[物理]湖北省重点高中智学联盟2024-2025学年高三上学期8月联考试卷(解析版)

这是一份[物理]湖北省重点高中智学联盟2024-2025学年高三上学期8月联考试卷(解析版)，共21页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题等内容，欢迎下载使用。
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 2023年的诺贝尔物理学奖授予“采用实验方法产生阿秒脉冲光的技术”，阿秒脉冲光是一种非常短的光脉冲，其持续时间在阿秒的量级，即，阿秒对应的物理量不是国际单位制的基本量
B. 德国物理学家普朗克为解释物体热辐射规律，提出了能量子的假说，同时他最早发现了光电效应
C. 根据速度定义式，当极短时，就可以表示物体在时刻的瞬时速度，该定义应用了物理的极限法
D. 在对自由落体运动的研究中，伽利略猜想运动速度与下落时间成正比，并直接利用斜面实验得出了准确结论
【答案】C
【解析】A．国际单位制中的七个基本物理量为长度、质量、时间、温度、电流、物质的量、发光强度，基本物理量的单位为基本单位，即米、千克、秒、开尔文、安培、摩尔、坎德拉；“阿秒”是一个单位，对应的物理量是时间，是国际单位制的基本量，故A错误；
B．德国物理学家普朗克为解释物体热辐射规律，提出了能量子的假说，1887年赫兹在研究麦克斯韦电磁波理论时偶然发现了光电效应现象，故B错误；
C．为研究某一时刻或某一位置时的速度，我们采用了取非常小的时间，即让时间趋向无穷小时的平均速度作为瞬时速度，即采用了极限思维法，故C正确；
D．伽利略在对自由落体运动的研究中，猜想运动速度与下落时间成正比，为了“冲淡”重力的影响，首先在斜面上进行实验验证，在斜面实验的基础上进行理想化推理，故D错误。
故选C。
2. 2024年7月31日，在巴黎奥运会女子双人十米台跳水决赛中，中国选手陈芋汐、全红婵获得冠军。假设跳水运动员（视为质点）起跳离开跳板后在一条直线上运动，其离开跳板至入水后竖直向下速度减为零的过程中，最大速度大小为，离开跳板时速度大小为，不计空气阻力，在水中受到的阻力恒定，水中竖直向下运动的时间与空中运动的时间相等，重力加速度大小为，则下列说法不正确的是（ ）
A. 运动员离水面最远距离为B. 运动员在空中运动时间为
C. 跳板离水面的高度为D. 运动员入水的深度为
【答案】B
【解析】A．运动员在空中的运动为竖直上抛运动，入水的瞬间速度最大，由运动学公式可知，运动员离水面最远距离为
故A正确，不符合题意；
B．运动员在空中运动时间
故B错误，符合题意；
C．跳板离水面的高度为
故C正确，不符合题意；
D．运动员入水深度
故D正确，不符合题意。
故选B。
3. 在某个恶劣天气中，能见度很低，甲、乙两汽车在一条平直的单行道上，甲在前、乙在后同向行驶。某时刻两车司机同时听到前方有事故发生的警笛提示，同时开始刹车。两辆车刹车时的图像如图，下列说法正确的是（ ）
A. 刹车过程中甲车的加速度与乙车的加速度之比为3∶2
B. 若两车不相撞，则t=24s时，两车间距最大
C. 若两车发生碰撞，开始刹车时两辆车的间距一定小于48m
D. 若两车发生碰撞，则可能是在刹车24s以后的某时刻发生相撞
【答案】C
【解析】A．由速度时间图象的斜率表示加速度，可得甲车的加速度大小为
乙车的加速度大小为
两车的加速度之比为
A错误；
B．由图像可知，两车共速前，甲的速度一直小于乙，故两车间距逐渐减小，由于两车不相撞，则共速时，两车间距最小，B错误。
C．由位移公式可得时，甲车的位移为
乙车的位移为
两者位移之差
若两车在时刻恰好不相撞.则开始刹车时两辆车的间距等于48m，若两车在时刻之前相撞，则开始刹车时两辆车的间距小于48m，C正确
