2024届湖南省长沙市雅礼中学高三下学期3月综合测试（一）物理 解析版

这是一份2024届湖南省长沙市雅礼中学高三下学期3月综合测试（一）物理 解析版，共15页。试卷主要包含了0km/s等内容，欢迎下载使用。

命题人： 审题人：
注意事项：
1. 答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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、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. 小明利用手机传感器，测得电梯从静止开始运行的加速度一时间图像，如图所示。手机 传感器中加速度向上时为正值，下列说法正确的是
~0.8s 电梯处于匀加速下降阶段
~1.2s 电梯处于匀速上升阶段
~1.2s 电梯处于匀加速上升阶段
~2.3s 电梯处于静止阶段
2. 据统计，我国发射的卫星已近600颗，位居世界第二位，这些卫星以导航、遥感、通信 为主要类别，尤其是北斗导航卫星的发射使我国具备了全球精确导航定位、授时和短报文通 信等能力。如图， A、B、C 为我国发射的3颗卫星，其轨道皆为圆形，其中卫星A、B 的轨 道在赤道平面内，卫星C 的轨道为太阳同步卫星轨道，轨道半径rcA. 卫星B一定与地球自转同步
B. 卫星A的动能比卫星 B的动能大
C. 卫星C 的线速度大小可能为8.0km/s
D. 卫星A的加速度比卫星B的加速度大
物理 (YL) 试题 (第1 页，共8页)
3. 如图所示，将附有一层肥皂液膜的圆形铁丝圈竖直放置在红色光源的右侧，人在与光源
同侧的位置观察液膜，下列说法正确的是
A. 若将该装置放在地球表面上观察，可看到竖直直条纹
B. 若将该装置放在空间站上观察，可看到水平直条纹
C. 若该装置在地球表面观察到的水平直条纹的间距为△x₁, 在月球表面观察到的水平直
条纹的间距为△x₂, 则△x₁<△x₂
D. 若将红色光源换为蓝色光源，在地球表面观察到的水平直条纹的间距将增大
4. 老师采用图1所示的实验器材演示交变电流的产生，并联的两个发光二极管连接方式如 图2所示，二极管两端正向电压大于0.7V 时才能发光，反向电压超过20V 将损坏。匀速转 动手柄，1min 内二极管闪烁100次。已知发电机中正方形线框的边长为10cm, 匝数为1000,
假设线圈所在处的磁场可视为匀强磁场，下列判断正确的是
图 2
图 1
A. 线框的转速为100r/s
B. 线框的电动势有效值可能是20V
C. 磁感应强度 B不会超过0.4T
D. 若转速减半，1min 内闪烁次数将变为50次
5. 美国物理学家密立根于20世纪初进行了多次试验，比准确地测定了电子的电荷量，其实 验原理图可简化为如图所示模型，置于真空中的油滴室内有两块水平放置的平行金属板A、 B与电压为U 的恒定电源两极相连，板的间距为d、 油滴散布在油滴室中，在重力作用下， 少数油滴通过上面金属板的小孔进入平行板间。现有一质量为m 的带电油滴在极板间匀速
下落，已知元电荷e, 重力加速度g, 则
物理 (YL) 试题 (第2 页，共8页)
A. 油滴带正电
B. 油滴中电子的数目为
C. 油滴从小孔运动到金属板B 过程中，电势能减少mgd
D. 若将金属板A 向上缓慢移动一小段距离，油滴将加速下降
6. 随着工作压力的增大以及生活水平的提高，越来越多的人选择在假期出行旅游放松身上 放置一与地板成0角的木板，木板上静置一木块。某段时间内，木块随车厢一起斜向上做加 速度为a 的匀加速运动。已知缆绳与水平方向夹角也为θ。若木板与车厢底板夹角缓慢增大
稍许，木块、木板与车厢始终保持相对静止，则关于木块对木板的压力F, 和木块对木板的
摩擦F;, 下列说法正确的是
A.F 减 小 ，F; 减小 B.F 增大， F, 增大
C.F 减小，F,增大 D.F 增大， F, 减小
