湖南省新高考教学教研联盟2024届高三一模联考物理试题

更新时间：2024-03-15 浏览次数：50 类型：高考模拟

一、选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。，每小题只有一项符合题自“要求)

1. (2024高三下·湖南一模) 在人类对世界进行探索的过程中，发现了众多物理规律，下列有关叙述中正确的是

A . 伽利略通过理想斜面实验得出力是维持物体运动的原因 B . 核聚变反应所释放的 $\text{[math]}$ 光子来源于核外电子的能级跃迁 C . 在“探究加速度与力和质量的关系”实验中，采用了等效替代法 D . 汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了该粒子的比荷

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2. (2024高三下·湖南一模) 水滴石穿是生活中常见的现象，假设屋檐到下方石板的距离为 $\text{[math]}$ ，水滴从屋檐无初速度滴落到石板上，在 $\text{[math]}$ 内沿石板平面散开，水滴质量为 $\text{[math]}$ ，忽略空气阻力， $\text{[math]}$ 取 $\text{[math]}$ ，则石板受到水滴的冲击力为

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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3. (2024高考·湖南模拟) 为了半定量地探究电容器两极板间的电势差与其带电量的关系，实验电路如图所示。取电容器 $\text{[math]}$ 和数字电压表(可看作理想电压表)相连，把开关 $\text{[math]}$ 接1，用几节干电池串联后给 $\text{[math]}$ 充电，可以看到电压表有示数，说明 $\text{[math]}$ 充电后两极板具有一定的电压。把开关 $\text{[math]}$ 接2，使另一个与 $\text{[math]}$ 完全相同的且不带电的电容器 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 并联，可以看到电压表的示数变为原来的一半。然后，断开开关 $\text{[math]}$ ，闭合开关 $\text{[math]}$ 。关于该实验以及其后续操作，下列说法中正确的是

A . 闭合 $\text{[math]}$ 的作用是让电容器 $\text{[math]}$ 完全放电 B . 接下来的操作是把开关 $\text{[math]}$ 接1，观察电压表的示数 C . 电容器的带电量变为原来的一半时，电压表示数也变为原来的一半，说明电容器“储存电荷的本领”也变为了原来的一半 D . 若使用磁电式电压表代替数字电压表，当 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 都断开时，电容器 $\text{[math]}$ 的带电量不会改变，电压表指针将稳定在某一固定值

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4. (2024高考·湖南模拟) 如图所示，某种材料制成的扇形透明砖(已知其半径为R)放置在水平桌面上，光源 $\text{[math]}$ (图中未画出)发出一束平行于桌面的光线从OA的某点垂直射人透明砖，经过三次全反射(每次都是恰好发生全反射)后垂直OB射出，并再次回到光源 $\text{[math]}$ 。已知 $\text{[math]}$ ，光在真空中传播的速率为 $\text{[math]}$ ，则该过程中，光在材料中传播的时间为

A . $\text{[math]}$ . B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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5. (2024高三下·湖南一模) 一列沿 $\text{[math]}$ 轴方向传播的简谐横波在 $\text{[math]}$ 时刻的部分波形如图所示，M、Q为波上两个质点，其中 $\text{[math]}$ 比 $\text{[math]}$ 早 $\text{[math]}$ 回到平衡位置，则下列说法正确的是

A . 该波的波长为 $\text{[math]}$ B . 该波沿 $\text{[math]}$ 轴正方向传播 C . 从该时刻起，再经 $\text{[math]}$ ，质点 $\text{[math]}$ 通过的总路程为 $\text{[math]}$ D . 该波的周期为 $\text{[math]}$

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6. (2024高考·湖南模拟) 如图所示，矩形线圈切割磁感线产生一交流电压 $\text{[math]}$ ，矩形线圈的电阻 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，将其接在理想变压器原线圈上。标有“ $\text{[math]}$ ”的灯泡L正常发光，交流散热风扇 $\text{[math]}$ 正常工作，凤扇的内阻为 $\text{[math]}$ ，交流电流表 $\text{[math]}$ (不考虑内阻)的示数为 $\text{[math]}$ ，导线电阻不计，不计灯泡电阻的变化，且 $\text{[math]}$ 。以下判断正确的是

