湖南省天一大联考2024-2025学年高三下学期开学考试物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGE2025学年湖南省天一大联考高三（下）开学考物理试卷（2月）一、单选题：本大题共6小题，共24分。1.核裂变和核聚变是人类获取核能的两种方式，下列有关核物理知识叙述错误的是(

)A.在进行 92235U链式反应中，随着辐射中子数量不断增加，后期反应越来越剧烈

B.在核反应堆中重水和石墨都能使慢中子加速，从而控制链式反应

C.磁约束是指利用磁场将高温、高密度等离子体约束在一定的容积内，使其达到核聚变的条件2.我国在卫星发射技术方面取得显著进展，北斗系列、高分系列卫星都表明了我国已具备世界领先能力，现发射两个地球卫星，已知甲卫星平均每天绕地球运行64万公里，乙卫星平均每天绕地球运行45万公里。假设两卫星均绕地球做匀速圆周运动，则甲、乙卫星相比(

)A.甲卫星的运行轨道半径大

B.甲、乙卫星相同时间内与地心连线扫过的面积相同

C.乙卫星的加速度小

D.乙卫星的机械能大3.我国对爆震发动机的研究一直处于世界领先地位，脉冲爆震发动机是一种利用脉冲式爆震波生成的高温、高压燃气产生推力的新概念发动机，具有热循环效率高、结构简单等优点，可用作战略飞机、无人机、导弹的动力装置，它的推力范围5N∼500000N。“歼-20”是我国第五代隐形战机，它的起飞质量M=3.7×104kg，若用该发动机来推动“歼-20”隐形战机沿竖直方向快速升空，要使“歼-20”由静止开始在1s内速度达到2.9m/s，不计推动过程中战机的质量变化，重力加速度g取10m/s2，则最小的平均推力约为A.1.8×104N B.3.2×105N4.如图所示，E为内阻可以忽略的电池，R0、R1、R2均为定值电阻，R3、R4是滑动变阻器(初始时滑片均处于中点位置)，C是电容器，电流表、电压表为理想电表。闭合开关S，待电路稳定后，则下列说法正确的是A.仅向右移动R3的滑片，电容器会充电

B.仅向左移动R4的滑片，电压表示数增大

C.仅向右移动R4的滑片，ΔU与ΔI的比值保持不变

D.5.为了研究不同材料的透光性，实验小组将折射率为n的材料做成厚度极小、半径为R的圆置于空气中。现将一点光源置于该材料内部，会发现光源处于某些位置时发出的光第一次到达圆边界时全部能够折射出圆边界，实验小组将能满足这样现象的光源位置组成的区域命名为“全亮区”，则全亮区的面积是(

)

A.πR2n2 B.πR26.如图所示，倾角θ=30∘的绝缘斜面上，有一长度l=1m，质量m=2kg的金属棒AB与底边平行放置，金属棒与斜面间的动摩擦因数μ=33，空间存在一匀强磁场(大小、方向未知)。现在金属棒中通入从A到B的恒定电流I=10A，重力加速度g取10m/A.332T B.1T C.二、多选题：本大题共4小题，共16分。7.如图1所示，金属线框ABC的形状为正弦曲线，其电阻R0=10Ω。现用ABC、GHI、JKL、DEF四个完全一样的金属线框组成一个封闭电路，如图2所示，其中AF、CL、DG和IJ均为电路连接点，且DG与CL两节点之间互相绝缘，形成“∞”形，不考虑形成电路时线框微小变化，而后将其放置于绝缘水平面上，在线框左侧有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B0=2T，BE、HK平行于磁场边界。现让“∞”线框以A.线框中交变电流的方向先为B到A，后为A到B

B.该交变电流的电流最大值Im=3.2A

C.回路的磁通量一直增大，运动到IJ接点时磁通量最大

D.8.如图所示，在一个椭圆的两个焦点F1和F2上分别固定两个带电量均为q0的正点电荷，在图示坐标系下，椭圆方程为x2a2+y2b2=1(a>b>0)，E、F、G、H是椭圆上关于原点O中心对称的四个点。已知点电荷A.E点和G点场强相同

B.一正试探电荷沿ABC运动，电场力先做正功后做负功

C.从B沿直线运动到D，场强先减小后增大

D.椭圆上各点电势的最大值是2ka9.如图所示，t=0时，在矩形平面ACBD的A处有一波源S1垂直纸面向外开始振动产生机械横波，其振动方程x1=10sinπ2t(cm)，波长λ=4m;经过2s后，在B处有另一波源S2也垂直纸面向外开始振动产生机械横波，其振动方程x2=6A.从t=0起，C、D两点的振动情况完全相同

