[物理]湖南省名校联合体2024_2025学年高三上学期入学摸底考试试题(解析版)

这是一份[物理]湖南省名校联合体2024_2025学年高三上学期入学摸底考试试题(解析版)，共18页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
本试题卷分选择题和非选择题两部分，共8页。时量75分钟，满分100分。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共计24分。每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 如图所示，运动场上．一位同学将铅球斜向上抛出，若不计空气阻力，则铅球在空中运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 在相等的时间内铅球的速度变化量都相等
B. 铅球所受重力的瞬时功率与时间成正比
C. 铅球在运动到最高点之前处于超重状态，经过最高点之后处于失重状态
D. 在任意相等时间内铅球动能的变化量相等
【答案】A
【解析】A．做斜上抛运动的物体只受重力的作用，所以其加速度为重力加速度，不发生变化，是匀变速运动，可知在相等的时间内速度的变化都相等，故A正确；
B．斜上抛运动在竖直方向上是先竖直上抛后做自由落体运动，重力的瞬时功率 PG=mgvy，且vy先向上减小后又反向增大不与时间成正比，故B错误；
C．铅球从抛出一直只受重力作用，加速度为重力加速度，处于完全失重状态，故C错误；
D．做斜上抛运动的铅球在竖直方向上先竖直上抛后做自由落体运动，任意相等时间内竖直方向发生的位移大小不同，任意相等时间内重力做功不等，由动能定理可知动能变化量不同，故D错误。
故选A。
2. 如图所示为氢原子能级示意图，现有大量的氢原子处于的激发态，当向低能级跃迁时辐射出许多种不同频率的光；其中巴耳末系是指氢原子由高能级向能级跃迁时释放的光子。如果使这些氢原子跃迁发出的光形成光谱来观察，则属于巴耳末系的谱线条数是（ ）
A. 2条B. 3条C. 5条D. 6条
【答案】A
【解析】大量的处于的激发态的氢原子向低能级跃迁时可能直接跃迁到能级，也可能先跃迁到能级再跃迁到能级，所以光谱中属于巴耳末系的谱线有2条，其他谱线都不属于巴耳末系。
故选A。
3. 2024年5月3日，搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭，在中国文昌航天发射场点火发射，准确进入地月转移轨道。5月8日10时12分，顺利进入环月轨道飞行。6月2日6时23分，嫦娥六号探测器着上组合体成功着陆月背南极一艾特肯盆地的预选着陆区。6月4日7时38分，嫦娥六号上升器携带月球样品自月球背面起飞，14时48分，嫦娥六号上升器成功与轨道器和返回器组合体完成月球轨道的交会对接，并于15时24分将月球样品容器安全转移至返回器中。下列关于嫦娥六号的说法正确的是（ ）
A. 嫦娥六号探测器进入地月转移轨道前需要点火加速
B. 嫦娥六号探测器进入地月转移轨道前需要制动减速
C. 嫦娥六号探测器进入环月轨道前需要点火加速
D. 嫦娥六号上升器与轨道器和返回器组合体完成月球轨道的交会对接时要减速
【答案】A
【解析】AB．嫦娥六号探测器进入地月转移轨道时需要点火加速。故A正确；故B错误；
C．嫦娥六号探测器需实施近月制动，才能顺利进入环月轨道飞行。故C错误；
D．嫦娥六号上升器与轨道器和返回器组合体完成月球轨道的交会对接时要加速。故D错误。
故选A。
4. 狞猫主要分布在非洲以及亚洲西部、中部和南部等地，栖息在森林、多石的高山、热带稀树草原和灌木丛林地一带，常在洞穴和岩石裂缝中休息。狞猫是夜行性动物，喜欢独居，擅长爬树，跳跃能力极强，能捉降落或起飞时的鸟类。某只狞猫在捕食树上的鸟时，先慢慢趴低身体，使身体贴近地面，然后突然蹬地向上加速，重心上升后离地向上运动，狞猫在离开地面前，其加速度a与重心上升高度的关系如图所示，忽略空气阻力，重力加速度取，则狞猫离地后速度大小约为（ ）
A. 2m/sB. 5m/sC. 6m/sD. 8m/s
【答案】D
【解析】根据题意，设狩猫离地时速度为，如果做匀变速直线运动，由公式
整理得
