2024湖南省名校聯(lián)考聯(lián)合體高三上學(xué)期第三次聯(lián)考物理試卷含解析-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

名校聯(lián)考聯(lián)合體2024屆高三第三次聯(lián)考
物理
注意事項：
1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在本試卷和答題卡上。
2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。
3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。
一、單選選擇題（本大題共6小題，每小題4分，共24分。每小題只有一個選項符合題目要求）
1.如圖，等邊三角形線框LMN 由三根相同的導(dǎo)體棒連接而成，O為線框的幾何中心。線框頂點M、N與直流電源兩端相接，已知電流為I的直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度計算公式B=kIr（r為某點到直導(dǎo)線的距離），若MN邊在O點產(chǎn)生的磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為1×10-4T，則整個三角形線框在O點產(chǎn)生的磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為
A．0B．1×10-4T
C．1.5×10-4TD．2×10-4T
2.如圖所示，沿水平方向做簡諧振動的質(zhì)點，振幅為0.1m，依次通過相距0.2m的A、B兩點。質(zhì)點經(jīng)過A點時開始計時，t?=1s時經(jīng)過B點， t?=3s時也剛好經(jīng)過 B點，則該振動的周期可能是
A．1.8sB． 1sC．0.4 sD． 57s
3.如圖甲、乙、丙分別展現(xiàn)了電容器在電路中的并接、串接、跨接三種方式，在如圖甲、乙所示的電路中，電路中電源的電動勢為 E，內(nèi)阻為r，C為電容器，定值電阻R1、R2、R3阻值相同。圖甲中，流過電源的電流為I1，電源的效率為η1，電容器的帶電量為 Q1；圖乙中，流過電源的電流為I2，電源的效率為η2，電容器的帶電量為Q2；在如圖丙所示電路中，電源輸出電壓不變，電容器C的上極板帶負(fù)電。則下列說法正確的是
A．I?>I?
B．η1>η2
C．Q?>Q?
D．圖丙中為了使上極板仍帶負(fù)電且電量增大，可減小R2，其他電阻不變
4.如圖所示，一個重為 100 N的大砝碼，用細(xì)線懸掛在O點，現(xiàn)在用力 F拉砝碼，使細(xì)線偏離豎直方向30°時處于靜止?fàn)顟B(tài)，保持細(xì)線與豎直方向 30°角不變，則在F由水平方向緩慢轉(zhuǎn)至豎直方向的過程中
A．細(xì)線拉力先增大后減小B． F先增大后減小
C．細(xì)線拉力的最大值為 2003ND． F的最小值為 50 N
5.高空跳傘在空中下降過程中受到的阻力大小與下降速率成正比，即f=kv，其中k是與降落傘相關(guān)的比例系數(shù)，假設(shè)降落傘沿豎直方向運(yùn)動，從速度為6m /s加速至 10 m/s后開始勻速下降，此過程耗時10s，g取 10 m/s2，則此過程降落傘下降的距離為
A．48 mB．96 mC． 120mD．150 m
6.一質(zhì)量為M、長為l的長木板A 靜止放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的物體B（視為質(zhì)點）以初速度 v0從A的左端滑上長木板A 的上表面，到B從A 的右端滑下的過程中，B的動能減少量為ΔE?B，A 的動能增加量為ΔE?A，A、B間存在摩擦，摩擦生熱為 Q，關(guān)于△E?B、△E?A、Q的值，下列可能正確的是
A．EkB=7J，EkA=2J，Q=5J
B．EkB=7J，EkA=5J，Q=5J
C．ΔEkB=3J，EkA=2J，Q=5J
D．ΔEkB=5J，ΔEkA=3J，Q=2J
二、多項選擇題（本大題共4小題，每小題5分，共20分。每小題給出的4個選項中，有多選項符合題目要求，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）
