2024-2025学年湖南省“五市十校”高三第二次联考物理试卷含解析

2024-2025学年湖南省“五市十校”高三第二次联考物理试卷注意事项：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、已知氢原子的基态能量为E1，激发态能量为En=，其中n=2，3，4……已知普朗克常量为h，电子的质量为m。巴尔末线系是氢原子从n≥3的各个能级跃迁至n=2能级时辐射光的谱线，则下列说法中正确的是（）A．巴尔末线系中波长最长的谱线对应光子的能量为3.40eVB．氢原子从基态跃迁到激发态后，核外电子动能减小，原子的电势能增大，动能和电势能之和不变C．基态氢原子中的电子吸收一频率为的光子被电离后，电子速度大小为D．一个处于n=4的激发态的氢原子，向低能级跃迁时最多可辐射出6种不同频率的光2、如图所示，从匀速运动的水平传送带边缘，垂直弹入一底面涂有墨汁的棋子，棋子在传送带表面滑行一段时间后随传送带一起运动。以传送带的运动方向为x轴，棋子初速度方向为y轴，以出发点为坐标原点，棋子在传送带上留下的墨迹为（）A． B．C． D．3、如图，a、b两个物块用一根足够长的轻绳连接，跨放在光滑轻质定滑轮两侧，b的质量大于a的质量，用手竖直向上托住b使系统处于静止状态。轻质弹簧下端固定，竖直立在b物块的正下方，弹簧上端与b相隔一段距离，由静止释放b，在b向下运动直至弹簧被压缩到最短的过程中（弹簧始终在弹性限度内）。下列说法中正确的是（）A．在b接触弹簧之前，b的机械能一直增加B．b接触弹簧后，a、b均做减速运动C．b接触弹簧后，绳子的张力为零D．a、b和绳子组成的系统机械能先不变，后减少4、如图所示，磁性白板放置在水平地面上，在白板上用一小磁铁压住一张白纸。现向右轻拉白纸，但未拉动，在该过程中A．小磁铁受到向右的摩擦力B．小磁铁只受两个力的作用C．白纸下表面受到向左的摩擦力D．白板下表面与地面间无摩擦力5、如图（俯视图），在竖直向下、磁感应强度大小为2T的匀强磁场中，有一根长0.4m的金属棒ABC从中点B处折成60°角静置于光滑水平面上，当给棒通以由A到C、大小为5A的电流时，该棒所受安培力为A．方向水平向右，大小为4.0NB．方向水平向左，大小为4.0NC．方向水平向右，大小为2.0ND．方向水平向左，大小为2.0N6、如图所示，矩形线圈处在磁感应强度大小为B、方向水平向右的匀强磁场中，线圈通过电刷与定值电阻R及理想电流表相连接，线圈绕中心轴线OO以恒定的角速度匀速转动，t=0时刻线圈位于与磁场平行的位置。已知线圈的匝数为n、面积为S、阻值为r。则下列说法正确的是（）A．t=0时刻流过电阻R的电流方向向左B．线圈中感应电动势的瞬时表达式为enBSsintC．线圈转动的过程中，电阻R两端的电压为D．从t=0时刻起，线圈转过60°时电阻R两端的电压为二、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、有关对热学的基础知识理解正确的是________。A．液体的表面张力使液体的表面有扩张的趋势B．低温的物体可以自发把热量传递给高温的物体，最终两物体可达到热平衡状态C．当装满水的某一密闭容器自由下落时，容器中的水的压强为零D．空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和汽压，水蒸发变慢E.在“用油膜法测分子直径”的实验中，作出了把油膜视为单分子层、忽略油酸分子间的间距并把油酸分子视为球形这三方面的近似处理8、如图所示，质量为2kg的木块A与轻质弹簧连接，弹簧的另-端固定在墙上，开始时木块A静止在光滑水平面上的O点，现有一质量为3kg的木块B以10m/s的初速度向右运动，与木块A发生碰撞并粘在一起，下列说法正确的是（）A．木块A、B碰后瞬间的共同速度大小为6m/sB．弹簧的最大弹性势能为90JC．A、B碰撞过程中损失的机械能为150JD．弹簧第一次被压缩至最短的过程中，墙对弹簧的冲量为09、牛顿在发现万有引力定律时曾用月球的运动来检验，物理学史上称为著名的“月地检验”。已经知道地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球中心与地球中心距离是地球半径k倍，根据万有引力定律，可以求得月球受到万有引力产生的加速度为a1。又根据月球绕地球运动周期为T，可求得月球的向心加速度为a2，两者数据代入后结果相等，定律得到验证。以下说法正确的是()A． B．C． D．10、关于分子运动论热现象和热学规律，以下说法中正确的有（）A．水中的花粉颗粒在不停地做无规则运动，反映了液体分子运动的无规则性B．两分子间距离大于平衡距离时，分子间的距离越小，分子势能越小C．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体D．利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能是可能的E.