【文档说明】湖北省市级示范高中智学联盟2024-2025学年高三上学期12月联考物理试题 Word版含解析.docx，共(13)页，452.334 KB，由管理员店铺上传

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2024-2025学年湖北省智学联盟高三（上）联考物理试卷（12月）一、单选题：本大题共7小题，共28分。1.𝛽衰变是放射性物质衰变的一种形式，它对自然界和人类活动都有重要影响。𝛽衰变是研究基本粒子和核物理的重要手段，有助于理解物质的基本结构和相互作用。以下

反应中属于𝛽衰变的是()A.92238𝑈→90234𝑇ℎ+24𝐻𝑒B.92235𝑈+01𝑛→56144𝐵𝑎+3689𝐾𝑒+301𝑛C.614𝐶→714𝑂+−10𝑒D.12𝐻+1

3𝐻→24𝐻𝑒+01𝑛2.如图所示，轻质网兜兜住重力为G的足球，网兜的轻绳绕过光滑竖直墙壁上的光滑的钉子A，钉子很短。用手拉住绳端将足球缓慢向上拉。轻绳的拉力为𝐹𝑇，墙壁对足球的支持力为𝐹𝑁，则在足球缓慢上移的过程中()A.𝐹𝑇增大，𝐹𝑁增大B.𝐹𝑇增大，𝐹

𝑁不变C.𝐹𝑇减小，𝐹𝑁减小D.𝐹𝑇增大，𝐹𝑁减小3.“西电东送”是中国的一项重大能源战略工程，旨在将西部地区丰富的煤炭、水能资源转化为电力资源，并通过电网输送到电力需求较大的东部沿海地区。如图所示为远距离输电示意图，变压器

均为理想变压器，已知发电机的输出功率为P，输电线上的电流为I，输电线的电阻为r，升压变压器原、副线圈的匝数比为𝑛1:𝑛2，则下列判断正确的是()A.发电机的输出的电流为𝑛1𝑛2𝐼B.降压变压器的输入电压为𝑈3=𝑃𝐼−𝐼𝑟C.用户得到的功率为𝑃−𝑈22�

�D.若𝑈2增大，输送功率不变，则导线上损耗的功率增大4.如图所示为玻璃砖的横截面，一光束从真空中经一点斜射入玻璃砖，进入玻璃砖后分成a、b两束单色光，分别从下面射出玻璃砖，𝛼=45∘，𝛽=60∘，下

列说法正确的是()A.a光临界角为30∘B.如果a光能使某种金属发生光电效应，则b光不能使这种金属发生光电效应。C.用同一装置对a光和b光分别进行双缝干涉实验，a光在光屏上得到的条纹间距较大D.a光比b光通过玻璃砖的时间小5.一列简谐横波在均匀介质中沿x轴传播，图1是𝑡

=4𝑠时该波的波形图，图2是𝑥=1𝑚处质点的振动图像。则𝑡=7𝑠时该波的波形图为()A.B.C.D.6.一匀强磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里，其下边界如图中虚线所示，P、M、N、Q四点

共线，∠𝑀𝑂𝑁为直角，𝑂𝑀=𝑂𝑁=𝑀𝑃=𝑑。一束质量为m、电荷量为𝑞(𝑞>0)的粒子，在纸面内从P点以不同的速率垂直于PM射入磁场，不计粒子重力及粒子间的相互作用。则粒子在磁场中运动时间最长时的速率是()A.𝑑𝑞𝐵2𝑚B.√2𝑑𝑞𝐵2𝑚C.𝑑

𝑞𝐵𝑚D.(2+√2)𝑑𝑞𝐵2𝑚7.水刀切割机在严禁烟火的场合，如海洋石油钻井平台、炼油厂、大型油罐、油气输送管路等处，能安全可靠地使用。某一水刀切割机在某一次切割中宝石喷嘴喷出水的速度为800𝑚/𝑠，水柱打在器件作用后的速度变为0。内孔直径约0.2𝑚𝑚，则下列说法正

