湖南省名校联考2024-2025学年高三上学期10月联考物理试题+答案_11月_241103湖南省名校联考2024-2025学年高三上学期10月月考

2025 届高考 10 月联考 物理 满分 100 分 时间 75 分钟 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴 在答题卡上的指定位置。 2．选择题的作答：每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写 在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和 答题卡上的非答题区域均无效。 4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 第Ⅰ卷（选择题） 一、选择题：本题共 10小题，共 46分。第 1～7题只有一项符合题目要求，每小题 4分；第 8～10题有多项符合题目要求，每小题 6分，全部选对的得 6分，选对但不全的得 3分，有选 错的得 0分。 1．如图所示，一带正电的小球用绝缘细绳悬于 O点，将小球拉开较小角度后静止释放，其运 动可视为简谐运动，下列操作能使周期变小的是（ ） A．增大摆长 B．初始拉开的角度更小一点 C．在悬点O处放置一个带正电的点电荷 D．在此空间加一竖直向下的匀强电场 2．如图所示，一个两端封闭的玻璃管，把质量不相同的铁片和羽毛放到玻璃管中，玻璃管竖 直放置，让铁片和羽毛从玻璃管上方同一位置同时 开始下落，观察它们下落的情况， 下列说法正确的是（ ） A．羽毛的加速度在增大 B．下落过程羽毛机械能守恒 学科网（北京）股份有限公司C．铁片的重力势能不断在增大 D．羽毛与铁片之间的距离在增大 3．扑克牌可以用来“搭房子”，如图所示。每一张纸牌的质量为 m，在示意图中，下列说法正 确的是（ ） A．a纸牌受到其它纸牌的作用力大小为mg，方向竖直向上 B．b纸牌受到其它纸牌的作用力大小为mg，方向竖直向上 C．纸牌对地面的压力大小为mg D．每一张纸牌的合外力都不相同 4．如图，在湖边山坡上的同一位置以相同大小的初速度抛出两石子，速度方向与水平方向夹 角均为θ，一段时间后两石子落入水中，不计空气阻力。则（ ） A．落至水面时，两石子速度相同 B．若A石子先抛出，则两石子可能在空中相遇 C．夹角θ越大，两石子落在水面上的间距越大 D．抛出点位置越高，两石子落在水面上的间距越大 5．中国象棋的棋盘呈长方形，由九条竖线和十条横线相交组成，共有九十个交叉点，开局时 红方和黑方各子的位置如图所示，现将电荷量为+q（q>0）的两个点电荷分别固定在红方的“俥” 位置，再将电荷量为−q（q>0）的两个点电荷分别固定在黑方的左右“車”位置，点电荷在棋 盘网格线所在的平面内，下列说法正确的是（ ） A．“將”所在位置与“帥”所在位置的电场强度大小相等方向不同 B．棋盘中间“卒”与棋盘中间“兵”所在位置的电势相同 学科网（北京）股份有限公司C．电子在棋盘左侧“傌”所在位置的电势能小于在棋盘右侧“馬”所在位置的电势能 D．一质子沿直线从红方正中间“兵”所在位置运动到黑方正中间“卒”所在位置，此过程中静电 力始终不做功 6．如图所示，宽度为 L 的区域内存在着同方向的匀强磁场，以中线为界左右两侧的磁感强度 大小分别为B和2B，有边长为L 的正方形线框abcd，在外力作用力下以中央线为中心做简谐 L 2π 运动，振幅A< ，周期为 T ，其振动速度v=v cos t，设线框的总电阻为 R，质量为 m，以 2 0 0 T 0 下说法正确的是（ ） T A．线框中产生交流电的周期为 0 2 5 B．线框中交流电动势有效值为 BLv 2 0 2B2L2v C．外力的最大值为 0 R D．