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1、 学科网（北京）股份有限公司 湖北省部分重点中学湖北省部分重点中学 2024 届高三第二次联考届高三第二次联考 高三物理试卷高三物理试卷 考试时间：考试时间：2024 年年 1 月月 18 日上午日上午 8：309：45 试卷满分：试卷满分：100分分 一一、选择题：本题共选择题：本题共 10 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 40 分。在每小题给出的四个选项中，第分。在每小题给出的四个选项中，第 17 题题只有一项符合题目要求，第只有一项符合题目要求，第 810 题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得 4 分，选对但分，选对但不全的得不全的
2、得 2 分，有选错的得分，有选错的得 0 分。分。1.不顾国际社会的强烈反对，日本政府于 2023 年 8 月 24 日正式开启核污水排海，现已有超过 2.3 万吨核污染水流入太平洋，第四批核污染水排海预计在 2024 年初开始。福岛核电站核污水中含有氚、碘 131、铯 137 等放射性元素。已知碘 131 的半衰期为 8 天。下列说法正确的是（）A.福岛核电站利用的是可控热核反应的原理发电 B.速度与热运动速度相当的中子最易引发核裂变 C.排海稀释后废水中放射性元素半衰期可能变短 D.排海污水中的碘 131 经 16 天就会全部发生衰变 2.如图甲为一列简谐横波在 t=0.1s 时刻的波形图
3、.P、Q 为该波的传播方向上的两质点，图乙为介质中 x=2m 处的质点 P 的振动图象.下列说法正确的是（）甲 乙 A.该波的传播方向沿 x 轴正方向 B.甲图中质点 P 该时刻振幅为零 C.质点 P、Q 在一个周期内有且仅有两个时刻二者的位移相同 D.在 0t1 B.21 C.v2v1 B.va=v1 C.vb v1 D.vb=v1 10.半径为 R 圆形区域外有垂直纸面向里、磁感应强度为 B 的匀强磁场，M 为半径 OA 的中点。现有大量质量为 m、电量为 q 的带正电粒子先后单独从 M 点以大小相同的速度0qBRvm=向纸面内各个方向射出，不计重 学科网（北京）股份有限公司 力。这些粒子
4、从进入磁场到第一次离开磁场的时间的最小值和最大值分别设为 tmin、tmax，则（）A.min32mtqB=B.min 43mtqB=C.max53mtqB=D.max76mtqB=二、非选择题：本题共二、非选择题：本题共 5 小题，共小题，共 60 分。分。11.（7 分）图示装置为“向心力演示器”，已知挡板 B、C 到左右塔轮中心轴的距离相等，A 到左塔轮中心轴距离是 B 到左塔轮中心轴距离的 2 倍，皮带连接的左右每层变速塔轮对应的半径之比均已知。某实验小组用此装置来探究向心力的决定因素。（1）如果要探究向心力与角速度的关系，则应该将质量相同的小球分别放在挡板 （填“A、B”，“A、C”
5、或“B、C”）处，并且确保左右变速塔轮的半径 （填“相同”或“不同”）。（2）在记录两个标尺露出的格数时，同学们发现要同时记录两边的格数且格数又不是很稳定，不便于读取。于是有同学提出用手机拍照后再通过照片读出两边标尺露出的格数。下列对该同学建议的评价，你认为正确的是 。A.该方法可行，且不需要匀速转动手柄 B.该方法可行，但仍需要匀速转动手柄 C.该方法不可行，因不能确定拍照时露出的格数是否已稳定（3）探究完毕后，同学们想继续利用探究结果粗略测量某小球 b 的质量。他们将另一质量已知的小球 a 放在挡板 B 处，待测质量小球 b 放在挡板 C 处，皮带套在两边塔轮半径相同的轮盘上，转动手柄时发
6、现，标尺 1几乎露出所有格数时，标尺 2 露出格数还不足一格，则接下来的操作可行的是 。A.将小球 a 放在 B 处，小球 b 放在 C 处，同时减小左右两侧塔轮的半径比 B.将小球 a 放在 A 处、小球 b 放在 C 处，同时减小左右两侧塔轮的半径比 C.将小球 a 放在 C 处、小球 b 放在 A 处，同时减小左右两侧塔轮的半径比 12.（10 分）学科网（北京）股份有限公司 现要测量一个量程为 0200A 电流表 G 的内阻 rg，并对测量误差进行定量探究。实验室准备的仪器有：待测电流表 G；电源（电动势 3.0V，内阻不计）；滑动变阻器 R1（最大阻值为 20k）；电阻箱 R2（最大