确的是()A.单位时间喷出的水的质量约为0.25𝑘𝑔B.水刀对切割器件的平均冲力约为20NC.水刀切割机喷水功率约为16kwD.当嘴喷喷出水的速度为变为原来2倍时，平均冲力加倍二、多选题：本大题共3小题，共12分。8.一探月卫星绕月球做近似圆轨道的运动。已知月球的半径R、卫星绕月球的

轨道高度h，轨道周期T，万有引力常量G。则据此可以计算出()A.月球的质量为4(𝑅+ℎ)𝜋2𝑇2B.月球表面的重力加速度为4(𝑅+ℎ)3𝜋2𝑇2𝑅2C.月球的平均密度为3(𝑅+ℎ)3𝜋𝐺𝑇2𝑅3D.月球的第一宇宙速度为2𝜋𝑅𝑇9

.在x轴上的M点和N点分别固定电荷量为𝑞1和𝑞2的点电荷，则x轴上M、N之间的电势分布如图所示，P为MN间电势最低点且P距离N更近，则下列说法正确的是()A.从M到P区间的的场强沿x轴正方向B.𝑞1、𝑞2为异种电荷C.M点的左侧存在场强与P相同的点D.电子由M点移动到N点的过程中，电

子的动能先减小后增大10.如图所示，两条足够长的平行长直导轨MN、PQ固定于绝缘水平面内，它们之间的距离𝑙=0.2𝑚，导轨之间有方向竖直向上、大小𝐵=0.5𝑇的匀强磁场。导轨电阻可忽略不计，导轨左边接有阻值𝑅=3�

�的定值电阻，质量为𝑚=0.2𝑘𝑔的导体棒AC垂直放在导轨上，导体棒接入回路中的阻值为𝑟=1𝛺。导体棒在外力作用下以𝑣=4𝑚/𝑠的速度向右匀速运动，运动过程中导体棒与导轨始终垂直且接触良好，不计摩擦，则下列说法中正确的

是()A.A点的电势低于C点的电势B.M、P两点的电势差𝑈𝑀𝑃=0.3𝑣C.撤去外力后导体棒经过320m停下D.撤去外力后导体棒最终会停下来，在此过程中电阻r上产生的热量为0.4𝐽三、实验题：本大题共2小题，共18分。11.某同学采用如图1所示的实验装

置“验证动量守恒定律”：在长木板上放置甲、乙两辆小车，长木板下垫有小木块用以平衡两小车受到的摩擦力，甲车的前端粘有橡皮泥，后端连着纸带，纸带穿过位于甲车后方的打点计时器的限位孔。某时刻接通打点计时器的

电源，推动甲车使之做匀速直线运动，与原来静止在前方的乙车相碰并粘在一起，然后两车继续做匀速直线运动。已知打点计时器的打点频率为50Hz。(1)现得到如图2所示的打点纸带，A为打点计时器打下的第一个点，测得各计数点间的距离𝐴𝐵=9.60𝑐𝑚，𝐵𝐶=1

2.50𝑐𝑚，𝐶𝐷=8.08𝑐𝑚，𝐷𝐸=7.95𝑐𝑚，相邻两个计数点之间还有四个计时点。甲车碰前的速度𝑚/𝑠；甲车和乙车碰后的共同速度𝑚/𝑠。(计算结果均保留3位小数)(2)用天平测得甲

车及橡皮泥的质量为𝑚1=0.40𝑘𝑔，乙车的质量为𝑚2=0.20𝑘𝑔，取甲、乙两车及橡皮泥为一个系统，由以上测量结果可求得碰前系统的总动量为𝑘𝑔⋅𝑚/𝑠，碰后系统的总动量为𝑘𝑔⋅𝑚/𝑠。得出实验结论：在误差允许范围内动量守恒。(计算结果均保留3位小数)12.某

