湖南省常德市津市市第一中学2023-2024学年高三上学期入学考试物理试题

湖南省常德市津市一中2023年下高三物理入学考试

一、单选题（每题4分，共24分）

1．物体沿直线运动，其所受合外力F、加速度a、速度v、位移x随时间t变化的图象如图所示，若该物体在t＝0时刻，初速度均为零，则下列图象中表示该物体沿单一方向运动的是（　　）

A．B．C．D．

2．如图所示，质量均为m的铁球和木块通过轻绳a连接，轻绳b一端拴接在铁球上，另一端连接在弹簧测力计的挂钩上，通过弹簧测力计牵引铁球和木块一起沿水平方向做匀速直线运动。当轻绳b与水平方向成30°角时弹簧测力计示数最小。已知重力加速度为g，则（       ）

A．木块与地面间的动摩擦因数为0.5

B．弹簧测力计示数的最小值为

C．弹簧测力计示数最小时，轻绳a上的拉力大小为

D．弹簧测力计示数最小时，轻绳a与竖直方向的夹角为60°

3．蹦极是一项刺激的极限运动。如图所示，质量为m的体验者将一根原长为L的弹性绳系在身上，另一端固定在足够高的平台。体验者从平台处由静止落下，在同一竖直线上反复起落。重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）

A．体验者下落高度为L时加速度为零

B．弹簧端在整个过程中最大拉力为mg

C．体验者在下落过程中先做匀加速运动后做匀减速运动

D．体验者弹起的最大高度不能到达平台处

4．如图，静止水面同一直线上的A、S、B为三个质点的平衡位置，它们的间距为。一滴水落在S处，形成一列向四周传播的水波（可视为简谐波），当水波的同一波峰经过A、B处时，S处的质点刚好经过平衡位置，且S、A（或B）之间只有一个波谷。已知波的周期为T，则（　　）

A．A、B两处质点的起振方向相反

B．此时S处质点向下振动

C．水波的波长为6a           D．水波的速度为

5．用图甲所示电路可以研究光电效应中电子的发射情况与光照强弱、光频率等物理量间的关系（图中电源极性可对调）。图乙所示为a、b、c三种光照下得到的三条光电流I与A极、K极间电压的关系图线。下列说法正确的是（　　）

A．若开关闭合时电流表有示数，则开关断开时电流表示数为0

B．若想测量饱和电流，则图甲中电源极性需要对调

C．若b是黄光，则a可能是蓝光

D．b、c是同种颜色的光，b的光强比c的光强大

6．2022年10月31日，山东大学牵头完成的世界第一幅万月球全月岩石类型分布图对外公布．该图将月球表面物质划分为月海岩石、非月海岩石与特殊岩石三大类，共计表达了17种岩石类型，其中5类月海玄武岩，7类非月海岩石和5类特殊岩石露头。假设距离月球球心h处的重力加速度g与h的关系图像如图所示，已知引力常量为G，则（　　）

A．月球的质量为

B．月球的平均密度为

C．在距月球球心轨道上运行的航天器的速度大小为

D．从月球表面由静止发射的飞船，发射速度等于时能脱离月球

二、多选题（每题5分，共20分）

7．人类对事物的认识往往是从宏观到微观逐步深入，下列对热现象的解释中正确的是（　　）

A．温度越高布朗运动越剧烈，是因为固体小颗粒分子的热运动越剧烈

B．单晶体具有各向异性，是因为组成晶体的原子排列具有空间上的周期性

C．封闭在注射器中的压缩气体难以再被压缩，是因为气体分子间存在斥力

D．液体具有表面张力，是因为液体表面层分子间距大于液体内部分子间距

8．如图所示，电源电动势为E、内阻为r，、、为定值电阻（阻值均大于电源内阻r），电压表和电流表可视为理想电表。开关S闭合时，一带电油滴P恰好能静止在平行金属板之间，若将滑动变阻器R的滑片向b端移动，下列说法正确的是（    ）

