湖南省湘潭市重點中學2024屆高三下學期三省十二校聯考物理試題注意事項1．考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務必將自己的姓名、準考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規定位置．3．請認真核對監考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，質量為50kg的同學在做仰臥起坐運動．若該同學上半身的質量約為全身質量的，她在1min內做了50個仰臥起坐，每次上半身重心上升的距離均為0.3m，則她克服重力做的功W和相應的功率P約為A．W=4500JP=75W B．W=450JP=7.5WC．W=3600JP=60W D．W=360JP=6W2、宇宙中有一孤立星系，中心天體周圍有三顆行星，如圖所示。中心天體質量遠大于行星質量，不考慮行星之間的萬有引力，三顆行星的運動軌道中，有兩個為圓軌道，半徑分別為r1、r3，一個為橢圓軌道，半長軸為a，a=r3。在Δt時間內，行星Ⅱ、行星Ⅲ與中心天體連線掃過的面積分別為S2、S3；行星Ⅰ的速率為v1、行星Ⅱ在B點的速率為v2B、行星Ⅱ在E點的速率為v2E、行星Ⅲ的速率為v3，下列說法正確的是（）A．S2=S3B．行星Ⅱ與行星Ⅲ的運行周期相等C．行星Ⅱ與行星Ⅲ在P點時的向心加速度大小相等D．v3<v1<v2E<v2B3、軌道平面與赤道平面夾角為90°的人造地球衛星被稱為極地軌道衛星。它運行時能到達南北極區的上空，需要在全球范圍內進行觀測和應用的氣象衛星、導航衛星等都采用這種軌道。如圖所示，若某顆極地軌道衛星從北緯45°的正上方按圖示方向首次運行到南緯45°的正上方用時45分鐘，則（）A．該衛星發射速度一定小于7.9km/sB．該衛星軌道半徑與同步衛星軌道半徑之比為1∶4C．該衛星加速度與同步衛星加速度之比為2∶1D．該衛星的機械能一定小于同步衛星的機械能4、2019年4月10日21點，科學家發布了黑洞人馬座A*的照片。黑洞強大的引力致使以3108m/s的速度傳播的光都不能逃逸。已知人馬座A*的直徑為4400萬公里，則人馬座A*與地球的質量之比約為（）(可能用到的數據有：地球半徑6400km；地球的環繞速度為7.9km/s；天體的逃逸速度為該天體環繞速度的倍)A．1011 B．1012 C．1013 D．10145、如圖所示，一傾角、質量為的斜面體置于粗糙的水平面上，斜面體上固定有垂直于光滑斜面的擋板，輕質彈簧一端固定在擋板上，另一端拴接質量為的小球。現對斜面體施加一水平向右的推力，整個系統向右做勻加速直線運動，已知彈簧恰好處于原長，斜面體與水平面間的動摩擦因數為，重力加速度為，下列說法正確的是（）A．若增大推力，則整個系統穩定后斜面體受到的摩擦力變大B．若撤去推力，則小球在此后的運動中對斜面的壓力可能為零C．斜面對小球的支持力大小為D．水平推力大小為6、米歇爾?麥耶和迪迪埃?奎洛茲因為發現了第一顆太陽系外行星﹣飛馬座51b而獲得2019年諾貝爾物理學獎。飛馬座51b與恒星相距為L，構成雙星系統（如圖所示），它們繞共同的圓心O做勻速圓周運動。設它們的質量分別為m1、m2且（m1＜m2），已知萬有引力常量為G．則下列說法正確的是（）A．飛馬座51b與恒星運動具有相同的線速度B．飛馬座51b與恒星運動所受到的向心力之比為m1：m2C．飛馬座51b與恒星運動軌道的半徑之比為m2：m1D．飛馬座51b與恒星運動周期之比為m1：m2二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。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、如圖所示，A、B兩物塊的質量分別為2m和m，靜止疊放在水平地面上．A、B間的動摩擦因數為μ，B與地面間的動摩擦因數為．最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g．現對A施加一水平拉力F，則（）A．當F＜2μmg時，A、B都相對地面靜止B．當F＝時，A的加速度為C．當F＞3μmg時，A相對B滑動D．無論F為何值，B的加速度不會超過8、如圖，正四棱柱abcd—a′b′c′d′的兩條棱bb′和dd′上各有一根通有相同恒定電流的無限長直導線，則（）A．a點磁場方向平行于db連線B．a、c兩點的磁感應強度相同C．ac連線上由a到c磁感應強度先增大后減小D．穿過矩形abb′a′和矩形add′a′的磁感線條數相等9、如圖（a）所示，光滑絕緣斜面與水平面成角放置，垂直于斜面的有界勻強磁場邊界M、N與斜面底邊平行，磁感應強度大小為。