湖南省常德市第六中学2024-2025学年高三下学期开学考试物理试题

湖南省常德市武陵区常德市第六中学2024-2025学年 高三下学期入学考试物理试题 一、单选题 1．下列说法正确的是（　　） A．卢瑟福通过对粒子散射实验结果的分析，发现了中子 B．汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子，并提出了原子的“枣糕模型” C．光电效应中光电子的最大初动能与如射光的频率成正比 D．是衰变方程 2．如图所示，一根粗糙的水平横杆上套有A、B两个轻环，系在两环上的等长细绳将书本静止悬挂，现将两环距离变小后书本仍处于静止状态，若杆对A环的支持力为，杆对A环的摩擦力为，则（　　） A．不变，不变 B．不变，减小 C．不变，不变 D．不变，增大 3．两个所带电荷量相等的点电荷固定在x轴上A、B两点，A、B与坐标原点O的距离相等，以无穷远处为电势零点，轴上各点电势随坐标分布的图像如图所示，M、N是轴上两点，其中M点比N点距离O点远，将一带负电的试探电荷沿轴从M点移动到N点的过程中，下列说法中正确的是（　　） A．试探电荷在M点受到的电场力比在N点大 B．试探电荷在M点具有的电势能比在N点大 C．试探电荷在M、N两点受到的电场力方向相同 D．电场力先做正功后做负功 4．如图所示，S1、S2是两个相干波源，它们振动同步且振幅相同。实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷。关于图中所标的a、b、c、d四点，下列说法中正确的是（　　）    A．该时刻a质点振动最弱，b、c质点振动最强，d质点振动既不是最强也不是最弱 B．该时刻a质点振动最弱，半个周期后变为振动加强点 C．a质点的振动始终是减弱的， b、c、d质点的振动始终是加强的 D．再过后的时刻a、b、c三个质点都将处于各自的平衡位置，因此振动最弱 5．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为1:2，线路上分别有两个阻值相同的定值电阻R1、R2,交变电源电压为U,下列说法正确的是： A．变压器原线圈电压与电源电压U相等 B．变压器副线圈电压是电源电压U的2倍 C．流过R1、R2上的电流相等 D．R1、R2上消耗的电功率之比为4:1 6．一辆汽车在平直公路上以恒定功率匀速行驶，行驶的速度为。现突然驶上一段泥泞的道路，阻力变为原来的2倍，行驶一段时间后道路又恢复至开始的情况，过程中汽车功率始终保持不变。则汽车的速度随时间变化的关系图像可能正确是（　　） A． B． C． D． 二、多选题 7．若已知X行星的某卫星做匀速圆周运动的轨道半径为r、周期为T，X行星的半径为R，引力常量为G，则可以推算出（    ） A．X行星的质量 B．卫星的质量 C．X行星表面的重力加速度 D．X行星自转的周期 8．医用回旋加速器工作原理示意图如图甲所示，其工作原理是：带电粒子在磁场和交变电场的作用下，反复在磁场中做回旋运动，并被交变电场反复加速，达到预期所需要的粒子能量，通过引出系统引出后，轰击在靶材料上，获得所需要的核素。时，回旋加速器中心部位处的灯丝释放的带电粒子在回旋加速器中的运行轨道和加在间隙间的高频交流电压如图乙所示（图中为已知量）。若带电粒子的比荷为，忽略粒子经过间隙的时间和相对论效应，则（　　） A．被加速的粒子带正电 B．磁体间匀强磁场的磁感应强度大小为 C．粒子被加速的最大动量大小与D形盒的半径无关 D．带电粒子在D形盒中被加速次数与交流电压有关 9．游乐场中，一个可乘坐二十多个人的环形座舱套在竖直柱子上，由升降机送到离地78m的高处，然后让座舱自由落下。当落到离地面26 m时，制动系统启动，座舱做匀减速运动，到地面时刚好停下。