7、阻值为 999.9）；开关 S1、S2，导线若干。甲 乙 丙（1）该同学的实验电路图如图甲所示，请在图乙中连接电路实物图。（2）有以下操作步骤：断开 S2，闭合 S1，调节 R1，使电流表 G 满偏。将 R1调到最大。连接好电路。断开 S1、S2，拆除导线，整理好器材。闭合 S2，调节 R2，使电流表 G 的示数为 100A，此时，电阻箱示数如图丙。上述操作步骤正确的顺序为 ；测得电流表 G 的内阻 rg=。（3）误差探究 设电源电动势为 E，电流表 G 的满偏电流记为 Ig，内阻记为 rg，电流表 G 的指针指在 100A 时电阻箱的读数记为 R20。则20ggrRr=（用 Ig、rg、E
8、表示）。根据探究结果知，为了减小本实验误差，应尽可能选用电动势 （填“较大”或“较小”）的电源。13.（10 分）一气缸竖直固定，用轻杆相连的两活塞处于静止状态。两活塞总质量为 m，截面积之差为s，外界大气压为 p0，被封闭理想气体体积为 V1、温度为 T，不计活塞与气缸间的摩擦，重力加速度为 g。（1）求气缸内被封闭气体的压强。学科网（北京）股份有限公司（2）若将缸内气体温度缓慢降低到2T，求活塞再次静止时两活塞向下移动的距离（大活塞始终未与气缸下部分接触）。14.（15 分）两正方形单匝线圈 abcd 和 abcd由同种材料制成，线圈 abcd 的边长为 l、导线截面半径为 r、质量为 m
9、、电阻为 R；线圈 abcd的边长为 2l，导线截面半径为 2r。现使两线圈从距离磁场上部水平边界 h 处同时静止释放，线圈 abcd 恰好能匀速进入磁场。已知磁场下方范围足够大，不考虑线框之间的相互作用力，重力加速度为 g，求 （1）匀强磁场的磁感应强度 B 的大小。（2）线圈 abcd在进入磁场的过程中产生的焦耳热。（3）当线圈 abcd刚好完全进入磁场时，两线圈的下边 ab 与 ab的高度差。15.（18 分）光滑水平面上有一质量为 m 的足够长的小车 B，右端有一质量为 2m 的小滑块 A。滑块与小车之间的动摩擦因数为，现二者一起以 v0向左运动，直至小车与左侧固定墙壁发生碰撞。已知小
10、车与墙壁的每次碰撞都是弹性的，滑块 A 始终没有与墙壁碰撞，重力加速度为 g，求 （1）小车与墙壁第一次碰后瞬间，小车与滑块的加速度。（2）小车第一次与墙壁碰撞后的所有过程中，滑块运动的总路程。（3）小车第一次与墙壁碰撞后的所有过程中，滑块做减速运动的时间和匀速运动的时间。学科网（北京）股份有限公司 湖北省部分重点中学湖北省部分重点中学 2024 届高三第二次联考届高三第二次联考 高三物理参考答案高三物理参考答案 一、选择题：本题共一、选择题：本题共 10 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 40 分。在每小题给出的四个选项中，第分。在每小题给出的四个选项中，第 17 题题只有一项符合
11、题目要求，第只有一项符合题目要求，第 810 题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得 4 分，选对但分，选对但不全的得不全的得 2 分，有选错的得分，有选错的得 0 分。分。题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C C D D C A BD AB BC 二、非选择题：本题共二、非选择题：本题共 5 小题，共小题，共 60 分。分。11.（1）B、C（1 分）不同（2 分）（2）A（2 分）（3）C（2 分）12.（1）（2 分）（2）（2 分）；422.7（2 分）（3）g gI rE（2 分）较大（2 分）13.（10 分）【答案
12、】（1）10mgpps=+（2）12Vxs=【解析】（1）设封闭气体压强为 p1，由平衡条件得 10pspsmg=+解得 10mgpps=+（2）缓慢降低温度的过程气体的压强不变，设气体末态体积为 V2，由盖-吕萨克定律得：12/2VVTT=设两活塞向下移动的距离为 x，有 12VVx s=解得 学科网（北京）股份有限公司 12Vxs=14.（15 分）【答案】（1）22mgRBlgh=（2）16mgl （3）24lh【解析】（1）设线圈 abcd 进入磁场时的速度为 v，进入磁场过程中，感应电动势为 E，回路中的电流为 I，恰好能匀速进入磁场，则进入磁场过程有 mgBIl=又EIR=而EBl
