[物理]湖北省高中名校联盟2024-2025学年高三上学期8月月考试题(解析版)

这是一份[物理]湖北省高中名校联盟2024-2025学年高三上学期8月月考试题(解析版)，共18页。试卷主要包含了选择题的作答，非选择题的作答， 如图等内容，欢迎下载使用。
本试卷共6页，15题。满分100分。考试用时75分钟。
考试时间：2024年8月22日上午10：30-11：45
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1∼7题只有一项符合题目要求，第8∼10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1. 钠盐在酒精灯上灼烧时会发出黄光，这种现象叫焰色反应。其原理是钠原子在燃烧时，原子中的电子吸收能量，跃迁到高能级，因不稳定，又向低能级跃迁并辐射出电磁波。下列说法正确的是（ ）
A. 焰色反应是化学反应B. 钠原子光谱是连续谱
C. 钠原子发光是衰变过程D. 钠原子辐射可见光有黄光波段的电磁波
【答案】D
【解析】AB．钠原子发光只是钠原子中的电子从高能级跃迁到低能级，没有发生化学反应，也不是衰变过程，AC错误；
B．钠原子光谱是线状谱，B错误；
D．能看见黄光，说明辐射有黄光波段的电磁波，D正确。
故选D。
2. 如图为一磁吸支架的示意图，磁吸平面为一斜面。由于磁吸支架倾角过大.放在磁吸支架上的小铁块匀速下滑。若磁吸平面对铁块的磁吸力垂直平面向下，则下列说法正确的是（ ）
A. 铁块受到四个力的作用
B. 铁块对磁吸支架的作用力方向竖直向上
C. 铁块受到的滑动摩擦力小于重力沿磁吸平面向下的分力
D. 磁吸平面对铁块的支持力等于重力垂直于平面向下的分力
【答案】A
【解析】A．铁块受到重力、磁吸引力、支持力和滑动摩擦力四个力的作用，故A正确；
B．铁块受到支架对其的作用力应该与重力等大反向，即支架对铁块的作用力竖直向上，根据牛顿第三定律可知，铁块对支架的作用力方向竖直向下，故B错误；
CD．根据受力平衡可知，铁块受到的滑动摩擦力等于重力沿磁吸平面向下的分力，磁吸平面对铁块的支持力等于重力垂直于平面向下的分力与磁吸引力之和，故CD错误。
故选A。
3. 为研究超重、失重现象，某同学在盛水的塑料瓶的侧壁扎了一个小孔，水从小孔喷出，如图所示。t=0时刻，他提着水瓶向上加速运动，t1时刻松手，t2时刻水瓶上升到最高点，之后水瓶自由下落。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 0~t1时间内，没有水从侧壁流出
B. t1~t2时间内，水和水瓶处于超重状态
C. t1~t2时间内，没有水从侧壁流出
D. t2时刻之后，水和水瓶处于超重状态
【答案】C
【解析】A．时刻，手提着水瓶向上加速，整体处于超重状态，一定会有水从小孔流出，故A错误；
BC．时刻水和水瓶只受重力的作用，处于完全失重的状态，水和水之间无相互作用，因此不会有水从侧壁流出，故B错误，C正确；
D．时刻之后，水瓶和水依然处于完全失重的状态，没有水从侧壁流出，故D错误。
故选C。
4. 2024年6月25日，嫦娥六号携带1935.3克月背土壤准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域。如图是嫦娥六号绕月运行的简化图：轨道I为绕月圆轨道，嫦娥六号在A点可以沿椭圆轨道II运动到B点，且A点为轨道II的远月点，B点为近月点。下列说法正确的是（ ）
A. 嫦娥六号在A点加速可由轨道I进入轨道II
B. 嫦娥六号在轨道II运行时A点速度大于B点速度
C. 嫦娥六号在轨道I的机械能比轨道II的机械能大
D. 嫦娥六号在轨道I上A点的加速度大于其在轨道II上A点的加速度
【答案】C
【解析】A．嫦娥六号在A点减速，做近心运动，可由轨道I进入轨道II，故A错误；
B．根据开普勒第二定律，A点为轨道II的远月点，B点为近月点，则嫦娥六号在轨道II运行时A点速度小于B点速度，故B错误；
