湖南省岳阳市岳阳县第一中学2023-2024学年高三下学期4月期中考试物理试题

这是一份湖南省岳阳市岳阳县第一中学2023-2024学年高三下学期4月期中考试物理试题，共12页。试卷主要包含了下列说法正确的是，下列叙述正确的是等内容，欢迎下载使用。
1．下列说法正确的是（ ）
A．伽利略用“月﹣地检验”证实了万有引力定律的正确性
B．千克、米、牛顿是国际单位制中的基本单位
C．重心这一概念的建立思想与合力相同
D．在某电源的电路中，每通过2C的电荷量，电源提供电能是4J，那么这个电源的电动势是0.5V
2．下列叙述正确的是（ ）
A．图甲是α粒子散射实验装置，卢瑟福和他的学生在该实验中发现了质子和中子
B．利用图乙研究光电效应，滑动变阻器的滑片从中点向右移动，电流表示数变小
C．图丙是氢原子能级图，用动能为12.5eV的电子轰击处于基态的氢原子，氢原子可能发生能级跃迁
D．由图丁可知比结合能越大，平均核子质量越大，原子核越稳定
3．举重运动员蹲在地上紧握杠铃，然后站起将杠铃举过头顶。对该过程，下列说法正确的是（ ）
A．杠铃处于超重状态
B．杠铃的机械能增大
C．地面对人的支持力做正功
D．地面对人的支持力与人和杠铃受到的总重力大小相等
4．如图为交流发电机的示意图，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO'匀速转动，发电机的电动势随时间的变化规律为e＝10sin（100πt）V，图示位置时，穿过矩形线圈的磁通量最大，下列说法正确的是（ ）
A．交流电的频率为100Hz
B．电动势的有效值为10V
C．当线圈平面转到图示位置时感应电动势为0
D．当线圈平面转到平行于磁场的位置时磁通量的变化率为0
5．静电植绒技术于3000多年前在中国首先起步。如图所示为植绒流程示意图，将绒毛放在带负电荷的容器中，使绒毛带负电，容器与带电极板之间加恒定电压，绒毛成垂直状加速飞到需要植绒的物体表面上。已知绒毛到达物体表面时速率越大，植绒效果越好。下列判断正确的是（ ）
A．带电极板带负电
B．绒毛在飞往需要植绒的物体的过程中，电势能不断增大
C．质量相同的绒毛，带电量越大，植绒效果越好
D．若减小容器与带电极板之间的距离，植绒效果会更好
6．无线蓝牙耳机摆脱了线材束缚，可以在一定距离内与手机等设备实现无线连接。为了研究在运动过程中无线连接的最远距离，甲和乙两位同学做了一个有趣的实验。乙配戴无线蓝牙耳机，甲携带手机检测，乙站在甲正前方14m处，二人同时沿同一直线向正前方运动，各自运动的v﹣t图像如图所示，结果手机检测到蓝牙耳机能被连接的时间为4s，则最远连接距离为（ ）
A．10.5mB．11.5mC．12.5mD．13.5m
7．要使小球A能击中离地面H高的小球P，设计了甲、乙、丙、丁四条内外侧均光滑轨道，如图所示。甲为高度小于H的倾斜平直轨道，乙丙丁均为圆轨道，圆心O如图所示。小球从地面出发，初速度大小都为，在甲轨道中初速度方向沿斜面，在乙、丙、丁轨道中初速度方向均沿轨道的切线方向，则小球A经过哪种轨道后有可能恰好击中P球（ ）
A．轨道甲和轨道丁B．轨道乙和轨道丁
C．轨道丙和轨道丁D．只有轨道丁
二．多选题（共3小题，每题4分，共12分）
（多选）8．2021年7月，云南的亚洲象北上引发人们关注，有关部门已采取措施引导象群返回了原栖息地。象群经过某一平直路段时，一小象因贪玩落后象群里的象妈妈40m处时才察觉，于是小象立刻由静止开始以大小为1m/s2的加速度追赶象妈妈。若象妈妈以大小为2m/s的速度匀速前行，小象达到最大速度4m/s后的速度保持不变。下列说法正确的有（ ）
A．从小象开始追赶象妈妈起，经1s它们相距最远
B．小象追赶象妈妈的过程中，与象妈妈的最远距离为41m
C．从小象开始追赶象妈妈起，经24s小象追上象妈妈