探究小组学习了多用电表的工作原理和使用方法后，为了测量某一电阻进行了如下实验探究：(1)用多用电表粗测其电阻，用欧姆挡“×10”的倍率进行正确操作后用多用电表测量，发现指针如图中A所示位置，这时他应将欧姆挡换成“”倍率的档位(选填“×100”或“×1”)，

然后进行正确操作后，再次测量该导体的阻值，其表盘及指针如图B所示位置，则该导体的阻值𝑅=𝛺。(2)现要进一步精确测量其阻值Rx，实验室提供了下列可选用的器材：A.电源E：电动势约为4.5𝑉；B.电压表V：量程3VC.电流表𝐴1：量程100mA、内阻𝑟1=15

𝛺；D.滑动变阻器：最大阻值𝑅1=5𝛺；E.滑动变阻器：最大阻值𝑅2=1𝑘𝛺；F.开关S及导线若干(3)测量中要求电表读数误差尽可能小且操作方便，滑动变阻器应用选用。(选填“D”或“E”)(4)试将测量电阻𝑅𝑥的实验电路补充完整。

(5)小组选取最合理的电路后进行实验，调节滑动变阻器测得电压表示数为U，电流表示数为I，则测得的电阻𝑅𝑥=。(用题中所给的物理量符号表示)四、计算题：本大题共3小题，共30分。13.竖直平放置的气杠截面如图所

示，汽缸中间有一固定隔板，将汽缸内一定质量的某种理想气体分为两部分，“工”形轻质连杆活塞的刚性连杆从隔板中央圆孔穿过，连杆与隔板之间密封良好。设汽缸内、外压强均为大气压强𝑝0。活塞面积为S，隔板两侧气体长度均为𝐿0，不计各接触面的摩擦

。连杆的横截面积忽略不计。现用竖直向上的变力F缓慢的压活塞，直到下部气体的体积为原来的14。(设整个过程温度保持不变，计算结果可以用分数表示)(1)此时上、下部分气体的压强；(2)此时力F的大小。14.如图所示，光滑水平桌

面距水平地面高为ℎ=0.8𝑚。桌面上放着质量为𝑚=2𝑘𝑔的物块A和质量为𝑚=2𝑘𝑔的物块B，A与B均可看成质点。物块A靠在竖直墙壁上，物块B带正电，电荷量为𝑞=0.15𝐶。A与B通过一轻质弹簧拴接在一起

。用手挡住物块B不动，此时弹簧的弹性势能为𝐸𝑝=100𝐽。放手后物块B向右运动，当弹簧最长时，物块B与弹簧的拴接自动解除，物块B离开弹簧，拿走物块A与弹簧，之后物块B从P点冲出桌面，水平桌面右侧区域存在一方向水平向左的匀强电场，电场强度为𝐸=200𝑉

/𝑚，𝑔=10𝑚/𝑠2，整个运动过程中物块B的电荷量不变。(1)求弹簧原长时，物块B的速度大小。(2)求弹簧拉伸到最长时的弹性势能。(3)求B落在水平地面时与P点的水平距离x及落地的动能𝐸𝑘。

15.如图所示，半径𝑅=0.2𝑚的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角𝜃=30∘，另一端点C为轨道的最低点，其切线水平。一质量为𝑀=1𝑘𝑔、板长𝐿=1.6𝑚的滑板静止在粗糙水平地面上，左端紧靠C点，其上表面

所在平面与圆弧轨道C点和右侧固定平台D等高。质量为𝑚=1𝑘𝑔的物块(可视为质点)从空中A点以一定的初速度𝑣0水平抛出，恰好从轨道的B端以𝑣𝐵=√3𝑚/𝑠沿切线方向进入圆弧轨道，然后沿圆弧轨道滑下经C点滑上滑板。滑板运动到平台D时被牢固粘连。已知物块与滑板间的动摩擦因数

