湖南省娄底市2024-2025学年高三上学期1月期末物理试题

姓 名 准考证号 绝密★启用前 娄底市2024年秋季高三教学质量检测 物 理 注意事项： L.答卷前，考生务必将自己的姓名，准考证号填写在本试卷和答题卡上， 2回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动， 用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上 无效 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题（本大题共6小题，每小题4分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求） 1,关于物理学思想方法，下列叙述不正确的是 A电场强度是采取比值法定义的物理量 B.舜时速度的定义运用了等效替代法 C.将物体看成质点运用了理想化模型法 D.库仑扭秤实验运用了放大法 2.如图所示，在某一真空区域中，有水平向右的匀强电场，在竖直平面内有初 速度为的带电微粒，粒子质量为m,电量为q,恰能沿图示虚线由A向B 做直线运动，AB与电场强度方向的夹角为日，重力加速度为g,则 A微粒可能带正电 B匀强电场强度大小为mB gsin 6 C,微粒的机械能减小 D.微粒的电势能碱小 3,2024年8月10日，在巴黎奥运会男子102公斤级举重比赛中，中国选手刘焕华不负众望，夺得 金牌。抓举的过程如图所示，首先刘焕华用双手迅速提起杠铃至胸前，然后迅速下蹲，“钻到” 杠铃底下，两臂呈八字形托住杠铃，最后缓缓站立。关于举重的过程，下列说法正确的是 物理试题第1页（共8顶） A刘焕华将杠铃提至胸前的过程中，杠铃先失重后超重 B.刘焕华对杠铃的作用力小于杠铃对刘焕华的作用力 C,整个过程中刘焕华两手对杠铃的力始终不小于杠铃的重力 D.刘焕华两臂呈八字形托住杠铃静止时，两臂夹角越大，每条手臂对杠铃的作用力越大 4.2024年9月6日2时30分，我国在太原卫星发射中心使用长征六号运 载火箭，成功将吉利星座03组卫星发射升空，10颗卫星顺利进人预定轨 道，发射任务获得圆满成功。假设某颗卫星先在椭圆轨道I上运动，经 过P点启动变轨后进人圆轨道Ⅱ上做匀速圆周运动。轨道上的P、Q、S 三点与地球中心位于同一直线上，P、Q两点分别是椭圆轨道的远地点和 近地点，且PQ=2QS=4R(R为地球的半径)。卫星在轨道I、Ⅱ上经过 P点的速度分别为1、2，在轨道Ⅱ上的运行周期为T,引力常量为G,下列说法正确的是 A.>功 B地球的密度为票 C卫星在轨道I上运动时，经过P点的加速度为歌 D.卫星在轨道Ⅱ上经过S点的速度大于地球的第一宇宙速度 5.如图所示，光滑水平地面上放有截面为四分之一圆周的柱状物体A,A与墙面斗 之间放一光滑的圆柱形物体B,对A施加一水平向左的力F,整个装置保持静 止，在F的推动下，B缓慢上移，则在移动过程中 A.B对A的作用力减小 7777777777 B.外力F逐渐增大 C.地面对A的弹力减小 D.外力F和地面对A支持力的合力不变 6.如图甲所示，斜面固定在水平地面上，质量为m=1kg的小 AE月 13 物块从斜面底端开始以初速度，沿斜面上滑，斜面表面由 于材料特殊，向上运动和向下运动时动摩擦因数不同，已知 分 斜面的倾角0=37°，取水平地面为零重力势能参考面，以斜 面底端为初位置，在物块在运动过程中，物块的机械能E随沿斜面运动的位移x变化的图像如 图乙所示，重力加速度g取10m/s2(sin37°=0.6，cos37°=0.8)，下列说法正确的是 物理试题第2页（共8页） A.物块上滑和下滑产生的热量相同 B物块上滑的时间大于物块下滑的时间 C物块上滑过程中动量的变化量的大小为27kg·m/s D物块下滑的动摩擦因数比上滑动摩擦因数大。 二、多项选择题（本大题共4小题，每小题5分，共20分。每小题给出的4个选项中，有多个选项 符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分) 7,艺术体操的彩带操表演中，运动员手持细棒沿竖直方向上下抖动彩带的一端，彩带随之波浪翻 卷，同时彩带上的波浪向前传播，把这样的波浪看成简谐横波，如图所示为1=0时刻的波形 图，该列波沿x轴正方向传播，传播速度为2m/s。