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2024-2025学年湖南省佩佩教育高三猜题卷物理试卷（5月）
一、单选题：本大题共6小题，共24分。
1.如图，放映电影时，强光照在胶片上，一方面，将胶片上的“影”投到屏幕上；另一方面，通过声道后的光照在光电管上，随即产生光电流，喇叭发出与画面同步的声音。电影实现声音与影像同步，主要应用了光电效应的下列哪一条规律
A. 入射光的频率必须大于金属的极限频率，光电效应才能发生
B. 当入射光的频率大于极限频率时，光电流的强度随入射光的强度增大而增大
C. 光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随着入射光的频率增大而增大
D. 光电效应的发生时间极短，光停止照射，光电效应立即停止
2.内壁光滑的足够长圆柱面中心轴竖直。如图所示，小球从圆柱面顶端某处以某一初速度水平抛出，然后沿圆柱面内壁运动。若在圆柱面内壁作任意一条竖直线，与小球轨迹从上到下依次交于A、B、C三点，则线段可能为
A. B. C. D.
3.装有一定量液体的玻璃管竖直漂浮在水中，水面足够大，如图甲所示。把玻璃管向下缓慢按压4 cm后放手，忽略运动阻力，玻璃管的运动可视为竖直方向上的简谐运动，测得振动周期为。规定竖直向上为正方向，某时刻开始计时后的振动图像如图乙所示，其中A为振幅。对于玻璃管，下列说法正确的是
A. 回复力等于重力、浮力和摩擦阻力的合力
B. 振动过程中动能和重力势能相互转化，玻璃管的机械能守恒
C. 振动频率与按压的深度有关
D. 位移满足函数式
4.如图所示，电路中D为二极管，为滑动变阻器，为磁敏电阻，磁敏电阻的阻值随所处空间磁场的增强而增大，随所处空间磁场的减弱而减小，置于真空中的平行板电容器水平放置，上板接地，极板间的P点固定有带电量很小的负电荷，下列说法正确的是
A. 仅将的滑片向下移动，电容器极板间的电压不变
B. 仅将条形磁铁向左移动靠近磁敏电阻，P点处的电场强度减小
C. 仅将电容器的上板稍向左移，电容器极板间的电压不变
D. 仅将电容器的上板稍向下移，P点处负电荷的电势能增大
5.有一半径为的圆柱体可以绕中心竖直轴以的角速度逆时针匀速转动，今用方向指向转轴的水平力F将质量为的物体压在圆柱侧面，并使其以的速度匀速下降。物体在水平方向被光滑挡板挡住，不能随柱面转动，其与柱面间的动摩擦因数，物体大小可忽略，g取，下列说法中不正确的是
A. 物体相对于圆柱体的速度为
B. 物体所受摩擦力与竖直方向夹角为，则
C. 水平力F的大小为50 N
D. 若增大圆柱体转动的角速度，并使物体以小于的速度匀速下降，水平力F可能保持大小不变
6.如图所示，飞行员驾驶教练机在竖直平面内沿着半径的半圆飞行，从最低点A到最高点C，飞机速率随时间均匀减小。在A、C处时座椅受力面处于水平位置，飞行员对座椅的压力分别为，，飞行员经过与圆心O等高的B处时，座椅受力面处于竖直位置。下列说法正确的是
A. 飞机速率随时间均匀变小，做匀变速曲线运动
B. 飞机在B处的角速度为A、C处时的平均值
C. 飞行员在B处时对座椅的压力为1015 N
D. 由于未给出飞行员质量，无法计算飞行员在B处时对座椅的压力
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
7.如图所示，一台理想变压器的原、副线圈的匝数比为，原线圈接入电压为220 V的正弦交流电，副线圈接有两只理想二极管正向电阻为0，反向电阻为无穷大和两个电阻，且电阻，电压表和电流表均为理想交流电表，则下列说法正确的是
A. 电流表的示数为 B. 电压表的示数为55 V
C. 内电阻上产生的热量为3630 J D. 电阻消耗的电功率为