𝜇1=0.2，滑板与地面间的动摩擦因数𝜇2=0.05，滑板右端到平台D左侧的距离𝑠=1.14𝑚。取𝑔=10𝑚/𝑠2，求：(1)物块从A点运动到B的时间；(2)物块经过B点时对圆弧轨道的压力大小及经过C点时的速度；(3)从物块滑上滑板到滑板右端刚接触平台D

整个过程所用的时间。答案和解析1.【答案】C【解析】A、这是𝛼衰变，A错误；B、这是重核裂变，B错误；C、这是𝛽衰变，C正确；D、这是轻核聚变，D错误。2.【答案】A【解析】对网兜和足球受力分析，设轻

绳与竖直墙面夹角为𝜃，由平衡条件𝐹𝑇=𝐺cos𝜃=𝐹𝑁sin𝜃解得𝐹𝑁=𝐺tan𝜃缓慢上移时，𝜃变大，𝐹𝑇增大，𝐹𝑁增大，故A正确BCD错误。故选A。3.【答案】B【解析】A、

由𝐼1𝐼=𝑛2𝑛1，发电机的输出的电流为𝑛2𝑛1𝐼，A错误；B、由𝑈2=𝑃𝐼，𝑈3=𝑈2−𝐼𝑟=𝑃𝐼−𝐼𝑟，B正确；C、损失功率为𝐼2𝑟，用户得到的功率为𝑃−𝐼2𝑟，C错误；D、增大𝑈2，输送功率不变，可知输电线上电流减小，损失功率减小，D错误。4

.【答案】C【解析】A、由题意，a光折射率𝑛𝑎=sin45∘sin30∘=√2，则由sin𝐶=1𝑛，得a光临界角为45∘，A错误；B、a光折射率小，频率小，如果a光能使某种金属发生光电效应，则b光一定

能使这种金属发生光电效应，B错误；C、a光频率小，波长大，𝛥𝑥=𝜆𝐿𝑑用同一装置对a光和b光分别进行双缝干涉实验，a光在光屏上得到的条纹间距较大，C正确；D、略5.【答案】D【解析】解：根据图2可知，该波的振动周期𝑇=4𝑠，1m出质点在𝑡=4

𝑠时向上振动，故波向x轴正向传播，则𝑡=7𝑠时又经过了34𝑇，故D正确，ABC错误。故选：D。6.【答案】C【解析】粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，根据洛伦兹力充当向心力有𝑞𝑣𝐵=𝑚𝑣2𝑅，粒子做完整的圆周运

动的时间𝑇=2𝜋𝑚𝑞𝐵，若粒子打到PM上，运动轨迹为半圆，运动时间为𝑡1=𝑇2=𝜋𝑚𝑞𝐵，若粒子打到MO上，粒子速率越大，运动轨迹圆弧的圆心越接近O点，对应圆心角越大，运动时间越长，当落点为O时，轨迹圆弧圆心角为225∘，运动时间为𝑡2=5

𝑇8=5𝜋𝑚4𝑞𝐵，若粒子打到ON上，运动时间随粒子速率增大，从5𝑇8增减小到𝑇2；若粒子打到NQ上，运动时间为𝑇2，故运动时间最长的粒子打在O点，半径为d，则𝑣=𝑞𝐵𝑑𝑚，故C正确。7.【答案】B【解析】A、已知水的密度𝜌=1000𝑘𝑔/𝑚3，内孔直

径𝑑=0.2𝑚𝑚=2×10−4𝑚，速度𝑣=800𝑚/𝑠，单位时间喷出的水的质量约为𝛥𝑚=𝜌𝜋𝑑24𝑣=0.025𝑘𝑔，故A错误；B、根据动量定理𝐹𝛥𝑡=𝑚𝛥𝑡(𝑣−0)，解得𝐹=20𝑁，故

B正确；C、喷水功率等于单位时间喷出水的动能，即𝑃=12𝛥𝑚𝑣2=8𝑘𝑊，故C错误；D、AB选项联立可得𝐹=𝜌𝜋𝑑24𝑣2，当嘴喷喷出水的速度为变为原来2倍时，平均冲力变为4倍，故D错误。故选B。8.【

