2023-2024年湖南省岳陽市岳陽縣第一中學高三下學期4月期中考試物理試題（解析版）

2024年高三物理期中考試試題一．選擇題（共7小題，每題4分，共28分）1.下列說法正確的是（）A.伽利略用“月—地檢驗”證實了萬有引力定律的正確性B.千克、米、牛頓是國際單位制中的基本單位C.重心這一概念的建立思想與合力相同D.在某電源的電路中，每通過的電荷量，電源提供電能是，那么這個電源的電動勢是【答案】C【解析】【詳解】A．牛頓用“月—地檢驗”證實了萬有引力定律的正確性，A錯誤；B．千克、米是國際單位制中的基本單位，牛頓不是國際單位制中的基本單位，B錯誤；C．重心這一概念的建立思想與合力相同，都是利用了等效替代的思想，C正確；D.電動勢數(shù)值上等于非靜電力把單位正電荷從負極到正極做的功，則電動勢為D錯誤。故選C。2.下列敘述正確的是（）A.圖甲是粒子散射實驗裝置，盧瑟福和他的學生在該實驗中發(fā)現(xiàn)了質子和中子B.利用圖乙研究光電效應，滑動變阻器的滑片從中點向右移動，電流表示數(shù)變小C.圖丙是氫原子能級圖，用動能為的電子轟擊處于基態(tài)的氫原子，氫原子可能發(fā)生能級躍遷D.由圖丁可知比結合能越大，平均核子質量越大，原子核越穩(wěn)定【答案】C【解析】【詳解】A．圖甲是粒子散射實驗裝置，盧瑟福通過用α粒子轟擊氮原子放出氫核，發(fā)現(xiàn)了質子；他的學生查德威克研究發(fā)現(xiàn)了中子，選項A錯誤；B．利用圖乙研究光電效應，滑動變阻器的滑片從中點向右移動，導致正向電壓增大，根據(jù)光電效應的特點可知，在光照強度一定的條件下，電路中的電流隨著光電管兩端的正向電壓的增大而增大，直到達到電路中的飽和光電流，再增大兩端電壓，飽和光電流保持不變，故電流表示數(shù)不可能減小，選項B錯誤；C．圖丙是氫原子能級圖，用動能為的電子轟擊，處于基態(tài)的氫原子，由于可知氫原子可以吸收電子的一部分能量發(fā)生能級躍遷，選項C正確；D．原子核的比結合能越大，則原子核中核子的平均核子質量越小，原子核越穩(wěn)定，選項D錯誤。故選C。3.舉重運動員蹲在地上緊握杠鈴，然后站起將杠鈴舉過頭頂。對該過程，下列說法正確的是（）A.杠鈴處于超重狀態(tài)B.杠鈴的機械能增大C.地面對人的支持力做正功D.地面對人的支持力與人和杠鈴受到的總重力大小相等【答案】B【解析】【詳解】A．杠鈴先加速上升再減速上升，加速度先向上后向下，杠鈴先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)，A錯誤；B．杠鈴的重力勢能增大，初末狀態(tài)的動能不變，機械能增大，B正確；C．地面對人的支持力不做功，因為支持力作用點的位移等于零，C錯誤；D．杠鈴加速上升時，地面對人的支持力大于人和杠鈴受到的總重力，杠鈴減速上升時，地面對人的支持力小于人和杠鈴受到的總重力，D錯誤。故選B。4.如圖為交流發(fā)電機的示意圖，矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉動，發(fā)電機的電動勢隨時間的變化規(guī)律為，圖示位置時，穿過矩形線圈的磁通量最大，下列說法正確的是（）A.交流電的頻率為B.電動勢的有效值為C.當線圈平面轉到圖示位置時感應電動勢為0D.當線圈平面轉到平行于磁場的位置時磁通量的變化率為0【答案】C【解析】【詳解】A．由題意可知，電動勢隨時間的變化規(guī)律為，其角速度為交流電的頻率A錯誤；B．電動勢的最大值為，電動勢的有效值為B錯誤；C．當線圈平面轉到圖示位置時，穿過線圈的磁通量最大，可磁通量的變化率是0，感應電動勢是0，C正確；D．當線圈平面轉到平行于磁場的位置時，穿過線圈的磁通量是0，可磁通量的變化率為最大，D錯誤。故選C。5.靜電植絨技術于3000多年前在中國首先起步。如圖所示為植絨流程示意圖，將絨毛放在帶負電荷的容器中，使絨毛帶負電，容器與帶電極板之間加恒定電壓，絨毛成垂直狀加速飛到需要植絨的物體表面上。已知絨毛到達物體表面時速率越大，植絨效果越好。下列判斷正確的是（）A.