湖南省益阳市桃江县2024届高三3月联考(物理试题理)试题

湖南省益阳市桃江县2024届高三3月联考（物理试题理）试题
注意事项:
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。

2．答题时请按要求用笔。

3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。

4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。

5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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、
M 、N 、P 三点共线且为电场中同一电场线上的三点，P 为MN 的中点，M 、N 两点处电势分别为M ϕ=20V 、N ϕ=12V 。

下列说法正确的是
A ．场强方向是N 指向M
B ．一正电荷在P 点时受到的电场力大于在M 点时受到的电场力
C ．该电场在P 点处的电势一定为16V
D ．一负电荷在P 点时具有的电势能大于在M 点时具有的电势能。

2、如图所示，同时作用在质点O 上有三个共点力F 1、F 2、F 3，其中F 1、F 2是正六边形的两条边，F 3是正六边形的一条对角线。

已知F 1=F 2=2N ，则这三个力的合力大小等于
A ．6N
B ．8N
C ．10N
D ．12N
3、下列四个实验中，能说明光具有粒子性的是（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
4、下列说法正确的是（ ）
A ．由公式v ＝ωr 可知，圆形轨道人造地球卫星的轨道半径越大则其速度越大
B ．由公式=GM v r
可知，所有人造地球卫星离地球越远则其线速度越小 C ．地球同步卫星在其圆形轨道上运行时的线速度小于7.9km/s
D ．地球同步卫星在其圆形轨道上运行时的角速度小于地球自转的角速度 5、如图所示，在光滑水平面上有质量分别为A m 、B m 的物体A ，B 通过轻质弹簧相连接，物体A 紧靠墙壁，细线连接A ，B 使弹簧处于压缩状态，此时弹性势能为p0
E ，现烧断细线，对以后的运动过程，下列说法正确的是（ ）
A ．全过程中墙对A 的冲量大小为p02
B E m m B ．物体B p0
2A E m C ．弹簧长度最长时，物体B p02B A B
B E m m m m +D ．弹簧长度最长时，弹簧具有的弹性势能p p0E E > 6、匀强电场中有一条直线，M 、N 、P 为该直线上的三点，且MN NP =。

若MN 两点的电势分别为5V 、11V ，则下列叙述正确的是（ ）
A ．电场线方向由N 指向M
B ．P 点的电势不一定为17V
C ．正的检验电荷从M 点运动到N 点的过程，其电势能不一定增大
D ．将负的检验电荷以初速度为0放入该电场中的M 点，检验电荷将沿直线运动
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、从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E 总等于动能E k 与重力势能E p 之和。

取地面为重力势能零点，该物体的E 总和E p 随它离开地面的高度h 的变化如图所示。

重力加速度取10m/s 2。

由图中数据可得( )
A．物体的质量为1kg
B．物体受到的空气阻力是5N
C．h=2 m时，物体的动能E k=60 J
D．物体从地面上升到最高点用时0.8s
8、关于动量冲量和动能，下列说法正确的是（）
A．物体的动量越大，表明它受到的冲量越大 B．物体的动量变化，其动能有可能不变
C．物体受到合外力的冲量作用，则其动能一定变化D．物体动量变化的方向可能与初动量的方向不在同一直线上9、如图甲所示，通过一理想自耦变压器给灯泡L1和L2供电，R为定值电阻，电表均为理想电表，原线圈所接电压如图乙所示，下列说法正确的是（）
A．u随t的变化规律为u2sin100rtV
B．将电键S闭合，电压表示数不变，电流表示数变大
C．将电键S闭合，小灯泡L1变亮
D．将电键S闭合，为保证小灯泡L1亮度不变，可将滑片P适当下移
10、下列说法正确的是________．
A．狭义相对论认为，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，光速与光源、观察者间的相对运动无关B．电视遥控器发出的红外线的波长比医院里“CT”中发出的X射线的波长要短
C．分别用红光、紫光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，红光的相邻两个亮条纹的中心间距大于紫光的相邻两个亮条纹的中心间距
D．如图1所示，a、b两束光以不同的入射角由玻璃射向真空，结果折射角相同，则在玻璃中a光的全反射临界角大于b光的全反射临界角
E.如图2所示，偏振片P的透振方向为竖直方向，沿与竖直方向成45°角振动的偏振光照射到偏振片P上，在P的另一侧能观察到透射光
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）某同学手头有一个标有“5V 9W”的小灯泡L，想描绘该小灯泡的伏安特性曲线，实验室中如下的实验器材：A．电压表V1(量程为2V，内阻为2kΩ)
B．电压表V2(量程为15V，内阻为15kΩ)
C．电流表A1(量程为2A，内阻约为1Ω)
D．电流表A2(量程为0.6A，内阻约为10Ω)
E.定值电阻R1=4kΩ
F.定值电阻R2=16kΩ
G.滑动变阻器R3(0~5Ω，2A)
H.剂动变鞋器R4(0~150Ω，0.5A)
I.学生电源(直流9V，内阻不计)
J.开关，导线若干
(1)为了便于调节且读数尽量准确，电流表应选用______，滑动变阻器应选用______，电压表应选用_______，定值电阻应选用_______(填器材前的字母序号)
(2)在虚线框中画出满足实验要求的电路图_______
(3)根据设计的电路图，可知小灯泡两端电压U与电压表读数U v的关系为______
12．（12分）利用图示装置可以测物体问的动摩擦因数。