D．若两车速度相等时没有相撞，则此后的过程，甲车的速度比乙车的大，因此两车不可能再相撞，D错误。
故选C。
4. 图像能够直观描述物理过程，能形象表述物理规律，能有效处理实验数据。如图所示为物体做直线运动的图像，下列说法正确的是（ ）
A. 甲图中，A、B、C三物体做直线运动的图像如图所示，则时间内，三物体的平均速度不相等
B. 乙图中物体的加速度大小为
C. 丙图中，阴影面积表示时间内物体的末速度
D. 丁图中所描述的物体正在做匀加速直线运动，则该物体的加速度
【答案】D
【解析】A．由图甲可知，时间内，A、B、C三物体做直线运动的位移相同，则三物体的平均速度均为
故A错误；
B．根据
可知图像的斜率的绝对值等于2a，所以甲图中物体的加速度大小为
故B错误；
C．根据
知阴影面积表示时间内物体的速度变化量，故C错误；
D．根据丁图可知
整理得
结合
可知加速度大小为，故D正确。
故选D。
5. 如图甲所示，升降机的顶部装了一个拉力传感器，传感器下方挂上一轻质弹簧，弹簧下端挂一个质量为的小球，在升降机的作用下，小球沿竖直方向从静止开始做直线运动。取竖直向上为正方向，物块的加速度随时间的变化关系如图乙所示，弹簧秤始终在弹性限度内。重力加速度。下列说法正确的是（ ）
A. 0-2s内物块先失重后超重
B. 2-4s内物块先超重后失重，速度变化量为零
C. 1-3s内物块先失重后超重，3s末物块的运动方向向下
D. 传感器在1s末和3s末的示数相同，小球在1s末和3s末速度等大反向
【答案】B
【解析】A．由题意可知，在0~1s，加速度先正值，方向向上，由牛顿第二定律得
得
视重F大于物块的实际重力mg，物块处于超重状态。在1~2s，加速度为负值，方向向下，由牛顿第二定律得
得
视重F小于物块的实际重力mg，物块处于失重状态，故A错误；
B．2s~3s，加速度为正值，方向向上，物块处于超重状态；3s~4s，加速度为负值，方向向下，物块处于失重状态。a-t图像中图线下的“面积”为速度的变化量，t轴上方面积为正值，t轴下方面积为负值，2~4s，图像中图线下的“面积”代数和为零。2~4s内物块先超重后失重，速度变化量为零。故B正确；
C．1~3s内物块先失重后超重。由题意可知，2s末小球的速度为0。2s~3s物块竖直向上做加速度不变的匀加速直线运动，故3s末，小球的速度方向沿正方向。故C错误；
D．由
又1s和3s两时刻加速度都为，传感器在1s末和3s末的示数相同。a-t图像中图线下的“面积”为速度的变化量，物块在1s~3s速度变化量为零，因此
物块在1s末和3s末速度等大同向，故D错误。故选B。
6. 如图所示，半球形容器内有三块不同长度的滑板、、，其下端都固定于容器底部点，上端搁在容器侧壁上，与水平面间的夹角分别为、、。若三个完全相同的滑块同时从A、B、C处开始由静止下滑（忽略阻力），则（ ）
A. A处滑块最先到达点
B. B处滑块最先到达点
C. 三种情况下滑块到达点的速度不相同
D. 若换用摩擦系数相同的杆，运动过程中产生的摩擦热相等
【答案】C
【解析】AB．令半球形容器的半径为R，滑板的倾角为，对滑块进行分析，根据牛顿第二定律有
根据位移公式有
解得
可知时间t与滑板的倾角和板的长度均无关，故三个滑块同时到达点，故AB错误；
C．由于下落高度不同，重力做功不同，由动能定理可知，三种情况下，滑块到达底端的动能不同，故速度不同，故C正确；
D．令半球形容器的半径为R，换用摩擦系数相同的杆，运动过程中产生的摩擦热
即摩擦生热不相等，故D错误。故选C。
7. 如图所示电路中，定值电阻，电源内阻，滑动变阻器的总电阻为R。当滑动变阻器的滑片P由顶端向下滑动过程中，下列说法不正确的是（ ）
A. 电压表示数在变小