帶電極板帶負電B.絨毛在飛往需要植絨的物體的過程中，電勢能不斷增大C.質量相同的絨毛，帶電量越大，植絨效果越好D.若減小容器與帶電極板之間的距離，植絨效果會更好【答案】C【解析】【詳解】A．帶電極板吸引帶負電的絨毛，故帶電極板帶正電，A錯誤；B．絨毛在往需要植絨的物體的過程中，絨毛所受電場力做正功，電勢能減小，B錯誤；C．由動能定理可知，電場力做功等于動能的變化，即質量相同的絨毛，帶電量越大，獲得的動能越大，速率越大，植絨效果越好，C正確；D．若減小容器與帶電極板之間的距離，容器與帶電極板之間加恒定電壓，由動能定理可知絨毛最終獲得的速度與容器到帶電極板間的距離無關，故植絨效果不變，D錯誤。故選C。6.無線藍牙耳機擺脫了線材束縛，可以在一定距離內與手機等設備實現(xiàn)無線連接。為了研究在運動過程中無線連接的最遠距離，甲和乙兩位同學做了一個有趣的實驗。乙佩戴無線藍牙耳機，甲攜帶手機檢測，乙站在甲正前方處，二人同時沿同一直線向正前方運動，各自運動的圖像如圖所示，結果手機檢測到藍牙耳機能被連接的時間為。則最遠連接距離為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【分析】【詳解】由圖像可知，t=3s時，甲乙速度相同，距離最近，由于耳機與手機正常連通時間為4s，所以耳機與手機正常連通的時間是從1s至5s，當1s時，由圖像可知，甲的速度為5m/s，在0-1s內，位移之差為因t=0乙站在甲正前方處，則t=1s時甲乙之間的距離為s=14m-2.5m=11.5m因此，最遠連接距離為11.5m，故B正確，ACD錯誤。故選B。7.要使小球A能擊中離地面H高的小球P,設計了甲、乙、丙、丁四條內外側均光滑軌道，如圖所示．甲為高度小于H的傾斜平直軌道，乙丙丁均為圓軌道，圓心O如圖所示．小球從地面出發(fā)，初速度大小都為,在甲軌道中初速度方向沿斜面，在乙、丙、丁軌道中初速度方向均沿軌道的切線方向，則小球A經過哪種軌道后有可能恰好擊中P球（）A.軌道甲和軌道丁B.軌道乙和軌道丁C.軌道丙和軌道丁D.只有軌道丁【答案】D【解析】【詳解】小球從地面出發(fā)，初速度大小為，在運動過程中，只有動能全部轉化為重力勢能才能上升高度H，即甲軌道A球在軌道上沿斜面運動后斜拋，在最高點有動能，根據(jù)機械能守恒，小球不能到達H高度，故甲不可能；乙軌道小球做豎直上拋運動，在最高點速度為零，能達到高度H，但不能擊中P點，故乙軌道不可能；丙軌道在小球通過1/4圓以后小球要想到達P點，在P點要有動能，根據(jù)機械能守恒，小球到不了P點，故丙軌道不可能；丁軌道小球到達P點，小球的動能完全轉化為重力勢能，到達P點動能恰好為零，小球恰好擊中P點，故丁軌道可以．故選D。二．多選題（共3小題，每題4分，共12分）8.2021年7月，云南的亞洲象北上引發(fā)人們關注，有關部門已采取措施引導象群返回了原棲息地。象群經過某一平直路段時，一小象因貪玩落后象群里的象媽媽處時才察覺，于是小象立刻由靜止開始以大小為的加速度追趕象媽媽。若象媽媽以大小為的速度勻速前行，小象達到最大速度后的速度保持不變。下列說法正確的有（）A.從小象開始追趕象媽媽起，經它們相距最遠B.小象追趕象媽媽的過程中，與象媽媽的最遠距離為C.從小象開始追趕象媽媽起，經小象追上象媽媽D.小象追趕象媽媽過程中的位移大小為【答案】CD【解析】【詳解】AB．小象與象媽媽速度相等時，相距最遠相距最遠的時間為最遠距離為AB錯誤；C．小象速度最大的時間為此次過程小象位移為設再經過t2追上得小象追上象媽媽的時間為C正確；D．小象追趕象媽媽過程中的位移大小為D正確。故選CD。9.如圖所示，一水平固定硬桿的a、b兩點分別拴有兩根長為的輕繩，兩輕繩均可繞拴接點自由轉動，兩輕繩的下端拴接在一質量為的小球上，此時兩輕繩與豎直方向的夾角均為，開始時小球在最低點保持靜止，現(xiàn)給小球一個垂直于紙面向里的水平初速度，已知，重力加速度，不計一切摩擦阻力，則在小球運動過程中，下列說法中正確的是（）A.若小球在最高點時速度為，則B.若，則小球在最低點時輕繩的張力為C.要使小球能完成圓周運動，小球過圓周最高點時速度不能小于D.