水平粗糙桌面左端固定着定滑轮、B点固定着光电门。

跨过定滑轮的细线两端分别栓接质量m的重物和质量M的物块（含宽度为d的遮光条），实验时每次都由静止释放物块，多次改变物块释放点A的位置，记录每次AB的间距x和遮光条通过光电门的时间t。

（细线与滑轮间的摩擦及空气阻
力均不计，重力加速度为g）
(1)物块从A运动至B的过程中，重物和物块整体的动能增量为△E k=_______。

(2)下列各图中，能够正确反映运动过程中x与t之间关系的图像是__________（填选项序号字母）。

(3)若(2)中正确图线的斜率为k，则物块与水平面间的动摩擦因数μ=_______（填选项序号字母）。

A．
2
2()
2
kmg M m d
kMg
-+
B．
2
2()
2
kmg M m d
kMg
++
C．
2
2
2()
kMg
kmg M m 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，竖直平面内有一四分之一光滑圆弧轨道固定在水平桌面AB上，轨道半径R=1.8m，末端与桌面相切于A点，倾角θ= 37°的斜面BC紧靠桌面边缘固定，从圆弧轨道最高点由静止释放一个质量m= lkg的可视为质点的滑块a，当a运动到B点时，与a质量相同的另一可视为质点的滑块b从斜面底端C点以初速度v0=5m/s沿斜面向上运动，b运动到斜面上的P点时，a恰好平抛至该点，已知AB的长度x=4m，a与AB间的动摩擦因数μ1 = 0.25，b与BC间的动摩擦因数μ2=0.5，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37° = 0.8，求
(1)滑块a到达B点时的速度大小；
(2)斜面上P、C间的距离。

14．（16分）如图a所示是常见的饮水机的压水器，他可以简化为图b所示的模型，上面气囊的体积为V1=0.5L，挤压时可以把气囊中的气体全部挤入下方横截面积为S=0.05m2的水桶中，随下方气体压强增大，桶中的液体会从细管中流出，已知在挤压气囊过程中，气体的温度始终不变，略去细管的体积及桶口连接处的体积，已知外部大气压为P0=105Pa，水的密度为ρ=103kg/m3，重力加速度为g=10m/s2，某次使用过程时，桶内气体体积为V2=12.5L，挤压气囊一下后，桶内的水恰好上升到出水口处，认为每次挤压都能使气囊中的气体全部挤入桶中，则
①桶中液面离出水口多高？
②至少挤压多少次才能从桶内流出体积为V 3=2.5L 的水？
15．（12分）一根套有光滑轻质小环、不可伸长的轻线，线的一端系在固定点O 1，另一端跨过固定的小滑轮O 2。

在轻质小环上挂质量为=3M m 的物体甲，在线的自由端系有质量为m 的物体乙，物体乙的下面有一根细线固定，使物体甲、乙保持静止状态，且夹角α＝120︒然后剪断细线由静止释放物体甲、乙，物体甲竖直下降，当夹角α变为某一角度α0时有最大速度。

重力加速度取g ，忽略滑轮、小环的质量，不计摩擦。

求：
(1)剪断前细线所受的拉力；
(2)物体甲有最大速度时，物体乙的加速度；
(3)物体甲从静止下降到最低位置，甲、乙两物发生位移之比。

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、D
【解题分析】
A ．M N ϕϕ>，根据电场线与电势关系，沿电场线方向电势降低，场强方向是M 指向N ，故A 错误；
BC．由于无法确定该电场是否为匀强电场，所以无法确定M、N、P三点处场强的大小关系及P点处的电势，故BC 错误；
D．由E qϕ
=得，负电荷在P点时具有的电势能大于在M点时具有的电势能，故D正确。