一定质量的理想气体如果在某个过程中温度保持不变而吸收热量，则在该过程中气体的压强一定增大三、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）在一次测量定值电阻Rx阻值（）的分组实验中，甲、乙两组分别进行了如下实验过程：(1)甲组可选器材如下：滑动变阻器RA（0~500Ω，100mA）；滑动变阻器RB（0~5Ω，2A）；电流表A（0~0.6A、内阻约2Ω；0~3A、内阻约0.5Ω）；电压表V（0~3V、内阻约1.5kΩ；0~15V、内阻约7.5kΩ）；电源E（电动势为3V）；开关S，导线若干。①为便于调节和测量，滑动变阻器采用分压接法，应选择_____（选填“RA”或“RB”）；②请根据以上实验器材，在图甲中将实物电路连接完整______________；③按以上操作，测得Rx测___Rx真（填“>”、“=”或“<”）。(2)乙组可选器材如下：电压表V（0~3V）；滑动变阻器RC（10Ω，1A）；电阻箱R0（0~999.99Ω）；电源E（电动势为3V）；开关S。请根据乙组的电路图乙和以上实验器材在MN处先接______，按一定的步骤操作后记下仪表的读数，再换接_____，正确操作后测出Rx的阻值；若在MN处更换器材时，不小心将滑动变阻器的滑片P向左移了一些，测量结果将______（填“变大”、“变小”或“不变”）。(3)比较甲乙两组测量结果，______组更接近真实值（填“甲”或“乙”）。12．（12分）学习了“测量电源的电动势和内阻”后，物理课外活动小组设计了如图甲所示的实验电路，电路中电源电动势用E，内阻用r表示。(1)若闭合电键S1，将单刀双掷电键S2掷向a，改变电阻箱R的阻值得到一系列的电压表的读数U，处理数据得到图像如图乙所示，写出关系式___。（不考虑电表内阻的影响）(2)若断开S1，将单刀双掷电键S2掷向b，改变电阻箱R的阻值得到一系列的电流表的读数I，处理数据得到图像如图丙所示，写出关系式___。（不考虑电表内阻的影响）(3)课外小组的同学们对图像进行了误差分析，发现将两个图像综合起来利用，完全可以避免由于电压表分流和电流表分压带来的系统误差。已知图像乙和丙纵轴截距分别为b1、b2，斜率分别为k1、k2。则电源的电动势E=____，内阻r=____。(4)不同小组的同学用不同的电池组（均由同一规格的两节干电池串联而成），按照(1)中操作完成了上述的实验后，发现不同组的电池组的电动势基本相同，只是内电阻差异较大。同学们选择了内电阻差异较大的甲、乙两个电池组继续进一步探究，对电池组的输出功率P随外电阻R变化的关系，以及电池组的输出功率P随路端电压U变化的关系进行了猜想，并分别画出了如图丁所示的P—R和P—U图像。若已知甲电池组的内电阻较大，则下列各图中可能正确的是____（选填选项的字母）。A．B．C．D．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，右端封闭左端开口的导热良好的形玻璃管两边粗细不同，粗玻璃管半径为细玻璃管半径的3倍，两管中装入高度差为的水银，右侧封闭气体长，左侧水银面距管口。现将左管口用一与玻璃管接触良好的活塞封闭图中未画出），并将活塞缓慢推入管中，直到两管水银面等高。外界大气压强为，环境温度不变，不计活塞与管内壁的摩擦。求：①两管水银面等高时左侧气体的压强是多少；②整个过程活塞移动的距离是多少厘米（保留三位有效数字）。14．（16分）如图所示，绝缘轨道CDGH位于竖直平面内，圆弧段DG的圆心角为θ=37°，DG与水平段CD、倾斜段GH分别相切于D点和G点，CD段粗糙，DGH段光滑，在H处固定一垂直于轨道的绝缘挡板，整个轨道处于场强为E=1×104N/C、水平向右的匀强电场中。一质量m=4×10-3kg、带电量q=+3×10-6C的小滑块在C处由静止释放，经挡板碰撞后滑回到CD段的中点P处时速度恰好为零。已知CD段长度L=0.8m，圆弧DG的半径r=0.2m；不计滑块与挡板碰撞时的动能损失，滑块可视为质点。求：（1）滑块在GH段上的加速度；（2）滑块与CD段之间的动摩擦因数µ；（3）滑块在CD段上运动的总路程。某同学认为：由于仅在CD段上有摩擦损耗，所以，滑块到达P点速度减为零后将不再运动，在CD段上运动的总路程为L+=1.2m。你认为该同学解法是否合理？请说明理由，如果错误，请给出正确解答。15．（12分）如图所示，光滑斜面体ABC固定在地面上，斜面AB倾角为37°，斜面AC倾角为53°，P、Q两个物块分别放在AB、AC斜面上，并用绕过斜面体顶端A处光滑定滑轮的细线连接。放在AC斜面上的轻弹簧，一端与Q相连，另一端与固定在C点的挡板相连，物块P、Q的质量分别为2m、m，弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，两斜面足够长。开始时锁定物块P，细线刚好拉直，张力为零，现解除物块P的锁定，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：(1)解除锁定的一瞬间，物块P的加速度大小；(2)当物块Q向上运动的距离时，物块Q的速度大小；(3)当物块Q向上运动的距离时，弹簧断开，同时给物块P一个平行AB斜面向上的恒定推力F，此后细线的拉力为零，且P、Q两物块的速度同时减为零，则当物块Q速度为零时，物块P克服推力做功为多少。