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. 近日根据国际报道，光纤通信速率创造出了新的记录，每秒可以传达1.84Pbit, 这相当 于每秒可以传输约236个1TB硬盘的数据。目前正常的网速想要传输1TB 硬盘的数据，需要 花费四到八小时以上，如果这项技术能大规模商用，网速将得到大幅提升。光纤通讯中信号 传播的主要载体是光纤，它的结构如图甲所示， 一束激光由光导纤维左端的点0以α=60°的
入射角射入一直线光导纤维内，恰好在光导纤维的侧面(侧面与过0的法线平行)发生全反
射，如图乙所示。下列说法中正确的是
外套 内 芯
甲
乙
A. 光纤内芯的折射率比外套的小
B. 光从左端空中进入光纤内芯后，其频率不变
C. 频率越大的光在光纤中传播的速度越大
D. 内芯对这种激光的折射率
物理 (YL) 试题 (第3 页，共8页)
8. 如图a所示，下端附有重物的粗细均匀木棒浮在水中，已知水的密度为p, 木棒的横截 面积为S, 重力加速度大小为g, 将木棒向下按压一段距离后释放，木棒所受的浮力F 随时 间周期性变化，如图b 所示，下列说法正确的是
图a 图b
A.木棒做简谐运动，重力充当回复力
B.0~0.25s 内木棒的加速度逐渐减小
C. 木棒和重物的重力之和等于F₁-F₂
D. 木棒所受合外力与偏离初始位置的距离成正比
9. 如图所示，真空中的正三棱柱ABC-A'B'C’, 在A 点固定一个电荷量为+Q 的点电荷， C 点固定一个电荷量为-Q 的点电荷，已知AC=AA'=L, 静电力常量为 k, 选取无穷远处电
势为0。则下列说法正确的是
A. 将一负试探电荷从A'点移到C'点，其电势能一直增大
B. 将一正试探电荷沿直线从 B点移到B'点，电场力做正功
C.A'、B '两点的电势差大于B'、C'两点的电势差
D.B '点的电场强度大小为.
10. 如图所示，倾斜光滑金属导轨的倾角为30°,水平导轨粗糙，两平行导轨的间距均为L。 质量为m 、电阻为R、长度为L的金属棒a 垂直水平导轨放置，两导轨间均存在垂直导轨平 面向上的匀强磁场，磁感应强度大小分别为B,和B₂ 。现把质量为m、 电阻为R、 长度也为L 的金属棒b垂直倾斜导轨由静止释放，重力加速度为g, 倾斜导轨无限长，金属棒a 始终静
止，下列说法中正确的是
物理 (YL) 试题 ( 第 4 页，共8页)
A. 金属棒a 受到向左的摩擦力
B. 金属棒a 受到的最大摩擦
C. 金属棒b 的最大速度为
D. 金属棒b减小的机械能等于金属棒a和金属棒b中产生的总焦耳热
三、填空题(本题共2小题，共16分)
11.(6分)某物理兴趣小组利用传感器进行“探究向心力大小F 与半径 r 、角速度①、质 量m的关系”实验，实验装置如图甲所示，装置中水平光滑直杆能随竖直转轴一起转动，将 滑块套在水平直杆上，用细线将滑块与固定的力传感器连接。当滑块随水平光滑直杆一起匀 速转动时，细线的拉力提供滑块做圆周运动的向心力。拉力的大小可以通过力传感器测得，
滑块转动的角速度可以通过角速度传感器测得。
甲
乙
丙
(1)小组同学先让一个滑块做半径r 为0.20m的圆周运动。得到图乙中②图线。然后 保持滑块质量不变。再将运动的半径r 分别调整为0.14m,0.16m,0.18m,0.22m, 在同一
坐标系中又分别得到图乙中⑤、④、③、①四条图线。
(2)本实验所采用的实验探究方法与下列哪些实验是相同的
A.探究弹簧的弹力与形变量间的关系
B.探究两个互成角度的力的合成规律
C.探究加速度与物体受力、物体质量的关系
D.探究平抛运动的特点
(3)对②图线的数据进行处理，获得了F-x 图像，如图丙所示，该图像是一条过原
点的直线，则图像横坐标x代表的是 (用半径 r、角速度①、质量 m表示)。
(4)对5条F-0 图线进行比较分析，做F-r 图像，得到一条过坐标原点的直线， 则该直线的斜率为 (用半径 r 、角速度①、质量 m表示)。
12.(10分)某实验小组要测量一节电池的电动势和内阻。