D．小象追赶象妈妈过程中的位移大小为88m
（多选）9．如图所示，一水平固定硬杆的a、b两点分别拴有两根长为l＝0.625m的轻绳，两轻绳均可绕拴接点自由转动，两轻绳的下端拴接在一质量为m＝1kg的小球上，此时两轻绳与竖直方向的夹角均为37°，开始时小球在最低点保持静止，现给小球一个垂直于纸面向里的水平初速度v0，已知cs37°＝0.8，重力加速度g＝10m/s2，不计一切摩擦阻力，则在小球运动过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．若小球在最高点时速度为4m/s，则v0＝6m/s
B．若v0＝5m/s，则小球在最低点时轻绳的张力为37.5N
C．要使小球能完成圆周运动，小球过圆周最高点时速度不能小于m/s
D．若小球能完成圆周运动，小球在最高点和最低点时轻绳的张力之差为60N
（多选）10．如图甲所示，两根间距为L＝1.0m、电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角0＝30°，导轨底端接入一阻值为R＝2.0Ω的定值电阻，所在区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于导轨平面向上。在导轨上垂直于导轨放置一质量为m＝0.2kg、电阻为r＝1.0Ω的金属杆，开始时使金属杆保持静止，某时刻开始给金属杆一个沿斜面向上F＝2.0N的恒力，金属杆由静止开始运动，图乙为运动过程的v﹣t图像，重力加速度g＝10m/s2。则在金属杆向上运动的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．匀强磁场的磁感应强度B＝T
B．前2s内通过电阻R的电荷量为2C
C．当金属杆的速度为1m/s时，其加速度为
D．前4s内电阻R产生的热量为6.2J
三．实验题（共2小题，共20分）
11．“探究质量一定时，加速度与力的关系”的实验装置如图甲所示，实验中通过传感器将绳中拉力大小的信息以无线方式传输给数据采集系统，用打点计时器打出的纸带求出小车运动的加速度。
（1）下列说法中正确的是 。
A．细线必需要与长木板平行
B．不需要平衡摩擦力
C．打点计时器使用直流学生电源供电
D．实验时应先释放小车再接通打点计时器的电源
（2）实验中得到一条打点清晰的纸带如图乙所示，A、B、C、D、E是计数点，相邻两个计数点间都有4个计时点没有标出，已知交流电频率为50Hz，则这条纸带记录小车的加速度大小为 m/s2（结果保留两位有效数字）。
（3）本实验中，砝码和托盘总质量是否需要远小于小车的质量，请说明理由： 。
12．某同学要将一微安表先改装成量程为1mA的电流表，再改装成量程为3V的电压表，并与标准电压表对比校准。图甲是改装后电压表与标准电压表对比校准的电路图，虚线框中是改装后电压表电路，V0是量程为3V、内阻约为3kΩ的标准电压表。已知微安表满偏电流为250μA，标记的内阻为600Ω，电阻箱R1、R2调节范围为0～9999Ω。步骤如下：
（1）微安表改装，根据题给条件，图甲中电阻箱的阻值应分别调节到R1＝ Ω，R2＝ Ω；
（2）选择合适的器材按照图甲正确连接电路，所用电池的电动势E为4.5V：滑动变阻器R有两种规格可选：
滑动变阻器R3：最大阻值50Ω
滑动变阻器R4：最大阻值5kΩ
为了方便实验中调节电压，图中R应选用 （填器材的字母代号）；
（3）对比校准。当标准电压表V0的示数为1.60V时，微安表的指针位置如图乙所示，由此可以推测出改装的电压表量程不是预期值，而是 V（保留2位有效数字）；
（4）校正改装表。通过检测发现：电阻箱R1、R2阻值是准确的，而微安表标记的内阻不准确。要使改装电压表量程的真实值为3V，不必重新测量微安表内阻，只需适当调节电阻箱R1、R2。以下调节方案可行的有 （填序号）。