質量的“日”字形導線框在沿斜面向上的外力作用下沿斜面向上運動，導體框各段長度相等，即，ab、fc，ed段的電阻均為，其余電阻不計。從導線框剛進入磁場開始計時，fc段的電流隨時間變化如圖（b）所示（電流由f到c的方向為正），重力加速度下列說法正確的是（）A．導線框運動的速度大小為10m/sB．磁感應強度的方向垂直斜面向上C．在至這段時間內，外力所做的功為0.24JD．在至這段時間內，導線框所受的安培力大小為0.3N10、跳傘運動員從高空懸停的直升機內跳下，運動員豎直向下運動，其v-t圖像如圖所示，下列說法正確的是（）A．10s末運動員的速度方向改變B．從15s末開始運動員勻速下降C．運動員在0~10s內的平均速度大小大于20m/sD．10s~15s內運動員做加速度逐漸增大的減速運動三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學采用惠斯通電橋電路測量一未知電阻Rx的阻值。電路中兩個定值電阻R1=1000Ω、R2=2000Ω，R3為電阻箱（阻值范圍0~999.9Ω），G為靈敏電流計。(1)具體操作步驟如下∶①請依據原理圖連接實物圖_________；②閉合開關S，反復調節電阻箱的阻值，當其阻值R3=740.8Ω時，靈敏電流計的示數為0，惠斯通電橋達到平衡；③求得電阻Rx=____Ω。(2)該同學采用上述器材和電路測量另一電阻，已知器材無損壞且電路連接完好，但無論怎樣調節電阻箱的阻值，靈敏電流計的示數都不能為0，可能的原因是_______。12．（12分）某同學用圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，A、B為固定在鐵架臺上的光電門，計時電腦記錄小球通過光電門的時間，使用該裝置研究小球下落運動過程中的機械能情況。計時電腦記錄小球通過A、B兩光電門的遮光時間分布是和，當地的重力加速度為g。(1)用20分度游標卡尺測量小球直徑，刻度線如圖乙所示，則______cm；(2)為了驗證小球自A到B過程中機械能是否守恒，還需要進行哪些實驗測量____A．用天平測出小球的質量B．測出小球到光電門A的豎直高度C．A、B光電門中點間的豎直高度(3)根據實驗測得的物理量，如果滿足________關系，即能證明小球在自A到B過程中機械能守恒；(4)若計時電腦還記錄了小球自A到B的時間，本實驗還可以測量當地的重力加速度，則重力加速度________。（使用、、和表示）四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖，兩相互平行的光滑金屬導軌，相距L=0.2m，左側軌道的傾角θ=30°，M、P是傾斜軌道與水平軌道連接點，水平軌道右端接有電阻R=1.5Ω，MP、NQ之間距離d=0.8m，且在MP、NQ間有寬與導軌間距相等的方向豎直向下的勻強磁場，磁感應強度B隨時間t變化關系如圖乙所示，－質量m=0.01kg、電阻r=0.5Ω的導體棒在t=0時刻從左側軌道高H=0.2m處靜止釋放，下滑后平滑進入水平軌道（轉角處天機械能損失）。導體棒始終與導軌垂直并接觸良好，軌道的電阻和電感不計，g取10m/s2。求：(1)導體棒從釋放到剛進入磁場所用的時間t；(3)導體棒在水平軌道上的滑行距離d；(2)導體棒從釋放到停止的過程中，電阻R上產生的焦耳熱。14．（16分）如圖甲所示，水平導軌間距，導軌電阻可忽略；導體棒的質量，電阻，與導軌接觸良好；電源電動勢，內阻，電阻；外加勻強磁場的磁感應強度大小，方向垂直于，與導軌平面成夾角，與導軌間的動摩擦因數，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。導體棒通過絕緣細線繞過光滑的定滑輪與一重物相連，細線對棒的拉力方向水平向右，棒處于靜止狀態。已知，，重力加速度。求：(1)通過棒的電流大小和方向；(2)棒受到的安培力大小；(3)重物的重力的取值范圍。15．（12分）如圖甲所示，、為兩平行金屬板，為板上的小孔，半徑的圓與板相切于處，在圓周上，且。圓內存在方向垂直紙面向里的勻強磁場；兩板間有分布均勻的電場，電場強度隨時間的變化規律如圖乙所示。當時，一靠近處的帶電粒子由靜止釋放后，向板運動，當時返回處，進入磁場后，從點離開磁場。已知粒子的比荷，不計粒子重力，粒子不會碰到板。求：(1)內的場強大小；(2)磁感應強度大小以及粒子在磁場中運動的時間（，時間保留兩位有效數字）。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、A【解題分析】