B.从t=0到t=20s，C点振动的路程是28cm

C.稳定干涉形成后，直线AB上的振动加强点的个数是10个

D.稳定干涉形成后，直线AB上的振动加强点的个数是20个10.如图1所示，水平面内间距为d的固定光滑平行金属导轨间接一电阻R，质量为m的金属棒垂直置于导轨上，整个装置处于磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中。t=0时，静止的金属棒在水平向右的拉力F作用下开始运动，拉力F的功率P0恒定不变;图2所示为仅将电阻更换为电容为C的电容器。金属棒和导轨的电阻均忽略不计，下列说法正确的是(

)A.在图1中，最终稳定时电阻两端的电势差是P0R

B.在图1中，最终稳定时金属棒的速度大小v=2P0RBd

C.在图2三、实验题：本大题共2小题，共18分。11.实验小组为了研究双线摆的周期与摆线长度的关系，实验方案如图1所示，用两根长度相同的细线一端固定在小球上，另一端分别固定在A、B两点，实验时轻轻拨动，让小球绕O点摆动，摆动角度θ<5∘，重力加速度为g(1)实验中应该选取

。A.铁球B.塑料球C.泡沫球(2)设摆动周期为T，单根摆线长度为l1，AO长度为l0，小球的半径可以忽略不计，则周期与摆线长度的关系T=(3)若某地实验组作出T4-l12的图线如图2所示，则由图可知该地g=

(用a1、a12.某同学用伏安法测定待测电阻Rx的阻值(约10kΩ)，实验室提供以下器材：A.电压表(量程0∼1V，内阻约10kΩ)B.电压表(量程0∼10V，内阻约100kΩ)C.电流表(量程0∼500μA，内阻50Ω)D.电流表(量程0∼0.6A，内阻0.05Ω)E.电源(电动势14V，内阻不计)F.滑动变阻器R0(阻值范围0∼10ΩG.定值电阻RH.定值电阻RI.开关、导线若干(1)为使测量尽量准确，电表均能接近满偏，电压表选用

，电流表选用

与定值电阻

并联改装(均填器材前的选项序号)。(2)在方框内画出测量Rx阻值的实验电路图

(3)该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会

其真实值(填“大于”“小于”或“等于”)。四、计算题：本大题共3小题，共30分。13.如图所示，甲、乙两导热球形容器与水银封闭有两初始状态完全一样的理想气体，U形管由内径均匀相同的细玻璃管做成，两球形容器的半径均为R0，玻璃管的内截面积S0=19πR02，水银的密度为37p124gR0(1)初始时CD的中点G处的压强;(2)保持乙容器内气体温度不变，仅缓慢升高甲容器内气体(包含左侧管内气体)温度，则为了不让水银进入到乙容器中，甲容器内气体温度的最大值。14.如图所示为某研究团队研究的磁偏转装置，CDE是一匀强磁场的边界线，中间部分是半径为R的半圆弧，上方匀强磁场磁感应强度大小为B1，方向垂直纸面向里，在圆弧的两端点下方分别垂直CE放置两块极板A、B，极板间加上恒定电压UAB(UAB>0)。圆弧的左端点O'有一粒子源，能够沿纸面向与EC成30∘∼90∘角度左上方磁场发射速度大小相同的电子，发现电子均以垂直CE的方向从圆弧磁场边界射出。已知电子的电荷量大小为e，电子的质量为m，AB板间同时存在垂直纸面向外的匀强磁场(图中未画出)，磁感应强度大小为B0=mUAB2eR2B1。AB板的下方有一正方形匀强磁场区域FGIH(1)电子的初速度v0的大小(2)电子过电场后从FG边界进入下方磁场时，所经过FG边界的宽度;(3)要使电子经正方形磁场偏转后都能经过FG所在直线，且第一次运动到FG所在直线时到B板下沿的最远距离为7R，正方形区域的边长为多少。15.如图所示，有一上表面光滑的挡板H固定在光滑水平地面上，在其左侧放置木板A，木板A的质量为2m，在其右侧紧靠挡板H放置质量为2m的木板B，长度为17a，水平地面右侧有一堵墙。木板A、B和固定挡板H等高，木板B右端有一弹性薄挡板F(质量不计)。现将质量为m、可视为质点的滑块C以初速度v0=9ga从左端滑上静止的木板A，已知在木板A与固定挡板H碰撞前滑块C和木板A已经共速，且共速时滑块C恰好在木板A的最右端，滑块C与木板A间的动摩擦因数μ1=34，滑块C与木板B(1)求滑块C在木板A上减速的时间t;(2)若墙与木板B右端足够远，滑块C是否会与木板B右端的挡板F碰撞?请作出分析证明;(3)设木板B的右侧距离墙长度为l(l<4a)，木板B与墙和固定挡板H碰撞后速度立即变为零，但与墙和固定挡板H不粘连，滑块C与挡板F的碰撞为弹性碰撞，请写出滑块C最终静止时到木板B右端的距离L与l的关系式。——★参考答案★——1.【答案】B

