2024届湖南省长沙一中等名校大联考高三上学期第一次质量检测物理试题（解析版）

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2024届湖南省长沙一中等名校大联考高三上学期第一次质量检测

物理试题（解析版）

一、 单选选择题(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.贫铀弹是指以含有铀238的硬质合金为主要原料制成的炮弹和枪弹,它是利用贫铀合金的高硬度、高比重和高熔点依靠动能来穿透目标,其多用来毁伤坦克等装甲目标，而且在穿甲之后还能燃烧,不需要借助其他的燃烧剂。如果人体通过呼吸道、食道或细小伤口吸入含铀238的颗粒，就会致癌,更可怕的是,铀的半衰期长达45亿年!被污染的土地将成为人类禁区。已知U发生衰变形成新核X,以下说法正确的是

A. U的比结合能小于新核X的比结合能

B.该衰变过程的方程可写为U +He→X

C.衰变反应中的射线在几种放射线中电离能力最弱

D.80个强U原子核经过一个半衰期后必定有40个发生衰变

2.如图所示,半径为R的半圆形光滑轨道固定在竖直平面内,O为圆心,P为轨道最高点。中间有孔、质量为m的小球穿过圆弧轨道,轻弹簧一端固定在P点,另一端与小球相连,小球在M点保持静止，OM与OP夹角为=60°。已知重力加速度为g,弹簧的劲度系数为k,则

A.小球受到两个力的作用                B.小球不可能有形变

C.导轨对小球的弹力大小为0. 6mg        D.轻弹簧的原长为

3. 2023年7月9日《黑龙江新闻网》消息,七月九日十九时零分,我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭,成功将卫星互联网技术试验卫星发射升空。标志着6G技术的进一步 发展,将给全球通信行业带来巨大的革新。如果“卫星互联网技术试验卫星”沿圆轨道运动,轨道距地面的高度为h;已知地球半径为R,地表重力加速度为g,则“卫星互联网技术试验卫星”的周期为

A.         B.     C.   D.

4.一半圆柱形玻璃砖的横截面如图所示,-~束复色光从S点沿半径射入,在圆.心O点分成OP、OQ、OE三束光。则

A.该复色光一定由三种单色光组成

B.该复色光可能由两种单色光组成

C.OP与OQ两束光比较,前者在玻璃砖中的折射率较大

D.OP与OQ两束光比较,后者在玻璃砖中的速率较大

5.水袖是对古代服饰衣袖的夸张展现,是戏装的重要组成部分。戏曲演员经常通过对水袖的运

用来刻画人物。水袖的运用,不仅肢体动作得以延伸,更是扩展了身体的表现力和延伸了内在

感情。演员通过技法和身体的表现力,体现出“行云流水”般的美感。如果某段时间里水袖波

形可视为简谐波,如图甲所示为演员水袖表演过程中某时刻的波形图,此时刻记为t=0,M是

平衡位置x=8m的质点,图乙为质点M的振动图像,则

A.该简谐波沿x轴正方向传播

B.该简谐波的传播速度为0. 25 m/s

C.质点M在5s内通过的路程为200cm

D.质点M在5s内在x轴方向上移动了20m

6.如图所示,在光滑水平面上右侧放有一个光滑圆弧轨道ABC,其圆心为O;质量为m的小球从水平面上P点以初速度v0向右运动,滑上圆弧轨道后从C点抛出。已知圆弧轨道质量为M=3m,重力加速度为g,则小球与圆弧轨道作用过程中下列叙述不正确的是

A.小球离开C点后做竖直上抛运动

B.小球离开C点后做斜抛运动

C.圆弧轨道的最大速度为

D.小球离开圆弧轨道再次回到水平面上时速度水平向左

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.如图所示,在匀强电场中建立直角坐标系,原点O的电势为2 V,A 点坐标为(0,3 cm),电势14 V,B点坐标为(4 cm,3 cm),电势为26V,则该电场的场强