座舱中某人用手水平托着质量为0.36kg的手机，重力加速度g取10 m/s2。则下列说法正确的是 A．当座舱刚落到地面时，速度为零，座舱处于平衡状态 B．当座舱落到离地面60m的位置时，手机对手的压力零，手机处于完全失重状态 C．当座舱落到离地15m的位置时，手要用10.8N的力才能托住手机 D．当座舱落到离地15m的位置时，手要用5.4N的力才能托住手机 10．如图所示的正四棱锥，底面abcd为边长为的正方形，棱，空间中有匀强电场，一带电荷量的正试探电荷由o到a的过程中电势能减少，该试探电荷由a到b与由b到c的过程中电势能的变化均为零。则下列说法正确的是（    ）    A．电场方向由o指向a B．该电场电场强度的大小为 C．o点与ob中点间的电势差为 D．题述中的试探电荷由ob的中点移动到三角形oab的中心电势能减少 三、实验题 11．在“测玻璃的折射率”实验中。 （1）为了取得较好的实验效果，下列操作不正确的是 ； A．必须选用上下表面平行的玻璃砖 B．大头针应垂直地插在纸面上 C．选择的入射角应尽量小些 D．大头针和及和之间的距离适当大些 （2）从和一侧观察时，、、、应满足的关系为 ； （3）甲同学在量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，以O点为圆心，为半径画圆，交延长线于C点，过A点和C点作垂直法线的直线分别交于B点和D点，如图所示，若他测得，，则可求出玻璃的折射率 ； （4）在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙两位同学在纸上画出的界面、与玻璃砖位置的关系分别如图①、②所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖，他们的其他操作均正确，且均以、为界面画光路图，则甲同学测得的折射率与真实值相比 ；乙同学测得的折射率与真实值相比 。（均选填“偏大”“偏小”或“不变”） 12．实验室有一个灵敏电流计G1，满偏刻度为30格。某兴趣小组想要较精确地测出它的满偏电流Ig和内阻Rg，实验室中可供利用的器材有： 待测灵敏电流计G1 灵敏电流计G2 电流表A：（量程为1mA、内阻约为100Ω） 定值电阻R1：（阻值为200Ω） 定值电阻R2：（阻值为400Ω） 电阻箱R：（0～9999.9Ω，最小调节量0.1Ω） 滑动变阻器R3：（最大电阻2000Ω，额定电流1.5A） 直流电源：电动势1.5V，内阻不计；开关一个，导线若干。 该小组设计的实验电路图如图，连接好电路，并进行下列操作。 （1）闭合开关调节滑动变阻器使电流表A示数适当。 （2）若灵敏电流计G2中的电流由a流向b，再调节电阻箱，使电阻箱R的阻值 （选填“增大”或“减小”），直到G2中的电流为0。 （3）读出电阻箱连入电路的电阻为1000Ω，电流表A的示数为0.7mA，灵敏电流计G1的指针指在20格的刻度处，则灵敏电流计满偏电流Ig= μA，内阻Rg= Ω。（保留三位有效数字） 四、解答题 13．某密闭绝热“U”形汽缸开口向上竖直放置，通过置于底部的电热丝缓慢加热缸内的理想气体，使绝热活塞由A位置缓慢到达B位置，如图甲所示。在此过程中，缸内气体的温度—体积图像（T−V图像）如图乙所示。已知活塞质量、横截面积，大气压强，忽略活塞与汽缸壁之间的摩擦，重力加速度： （1）求缸内气体的压强； （2）求活塞到达位置B时缸内气体的温度； （3）若一定质量的理想气体从A到B过程的内能增加量ΔU= 40 J，请计算出这个过程气体对外界所做的功？以及判断气体吸收（或者放出）的热量Q为多少。 14．如图所示，在距离水平地面h＝0.8 m的虚线的上方，有一个方向垂直于纸面水平向里的匀强磁场．