答案】BC【解析】𝐴𝐵.飞船在距月球表面高度为h的圆轨道上做匀速圆周运动，故：𝐺𝑀𝑚(𝑅+ℎ)2=𝑚4𝜋2𝑇2(𝑅+ℎ)在月球表面，重力等于万有引力，故：𝐺𝑀𝑚𝑅2=𝑚𝑔；联立解得：𝑔=

4(𝑅+ℎ)3𝜋2𝑇2𝑅2，𝑀=4(𝑅+ℎ)3𝜋2𝐺𝑇2，故A错误，B正确；C.月球的密度：𝜌=𝑀𝑉=3(𝑅+ℎ)3𝜋𝐺𝑇2𝑅3，故C正确；D.月球第一宇宙速度为：𝑣1=√𝑔𝑅=2𝜋(𝑅+ℎ)𝑇√𝑅+ℎ𝑅，故D错误。故选BC。

9.【答案】AD【解析】A、根据沿电场线方向电势降低可知从M到P区间的的场强沿x轴正方向，故A正确；B、距离两个电荷越近电势越高，说明𝑞1、𝑞2均为正电荷，故B错误；C、图线的切线斜率表示电场强度的大小，P点切线斜率为零，则P点的电场强度为零，两个点电荷在M点左侧

的场强方向均指向左，合场强不可能为零，故C错误；D、电子由M点移动到N点的过程中，电势先降低后升高，电势能先升高后降低，则根据能量守恒可知电子的动能先减小后增大，故D正确。10.【答案】CD【解析】A.根据右手定则可知

，导体棒AC中感应电流的方向为𝐶→𝐴，A点电势高于C点，故A错误;B.感应电动势𝐸=𝐵𝑙𝑣=0.5×0.2×4𝑉=0.4𝑉，由闭合电路欧姆定律得感应电流的大小𝐼=𝐸𝑟+𝑅=0.41+3𝐴=0.1𝐴，

𝑈𝑀𝑃=−𝑈𝑃𝑀=−𝐼𝑅=−0.3𝑉，故B错误;C.由动量定理−𝐵𝑙𝐼𝑡=0−𝑚𝑣，𝐼=𝐵𝑙𝑣𝑅+𝑟，𝑥=𝑣𝑡，联立得𝑥=320𝑚，故C正确;D.由能量守恒定律可知，导体棒的动能全部转化为电路中产生的热量，即𝑄=�

�𝐸𝑘=12𝑚𝑣2=1.6𝐽，故电阻r上产生的热量为𝑄𝑟=𝑟𝑟+𝑅𝑄=0.4𝐽，故D正确。11.【答案】1.2500.7950.5000.477【解析】(1)推动小车由静止开始运动，故小车有个加速过程，在碰撞前做匀速直线运动，即在相同的时间内通过的位移相同，故BC段为匀速

运动的阶段，故选BC计算碰前的速度𝑣1=12.50×10−2𝑚0.10𝑠=1.250𝑚/𝑠；碰撞过程是一个变速运动的过程，而A和B碰后的共同运动时做匀速直线运动，故在相同的时间内通过相同的位移，故应选DE段来计算碰后共同的速

度𝑣2=7.95×10−2𝑚0.10𝑠=0.795𝑚/𝑠；(2)碰前的总动量为：𝑝=𝑚1𝑣1+0=0.40×1.250=0.500𝑘𝑔⋅𝑚/𝑠；碰后的动量为：𝑝′=(𝑚1+𝑚2)𝑣2=(0.40+0.20)×0.795𝑘𝑔⋅𝑚/𝑠=0.4

77𝑘𝑔⋅𝑚/𝑠。12.【答案】×116.0D𝑈𝐼−𝑟1【解析】(1)欧姆表偏转过大，这是应该换成小倍率，即选择×1，读数为16.0𝛺；(3)测量中要求电表读数误差尽可能小且操作方便，滑动变阻器应采用分压式接法，故选D；(4)电流