8.如图所示为双缝干涉实验原理图，单缝、双缝中点O、屏上的点位于双缝和的中垂线上，当双缝距光屏距离为8 cm时，屏上P处为中央亮纹一侧的第3条亮纹，现将光屏靠近双缝，观察到P处依旧为亮纹，则双缝和光屏间的距离可能变为
A. 7 cm B. 6 cm C. 5 cm D. 4 cm
9.这是摘自某篇新闻报道的一段话：“空天飞机被认为是承担了美军太空战职能的航天器。世界各地天文爱好者经过近一个月的通力合作，竟然捕捉到了一条绝密轨道。根据观测：是在一个倾角度的近圆轨道上运行，它每90分钟绕地球转一圈，正好需要每4天才能飞临同一地点。”专业人士分析“它每90分钟绕地球转一圈”可以理解为它是在近地轨道上飞行，其中的“90分钟”应该只是一个大约数，并不是精确值。地球可视为半径为的均匀球体，地面处的重力加速度，则关于该航天器下列说法正确的是
A. 因为该航天器大约每90分钟绕地球转一圈，所以四天绕地球飞行64圈
B. 该航天器的周期可能为
C. 该航天器轨道距离地面的高度有唯一确定值
D. 若航天器的周期为，那么将观察到它正好每2天飞临同一地点
10.如图所示，由静止经电压加速的电子从电子枪口T射出，其初速沿直线的方向。现要求电子能击中在方向、与枪口相距的靶M，已知电子的电荷量为、质量为，不计电子重力，下列分析正确的是
A. 若仅在枪口T的右侧加入一个匀强电场，且电场方向垂直于直线，则电场强度E的表达式为
B. 若仅在枪口T的右侧加入一个匀强磁场，且磁场方向垂直于由直线和靶M所确定的平面，则磁感应强度B表达式为
C. 若仅在枪口T的右侧加入一个匀强磁场，且磁场方向平行于枪口T向靶M所引的线段TM，则感应强度B大小可能为
D. 若仅在枪口T的右侧加入一个方向平行于线段TM的匀强磁场，且在击中靶M前电子恰有三次经过线段不包含端点，则磁感应强度
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.如图a是研究小球在斜面上平抛运动的实验装置，每次将小球从弧型轨道同一位置静止释放，并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角，获得不同的水平射程x，最后作出了如图b所示的图象，取。结果保留2位有效数字
由图b可知，小球在斜面顶端水平抛出时的初速度________。
实验中发现超过后，小球将不会掉落在斜面上，则斜面的长度为________m。
若最后得到的图像如图中的c所示，则可能的原因是写出一个原因即可________________________。
12.小张同学要测量图甲电路中的电流，需要在电路中串联电流表，如图乙所示，由于电流表存在内阻，从而引起电流测量误差。为消除电表内阻的影响，小张采用图丙所示的电路，由电源、滑动变阻器和电流表A组成补偿电路，调节滑动变阻器，使灵敏电流计G的示数为零，电流表A的示数即图甲电路中的待测电流。
小张想在图丙中添加一电压表，进一步测量电源E的电动势。
将电压表接入下图电路中的合适位置。
闭合开关和，调节滑动变阻器R和，使灵敏电流计G的示数为零，读出电流表和电压表的示数和。
改变滑动变阻器R和的阻值，重新使灵敏电流计G的示数为零，读出电流表和电压表的示数和；电源的电动势________用、、和表示。
小李同学受到小张实验的启发，于是设计了如图丁所示的电路测量未知电阻，其实验操作步骤如下，正确顺序应该是________；
①读出电流表A和电压表V的读数
②减小，移动滑片，使电流计G示数为0
③闭合、、，移动滑片，使电流计G示数逐渐减小到0
④将的阻值调至最大，调至某一值，滑片调至合适的位置
⑤将的阻值调为0，移动滑片，使电流计G示数为0
根据以上步骤求出未知电阻阻值为R，与伏安法测量的电阻值相比较，则和R更接近理论值的是________，理由是_____________________________________________________。