C．同一卫星轨道越高，机械能越大，嫦娥六号在轨道Ⅰ的高度更大，则嫦娥六号在轨道I的机械能比轨道II的机械能大，故C正确；
D．根据牛顿第二定律
可得
故嫦娥六号在轨道I上A点的加速度等于其在轨道II上A点的加速度，故D错误。
故选C。
5. 一只筷子竖直插入横截面为圆面的装有水的水杯中，水瓶横截面俯视图如图所示，O点为圆心，M点为筷子竖直插入点。从正前方的S点观察，关于筷子的弯折情况，下列图中正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】CD．筷子插入水中，类似于凸透镜的效果，筷子水中部分会变粗，故CD错误；
AB．筷子向正前方发出的光经过折射进入人眼，根据光路可逆原理，人眼会感觉到筷子的像在位置，故A错误，B正确。
故选B。
6. 在某次演训中，直升机距海面上方28.8m处沿水平方向以大小为2m/s2的加速度匀加速飞行。t1时刻，物资离开直升机做平抛运动，其落至水面时速度方向与水面成53°；t2时刻另一物资离开直升机做平抛运动，其落至水面时速度方向与水面成37°，如图所示。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A. 物资下落所需要的时间为3s
B. t1时刻直升机的速度大小为24m/s
C. 两次投送物资的时间间隔是7s
D. t2时刻投放的物资接触水面时的速度大小为32m/s
【答案】C
【解析】A．物资下落的过程中，竖直方向是自由落体，竖直速度
下落时间
故A错误；
B．时刻直升机的速度即为第一个物资平抛运动时的初速度，初速度
故B错误；
C．同理，时刻飞机的速度
飞机做匀加速直线运动，经历时间
故C正确；
D．时刻投放物资接触水平面时的速度大小
故D错误。
故选C。
7. 如图所示，水平面内放置着电阻可忽略不计的金属导轨，其形状满足方程，空间分布者垂直xOy平面向内的匀强磁场。先将足够长的导体棒ab与x轴重合，且关于y轴对称放置，再用沿y轴正向的外力使其由静止开始做匀加速直线运动，导体棒先后经过、的位置。若导体棒接入电路的电阻和其长度成正比，运动过程中始终和x轴平行并和导轨接触良好，不计摩擦，下列说法正确的是（ ）
A. 导体棒经过、的位置时，闭合回路中的电动势之比为
B. 导体棒经过、的位置时，闭合回路中的电流大小之比为
C. 经过、的位置时，导体棒所受安培力大小之比为
D. 、过程中，闭合回路中产生的电热之比为
【答案】D
【解析】A．若导体棒运动到某一位置，速度大小为v，其与导轨接触点的坐标为，由匀变速直线运动规律
根据法拉第电磁感应定律，闭合回路中的感应电动势大小为
解得
故感应电动势之比为，，故A错误；
B．由闭合电路欧姆定律，闭合回路中的电流为
其中
解得
故电流之比为，故B错误；
C．导体棒所受安培力大小为
解得
故安培力之比为，故C错误；
D．显然，导体棒所受安培力大小与其位移大小y成正比，作出安培力随着位移变化的图像
图像与横轴所围的面积即导体棒运动过程中克服安培力做的功，也就是闭合回路产生的电热
解得
故电热之比为
故D正确。
故选D。
8. 一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图如图（a）所示，P和Q是这列简谐横波上的两个质点，从该时刻起质点Q在一段时间内的振动图像如图（b）所示。下列说法正确的是（ ）
A. 该波的波长为2mB. 该波的频率为2Hz
C. 该波沿x轴正向传播D. 0~1s内，P点通过的路程为40cm
【答案】AD
【解析】AB．由题图可知，该波的波长为2m，该波的周期为2s，则频率为
故A正确，B错误；
C．由图（b）可知时刻质点Q沿轴正向振动，根据波形平移法可知，该波沿x轴负向传播，故C错误；
D．0~1s内，P点振动半个周期，故P点通过的路程为
故D正确。
故选AD。
9. 如图（a）所示，一个质量m=1kg的物块静止在水平面上，现用水平力F向右拉物块，F的大小随时间变化关系如图（b）所示。已知物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度大小g=10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（ ）