正方形线框abcd的边长l＝0.2 m，质量m＝0.1 kg，电阻R＝0.08 Ω.一条不可伸长的轻绳绕过轻光滑滑轮，一端连线框，另一端连一质量M＝0.2 kg的物体A(A未在磁场中)．开始时线框的cd边在地面上，各段绳都处于伸直状态，从如图所示的位置由静止释放物体A，一段时间后线框进入磁场运动，已知线框的ab边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动．当线框的cd边进入磁场时物体A恰好落地，此时将轻绳剪断，线框继续上升一段时间后开始下落，最后落至地面．整个过程线框没有转动，线框平面始终处于纸面内，g取10 m/s2.求： （1）匀强磁场的磁感应强度B的大小． （2）线框从开始运动至到达最高点，用了多长时间？ （3）线框落地时的速度多大？ 15．如图所示，静置于光滑水平地面上的小车上表面最左端是一段圆心角、半径的光滑圆弧轨道，圆弧轨道与水平轨道相切，图中点距离点的竖直高度。现从点水平抛出一个质量的小滑块（可视为质点），小滑块恰好从点沿切线方向进入圆弧轨道，然后滑动到小车最末端点，并从点脱离小车。已知小车的质量，水平轨道的长度，点距离地面高度，小滑块与段轨道之间的动摩擦因数，取，，。求： （1）小滑块从点拋出时的初速度。 （2）小滑块运动到圆弧轨道上点时的速度大小。 （3）小滑块落到地面上瞬间与小车上点间的水平距离。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《湖南省常德市武陵区常德市第六中学2024-2025学年高三下学期入学考试物理试题》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B A C D B AC BD BC BD 1．B 【详解】A．中子的发现者是查德威克，卢瑟福通过对粒子散射实验结果的分析，提出原子的核式结构模型，故A错误； B．汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子，并提出了原子的“枣糕模型”，故 B正确； C．由爱因斯坦光电效应方程 可知光电子的最大初动能与入射光的频率成一次函数关系，并非成正比，故C错误； D．衰变方程要放出粒子，该方程是人工核转变方程，故D错误。 故选B。 2．B 【详解】设书本的质量为M，以两个轻环和书本组成的系统为研究对象，竖直方向根据平衡条件得 解得 可见杆对A环的支持力不变；以A环为研究对象，受力图如图所示 竖直方向 水平方向 解得 两环距离变小后增大时，增大，则减小。 故选B。 3．A 【详解】A．-x图线上某点斜率表示该点场强，由图像可知M点场强大小大于N点场强大小，则试探电荷在M点受到的电场力比在N点大，故A正确； B．两点电荷所带电量相等，关于O点对称，M点比N点距离O点远，M点电势高于N点，则负试探电荷在M点具有的电势能比在N点小，故B错误； C．M、N两点场强方向相反，试探电荷在M、N两点受到的电场力方向相反，故C错误； D．由图可知从M到O电势降低，从O到N电势升高，将一带负电的试探电荷沿x轴从M点移动到N点的过程中，电场力对试探电荷先做负功，后做正功，故D错误。 故选A。 4．C 【详解】A．如图所示    该时刻a质点波峰与波谷相遇，振动最弱，b质点波峰与波峰相遇、c质点波谷与波谷相遇振动均最强，两波源连线的中垂线上的各质点振动均是加强的，即d质点振动最强，故A错误； B．该时刻的波峰与的波谷相遇在a质点，振动最弱，半个周期后，的波谷与的波峰相遇在a质点，仍然是振动最弱，故B错误； C．两个相干波源对应的振动加强的点始终加强，振动减弱的点始终减弱，可知a质点的振动始终是最弱的，b、c、d质点的振动始终是最强的，故C正确； D．