2024-2025学年湖南省长沙一中高三（上）摸底物理试卷（含答案）

2024-2025学年湖南省长沙一中高三（上）摸底物理试卷
一、单选题：本大题共6小题，共24分。
1.下列关于原子和原子核的说法正确的是( )
A. 粒子的穿透能力比粒子的穿透能力强
B. 天然放射现象的发现说明了原子有复杂的结构
C. 紫外线照射到锌板表面能够发生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能不变
D. 按照玻尔理论，氢原子由较高能级跃迁到较低能级，核外电子的动能和电势能都减小
2.如图所示，点为振源，其频率为，所产生的简谐横波向右传播，波速为，、是波传播途中的质点，已知，，则当通过平衡位置向上运动时( )
A. 质点在波峰 B. 质点通过平衡位置向下运动
C. 质点通过平衡位置向上运动 D. 质点在波谷
3.如图所示，光滑的圆轨道竖直固定在水平地面上，为圆心，为轨道上的一点，与水平面夹角为。小球在拉力作用下始终静止在点。当拉力方向水平向左时，拉力的大小为。当将拉力在竖直平面内顺时针转至沿圆轨道切线方向时，拉力的大小为( )
A. B. C. D.
4.年月，“嫦娥六号”月球探测器升空后，先在地球表面附近以速率环绕地球飞行，再调整速度进入地月转移轨道，最后以速率在月球表面附近环绕月球飞行。若认为地球和月球都是质量分布均匀的球体，月球与地球的半径之比约为：，密度之比约为：。则和之比约为( )
A. B. C. D.
5.如图所示，在直角坐标系中，先固定一不带电金属导体球，半径为，球心坐标为。再将一点电荷固定在原点处，带电量为。、是轴上的两点，、两点对称地分布在轴两侧，点、、到坐标原点的距离均为，与金属导体球外表面相切于点，已知金属导体球处于静电平衡状态，为静电力常量，则下列说法正确的是( )
A. 图中、两点的电势相等，点电势高于点
B. 、两点处电场强度相同
C. 金属导体球上的感应电荷在外表面处的场强大小一定为
D. 金属导体球上的感应电荷在球心处产生的电场强度一定为
6.个阻值相同的电阻、、和及理想变压器按如图所示连接，变压器原、副线圈匝数比为：，则以下说法正确的是( )
A. 和消耗的电功率之比为：
B. 和消耗的电功率之比为：
C. 和消耗的电功率之比为：
D. 和消耗的电功率之比为：
二、多选题：本大题共4小题，共20分。
7.下列有关光现象的说法正确的是( )
A. 拍摄水面下的物体时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度
B. 光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
C. 用光导纤维传输图象和信息，这是利用了光的全反射原理
D. 双缝干涉实验中，若仅将入射光由蓝光改为红光，则条纹间距变小
8.如图，快递员工通过倾斜传送带将包裹从处运往较低的处，传送带与水平面的夹角，且始终以一定速度逆时针转动。在某时刻将小包裹看作质点轻放在传送带的处，小包裹与传送带间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则关于小包裹从运动到的说法正确的是( )
A. 若，则可能一直加速 B. 若，则可能先加速再匀速
C. 若，则可能先加速再匀速 D. 若，则可能先加速再减速
9.如图所示，在倾角为的斜面顶端有一压缩的弹簧，弹簧将一个小球弹射出去，若小球从斜面水平抛出的初动能为，小球落到斜面上的动能为，小球落到斜面瞬间的速度方向与水平方向的夹角为。不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 越大，越小 B. 的大小与大小无关
C. D.
10.如图所示，在某空间的一个区域内有一直线与水平面成角，在两侧存在垂直于纸面且方向相反的匀强磁场，磁感应强度大小为。从直线上的点水平向右射出速率为的粒子，粒子带正电，比荷为，若粒子运动过程中经过直线上的点，粒子从点运动到点的时间为。已知，不计粒子重力。则( )
A. 可能为 B. 可能为 C. 可能为 D. 一定为
三、实验题：本大题共2小题，共17分。
11.物理兴趣小组利用手机中“声学秒表”软件测量当地的重力加速度。如图甲所示，他们将铁架台放在水平台面上，上端固定电磁铁，闭合电磁铁的开关后能吸住小球，打开手机软件，断开开关，小球下落撞击挡板，手机接收到断开开关的声音和小球撞击挡板的声音，算出时间间隔，改变小球距离挡板的高度及对应的时间间隔，测量多组数据。
某次记录下声音振幅随时间变化曲线如图乙，第一、第二个尖峰的横坐标分别对应断开开关的声音和撞击挡板的声音，小球下落的时间 ______。
作出如图丙所示的图线，可得到重力加速度 ______。结果保留两位有效数字
在实验中，将手机置于以下哪个位置可减小误差？______。
A.靠近开关，远离挡板
B.靠近挡板，远离开关
C.开关和挡板之间的中央
若某同学将电磁铁的下端与挡板的距离作为做上述实验，测出的重力加速度为，则 ______。填“”“”或“”
12.某物理学习小组利用如图甲所示电路来测定电源的电动势和内电阻。
为待测电源；电动势为，内电阻较小
为电流表：量程为
为滑动变阻器
为的定值电阻
灵敏电流计：满偏电流，内阻
电阻箱：最大阻值
为开关
将灵敏电流计和电阻箱。连接改装成量程为的电压表，在图甲虚线框中应将表与电阻箱______填“串”或“并”联；并将电阻箱阻值调整为______。
闭合开关前，将的滑片滑至最______填“左”或“右”端。闭合开关，将滑动变阻器滑片从初始位置滑向另一端的过程中，小组同学发现开始电流表示数变化很小，当滑片即将滑至另一端点时电流表示数突然变大超过量程，造成这样的原因可能是______。
A.滑动变阻器最大阻值太小
B.滑动变阻器最大阻值太大
C.电流表量程太小
D.电流表量程太大
更换适当的滑动变阻器后，正确实验得到多组电流表示数及对应的灵敏电流计的示数如表：
次数
根据表中数据在图乙上描点，绘制关系图线。
根据绘制关系图线，求得电源的电动势为______，内电阻为______。保留位有效数字
写出一条该实验中定值电阻在电路中的作用：______。
四、计算题：本大题共3小题，共39分。
13.如图甲所示，竖直放置的汽缸的、两处设有限制装置，横截面积为，活塞的质量为，厚度不计。使活塞只能在、之间运动，下方汽缸的容积为，、之间的容积为，外界大气压强。开始时活塞停在处，缸内气体的压强为，温度为，现缓慢加热缸内气体，直至。不计活塞与缸之间的摩擦，取为。求：
活塞刚离开处时气体的温度；
缸内气体最后的压强；
在图乙中画出整个过程中的图线。
14.如图所示，水平面上有相距的两平行足够长固定轨道和，轨道的电阻不计。两根长度均为的导体棒和紧靠横放于轨道上，质量分别为和，电阻分别为和，与轨道间的动摩擦因数均为，两棒始终与两导轨保持良好接触。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为。现垂直于棒施加的水平恒力，棒从静止开始运动，经时间后棒即将开始运动，测得时间内两棒之间的距离为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。
求棒即将开始运动时棒的速度；
求时间内棒产生的电热；
在棒即将开始运动时撤去力，此时棒仍然静止，若在棒以后的运动过程中，流过棒的电量为，求此过程经历的时间。
15.如图所示，质量为的凹槽放在光滑水平地面上，凹槽内有光滑圆弧轨道、水平粗糙轨道和光滑半圆轨道为轨道的中点，轨道都处于竖直平面内且各部分之间平滑连接，处于同一水平线上。现将一个质量为的小物块可视为质点从点的正上方距高处自由下落，已知轨道段的半径为，段轨道长为，轨道的半径为，小物块与段轨道之间的动摩擦因数为，重力加速度为。
若固定凹槽静止不动，且，求小物块第一次经过点后瞬间轨道对它的作用力与其重力的比值；
若不固定凹槽，且，求小物块到达点的过程中，凹槽离开初始位置的最大距离；
若不固定凹槽，且，，，小物块第一次经过间某位置时刚好脱离轨道，该位置与半圆轨道圆心的连线与竖直方向成角，求的大小。
参考答案
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12.串 右 增大了图线的斜率绝对值，减小了测量误差
13.解：活塞刚离开处时，设气体的压强为，气体的温度为
对活塞，由平衡条件可得：，代入数据解得：
由于气体发生等容变化，由查理定律可得：，其中，代入数据解得：；
当气体的温度达到，假设活塞最终没有移动到处，缸内气体最后的压强仍为，体积为，由盖吕萨克定律可得：，代入数据解得：，故假设成立，所以缸内气体最后的压强为；
整个过程中的图如图所示：
答：活塞刚离开处时气体的温度为；
缸内气体最后的压强为；
图线如图所示：
。
14.解：在棒即将开始运动时，棒的速度为，则电路中的电动势：
电路中的电流为：
棒受的安培力为：
由题意有：
由以上各式解得：
设在时间内，棒产生的电热为，由焦耳定律可知：
可求得到：
对整个系统由功能关系：
由以上各式可求得：
对棒以后的运动过程，以向左方向为正，由动量定理有：
流过棒的电量为：
由以上各式可求得：
答：棒即将开始运动时棒的速度为；
求时间内棒产生的电热为；
此过程经历的时间为。
15.解：设小物块第一次经过点瞬间的速度为，对小物块从到点的过程有
在点，对小物块
代入数据解得
因为小物块和凹槽组成的系统水平方向动量守恒，所以小球到达点时两者在水平方向的速度均为零，此时凹槽离开初始位置的距离最大。设小物块和凹槽沿水平方向运动的距离分别为和，则
所求凹槽离开初始位置的最大距离为
小物块第一次经过间某位置时刚好脱离轨道，设在该位置时小物块的水平方向速度为，竖直方向速度为，凹槽的速度为，对系统有
由速度关系，有
在该位置有
由以上各式解得

答：若固定凹槽静止不动，且，小物块第一次经过点后瞬间轨道对它的作用力与其重力的比值为；
若不固定凹槽，且，小物块到达点的过程中，凹槽离开初始位置的最大距离为；
若不固定凹槽，且，，，小物块第一次经过间某位置时刚好脱离轨道，该位置与半圆轨道圆心的连线与竖直方向成角，的大小为。
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