B. 电压表示数增大，电流表示数减小
C. 电容器的电荷量增大，电阻消耗的电功率减小
D. 电源内阻损耗的功率变小，电源的输出功率先变大后变小
【答案】A
【解析】A．滑片P向下滑动的过程中，接入电阻增大，干路电流减小，根据
可知，电压表V2示数变大，故A错误，符合题意；
B．滑片P向下滑动的过程中，根据
由于干路电流减小，则电压表示数增大，通过电流表的电流减小，故B正确，不符合题意；
C．结合上述可知，电容器两端的电压为路端电压，根据
可知电容器的带电量增大，由于干路电流减小，则电阻消耗的电功率减小，故C正确，不符合题意；
D．电源内阻损耗的功率
由于干路电流变小，则电源内阻损耗的功率变小，电源的输出功率
由于电源内阻，定值电阻，滑动变阻器的总电阻为R，当滑动变阻器的滑片P由顶端向下滑动过程中，的取值范围在R到2R之间，根据对勾函数的特征可知，电源的输出功率先变大后变小，故D正确，不符合题意。
故选A。
二、多选题（每题4分，共计12分）
8. 下列四幅插图中说法不正确的是（ ）
A. 甲图中，铜盘靠惯性转动，手持磁铁靠近铜盘，铜盘转动加快
B. 乙图中，大量粒子以初速度为0进入加速电场，粒子轨迹半径越大，比荷越小
C. 丙图中，把一根柔软的金属弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触并保持静止，通电后弹簧运动情况不变
D. 图丙中，当人对着话筒讲话时线圈中会产生强弱变化的电流，这利用了电流的磁效应
【答案】ACD
【解析】A．当转动铜盘时，导致铜盘切割磁感线，从而产生感应电流，出现安培力，由楞次定律可知，产生的安培力将阻碍铜盘切割磁感线运动，则铜盘转动将变慢，故A错误，符合题意；
B．粒子在加速电场中，根据动能定理有
粒子在偏转磁场中，则有
联立解得
知粒子轨迹半径越大，比荷越小，故B正确，不符合题意；
C．当有电流通过弹簧时，构成弹簧的每一圈导线周围都产生了磁场，根据安培定则知，各圈导线之间都产生了相互的吸引作用，弹簧就缩短了，当弹簧的下端离开水银后，电路断开，弹簧中没有了电流，各圈导线之间失去了相互吸引力，弹簧又恢复原长，使得弹簧下端又与水银接触，弹簧中又有了电流，开始重复上述过程，弹簧上下振动，故C错误，符合题意；
D．图丁中，当人对着话筒讲话时，线圈振动切割磁感线会产生强弱变化的电流，这利用了电磁感应原理，故D错误，符合题意。
故选ACD。
9. 如图所示：质量为M的斜劈放置在水平地面上，不可伸长的细线绕过滑轮、连接、物体，连接细线与斜劈平行。滑轮由细线固定在竖直墙O处，滑轮用轻质杆固定在天花板上，动滑轮跨在细线上，其下端悬挂质量为物体，初始整个装置静止，不计细线与滑轮间摩擦，下列说法中正确的是（ ）
A. 若增大质量，、M仍静止，待系统稳定后，细线张力大小变大，动滑轮位置上移
B. 若增大质量，、M仍静止，待系统稳定后，地面对M摩擦力变大，M对的摩擦力可能不变
C. 若将悬点O下移，、M仍静止，待系统稳定后，细线与竖直墙夹角不变
D. 若将悬点O下移，、M仍静止，待系统稳定后，地面对M摩擦力变大
【答案】AC
【解析】A．若增大的质量，因为、M仍静止，且的质量变大，所以系统稳定后线的张力增大。由于不变，由力的平行四边形法则可知，动滑轮位置上移，故A正确；
B．把M、看成一个整体，地面对M的摩擦力等于细线的张力沿水平方向的分量，由上分析知细线的张力变大，所以地面对M的摩擦力也变大。由于初始情况下的受力情况未知，M对的摩擦力大小可能不变，方向会发生变化，故B错误；
C．若将悬点O下移，细线的拉力不变，的质量未变，那么与间的细线与竖直方向的夹角不变，与间的细线和拉的竖直线的夹角也没有变化，拉滑轮细线的拉力与这两根细线的合力大小相等，方向沿对角线，所以细线与竖直墙夹角总等于与间的细线和拉的竖直线的夹角的一半，故C正确；