A. 0~4s内，重力的冲量大小为0B. 0~4s内，重力的冲量大小为
C. 4s末，物块的速度大小为8m/sD. 4s末，物块的速度大小为9m/s
【答案】BD
【解析】AB．0~4s内，重力的冲量大小为
故A错误，B正确；
CD．当水平力满足
物块才开始运动，则内由图像可知水平力F的冲量大小为
则内由动量定理可得
其中
解得4s末，物块的速度大小为
故C错误，D正确。故选BD。
10. 有三个完全相同的带正电的绝缘小球A、B、C（均可视为点电荷），质量为m，带电量为，A、B之间与B、C之间各装有一根长为L的轻杆，轻杆两端与小球均通过轻质铰链连接。A、C放在光滑的绝缘水平地面上，A、B、C恰构成正三角形且位于竖直面内并锁定，如图（a）所示。现解除锁定，直至B刚好落地，如图（b）所示。已知重力加速度大小为g，以无限远处为零电势点，距离电荷量为Q的点电荷r处的电势为，其中k为静电力常量，多个点电荷产生的电场中某点的电势，等于每个点电荷单独存在时该点电势的代数和。下列说法正确的是（ ）
A. 初始时刻，A、B、C系统所具有的电势能为
B. B落地时，A、B、C系统所具有的电势能为
C. 该过程中，A、B、C系统的机械能守恒
D. B落地时的速度大小为
【答案】AD
【解析】A．电势能等于将电荷移到无穷远，电场力做的功，故A、B、C系统的电势能可认为分别将C、B小球搬到无穷远电场力做的功。初始时刻，先将C球移到无穷远，电场力做功等于
再将B球移到无穷远，电场力做功等于
故系统的电势能等于做的总功，即
故A正确；
B．B球刚好要落地时，将C球移到无穷远，电场力做功等于
再将B球移到无穷远，电场力做功等于
故系统的电势能等于做的总功，即
故B错误；
C．该过程，系统电势能减小，因此机械能增加，故C错误；
D．由能量守恒有
解得
故D正确。故选AD
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11. 某同学利用如图（a）所示的装置进行探究物体之间拉力的关系。质量为m1、m2的物块A、B放在左端固定有光滑定滑轮的长木板上，两物块左端分别固定有拉力传感器1、2，拉力传感器质量不计。物块A与拉力传感器2通过轻绳连接，拉力传感器1通过绕过定滑轮的轻绳与装有砝码的砝码盘连接。现将纸带穿过打点计时器与物块B连接。实验过程中轻绳、纸带均与长木板平行，拉力传感器1、2对应的示数分别为F1、F2。
（1）以物块A和B作为研究对象，探究加速度a和拉力F1之间的关系。关于实验过程，下列说法正确的是_____。
A. 实验过程中需要补偿阻力
B. 实验过程中应先释放物块、后接通打点计时器电源
C. 实验过程中需要保证砝码和砝码盘的质量远小于两物块的总质量
（2）打出的纸带及数据如图（b）所示，A、B、C、D、E为连续相邻计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出，则系统的加速度大小为_____m/s2，（结果保留2位有效数字）。
（3）为探究拉力F1和F2的关系，根据数据绘制了F1-F2的图像如图（c）。已知物块A的质量为2.0kg，则物块B的质量为_____kg（结果保留2位有效数字）。
【答案】（1）A （2）2.0 （3）3.0
【解析】【小问1详解】
A．为了排除摩擦力对实验的影响，需补偿阻力，A正确；
B．在使用打点计时器时，应先接通电源再释放物体，B错误；
C．实验过程中，拉力F1直接通过传感器1测出，实验过程中不需要保证砝码和砝码盘的质量远小于两物块的总质量，C错误。
故选A。
【小问2详解】
根据逐差法得
小问3详解】
根据牛顿第二定律得

解得
根据图像得
解得
12. 某同学设计描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验，已知小灯泡的额定电压为6V，新定功率为2.8W。现可用的实验器材如下：