每次上半身重心上升的距離均為0.3m，則她每一次克服重力做的功：W=mgh=×50×10×0.3=90J；1分鐘內克服重力所做的功：W總=50W=50×90=4500J；相應的功率約為：，故A正確，BCD錯誤，故選A.2、B【解題分析】

AB．行星Ⅱ、行星Ⅲ滿足a=r3，據開普勒第三定律知他們的運行周期相等，令△t等于一個周期，它們與中心天體連線掃過的面積，橢圓面積小于圓面積，故A錯誤，B正確；

C．向心加速度為垂直于速度方向的加速度，行星Ⅱ與行星Ⅲ在P點時加速度相等，但行星Ⅱ在該點的向心加速度為此加速度沿P至橢圓圓心方向的分量，小于行星Ⅲ在P點時加速度，故C錯誤；

D．據，考慮到Ⅰ到Ⅱ的變軌過程應該在B點加速，有v1＜v2B，B到E過程動能向勢能轉化，有v2B＞v2E，考慮到v2E小于在E點能夠繞中心天體勻速圓周運動所需的速度vE，而vE＜v3，所以有v2E＜v3，綜上所述v2E＜v3＜v1＜v2B，故D錯誤；

故選B。3、B【解題分析】

A．根據第一宇宙速度的概念可知，該衛星發射速度一定大于7.9km/s，故A錯誤；

B．由題意可知，衛星的周期萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得解得該衛星軌道半徑與同步衛星軌道半徑之比故B正確；C．萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得解得該衛星加速度與同步衛星加速度之比故C錯誤；D．由于由于不知該衛星與同步衛星的質量關系，無法比較其機械能大小，故D錯誤。

故選AB。4、B【解題分析】

設地球的質量為m，半徑用r表示，則地球的環繞速度可表示為；黑洞的逃逸速度為c，設人馬座A*的質量為M，半徑用R表示，則有帶入數據，人馬座A*與地球的質量之比故ACD錯誤，B正確。故選B。5、B【解題分析】

A．斜面體受到的摩擦力大小決定于動摩擦因數和正壓力，若增大推力，動摩擦因數和正壓力不變，則整個系統穩定后斜面體受到的摩擦力不變，故A錯誤；B．若撒去推力，系統做減速運動，如果小球在此后的運動中對斜面的壓力為零，則加速度方向向左，其大小為以整體為研究對象可得由此可得摩擦因數所以當時小球在此后的運動中對斜面的壓力為零，故B正確；C．彈簧處于原長則彈力為零，小球受到重力和斜面的支持力作用，如圖所示豎直方向根據平衡條件可得則支持力故C錯誤；D．對小球根據牛頓第二定律可得解得再以整體為研究對象，水平方向根據牛頓第二定律可得解得水平推力故D錯誤。故選B。6、C【解題分析】

BD．雙星系統屬于同軸轉動的模型，具有相同的角速度和周期，兩者之間的萬有引力提供向心力，故兩者向心力相同，故BD錯誤；C．根據＝，則半徑之比等于質量反比，飛馬座51b與恒星運動軌道的半徑之比，即r1：r2＝m2：m1，故C正確；A．線速度之比等于半徑之比，即v1：v2＝m1：m2，故A錯誤。故選C.二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。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、BCD【解題分析】