四、计算题：本大题共3小题，共30分。
13.世界上第一盏用海浪发电的航标灯，它的气室示意图如图所示，利用海浪上下起伏的力量，空气能被吸进来，压缩后再推入工作室，推动涡轮机带动发电机发电。当海水下降时，活塞从阀门附近同步下降，此时阀门关闭，打开，设每次吸入压强为、温度为的空气大约体积约为，可视为理想气体，当海水上升时，关关闭，海水推动活塞绝热压缩空气，空气压强达到时，阀门才打开，打开后，活塞继续推动空气，直到气体全部被推入工作室为止，同时工作室的空气推动涡轮机工作，设打开后，活塞附近的压强近似保持不变，活塞的质量及活塞与筒壁间的摩擦忽略不计。已知空气从压强为、体积为的状态绝热地改变到压强为，体积为的状态过程中，近似遵循关系式，1 mol空气温度升高1 K时，内能改变为。求：计算结果保留三位有效数字
打开前瞬间空气的温度；
海水每次上升过程对空气所做的功。
14.电子感应加速器的基本原理如下：一个圆环真空室处于分布在圆柱形体积内的磁场中，磁场方向沿圆柱的轴线，圆柱的轴线过圆环的圆心并与环面垂直。如图所示，圆中两个同心的实线圆代表圆环的边界，与实线圆同心的虚线圆为电子在加速过程中运行的轨道。已知电子质量为m、电荷量为，电子运行轨道的半径为R，电子加速过程中忽略相对论效应。
若磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律为，其中T为磁场变化的周期，为大于0的常量，当B为正时，磁场的方向垂直于纸面向外。如图所示，现持续地将初速度为的电子沿虚线圆的切线方向注入环内。求电子在该磁场变化的一个周期内可能被加速的时间段。
若穿过电子圆形轨道面积的磁通量随时间t的变化关系如图所示，其中、为已知量，求电子在整个加速过程中运动的圈数n。
当磁场分布不均匀时，可认为穿过一定面积的磁通量与面积的比值为平均磁感应强度。若满足中条件，试计算电子加速过程中电子轨道处的磁感应强度B随时间t的变化规律，并进一步说明在电子加速过程中某一确定时刻电子轨道处的磁感应强度与电子轨道内的平均磁感应强度的关系。
15.如图所示，质量为m的长方形箱子放在光滑的水平地面上，箱内有一质量也为m的小滑块，A、B两侧壁的距离为L。开始时箱子静止不动，滑块以恒定的速度从箱子的A壁处向B壁处运动，后与B壁碰撞。假定滑块与箱壁每碰撞一次，两者相对速度的大小变为该次碰撞前相对速度的e倍，试分析下列情况：
若滑块与箱底间有摩擦，动摩擦因数为，且，试计算两者最终的速度大小v以及达到最终速度所需的时间t。
若滑块与箱底间无摩擦，且，要使这一系统损耗的总动能不超过其初始动能的，滑块与箱壁最多可碰撞几次？
若满足中条件，滑块从开始运动到刚完成第k次碰撞的期间，箱子运动的路程以及平均速度是多少？计算结果用m、、e、L、k表示
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：电影实现声音与影像同步，主要应用了光电效应中的规律是：光电效应的发生时间极短，光停止照射，光电效应立即停止，依据该原理实现声音与影像同步，故D正确，ABC错误。
2.【答案】B
【解析】该运动在水平面内的分运动是匀速圆周运动，因此AB、BC时间相等；竖直方向上是自由落体运动，若该竖直线过起抛点，则相等时间内为，若该直线刚不过起抛点，则相等时间内为，其他情况介于二者之间，故ACD错误，B正确。
故选B。
3.【答案】D
【解析】解：A、装有一定量液体的玻璃管只受到重力和液体的浮力，所以装有一定量液体的玻璃管做简谐振动的回复力等于重力和浮力的合力。故A错误；
B、玻璃管在做简谐振动的过程中，液体的浮力对玻璃管做功，所以振动的过程中玻璃管的机械能不守恒。故B错误；
D、振动的周期为，则圆频率：，由图可知振动的振幅为A，由题可知，；
时刻：
结合时刻玻璃管振动的方向向下，可知舍去，则玻璃管的振动方程为：
故D正确；