7.某同學(xué)利用光敏電阻設(shè)計路燈自動控制系統(tǒng)。如圖所示，電路中的 R1和R2，其中一個是定值電阻，另一個是光敏電阻。光敏電阻是由半導(dǎo)體材料制成的，受到光照射時，其導(dǎo)電性能顯著增強(qiáng)。當(dāng) R2兩端的電壓大于 U?時，路燈控制開關(guān)自動開啟，路燈點亮。下列說法正確的是
A． R2為光敏電阻
B． R1 和 R2可以互換位置
C．若定值電阻的阻值越大，開啟路燈的天色越晚
D．若定值電阻的阻值越大，開啟路燈的天色越早
8.2023年7月 10 日，經(jīng)國際天文學(xué)聯(lián)合會小行星命名委員會批準(zhǔn)，中國科學(xué)院紫金山天文臺發(fā)現(xiàn)的、國際編號為 381323號的小行星被命名為“樊錦詩星”。如圖所示，“樊錦詩星”繞日運(yùn)行橢圓軌道面與地球圓軌道面間的夾角為20.11度，軌道半長軸為3.18 天文單位（日地距離為 1天文單位），遠(yuǎn)日點到太陽中心距離為 4.86天文單位。下列說法正確的是
A．“樊錦詩星”繞太陽一圈大約需要2.15年
B．“樊錦詩星”在遠(yuǎn)日點的速度小于地球的公轉(zhuǎn)速度
C．“樊錦詩星”在遠(yuǎn)日點的加速度與地球的加速度大小之比為 14.86
D．“樊錦詩星”在遠(yuǎn)、近日點的速度大小之比為
9.如圖所示，空間中邊長相等的兩個正方形區(qū)域并排分布， abcd區(qū)域中有沿ab方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)為 E0，cdef區(qū)域中也分布有電場（圖中未畫出）。一質(zhì)量為m、電量為q（q>0）的帶電粒子從a點以某一初速度沿ad 方向射入電場，當(dāng)cdef區(qū)域中場強(qiáng)為E1時，粒子從f點沿cf 方向射出；當(dāng)cdef區(qū)域中場強(qiáng)為E2時，粒子從e點射出。不計重力。下列說法正確的是
A．E?=E?，方向與 E0相反
B．E?=2E?，方向與 E0相反
C．E?=3E?，，方向與 E0相反
D．E?=4E?，方向與 E0相反
10.光滑斜面傾角θ=30°，以斜面底端為坐標(biāo)原點，沿斜面方向建立x軸，如圖1所示，一質(zhì)量為2kg的物體（看做質(zhì)點）在沿斜面方向的拉力作用下，由靜止開始在斜面上沿x軸運(yùn)動，出發(fā)點為x軸零點，拉力做的功W與物體坐標(biāo)x的關(guān)系如圖2所示。重力加速度大小取10m/s2。物體沿斜面向上運(yùn)動的過程中，下列說法正確的是
A．物體沿斜面向上運(yùn)動的最大位移為 22.5m
B．物體沿斜面向上運(yùn)動的時間為 4s
C．在x=5m時，拉力的功率為 100 W
D．拉力的最大功率為 200 W
三、非選擇題（本題共5小題，共56分）
11.（7分）某實驗小組用落體法驗證機(jī)械能守恒定律，打點計時器固定在鐵架臺上，使重物帶動紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置驗證機(jī)械能守恒定律。
（1）本實驗中，不同組學(xué)生在實驗操作過程中出現(xiàn)如圖所示的四種情況，其中操作正確的是。
（2）進(jìn)行正確操作后，打下的部分紙帶如圖所示，O點是打下的第一個點，A、B、C和D為另外4個連續(xù)打下的點。已知交流電頻率為 50 Hz，重物質(zhì)量為 200g，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.80m/s2，，則從O點到C點，重物的重力勢能變化量的絕對值 |△E?|= J， C點的動能 EkC= J（計算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）。
（3）比較第（2）問中 Ekc與|△Ep|的大小，出現(xiàn)這一結(jié)果的原因可能是。
A．工作電壓的頻率偏低，導(dǎo)致打點周期偏大
B．存在空氣阻力
C．存在摩擦力
D．接通電源前釋放了紙帶
12.（9分）一實驗小組要測定某金屬絲的電阻率。
（1）實驗前先用螺旋測微器測出金屬絲的直徑，示數(shù)如圖甲所示，則金屬絲的直徑 D= mm。