D．由以上分析可知将悬点O下移，细线的拉力不变，由整体法可知地面对M摩擦力不变，故D错误。
故选AC。
10. 如图所示，质量为M的粗糙半圆柱体放在水平面上，一可视为质点、质量为m的物块在拉力F的作用下，沿半圆弧缓慢向上滑动。已知拉力F的方向始终与小物块的运动方向相同（与圆弧相切），物块与半圆柱体表面的动摩擦因数为0.75，重力加速度为g。若小物块和圆心的连线与水平方向的夹角为，在从0增大到90°的过程中，下列说法不正确的是（ ）
A. 拉力F先增大后减小B. 拉力F先减小后增大
C. 地面受到的摩擦力方向向左D. 地面受到的摩擦力随着的增大而增大
【答案】BCD
【解析】AB．由于物块缓慢移动，可看作是平衡状态，小物块和圆心的连线与水平方向的夹角为，对物块受力分析，由平衡条件可得
由数学知识可知
其中
得
即
所以在从0增大到90°的过程中，F先增大后减小，故A正确，B错误；
C．由于物块处于动态平衡状态，对整体受力分析，可知地面对整体的摩擦力水平向左，即半圆柱体对地面有水平向右的摩擦力。故C错误；
D．地面受到的摩擦力大小为
因为的取值范围从0到90°，所以先增大后减小，故D错误。
故选BCD。
三、实验题
11. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中：
（1）有关该实验的下列说法正确的是（ ）
A. 图中的操作步骤顺序是；丙→丁→乙→甲
B. 油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验
C. 往浅盘中滴入油酸酒精溶液后应立即描绘油膜轮廓
（2）若实验时油酸酒精溶液中纯油酸占总体积的0.3%，用注射器测得200滴这样的油酸溶液为1mL，取1滴这样的溶液滴入浅盘中，即滴入浅盘中的油酸体积为______cm3。
（3）不同实验小组向水面滴入一滴油酸酒精溶液时得到以下油膜形状，做该实验最理想的是（ ）
A. B. C.
【答案】（1）B （2）1.5×10-5cm3 （3）C
【解析】【小问1详解】
A．根据题意，由实验原理可知，用油膜法估测油酸分子的大小的实验步骤为丙乙丁甲，故A错误；
B．油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验，避免酒精挥发，浓度发生变化，实验有误差，故B正确；
C．应等油酸完全稳定后开始描绘油膜轮廓，故C错误。
故选B。
【小问2详解】
根据题意可知，1滴这样的溶液中的油酸体积为
【小问3详解】
最理想的情况是痱子粉很薄，容易被油酸酒精溶液冲开，近似圆形。
故选C
12. 某兴趣小组利用轻弹簧与刻度尺设计了一款加速度测量仪，如图甲所示。轻弹簧的右端固定，左端与一小车固定，小车与测量仪底板之间的摩擦阻力可忽略不计。在小车上固定一指针，装置静止时，小车的指针恰好指在刻度尺正中间，图中刻度尺是按一定比例的缩小图，其中每一小格代表的长度为0.1cm。某次测量小车所在位置如图乙所示，此时弹簧的弹力大小为1.5N。重力加速度g取。
（1）根据题意可知，弹簧劲度系数k=______N/m。（保留两位有效数字）
（2）小组成员用弹簧测力计测定小车的重力，读数如图丙所示。通过计算，该加速度测量仪的最大值为______。（保留三位有效数字）
（3）加速度测量仪制作完成后，将刻度尺不同刻度对应加速度大小标在尺上。测量某次运动过程中，观察到指针由读数较大的位置逐渐变小到读数几乎为0。则在这段时间内该运动可能为______。
A. 加速度减小的减速直线运动B. 加速度增加的减速直线运动
C. 加速度减小的加速直线运动D. 加速度增加的加速直线运动
【答案】（1）
（2）
（3）C