(1)先用多用电表的2.5v 直流电压挡粗测该电池的电动势，将多用电表的红表笔与 电池的_ (填“正”或“负”)极相连，黑表笔与电池的另一极相连，多用电表的 示数如图甲所示，则粗测的电池电动势为 V; 实验小组想利用多用电表的欧姆挡
粗略测量电池的内阻，你认为 (填“可行”或“不可行”)。
物理 (YL) 试题 (第5页，共8页)
甲
(2)要精确测量电池的电动势和内阻，小组成员设计了如图乙所示的电路，R。为定值
电阻，R 为滑动变阻器，两个直流电压表V 、V₂均可视为理想电表。
丙
乙
丁
①请根据图乙所示电路图，在图丙中用笔画线代替导线完成实物图连接。
②实验中移动滑动变阻器的滑片，分别读出电压表V,和V₂的多组数据U₁、U₂。利用测
出的数据描绘出U₁-U₂图像如图丁所示，图中直线的斜率为k, 截距为a, 可得电池的电动
势E= ,内阻r= 。(用k 、a 、R 表示)
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.(10分)某半径为r 的类地行星表面有一单色点光源P, 其发出的各方向的光经过厚度
为( √Z-1)r 、 折射率n=2 的均匀行星大气层射向太空。取包含 P和行星中心0的某一截面
(如图所示),设此截面内， 一卫星探测器在半径为
的轨道上绕行星做匀速圆周运动。忽略行星表面
对光的反射。求：
(1)从P 点发出的光入射到大气外表面处时，发
生全反射的临界角；
(2)大气外表面发光区域在截面上形成的弧长；
(3)卫星探测器运行时，只能在轨道某些部分观
测到光，则这部分轨道弧长。
物理 (YL) 试题 ( 第 6 页，共8页)
14. (12分)如图甲所示，固定在水平面上的滑道由A、B、C三部分组成，其中A 部分为
“L” 形平台，其上表面光滑，上方有一与其等长轻质弹簧，弹簧左端固定，右端自然伸
长；B部分为质量M=0.9kg, 长L=3.0m 的长木板，其上表面粗糙、下表面光滑；C 部
分为半径R=0.9m 的竖直光滑半圆轨道，其直径竖直。现用质量m=1.8kg 的小物块将弹
簧压缩至P 点，由静止释放后，小物块沿滑道运动至Q 点水平抛出后恰好落在A 的最右端。
已知小物块与B上表面的动摩擦因数，,g=10m/s。 求 ：
(1)小物块运动至Q 点时对竖直半圆轨道C的压力；
(2)弹簧压缩至P 点时的弹性势能；
(3)如图乙所示，将竖直半圆轨道C 向右移动一段较长的距离s后固定，并解除对长 木板 B的固定。再次将小物块压缩弹簧至P 点由静止释放，改变小物块与B 上表面的动摩 擦因数使小物块滑上B且恰好未滑下，此后B与C碰撞，小物块冲上竖直半圆轨道C。求小
物块冲上竖直半圆轨道C至落地过程中上升的最大高度。
甲
乙
物理 (YL) 试题 ( 第 7 页，共8页)
15. (18分)某粒子实验装置的基本结构如图(a) 所示。两块圆弧形金属板间存在方向指
向圆心O₁的辐射状电场， 一质量为 m, 电荷量为+q 的粒子从粒子源射出后沿纸面垂直该电
场方向射入两金属板间，并恰好做半径为R 的匀速圆周运动，所经圆弧上的电场强度大小
均为E 。 在圆弧形金属板右侧有一三维坐标系O₂-xyz, 在O磁感应强度为B,在 x>2d 的区域存在着沿x 轴负方向的磁场B,和沿 y轴正方向的磁场B,,
磁感应强度B, 和B, 的大小均随时间周期性变化(磁场B, 、B, 均未画出)。足够大的荧光 屏垂直于 x 轴放置并可沿 x 轴水平移动。粒子从金属板间射出后从O₂ 沿x 轴正方向进入匀
强电场，然后进入匀强磁场，刚进入匀强磁场时的速度方向与x 轴正方向的夹角为60°,
刚射出匀强磁场时速度方向沿 x 轴正方向，不计粒子重力。
(1)求匀强电场的电场强度E₂ 的大小；
(2)求匀强磁场的磁感应强度 B的大小；
(3)从粒子射出匀强磁场开始计时， x>2d 的区域内B,和B,的大小随时间周期性变 化的规律如图 (b) 所示， B₀ 为已知量。若粒子到达荧光屏时的速度方向与荧光屏的夹角为
30°,求荧光屏所在位置的x 轴坐标的可能取值。
图(a)
图(b)