C、由于玻璃管做简谐振动，与弹簧振子的振动相似，结合简谐振动的特点可知，该振动的周期与振幅无关。故C错误；
故选D。
4.【答案】A
【解析】A.根据电容器定义式和决定式 ，
联立可得
当滑动变阻器的滑片向下移动时， 两端的电压减小，但由于二极管的单向导电性，电容器不能放电，极板间的电压不变，场强不变，A正确；
B.将条形磁铁向左移动靠近磁敏电阻时，磁敏电阻的阻值增大， 两端的电压减小，但由于二极管的单向导电性，电容器不能放电，极板间的电压不变，场强不变，B错误；
C.将电容器的上板稍向左移，极板电荷量不能减小，由于电容 C 减小，可知极板间电压增大，C错误；
D.将电容器的上板稍向下移，电容 C 增大，极板间电压不变，极板电荷量增加， P 点处场强增大，与下板间的电势差增大，P点电势升高，该点处的负电荷电势能减小，D错误。
故选A。
5.【答案】D
【解析】圆柱体逆时针转动时，物体相对圆柱体水平方向的速度，在坚直方向上有向下的速度，则物体相对于圆柱体的合速度为，故A正确;
合速度与竖直方向的夹角为，则，物体所受摩擦力与合速度方向相反，故B正确;
因为物体做匀速运动，所以竖直方向上受力平衡，有，得，另，故，故C正确;
若增大圆柱体转动的角速度，并使物体以小于的速度匀速下降，合速度与竖直方向的夹角为增大，因，所以f增大，又，故F一定增大，故D错误。
本题选错误的，故选D。
6.【答案】C
【解析】A、飞机存在大小恒定的切向加速度和逐渐减小的向心加速度，所以合加速度也逐渐减小，所以不可能做加速度恒定的匀变速曲线运动，故A错误;
B、由向心力公式得，，由于飞机速率随时间均匀减小，在切向等价于匀减速直线运动，A到B的路程又等于B到C的路程，有，得，即，所以BA，故B错误;
CD、在B处，座椅对飞行员的压力恰好提供向心力，有，联立前面的方程解得，求解不需要知道飞行员质量，故C正确，D错误。
7.【答案】AB
【解析】解：B、根据电压与匝数成正比，有：，副线圈两端的电压，故B正确；
C、因为二极管具有单向导电性，电阻上产生的热量，故C错误；
D、电阻消耗的电功率，故D错误；
A、电阻消耗的电功率等于电阻消耗的电功率，输入功率，，故A正确。
8.【答案】BD
【解析】解：杨氏双缝干涉中相邻明条纹中心之间的间距，
则光屏上的干涉亮条纹到双缝连线的中垂线与屏交点的间距为 ， 1 ， ，
其中， d 为双缝间距， L 为双缝到光屏的距离， 为光的波长，
设双缝和光屏间的距离变为，根据题意有，
当时，，
当时，，
;当时，，
当时，，
k越大，越小，故选BD。
9.【答案】BD
【解析】A.如果周期恰为，则每天转16圈，将每天飞临地面上的同一地点，现要求每4天飞临地面上的同一地点，即每4天飞行周，故A错误;
B.其周期，，故B正确;
C.，得，代入数据得，故C错误;
D.因为，即每2天飞行周，所以正好每2天飞临同一地点，故D正确。
10.【答案】ACD
【解析】设电子从枪口T射出的速度为v，则，故，若在T的右侧加一个垂直于直线向上的匀强电场E，则电子沿直线方向匀速运动，有，解得，垂直于直线方向匀加速运动，加速度为，该方向的位移为，联立解得，故A正确。
如左图所示，为了击中靶M，电子圆轨道的半径R与d及应满足关系：。又圆半径R与B的关系为。由上两式，为了击中靶，B的应为，故B错误;
时，电子作等距螺旋线运动，如右图所示，电子以沿TM做匀速直线运动，到达M点所需时间为，同时电子以在垂直于B的平面内做匀速圆周运动，绕一整圆的时间即周期。为了能够击中M 点，要求，故要求B为。把有关数据代入，得。当时，，若在击中靶M前电子恰有三次经过线段不包含端点，则电子恰好转动了四个周期，即，那么，故C、D正确。
11.【答案】；；释放位置变高或释放时给了小球一个初速度。
【解析】物体在竖直方向上有：
水平方向上，
，
联立解得：
；
由图可知
解得：，
当斜面倾角时，设斜面长度为L，有：