13、v=进入磁场前由机械能守恒 212mghmv=联立解得 22mgRBlgh=（2）同理，对线圈 abcd，进入磁场瞬间的安培力 22(2)BlvFR=安 设线圈乙材料的密度为，质量为 m，电阻率为0，电阻为R 由电阻定律 028(2)2lRRr=联立解得 8Fmg=安 而重力 2(2)88m grglmg=故线圈 abcd也匀速进入磁场，由能量守恒知，焦耳热等于重力势能的减少 8216Qmglmgl=（3）当线圈 abcd 刚好完全进入磁场时，线圈 abcd只有一半进入磁场，此时二者速度相等，此后线圈 abcd开始以加速度 g 加速，而线圈 abcd继续匀速直至完全进入磁场，设该过程时间为 t
14、，以 abcd为参考系，学科网（北京）股份有限公司 当 abcd刚好完全进入磁场的瞬间，两线圈的下边相距 212hgt=而 2llvt=解得 24lhh=15.（18 分）【答案】（1）Aag=，2Bag=，A 的加速度水平向右，B 的加速度水平向左（2）2034vg （3）0vg 0vg【解析】（1）小车与墙壁第一次碰后瞬间，设 A、B 的加速度大小分别为 aA、aB，由牛顿第二定律得 22Amgma=2Bmgma=解得 Aag=2Bag=其中 A 的加速度水平向右，B 的加速度水平向左。（1 分）【方法一】（2）小车第一次与墙壁碰撞后，小车向右减速，滑块向左减速，由于BAaa，故小车的速度
15、先减为零，然后反向加速，直至与滑块共速后再一起匀速向左运动，再与墙壁发生第二次碰撞，以此类推.最终经过无数次碰撞，二者速度均为零，小车左端紧靠墙壁静止，该过程滑块对地要么向左减速要么向左匀速，故滑块的总路程 xA与全过程二者之间相对打滑的距离ABx相等，即 AABxx=由能量守恒得 2200112222ABmg xmvmv=+解得 2034Avxg=学科网（北京）股份有限公司（3）将滑块的所有减速过程视为一个整体，即为初速度大小为 v0，加速度大小为Aag=的匀减速运动，设滑块做减速运动的时间 t1 有 010Ava t=则 01vtg=设第一次碰后二者共速时的速度为 v1，由动量守恒 001
16、23mvmvmv=解得 013vv=第一次碰后到二者共速的过程，小车的平均速度 010123vvvv+=而共速后到第二次碰前的匀速过程，小车以013vv=匀速运动，可知，在任意两次碰撞之间的过程，小车做变速运动与匀速运动的两个过程，平均速度大小相等，而这两个过程小车的位移大小也相等，故时间相等，即滑块的减速与匀速的时间相等，设滑块匀速运动的时间为 t2 21tt=故 02vtg=（2）（3）【方法二】设第一次碰后二者共速时的速度为 v1，由动量守恒 00123mvmvmv=设第二次碰后二者共速时的速度为 v2，由动量守恒 11223mvmvmv=小车第一次与墙壁碰撞后滑块减速的时间 01012
17、3Avvvtag=减 学科网（北京）股份有限公司 小车第二次与墙壁碰撞后滑块减速的时间 012229Avvvtag=减 小车第 n 次与墙壁碰撞后滑块减速的时间 0n23nvtg=减 从小车第一次与墙壁碰撞到最终二者都静止的过程，滑块做减速运动的时间 002/3113vgvtg=减 小车第一次与墙壁碰撞后滑块匀速的时间 2201011()()2/23Bvvvtvag=匀 小车第二次与墙壁碰撞后滑块匀速的时间 22012222/29Bvvvtvag=匀 小车第 n 次与墙壁碰撞后滑块匀速的时间 0n23nvtg=匀 匀速运动的总时间 002/3113vgvtg=匀 小车第一次与墙壁碰撞后滑块减速
18、的位移 2220101()429Avvvxag=减 小车第一次与墙壁碰撞后滑块匀速的位移 201129vxvtg=匀1匀 小车第一次与墙壁碰撞后到第二次碰前滑块总位移 222010111()629Avvvxxxag=+=减匀 小车第二次与墙壁碰撞后滑块减速的位移 学科网（北京）股份有限公司 22201224281Avvvxag=减 小车第二次与墙壁碰撞后滑块匀速的位移 20222281vxv tg=匀匀 小车第二次与墙壁碰撞后到第三次碰前滑块总位移 20222681vxxxg=+=减匀 小车第 n 次与墙壁碰撞后到第 n+1 次碰前滑块总位移 2069nnnvxxxg=+=减n匀 滑块全程做单向直线运动，总路程等于总位移的大小，故从小车第一次与墙壁碰撞到最终二者都静止的过程中，滑块的总路程 22006/931419vgvxg=总