湖南省岳阳市临湘市2024-2025学年高三上学期10月月考物理试题

这是一份湖南省岳阳市临湘市2024-2025学年高三上学期10月月考物理试题，共8页。
1．关于物理学家和他们的贡献，下列说法中正确的是（ ）
A．哥白尼提出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆
B．卡文迪什在实验室里通过扭秤实验，得出了引力常量G的数值
C．伽利略用“月—地检验”证实了万有引力定律的正确性
D．牛顿通过理想斜面实验得出“物体运动不需要力来维持”
2．北斗二期导航系统的“心脏”是上海天文台自主研发的星载氢原子钟，它是利用氢原子能级跃迁时辐射出来的电磁波去控制校准石英钟的。如图为氢原子能级图，则下列说法正确的是（ ）
A．氢原子从低能级向高能级跃迁时辐射光子
B．大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，形成的线状光谱总共有3条亮线
C．大量处于n＝4能级的氢原子辐射出来的光子中，波长最长的光子能量为0.66eV
D．用大量能量为3.6eV的光子持续照射处于基态的氢原子，可使其电离
3．做简谐运动的物体经过A点时，加速度大小为1m/s2，方向指向B点；当它经过B点时，加速度大小为4m/s2，方向指向A点。若A、B之间的距离是5cm，则关于它的平衡位置，说法正确的是（ ）
A．平衡位置在AB连线左侧
B．平衡位置在AB连线右侧
C．平衡位置在AB连线之间，且距离B点为4cm处
D．平衡位置在AB连线之间，且距离A点为2cm处
4．我国在探索宇宙文明过程中取得了重大突破，中国科学院高能物理研究所公布：在四川稻城的高海拔观测站，成功捕获了来自天鹅座万年前发出的信号。若在天鹅座有一质量均匀分布的球形“类地球”行星，其密度为ρ，半径为R，自转周期为T0，引力常量为G，则下列说法正确的是（ ）
A．该“类地球”行星的同步卫星的运行速率为2πRT0
B．该“类地球”行星的同步卫星的轨道半径为ρGT023π
C．该“类地球”行星表面重力加速度在赤道的大小为43πGρR
D．该“类地球”行星的卫星在行星表面附近做匀速圆周运动的速率为2πRρG3π
5．乌鲁木齐乌拉泊地区和达坂城地区属于沙尘暴频发地区，如表为风级（0﹣12）风速对照表。假设不同风级的风迎面垂直吹向某一广告牌，且吹到广告牌后速度立刻减小为零，则“11级”风对广告牌的最小作用力约为“5级”风对广告牌最大作用力的（ ）
A．15倍B．11倍C．9倍D．7倍
6．如图所示，理想变压器左侧原线圈通过输电线与理想交流电流表A1和发电机连接，其中发电机部分由长为L、电阻不计的导体棒以及两个半径也为L的电阻不计的金属圆环组成。使导体棒的两个端点分别位于金属圆环的同一水平面上，导体棒以角速度ω在竖直面内绕圆环中心轴匀速转动，整个空间存在方向竖直向下、与金属圆环平行、磁感应强度为B的匀强磁场。变压器右侧副线圈中接有阻值为R的定值电阻和变阻箱RP，以及理想交流电压表V1、V2、V3和理想交流电流表A2，初始时调节电阻箱阻值使其大小等于R，此时电路能正常工作，之后再次调节电阻箱使其阻值等于2R，已知n1：n2＝1：2，上述过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电流表A1的示数减小，电流表A2的示数增加
B．电压表V1的示数不变，电压表V3的示数增加
C．电压表V2的示数为2Bl2ω
D．电阻箱消耗的电功率增大
二．多选题（共4小题，满分20分，每小题5分）
（多选）7．图像可以直观地反映一个物理量随另一个物理量变化的规律。一小球从距地面高h1处由静止开始下落，与水平地面碰撞后弹起所达到的最高点距地面的高度为h2（h2＜h1）。若忽略空气阻力的影响，规定向下为正方向，下列关于这个过程中小球的速度v、位置x随时间t的变化规律以及动能Ek、机械能E机随空间位置x的变化规律，描述正确的是（ ）
A．B．
C．D．