A．油滴将向上运动

B．电压表的示数变小、电流表的示数变大

C．电源的输出功率逐渐增大、电源的效率逐渐减小

D．消耗的功率变大，消耗的功率变小

9．如图，虚线是某静电场中在同一竖直面内的等势线，一根粗细均匀的光滑绝缘细杆竖直固定在等势线所在的竖直面内，一个质量为、带正电小球套在杆上（可以自由滑动）。现让小球在A点由静止释放，从A到加速运动的过程中，加速度不断减小，则下列判断正确的是（　　）

A．等势线的电势比等势线的电势高

B．从A到过程中，小球的机械能不断减小

C．小球机械能变化量的绝对值从A到大于从A到

D．若小球沿杆运动能至点，在点的速度可能为零

10．如图所示，竖直固定的光滑圆弧形导轨MN、半径分别为r、3r，O点为两个圆弧的圆心，P、M之间用导线连接电阻R。粗细均匀的轻质金属棒的一端通过铰链固定在O点，另一端连接质量为m的金属小球C，小球C套在导轨上。初始时刻金属棒处于水平位置，小球、金属棒与导轨始终接触良好。过圆心O的水平线下方分布着磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。已知重力加速度为g，金属棒总电阻为3R，A点为金属棒与导轨MN之间的接触点，小球与导轨电阻不计，空气阻力可忽略不计。现将小球C由静止释放，当第一次运动到O点正下方的D点时小球速度大小为v，则（       ）

A．当小球运动到D点时，金属棒O、A两点间的感应电动势为零

B．当小球运动到D点时，电阻R两端的电压为

C．从小球C由静止释放到第一次运动到D点的过程中，通过电阻R的电荷量为

D．从小球C由静止释放到第一次运动到D点的过程中，电阻R上产生的焦耳热为

三、实验题（每空2分，共14分）

11．由于实验室天平损坏，某组同学采用如图甲所示的装置来测量滑块的质量。单个钩码的质量为，钩码共有6个。已知重力加速度大小为，实验步骤如下：

①将轨道放置在水平桌面上并调节至水平，连接好细线和打点计时器、纸带等。细线跨过滑轮连接一个钩码，滑块上还有5个钩码（图中未全部画出）；

②打开电源，释放滑块，测得加速度为；

③更换纸带，将滑块上的一个钩码挂到细线末端的第一个钩码上，重复步骤②，测得加速度为；

④以此类推，每次将滑块上的一个钩码挂到细线末端的钩码上，重复步骤②，直至将滑块上的钩码全部挂在细线末端；

⑤设细线末端的钩码数量为n，将测量数据描点连线，画出图像如图乙所示，测得该图像的斜率为k，纵轴截距的绝对值为b。

（1）在实验过程中，钩码的质量      （填“需要”或“不需要”）远小于滑块质量。

（2）由以上步骤可知滑块的质量      ，同时，本实验也能测出滑块与轨道之间的动摩擦因数      。（均用题中所给物理量的字母表示）

12．实验室有两个完全相同的电流表，为了尽量准确测量一节干电池的电动势E和内阻r，学习小组设计了如图1所示的电路图。电流表的内阻记为，但阻值未知。主要实验步骤如下：   ①根据电路图，连接实物图。

②开关断开，闭合开关，调节电阻箱R取不同的值，记录对应的电流表的示数I。利用数据描点作图，画出的图像如图2中Ⅰ所示。

③开关闭合，闭合开关，调节电阻箱R取不同的值，记录对应的电流表的示数I。利用数据描点作图，画出的图像如图2中Ⅱ所示。     请完成下列问题：

（1）测出图2中拟合的直线Ⅰ、Ⅱ的斜率均为，纵截距分别为，，可算出电源电动势           V，内阻           Ω，一个电流表的内阻           Ω。（结果均保留3位有效数字）