【解析】【小问1详解】
根据题意，弹簧弹力为1.5N时弹簧的压缩量为
由胡克定律，可知弹簧的劲度系数为
【小问2详解】
由图乙由题意可知，弹簧形变量最大为
对应加速度测量计的最大值，此时弹簧弹力最大，为
由图丙可知小车的重力
由牛顿第二定律得最大加速度为
【小问3详解】
指针读数减小表示小车加速度减小，由于小车的运动可以看作简谐运动，故可以判断出小车做加速度减小的加速运动，靠近平衡位置。故C正确，ABD错误。
故选C。
13. 如图，纸面内存在上、下宽度均为2d的匀强电场与匀强磁场，匀强电场平行纸面竖直，匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度大小为B。现有一质量为m、带电荷量为的粒子，从电场的上边界O点由静止释放，进入磁场后，其运动轨迹与下边界相切于P点，不计粒子重力。求：
（1）匀强电场的场强；
（2）带电粒子从O点运动到P点的时间。
【答案】（1），方向竖直向上
（2）
【解析】【小问1详解】
带电粒子在电场运动过程中，根据动能定理有
进入磁场后，粒子做圆周运动，由几何关系得
根据牛顿第二定律有
解得
方向竖直向上。
【小问2详解】
粒子在磁场中做匀速圆周运动，则周期为
结合上述解得
令粒子在电场中运动的时间为，则有
结合上述解得
令粒子在磁场中运动到P点的时间为，则有
带电粒子从O点运动到P点的时间为
14. 如图所示，某同学用一双筷子夹起质量为m的圆柱形重物，圆柱竖直放置、半径为r，筷子水平，交叉点到圆柱接触点的距离均为，重力加速度大小为g。若筷子对圆柱的合压力为2mg，滑动摩擦力等于最大静摩擦。求：
（1）每根筷子对圆柱的压力大小。
（2）筷子与圆柱体之间动摩擦因数的最小值。
【答案】（1）
（2）
【解析】【小问1详解】
设两根筷子的夹角为，由几何关系有
得
由力的分解可知
故每根筷子对圆柱体的压力大小为
【小问2详解】
重物在竖直方向上由平衡条件可知
得
俯视水平方向受力分析如图
得
所以每根筷子与圆柱体间的摩擦力大小为
由公式可知，圆柱体与筷子之间的动摩擦因数满足
故圆柱体与筷子之间的动摩擦因数最小值为。
15. 如图所示，水平桌面上固定有定滑轮和挡板，长木板B放在桌面上，B的右端到挡板的距离，小物块A放在长木板B左端，通过水平轻绳与重物C相连。已知A和B的质量，A和B间的动摩擦因数，B与桌面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。
（1）要使A、B、C三个物体保持静止，求C的质量的最大值；
（2）若C的质量，现将C由静止释放，当B与挡板发生碰撞时剪断轻绳，此时C未落地，B碰后的速率为碰前的0.7倍，A始终未滑离B，求：
①B与挡板碰前瞬间速率；
②B与挡板碰撞后的运动时间t。
【答案】（1）0.4kg
（2）①，②
【解析】【小问1详解】
当ABC三者保持静止，当C质量最大时，桌面对B的摩擦力恰好达到最大静摩擦力，对A、B、C整体分析有
解得
【小问2详解】
①假设A、B、C三个物体能够保持相对静止，对三个物体进行分析，根据牛顿第二定律有
解得
对A、C进行分析
得
假设成立，B与挡板碰前，根据位移与速度的关系式有
解得
②B碰后的速率为碰前的0.7倍，A始终未滑离B，对A、B分别进行分析，根据牛顿第二定律有
解得
可知A向右做匀减速直线运动，B向左做匀减速直线运动，B减为0时有
解得
之后，A仍然向右做匀减速直线运动，B向右做匀加速直线运动，则有
解得
再经历时间，两者达到相等速度，则有
解得
，
上述过程B的位移大小
解得
之后A、B保持相对静止向右做匀减速直线运动，则有
解得
减速至0过程有
解得
根据上述有
可知，B没有再次与挡板碰撞，则有
解得
B与挡板碰撞后的运动时间
解得