由于两个相干波源振幅相同，故a质点位移始终未零，即未振动，再过后的时刻b、c两个质点都将处于各自的平衡位置，但b、c的振动始终是加强的，故D错误。 故选C。 5．D 【详解】C.理想变压器的电流与匝数成反比，所以电阻R1、R2上的电流之比为2:1;故C错误. D.根据电功率知道两阻值相等的电阻R1、R2上消耗的电功率之比为4:1；故D正确. AB.设R2的电压为，则变压器副线圈的电压；两等值电阻的电流之比为2:1,则其电压比为2:1,则；而由理想变压器两端的电压比等于匝数比可知；对电源和原线圈、R1构成的回路由欧姆定律可知电源电压；联立解得， ；故A，B均错误. 6．B 【详解】首先P=Fv，开始的时候 P0=F0v0=fv0 当阻力变为原来的2倍时，则因速度不能瞬时改变，则牵引力瞬时不变，则加速度 反向瞬时增加，速度减小，牵引力增加，减速时的加速度大小在减小；当牵引力增加到2f时，根据 P0 =2f∙v0 即直到速度减为原来的一半时再次匀速运动；行驶一段时间后道路又恢复至开始的情况，则阻力又变为原来的f，则加速度瞬时增加，则速度增加，牵引力减小，加速度逐渐减小到零，当速度再次增加到v0时，牵引力等于阻力，又开始匀速运动。 故选B。 7．AC 【详解】A．根据万有引力提供向心力 解得X行星的质量 故可推算出X行星的质量，故A正确； B．根据万有引力定律 由于卫星受到的万有引力不知，故无法推算出卫星的质量，故B错误； C．根据万有引力与重力的关系 根据万有引力提供向心力 联立解得X行星表面的重力加速度为 故可推算出X行星表面的重力加速度，故C正确； D．设X行星的同步卫星运动半径为，根据开普勒第三定律 解得X行星自转的周期 由于X行星的同步卫星运动半径不知，故无法推算出X行星自转的周期，故D错误。 故选AC。 8．BD 【详解】A．由题图乙可知时，粒子向右加速，故被加速的粒子带负电，A错误； B．由题图乙可知交流电压的周期为，粒子在回旋加速器中做圆周运动的周期与交流电压的周期相等，粒子在磁场中运动时，洛伦兹力提供向心力有 则 则 又 解得磁体间匀强磁场的磁感应强度大小为 B正确； C．根据 可知，粒子被加速的最大动量大小与D形盒的半径有关，C错误； D．根据 解得 带电粒子在D形盒中被加速次数与交流电压有关，D正确。 故选BD。 9．BC 【详解】A．当座舱刚落到地面时，速度为零，但是加速度不为零，座舱不是处于平衡状态，选项A错误； B．当座舱落到离地面60m的位置时，处于自由下落状态，加速度为向下的g，则手机对手的压力零，手机处于完全失重状态，选项B正确； CD．座舱自由下落52m时的速度 当座舱落到离地15m的位置时的加速度： 对手机由牛顿第二定律： N-mg=ma 解得 N=10.8N 即手要用10.8N的力才能托住手机，选项C正确，D错误； 故选BC。 10．BD 【详解】A．由于试探电荷由a到b、由b到c的过程电势能的变化均为零，则说明a、b、c三点的电势相等，则底面abcd为等势面，由电场方向与等势面垂直，则电场方向沿竖直方向，又正试探电荷由o到a的过程中电势能减少0.04J，则由公式 得 o点的电势比a点的电势高，所以电场方向竖直向下，即由o点指向正方形abcd的中心，A错误； B．由几何关系可知o点到正方形abcd中心的距离为 则电场强度的大小为 B正确； C．由公式可知o点与ob中间的电势差为20V，C错误； D．同理ob的中点与三角形oab的中心两点间的电势差为，则题述中的试探电荷由ob的中点移动到三角形oab的中心电场力做功为 则该电荷的电势能减少，D正确。 故选BD。 