（2）不考虑偶然误差的影响，仅考虑电表内阻的影响，上问中测量的电源电动势           真实值（填“大于”、“等于”或“小于”）。

四、解答题

13．（12分）如图所示，用活塞将一定质量的理想气体封闭在导热性能良好的气缸内，已知环境初始温度T0=27℃，活塞距气缸底部的高度h0=27cm，大气压强p0=1.0×105Pa，活塞面积S=10cm2，g=10m/s2，不计活塞质量和厚度，气缸内壁光滑。现将质量m=2kg的物体放在活塞上，活塞向下移动。

（1）求活塞稳定后气体的压强和活塞距气缸底部的高度；

（2）活塞稳定后再将环境温度缓慢升高至127℃，若升温过程中气体吸收20J的热量，求该过程中气体的内能变化量。

14．（14分）如图所示，半径为R的圆形边界，圆心为O，半径Oe与直径jp垂直，圆形边界内除扇形区域jOe外，存在垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，带电平行金属板ab、cd的长度均为R，间距为2R，圆形边界与ac相切于e点，且e点是ac的中点，在平行板的右侧放置一荧光屏，荧光屏与bd平行，且与bd的间距为R。一带电量为、质量为m的粒子甲（不计重力），从p点以指向圆心O的速度垂直进入磁场，然后从e点进入匀强电场，最后从d点射出；再让与粒子甲相同的粒子乙从p点垂直射人磁场，速度的大小与甲相同、方向与甲不同，乙从j点射出磁场，进入电场，最后打在荧光屏上的f点，求：

（1）匀强电场的场强；

（2）粒子乙从p点到f点的运动时间。

15．（16分）如图，光滑水平地面左侧固定有一个由斜面与半径为R=1m的圆弧面AB平滑连接而成的光滑组合轨道，圆弧面末端B点切线水平，质量为m=1kg的滑块从组合轨道的斜面部分由静止开始下滑，经过A点时速度vA=1m/s，经过B点时速度vB=3m/s，滑块经过B点后滑上一个右端为1/4圆弧光滑轨道的滑板，已知滑板质量M=2kg，滑板的水平部分长度L=1m，与滑块间的动摩擦因数为，1/4圆弧轨道的半径，求：

（1）滑块由静止下滑至A点所用的时间以及经过B点时滑块对轨道的压力FB的大小；

（2）滑块滑上滑板后达到的最高点距C点的高度；

（3）要使滑块滑上滑板后不脱离滑板运动，求滑块滑上滑板的初速度vB的可能取值范围。

参考答案：

1．B【详解】A．0～1s内合外力F不变，物体的加速度不变，物体沿正向做初速度为零的做匀加速直线运动。1～2s内加速度方向变为负向，大小不变，物体由于惯性继续沿正向做匀减速直线运动，2s末速度为零，2～3s内沿负向做匀加速直线运动，3～4s内，沿负向做匀减速运动。此后周而复始，所以物体做往复运动，故A错误；

B．0～1s内加速度不变，物体沿正向做匀加速直线运动，1～2s内加速度方向变为负向，大小不变，继续正向做匀减速直线运动，2s末速度为零。接着周而复始，所以物体速度的方向不变，沿单一方向运动。故B正确；C．根据x﹣t图象的斜率等于速度，可知，在0～1s内，速度沿正向，1～3s内速度沿负向，3～4s内速度沿正向，可知物体运动的方向发生改变。故C错误；D．在0～2s内速度为正值，向正方向运动，在2～4s内速度为负值，向负方向运动，运动方向发生改变。故D错误。故选B。