P,Q是x轴上分捌位于x1=1m、x2=2m 处的两个质点，下列说法正确的是 ←y/cm A.该波的波长为2m,频率为1Hz B.经过0.5s,质点P移到质点Q C.质点P和Q在振动过程中的位移大小总相同 D.t=2.5s时，质点P的振动方向沿y轴正向 8.如图所示，一束平行于直径AB的光束射到透明介质球的表面 P点，经折射后射到B点，已知∠PBA=30°，介质球的半径为 R,光在真空中的传播速度为c,则 A介质球的折射率为√② B.介质球的折射率为√3 C,光在B点可能发生全反射 D.光从P传到B点的时间为S 9.如图所示，三个电阻均为R,电源内阻不计，电动势为E,电容器的电容为C, 当开关S,闭合、S2断开时，电容器内一油滴恰好处于静止状态，下面叙述正 确的是 A.油滴一定带负电 B.D点的电势为方E C,保持S,闭合，再闭合S2,油滴竖直向上运动 D.保持S,闭合，所闭合S,电容器上的电量减少CE 物理试题第3页（共8页） 10.如图所示，竖直平面内半径为R的圆形区域内有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大 小为B,P、Q为圆形区域竖直直径的两个端点，M、N为圆形区域水平直径的两个端点。大量 质量均为m、电荷量为9的带正电粒子，以相同的速率从P点向纸面内的各个方向射人磁场 区域。粒子的重力、空气阻力和粒子间的相互作用均不计，则下列说法正确的是 A,若粒子射人磁场的速率为BS,则粒子均沿竖直方向射出磁场 2X×X B若粒子射入磁场的速率为2，BqK,则粒子最远可以从M点射出磁场 ××××x M年 ◆N 2m C,若粒子射人磁场的速率为3BB,则粒子在磁场中运动的时间可能 ×× m P 为疆 D.若粒子射人磁场的速率为3BS,则可能有粒子从N点射出磁场 三、非选择题（本题共5小题，共56分） 11.(7分)在验证牛顿第二定律的实验中，某同学做了如图 打点计时器 力传盛器 纸带 甲所示的实验改进，用力传感器来测量细线中的拉力 大小。 接交流电即 (1)关于该实验，下列说法正确的是 A.力传感器的示数等于砂和砂桶的总重力 B.相等时间内小车和砂桶速度改变量大小相等 C,砂和砂桶的总质量需远小于小车质量 D.本实验仍需要平衡阻力 (2)图乙是某次实验打出的一条纸带，相邻两个计数点间还有四个点未画出，已知打点计时器 的频率为50Hz,则打点计时器打出C点时，小车的速度大小为 m/s,小车的加速 度大小为 m/s2(结果均保留两位有效数字)。 单位：mm 27.6 60.3 105.6 (3)称量出小车质量m,改变砂和砂桶的质量，读出力传感器的读数F,并通过 纸带得到小车的加速度a,得到多组a一F的值如图丙所示，则在误差范围 内觉 丙F。 物理试题第4页（共8页） 12.(9分)某同学欲测量某未知电阻R的阻值。除了待测电阻、多用电表之外，实验室还准备了 如下器材： A.电源E(电动势6.0V,内阻r约为0.52)：形「1，”t1,47,1 B.滑动变阻器R(最大阻值102)；4-t式鱼1 C.滑动变阻器Rz(最大阻值1kΩ)： D.电阻箱R3(阻值范围0~999.92)： H5过，'点两且占， E.电阻箱R(阻值范围0~9999.9)： F,毫安表mA(量程30mA,内阻为50n): G.电压表V(量程3.0V,内阻为1.2k): H.开关1个，导线若干。 30 20 5040 ok33aw山上LL上L2,0 mmapommhpm mppanoy 100 150 50 20 200 40 0 250 1.5 2 35000ny0 A-V-2 2.5 250002/Y 甲 (1)用多用电表粗略测量金属丝的电阻，当选择“×100”倍率的电阻挡，欧姆调零后再进行测 量，多用电表的示数如图甲所示，测量结果为 Q: (2)实验电路图如图乙所示，他把电压表量程扩大为原来的2倍，图乙中的电阻箱应选择 (填对应器材前的序号)，并将该电阻箱的阻值调为 n。 (3)为了调节方便，图乙中的滑动变阻器应选择 (填对应器材前的序号)，且在开关 闭合前将滑片滑到最 (填“左”或“右”)端。 (4)调节滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表和毫安表的示数如图丙、图丁所示，可知未知 电阻的阻值为Re= Ω。（结果保留整数） 10 20 0.&Mh,30 mA 物理试题第5页（共8页） 13.(10分)如图所示，有一个可视为质点的质量为m=1kg的小物块， 从光滑平台上的A点以v%=2m/s的初速度水平飞出，到达B点 时，恰好沿B点的切线方向进人固定在地面上的竖直光滑圆弧轨 道，圆弧轨道的半径为R=0.5m,B点和圆弧的圆心连线与竖直方 向的夹角0=60°，C点为圆弧轨道的最低点，不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2。求： (1)A,B两点的高度差h; (2)小物块经过C点时对轨道的压力。 物理试题第6页（共8页） 14.(14分)如图所示，在足够长水平轨道上有小物块A和足够长的木板 B,小物块C放在长木板B的最右端，A、B与地面间的动摩擦因数为 41=0.1,C和B间的动摩擦因数为22=0.2。三个物体质量分别为m4=1kg,mg=1kg,me 一2kg,开始时整个装置处于静止状态；A和B之间有少许塑胶炸药，现在引爆塑胶炸药（爆 炸时间极短)，若炸药爆炸产生的能量有E一9J转化为A和B的动能，已知最大静摩擦力等 于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2。求炸药爆炸后： (1)A在水平面上滑行的最大距离： (2)C运动的时间。 15.(16分)如图所示，在竖直面内的坐标系x≤0区域中有 竖直向上的匀强电场，在x>0的区域内充满有方向垂 直纸面向里的匀强磁场，已知磁场的磁感应强度为B。 在负x轴上有一质量为m、电量为十g的金属球a以速 度。沿x轴向右匀速运动，并与静止在坐标原点O处 用绝缘细支柱支撑的（支柱与b球不粘连、无摩擦）质量为m、不带电金属球b发生弹性碰撞， 碰后b球进入磁场并向y轴负向偏转。已知a、b球体积大小、材料相同且都可视为点电荷， 碰后电荷总量均分，重力加速度为g,不计a,b球间的静电力，不计α、b球产生的场对电场、磁 场的影响，不计细支柱对小球的影响，求： (1)碰撞后，a、b球的速度大小： (2)a、b碰后，a球速度大小再次变为o所经过的时间： (3)a、b碰后，b球每次经过最低点时的速度大小以及从碰后到每次经过最低点运动的时间。 物理试题第8页（共8页）娄底市2024年秋季高三教学质量检测 物理参考答案 一、单项选择题（本大题共6小题，每小题4分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求） 题号 1 2 3 4 5 6 答案 B D B A 1.B【解析】瞬时速度的定义运用的是极限思维法。 2.C【解析】微粒做直线运动，故电场力和重力的合力沿AB方向，微粒一定带负电，选项A错误；对微粒受力分 析，有9B-,故E一g。选项B错误：强粒在运动过程中，电场力微负功，机械能减小，电势能增大，选项 C正确、D错误。 3.D【解析】刘焕华将杠铃提至胸前的过程中，杠铃先加速上升后减速上升，先超重后失重，选项A 错误；作用力、反作用力永远大小相等，选项B错误；杠铃减速上升过程，加速度竖直向下，刘焕华 两手对杠铃的力小于杠铃的重力，选项C错误；刘焕华两臂呈八字形托住杠铃静止时，受力分析 如图，可得下c0s0一受，解得F=25可知两臂夹角慈大，每条手臂时杠铃的作用力越大，选项 D正确。 4.B【解析】卫星在P点变轨由椭圆轨道到圆轨道，需要加速，故<2，选项A错误；卫星在Ⅱ轨 mg 道上微圆周运动，由万有引力提供向心力得，60=m祭3R,计算得地球质量为M- 1吧票，地球体积为V-音R,上两式代入害定公式出计算得。8票，故B正确：卫显在Ⅱ轨道上微匀 速圈周运动，经过P点时，加速度为口一票但在I轨道上卫星经过P点时所受万有引力和Ⅱ轨道上经过P点 时相同，由牛顿第二定律，卫星在轨道Ⅱ上运动时，经过P点的加速度与在I轨道上卫星经过P点时加速度相 同，为票放C错误；由万有引力提供向心力得G=m号得一√G,第一字宙速度为载道半径等于地球 半径时的线速度，轨道Ⅱ上做匀速圆周运动时半径r大于地球半径，故卫星在轨道Ⅱ上经过S,点的速度比第一 宇宙速度小，故D错误。 