外力的最小值为零 7．如图甲所示为某透明介质材料制成的长方体棱镜，上下两面为边长为6R的正方形，棱镜高 为2R，S，O分别为上下面的中心，在上表面挖走一个以O点为球心、R为半径的半球，在S 处放置一点光源，已知该材料的折射率为 n= 2 ，且只有上表面为光学面，图乙为俯视图，图 丙为过S、O两点的剖面图，则上表面被照亮的区域面积（俯视看半球内表面被照亮的部分可 等效成水平面）为（ ） 8 4− 7 8 4− 7 A． 4πR2 B． πR2 C． πR2 D．  +   πR2 3 8 3 8  8．如图，某种太阳能电池的主体部分由 P 型半导体和N型半导体结合而成。当太阳光照射到 该材料上时，材料吸收光子发生内光电效应，电子从材料内部由 P 型向 N 型一侧移动，从而 在两端形成电势差。已知该材料中的电子至少需要吸收一个能量为 E 的光子才能发生内光电 效应，普朗克常量为h，光速为c，则（ ） 学科网（北京）股份有限公司A．太阳光的强度越弱，则通过负载的电流越小 B．通过负载的电流方向从下至上 E C．能使该材料发生内光电效应的最长波长为 hc D．改用紫外线照射该材料，则不能发生光电效应 9．高铁常用磁刹车系统，某同学为研究其工作原理让铜盘处于磁场方向均垂直于其平面的磁 场中进行实验。如图甲：圆形匀强磁场区域与铜盘是同心圆且面积小于铜盘面积；如图乙，磁 场区域与甲相同，磁场的磁感应强度从左到右减小；如图丙，匀强磁场区域与甲相同，磁场的 磁感应强度随时间均匀减小；如图丁，圆形匀强磁场区域处于铜盘的一侧。现给铜盘一初始角 速度，整个过程忽略空气阻力和摩擦阻力的影响，忽略铜盘厚度，则铜盘能停下来的是（ ） A．图甲 B．图乙 C．图丙 D．图丁 10．如图所示，不可伸长的轻质细线跨过轻质滑轮连接两个质量分别为2m、m的物体 A、B， 质量为m的物体 C 中间有孔，套在细线上且可沿细线无摩擦滑动。初始时使三个物体均处于 静止状态，此时A、B离地面的高度均为h。物体C 在B 上方h处。同时由静止释放三个物体， 一段时间后，C 与B 发生碰撞并立即粘在一起。已知重力加速度大小为g，整个过程中细线未 断裂，物体均可视为质点，不计阻力的影响。下列说法正确的是（ ） h A．从释放三个物体到C 与B 发生碰撞经历的时间为 g B．碰撞结束后A的速度为零 1 C．A最终离地面的高度为 h 4 D．碰撞过程中，三个物体损失的机械能为mgh 学科网（北京）股份有限公司第Ⅱ卷（非选择题） 二、非选择题：本题共 5 小题，共 54 分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、 方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写 出数值和单位。 11．（6 分）利用如图甲所示的装置探究轻弹簧的弹性势能。弹簧的左端固定，右端与小滑块 接触但不连接，小滑块位于桌面边缘时弹簧恰好处于原长。向左推小滑块移动距离s 后，由静 止释放，小滑块向右移动离开桌面落到水平地面上。测出桌面到地面高度h，桌边到小滑块落 地点的水平距离x。重力加速度为g，则： (1)小滑块离开桌面时的速度大小为 ； (2)若改变滑块的质量m，仍将弹簧压缩s 后由静止开始释放滑块，测出不同滑块离开桌面后的 1 水平距离x，作 −x2的关系图像如图乙所示。图像的斜率为k，与纵轴的截距为b，则弹簧压 m 缩s 时的弹性势能为 ； (3)本实验中滑块与桌面间动摩擦因数为 ，桌面有摩擦对计算弹簧的弹性势能结果 （选填“有影响”或“无影响”）。 12．（10分）某兴趣小组修复一个量程为0~3V~15V的电压表，操作过程如下： （1）将电压表底座拆开后，展示其内部结构如图甲所示，图中a、b、c是该表的 3 个接线柱， 根据图甲画出如图乙所示的电路图。