2．D【详解】AB．由于弹簧测力计牵引铁球和木块一起沿水平方向做匀速直线运动，则对铁球和木块整体做受力分析有

当轻绳b与水平方向成30°角时弹簧测力计示数最小，此时轻绳b上的拉力、整体的重力，地面给木块的支持力与地面给木块的摩擦力的合力的关系如图

根据几何关系可知α = 30°     T = 2mgsinα

解得  T = mg故AB错误；

CD．弹簧测力计示数最小时，轻绳a与竖直方向的夹角为θ，则对于铁球有

Tcos60°＋Tacosθ = mg   Tsin60° = Tasinθ  解得θ = 60°   Ta = T = mg故C错误、D正确。

3．D【详解】A．下落高度为L时此时弹性绳中拉力为0，此时体验者受到重力作用，加速度不为零，故A错误；B．开始体验者下落时合力向下，做加速运动，当弹性绳中拉力等于重力后，体验者此时仍有向下的速度，绳中拉力继续增大，当到达最低点时绳中拉力达最大，可知在整个过程中最大拉力一定大于mg，故B错误；C．开始时合力向下，并随着绳中拉力的增大加速度在减小，当绳中拉力大于人的重力后，体验者做减速运动，此时随着绳中拉力的增大，人做减速运动的加速度也在增大，故C错误；D．由于存在空气阻力，所以弹性绳与人组成的系统机械能不守恒，故弹起的最大高度不能到达平台处，故D正确。故选D。

4．D【详解】A． A、B两处质点的起振方向相同，均与S点起振方向相同，选项A错误；

B．由题意可知，此时S处质点正处于平衡位置向上振动，选项B错误；

C．由题意可知   可得水波的波长为  选项C错误；

D．水波的速度为选项D正确。故选D。

5．D【详解】A．开关闭合时电流表有示数，说明入射光的频率大于阴极K的极限频率，K极有光电子逸出，不加电压时，也有光电子到达A极从而形成光电流，电流表仍有示数，A错误；B．若想测饱和电流，则需要把K极发射的光电子全部收集到A极上，需要建立方向由A指向K的电场，A极电势高，接电源正极，图甲中电源极性不需要对调，B错误；

C．根据结合爱因斯坦光电效应方程可得

同种K极金属材料的逸出功W一定，可知遏止电压越大，入射光的频率越大，b对应的遏止电压大于a对应的遏止电压，则a的频率比b的低，若b是黄光，a不可能是蓝光，C错误；D．b、c的遏止电压相同，是同种颜色的光，b的饱和电流比c的大，b光照射时单位时间逸出的光电子数目多，说明b光单位时间打到K极的光子数多，所以b的光强比c的光强大，D正确。故选D。

6．C【详解】A．由图可知，当时，在月球表面处有

可得，月球的质量为A错误；B．由图可知，月球的半径为，由密度公式  其中，月球的体积为 联立可得，月球的平均密度为B错误；

C．在距月球球心轨道上，由万有引力提供向心力

解得，航天器的速度大小为  C正确；

D．从月球表面由静止发射的飞船，月球的第一宇宙速度为，由万有引力提供向心力

可得   所以，从月球表面由静止发射的飞船，发射速度等于时不能脱离月球，D错误。故选C。

7．BD【详解】A．温度越高布朗运动越剧烈，是因为液体或气体分子的热运动越剧烈，故A错误；B．组成单晶体的原子排列具有空间上的周期性，且不同方向上的周期性不同，从而表现出各向异性，故B正确；C．气体分子间的距离很大，分子间的作用力几乎可以忽略不计，封闭在注射器中的压缩气体难以再被压缩，是因为气体压强较大的缘故，故C错误；

D．液体具有表面张力，是因为液体表面层分子间距大于液体内部分子间距，表面层液体分子间作用力表现为引力，从而使液体表面绷紧，故D正确。故选BD。

8．BC【详解】A．滑动变阻器的滑片向b端移动，则滑动变阻器接入电路的电阻减小，总电阻减小，则干路电流增大，由   可知电容器两端电压减小，电场力减小，故油滴将向下运动，故A错误；B．由于干路电流增大，而UC=U3故U3减小，因此I3减小，而   故流过R2的电流增大，电流表示数变大，R2两端电压增大，而