A.保持R1不变，将R2增大到合适值
B.保持R1不变，将R2减小到合适值
C.保持R2不变，将R1增大到合适值
D.保持R2不变，将R1减小到合适值
四．．解答题（共3小题，共40分）
13．我国运动员闫文港在2022年北京冬奥会获得男子钢架雪车比赛铜牌，实现该项目的历史性突破，图甲为闫文港的比赛画面。已知赛道由起跑区、出发区、滑行区及减速区四个区段组成，图乙中AB为起跑区、BC为出发区，AB赛段水平，BC赛段与水平面夹角θ＝5°。若运动员推着雪车从A点由静止出发，以2m/s2的加速度匀加速跑到B点时速度大小为9m/s，接着快速俯卧到雪车上沿BC下滑。已知运动员到达C点时的速度大小为12m/s，赛道BC的长度为45m，取g＝10m/s2，sin5°≈0.09，cs5°≈1.00，不计空气阻力，求：
(10分）
（1）运动员在起跑区的运动时间；
（2）雪车与冰面间的动摩擦因数。
14．如图所示，在一底边长为2L，底角θ＝45°的等腰三角形MNP区域内（O为底边MN中点）有垂直纸面向外的匀强磁场。MN边上方有平行金属板，间距为。有一质量为m，电量为q的带正电粒子从金属板左侧边缘，以平行于极板的初速度v0紧贴上极板入射，经电场偏转后，从O点穿过下极板缝隙进入磁场，恰好从顶点P处离开，不计重力与空气阻力的影响。求：（16分）
（1）平行金属板间的电势差U；
（2）匀强磁场的磁感应强度大小B；
（3）粒子从进入极板到离开磁场过程中运动的总时间t。
15．如图所示，AB为竖直固定放置的光滑圆弧面，半径R＝1.25m，BC为长L＝2m的水平面，在B点与圆弧面平滑连接。CD为一长s＝25.5m，倾角θ＝6°的传送带，传送带以v＝6m/s逆时针转动。现将质量m＝1kg的物体a从A点无初速度释放，已知物体a与水平面和传送带的动摩擦因数μ＝0.4，最大静摩擦力均等于滑动摩擦力，物体均可视为质点，物体经过C点不会飞起且无速度损失。（已知sin6°≈0.1，cs6°≈1，g取10m/s2）（14分）
（1）求物体a滑上传送带时的速度大小；
（2）求物体a与水平面和传送带摩擦产生的总热量；
（3）若释放物体a后，又从A点无初速度释放质量M＝3kg的另一光滑物体b（图中未画出），当物体a第二次经过C点时两物体恰好相碰，试讨论物体a能否到达传送带底端。若能，求出物体a在传送带运动的总时间；若不能，求出物体a在传送带上的最大位移。设两物体间碰撞均为弹性碰撞。
参考答案与试题解析
一．选择题（共7小题）
1-5：CCBCC． 6-7:BD
二．多选题（共3小题）
8：CD。9：ABC。10：CD。
三．实验题（共2小题）
11．
【解答】解：（1）A．细线必需要与长木板平行，使小车合力等于细线拉力，故A正确；
B．该实验小车的合力为细线拉力，故需要平衡摩擦力，故B错误；
C．打点计时器使用交流学生电源供电，故C错误；
D．实验时应先接通打点计时器的电源再释放小车，故D错误。
故选：A。
（2）相邻计数点间的时间为：
根据逐差法可得小车的加速度为：＝＝0.63m/s2
（3）实验中，传感器已经直接测出细线对小车的拉力，砝码和托盘总质量是不需要远小于小车的质量。
故答案为：（1）A；（2）0.63；（2）不需要，因为传感器已经直接测出细绳对小车的拉力。
12．
【解答】解：（1）微安表满偏电流为Iμ＝250μA＝0.25mA，把微安表改装成量程I＝1mA的电流表应并联一个小的分流电阻R1，则IμRμ＝（I﹣Iμ）R1，代入可得：R1＝200Ω。
在改装的电流表的基础上串联一个分压电阻就变成了一个电压表：U＝IμRμ+IR2，代入可得：R2＝2850Ω。
（2）滑动变阻器起分压作用，选用最大阻值最小的R3；