选择0~15V 的量程时，应接入电路的两个接线柱是 （填“ac”或“bc”）。 （2）取出表头G发现表头完好，并用标准电流表测出表头G满偏电流为3mA。 （3）测量表头G的内阻：按照如图丙所示电路图连接电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应 学科网（北京）股份有限公司移到 端（填“e”或“f”），先闭合开关S ，调节 ，直至表头 G 指针满偏；再闭合开 1 3 关S ，保持滑动变阻器阻值不变，仅调节电阻箱阻值，直至表头G示数为满偏示数的 ，此时 2 5 电阻箱的示数为300Ω，则表头G的内阻为 Ω。 （4）经检测除R 损坏以外，其余元件均完好，要修复该电压表，需用 Ω 电阻替换R 。 2 2 （5）步骤（3）测量表头G的内阻比实际值 。（填“偏大”或“偏小”） 13．（9分）一定质量的理想气体从状态A变化到状态B的p−V 图像如图中的实线所示，其中 p 、V 均为已知量，已知气体在状态A时的热力学温度为T 。求： 0 0 A （1）此过程中理想气体对外做的功W； （2）此过程中理想气体的最高热力学温度T 。（请写出必要的证明过程） max 14．（13 分）如图所示，足够大的光滑板固定在水平面内，板上开有光滑的小孔O，细线穿过 小孔，将小球A、B、C 拴接。小球A在光滑板上做匀速圆周运动，小球B、C 自然下垂处于 静止状态。已知小球A、B、C 的质量均为m，小球A到小孔O的距离为L，重力加速度为g。 （1）求小球A做圆周运动的速度大小v ； 0 （2）剪断B、C 间细线瞬间，小球A的加速度大小为a ，求此时小球B 的加速度大小a ； A B （3）剪断 B、C 间细线后，小球 B 运动到最高点的过程中（小球 B 未与板接触），细线对小 球B 做的功为W，求小球B 运动到最高点时小球A的角速度大小ω。 15．（16分）如图所示，在xOy坐标平面内，半径为R的圆形匀强磁场区域的边界与x轴相切 于原点 O，与 PM 相切于 A 点，PM =2R。PQ、MN 间存在着匀强电场， MC =R,MD= 2R 。 学科网（北京）股份有限公司现有一个质量为m、电荷量为q的正离子，从O点以速率v 沿y轴正方向射入磁场，并经过A 0 点打到了D点。离子到达MN 上即被吸收，不计离子重力。 （1）求磁感应强度大小B； （2）若其他条件不变，仅将该离子从 O 点以偏向 y 轴正方向左侧30°方向射入磁场，求离子 在磁场中运动的时间t； （3）若其他条件不变，将大量的上述离子从O点均匀向各个方向射入y>0的区域，不计离子 间的相互作用。求在CD区域接收到的离子数占发射出的总离子数的比例η。 物理参考答案 1.【答案】D 学科网（北京）股份有限公司l T =2π 【解析】单摆周期公式为 g ，增大摆长，周期变大，A错误；初始拉开的角度更小一点， 不影响周期，B 错误；在悬点 O 处放置一个带正电的点电荷，则库仑力始终沿绳的方向，不 影响回复力，则单摆周期不变，C 错误；在此空间加一竖直向下的匀强电场，小球所受电场力 与重力同向，即等效重力加速度增大，周期变小，D正确。 2.【答案】D 【解析】对于羽毛有mg− f =ma ,由于阻力的变化情况未知，所以羽毛的加速度如何变化也是未 知，故 A 错误；由题图可知，羽毛下落过程中受到阻力的作用，所以下落过程羽毛的机械能 不守恒，故 B 错误；铁片下落过程中，其高度逐渐下降，重力做正功，所以铁片的重力势能 在减少，故 C 错误；铁片和羽毛在下落过程中，阻力对铁片自身的重力影响较小，因此贴片 的加速度大于羽毛的加速度，两者的距离逐渐变大，故D正确。 3.