湖南省长沙市第一中学2024-2025学年高三上学期阶段性检测（五）物理试题

长沙市一中2024－2025学年度高三阶段性检测（五） 物理试卷 一、选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 某种物质中含有、两种放射性元素，其中元素的半衰期是元素半衰期的2倍。若某时刻元素的原子核数量是元素原子核数量的4倍，则再经过2个元素的半衰期后，元素的原子核数量与元素原子核数量的比值为（ ） A. 2 B. 1 C. 0.5 D. 0.25 2. 如图所示，将一粗细均匀且由同种材料制成的线圈放入匀强磁场中(磁场的方向垂直线圈所在平面向里)，线圈的上部分为半圆，下部分为等边三角形的两边，线圈的A、B两端接一电源，线圈下部分所受安培力的大小为F0，则整个线圈所受安培力的大小为（　　） A. B. C. D. 3. 所示为一乒乓球台的纵截面，AB是台面的两个端点位置，PC是球网位置，D、E两点满足，且E、M、N在同一竖直线上。第一次在M点将球击出，轨迹最高点恰好过球网最高点P，同时落到A点；第二次在N点将同一乒乓球水平击出，轨迹同样恰好过球网最高点P，同时落到D点。乒乓球可看作质点，不计空气阻力作用，则两次击球位置到桌面的高度为（　　） A. B. C. D. 4. 科学家通过研究双中子星合并的引力波，发现：两颗中子星在合并前相距为时，两者绕连线上的某点每秒转圈；经过缓慢演化一段时间后，两者的距离变为，每秒转圈，则演化前后（　　） A. 两中子星运动周期为之前倍 B. 两中子星运动的角速度为之前倍 C. 两中子星质量之和为之前倍 D. 两中子星运动的线速度平方之和为之前倍 5. 导光管采光系统由采光装置、光导管和漫射系统组成，如图甲所示。某地铁站导光管采光系统中的半球形采光装置和圆柱形光导管过球心的截面如图乙所示，其中半球的直径，光导管长度，一束平行单色光在该竖直平面内从采光装置上方以与方向成45°角的方向射入，已知采光装置对该单色光的折射率为，导光管底面到地铁站地面的距离为3m，则AB界面有光照射到的区域长度与无采光装置和漫射装置（如图丙所示）时地面上左、右两侧光斑的最远距离分别为（　　） A. B. C. D. 6. 保险丝对保护家庭用电安全有着重要作用，如图所示，A是熔断电流为1A的保险丝，理想变压器的原、副线圈的匝数比为2：1，交变电压U=220V，保险丝电阻1Ω，R是用可变电阻。当电路正常工作时，则下列说法正确的是（　　） A. 可变电阻R不能大于54.75Ω B. 可变电阻R越大，其消耗的功率越小 C. 通过可变电阻R的电流不能超过0.5A D. 增加原线圈匝数，保险丝可能熔断 二、选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。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. 如图甲所示，“战绳”是在健身房中常见的一种强力减脂运动，人用手握住绳子左端，将绳拉平后沿竖直方向上下抖动，则可在绳中形成一列机械波．若将此波视为简谐横波，开始抖动为0时刻，时刻绳中各质点的位置和波形如图乙所示，质点1和5分别位于下方和上方最大位移处，相邻编号质点平衡位置间距离为l．则下列说法正确的是（ ） A. 质点1和5加速度相同 B. 质点3和7速度相同 C. 0时刻人竖直向上抖动绳子左端 D. 该波的传播速度为 8. 如图所示，空间中有八个点分别位于同一正方体的八个顶点，a点和f点固定有正点电荷，c点和h点固定有负点电荷．已知四个点电荷带电荷量的绝对值相等，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 正方体中心处的合场强为0 B. e、d两点的电势相等 C. 将一带正电的试探电荷从d点移动到g点，电场力做的功为0 D. b、e两点场强大小相等、方向不同 9. 