故选：D。

2、A
【解题分析】
将F1、F2合成如图，由几何关系得，F1、F2的合力
1212N
F F
==
由于F12与F3的方向相同，由几何关系可得，三力的合力
1236N
F F F
=+=
故A项正确，BCD三项错误。

3、C
【解题分析】
A．该实验是α粒子散射实验，该实验揭示了原子的核式结构模型，A错误；B．该实验是双缝干涉实验，该实验揭示了光具有波动性，B错误；
C．该实验是光电效应现象的实验，该实验揭示了光具有粒子性，C正确；D．该实验是放射性现象的实验，从而得出αβγ
、、射线的性质，D错误。

故选C。

4、C
【解题分析】
A．由公式
GM
v
r
=可知，圆形轨道人造地球卫星的轨道半径越大则其速度越小，选项A错误；
B．由公式=GM
v
r
可知，所有人造地球卫星绕地球做圆周运动时，离地球越远则其线速度越小，选项B错误；C．第一宇宙速度是所有绕地球做圆周运动的卫星的最大速度，则地球同步卫星在其圆形轨道上运行时的线速度小于
7.9km/s ，选项C 正确；
D ．地球同步卫星在其圆形轨道上运行时的角速度等于地球自转的角速度，选项D 错误；
故选C 。

5、C
【解题分析】
AB ．当弹簧第一次恢复原长时A 恰好离开墙壁，此过程弹性势能转化为物体B 的动能，由能量守恒
2p012
B B E m v = 求得
B v =
该速度就是B 的最大速度，此过程A 的动量始终为零，对A 由动量定理
0A I I -=弹簧
对B 由动量定理
B B I m v =弹簧
解得
A I m =选项A
B 错误；
C ．以后的运动过程中物体A 将不再与墙壁有力的作用，A 、B 系统动量守恒，当弹簧长度最长时，A 、B 速度相同，根据动量守恒
()B B B A m v m m v =+
代入得
v =C 正确；
D ．弹簧长度最长时
2p p01()2
B A E m m v E ++= 则p p0E E <
选项D 错误。

故选C 。

6、D
【解题分析】
A ．在匀强电场中，沿电场线的电势变化，沿其他方向的直线电势也变化，N 点电势高于M 点电势，但直线MN 不一定是电场线，选项A 错误。

B ．匀强电场中沿任意非等势面的直线电势均匀变化，则有
M N N p ϕϕϕϕ-=-
解得
17V p ϕ=
选项B 错误；
C ．电势有M N ϕϕ<，正的检验电荷在高电势处电势能大，则在M 点的电势能小于在N 点的电势能，选项C 错误。

D ．匀强电场的电场线是直线，将负的检验电荷以初速度为0放入M 点，该电荷在恒定电场力的作用下，沿场强的反方向做匀加速直线运动，选项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、BD
【解题分析】
A ．由图知，h =4m 时E p =80J ，由E p =mgh 得m =2kg ，故A 错误。

B ．上升h =4m 的过程中机械能减少△E =20J ，根据功能关系可得
fh =△E
解得f =5N ，故B 正确；
C ．h=2m 时，E p =40J ，E 总=90J ，则物体的动能为
E k =E 总-E p =50J
故C 错误。

D ．物体的初速度
010m/s v == 从地面至h =4m 用时间
0240.8s 10
2
h t s v ⨯=== 故D 正确。

8、BD
【解题分析】
A ．根据动量定理可知，动量的改变量越大，冲量越大，动量和冲量无直接联系，故A 错误；
B ．匀速圆周运动的速度方向时刻变化，但速度大小不变，所以动量变化，但动能不变，故B 正确；
C ．匀速圆周运动的合外力的冲量不为零，但动能不变，故C 错误；
D ．由公式'p p p ∆=-可知，由于动量和动量变化为矢量，遵循平行边形定则，则物体动量变化的方向可能与初动量的方向不在同一直线上，故D 正确。

故选BD 。

9、BD
【解题分析】
A ．原线圈接的图乙所示的正弦交流电，由图知最大电压22V ，周期0.02S ，故角速度是
100rad/s ωπ=
所以有
22sin100(V)u t π=
故A 错误；
B ．电压表V 的示数是输出电压的有效值，输入电压和匝数不变，输出电压不变，将电键S 闭合，消耗功率增大，输入功率增大，根据P UI =知电流表示数增大，故B 正确；
C ．将电键S 闭合，总电阻减小，流过R 的电流增大，R 分压增大，则并联电路的电压减小，小灯泡1L 变暗，故C 错误；
D ．将电键S 闭合，为保证小灯泡1L 亮度不变，根据2211n U U n =
可将滑片P 适当下移使原线圈匝数减小从而增大2U ，故D 正确；
故选BD 。