【解析】A.在链式反应中，随着中子数量不断增加，后期反应越来越剧烈，A正确;

B.重水和石墨的作用是给快中子减速，B错误;

C.磁约束是利用磁场来约束参加反应的物质，使其达到核聚变的条件，C正确;

D.氢弹是一种利用核聚变的反应装置，D正确。本题选错误的，故选B。2.【答案】C

【解析】B.不是同一个轨道，由开普勒第二定律可知相同时间内与地心连线扫过的面积不同，B错误;AC.根据题意甲的线速度大，由v=GMr可知甲卫星的轨道半径小，根据a=GMr2可知甲加速度大，A错误，C正确3.【答案】D

【解析】由动量定理(F推-Mg)t=Mv-0，可得4.【答案】C

【解析】A.仅向右移动R3的滑片，电容器两端电压不变，故A错误；

B.仅向左移动R4的滑片，R4连入电路的电阻减小，由串反并同可知电压表示数减小，故B错误；C.电压表示数为U，则U12=R1+R2R1U=E-IR05.【答案】A

【解析】经分析可知，点光源越靠近圆心其发出的光线到圆边界时的最大入射角越小，设与圆心距离为r时发出的光线到圆边界时的最大入射角刚好为临界角，如图所示，sinC=rR=1n，所以r=R6.【答案】A

【解析】由受力分析，把摩擦力f和支持力N合并成力R，由边角关系可知F安min=12mgcos⁡30∘+2macos⁡30∘7.【答案】AD

【解析】由楞次定律可知在DG与CL两节点进入磁场之前，电流方向为B到A，进入磁场之后，电流方向为A到B，A选项正确；

由E=B0lv，l=2×82sinω0x，ω0=2πλ=π4，x=vt=2t8.【答案】BD

【解析】A.由同种电荷电场线分布可知，E、G处场强大小相同方向相反，故A错误；

B.由φ=kq0r+kq02a-r=kq02a(2a-r)r和数学极值规律可知电势先减小后增大，电场力先做正功后做负功，故B正确；

C.设焦距为2c，分析可知，当中垂线上距O点22c9.【答案】BC

【解析】A.由S1先传至D点，S2先传至C点，则C、D两点的振动不完全相同，故A错误；

B.由题意可知T=2πω=2ππ2s=4s，由v=λT，可得vS1=vs2=1m/s，S2波在t=14s传至C点，A波在t=16s传至C点，且C点为振动减弱点，则C点振动的路程为(6×2+4×4)cm=28cm，故B正确；

CD.B处波源起振时，A点振动了半个周期，所以满足路程差Δx=(2n+1)λ2，就是振动加强点，由几何关系可知，AB=20m，设振动加强点距A波源的距离为x，则振动加强点距B波源的距离为(20m-x)，则Δx=x-(20m-x)=2x-20m=(2n+1)λ故C正确，D错误。10.【答案】AD

【解析】由题意可得B2d2vR=P0v，v=P0RB2d2=P0RBd，U=Bdv=P0R，A正确，B错误;11.【答案】A2π4

【解析】(1)实验应选择质量大、体积小的铁球，故选A；

(2)设双线摆的摆长为l等，由l等2=l12-l02，T=2πl等g，可得T=2π12.【答案】BCG等于

【解析】(1)电压表内阻应尽可能与被测电阻阻值相差大一些且量程接近电源电压，故电压表选用B，由此可知电路中的电流约为1mA，故电流表选用C与R1并联改装；

(2)为了减小测量误差，且改装电表内阻已知，电路采用分压式内接法，电路如图，；

(3)因为电流表采用内接法，无系统误差，且改装电表内阻已知，所以测量值与真实值相等。13.【答案】解：(1)液体压强p液=ρg×23R0=3736p1，则pG=p1+p液=7336p1；V甲1=43T甲1【解析】详细解答和解析过程见【答案】14.【答案】解：(1)如图1所示，由几何关系知，电子在上方磁场中运动的半径为r1=R，

则ev0B1=mv02R，

解得v0=eRB1m；

(2)由图1可知，当发射速度方向为30∘时θ=60∘，此时电子距B板l=R-Rcos60∘=12R，

当发射速度方向为90∘时，电子紧贴B板进入AB板之间，

因eUAB2R=ev0B0，故电子在AB板之间做匀速直线运动，

则区域长度为l=【解析】详细解答和解析过程见【答案】15.【答案】解：(1)由动量守恒可知mv0=(m+2m)v共;解得v共=3ga，由动量定理知-μ1mgt=mv共-mv0，解得t=8ag;

(2)若不会碰撞，由动量守