故滑动变阻器两端电压减小，即电压表示数减小，故B正确；

C．由于R外>r  且总电阻减小，与电源内阻越来越接近，故电源的输出功率增大，而电源效率总电阻减小，电源的效率逐渐减小，故C正确；

D．由干路电流增大，故R1消耗功率增大，流过R2的电流增大，故消耗功率增大，故D错误。故选BC。

9．BC【详解】A．带正电小球从A到加速运动的过程中，加速度不断减小，等势线的电势比等势线的电势低，故A错误；B．从A到过程中，小球的机械能不断减小，电场力做负功，小球的机械能不断减小，故B正确；C．A、之间的电势差大于A、之间的电势差，小球从A到电场力做功大于从A到电场力做功，小球机械能变化量的绝对值从A到大于从A到，故C正确；D．A、D两点等电势，若小球沿杆运动能至点，电场力做功为0，在点的速度不可能为零，故D错误。故选BC。

10．BC【详解】A．当小球运动到D点时，金属棒OA段切割磁感线，O、A两点间的感应电动势不为零，A错误；B．当小球第一次运动到D点时，小球的速度为v，此时A点的速度为  金属棒AC段产生的感应电动势为

电阻R两端的电压为  B正确；C．小球从静止释放到第一次运动到D点的过程中，回路中的平均感应电动势为   回路中的平均电流为

此过程通过电阻R的电荷量为 联立解得

C正确； D．小球从静止释放到第一次运动到D点的过程中，根据能量守恒可知，回路中产生的总焦耳热为  电阻R上产生的焦耳热为D错误。故选BC。

11．     不需要         

【详解】（1）[1]根据实验原理可知，本实验不需要用钩码的重力代替绳子的拉力，则实验过程中，钩码的质量不需要远小于滑块质量。

（2）[2][3]根据题意，由牛顿第二定律有

整理可得结合图像可得  

解得  

12．     1.41     1.27     10.0     等于

【详解】（1）[1][2][3]开关断开时，由闭合回路欧姆定律有

整理得  开关闭合时，由闭合回路欧姆定律有

整理得  斜率   

把数据代入可得   

（2）[4]实验中已经考虑了电流表的内组，因此测量的电源电动势等于真实值。

13．（1）1.2×105Pa，22.5cm；（2）11J

【详解】（1）对气体，有  解得

根据玻意耳定律，有 解得

（2）由于气体发生等压变化，则解得气体对外做功为

根据热力学第一定律有

14．（1）；（2）

【详解】（1）作出甲粒子的运动轨迹如图所示

轨迹几何关系可知，粒子圆周运动的轨道半径为

粒子在磁场中由洛伦兹力提供向心力，则有

粒子在电场中做类平抛运动，则有，  根据牛顿第二定律有解得  （2）作出乙粒子的运动轨迹如图所示  粒子在磁场中圆周运动的周期  结合解得  粒子在磁场中运动的时间

粒子进入电场前做匀速直线运动，经历时间 解得

粒子在电场中做类平抛运动，根据上述，可知

解得   粒子飞出电场后做匀速直线运动，水平方向有  解得

则粒子乙从p点到f点的运动时间为解得

15．（1），19N；（2）0.2m；（3）

【详解】（1）在B点有   计算得

由牛顿第三定律可知经过点时滑块对轨道的压力大小

从A到B点有   求得

在斜面上下滑有  得  由得

（2）达到最大高度时，滑块与滑板的速度相等，有

求得   从滑块滑上滑板到达到最大高度的过程中    解得

（3）考虑两种临界情况

①从滑块滑上滑板到达到轨道最高点过程中有

  解得

②滑块滑回滑板的左边并相对静止有   

解得   由上可知，不脱离轨道运动，滑块滑上滑板的初速度。