A . 在图示时刻，穿过线圈磁通量变化最快 B . 从图示位置开始，当矩形线圈转过 $\text{[math]}$ 时，线图中的电流方向为BADCB C . 凤扇输出的机械功率是 $\text{[math]}$ D . 原副线圈的匝数比 $\text{[math]}$

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7. (2024高考·湖南模拟) 有人设想：可以在飞船从运行轨道进人返回地球程序时，借飞船需要减速的机会，发射一个小型太空探测器，从而达到节能的目的。如图所示，飞船在圆轨道 $\text{[math]}$ 上绕地球飞行，其轨道半径为地球半径的 $\text{[math]}$ 倍 $\text{[math]}$ 。当飞船通过轨道 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 点时，飞船上的发射装置短暂工作，将探测器沿飞船原运动方向射出，并使探测器恰能完全脱离地球的引力范围，即到达距地球无限远时的速度恰好为零，而飞船在发射探测器后沿椭圆轨道II向前运动，其近地点 $\text{[math]}$ 到地心的距离近似为地球半径 $\text{[math]}$ 。已知取无穷远处引力势能为零，物体距星球球心距离为 $\text{[math]}$ 时的引力势能 $\text{[math]}$ 。在飞船沿轨道I和轨道II以及探测器被射出后的运动过程中，其动能和引力势能之和均保持不变。以上过程中飞船和探测器的质量均可视为不变，已知地球表面的重力加速度为 $\text{[math]}$ 。则下列说法正确的是

A . 飞船在轨道I运动的速度大小为 $\text{[math]}$ B . 飞船在轨道I上的运行周期是在轨道II上运行周期的 $\text{[math]}$ 倍 C . 探测器刚离开飞船时的速度大小为 $\text{[math]}$ D . 若飞船沿轨道II运动过程中，通过 $\text{[math]}$ 点与 $\text{[math]}$ 点的速度大小与这两点到地心的距离成反比，实现上述飞船和探测器的运动过程，飞船与探测器的质量之比应满足 $\text{[math]}$

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二、选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全得3分,有选错或不选得0分)

8. (2024高考·湖南模拟) 2022年“互联网之光”博览会上，无人驾驶技术上线，无人驾驶汽车以其反应时间短而备受众多参会者的青睐。在同样测试条件下，对疲劳驾驶员和无人驾驶汽车进行反应时间的测试，从发现紧急情况到车静止，两测试车内所装的位移传感器记录的数据经简化后得到(1)(2)两线所示的位移 $\text{[math]}$ 随时间 $\text{[math]}$ 变化的关系图像，图中OA和OB段为直线，已知两测试车均由同一位置沿相同平直公路运动，且汽车紧急制动车轮抱死后做的是匀变速直线运动。下列说法正确的是（）

A . 图中的(1)此起无人驾陂汽本的位移与时间关系图像 B . 国中的(2)起无人驾驶汽车的位移与时间关系图像 C . 两测试车在图中曲线部分的位移大小不相筞 D . 当发现紧急情况时两汽车的速度为 $\text{[math]}$

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9. (2024高考·湖南模拟) 如图所示，竖直平面内固定一半径为 $\text{[math]}$ 的光滑圆环，圆心在 $\text{[math]}$ 点。质还分别为m、0.75m的A、B两小球套在圆环上，用不可伸长的长为 $\text{[math]}$ 的轻杆通过较链连接，开始时对球 $\text{[math]}$ 施加一个竖直向上的外力 $\text{[math]}$ ，使A、B均处于静止状态，且球 $\text{[math]}$ 恰好与圆心 $\text{[math]}$ 等高，重力加速度为 $\text{[math]}$ ，则下列说法正确的是