①
水平方向： ②
由①②得：
；
由图c可知，图象的斜率增大，故说明增大，因重力加速度不变，故只能说明速度增大，其原因可能为：释放位置变高或小球释放时有初速度。
12.【答案】；
；④③②⑤①；R；电压表无分流、消除了系统误差
【解析】测量电源E的电动势，需用电压表测量甲图电路中的路端电压，所以电压表与滑动变阻器R并联，如图所示：
；
由闭合电路欧姆定律，，联立解得。一开始把的阻值调到最大主要是为了保护电流计，调至某一值，滑片调至合适的位置;闭合、、，移动滑片，使电流计G示数逐渐减小到减小，移动滑片，使电流计G示数为0，之后反复调节和，使得电流计G示数为0，一直减小，直到为零，这样可以提高实验精度，最后读出电流表A和电压表V的读数;则正确的顺序为④③②⑤①两次测量方法中根据丁图求出的更接近理论值。图丁中的测量方法，因最终保护电阻调节为0，灵敏电流计的示数为零相当于断路，电流表和形成闭合回路，和上部分电源形成闭合回路，则在测量中，电压表测量的就是电压、电流表测量电流，电压表无分流作用，消除了电表内阻产生的系统误差，所以更接近理论值。
13.【答案】解：由于在绝热过程中，压强和体积的变化遵循关系式
以及理想气体状态方程得到
又
联立上述方程可得；
根据热力学第一定律，在绝热过程中海水对气体所作功等于气体内能的增量，即
可得
又根据题设把空气推入工作室时活塞附近压力不变，故
其中为活塞面积，为活塞由气体体积是时之位置移到筒之上端的距离，而
则
所以海水作总功为
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
14.【答案】解：因为洛伦效力提供电子做逆时针圆周运动所需向心力，B方向应该垂直于纸面向外，符合要求的时间段为或，又要使电子被加速，漏旋电场方向应该为顺时针方向，根据楞次定律，符合要求的时间段为，综上所述，电子在该磁场变化的一个周期内可能被加速的时间段为
；
感生电场的感应电动势为， 感生电场的电场强度为，电子运动的切向加速度，，电子加速获得的速度， 联立上述式子解得：， 根据动能定理，电子在图获得的能量为，整个加速过程中运动的圈数 ， 联立解得；
感生电场的电场强度为，电子加速的加速，电子加速的加速度为，设t时刻电子的速度为v，有，此时电子做圆周运动所受到的洛伦效力等于向心力，则 ，联立以上各式，得联立以上各式，得，t时刻电子轨道内的磁通量为，电子轨道内的平均磁感应强度为，可见t时刻电子轨道处的磁感应强度与电子轨道内的平均磁感应强度的关系为。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
15.【答案】解：由系统动量守恒有，
解得，
因为，滑块与箱子发生弹性碰撞，又因为两者质量相等，所以碰撞速度互换，相对速度大小不变，
由相对运动可得，
又，，
解得；
滑块与箱壁第1次碰撞后，设滑块对地的速度为，箱子对地的速度为。由于题中每次碰撞的e是一样的，
故有，
即，
所以，
即碰撞n次后，
碰撞前n次包括第n次的动量守恒式是，
将上面两式联立，得，，
第n次碰撞后，系统损失的动能为，
由题意有，即，
代入数据可得，因为要求的动能损失不超过，
所以；
滑块从开始到与箱壁第一次碰撞的时间为，
从与箱壁第一次碰撞到第二次碰撞的时间为，
从与箱壁第二次碰撞到第三次碰撞的时间为，
从与箱壁第次碰撞到第k次碰撞的时间为，
上述时间求和可得总时间，
第一次碰后箱子运动的路程为，
第二次碰后箱子运动的路程为，
第三次碰后箱子运动的路程为，
第次碰后箱子运动的路程为，
上述路程求和可得总路程，
对碰撞次数k分情况讨论：
当k为偶数时，
。
另法：质心速度，，
当k为奇数时，，
另法：，
【解析】详细解答和解析过程见【答案】

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