机械臂广泛应用于机械装配。如图所示，某质量为m的工件（视为质点）被机械臂抓取后，在竖直平面内由静止开始斜向上做加速度为a的匀加速直线运动，运动方向与竖直方向间夹角为。在将工件提升竖直高度为h的过程中（　　） A. 所用时间为 B. 工件重力的瞬时功率保持不变 C. 工件的机械能增大 D. 机械臂对工件做的功大于工件动能的增加量 10. 电磁阻拦是新一代航母舰载机着舰阻拦技术，它可以显著提高舰载机着舰的安全性和可靠性。阻拦原理如图所示，模拟机着舰时钩住轻质绝缘绳索并关闭动力系统，然后与金属棒在匀强磁场中共同沿水平轨道滑行减速，直至停止运动。已知模拟机的质量为，着舰时初速度大小为，金属棒的质量为，轨道宽度为，间定值电阻与金属棒的总电阻为，其他电阻忽略不计，匀强磁场的磁感应强度大小为。金属棒运动过程中始终与轨道垂直且接触良好，不计模拟机滑行过程中的摩擦力和空气阻力，则（ ） A. 模拟机钩住轻质绝缘绳索瞬间与金属棒的共同速度大小为 B. 模拟机将做加速度逐渐减小的减速运动 C. 模拟机减速滑行的最大距离为 D. 模拟机减速的整个过程中，回路中产生的焦耳热为 三、填空题（本题共2小题，共16分） 11. 某同学利用智能手机研究木块在水平木板上的运动，进而计算木块与木板间的动摩擦因数。实验装置如图甲所示，带滑轮的长木板水平放置，轻绳跨过固定在长木板末端的滑轮，一端连接重物，另一端连接木块，具有加速度测量功能的手机固定在木块上，调节滑轮的位置使轻绳与长木板平行，重物离地面足够远。实验时，先用天平测出木块和手机的总质量M。按图甲安装好实验装置，先打开手机的“加速度传感器”小程序，再释放重物，轻绳带动木块运动，直至木块碰到缓冲器后结束测量（已知当地重力加速度g）。 （1）在智能手机上显示的加速度t图像如图乙所示。由图像知，在误差允许的范围内，木块在内可认为做__________运动（选填“匀速直线”“匀加速直线”或“匀减速直线”），根据图像可求得木块与缓冲器碰撞前瞬间的速度大小约为__________；（计算结果保留两位有效数字） （2）根据手机记录的木块运动加速度a，要计算出木块与木板间的动摩擦因数，还需要测量的物理量是____________（填物理量及相应的符号），计算动摩擦因数的表达式为__________（用所测物理量的字母表示）。 12. 兴趣小组要测量两节干电池组成的电池组的电动势和内阻，实验室提供了以下实验器材： A．两节干电池组成的电池组 B．电流表A1：量程=100mA，内阻=4Ω C．电流表A2：量程=200mA，内阻=2Ω D．定值电阻R1=1Ω E．定值电阻R2=2Ω F．定值电阻R3=13Ω G．滑动变阻器R（0~10Ω） H．导线与开关 （1）实验时设计了如图甲所示电路，需要先将电流表A₂改装成量程为3V的电压表，将电流表。量程扩大为0.5A，另定值电阻作为保护电阻，则三个定值电阻选择为：a___________；b___________；c___________（均填器材前面的字母）。 （2）在图示乙器材中按照电路图连接成测量电路。（ ） （3）电路连接准确无误后，闭合开关K，移动滑动变阻器，得到多组电流表A1，A2的示数，作出了I2-I1图像如图丙所示，则电池组电动势E0=___________V；内阻=___________Ω（小数点后均保留两位） （4）用本实验电路进行测量，仅从系统误差方面分析，电动势及内阻的测量值均___________（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 四、计算题（本题共3小题，共40分。写出必要的推理过程，仅有结果不得分） 13. 一种水下遇感探测器由带传感器和阀门的正方体金属壳及重物构成，正方体边长。除重物外，其余部分的总质量为M=2.5kg。金属壳与重物通过轻绳相，如图所示。