【答案】A 【解析】a纸牌处于静止状态，受到其它纸牌的作用力和自身重力，根据力的平衡条件可知其 它纸牌对 a 纸牌的作用力大小为mg，方向竖直向上，故 A 正确；b 纸牌处于静止状态，受到 其它纸牌的作用力、自身重力和摩擦力作用，则其它纸牌对 b 纸牌的作用力大小不等于mg， 故 B 错误；共有 7 张纸牌，整体受力分析，可知地面对其支持力为 7mg，则纸牌对地面的压 力大小为7mg，故C 错误；每张纸牌都处于静止状态，合外力都为0，故D错误。 4.【答案】A 【解析】AD．A 石子运动至与起点同一水平面时，如图，假 设 该 位 置为M点，根据抛体运动规律可知此时A石子速度与B 石子 初 速 度 相同，两石子落在水面上的间距与图中抛出点到 M 点距离相 同，与抛 出点位置高底无关，落至水面时，两石子速度也相同，故A正确，D错误；若A石子先抛出， 水平方向上 A 石子始终在 B 石子右侧，两石子不可能在空中相遇，故 B 错误。改变夹角θ， 抛出点到M点距离可能变大，可能变小，也可能不变，当θ=45°时最大，故C 错误。 5.【答案】C 【解析】根据矢量叠加原理，“將”所在位置与“帥”所在位置的电场强度相同，故A错误；棋盘 中间“兵”所在位置比棋盘中间“卒”所在位置距离正电荷较近，棋盘中间“兵”所在位置的电势比 棋盘中间“卒”所在位置电势高，故B 错误；棋盘左侧“傌”所在位置的电势高于棋盘右侧“馬”所 在位置的电势，则电子在棋盘左侧“傌”所在位置的电势能小于在棋盘右侧“馬”所在位置的电势 能，故C 正确；一质子沿直线从红方正中间“兵”所在位置运动到黑方正中间“卒”所在位置，此 学科网（北京）股份有限公司过程中静电力做正功，故D错误。 6.【答案】B 【解析】线框中产生交流电的周期等于线圈做简谐振动的周期，为 T ，A 错误；ab 边在左侧 0 BLv 磁场中产生的感应电动势最大值E =BLv ，有效值E = 0 ，cd 边在右侧磁场中产生的感应 m1 0 1 2 E2 T E2 T E2 电动势最大值E =2BLv ，有效值E = 2BLv ，根据有效值的概念 1 0 + 2 0 = T ，解得线 m2 0 2 0 R 2 R 2 R 0 5 框中交流电动势有效值为 E= BLv 2 0 B 正确；当 cd 边在右侧磁场中速度最大时，感应电流最大，此时安培力最大，此时外力等于 2BLv 4B2L2v 安培力，则外力最大，则外力的最大值为F =2BI L=2BL 0 = 0 ，C 错误；当ab边 max 2max R R 在左侧磁场中速度为零时，安培力最小，但此时线框的加速度不等于零，则根据 F=ma 可知， 外力的最小值不为零，D错误。 7.【答案】D 1 【解析】由题知，材料的折射率为 n= 2 ，则由公式sinC = ， 代 入 n 得C =45°，光由该材料射向空气时发生全反射的临界角为 C =45°，过 S 点作出圆的切线，切点为 a，如图所示，则由 几 何 关系得 ∠OSb=30° ，该光线不能从弧面射出但能从上表面射出，出射点为 b，则 2 3 Ob=SOtan30°= R ，作出刚好从上表面射出的光线Sd，出射点为 d，则Od =SO=2R，从上 3 8 向下看上表面被照亮的区域为环形，其面积为S =π(Od)2−π(Ob)2 = πR2，作出刚好从弧面射 1 3 2R R 出的临界光线，出射点为c，则∠OcS =135°，在△OcS中由正弦定理得 = ，代入 sin135° sin∠cSO 2 14− 2 得 sin∠cSO= ，又由余弦定理得 SO2 =cO2+Sc2−2cO⋅Sccos135°，代入得 Sc= R ，过 c 4 2 7−1 点作SO的垂线，垂足为 e，则ce=Scsin∠cSO，代入得 ce= R ，从上向下看弧形面被照亮 4 4− 7 的 区 域 面 积 为 S =π(ce)2 = πR2 ， 所 以 俯 视 看 棱 镜 被 照 亮 的 区 域 面 积 为 2 8 8 4− 7 S =S +S = + πR2，D正确。 