（2）實驗小組成員先采用多用電表粗測金屬絲的電阻。在已經(jīng)完成機(jī)械調(diào)零的情形下，當(dāng)用“×10”擋時發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大，應(yīng)該換用（選填“×100”或“×1”）擋，進(jìn)行一系列正確操作后，指針靜止時位置如圖乙所示，其讀數(shù)為 Ω。
（3）為了精確測量被測金屬絲Rx的阻值，實驗小組根據(jù)實驗室提供的下列器材設(shè)計了如圖所示電路，其中最合理的是。
A．直流電源（電動勢E=6 V，內(nèi)阻可忽略不計）；
B．電流表 A1（量程為30 mA，內(nèi)阻 r?=9.5Ω）；
C．電流表 A2（量程為3 A，內(nèi)阻 r?=0.1Ω）；
D．電壓表 V（量程為6 V，內(nèi)阻 R?>10kΩ）；
E．滑動變阻器R1（最大阻值為 10Ω，允許通過的最大電流為2A）；
F．滑動變阻器 R2（最大阻值為 15 kΩ，允許通過的最大電流為0.5 A）；
G．定值電阻 R?=0.5Ω；
H．定值電阻 R?=5Ω；
I．開關(guān)一個，導(dǎo)線若干。
13.（10分）如圖所示，平面直角坐標(biāo)系xOy中，在（ 0≤x≤6m的范圍內(nèi)存在沿一y方向的勻強(qiáng)電場，一帶正電微粒以一定的初速度沿與x軸夾角θ=45°的方向從坐標(biāo)原點射入第Ⅰ象限電場，當(dāng)微粒速度最小時，其在x軸方向的位移為4m 。不計重力。求：
（1）微粒射出電場的點的坐標(biāo)；
（2）微粒穿過電場區(qū)域的過程中速度偏轉(zhuǎn)角度的正切值。
14.（14分）如圖所示，直角坐標(biāo)系xOy中，x軸上方存在豎直向下的勻強(qiáng)電場，x軸下方存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場。一帶正電粒子從+y軸上的P點，以初速度 v?與y軸正方向成θ=53°角射入第一象限，經(jīng)x軸后恰好能通過坐標(biāo)原點O。已知粒子經(jīng)過x軸時其與x軸正方向也成 53°角，且 OP=L，不計粒子重力， sin53°=0.8，cs53°=0.6。
（1）粒子第一次由電場進(jìn)入磁場的位置的橫坐標(biāo)；
（2）求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度與勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比。
15.（16 分）如圖所示，水平光滑軌道在虛線MN 右側(cè)區(qū)域存在水平向左的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小 E=1×104V/m，小球A、B和半徑R=2m的 14圓弧形滑塊C的質(zhì)量分別為 m?=1kg、m?=2kg、m?=3kg，，B和C靜止在水平面上，小球A 帶電量q=1×10?3C，B是絕緣小球，A與B碰撞時不會發(fā)生電量轉(zhuǎn)移，現(xiàn)從電場中距離MN為x=4.05 m處將A由靜止釋放，A與B發(fā)生正碰，B到C底端的距離足夠長，經(jīng)過一段時間小球滑上圓軌道，一切摩擦均可忽略，假設(shè)所有的碰撞均為彈性碰撞，重力加速度取 g=10m/s2。求：
（1）B能達(dá)到的最大高度；
（2）B返回C底端時對C 的壓力；
（3）通過計算分析，B能否第二次滑上C，若能追上，求B第二次能達(dá)到的最大高度；若不能追上，求A、B、C的最終速度。
名校聯(lián)考聯(lián)合體2024屆高三第三次聯(lián)考
物理參考答案
一、單選選擇題（本大題共6小題，每小題4分，共24分。每小題只有一個選項符合題目要求）
1. A
【解析】設(shè)每一根導(dǎo)體棒的電阻為R，長度為L，則電路中，上下兩路電阻之比為 R?：R?=2R：R=2：1，根據(jù)并聯(lián)電路兩端各電壓相等的特點可知，上下兩路電流之比 I?：I?=1：2，又因為通電直導(dǎo)線在O點產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度與導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度成正比，根據(jù)安培定則和矢量的疊加原理可知，MLN 支路電流在O點產(chǎn)生的磁場垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度與MN邊在O點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度相等，方向相反，所以整個線框在O點產(chǎn)生的磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.故選A。