某次测量前，在金属壳内装满压强为p0（p0为大气压强）的空气（视为理想气体，其质量远小于M）后关闭两个阀门，然后将探测器沉入海底，稳定后细绳存在拉力，测得图中H=400.49m。现同时打开上下阀门，水从上、下阀门缓慢流入壳内空间，经一段时间空气从上阀门缓慢跑出当轻绳拉力刚减小到零时，关闭两个阀门，不计金属壳金属部分。阀门和传感器的体积，水温均匀且不变，取水的密度ρ=1×103kg/m3，大气压强p0=1×105Pa，重力加速度g=10m/s2，不计金属壳的形变。求： （1）关闭阀门后壳内空气的体积V和压强p2； （2）跑出的气体占原有气体质量的比例β。 14. 利用磁场实现离子偏转是科学仪器中广泛应用的技术。如图所示，在平面内存在有区域足够大的方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。位于坐标原点处的离子源能在平面内持续发射质量为、电荷量为的负离子，其速度方向与轴夹角的最大值为，且各个方向速度大小随变化的关系为，式中为未知定值。且的离子恰好通过坐标为（，）的点。不计离子的重力及离子间的相互作用，并忽略磁场的边界效应。 （1）求关系式中的值； （2）离子通过界面时坐标的范围； （3）为回收离子，今在界面右侧加一定宽度且平行于轴的匀强电场，如图所示，电场强度。为使所有离子都不能穿越电场区域且重回界面，求所加电场的宽度至少为多大？ 15. 如图所示，质量为M=2kg的长木板静止在光滑水平面上，质量为m=1kg的木块（可视为质点）静止在长木板的最左端，右侧质量也为M=2kg的光滑四分之一圆弧槽静止在光滑水平面上，圆弧槽的下端与木板的上表面相平．现对木块施加一水平向右、大小为F=6N的恒力，木块与木板间的动摩擦因数为μ=0.2，t0=1s时撤去恒力，到二者共速时木块恰好没有从长木板上滑落，二者共速后瞬间长木板与圆弧槽相碰并粘在一起，碰撞时间极短，之后木块滑上圆弧槽且恰好没有离开圆弧槽．重力加速度g=10m/s2. （1）求长木板的长度和初始时长木板最右端到圆弧槽底端的距离； （2）求圆弧槽的半径以及最终木块距离长木板左端的距离； （3）若初始时将木块放在长木板最右端，将圆弧槽固定在水平面，对长木板施加一水平向右的恒力F′，当长木板与圆弧槽相碰后撤去恒力F′，整个过程中木块未脱离长木板和圆弧槽，求恒力F′的取值范围． 长沙市一中2024－2025学年度高三阶段性检测（五） 物理试卷 一、选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 【1题答案】 【答案】A 【2题答案】 【答案】A 【3题答案】 【答案】C 【4题答案】 【答案】C 【5题答案】 【答案】C 【6题答案】 【答案】B 二、选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。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题答案】 【答案】CD 【8题答案】 【答案】CD 【9题答案】 【答案】CD 【10题答案】 【答案】BC 三、填空题（本题共2小题，共16分） 【11题答案】 【答案】 ①. 匀加速直线 ②. 0.96（0.90-1.0均可给分） ③. 重物的质量m ④. 【12题答案】 【答案】 ①. F ②. D ③. E ④. ⑤. 2.91 ⑥. 1.35 ⑦. 等于 四、计算题（本题共3小题，共40分。写出必要的推理过程，仅有结果不得分） 【13题答案】 【答案】(1)，；(2) 【14题答案】 【答案】（1）；（2）；（3） 【15题答案】 【答案】（1）3m；2m；（2）m；2.8m；（3）0<F′≤N或F′≥N 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $