湖南省长沙市2024-2025学年高三上学期第一次适应性考试物理试卷（Word版附答案）

这是一份湖南省长沙市2024-2025学年高三上学期第一次适应性考试物理试卷（Word版附答案），共13页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.已知钋210的半衰期时间为138天，若将钋210随中国空间站在太空中运行276天后，剩余钋210的质量约为( )
A. B. C. D.
2.2024年10月30日，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号 F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，发射取得圆满成功。70后、80后、90后航天员齐聚“天宫”，完成中国航天史上第5次“太空会师”。飞船入轨后先在近地轨道上进行数据确认，后经椭圆转移轨道与在运行轨道上做匀速圆周运动的空间站组合体完成自主快速交会对接，其变轨过程可简化为如图所示，假设除了变轨瞬间，飞船在轨道上运行时均处于无动力航行状态。下列说法正确的是( )
A. 飞船在近地轨道的A点减速后进入转移轨道
B. 飞船在转移轨道上的A点速度大于B点速度
C. 飞船在近地轨道时的速度小于在运行轨道时的速度
D. 飞船在近地轨道时的周期大于在运行轨道时的周期
3.边长为d的正六边形，每个顶点上均固定一个电荷量为q的点电荷，各电荷电性如图所示，规定无穷远处电势为零，静电力常量为 k，关于正六边形的中心O点的场强及电势，下列说法正确的是
A. O点的场强大小为B. O点的场强大小为
C. O点的电势小于零D. O点的电势等于零
4.如图，在竖直平面内，轻杆一端通过转轴连接在O点，另一端固定一质量为m的小球。小球从A点由静止开始摆下，先后经过B、C两点，A、C点分别位于O点的正上方和正下方，B点与O点等高，不考虑摩擦及空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是( )
A. 小球在B点受到的合力大小为2mg
B. 小球在C点受到的合力大小为2mg
C. 从A到C的过程，杆对小球的弹力最大值为5mg
D. 从A到C的过程，杆对小球的弹力最小值为4mg
5.一列沿x轴负方向传播的简谐横波时刻的波形如图中实线所示，时刻的波形如图中虚线所示，质点振动的周期为T。已知，关于这列波，下列说法正确的是( )
A. 波长为4cmB. 周期为C. 频率为D. 波速为
6.两个用材料和横截面积都相同的细导线做成的刚性闭合线框，分别用不可伸长的细线悬挂起来，如图所示。两个线框均有一半面积处在磁感应强度随时间均匀变化的匀强磁场中，两线框平面均始终垂直于磁场方向。某时刻圆形线框所受细线的拉力为零，此时正方形线框所受细线的拉力也为零。若已知圆形线框的
半径为 a，则正方形线框的边长为( )
A. B. C. D.
二、多选题：本大题共4小题，共20分。
7.汽车工程学中将加速度随时间的变化率称为急动度k，急动度 k是评判乘客是否感到舒适的重要指标。如图所示为一辆汽车启动过程中的急动度k随时间t变化的关系，已知时刻汽车速度和加速度均为零。关于汽车在该过程中的运动，下列说法正确的是( )
A. ，汽车做匀速直线运动B. ，汽车做匀速直线运动
C. ，汽车做匀加速直线运动D. 9s末，汽车的加速度为零
8.两根完全相同的轻质弹簧一端与轻绳OM、ON连接，另一端分别固定于P、Q两点。用力拉轻绳，使 OP水平， OQ与OP的夹角为，此时两弹簧的长度相同， P、O、M在同一直线上，Q、O、N也在同一直线上，如图所示。现保持O点不动且OM方向不变，将 ON沿逆时针方向缓慢旋转。已知该过程中弹簧、轻绳始终在同一竖直平面内，则下列说法正确的是( )
A. OM上的拉力一直减小B. OM上的拉力一直增大
C. ON上的拉力一直减小D. ON上的拉力先减小后增大
9.为实现自动计费和车位空余信息的提示和统计功能等，某智能停车位通过预埋在车位地面下方的LC振荡电路获取车辆驶入驶出信息。如图甲所示，当车辆驶入车位时，相当于在线圈中插入铁芯，使其自感系数变大，引起 LC电路中的振荡电流频率发生变化，计时器根据振荡电流的变化进行计时。某次振荡电路中的电流随时间变化如图乙所示，下列说法正确的是( )
A. 时刻，线圈L的磁场能为零B. 时刻，电容器 C带电量最大
C. 过程，电容器C带电量逐渐增大D. 由图乙可判断汽车正驶离智能停车位
10.许多工厂的流水线上安装有传送带，如图所示传送带由驱动电机带动，传送带的速率恒定，运送质量为的工件，将工件轻放到传送带上的A端，每当前一个工件在传送带上停止滑动时，后一个工件立即轻放到传送带上。工件与传送带之间的动摩擦因数，传送带与水平方向夹角，工件从A端传送到B端所需要的时间为4s。取，工件可视作质点。关于工件在传送带上的运动，下列说法正确的是( )
A. 加速过程的加速度大小为B. 加速运动的距离为1m
C. 两个相对静止的相邻工件间的距离为1mD. A、B两端的距离为8m
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.小星学习了光的干涉后，用激光笔和双缝组件如图甲所示做双缝干涉实验，并测量激光的波长。他按如下步骤组装好设备：先将激光笔打开，让激光垂直照到墙壁上，在墙壁上形成一个小光斑。然后将双缝
组件固定在激光笔前方，让激光垂直件放大图通过双缝后在远处墙壁上形成干涉图样，如图乙所示。
小星做实验时，双缝组件到墙壁距离为，两次所用双缝间距分别为和，用刻度尺测量干涉图样的数据分别如图丙和图丁所示，则图丙是采用间距为 mm的双缝测得的结
果。根据图丁的测量结果，计算得出激光笔所发出的激光波长为 结果保留三位有效数字。
若实验过程中保持激光笔与双缝组件的位置不变，用光屏在离墙壁处承接干涉图样，光屏上的图样与原来的干涉图样相比，会出现的现象是 。
A.条纹间距变大
B.条纹间距不变
C.条纹间距变小
D.条纹消失
12.随着技术创新和产业升级，我国新能源汽车强势崛起实现“换道超车”，新能源汽车对温度控制有非常高的要求，控制温度时经常要用到热敏电阻。物理实验小组找到两个热敏电阻，一个是 PTC热敏电阻，其电阻值随温度的升高而增大;另一个是NTC热敏电阻，其电阻值随温度的升高而减小。该实验小组想利用下列器材来探究这两个热敏电阻常温下阻值约为的电学特性及作用。
A.电源电动势12V，内阻可忽略
B.电流表满偏电流10mA，内阻
C.电流表量程，内阻约为
D.滑动变阻器最大阻值为
E.滑动变阻器最大阻值为
F.定值电阻
G.单刀单掷开关、单刀双掷开关各一个、导线若干
若要求热敏电阻两端的电压可以从零开始比较方便地进行调节，应选择接入电路中的滑动变阻器为 填器材前的字母，请在图甲中将电路图补充完整 。
物理实验小组用表示电流表的示数，表示电流表的示数，通过实验画出两个热敏电阻接入电路时的图线如图乙中a、b所示。若将图线b所代表的元件直接接在一个电动势，内阻的电源两端，则该元件的实际功率为 W。结果保留2位有效数字。
在汽车电路中常用热敏电阻与其他元件串联起来接入电路，用于防止其他元件两端的电压过大，从而保护电路和设备，你认为应该选用 填“PTC”或“NTC”热敏电阻，请简述该热敏电阻防止电压过大的原因： 。
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.为了测量一些形状不规则而又不便浸入液体的固体体积，小星同学用气压计连通一个带有密封门的导热气缸做成如图所示的装置，气缸中 PQ、MN两处设有固定卡环，厚度可忽略的密封良好的活塞可在其间
运动。已知卡环 MN下方汽缸的容积为，外界温度恒定，大气压强为，忽略气压计管道的容积。
打开密封门，将活塞放至卡环 MN处，然后关闭密封门，将活塞从卡环 MN处缓慢拉至卡环PQ处，此时气压计的示数，求活塞在PQ处时气缸的容积
打开密封门，将待测固体 A放入气缸中，将活塞放至卡环 MN处，然后关闭密封门，将活塞从卡环 MN处缓慢拉至卡环PQ处，此时气压计的示数，求待测物体A的体积
14.如图，竖直平面将地面上方空间分为Ⅰ、Ⅱ两个区域，界线左侧的Ⅰ区域内存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场B，右侧的Ⅱ区域内存在与大小相等、方向水平向左的匀强电场。有一个质量为、带电量为的微粒，从距离O点左侧处的水平地面上的A点斜向右上方抛出，抛出速度、与水平面成角，微粒在Ⅰ区域做匀速圆周运动一段时间后，从C点水平射入Ⅱ区域，最后落在Ⅱ区域地面上的D点图中未标出。不计空气阻力，重力加速度。
求电场强度的大小和磁感应强度B的大小;
求微粒从A到D的运动时间
求微粒在Ⅱ区域内运动过程中动能最小时离地面的高度h。
15.人们越来越深刻地认识到冰山对环境的重要性，冰山的移动将给野生动物带来一定影响。为研究冰山移动过程中表面物体的滑动，小星找来一个足够长的水槽，将质量为 M、长为L的车厢放在水槽中模拟冰山，车厢内有一个质量为、体积可以忽略的滑块。车厢的上下表面均光滑，车厢与滑块的碰撞均为弹性碰撞且忽略碰撞的时间。开始时水槽内未装水，滑块与车厢左侧的距离为 d。在车厢上作用一个大小为F，方向水平向右的恒力，当车厢即将与滑块发生第一次碰撞时撤去水平恒力。
求车厢即将与滑块发生第一次碰撞时车厢的速度的大小;
求从车厢与滑块发生第一次碰撞到发生第二次碰撞的过程中，车厢的位移
若在水槽中装入一定深度的水，车厢在水槽中不会浮起。开始时滑块与车厢左侧的距离为 d，由于外界碰撞，车厢在极短时间内速度变为，方向水平向右。车厢移动过程中受到水的阻力大小与速率的关系为为已知常数，除第一次碰撞以外，以后车厢与滑块之间每次碰撞前车厢均已停止。求全程车厢通过的总路程 s。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】经过276天，即经过两个半衰期，剩余的钋核的质量为。
故选B。
2.【答案】B
【解析】A.从低轨道进入高轨道，需要点火加速；飞船在近地轨道的A点加速后进入转移轨道；故A错误；
B.根据开普勒第二定律可知，近地点速度大于远地点的速度，则飞船在转移轨道上的A点速度大于B点速度；故B正确；
C.根据万有引力提供向心力有，可得，飞船在运行轨道上的速率一定小于在近地轨道上运行的速率；故C错误；
D.由开普勒第三定律有可知，飞船在近地轨道时的周期小于在运行轨道时的周期；故D错误。
故选B。
3.【答案】A
【解析】竖直方向等量异种电荷在O点场强，其余4个等量正点电荷在O点合场强为零，故O点的场强大小为，A正确，B错误；
根据点电荷电势可知，竖直方向等量异种电荷在O点产生的电势为零，其余4个等量正点电荷在O点的电势均大于零，故O点的电势大于零，CD错误。
故选A。
4.【答案】C
【解析】A、设绳长L，小球由A到B，根据动能定理： ，
小球在B点受到轻杆的力，，
小球在B点受到合力为和mg合力，合力大于2mg，A错误；
BC、小球由A到C，根据动能定理： ，
小球在C点受到轻杆的力，，
小球在C点受到的合力大小为4mg，从A到C的过程，杆对小球的弹力在C点最大，，B错误，C正确；
D、从A到C的过程，A点杆对球的力向外，B点杆对球的力向内，AB之间某处，杆对球的力最小为零，D错误。
故选C。
5.【答案】D
【解析】由波形图可知，波长，由于波沿x轴负方向传播，，可得： 、1、2、，已知，求得，周期，频率，
波速，由上分析可知，D正确，ABC错误。
6.【答案】C
【解析】设电阻率，横截面积S，密度，正方形线框的边长b，此时刻磁感应强度为B，
对圆形线框由，
对正方形线框由，
联立得。
故选C。
7.【答案】CD
【解析】加速度随时间的变化率称为急动度k，则，则图像与坐标轴围成的面积代表加速度变化，可知A、B错误，C正确；
D.，，时刻汽车加速度为零，9s末汽车的加速度为零，D正确。
故选：CD
8.【答案】AD
【解析】由题意，两根弹簧弹力大小相等，由于O点不变，故弹力不变，二者合力也不变，画出矢量图
由图像知，OM上的拉力一直减小，ON上的拉力先减小后增大，故AD正确。
9.【答案】BD
【解析】A、由图乙知时刻电流最大，磁场能最大，故A错误；
B、由图乙知时刻电流为零，磁场能最小，电场能最大，电容器C所带电量最大，故B正确；