（3）由图可以看出当电压为1.60V时，微安表转过了32格，则每一小格的点位为ΔU＝V＝0.05V，则量程为U'＝0.05×50V＝2.5V
（4）已知改装电压表的实际量程为2.5V，由图乙可知电压为1.60V时微安表的示数为160μA，设微安表的内阻为Ru，则有
（+160μA）×2850Ω+160μA×Ru＝1.60V
解得
Ru≈469Ω
即微安表的真实内阻比标记的内阻小。如果通过调节变阻箱来达到预期的量程，则在保持R1不变的情况下，要将R2增大到合适的阻值，使其分担更多的电压；或者保持R2不变，将R1减小到合适的阻值，使其分担更多的电流。
故AD正确，BC错误；
故选：AD。
故答案为：（1）200、2850；（2）R3；（3）2.5；（4）AD
13
【解答】解：（1）设运动员在起跑区的运动时间为t1，根据匀变速直线运动速度—时间公式得：v1＝a1t1
代入数据解得：t1＝4.5s
（2）运动员沿BC下滑过程，根据匀变速直线运动位移—速度公式得：﹣＝2a2x
代入数据解得：a2＝0.7m/s2
由牛顿第二定律得：mgsin5°﹣μmgcs5°＝ma2
代入数据解得：μ＝0.02
答：（1）运动员在起跑区的运动时间为4.5s；
（2）雪车与冰面间的动摩擦因数为0.02。
14．
【解答】解：（1）粒子在平行金属板间做类平抛运动，则有
L＝v0t
L2＝at2＝•t2
E＝
联立解得
U＝
（2）粒子到达O点，由动能定理
qU＝
解得粒子到达O点的速度
v＝
则此时速度方向与水平方向夹角为45°
根据几何关系，粒子在磁场中圆周运动的半径
R＝
根据洛伦兹力提供向心力
qvB＝
R＝
联立解得
B＝
（3）粒子在平行金属板间运动时间
t1＝
粒子在磁场中做圆周运动的周期
T＝
粒子在磁场中运动的轨迹为一圆弧，根据几何关系，这个圆弧对应的圆心角为90°，粒子在磁场中圆周运动的时间
t2＝
联立解得
t2＝
则粒子从进入极板到离开磁场过程中运动的总时间
t＝t1+t2
代入数据解得
t＝
答：（1）平行金属板间的电势差；
（2）匀强磁场的磁感应强度大小；
（3）粒子从进入极板到离开磁场过程中运动的总时间。
15．
【解答】解：（1）物体a从开始下滑到到达C点时由动能定理
代入数据解得
v0＝3m/s；
（2）物体a与水平面摩擦产生的热量
Q1＝μmgL＝0.4×1×10×2J＝8J
滑上传送带之后，加速度
mgsinθ﹣μmgcsθ＝ma
代入数据解得
a＝﹣3m/s
方向沿斜面向上；当速度减为零时用时间
下滑的距离
此过程中与传送带摩擦生热
上滑的加速度仍为a＝3m/s2，方向向上，则回到顶端时的速度仍为 v0，时间仍为1s，则产生的热量
物体回到水平面上，继续向左运动的距离
产生的热量为
则总热量为
Q＝Q1+Q2+Q3+Q4＝8J+30J+18J+4.5J＝60.5J；
（3）因物体b光滑，则物体b从开始下滑到到达C点时由动能定理
代入数据解得
v′＝5m/s
由上述分析可知，物体a第二次经过C点时的速度仍为v0＝3m/s，则ab碰撞时，以物体a第一次经过C点时的速度方向为正方向，由动量守恒定律和能量守恒关系
Mv′0﹣mv0＝mv1+Mv2
联立解得
v1＝9m/s，v2＝1m/s （不合题意舍掉）
然后物块a在传送带上下滑做减速运动，加速度大小仍为a＝3m/s2，速度减为零时向下滑行的距离
则物块不能到达斜面底端，下滑的最大距离为13.5m。
答：（1）物体a滑上传送带时的速度大小为3m/s；
（2）物体a与水平面和传送带摩擦产生的总热量为60.5J；
（3）物体a不能到达传送带底端，物体a在传送带上的最大位移为13.5m。
声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2024/5/6 9:30:25；用户：杨乐；邮箱：13348702015；学号：41228115