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、C【解析】

A．巴尔末线系为跃迁到2能级的四种可见光，红青蓝紫（3→2、4→2、5→2、6→2），则能级差最小的为红光（3→2），其频率最小，波长最长，对应的能量为故A错误；B．氢原子从基态跃迁到激发态需要吸收能量，则氢原子的总能量（动能和电势能之和）变大，而电子的轨道半径变大，库仑力做负功，则电势能增大，跃迁后的库仑力提供向心力可得故半径变大后，电子的速度变小，电子的动能变小，故B错误；C．基态氢原子中的电子吸收一频率为的光子被电离，由能量守恒定律，有解得自由电子的速度为故C正确；D．一个处于n=4的激发态的氢原子向低能级跃迁，逐级向下辐射出的光子种类最多为(4-1)=3种，故D错误；故选C。2、A【解析】

分析可知，在传送带这个参考系中，合速度的方向和摩擦力的方向在一条直线上，所以运动轨迹应该是一条直线，又因为棋子相对于传送带往后运动，故A正确，BCD错误。故选A。3、D【解析】

A．在b接触弹簧之前，b除重力外有绳的拉力做负功，则b的机械能减小，故A错误；B．b接触弹簧后，开始阶段弹力较小，b的合力向下，继续向下加速，b的合力减为零，再变为向上，b才开始减速，同样b加速时也会带动a跟着加速，故b接触弹簧后，ab均先做加速运动后做减速运动，故B错误；C．b接触弹簧后，只要b在加速运动，就一定会带着a加速，绳子的拉力一定不为零，只有在b准备减速时，绳无法拉直，此时绳的张力为零，故C错误；D．对a、b和绳子组成的系统而言，弹簧的弹力属于系统的其它力，则接触弹簧前弹力不做功，接触弹簧后弹力做负功，故系统的机械能先不变后减小，故D正确。故选D。4、C【解析】

AB．小磁铁受到竖直向下的重力、白板对小磁铁吸引力和竖直向上的支持力，三力平衡，静止不动，所以小磁铁不受摩擦力，AB错误；C．对小磁铁和白纸作为整体受力分析可知，水平方向上受到向右的拉力和向左的摩擦力平衡，C正确；D．对小磁针、白纸和磁性白板整体受力分析可知，水平方向上受到向右的拉力和地面对磁性白板向左的摩擦力平衡，D错误。故选C。5、D【解析】

金属棒的有效长度为AC，根据几何知识得L=0.2m，根据安培力公式得F=BIL=2×5×0.2=2N根据左手定则可判定安培力水平向左，故ABC错误，D正确；故选D。6、D【解析】

A．t=0时刻线框与磁场方向平行，即线框的速度与磁场方向垂直，右手定则可知，流过电阻R的电流方向向右，故A错误；

B．从与中性面垂直的位置开始计，感应电动势随时间按正弦规律变化，且最大感应电动势Em＝nBSω所以感应电动势的瞬时值表达式为e=nBSωcosωt（V）故B错误；

C．线圈转过的过程中，最大感应电动势Em＝nBSω，则产生的感应电动势的有效值为E＝nBSω因此电阻R两端的电压为故C错误；

D．线圈从t=0开始转过60°时，电阻R两端的电压为故D正确。

故选D。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、CDE【解析】

A、表面张力产生在液体表面层，它的方向平行于液体表面，而非与液面垂直指向液体内部，故A错误；B、根据热力学第二定律，低温的物体不会自发把热量传递给高温的物体，必然会引起外界变化。故B错误；C、液体压强由重力产生，当装满水的某一密闭容器自由下落时，容器处于完全失重状态，故容器中的水的压强为零，故C正确；D、空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和汽压，水蒸发变慢，故D正确；E、在“用油膜法测分子直径”的实验中，需要将油膜看作单分子层，同时要忽略油酸分子间的间距并把油酸分子视为球形，故E正确；故选CDE.8、AB【解析】

A．木块A、B碰撞，视A、B为系统，动量守恒，则有解得木块A、B碰后瞬间的共同速度大小为故A正确；B．木块A、B碰后压缩弹簧过程，根据能量守恒可得弹簧的最大弹性势能为故B正确；C．A、B碰撞过程中损失的机械能为故C错误；D．弹簧第一次被压缩至最短的过程中，墙对弹簧的作用力不为零，所以根据公式可知墙对弹簧的冲量为0，故D错误；故选AB。9、BD【解析】

根据万有引力等于重力得则有地球表面附近重力加速度为g，月球中心到地球中心的距离是地球半径的k倍，所以月球的引力加速度为月球绕地球运动周期T，根据圆周运动向心加速度公式得故选BD。10、ABD【解析】

A．水中的花粉颗粒在不停地做无规则运动，是由于周围液体分子对其不平衡的撞击造成的，反映了液体分子运动的无规则性。故A正确；B．两分子间距离大于平衡距离时，分子间表现为引力，当的距离减小，分子力做正功，分子势能减小。故B正确；C．用烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，是由于云母片具有各向异性的原因，说明云母片是晶体。故C错误；D．根据能量转化与守恒以及热力学第二定律可知，用浅层海水和深层海水间的温度差造出一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能，是可行的。故D正确；E．一定质量的理想气体，温度保持不变（△U=0）而吸收热量（Q＞0），根据热力学第一定律，气体对外做功（W＜0），体积变大；在根据气体等温方程可知，压强变小，故E错误。故选：ABD。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、RB<RxR0变小乙【解析】

(1)①[1]．为便于调节和测量，滑动变阻器采用分压接法，应选择阻值较小的RB；②[2]．因电压表内阻远大于待测电阻的阻值，则采用电流表外接，实物电路连接如图：③[3]．按以上操作，因电压表的分流作用，使得电流的测量值偏大，电阻的测量值偏小，即测得Rx测<Rx真。(2)[4][5]．根据乙组的电路图乙和以上实验器材在MN处先接Rx，按一定的步骤操作后记下仪表的读数，再换接电阻箱R0，正确操作后测出Rx的阻值，此方法为等效替代法；[6]．若在MN处更换器材时，不小心将滑动变阻器的滑片P向左移了一些，则RC减小，若电压表读数不变，则电路中内阻和RC两端电压不变，则电路中电流变大，则Rx变小，即测量结果将变小。(3)[7]．比较甲乙两组测量结果，在正确操作的情况下，乙组误差较小，即乙组更接近真实值。12、BC【解析】

（1）[1]若闭合电键S1，将单刀双掷电键S2掷向a，改变电阻箱R的阻值得到一系列的电压表的读数U，根据闭合电路欧姆定律可知则（2）[2]根据闭合电路欧姆定律变形得到与R的关系式，（3）[3][4]由题图所示电路图可知，利用伏阻法时，由于电压表的分流作用，通过电源的电流大于，这是造成系统误差的原因。若考虑通过电压表的电流，则表达式为则则利用安阻法时，考虑电流表内阻，可得则图丙中图像的斜率的倒数等于电源的电动势E。那么根据，可得，（4）[5]AB．根据电源的输出规律可知，当内外电阻相等时输出功率最大，当外电阻大于内电阻时，随着外电阻的增大，输出功率将越来越小，