C、由图乙知过程，线圈L中电流增大，磁场能在增大，电容器C所带电量在减小，故C错误；
D、由题当车辆驶离自感线圈L时，自感系数变小，根据可知周期变小，频率增大，由图乙波形可知频率越来越大，线圈自感系数减小，可判断汽车正驶离智能停车位，故D正确。
10.【答案】AC
【解析】AB、对工件加速运动时受力分析，由牛顿第二定律可得：
加速度为；所以加速的时间为
所以加速过程的位移为，A正确，B错误；
D、因为，所以工件与传运带共速之后一起做匀速直线运动，所以匀速的时间为：
，A、B两端的距离为，D错误；
C、因为每当前一个工件在传送带上停止相对滑动时，后一个工件立即轻放到传送带上，则后一个工件同样加速相同的位移，所以相对传送带静止的工件，相邻工件间的距离即为后一个工件加速时间内前一个工件匀速运动的距离，即，C正确。
11.【答案】
675
C

【解析】由图可知相邻亮条纹间距小于图丁相邻亮条纹间距，根据可知，图丙采用的双缝间距较大，故图丙是采用间距为
根据图丁测量数据可得相邻亮条纹间距，
根据可得
代入数据解得。
用光屏在离墙壁处承接干涉图样，L减小，根据可知，条纹间距变小，故选C。
12.【答案】D
均可
PTC
PTC型热敏电阻的阻值随温度升高而增大，当电路中的电流较小时，PTC热敏电阻的阻值较小，串联分得的电压较小;当电路中的电流较大时，PTC热敏电阻的阻值较大，串联分得的电压较大，使得其他元件两端的电压不至于过大，从而防止电流过大。

【解析】因为要求热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大，所以滑动变阻器采用分压式接法，为了便于调节，应选用阻值较小的滑动变阻器。实验电路图如下。
由题意可知，图乙中图线可以对应热敏电阻的图线，纵坐标的10mA对应电压为10V。在图乙中作出，内阻的电源的图像，其与曲线的交点坐标的乘积即为所要求的实际功率。
型热敏电阻的阻值随温度升高而增大，当电路中的电流较小时，PTC热敏电阻的阻值较小，串联分得的电压较小；当电路中的电流较大时，PTC热敏电阻的阻值较大，串联分得的电压较大，使得其他元件两端的电压不至于过大。
13.【答案】因为活塞上升过程是一个缓慢过程，所以该过程是可以近似认为是等温变化，根据玻意耳定律得：
其中，解得；
根据玻意耳定律：
解得。

【解析】详细解答和解析过程见【答案】
14.【答案】微粒在Ⅰ区域做匀速圆周运动知，电场力与重力大小相等，得
根据洛伦兹力提供向心力可得，
其中
解得：
设微粒在Ⅰ区域中做匀速圆周运动的时间为
则：
设微粒在Ⅱ区域中运动的时间为
微粒在竖直方向做自由落体运动，令
解得：
所以
因重力与电场力大小相等，微粒在Ⅱ区域所受合力与竖直方向夹角为，大小为。沿合力方向和垂直合力方向建立平面直角坐标系，如图所示。
微粒可看成是做类斜抛运动，即在 x方向做匀速直线运动， y方向做匀变速直线运动。
当y方向沿合力方向速度为0时，微粒动能最小。
此过程的时间
此过程微粒在竖直方向下落高度
此时微粒离地面的高度

【解析】详细解答和解析过程见【答案】
15.【答案】对车厢，由动能定理可得
解得：
车厢与滑块的碰撞为弹性碰撞，设第一次碰撞后车厢和滑块的速度分别为、
由机械能守恒定律：
动量守恒定律：
解得：，
第一次碰撞到第二次碰撞之间，车厢与滑块的位移分别为、
，
解得
每一次碰撞后车厢的运动过程中
由动量定理，即
累加后得
第一次碰撞前，车厢的路程为d，所以
碰撞前车厢的速度
设第n次碰撞后，车厢的速度为，滑块的速度为，第 n次碰撞至停下，车厢的路程为。
第一次碰撞，由机械能守恒定律：
动量守恒定律：
解得，
第一次碰撞后，对车厢：
解得
第二次碰撞，由机械能守恒定律：
动量守恒定律：
解得，
所以第二次碰撞后车厢的路程
。
此后的每次碰撞前滑块的速度大小都变为前一次的倍，车厢均静止。
所以第三次碰撞后车厢的路程
第四次碰撞后车厢的路程
第n次碰撞后车厢的路程
根据等比数列求和公式求得车厢在第二次及以后的路程之和
所以：
即

【解析】详细解答和解析过程见【答案】