1 2  3 8   8.【答案】AB 【解析】太阳光强度越弱，内光电效应释放的电子越少，向 N 型一侧移动的自由电子越少， 学科网（北京）股份有限公司两端电势差越小，电路中的电流越小，故太阳光的强度越弱，则通过负载的电流越小，A正确； 自由电子向 N 型一侧移动，N 型一侧电势更低，故电流从 P 型一侧流出，回到 N 型一侧，故 c hc 电流应该从下至上通过负载，B 正确；发生光电效应的极限波长满足h =E，解得λ= ，C λ E 错误；太阳光中紫外线的频率最高，太阳光能让该材料发生内光电效应，则该材料的极限频率 应小于等于紫外线的频率，故改用紫外线照射该材料，能发生内光电效应，D错误。 9.【答案】BD 【解析】图甲中圆形匀强磁场区域与铜盘是同心圆且面积小于铜盘面积，可知在铜盘转动过程 中，穿过铜盘的磁通量并不会发生改变，因此没有感应电流产生；而乙图中磁场的磁感应强度 从左到右减小，因此在铜盘转动时，穿过铜盘某一面积的磁通量将不断发生改变，铜盘内将有 涡流产生，铜盘将受到安培力的阻碍作用从而停止运动，故 A 错误，B 正确；图丙中匀强磁 场区域与甲相同，但磁场的磁感应强度随时间均匀减小，可知穿过铜盘的磁通量发生改变，由 于磁感应强度随时间均匀减小，因此铜盘中将产生恒定大小的感应电流，但铜盘受安培力的合 力为零，不产生电磁阻尼的作用，因此铜盘不会停止运动，故 C 错误；图丁中圆形匀强磁场 区域处于铜盘的一侧，则在铜盘运动时，铜盘将切割磁感线从而产生感应电流，因此铜盘会在 安培力的作用下停止运动，故D正确。 10.【答案】BD g 【解析】根据牛顿第二定律，对A，2mg−T =2ma，对B，T −mg =ma，解得a= ，物体B 向 3 1 1 3h 上与物体C 向下过程中，根据 gt2+ at2 =h，解得t = ，故A错误；碰前的瞬间物体A 与 2 2 2g gh 3gh 物体 B 速度的大小v =v =at = ，碰前的瞬间物体 C 速度的大小v =gt = ，以向下为 A B 6 C 2 gh 正方形，根据动量守恒mv −mv =2mv ，解得v = ，由于此时物体BC 与物体A的速度相 C B BC BC 6 等，方向都为向下，质量也相等，所以两个物体速度都为0，故B 正确；物体A下降和物体B 1 1 3 上升的距离h =h = at2 = h，A最终离地面的高度为h′ =h−h = h，故C 错误；物体B 与C A B 2 4 A A 4 碰撞前整体机械能守恒，以地面为零势能面，最初整体的机械能E =2mgh+mgh+mg⋅2h=5mgh， p1 3 5 碰撞后整体的机械能E =2mg⋅ h+2mg h=4mgh，三个物体损失的机械能为ΔE =E −E =mgh， p2 4 4 p p1 p2 故D正确。 学科网（北京）股份有限公司g g b 11.【答案】(1)x (2) (3) 无影响 2h 4hk 4hks 【解析】（1）小滑块离开桌面后做平抛运动，设小滑块离开桌面时的速度大小为v，竖直方向 1 g 有h= gt2，水平方向有x=vt，联立解得v=x 。 2 2h （2）设弹簧压缩 s 时的弹性势能为E ，滑块与桌面间动摩擦因数为µ，根据能量守恒可得 p E = 1 mv2+µmgs，又v=x g ，联立可得 1 = g x2+ µgs ，可知 1 −x2图像的斜率为k = g ， p 2 2h m 4hE E m 4hE p p p g 解得弹簧压缩s 时的弹性势能为E = 。 p 4hk 1 g µgs µgs b （3）根据 = x2+ ，可得 =b，解得滑块与桌面间动摩擦因数为µ= ，桌面有 m 4hE E E 4hks p p p 1 摩擦，不影响 −x2图像的斜率，所以桌面有摩擦对计算弹簧的弹性势能结果无影响。 