可知图像与坐标轴围成的面积表示，对于非匀变速直线运动该结果也成立，则
解得，故选D。
5. 如图所示，电路中的升压变压器为理想变压器，三个交流电表也都是理想电表，为定值电阻。已知当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，则（ ）
A. 电压表示数不变
B. 两个电流表示数都减小
C. 变阻器的功率一定增大
D. 交流电源的输入功率一定增大
【答案】D
【解析】AB．根据题意，设升压变压器原副线圈匝数比为，将副线圈等效为原线圈中的一个等效电阻，则等效电阻为
当滑动变阻器滑动触头P向下滑动时，滑动变阻器的阻值减小，等效电阻的阻值减小，电流表的示数
增大，原线圈输入电压
减小，升压变压器原副线圈匝数比不变，则副线圈输出电压减小，副线圈的电流增大，即电压表示数减小，电流表的示数增大，故AB错误；
C．变阻器的功率等于等效电阻的功率，当等效电阻的阻值与阻值相等时，等效电阻的功率最大，题中无法比较等效电阻的阻值与阻值的大小关系，无法确定变阻器的功率变化情况，故C错误；
D．交流电源的输入电压不变，输入电流增大，则交流电源的输入功率一定增大，故D正确。
故选D。
6. 如图所示，一个光滑导轨长臂水平固定、短臂竖直，系有没有弹性细线轻质圆环套在长臂上，细线另一端与质量为的小球相连。左手扶住圆环右手拿起小球将细线水平拉直，已知细线长度为（单位为米），此时圆环距短臂，重力加速度为，若将圆环与小球同时释放，则（ ）
A. 小球开始做圆周运动
B. 小球运动过程中机械能守恒
C. 小球运动的最大速度大小为
D. 小球运动到最低点前瞬间对绳子的拉力大小等于17m
【答案】C
【解析】A．轻环运动到短臂之前的过程中，细绳中没有张力，故该过程小球做自由落体运动，轻环与短臂碰撞后到球运动到最低点的过程中，轻环被限制不动，故此时小球开始绕轻环做圆周运动，当球运动至短臂正下方时，小球速度的方向变为水平，之后继续往左运动，轻绳将一直保持竖直，即小球做匀速运动，选项A错误；
B．小球自由落体运动结束时，绳子绷直瞬间小球沿绳方向的速度瞬间变为零，有机械能损失，系统机械能不守恒，选项B错误；
C．如图所示，设轻环与短臂接触时，绳子与竖直方向的夹角为，根据几何关系有
解得
设轻绳绷紧前的瞬间小球的速度为，对小球，从开始运动到轻绳绷紧前瞬间，根据动能定理有
解得
轻绳绷紧后瞬间，小球垂直绳子的速度
沿绳方向的速度变为零，从此时到小球运动到最低点的过程中，对小球根据动能定理有
解得
比较可知，小球的最大速度为，选项C正确；
D．小球在运动到最低点前瞬间，根据牛顿第二定律得
解得
选项D错误。
故选C。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题有多个选项符合题目要求。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，一列简谐横波沿轴正向传播，时刻的波形如图中实线所示，时刻的波形如图中虚线所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 该波的速度的最小值为5m/s
B. 时刻质点P向下运动
C. 时刻质点Q速度为零
D. 该波遇到宽度小于5m的障碍物时能发生能明显的衍射现象
【答案】AD
【解析】A．由题意知，波向右传播，由于
所以该波至少传播了；即波向右传播的距离为（，，）
所以
（，，）
当时，周期最大，最大值为，此时波速最小，最小值为
故A正确；
B．根据波形平移法可知时刻质点P向上运动，故B错误；
C．时刻波峰处于处，时刻波峰向右至少平移了，显然质点Q没有在波峰位置，其速度不为零，故C错误；
D．发生明显衍射现象的条件是，障碍物或小孔的尺寸比波长小或跟波长差不多，所以该波遇到宽度小于的障碍物时能发生能明显的衍射现象，故D正确。
故选AD。
8. 某空间相距固定放置两个点电荷A、B。如果以A电荷所在位置为原点，、连线为轴建立坐标系，如图甲所示，则轴上各点电势随坐标的变化的图像如图乙所示。如果取无穷远处为零电势点，则点电荷的电势公式为，其中为静电力常量、为场源点电荷的电荷量、为某点距场源点电荷的距离。则下列说法正确的是（ ）
A. 点电势为零
B. 与点场强方向相反
C. B的电荷量是A的电荷量的8倍
D.