10、ACE
【解题分析】
A.狭义相对论中光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的．故A 正确；
B.红外线的波长比X 射线长．故B 错误；
C.红光的波长长于紫光，所以在同一个双缝干涉实验装置上做实验，红光的相邻两个亮条纹的中心间距大于紫光的相邻两个亮条纹的中心间距．故C 正确；
D.由几何分析可知a 光束对应的折射率大，而全反射临界角正弦值与折射率成反比，所以a 光的全反射临界角小于b 光的全反射临界角．故D 错误；
E.由于偏振光在偏振片的透振方向有分量所以对应的会在另一侧观察到透射光．故E 正确
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、C G A E 见解析 U =3U v
【解题分析】
(1)[1][2][3][4]．由小灯泡的标识可知，其工作电流为1.5A ，工作电阻为4Ω，所以电流表宜选用电流表A 1，即C ；因为描绘该小灯泡的伏安特性曲线，电压从零开始变化，滑动变阻器采用分压接法，总阻值应与待测电阻阻值差不多，故选用滑动变阻器R a ，即G ；电压表V 2的量程太大，读数不准确，电压表V 1的量程太小，但可以串联定值电阻R 1，将量程扩大到6V ，故电压表应选用V 1，即A ；定值电阻应选用R 1，即E 。

(2)[5]．滑动变阻器采用分压接法，电流表外接，电路图如图所示。

(3)[6]．根据串联电路知识可知
()V 1v 3=+=U I R R IR = 3U v
12、()22
2M m d t + C A 【解题分析】
(1)[1]物块到达B 点时的速度为
B d v t
= 则物块从A 运动至B 的过程中，重物和物块整体的动能增量为
()2221()22k B M m d E M m v t
+∆=+= (2)[2]根据动能定理有
()212()mgx Mgx m d M t
μ-=
+ 整理后有 ()2
212m M d x mg Mg t μ+=⨯-() 故选C 。

(3)[3]由函数关系可知，斜率
()2
2m M d k mg Mg μ+=-()
由此变形可得
2
2()=2kmg M m d kMg
μ-+ 故选A 。

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、 (1)4m/s ；(2)1.24m 。

【解题分析】
(1)滑块a 从光滑圆弧轨道滑下到达B 点的过程中，根据动能定理有：
2112
mgR mgx mv μ-=
代入数据解得
v ＝4m/s (2)滑块a 到达B 点后做平抛运动，根据平抛运动的规律有：
x ′＝vt ，y ＝212gt ，tan θ= y x
代入数据解得
t ＝0.6s
滑块b 从斜面底端上滑时，根据牛顿第二定律有：
mg sin θ+μ2mg cos θ＝ma 1
代入数据解得
a 1＝10m/s 2
向上运动的时间
t 1=01
0.5s v a =＜0.6s 然后接着下滑，根据牛顿第二定律有：
mg sin θ﹣μ2mg cos θ＝ma 2
代入数据得
a 2＝2m/s 2
可得P 、C 间的距离
x =201211()22
v t a t t =- 代入数据解得
x ＝1.24m
14、①0.4m ；②7次
【解题分析】
①压缩气囊过程中，温度不变，由于水管体积非常小，水桶中气体体积认为不变，由玻意耳定律可知： ()2021p V V pV +=
又
0p p gh ρ-=
代入数据可知
0.4m h =
②设挤压n 次后，水桶内水流出1V ，气体压强为2p ，体积为12V V +，由玻意耳定律可知： ()()012223=p nV V p V V ++
203V p p g h S ρ⎛⎫-=+ ⎪⎝
⎭ 解得
()3032301
V p V g h V V S n p V ρ⎛⎫+++ ⎪⎝⎭= 代入数据得
6.35n =
故至少挤压7次。

15、
(1)1)mg ；
(2)0
1)2cos 2g -；
【解题分析】
(1)当120α=︒时，设与环接触的轻线受力为1F ，对环研究有 12cos60F Mg ︒=
解得
1F
设乙下面的细线受力为2F ，对乙研究 12F mg F =+
解得
21)F mg =
(2)当夹角为0α，设轻线受力为F '，对环研究有
01cos 22
F α'-= 设乙物体所受合力为F 合，对乙研究有 F mg ma '-=乙
解得
1)22a g cos =-乙
(3)物体甲在最低位置处时
0v =甲，0v =乙
由系统机械能守恒得出
mgh =乙甲
解得
h h =甲乙。