m 12.【答案】（1）ac （3）e 滑动变阻器滑片 200 （4）800 （5）偏小 【解析】（1）根据串联分压原理可知，与表头G串联的总电阻越大，电压表量程越大，选择0~15V 的量程时，应接入电路的两个接线柱是ac。 （3）由图丙可知，滑动变阻器为限流接法，则闭合开关前，滑动变阻器接入电路的电阻应最 大，即滑动变阻器滑片应移到e端，先闭合开关S ，调节滑动变阻器滑片，直至表头G指针满 1 偏。闭合开关S ，保持滑动变阻器阻值不变，仅调节电阻箱阻值，直至表头 G 示数为满偏示 2 3 3 2 数的 ，此时认为干路电流仍为I ，则有 I R = I R，解得R =200Ω。 5 g 5 g G 5 g G （4）结合上述分析可知，接入电路的两个接线柱是bc时，电压表的量程为03V，则有 U =R +R ，解得R =800Ω。 I 2 G 2 g （5）步骤（3）测量表头 G 的内阻时，闭合开关S 之后，干路电流大于I ，则通过电阻箱的 2 g 2 电流大于 I ，则测量表头G的内阻比实际值偏小。 5 g 4T 13.【答案】（1）W =4pV ；（2）T = A 0 0 max 3 【解析】（1）题中图像与横轴围成的面积表示理想气体对外做的功，即 3+1 W = ×2pV 2 0 0 解得W =4pV 。 0 0 （2）题图中直线对应的方程为 p=−V +4 学科网（北京）股份有限公司设理想气体的热力学温度为T、压强为p时，体积为V，有pV =−V2+4V pV 有理想气体状态方程 =C知，当pV数值最大时，理想气体的热力学温度最高，即当V =2V 时， T 0 理想气体的热力学温度最高，此时压强 p=(−2+4)p =2p 0 0 p V 2p ⋅2V 又有 A A = 0 0 T T A max 4T 将p =3p 、V =V 带入上式得T = A 。 A 0 A 0 max 3 g 2m2gL−2mW 14.【答案】（1） 2gL；（2）a −g；（3） A mgL+W 【解析】（1）依题意，小球A所受细线拉力提供其做匀速圆周运动的向心力，有 v2 2mg =m 0 L 解得v = 2gL。 0 （2）剪断B、C 间细线瞬间，对小球B 受力分析，根据牛顿第二定律可得 T −mg =ma B 对小球A，有T =ma A 联立解得a =a −g。 B A （3）设小球B 上升的高度为h，由动能定理，可得W −mgh=0 W 解得h= mg 1 1 系统机械能守恒，有mgh= mv2− mv2 2 0 2 又v=ω(L+h) g 2m2gL−2mW 联立解得ω= 。 mgL+W mv 2πR 1 15.【答案】（1）B= 0 ；（2）t = ；（3）η= qR 3v 6 0 【解析】（1）离子在磁场中做圆周运动，轨迹如图甲 v 2 有Bv q=m 0 0 r 根据几何关系有r =R 学科网（北京）股份有限公司mv 解得B= 0 。 qR （2）由图甲可知，离子在磁场中运动的圆心角为θ=120o 120o 2πR 离子在磁场中运动的时间为t= T，T = 360o v 0 2πR 解得t = 。 3v 0 （3）如图乙，由几何关系可知，离子射出磁场时速度均为水平方向，设打在 C 点的离子从磁 场边界B点射出，在电场中做类平抛运动的水平位移为x，竖直位移为y，则有 1 x=v t =R，y= at2 0 2 从A点射出的离子打到了D点，有 1 2R=v t′，R= at′2 0 2 1 联立可得y= R 2 设离子射入磁场时偏向y轴正方向角度为θ，由几何关系可得 1 R 2 1 sinθ= = R 2 θ=30o 所以在CD区域接收到的离子数占发射出的总离子数的比例为 30o 1 η= = 。 180o 6 学科网（北京）股份有限公司