11． BD P2挡住P1；P3挡住P1、P2的像；P4挡住P3和P1、P2的像； 1.6 偏小 不变 【详解】（1）[1]玻璃上下表面不平行也能测出折射率，A错误；大头针应垂直地插在纸面上，防止产生误差，选项B正确；选择的入射角应尽量大一些，以减小测量误差，C错误；大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些，可减小确定光线时产生的误差，选项D正确。 故选BD。 （2）[2]从P3和P4一侧观察时，P1、P2、P3、 P4应满足的关系是P2挡住P1；P3挡住P1、P2的像；P4挡住P3和P1、P2的像； （3）[3]折射率 （4）[4][5]如图为在①图中分别作出的实际光路图（图中实线）和以 ab、cd为界面、以大头针留的痕迹作为出射光线画的实验光路图（图中虚线） 比较实际光路图的折射角与实验光路图的折射角关系可知：折射角测量值偏大，则折射率偏小； ②图中对折射率的测量无影响，即乙同学测得的折射率与真实值相比不变。 12． 增大 300 500 【详解】（2）[1]灵敏电流计G2中的电流由a流向b，说明a点电势比b点电势高，R2的阻值大于电阻箱接入电路的阻值，增大电阻箱R接入电路的阻值，当a、b两点电势相等时，流过G2的电流为0。 （3）[2][3]流过G2的电流为零，由图示电路图可知 即 解得 流过两支路电流之比为 由图示电路图可知 已知有 IA=0.7mA得 IG1=0.2mA灵敏电流计G1满偏刻度30格，灵敏电流计的指针指在20格的刻度处，则灵敏电流计满偏电流为 13．（1）1.4 × 105Pa；（2）600 K；（3）28 J，吸收热量Q= 68 J 【详解】（1）活塞从A到，以活塞为研究对象，由平衡条件得 解得 （2）由图乙可知 ，， 气体做等压变化，则有 解得 （3）已知内能的变化 外界对气体做功 所以气体对外界做的功为 由热力学第一定律得 得气体变化过程中从电热丝吸收的总热量为 14．（1）1T；（2）0.9s；（3）4m/s 【详解】（1）设线框到达磁场边界时速度大小为v，由机械能守恒定律可得： Mg(h－l)＝mg(h－l)＋(M＋m)v2 代入数据解得 v＝2 m/s 线框的ab边刚进入磁场时，感应电流 I＝ 线框恰好做匀速运动，有 Mg＝mg＋IBl 代入数据解得 B＝1 T （2）设线框进入磁场之前运动时间为t1，有 h－l＝vt1 代入数据解得 t1＝0.6 s 线框进入磁场过程做匀速运动，所用时间 t2＝＝0.1 s 此后轻绳拉力消失，线框做竖直上抛运动，到最高点时所用时间 t3＝＝0.2 s 线框从开始运动到最高点，所用时间 t＝t1＋t2＋t3＝0.9 s （3）线框从最高点下落至磁场边界时速度大小不变，线框所受安培力大小也不变，即 IBl＝(M－m)g＝mg 因此，线框穿出磁场过程还是做匀速运动，离开磁场后做竖直下抛运动． 由机械能守恒定律可得 m＝mv2＋mg(h－l) 代入数据解得线框落地时的速度 vt＝4 m/s 【点睛】当线框能匀速进入磁场，则安培力与重力相等；而当线框加速进入磁场时，速度在增加，安培力也在变大，导致加速度减小，可能进入磁场时已匀速，也有可能仍在加速，这是由进入磁场的距离决定的． 15．（1）3m/s；（2）5m/s；（3）1.5m 【详解】（1）滑块在P点做平抛运动 由几何关系可知 （2）小滑块滑到B点时，其重力势能加少量转化为小车和滑块的动能增加量 水平方向动量守恒，设滑块在B点的速度为vB和v车 代入数据可得 ， （3）小滑块滑到小车右端时，动量守恒 由能量转化关系可知 代入数据可得 ， 小滑块从车上滑下做平抛的时间为 小滑块落到地面上瞬间与小车上C点间的水平距离为 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$