A . 对球 $\text{[math]}$ 施加的坚直向上的外力 $\text{[math]}$ 的大小为 $\text{[math]}$ B . 若撤掉外力 $\text{[math]}$ ；对球 $\text{[math]}$ 施加一个水平向左的外力 $\text{[math]}$ ，使系统仍处于原来的静止状态，则 $\text{[math]}$ 的大小为mg C . 撤掉外力，系统无初速度释放，当 $\text{[math]}$ 球到达最低点时， $\text{[math]}$ 球的速度大小为 $\text{[math]}$ D . 撤掉外力，系统无初速度释放，沿着圆环运动， $\text{[math]}$ 球能够上升的最高点相对圆心 $\text{[math]}$ 点的坚直高度为 $\text{[math]}$

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10. (2024高考·湖南模拟) 蜜蜂飞行时依靠蜂房、采蜜地点和太阳三个点进行定位做“8”字形运动，以此告知同伴蜜源方位。某兴趣小组用带电粒子在电场和磁场中的运动模拟蜜蜂的运动。如图所示，空间存在范围足够大垂直纸面、方向相反的匀强磁场I、II，其上、下边界分别为MN、PQ，间距为 $\text{[math]}$ 与PQ之间存在沿水平方向且大小始终为 $\text{[math]}$ 的匀强电场，当粒子通过MN进人电场中运动时，电场方向水平向右；当粒子通过PQ进人电场中运动时，电场方向水平向左。现有一质量为 $\text{[math]}$ 、电荷量为 $\text{[math]}$ 的粒子在纸面内以初速度 $\text{[math]}$ 从 $\text{[math]}$ 点垂直MN射人电场，一段时间后进人磁场II，之后又分别通过匀强电场和磁场 $\text{[math]}$ ，以速度 $\text{[math]}$ 回到 $\text{[math]}$ 点，磁场II的磁感应强度 $\text{[math]}$ ，不计粒子重力。则下列说法正确的是

A . 粒子在水平向右的电场中运动的位移大小为 $\text{[math]}$ B . 粒子在磁场II中运动的速度大小 $\text{[math]}$ C . 粒子在磁场II中做匀速圆周运动的弦长为 $\text{[math]}$ D . 磁场I的磁感应强度大小 $\text{[math]}$

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三、填空题(本题共2小题,共16分)

11. (2024高考·湖南模拟) 某实验小组为测重力加速度，采用如图甲所示的装置，不可伸长的轻绳一端固定于悬点，另一端系一小球，在小球自然悬垂的位置上安装一个光电门(图中没有画出)，光电门接通电源，发出的光线与小球的球心在同一水平线上。
1. （1）现用游标卡尺测得小球直径如图乙所示，则小球的直径为 $\text{[math]}$
2. （2）在实验中，小组成员多次改变同一小球自然下垂时球的下沿到悬点的距离 $\text{[math]}$ ，同时调整光电门的位置使光线与球心始终在同一水平线上，实验时将小球拉至其球心与悬点处于同一水平面处，轻绳伸直，由静止释放小球，记录小球通过光电门的时间 $\text{[math]}$ 。得到多组 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的数据，作出如图丙所示的 $\text{[math]}$ 图像，图线的纵截距为 $\text{[math]}$ ，则当地的重力加速度 $\text{[math]}$ (用字母 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 表示)。
3. （3）若光电门发出的光线高于小球自然下垂的球心位置，小球动能的测量值将(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
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12. (2024高考·湖南模拟) )电池长时间使用后其电动势和内阻都可能发生变化，为了探究某电池的实际电动势和内阻，某同学设计方案对其进行测量。
A.待测电池(电动势约 $\text{[math]}$ ，内阻未知)
B.电压表(量程 $\text{[math]}$ ，内阻为 $\text{[math]}$ )
C.电流表(量程 $\text{[math]}$ ，内阻较小约为 $\text{[math]}$ )
D.电阻箱
E.滑动变阻器
F.开关、导线若干
1. （1）实验时需要对电表进行改装，若将电压表最大量程扩大为 $\text{[math]}$ ，则应该串联 $\text{[math]}$ 的阻值应为 $\text{[math]}$ ；将电流表的量程扩大为 $\text{[math]}$ ，该同学采用了以下的操作：按图甲连接好实验器材，检查电路无误后，将 $\text{[math]}$ 断开，将 $\text{[math]}$ 的滑片移至(填“最左端”或“最右端”)，将电阻箱 $\text{[math]}$ 调为最大，闭合 $\text{[math]}$ ，适当移动 $\text{[math]}$ 的滑片，使电流表示数为 $\text{[math]}$ ，保持 $\text{[math]}$ 接人电路中的阻值不变，再闭合 $\text{[math]}$ ，改变电阻箱 $\text{[math]}$ 的阻值，当电流表示数为 $\text{[math]}$ 时，完成扩大量程。
2. （2）保持电阻箱 $\text{[math]}$ 的阻值不变，闭合 $\text{[math]}$ ，调节 $\text{[math]}$ 不同的阻值，读出两个电表的读数U、I，并作出 $\text{[math]}$ 图像如图乙所示，可测得该电池的电动势 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，内阻 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。(结果保留2位有效数字)
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四、计算题(本题共3小题,其中第13题10分,第14题12分,第15题16分,共38分。写出必要的推理过程,仅有结果不得分)