試題分析：根據題意可知，B與地面間的最大靜摩擦力為：fBm＝，因此要使B能夠相對地面滑動，A對B所施加的摩擦力至少為：fAB＝fBm＝，A、B間的最大靜摩擦力為：fABm＝2μmg，因此，根據牛頓第二定律可知當滿足：＝，且≤fAB＜2μmg，即≤F＜3μmg時，A、B將一起向右加速滑動，故選項A錯誤；當F≥3μmg時，A、B將以不同的加速度向右滑動，根據牛頓第二定律有：F－2μmg＝2maA，2μmg－＝maB，解得：aA＝－μg，aB＝，故選項C、D正確；當F＝時，對A和B整體受力分析有，，解得aA＝aB＝，故選項B正確．考點：本題主要考查了牛頓第二定律的應用，以及處理連接體的方法問題，屬于中檔題．8、AD【解題分析】

A．由右手螺旋定則可知，bb′處通電導線在a點產生的磁感應強度垂直紙面向外，dd′處通電導線在a點產生的磁感應強度沿ab向下，且兩導線在a處產生的磁感應強度大小相等，由矢量合成可知，a點磁場方向平行于db連線，故A正確；B．由右手螺旋定則可知，dd′處通電導線在c點產生的磁感應強度垂直紙面向里，bb′處通電導線在a點產生的磁感應強度沿cd向上，且兩導線在c處產生的磁感應強度大小相等，由矢量合成可知，c點磁場方向平行于db連線，但與a點磁場方向相反，故B錯誤；C．由于ac與bd相互垂直，設垂足為M，由右手螺旋定則可知，M點的磁感應強度為0，則ac連線上由a到c磁感應強度先減小后增大，故C錯誤；D．bb′處通電導線產生的磁場穿過矩形abb′a′的磁通量為0，dd′處通電導線產生的磁場穿過矩形add′a′的磁通量為0，則穿過矩形abb′a′和矩形add′a′的磁感線條數別為dd′處通電導線產生的磁場和bb′處通電導線產生的磁場，由于兩導線電流相等，分別到兩距形的距離相等，則穿過矩形abb′a′和矩形add′a′的磁感線條數相等，故D正確。故選AD。9、AD【解題分析】

B．由于在0~0.01s時間內，電流從f到c為正，可知cd中電流從d到c，則由右手定則可知，磁感應強度的方向垂直斜面向下，選項B錯誤；A．因為cd剛進入磁場時，通過fc的電流為0.5A，可知通過cd的電流為1A，則由解得v=10m/s選項A正確；C．在至這段時間內，線圈中產生的焦耳熱為線框重力勢能的增加量則外力所做的功為選項C錯誤；D．在至這段時間內，導線框的cf邊在磁場內部，則所受的安培力大小為選項D正確。故選AD。10、BC【解題分析】

A．10s末運動員的速度方向仍然為正方向，故A錯誤；B．15s末，圖象的加速度為零，運動員做勻速直線運動，故B正確；C．0～10s內，如果物體做勻加速直線運動，平均速度而運動員在0～10s內的位移大于做勻加速直線運動的位移，由知，時間相同，位移x越大，平均速度就越大，所以運動員在0～10s的平均速度大于20m/s，故C正確；D．圖象的斜率表示加速度，10～15s斜率絕對值逐漸減小，說明10～15s運動員做加速度逐漸減小的減速運動，故D錯誤。故選BC。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、370.4電阻箱的阻值調節范圍小【解題分析】

(1)①[1]根據原理圖連接實物圖為③[2]當靈敏電流計讀數為零時，根據電橋平衡可得解得(2)[3]靈敏電流計的示數不能為0，則有可得根據題意可知電阻箱的阻值的值必定小于的值，故可能的原因是電阻箱的阻值調節范圍小。12、1.025C【解題分析】

(1)[1]游標卡尺的主尺刻度為10mm，游標尺刻度為5×0.05mm=0.25mm，所以小球直徑=10mm+0.25mm=10.25mm=1.025cm(2)[2]如果機械能守恒，則小球減小的重力勢能