高三物理
一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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．校运会是学校教育活动中的一项重要内容，对促进学生的全面发展具有重要意义。图示为某运动员跳高时成功越杆的精彩瞬间，该运动员（ ）
A．在离地后上升过程中处于失重状态 B．在最高点时处干平衡状态
C．在开始下降时处于超重状态 D．落地时地面对他的友持力大于他对地面的压力
2．牛顿发现太阳光的色散现象，为颜色理论奠定了基础。由a、b两单色光组成的复色光射入三棱镜，经三棱镜偏折情况如图所示。关于a、b光，下列说法正确的是（ ）
A．三棱镜对a光的折射率较大
B．若a光是黄光，则b光可能是红光
C．a光在三棱镜中的传播速度较小
D．用相同的双缝干涉实验装置做实验，a光的干涉条纹间距较大
3．纸质手提袋因其性能优良、绿色环保等优点被广泛使用。用手从绳带中部竖直提起装有物品的纸袋，纸袋保持静止，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．每条绳带中的张力大小等于纸袋总重力的
B．若只稍微增加绳带长度，则每条绳带中的张力变大
C．若只稍微减小绳扣间距，则每条绳带中的张力变大
D．若只稍微增大绳扣间距，则绳带对手的总作用力不变
4．如图，同一平面内有两个半径相等的圆相切于a点，b、c为圆周上的点。将两个点电荷分别固定在圆心上，其电荷量分别为、，则（ ）
A．a、b、c三点中，b点场强最大
B．a、b、c三点中，a点电势最高
C．将一负的试探电荷从a点移动到c点，电势能增大
D．将一正的试探电荷从b点移动到c点，电场力做负功
二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
5．我国特高压直流输电是国家重点工程，已跃居全球第一。特高压电网的强电流会在周围空间产生很强的磁场。两根等高、相互平行的水平特高压直流输电线分别通有大小相等、方向相反的电流，从上往下观察的示意图如图所示。直线abc与两根输电线等高并垂直，b点位于两根输电线间的中点，a、c两点与b点距离相等，d点位于b点正下方。不考虑其他磁场的影响，则（ ）
A．a点的磁感应强度方向竖直向上 B．b点的磁感应强度方向竖直向下
C．c点的磁感应强度方向竖直向下 D．d点的磁感应强度方向竖直向上
6．交流发电机供电模型如图所示，矩形闭合导线框abcd处于匀强磁场中，与原、副线圈匝数比为k的理想变压器相连，变压器副线圈接有一只小灯泡。线框绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动，初始时刻线框平面与磁场方向平行。已知小灯泡的实际功率为P，不计线框、输电线路的电阻，不考虑灯丝电阻随温度变化。下列说法正确的是（ ）
A．初始时刻穿过线框的磁通量最大
B．初始时刻线框产生的感应电动势最大
C．若角速度变为，则小灯泡的实际功率为
D．若匝数比变，则小灯泡的实际功率
7．2024年4月25日，“神舟十八号”载人飞船发射升空，次日与空间站天和核心舱自主交会对接成功。将二者对接前的轨道简化如图，轨道Ⅰ为载人飞船运行的椭圆轨道，轨道Ⅱ为空间站运行的圆轨道。两轨道相切于椭圆轨道的远地点a，b为椭圆轨道的近地点，c为轨道Ⅱ上一点，a、b、c三点共线，则载人飞船（ ）
A．从b点运行到a点与空间站从c点运行到a点所用的时间相等
B．在轨道Ⅰ上a点的加速度等于空间站在轨道Ⅱ上a点的加速度
C．在轨道Ⅰ上a点的速度大于其在b点的速度
D．在轨道Ⅰ上b点的速度大于空间站在轨道Ⅱ上c点的速度
8．如图，两间距为L的固定平行光滑导轨下端C、D间接一个阻值为R的定值电阻，在与导轨垂直的边界MN、PQ之间存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。金属棒a、b用绝缘材料制成的轻质杆连接，放置于两导轨上，从某位置由静止释放后，棒a恰能匀速进入磁场。已知导轨与水平面的夹角。，两棒间的距离为d，两棒的质量均为m、电阻均为R，MN、PQ的间距为2d。重力加速度大小为g，不计导轨电阻，两棒始终与导轨垂直且接触良好。则（ ）
