动能的增加量，物块从C到B，根据动能定理可知，物块克服合力做的功等于动能的减少量，而物块在A点和B点的速度都为零，故两个过程动能的变化量相等，所以A到C过程物块所受合力做的功等于C到B过程物块克服合力做的功，故C错误；D．弹簧的形变量越小，弹簧的弹性势能越小，根据几何关系，可知物块从A到C过程的弹簧形变量小于C到B过程的弹簧形变量，故物块下滑过程中，弹簧的弹性势能在A到C过程的增量小于C到B过程的增量，故D正确。故选ABD。9、AC【解析】

A．如图所示，作两界面法线相交于D点，在AB界面，由几何知识知，入射角为，折射角为，所以故A正确；B．光在BC界面上人射角为，则即临界角则在BC面上不会发生全反射，故B错误；C．分析知BC面上折射角为，入射光线与出射光线相交于G点，，，则，，则所以从F点出射的光束与入射到E点的光束的夹角为，故C正确；D．紫光频率比红光频率大，棱镜对紫光的折射率大，若改用紫光沿相同角度从E点人射，则出射点在F点右侧，D错误。故选AC。10、AD【解析】

A．所有地球同步卫星的周期相同，由可知，所有地球同步卫星的轨道半径都相同，故A正确；B．由可知，轨道半径越大，线速度越小，故B错误；C．卫星虽然相对地面静止，但在做匀速圆周运动，不是平衡状态，故C错误；D．同步卫星的向心加速度地球表面的重力加速度，所以，故D正确。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、R0＞【解析】

（1）[1]．待测电压表电阻（3000欧姆）远大于滑动变阻器R1的电阻值（100欧姆），故滑动变阻器R1采用分压式接法；电路图如图所示：（2）[2][3]．根据设计的电路进行的实验步骤是：移动滑动变阻器的滑片，以保证通电后电压表所在的支路分压最小；闭合开关s1、s2，调节R1，使电压表的指针满偏；保持滑动电阻器滑片位置不变，断开s2，调节电阻箱R0，使电压表的指针半偏；读取电阻箱所示的电阻值，此即为测得的电压表内阻；电压表串联电阻箱后认为电压不变，而实际该支路电压变大，则电阻箱分压大于计算值，则