2. C
【解析】振幅 A=0.1m，在 0～t?=1s時間內(nèi)根據(jù)簡諧振動的周期性有 T12+nT1=1s，n=0，1，2；在 t?=1s～t?=3s時間內(nèi)根據(jù)簡諧振動的周期性有 n'T1=2s，n'=1，2?；綜合解得 T=22n+1s，n=0，1，2…，當(dāng) n=2時， T?=0.4s，C正確。
3. A
【解析】圖甲中外電路中R1與R2串聯(lián)，整體與R3并聯(lián)，所以外電阻小于R1與 R?之和；圖乙中外電阻等于R1與R2之和，所以由 I=ER外+r可知 I?>I?，A正確；由 U外=E?Ir可知 U外甲10m到最高點的過程中，拉力為 F'=WΔx=2N，由mgsinθ-F=ma解得物體的加速度 a=4m/s2，物體繼續(xù)向上運(yùn)動時間 t2=v2a=2.5s，由 x'=v22t2=12.5m，則物體沿斜面向上運(yùn)動的最大位移為22.5m，A正確；物體沿斜面向上運(yùn)動的時間為4.5s，B錯誤。
三、非選擇題（本題共5小題，共56分）
11.（7分）（1）B（1分）（2）0.547（2分） 0.588（2分）（3）AD（2分，選不全得1分，多選不給分）
【解析】（1）打點計時器應(yīng)接交流電源，操作時應(yīng)用手提住紙帶的上端，讓重物盡量靠近打點計時器。故選B。
（2）由圖中可知OC之間的距離為 xOC=27.90cm，，因此機(jī)械能的減少量為 |ΔE?|=mgxOC=0.2×9.8×0.2790J=0.547J；勻變速運(yùn)動時間中點的速度等于這段時間的平均速度，因此 vc=xBD2T=0.330?0.2332×0.02m/s=2.425 m/s，因此動能的增加量為 Ekc=12mvc2=12×0.2×2.425×2.425J=0.588J。
（3）工作電壓的頻率偏低，導(dǎo)致打點周期偏大，則求得的速度偏大，可能導(dǎo)致動能的增加量大于重力勢能的減少量，A正確；存在摩擦力和空氣阻力會使重力勢能的減少量大于動能的增加量，B、C錯誤；提前釋放了紙帶，紙帶的初速度不為零，下落到同一位置的速度偏大才會導(dǎo)致動能的增加量大于重力勢能的減少量，D正確。
12.（9分）（1）4.699或4.700或4.701（2分）（2）×1（2分） 10或10.0（2分）（3）A（3分）
【解析】（1）金屬絲的直徑為D=4.5mm+0.01×20.0mm=4.700mm。
（2）用多用電表粗測Rx的電阻，當(dāng)用“×10”擋時發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大，說明待測電阻阻值較小，應(yīng)該換用“×1”擋，進(jìn)行一系列正確操作后，指針靜止時位置如圖乙所示，其讀數(shù)為 R?=10×1Ω=10Ω。
（3）由電源電動勢與待測電阻的比值可知，電流的最大值約為0.6 A，因此兩個電流表均不能直接選用，可將量程為30mA的電流表與定值電阻并聯(lián)，改裝成量程為0.6A的電流表，此時接入定值電阻的阻值為 R定=9.5×0.030.6?0.03Ω=0.5Ω，故電流表選用A?，定值電阻選用R?；待測電阻阻值較小，為了滑動變阻器調(diào)節(jié)方便，并讓電壓變化范圍盡量大一些，滑動變阻器應(yīng)選用最大阻值較小的R?。綜上所述，A正確。
13.（10分）【解析】（1）當(dāng)微粒速度最小時，微粒到達(dá)最高點P，如圖所示。
粒子射入電場的速度為 v?，水平方向和豎直方向的分速度 v?=v?cs45°=22v0，vy=v0sin45°=22v0… （1分）
粒子從射入到運(yùn)動到最高點，水平方向 x?= v?t1（1分）
豎直方向 y1=0+vy2?t1…（1分）
聯(lián)立可得 y?=2m…（1分）
設(shè)微粒射出電場的點為Q，粒子從最高點P到穿出點Q，水平方向 x?=v?t?