5.A【解析】研究B,对B受力分析，A对B弹力与竖直方向的夹角逐渐减小，受力图如N'、 图所示，故A对B弹力逐渐减小，根据牛顿第三定律，选项A正确：A对B弹力与竖直 方向的夹角逐渐减小时，墙面对B的弹力减小，整体研究A和B,外力F逐渐减小，选 项B错误；整体研究A和B,地面对A的弹力不变，选项C错误；外力F逐渐减小，地面 对A的支持力不变，故外力F和地面对A支持力的合力减小，选项D错误。 77777777177777777 6.D【解析】物块上滑机械能的损失量为1.5J,物块下滑机械能的损失量为2.5J,故物 mg 块上滑和下滑产生的热量不同，选项A错误；物块上滑在同样的高度处的速度大小一定大于物块下滑在同样 高度处的速度，物块上滑的时间小于物块下滑的时间，选项B错误；物块上滑时的初动量p=√②E= √27kg·m/s,故物块上滑过程中动量的变化量的大小为√27kg·m/s,选项C错误；物块在上滑过程中， hmg0s0-1B.51N=0.75N,解得A=是·物块在下滑过程中mgcos0=1229.5N=1.25N,4e=最 2 2 故4一品选项D正确。 二、多项选择题（本大题共4小题，每小题5分，共20分。每小题给出的4个选项中，有多个选项符合题目要求， 全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分) 题号 7 6 9 10 答案 AC BD AD BD 物理参考答案一1 7.AC【解析】根据波形图可得机械波的波长为入=2m,该机械波的频率为∫==1H2,选项A正确；机械波 动中质点不会随波迁移，选项B错误；质点P和Q间隔半个波长，振动步调总完全相反，选项C正确；=0时 刻，P质点沿y轴正向振动，该机械波的周期为T=1s,=2.5s时，即质点P经过2次全振动，振动方向沿 y轴负向，选项D错误。 8.BD【解析】根据几何关系，光在P点入射角0=60°，折射角y=30°，根据折射定律sin0=nsin y,解得n=√3， 选项A错误，B正确；根据光路可逆，光在B点不可能发生全反射，选项C错误；光在介质球中的传播速度为 =片，传播距离为5=2R©0s30,光从P传到B点的时间为1=产，解得1=迟，选项D正确。 9.AD【解析】电容器内的电场强度方向竖直向下，油滴受到的电场力方向竖直向上，故油滴带负电，进项A正 确；当开关S闭合、S2断开时，整个回路断路，电动势全部加在电容器上，故D点的电势为0，选项B错误；保持 S闭合，再闭合S,电容器上的电压变为一E,油滴所受电场力减小，油滴向下运动，选项C错误；电容器上的电 压由E变为2E,故电容器上的电量减少△Q=CAU=2CE,选项D正确。 10.BD【解析】若粒子射入磁场的速率为B,则带电粒子在磁场中的轨迹半径r=R,根据磁扩散模型可知带电 粒子均沿水平方向射出磁场，A错误：若粒子射入磁场的速率为2，BS,则带电粒子在磁场中的轨迹半径 2m ,=②R,当粒子在磁场中运动半个周期时，刚好可以从M点射出磁场，B正确：若粒子射入磁场的速率为 2 3B,则粒子在磁场中运动的轨迹半径r=3R,当粒子在圆形磁场中的运动时间最长，则粒子国周运动的轨 m 迹应以磁场圆直径为弦，则粒子的运动轨迹如图， 0 3 XX N XX XX 此轨迹在磁场中的偏转角为日，根据几何关系可知sm号=乐=}<号，所以<60，粒子在磁场中运动的最 关时同<写需T-日×需-票柱子在磁场中的时间不可能为器C错误：当入错选定的方向合造时， 是可以确定从N点射出的粒子圆周运动的圆心的，如图所示， 0 0 作PN的中垂线，以P或N点为圆心以3R为半径画圆孤交PN中垂线于O,O点即为能通过N点轨迹的圆 心，D正确。 三、非选择题（本题共5小题，共56分） 11.(7分)(1)D(1分)(2)0.26(2分)1.3(2分)(3)2(2分) 【解析】(1)由于砂和砂桶做加速运动，由牛顿第二定律可知mg一T=m橘，则力传感器的示数小于砂和砂桶的总 物理参考答案一2 重力，选项A错误：由实验装置可知，相等时间内砂桶的位移是小车位移的两倍，由0=兰，可知，砂桶的速度大小 是小车速度大小的两倍，二者速度改变量也是两倍的关系，选项B错误；力传感器可以精确测得绳子对小车的拉 力，故不需要满足砂和砂桶的总质量远小于小车质量，选项C错误；本实验为了保证小车受到的合力等于力传感 器测得的大小的两倍，仍需要平衡阻力，选项D正确。 (2)相邻两个计数点间还有四个点未画出，则相邻两个计数点的时间间隔为T=5X0.02s=0.1s,根据匀变速直 线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则打点计时器打出C点时，小车的速度大小为口=器- (60.3-7.50X10m/s0.26m/s 2×0.1 根据逐差法可得小车的加速度大小为a=些=105.6-27.52.6)X10m/s≈1.3m/s 4T2 4×0.12 (③)根格2F=ma,可得aF,故因缘外串号-品 72 12.(9分)(1)500(2分)(2)E(1分)1200(2分)(3)B(1分)左(1分)(4)450(2分)》 【解析】(1)多用电表的读数为5.0×1002=5002 (2)设将电压表量程改装到6V所需串联的电阻的阻值为R,有.2k01.2k十R .3V 6V 可得R一1.2k=1200∩，结合电阻箱的最大阻值可知，图乙中的电阻箱应选择R,即E。 (3)结合分压电路的特点可知，为了调节方便，应选最大阻值较小的滑动变阻器R1,即B;在开始实验时需要使待 测电阻两端的电压最小，开关闭合前滑片应滑到最左端。 (4)由电压表读数规则可知，电压表的读数为2.25V,则未知电阻和电流表两端的总电压为U=2.25X2V= 4.50V,毫安表的读数为I=9.0mA 未知电阻的电阻值R,-号-R=4500 13.(10分)【解析】(1)由题意可知，小物块在B点的速度为 vocos m/s 小物块在B点竖直方向的分速度为 v=UBsin0=2√3m/s 根据平抛运动在竖直方向为自由落体可知 h=h=0.6m…(4分) 2g (2)由机械能守恒定律 1 mg[h+R(1-cos 0)]=mm …(2分) 小物块运动到C点时，设轨道对小物块的支持力为N,根据牛顿第二定律 N-mg=m R …(2分） 解得 N=52N 根据牛顿第三定律，小物块对轨道的压力等于轨道对小物块的支持力，为52N,方向竖直向下。…(2分) 14.(14分)【解析】(1)炸药爆炸过程，内力远大于外力，由动量守恒可得mA0A=m四B…(1分) 根据能量守恒可得E=2m听十之m馆…(1分) 解得UA=B=3m/s 对A用动能定理一hmA8xA=0一乞mA0 (2分) 解得xA=4.5m… (1分) 物理参考答案一3 (2)炸药爆炸后，C向右由静止开始加速以2mcg=mcac… (1分) B向右减速以2mCg十内(mB十mG)g=mBaB“ …(2分) 解得ac=2m/s2,ag=7m/s2 设经过时间，B和C速度相等，有e=g一aBl=ac…(2分) 、1 解得4=39 vw-3 m/s 之后B和C一起在水平面减速，有山(mB十mc)gt2=(mB十mc)r… (2分) 解得4=号。 C运动的时间t=4十t2=1s (2分) 15.(16分)【解析】(1)a匀速，电场力和重力平衡 a、b发生弹性碰撞，mo=m吧。十m%… (1分) 合mi=md+md (1分) 解得=0，%=6 (2分) (2)碰后a,b电量总量平分，则g。=9w=号 碰前a向右匀速运动，有mg=qE… (1分) 碰后对a球：mg-号E=ma (1分) 小球在竖直方向做加速度为a的匀加速直线运动，设a球速度再次变为。所经过的时间为t 则有=沙…(1分) 0 解得1=2 (1分) (3)碰撞后对b球有4mB<mg 把b球的速度看成向x轴正向的v0十与向x轴负向的1两个速度的合成 1 设此时有29(6十)B=mg (1分) b球可看成以0十凸做匀速直线运动和以凸做匀速圆周运动的合成 其中号B=m (1分) 圈周运动的周期T=延 1 (1分) 由题意可知小球b经过最低点时，在磁场中转动了(n十)个圆周(m=0,12,…） 此时小球b的速度为v=%十功十功…(2分) 从碰后到经过最低点运动的时间为1=(n十号)T(m=0,1,2…）… (1分) 解得三石一06 (1分) =4n+20mm,n=0l,2,… qB (1分) 物理参考答案一4