若小球能完成圓周運動，小球在最高點和最低點時輕繩的張力之差為【答案】ABC【解析】【詳解】A．若小球在最高點時速度為，小球做圓周運動的半徑為根據(jù)機械能守恒可得解得故A正確；B．若，設小球在最低點時輕繩張力為，根據(jù)牛頓第二定律可得解得故B正確；C．要使小球能完成圓周運動，設小球過圓周最高點時的最小速度為，此時重力剛好提供向心力，則有解得故C正確；D．若小球能完成圓周運動，設小球經過最高點時的速度為，根據(jù)機械能守恒可得小球在最低點時，根據(jù)牛頓第二定律可得小球最高點時，根據(jù)牛頓第二定律可得張力之差為聯(lián)立解得故D錯誤。故選ABC。10.如圖甲所示，兩根間距為、電阻不計的足夠長光滑平行金屬導軌與水平面夾角，導軌底端接入一阻值為的定值電阻，所在區(qū)域內存在磁感應強度為B的勻強磁場，磁場方向垂直于導軌平面向上。在導軌上垂直于導軌放置一質量為、電阻為的金屬桿，開始時使金屬桿保持靜止，某時刻開始給金屬桿一個沿斜面向上的恒力，金屬桿由靜止開始運動，圖乙為運動過程的圖像，重力加速度。則在金屬桿向上運動的過程中，下列說法中正確的是（）A.勻強磁場的磁感應強度B.前內通過電阻R的電荷量為C.當金屬桿的速度為時，其加速度為D.前內電阻R產生的熱量為【答案】CD【解析】【詳解】A．由圖乙可知金屬桿先做加速度減小的加速運動，2s后做勻速直線運動；當t=2s時，v=3m/s，此時感應電動勢

E=BLv感應電流安培力根據(jù)牛頓運動定律有解得A錯誤；B．通過金屬桿P的電荷量根據(jù)動量定理有解得B錯誤；C．當金屬桿的速度為時，安培力根據(jù)牛頓第二定律解得C正確；D．根據(jù)電磁感應定律所以前兩秒位移為2s~4s的位移為前4s內由能量守恒得其中解得D正確。故選CD。三．實驗題（共2小題，共20分）11.“探究質量一定時，加速度與力的關系”的實驗裝置如圖甲所示，實驗中通過傳感器將繩中拉力大小的信息以無線方式傳輸給數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，用打點計時器打出的紙帶求出小車運動的加速度。（1）下列說法中正確的是___________。A．細線必需要與長木板平行B．不需要平衡摩擦力C．打點計時器使用直流學生電源供電D．實驗時應先釋放小車再接通打點計時器的電源（2）實驗中得到一條打點清晰的紙帶如圖乙所示，A、B、C、D、E是計數(shù)點，相鄰兩個計數(shù)點間都有4個計時點沒有標出，已知交流電頻率為，則這條紙帶記錄小車的加速度大小為___________（保留兩位有效數(shù)字）。（3）本實驗中，砝碼和托盤總質量是否需要遠小于小車的質量：___________?！敬鸢浮竣?A②.0.63③.不需要【解析】【詳解】（1）[1]A．為使小車受合力方向與小車運動方向相同，細線必需要與長木板平行，A正確；B．為使細線的拉力等于小車受到的合外力，實驗時必需平衡摩擦力，B錯誤；C．打點計時器使用交流學生電源供電，C錯誤；D．實驗時應先接通打點計時器的電源，待打點穩(wěn)定后再釋放小車，紙帶會得到充分利用，獲得多的數(shù)據(jù)，D錯誤。故選A。（2）[2]紙帶上相鄰兩個計數(shù)點間都有4個計時點沒有標出，已知交流電頻率為，可知紙帶上相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔為T=5×0.02s=0.1s由逐差法求取小車的加速度大小為（3）[3]本實驗中，不需要砝碼和托盤總質量遠小于小車的質量，因有力傳感器直接測得細繩對小車的拉力大小。12.某同學要將一微安表先改裝成量程為的電流表，再改裝成量程為的電壓表，并與標準電壓表對比校準。圖甲是改裝后電壓表與標準電壓表對比校準的電路圖，虛線框中是改裝后電壓表電路，是量程為、內阻約為的標準電壓表。已知微安表滿偏電流為，標記的內阻為，電阻箱調節(jié)范圍為。步驟如下：（1）微安表改裝。根據(jù)題給條件，圖甲中電阻箱的阻值應分別調節(jié)到___________，___________；（2）選擇合適的器材按照圖甲正確連接電路。