13. (2024高三下·湖南一模) 如图所示，用两个质量均为 $\text{[math]}$ 、横截面积均为 $\text{[math]}$ 的密闭活塞P、Q，将开口向上的导热汽缸内的理想气体分成A、B两部分。上面活塞通过轻绳悬挂在天花板上，汽缸和汽缸下方通过轻质绳子悬挂的物块的质量均为2m，整个装置处于静止状态，此时两部分气柱的长度均为 $\text{[math]}$ 。环境温度、大气压强p₀均保持不变，且满足 $\text{[math]}$ ， g为重力加速度，不计一切摩擦。
1. （1）求此时 $\text{[math]}$ 气体的压强；
2. （2）剪断连接物块的绳子，一段时间后两活塞重新恢复平衡，求汽缸上升的距离。
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14. (2024高考·湖南模拟) 如图甲所示，足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，其宽度 $\text{[math]}$ ，导轨 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 之间连接阻值为 $\text{[math]}$ 的电阻，质量为 $\text{[math]}$ 、电阻为 $\text{[math]}$ 、长度为 $\text{[math]}$ 的金属杆ab静置在导轨上，整个装置处于坚直向下的匀强磁场中。现用一垂直杆水平向右的恒力 $\text{[math]}$ 拉金属杆ab，使它由静止开始运动，运动中金属杆与导轨接触良好并保持与导轨垂直，其通过电阻 $\text{[math]}$ 上的电荷量 $\text{[math]}$ 与时间 $\text{[math]}$ 的关系如图乙所示，图像中的OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计，已知ab与导轨间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，取 $\text{[math]}$ (忽.略ab杆运动过程中对原磁场的影响)，求：
1. （1）磁感应强度 $\text{[math]}$ 的大小和金属杆的最大速度；
2. （2）金属杆ab从开始运动的 $\text{[math]}$ 内所通过的位移；
3. （3）从开始运动到电阻 $\text{[math]}$ 产生热量 $\text{[math]}$ 时，金属杆ab所通过的位移。
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15. (2024高考·湖南模拟) 如图，质量为m的a球（中间有一个小孔）穿在足够长的光滑水平杆上。b球质量为km，a球和b球用长为L的轻杆相连。从图示位置，先给b球一个竖直向上的初速度v₀ ，让b球越过最高点，假设b球连同轻杆在运动过程中均不会与水平杆相碰（稍微错开，但错开距离忽略不计，重力加速度为g）。
1. （1）求 $\text{[math]}$ 球到达最高点时， $\text{[math]}$ 球的位移大小；
2. （2）以 $\text{[math]}$ 球初始位置为坐标原点，水平向右为 $\text{[math]}$ 轴正方向，竖直向上为 $\text{[math]}$ 轴正方向，求 $\text{[math]}$ 球运动的轨迹方程；
3. （3）当 $\text{[math]}$ 球运动到水平杆下方，且轻杆与水平杆正方向夹角为 $\text{[math]}$ 时，求 $\text{[math]}$ 球的速度大小。
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