A.方向与y轴正向成37°向右上方          B.方向与y轴负向成37°向左下方

C.大小为500 N/C                        D.大小为10 N/C

8.如图所示,与理想变压器原线圈相连的定值电阻R1= 2 Ω,副线圈电路连接定值电阻R2=4 Ω、

R3 = 12 Ω;原线圈连接电源 ,原副线圈匝数比为4 : 1,电表均为理想电表。当开关S闭合后，下列说法正确的是

A.电压表示数为48 V      B.电源的输如功率等于R1、R2消耗的功率之和

C.通过R3的交变电流的周期为0.01s            D.电阻R2消耗的功率为36 W

9.如图所示,在直线边界MN的右侧分布着范围足够大、方向垂直于纸面向里M的匀强磁场,在磁场中到MN的距离为d的P点有一放射源,放射源能沿纸面内向各个方向不断地放射出质量为m、电荷量为q、速率为v的带正电荷的粒子。已知磁场的磁感应强度大小为B=,不计粒子的重力及粒子间的相互作用,则

A.粒子从MN边界上射出的范围的长度为(1+)d

B.如果磁场的磁感应强度增大为原来的2倍,粒子从MN边界上射出范围的长度也变为原来

的2倍

C.如果磁场的磁感应强度减小,粒子从MN边界上射出范围也减小

D.同一时刻放射出的粒子到达MN边界的时间差最大为

10.如图甲所示,倾角为的光滑斜面下端固定一个挡板,轻弹簧一端与挡板相连一端与小球B

相连,小球B处于静止状态。小球A质量为m,置于斜面上与小球B相距x1处并由静止释放,沿斜面向下运动与B球相撞后粘在一起。如果以A球原位置作为原点,沿斜面向下为x轴正向建立坐标系,则A球的动能与位移x间的关系图像如图乙所示。结合图中数据可知

A.小球A的最大速度为            B.小球B的质量为m

C.小球A位移为x2时弹簧弹性势能最大  D.弹簧的劲度系数为

三、非选择题(本题共5小题)

11. (7分)2023年夏天,异常炎热,这注定水枪玩具销售火爆,不仅儿童玩水枪,甚至成人也开始

玩。据《钛媒体》报道,今年夏天,汕头的工厂几乎都在做电动水枪,生产电动水枪的玩具厂数

量相较去年翻了至少5倍;在玩具枪市场,今年夏天水枪销量占比已经超过了90%。周潇同学有一把电动水枪,它有三种模式,-种是散射,-种是直线连续喷射,还有--种是脉冲式发射。周潇同学想测定后两种模式水枪的发射速度。

(1)将电动水枪水平固定在铁架台上,采用直线连续喷水模式,按压扳机后细水柱沿直线喷出,在空中划出--条曲线。在铁架台后面平行于水枪竖直固定一块坐标板,使O点处于枪口位置,x轴与枪口在同一水平线上,水枪喷水后用手机拍照,得到如图乙所示的轨迹。如果重力加速度g= 10 m/s2 ,根据图中轨迹可得初速度v0=._____m/s。(结果保留一位小数)

(2)如果水枪并不完全水平，而是枪口略向下偏,则根据图乙数据测出的初速度相对实际值_____________(选填“偏大”“相等”或“偏小”)。

, (3)改用脉冲发 射方式,每次发射都射出一个“水弹”(很短的小水柱)。测出枪口 的高度及“水弹"的射程。改变水枪高度,多次实验。:根据实验数据作出枪口高度(y)与射程的平方(x2 )关系图线如图丙所示:

如果重力加速度g=10m/s2,由图可知水枪发射“水弹”的初速度大小为________m/s。

12. (9分)某同学要测量- -段电阻丝的电阻率,实验过程中的几个主要步骤如下:

 (1)他先测量电阻丝的直径，如图甲所示,则螺旋测微器的示数为_____________mm;

(2)测量好电阻丝的直径与长度后,再用多用电表粗测其阻值,当用“× 10”挡位测量其阻值时

指针偏转角度很大,则应改用挡位测量;欧姆表改变挡位后_______(选填“需要”或“不需要”)欧姆调零;如果按正确方式操作后多用电表示数如图乙所示,则电阻丝阻值为______Ω;