【答案】BD
【解析】A．电荷所在位置为原点，根据图像，电荷周围的电势为正值，可知电荷带正电；电荷所在位置，根据图像，电荷周围的电势为负值，所以点电势不可能为零，A错误；
B．分析可知电荷带负电，两点电荷为异种电荷，在轴上的区域内，电势逐渐升高，电场强度沿轴负方向，在轴上的区域内，电势逐渐降低，电场强度沿轴正方向，即与点场强方向相反，B正确；
CD．图像中图线的斜率绝对值表示电场强度大小，则处的电场强度为零，有
由题图可知、处的电势为零，根据电势公式有
解得
C错误，D正确故选BD。
9. 一个柱状玻璃砖的横截面如图所示，它由半圆和等腰三角形组成，其中为圆心，。一束单色光从光源射到圆面上的点，入射角，光束折射后与平行且恰好经过中点。已知圆的半径为，光在真空中的速度大小为，则（ ）
A. 玻璃砖材料的折射率为
B. 玻璃砖材料的折射率为
C. 光从点射入到离开玻璃砖时间为
D. 光从点射入到离开玻璃砖的时间为
【答案】AC
【解析】AB．由几何关系可知，点的折射角，光的折射率
代入数据解得
故A正确；B错误；
C．画出光束在玻璃砖内传播的光路图如图所示：
据
可得
由几何关系可知，，所以光束在点发生全反射，可得
，，
光在玻璃砖材料的速度
所以光在玻璃砖内传播的时间
故C正确；D错误。
故选AC。
10. 如图所示，足够长的光滑平行金属导轨间距为，固定在竖直平面内，两根导轨上端用导线连接一个电容器，电容器的电容为，导轨处于磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直。现将质量为、长度也为的金属棒紧贴导轨由静止释放，金属棒沿着导轨下滑过程中始终保持水平且与导轨接触良好，已知重力加速度为，金属导轨和金属棒电阻均不计，则当金属棒运动稳定后，有（ ）
A. 金属棒做匀加速运动，加速度大小为
B. 金属棒受到的安培力大小为
C. 通过金属棒的电流大小为
D. 电容器电荷量保持不变
【答案】AC
【解析】A．由题可知金属棒受到的安培力为
又
所以
所以安培力
对金属棒，由牛顿第二定律可得
解得
加速度恒定不变，所以金属棒做匀变速运动，A正确；
B．安培力
B错误；
C．根据安培力的计算可知
解得
C正确；
D．经过时间电容器两端的电量为
所以电容器电量随时间逐渐增大，D错误。
故选AC。
三、非选择题：本题共5个小题，共56分。
11. 某实验小组做“探究物体质量一定时加速度与力的关系”的实验。实验装置如图甲所示。
（1）为准确完成实验，以下操作必要的是________。
A. 把木板的右端适当垫高以平衡摩擦力
B. 调节滑轮的高度，使牵引物块的细绳与长木板保持平行
C. 为减小误差，实验中一定要保证托盘和砝码的总质量远远小于物块和传感器的总质量
D. 实验时物块应靠近打点计时器，先接通电源再释放物块
E. 实验中需要用天平称量物块和传感器的总质量
（2）已知电源频率为，实验中打出的一条纸带如图乙所示，则物块的加速度________。
【答案】（1）ABD （2）1.1
【解析】【小问1详解】
A．用力传感器测出拉力，从而得出物块受到的合外力，故需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力。故A正确；
B．为了减小误差，调节滑轮的高度，使牵引物块的细绳与长木板保持平行，让绳子的拉力等于物块受到的合力。故B正确；
C．本实验可通过拉力传感器直接测得绳子拉力，故实验中不需要保证托盘和砝码的总质量远远小于物块和传感器的总质量。故C错误；
D．为了充分利用纸带，物块靠近打点计时器，先接通电源，再释放物块。故D正确。
E．因实验探究“物体质量一定时加速度与力的关系”，故不需要用天平称量物块和传感器的总质量。故E错误。故选ABD。
【小问2详解】
打点周期为
物块的加速度
12. 某同学要做“测金属丝的电阻率”实验。

（1）用游标卡尺测量金属丝长度示数如图甲所示，其值为________；用螺旋测微器测量其直径示数如图乙所示，其值为________；
（2）先用多用电表欧姆挡的“”倍率粗测金属丝的电阻，示数如图丙所示，其电阻值为________；
（3）实验电路如图丁所示，根据电路图完成图戊中的实物连线________。