（多选）8．科学家在研究电荷分布的对称性的时候，巧妙地借助了我国传统文化中的“阴阳太极图”，以获得更多的启示和灵感，如图所示的三维坐标系。太极图呈圆形位于xOz平面内，y轴过圆心O，在x轴两侧对称分布各有一个大半圆和小半圆，M、N各是小半圆的圆心，现在M、N上分别放置一个等电量的负点电荷和正点电荷，在y轴的正向有一个定点C，在圆的边缘有一个位置D，则下列说法正确的是（ ）
A．若将正试探电荷q由C点沿y轴移动到O点，则q的电势能始终不变
B．若将正试探电荷q由A点沿“阴阳”边界经O移动到B点，则q的电势能增加
C．若将负试探电荷q沿虚线由C移到D，则电场力一直对电荷做正功
D．若将负试探电荷沿z轴由O向z轴正向移动，则电荷克服电场力做负功
（多选）9．如图所示，一抛物线形状的光滑导轨竖直放置，固定在B点，O为导轨的顶点，O点离地面的高度为h，A在O点正下方，A、B两点相距2h，轨道上套有一个小球P，小球P通过轻杆与光滑地面上的小球Q相连，两小球的质量均为m，轻杆的长度为2h。现将小球P从距地面高度为34h处由静止释放，下列说法正确的是（ ）
A．小球P即将落地时，它的速度大小为3gh2
B．小球P即将落地时，它的速度方向与水平面的夹角为45°
C．从静止释放到小球P即将落地，轻杆对小球Q做的功为14mgh
D．若小球P落地后不反弹，则地面对小球P的作用力的冲量大小为mgh
（多选）10．如图甲所示，光滑水平面AB与竖直面内的粗糙程度均匀的半圆形导轨CDB在B点平滑相接，半圆形导轨半径R＝0.4m，D为半圆形导轨的中点。一质量为m＝0.1kg的物体（可视为质点）将弹簧压缩到A点后由静止释放，在弹力作用下获得向右的速度后脱离弹簧，从B点进入半圆形导轨，物体在半圆形导轨上运动时速度的平方与其上升高度的关系如图乙所示，重力加速度g＝10m/s2，则（ ）
A．弹簧压缩到A点时弹簧的弹性势能为18J
B．物体运动到C点时对半圆形导轨的压力大小为3N
C．物体从B运动到C的过程中，合力对物体做的功为﹣1J
D．物体从D运动到C的过程中，物体的机械能减少了0.1J
三．实验题（共2小题，满分16分）
11．在“用单摆测量重力加速度”的实验中，某实验小组在测量单摆的周期时，测得摆球经过n次全振动的总时间为Δt，在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆线长度为l，再用游标卡尺测量摆球的直径为D。回答下列问题：
（1）为了减小测量周期的误差，实验时需要在适当的位置做一标记，当摆球通过该标记时开始计时，该标记应该放置在摆球摆动的 。
A.最高点
B.最低点
C.任意位置
（2）该单摆的周期为 ，重力加速度g＝ （用题干中字母表示）。
（3）如果测得的g值偏小，可能的原因是 。
A.实验时误将49次全振动记为50次
B.摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了
C.开始计时时，停表过迟按下
（4）为了提高实验的准确度，在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T，从而得出几组对应的L和T的数值，以L为横坐标、T2为纵坐标作出T2﹣L图线，但同学们不小心每次都把小球直径当作半径来计算摆长，由此得到的T2﹣L图像是图乙中的 （选填“①”“②”或“③”）。
12．多用电表是实验室中常用的测量仪器，如图甲所示为多量程多用电表示意图，其中电流有1.0A、2.5A两个挡位，电压有2.5V、10V两个挡位，欧姆表有两个挡位。
（1）通过一个单刀多掷开关S，B可以分别与触点1、2、3、4、5、6接通，从而实现用多用电表测量不同物理量的功能。
①图甲中B是 （选填“红”或“黑”）表笔；
②当S接触点 （选填“1、2、3、4、5、6“）时对应多用电表2.5A挡；
③当S接触点3时，测量倍率比S接触点4时小，则E1 E2（选填“＞”“＜”或“＝”）；