表内阻已知，故采用内接法，如图：；(5)由欧姆定律可知，𝑅𝑥=𝑈𝐼−𝑟1。13.【答案】(1)上部分气体发生等温变化，上部分气体体积增大为34𝑆𝐿0+𝑆𝐿0=74𝑆𝐿0，则根据玻意耳定律得𝑝0⋅𝑆𝐿0=𝑝1⋅74𝑆𝐿0，上部分气体压强𝑝1=47𝑝0。

下部分气体发生等温变化𝑝0⋅𝑆𝐿0=𝑝214𝑆𝐿0解得𝑝2=4𝑝0(2)对“H”形连杆活塞整体受力分析，根据平衡条件𝐹+𝑝1𝑆+𝑝0⋅𝑆=𝑝2𝑆+𝑝0⋅𝑆𝐹=24𝑃0𝑆7。【解析】详细解答和解析过程见【答案】14

.【答案】解：(1)弹簧恢复原长时，弹性势能转化为B的动能，𝐸𝑝=12𝑚𝑣02，𝑣0=10𝑚/𝑠。(2)弹簧最长时，AB两者共速，则根据动量守恒有𝑚𝑣0=(𝑚+𝑚)𝑣1，𝑣1=5𝑚/𝑠，根据能量守恒

有12𝑚𝑣02=12(𝑚+𝑚)𝑣02+𝐸𝑝1，𝐸𝑝1=50𝐽。(3)𝐵从P飞出后，竖直方向做自由落体运动，ℎ=12𝑔𝑡2，𝑡=0.4𝑠，水平方向在电场力作用下做匀减速直线运动，𝑞𝐸=𝑚𝑎，𝑎=15𝑚/𝑠2，𝑥=𝑣1𝑡−12�

�𝑡2，𝑥=0.8𝑚，根据动能定理𝑚𝑔ℎ−𝐸𝑞𝑥=𝐸𝑘−12𝑚𝑣12，𝐸𝑘=17𝐽。【解析】详细解答和解析过程见【答案】15.【答案】解：(1)从A到B，物块做平抛运动，由几何关系得

𝑣𝑦=𝑣𝐵cos𝜃，𝑣𝑦=𝑔𝑡，𝑡=0.15𝑠。(2)在B点：𝑚𝑔sin𝜃+𝐹𝑁=𝑚𝑣𝐵2𝑅，𝐹𝑁=10𝑁，从B到C过程有𝑚𝑔𝑅(1+sin𝜃)=12𝑚𝑣𝐶2−12𝑚𝑣𝐵2，解得𝑣𝐶=3𝑚/𝑠。(3)对物

块𝜇1𝑚𝑔=𝑚𝑎1，对滑板𝜇1𝑚𝑔−𝜇2(𝑚+𝑀)𝑔=𝑀𝑎2，设t时板块共速，速度为𝑣1，则𝑣1=𝑣𝐶−𝑎1𝑡1=𝑎2𝑡1，解得𝑡1=1𝑠，𝑣1=1𝑚/𝑠，滑板位移𝑥1=𝑣12𝑡1=0.5𝑚<𝑠，𝑥2=𝑣𝐶+𝑣12

𝑡1=2𝑚，知共速时，板未运动到平台D，物块相对滑板的位移𝛥𝑥=𝑥2−𝑥1=1.5𝑚<𝐿，知共速时未滑落。之后由于𝜇1>𝜇2，板块相对静止一起匀减速𝜇2(𝑚+𝑀)𝑔=(𝑚+𝑀)𝑎3，𝑠−𝑥1=

𝑣1𝑡2−12𝑎3𝑡22，𝑡2=0.8𝑠，𝑡总=𝑡1+𝑡2=1.8𝑠。【解析】详细解答和解析过程见【答案】