A．a棒刚进入磁场区域时，C点电势比D点高
B．两棒刚释放时，a棒与MN间的距离为
C．b棒刚进入磁场区域时，a棒的加速度大小为
D．整个运动过程中，C、D间电阻R产生的热量为mgd
三、非选择题：共60分，其中9、10、11题为填空题，12、13题为实验题，14、15、16题为计算题。考生根据要求作答。
9．（3分）
“嫦娥六号”从月球背面南极的艾特肯盆地带回的月壤里富含氦3元素。氦3可与氘发生核反应，生成无害的氦气且不产生中子，因此被认为是非常完美的核燃料。该过程的核反应方程为_______，该核反应为______反应（选填“聚变”“裂变”或“衰变”），该核反应释放的总能量为18.5MeV，平均每个孩子释放的能量为______MeV。
10．（3分）
停在湖面上的两艘船相距48m。一列水波在湖面上传播开来，使船每分钟上下振动30次。当甲船位于波峰时，乙船位于波谷，此时两船之间还有一个波峰，如图所示。若将水波视为横波，则这列水波的频率为______Hz，波长为______m，波速为______m/s。
11．（3分）
三氧化碳是导致“温室效应”的主要原因之一，目前正在研究二氧化碳的深海填埋处理技术。某次试验，将一定质量的二氧化碳气体封闭在可以自由压缩的导热容器中，从海面缓慢移到深海中心处后会自主下沉，从而实现深海填埋处理。已知初始时容器内的气体压强为、热力学温度为，A处热力学温度为，气体体积减小为初始时的一半，该过程容器内气体可视为理想气体，则此过程中容器的气体的内能______（选填“增加”“减小”或“不变”），气体______（选填“吸收”或“放出”）热量，容器位于A处时内部气体压强为______．
12．（5分）
小闽同学拆开一个损坏的电表，发现内部有一绕线电阻丝，从资料查得其电阻率为。为测量该绕线电阻丝的长度L，他进行了以下实验。
（1）首先用伏安法测绕线电阻丝的阻值。为减小误差，用图示电路进行实验，发现当S分别接a、b时，电流表的示数几乎不变，而电压表的示数变化较大，则测量时S应接到______（选填“a”或“b”），此测量值______（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。
（2）实验测得绕线电阻丝的阻值为，直径为d，则长度_______（用上述所给的物理量符号表示）。
13．（7分）
图甲是探究“加速度与合外力、质量的关系”的实验装置，一端带有定滑轮的长木板上固定有一个光电门，与之相连的计时器（未画出）可以显示小车上的遮光片通过光电门时遮光的时间，跨过定滑轮的轻绳一端与小车前端A处相连，另一端与沙桶相连。
（1）用游标卡尺测出遮光片的宽度d，如图乙所示，其读数为______mm。
（2）在探究“合外力一定时加速度与质量的关系”实验中，按正确操作。
①让小车从距离光电门的位置由静止开始运动，读出遮光片经过光电门的遮光时间。根据算出小车经过光电门时的速度v，可进一步算出小车的加速度_______。
②测出小车的总质量为M。
③在保证沙和沙桶的总质量______（选填“小于”“远小于”或“远大于”）小车质量M的情况下，多次改变M，重复①、②的操作，算出多组与M对应的a值，建立坐标系作出a与的关系图像，可直观得出合外力一定时加速度与质量的关系。
④某同学认为上面的数据处理偏复杂，可通过作出与M、有关的图像探究“合外力一定时加速度与质量的关系”，所作的图像应为______．
A．图像 B．图像 C．图像 D．图像
（3）在探究“质量一定时加速度与合外力关系”的实验中，在A处安装一拉力传感器，能显示小车所受的拉力大小，要使传感器的示数等于小车所受的合外力，须完成的操作是______．
A．将长木板右侧适当垫高
B．沙和沙桶的总质量远小于小车的质量
C．传感器和滑轮间的细绳与长木板平行
14．（10分）
人工智能已在生活中得到广泛应用。一游客携带智能行李箱出行，旅客行走时，行李箱无需人的牵引可在地面上跟随游客运动，如图甲所示。某段时间内，行李箱速度v随时间t的变化图像如图乙所示。已知行李箱的质量时间内行李箱的总位移。求：
（1）行李箱加速阶段的位移大小以及减速运动的时间；