所用電池的電動勢E為；滑動變阻器R有兩種規(guī)格可選：滑動變阻器：最大阻值滑動變阻器：最大阻值為了方便實驗中調節(jié)電壓，圖中R應選用___________（填器材的字母代號）；（3）對比校準。當標準電壓表的示數(shù)為時，微安表的指針位置如圖乙所示，由此可以推測出改裝的電壓表量程不是預期值，而是___________V（保留2位有效數(shù)字）；（4）校正改裝表。通過檢測發(fā)現(xiàn)：電阻箱阻值是準確的，而微安表標記的內阻不準確。要使改裝電壓表量程的真實值為，不必重新測量微安表內阻，只需適當調節(jié)電阻箱。以下調節(jié)方案可行的有___________（填序號）。A.保持不變，將增大到合適值B.保持不變，將減小到合適值C.保持不變，將增大到合適值D.保持不變，將減小到合適值【答案】①.200②.2850③.④.2.5⑤.AD##DA【解析】【詳解】（1）[1]微安表改裝成量程為的電流表，根據(jù)部分電路的歐姆定律可得[2]電流表再改裝成量程為的電壓表，根據(jù)部分電路的歐姆定律可得（2）[3]改裝電壓表的內阻為所以兩個電壓表并聯(lián)后的總電阻為所以滑動變阻器應選擇最大阻值為的，在其滑片移動時能較為顯著的改變電壓。（3）[4]由圖可知，當電壓為時，微安表指針轉過了32小格，則每一小格表示的電壓值為則量程為（4）[5]已知改裝電壓表的實際量程為，由圖乙可知電壓為時微安表的示數(shù)為，設微安表的內阻為，則有解得即微安表的真實內阻比標記的內阻小。如果通過調節(jié)變阻箱來達到預期的量程，則在保持不變的情況下，要將增大到合適的阻值，使其分擔更多的電壓；或者保持不變，將減小到合適的阻值，使其分擔更多的電流。故選AD。四．解答題（共3小題，共40分）13.我國運動員閆文港在2022年北京冬奧會獲得男子鋼架雪車比賽銅牌，實現(xiàn)該項目的歷史性突破，圖甲為閆文港的比賽畫面。已知賽道由起跑區(qū)、出發(fā)區(qū)、滑行區(qū)及減速區(qū)四個區(qū)段組成，圖乙中AB為起跑區(qū)、BC為出發(fā)區(qū)，AB賽段水平，BC賽段與水平面夾角。若運動員推著雪車從A點由靜止出發(fā)，以的加速度勻加速跑到B點時速度大小為，接著快速俯臥到雪車上沿BC下滑。已知運動員到達C點時的速度大小為，賽道BC的長度為，取，，，不計空氣阻力，求：（1）運動員在起跑區(qū)的運動時間；（2）雪車與冰面間的動摩擦因數(shù)?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）設運動員在起跑區(qū)運動時間為，根據(jù)解得（2）設運動員和雪車的總質量為m，摩擦力大小為，在出發(fā)區(qū)的加速度大小為，根據(jù)解得由牛頓第二定律有解得14.如圖所示，在一底邊長為，底角的等腰三角形區(qū)域內（O為底邊中點）有垂直紙面向外的勻強磁場。邊上方有平行金屬板，間距為。有一質量為m，電量為q的帶正電粒子從金屬板左側邊緣，以平行于極板的初速度緊貼上極板入射。經電場偏轉后，從O點穿過下極板縫隙進入磁場，恰好從頂點P處離開，不計重力與空氣阻力的影響。求：（1）平行金屬板間的電勢差U；（2）勻強磁場的磁感應強度大小B；（3）粒子從進入極板到離開磁場過程中運動的總時間t?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）粒子在平行金屬板間做類平拋運動，則有聯(lián)立解得（2）根據(jù)動能定理解得粒子到達O點的速度①則此時速度方向與水平方向夾角根據(jù)幾何關系，粒子在磁場中圓周運動的半徑②根據(jù)洛倫茲力提供向心力③聯(lián)立①②③得（3）粒子在平行金屬板間運動時間粒子在磁場中做圓周運動的周期④粒子在磁場中運動的軌跡為一圓弧，根據(jù)幾何關系，這個圓弧對應的圓心角為，粒子在磁場中圓周運動的時間⑤聯(lián)立④⑤得則粒子從進入極板到離開磁場過程中運動的總時間15.如圖所示，為豎直固定放置的光滑圓弧面，