（2）实验小组用该多用电表测量电源的电动势和内阻。器材还有：待测电源（电动势约为9V），定值电阻R0＝8.0Ω，电阻箱一只。连接实物如图乙所示，测量时应将图甲中S接触点 （选填“1、2、3、4、5、6”）；改变电阻箱阻值R，测得并记录多组数据后，得到对应的1U-1R图像如图丙所示，则电源电动势E＝ V，内阻r＝ Ω（结果保留两位有效数字）。
四．解答题（共3小题，满分40分）
13．如图所示，足够长的光滑水平杆离地的高度为2L，滑块A套在水平杆上，通过长度为L的细线连接质量为m的小球B。将小球B拉至与滑块A等高，细线水平伸直，由静止释放小球，当细线运动到竖直方向时，细线刚好断裂，此时滑块向右运动了L3。重力加速度为g，不计一切阻力，求：
（1）滑块质量M；
（2）小球落地时到滑块A的距离d。
14．某离子发动机简化结构如图甲所示，其横截面半径为R的圆柱腔分为Ⅰ、Ⅱ两个工作区：Ⅰ区为电离区，其内有沿轴向分布的匀强磁场，磁感应强度的大小B=3mv0eR，其中，m为电子质量，e为电子电荷量。Ⅱ区为加速区，其内电极P、Q间加有恒定电压U，形成沿轴向分布的匀强电场。在Ⅰ区内离轴线R2处的C点垂直于轴线持续射出一定速率范围的电子，过C点的圆柱腔横截面如图乙所示（从左向右看），电子的初速度方向与OC的连线成α角（0＜α＜90°）。
（1）向Ⅰ区注入某种稀薄气体，电子要电离该气体，电子的速率至少应为v0。电子在Ⅰ区内不与器壁相碰且能到达的区域越大，其电离气体的效果越好。为取得好的电离效果，请判断Ⅰ区中的磁场方向（按图乙说明是“垂直于纸面向外”或“垂直于纸面向里”）；
（2）不考虑电子间的碰撞及相互作用，电子碰到器壁即被吸收。在取得好的电离效果下，当α＝30°时，求从C点射出的电子速率v的最大值；
（3）Ⅰ区产生的离子以接近0的初速度飘入Ⅱ区，被加速后形成离子束，从右侧喷出。已知气体被电离成质量为M的1价正离子，且单位时间内飘入Ⅱ区的离子数目为定值n，求推进器获得的推力。
15．如图所示，一足够长的固定轻杆与水平方向夹角为0。质量为3m的B环套在轻杆上恰好不下滑，距离B环l的位置有一质量为m的光滑环A从静止释放。下滑过程中，A环与B环的碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短。重力加速度为g，不计空气阻力。求：
（1）A环与B环第一次碰撞结束后的速度大小；
（2）A环与B环第一次碰撞结束到第二次碰撞前相距最远的距离；
（3）若将B环的初始位置记为坐标原点，沿杆斜向下为x轴正方向建立直线坐标系，求第n次碰撞时环B的位置坐标。
参考答案
一．选择题（共6小题，满分24分，每小题4分）
1-6．BCCDD C
二．多选题（共4小题，满分20分，每小题5分）
7．AC 8．AB
9．BC 10．BC
三．实验题（共2小题，满分16分）
11．（1）B；（2）Δtn；π2n2(4l+2D)Δt2；（3）B；（4）①
12．（1）①黑、②1、③＜；（2）6、9.1、2.0
四．解答题（共3小题，满分40分）
13．（1）滑块质量为2m；
（2）小球落地时到滑块A的距离10L。
14．（1）根据左手定则，为取得好的电离效果，磁场方向是垂直纸面向里；
（2）从C点射出的电子速率v的最大值为32v0；
（3）推进器获得的推力为n2MeU。

15．（1）A环与B环第一次碰撞结束后的速度大小分别为2glsinθ2，2glsinθ2；
（2）A环与B环第一次碰撞结束到第二次碰撞前相距最远的距离为l；
（3）第n次碰撞时环B的位置坐标为2nl﹣2l（n＝1，2，3...）。
风级
风速（m/s）
风级
风速（m/s）
0
0～0.2
7
13.9～17.1
1
0.3～1.5
8
17.2～20.7
2
1.6～3.3
9
20.8～24.4
3
3.3～5.4
10
24.5～28.4
4
5.5～7.9
11
28.5～32.6
5
8.0～10.7
12
32.7～36.9
6
10.8～13.8
……
……