（4）从实验原理上看，待测电阻测量值________（填“大于”“小于”或“等于”）其真实值。如果测得的金属丝长度为，直径为d，电阻为，都采用国际单位制单位，则它的电阻率________。（用、d、字母表示）
【答案】（1）23.750 0.247（）
（2）8.0或8 （3）
（4）小于
【解析】【小问1详解】
[1]20分度游标卡尺的精确值为，由图甲可知金属丝的长度为
[2]螺旋测微器的精确值为，由图丙可知金属丝的直径为
【小问2详解】
金属丝的电阻为
【小问3详解】
根据实验电路图连接实物电路图，如图所示：

【小问4详解】
[1]电路图采用了电流表外接法，考虑到电压表分流的影响，电流表读数偏大，根据欧姆定律
可知待测电阻测量值小于其真实值。
[2]根据电阻定律有，
解得
13. 据浙江在线6月7日消息，62岁的“歌神”张学友原定7日晚上举办第4场“60+”巡演，因他感染了RSV（呼吸道合胞病毒），无法正常发声，确定无法演出。呼吸道合胞病毒（Respiratrysyncytialvirus，RSV）属于副黏病毒科的肺病毒属，主要引起支气管炎、肺炎、鼻炎等呼吸道感染。该病毒对热敏感，60℃时10分钟就可以灭活。如图所示，绝热汽缸被轻质绝热活塞分隔为A、B两部分，A内封闭有一定质量的混有呼吸道合胞病毒的空气，其温度为，阀门处于打开状态，活塞恰好处于汽缸中部，。已知活塞和汽缸间无摩擦且不漏气，求：
（1）若对A内气体缓慢加热，当活塞与底部的距离为时，保持10分钟能否对呼吸道合胞病毒灭活？
（2）若关闭阀门，电热丝通电一段时间使A内气体吸收了的热量，稳定后气体A内气体内能增加了，则此过程B内气体的内能增加量是多少？
【答案】（1）见解析；（2）2000J
【解析】（1）设活塞横截面积为，则对A气体初始状态有
，
末状态有
，
阀门打开，加热过程A气体做等压变化，由盖·吕萨克定律得
由以上各式可得
所以
可以灭活。
（2）阀门闭合，由于系统绝热，气体膨胀对气体做功，由热力学第一定律有
代入数据得
对B气体，由于系统绝热，则此过程气体B的内能增加量为
14. 如图所示，矩形区域内有竖直向上的匀强电场；半径为的圆形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为，矩形与圆相切于的中点，以所在直线为轴、轴与圆的切点为原点建立平面直角坐标系，现有一个质量为、电荷量为的正离子，从点沿轴正方向射入磁场，而后经过点进入电场，最后恰好从点离开电场。已知长度为，不计离子重力，求：
（1）正离子射入时的初速度；
（2）电场的场强大小；
（3）离子从点到点的时间。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）离子在磁场中做圆周运动，轨迹如图所示
由牛顿第二定律有
根据几何关系有
解得
（2）如图可知，离子在电场中运动时有
联立解得
（3）由牛顿第二定律有
解得离子在磁场中运动的周期为
则离子在磁场中运动的时间为
离子在电场中运动的时间
所以离子从点到点的时间
15. 如图所示，质量均为可视为质点的滑块M、N用劲度系数为的轻弹簧相连，静止放置在倾角为的光滑斜面上，N下端与垂直斜面的挡板P接触；现将质量为的物体Q在斜面上M的上方某点由静止释放，Q和M碰撞后立即粘为一体，此后做简谐运动。运动过程中，物体N恰好不离开挡板，弹簧始终在弹性范围内，重力加速度取，，。求：
（1）M、Q整体做简谐运动的振幅；
（2）M、Q碰撞后瞬间的速度大小；
（3）Q在斜面上由静止释放的位置与M最初位置间的距离。
【答案】（1）0.24m；（2）1.2m/s；（3）0.27m
【解析】（1）弹簧弹力等MQ的重力的分力时处于平衡状态，有
可知，平衡位置时弹簧的形变量为
弹簧处于压缩状态；运动过程中，物体N恰好不能离开挡板，则有
故弹簧应伸长到最大位移处，此时形变量
此时弹簧处于伸长状态；故简谐运动的振幅为
（2）Q与M碰撞之前，弹簧有
解得
此时弹簧处于压缩状态。则从物体Q与物体M刚碰后到物体N恰好不能离开挡板的过程，根据能量守恒有
解得
（3）物体Q与物体M碰撞过程根据动量守恒有
解得
物体Q下滑的过程有
解得