(3)该同学采用伏安法测量电阻丝的准确阻值,未完全完成连接的电路实物图如图丙所示,已

知滑动变阻器采用限流接法,请用笔画线作为导线完成连接。

(4)该同学正确连接电路，所有操作都正确,则测出的电阻_____真实值(选填“大于”“小于”或“等于”),该误差的来源是_______ ,这种误差属于________误差。

(5)实验测出圆柱体的电阻为R,圆柱体横截面的直径为D,长度为L,则圆柱体电阻率为=____(用D、L、R表示，单位均已为国际单位)

13. (10分)游乐场的充气碰碰球是一种新型充气游乐项目。它由0. 8 mm厚的环保、高弹性、透明的PVC或TPU制成完全封闭的气舱,并附带安全背带和辅助手柄。如图所示，充气碰碰球内部由多个拉点拉绳组成,有力保障了游玩者的安全，耐冲击力高达500 kg。人体工程学设计增加了产品的舒适适应性;玩法也有多种,可一人或多人参与同时游玩，可翻滚或多人碰撞玩耍,相比传统的碰碰车、碰碰船,充气碰碰球使用更灵活,更有娱乐性,并可锻炼身体,增

强身体素质。如果某款充气碰碰球充气前内部空气(可视为理想气体)压强为p=1.1×105 Pa,

体积为V1=1.0 m3,现用气泵给它充气，每秒可充入△V=2.0 ×10-2 m3、压强为P0=1.0 ×105 Pa的空气。

(1)若充气过程中碰碰球容积不变,环境及碰碰球内部温度也不变,求充气10s时间内部气体

压强;

(2)实际上充气10S后发现碰碰球体积膨胀了10%,碰碰球内部气体温度也由17°C升高到

27 °C ,求充气后碰碰球内部气体压强。(结果都保留三位有效数字)

14. 14. (14分)如图所示，倾角为的光滑斜面固定在水平面上,斜面上罪近下端有一个平行边界与斜面底边平行的匀强磁场区域，磁感应强度大小B=1 T。宽度d=0.5 m的 “U"形金属导轨MNPQ置于斜面上端,长度与导轨的宽度相同的金属棒ab置于导轨上，两者接触良好且导轨PN部分、金属棒ab都始终与磁场边界平行。某时刻金属导轨与金属棒同时由静止释放,运动一段时间后金属导轨PN部分刚进入磁场,导轨开始匀速运动。PN离开磁场瞬间金属棒ab恰好进入磁场。已知金属导轨质量M=0.1 kg,电阻不计;金属棒ab质量m=0.1 kg,电阻R=0.75Ω,金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力;磁场宽度s=4.5 m,重力加速度g=10 m/s2 ,sin 37°=0.6,cos37°=0.8。求:

(1)释放时金属导轨的底边NP到磁场上边界的距离;

(2)释放时金属导轨的底边NP与金属棒的距离;

(3)金属棒ab进大磁场瞬间的加速度大小。

15. (16分)如图所示,水平桌面CD右侧竖直固定一个半径为R=1.6m的光滑半圆弧轨道EFG,直径EG与桌面垂直;水平桌面左侧固定一个倾角为=37°、长度为l= 5R的光滑直轨道AB ,质量M=0.2 kg、长度L=11 m的木板置于桌面上并紧靠倾斜直轨道，且木板上表面与B、E两点高度相同;倾斜直轨道与圆弧轨道在同一竖直平面内。一个质量m=0.2 kg、可视为质点的小滑块,从P点水平抛出,初速度大小v=8 m/s,恰好在A点沿切线进人倾斜轨道,离开倾斜轨道后滑上木板,经过倾斜轨道与木板连接处能量损失不计。已知滑块与木板间的动摩擦因数μ1=0. 4,木板与桌面间的动摩擦因数μ2=0.1,xCD=12m;木板如果与挡板ED碰撞将以原速率反弹;重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0. 6,cos 37°=0.8。求:

(1)P、A两点的水平距离;

(2)分析小滑块能否滑上圆弧轨道;如果能,则计算经过E点时对圆弧轨道的压力大小;

(3)如果小滑块能滑主圆弧轨道,分析能否离开G点做平抛运动,若做平抛运动是落在木板上

还是倾斜导轨上。