豎直方向有 vy'=at2，vy=at1，y2=0+vy'2?t2…（1分）
聯(lián)立解得 y?=0.5m
射出點的縱坐標(biāo) y=y??y?=1.5m
微粒射出電場的點的坐標(biāo)為（6，1.5） …（1分）
（2）射入到最高點P有 vy=at1…（1分）
解得 vy'=vy2…（1分）
設(shè)粒子穿過電場與水平方向的夾角為α，則 tanα=vv'vx=12…（1分）
粒子射入電場和水平方向的夾角為 θ=45°
微粒穿過電場區(qū)域的過程中速度偏轉(zhuǎn)角度的正切值 tanα+θ=tanα+tanθ1?tanαtanθ=3…（1分）
14.（14分）【解析】（1）設(shè)粒子質(zhì)量為m、電荷量為q，電場強(qiáng)度為E，經(jīng)過x軸時的速度為v，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．粒子在電場中做斜上拋運(yùn)動，在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，運(yùn)動軌跡如圖。
在電場中：
根據(jù)拋體運(yùn)動規(guī)律： vcs53°=v?sin53°…（1分）
根據(jù)動量定理： Eq?t=mvsin53°+mv?cs53°…（2分）
根據(jù)動能定理： Eq?L=12mv2?12mv02…（2分）
粒子第一次由電場進(jìn)入磁場的位置的橫坐標(biāo) x?=v?sin53°?t…（1分）
聯(lián)立解得 x1=247L…（1分）
（2）在磁場中：
根據(jù)洛倫茲力提供向心力： Bqv=mv2R…（2分）
根據(jù)幾何關(guān)系： 2Rsin53°=x1=247I…（2分）
聯(lián)立以上各式解得： B=28mv045qI…（1分）
由（1）可得： E=7mv0218qL…（1分）
則 EB=58v0…（l分）
15.（16分）【解析】（1）設(shè)碰前小球A的速度為v?，從電場中距離MN為x=4.05m處將A由靜止釋放，由動能定理得 qEx=12m1v02
代入數(shù)據(jù)解得 v?=9m/s…（1分）
A、B碰撞的過程，A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒、動量守恒，設(shè)A、B碰撞后的速度分別為 U?、v?，則有
m?v?=m?v?+m?v?…（1分）
12m1v02=12m1v12+12m2v22…（1分）
解得 v?=?3m/s，v?=6m/s…（1分）
B與C在水平方向上共速時上升的高度最高，設(shè)共同的速度為 v?，，B與C組成的系統(tǒng)在水平方向上動量守恒，有 m?v?=m?+m?v?…（1分）
B與C組成的系統(tǒng)能量守恒，有 12m2v22=12m2+m3v32+m2gH
代入數(shù)據(jù)解得 H=1.08 m …（1分）
（2）設(shè) B返回C底端時B與C的速度分別 U?、v?，，由動量守恒定律和能量守恒定律可得
m?v?=m?v?+m?v?…（1分）
12m2v22=12m2v12+12m3v52…（1分）
聯(lián)立解得 v?=?1.2m/s，v?=4.8m/s…（1分）
在C底端對小球由牛頓第二定律有 FN?m2g=m2v1?v52R
解得 FN=56N…（1分）
根據(jù)牛頓第三定律，則 F底=56N，方向豎直向下 … （1分）
（3）球A與球B第一次碰后以 v?=?3m/s的速度向右運(yùn)動，再次進(jìn)入電場，出電場后速度大小為 v?=3m/s，方向向左，經(jīng)過一段時間，A與B發(fā)生第二次碰撞，設(shè)碰后球A和球B的速度分別為 v7、v?，根據(jù)動量得
m?v?+m?v?=m?v?+m?v?…（1分）
12m1v62+12m2v42=12m1v72+12m2v82…（1分）
聯(lián)立解得 v?=?2.6m/s，v?=1.6m/s…（1分）
球A與球B第二次碰后以 v?=?2.6m/s的速度向右運(yùn)動，再次進(jìn)入電場，出電場后速度大小為 v?=2.6m/s，方向向左，經(jīng)過一段時間，A與B發(fā)生第三次碰撞，設(shè)碰后球A和球B的速度分別為 UA、UB，，根據(jù)動量守恒定律和能量守恒定律得
m1v9+m2v8=m1vA+m2vB
12m1v92+12m2v82=12m1vA2+12m2vB2
聯(lián)立解得 vA=1915m/s，vB=3415m/s…（1分）
因為 vB

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