A．直流电源E（7.5V，内阻不计）
B．电压表（3V，内阻为）
C．电压表（3V，内阻未知）
D．电流表（0.6A，内阻约为）
E．电流表（3A，内阻约为）
F．定值电阻（阻值为）
G．滑动变阻器（总阻值为）
H．开关一个，导线若干
（1）实验过程中，电压表应选择_____，电流表应选择_____；（填写器材前面的字母代号）
（2）定值电阻在电路中的作用是_____；
（3）为了保证实验的精确度，请在答题卡上的虚线框内将实验电路图补充完整；
（4）他将电压表和串联到一起，实验过程中发现，当电压表的示数为2.5V时，电压表的示数为2.0V，则两个表串联到一起使用后的最大量程为_____V。
【答案】（1）B D （2）扩大电压表的量程
（3） （4）5.4
【解析】【小问1详解】
[1][2]小灯泡的额定电压为6V，因此只能通过电压表与定值电阻改装成大量程的电压表，额定电流接近0.5A。因此电压表选B，电流表选D。
【小问2详解】
电压表与定值电阻串联，定值电阻的作用是改装成大量程的电压表。
【小问3详解】
由于电压表内阻已知，因此采用电流表外接，电压要从0开始变化，滑动变阻器采用分压接法，电路图如图
【小问4详解】
根据电压表的串联规律有
可得
两个电流表串联到一起后允许通过的最大电流为，故最大量程
13. 如图（a）所示，竖直放置、开口向上的汽缸内用质量m=10kg的活塞封闭着一部分理想气体，活塞横截面积S=0.01m2，能无摩擦的滑动。初始时活塞处于静止状态，距离气缸底部的高度h1=9cm。若汽缸、活塞导热性好，气体温度始终保持不变，已知大气压强p0=1×105Pa，重力加速度g取10m/s2，求
（1）初始时刻气体的压强p1；
（2）将汽缸缓慢倒置后，如图（b）所示，活塞距气缸底部的高度h2。
【答案】（1）
（2）
【解析】【小问1详解】
对活塞进行受力分析，有
初始时刻气体压强
【小问2详解】
对活塞进行受力分析，有
由等温变化规律，有
解得
14. 如图所示（俯视图），光滑水平面上放置着半圆形挡板，两个可视为质点小球A、B可沿半圆弧挡板内侧在水平面内做圆周运动，A、B两球的质量分别为、，半圆弧挡板半径为。半圆弧挡板的另一端安装有一个弹射器，B球与其碰撞后可原速率弹回。初始时，B球静止放在半圆弧挡板的最左端，A球以的速度从一端沿半圆弧运动，并与B球发生弹性碰撞。求
（1）A球和B球第一次碰撞前，半圆弧挡板对A球支持力N的大小；
（2）A球和B球第一次碰撞后，二者速度v1、v2的大小；
（3）A球和B球第二次碰撞后，二者速度v1'、v2'的大小。
【答案】（1）
（2），
（3），
【解析】【小问1详解】
对A根据牛顿第二定律得
解得
【小问2详解】
A、B碰撞，分别由动量守恒定律和能量守恒定律得
解得
【小问3详解】
A、B碰撞，分别根据动量守恒定律和能量守恒定律得
解得
15. 如图所示，在平面直角坐标系xOy内，有一个质量不计、带正电的粒子从y轴上的P点以沿x轴正向的速度进入匀强磁场（磁场区域未画出，P点在磁场的边界上）。已知粒子的比荷，速度大小，P点的坐标为（0，1m）。
（1）若磁场方向垂直于纸面向外，且为半径R=1m的圆形区域，其圆心位于（1m，1m）处，粒子恰能够垂直于x轴离开圆形磁场区域，求磁感应强度B的大小；
（2）若磁场方向垂直于纸面向外，且充满第一象限，粒子经过点离开第一象限，求粒子在磁场中运动的时间t；
（3）若磁场为一矩形区域，粒子沿与y轴平行的方向向上离开磁场区域，已知磁场区域面积的最小值为，求粒子做圆周运动的半径（结果可用根号表示）。
【答案】（1）
（2）
（3）或
【解析】【小问1详解】
根据几何关系可知，轨迹圆半径
根据洛伦兹力提供向心力有
解得
【小问2详解】
作出粒子的运动轨迹，如图所示
根据几何关系有
根据圆周运动的规律，时间
解得
【小问3详解】
由于磁场方向未知，因此要分两种情况讨论，如下方左右图所示，假设左图的轨迹圆半径为，右图轨迹圆半径为。
左图中，最小矩形磁场区域面积
右图中，最小矩形磁场区域面积
分别解得，