（2）减速阶段行李箱受到的合力大小F。
15．（13分）
利用电场和磁场实现粒子偏转是科学仪器中广泛应用的技术。在图示的xOy平面（纸面）内，的区域Ⅰ内存在垂直纸面向外的匀强磁场，x轴上方的区域Ⅱ内存在沿y轴负方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子（不计重力），从原点O处以大小为的速度垂直磁场射入第二象限，方向与x轴负方向夹角，一段时间后垂直虚线边界进入电场。已知，区域Ⅱ中电场的场强。求：
（1）区域Ⅰ内磁场的磁感应强度大小；
（2）粒子从原点O出发到离开电场的总时间t；
（3）粒子离开电场时的速度大小v。
16．（16分）
如图甲，一固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道圆心为O，半径，底端C点切线才平。原长劲度系数的轻弹簧，一端挂在过O点的光滑水平轴上，另一端栓接一个质量的小球，小球静止在C点。轨道右边水平地面上有一长，质量的木板AB，A端与C端的距离，AB上表面与C点等高。时，一质量的滑块以的水平初速度滑上木板的B端，之后一段时间内滑块和木板的速度v与时间t的关系图像如图乙所示。滑块和小球均视为质点，木板A端碰到C端会立即被粘住，取重力加速度大小。
（1）求滑块与木板之间的动摩擦因数，以及木板与地面之间的动摩擦因数；
（2）求滑块运动到木板A端时的速度太小；
（3）滑块与小球在C点发生弹性正碰后，小球随即沿圆弧轨道运动，试通过计算分析小球能否到达圆弧轨道的最高点。若能到达，求出在最高点处小球对轨道的压力大小；若不能到达，求出小球脱离轨道时，弹簧与竖直方向夹角的余弦值。
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高三物理参考答案
一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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．A 2．D 3．D 4．C
二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
5．AB 6．BC 7．BD 8．AD
三、非选择题：共60分，其中9、10、11题为填空题，12、13题为实验题，14、15、16题为计算题、考生根据要求作答。
9． 聚变 3.7 10．0.5 32 16 11．减小 放出
12．（1）a 小于 （2）
13．
（1）6.60 （2）①0.36 ③远小于 ④B （3）AC
14．（10分）解：
（1）由图像可知行李箱前5s内的位移大小为 ①
其中，代入可得 ②
5s后的位移大小为 ③
④
解得 ⑤
（2）行李箱减速过程中的加速度大小为，由运动学公式 ⑥
由牛顿第二定律有 ⑦
解得 ⑧
15．（13分）解：
（1）粒子在洛伦兹力作用下做圆周运动，在磁场中做圆周运动的半径设为，由几何关系可得
①
又 ②
解得 ③
（2）粒子运动圆轨迹所对的圆心角为，在磁场中运动时间设为，则
④
其中 ⑤
粒子在电场中做类平拋运动，设该粒子的加速度大小为，在电场中运动时间为，沿轴负方向运动的距离为，则有 ⑥
⑦
解得
⑧
解得
由于，粒子从电场君边界离开，则总时间
解得 ⑨
（3）由动能定理得
⑩
解得
16．（16分）解：
（1）由图乙可得滑块的加速度大小 ①
木板的加速度大小 ②
由牛顿第二运动定律
对滑块得 ③
对木板得 ④
解得 ⑤
（2）时间内，设滑块的位移大小为，木板的位移大小为，则有
⑥
⑦
由于，故时，滑块还未到木板A端。后，滑块与木板一起做匀减速运动，加速度大小设为，则有 ⑧
设木板A端运动到C端时滑块速度大小为，由匀变速直线运动规律有
⑨
A端运动到C端之后，滑块做匀减速运动，加速度大小为，则有
⑩
解得
（3）滑块和小球在C处发生弹性正碰，设碰后瞬间小球的速度为，滑块的速度为，由动量守恒和能量守恒有
假设小球不能到达圆轨道最高点，脱离圆轨道时速度为，由机械能守恒定律有
刚要脱离圆轨道时，由牛顿第二运动定律有
解得
可见，假设成立，离开圆轨道时，弹簧与竖直方向夹角的余弦值为0.9。
