2023-2024学年湖南省浏阳市高三上学期12月联考 物理试题（含答案）

这是一份2023-2024学年湖南省浏阳市高三上学期12月联考 物理试题（含答案），共11页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.在某次遥控车挑战赛中，若a、b两个遥控车从同一地点向同一方向做直线运动，它们的v-t图像如图所示，则下列说法不正确的是（ ）
A. b车启动时，a车在其前方2m处
B.运动过程中，b车落后a车的最大距离为1.5m
C. b车启动3s后恰好追上a车
D. b车超过a车后，两车不会再相遇
2.应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入。例如你用手掌平托一苹果，保持这样的姿势在竖直平面内按顺时针方向做匀速圆周运动，如图所示。关于苹果从最低点a到最高点c运动的过程，下列说法中正确的是（ ）
A.苹果所受的合外力保持不变
B.手掌对苹果的摩擦力先减小后增大
C.苹果在a点处在超重状态，在c点处在失重状态
D.苹果所受重力的功率保持不变
3.在一些电子显示设备中，让阴极发射的电子束通过适当的非匀强电场，可以使发散的电子束聚集。如图，带箭头的实线表示电场线，虚线表示电子的运动轨迹，M、N是这条轨迹上的两点。下列说法正确的是（ ）
A.M点的电势高于N点
B.电子在M点的加速度大于在N点的加速度
C.电子在M点的动能大于在N点的动能
D.电子在M点的电势能大于在N点的电势能
4.如图所示，一滑板爱好者沿着倾角为30°的斜坡从静止开始自由下滑，下滑过程中的加速度大小恒为，已知滑板爱好者连同滑板的总质量为m，重力加速度为g。在滑板爱好者（含滑板）沿斜坡下滑距离为L的过程中，下列说法正确的是（ ）
A.滑板爱好者下滑过程中机械能守恒
B.滑板爱好者减少的重力势能为
C.滑板爱好者增加的动能为
D.滑板爱好者减少的机械能为
5.如图所示，小球A和B套在光滑水平杆上，两球间连接轻弹簧，A、B分别通过长度相等的轻绳一起吊起质量为300g的小球C，当两绳与水平杆的夹角为37°时恰好处于平衡状态，此时弹簧压缩了2cm。已知sin37°=0.6，cs37°=0.8，重力加速度大小取10m/s2。弹簧始终在弹性限度内，弹簧的劲度系数为（ ）
A.200N/mB.100N/mC.50N/mD.1N/m
6.如图为2023年杭州亚运会中国女排队员比赛中高抛发球的瞬间，若球离开手时正好在底线中点正上方3.50m处，速度方向水平且与底线垂直。已知每边球场的长和宽均为9m，球网高2.25m，不计空气阻力（g=10m/s2，）。为了使球能落到对方场地，下列发球速度大小可行的是（ ）
A.14m/sB.17m/sC.20m/sD.23m/s
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7.如图所示，“天问一号”探测器先在地球轨道上绕太阳匀速转动，在近日点Q短暂点火后进入霍曼转移轨道，到达远日点P再次短暂点火进入火星轨道。已知万有引力常量为G，太阳质量为M，地球轨道和火星轨道半径分别为r和R，地球、火星、“天问一号”探测器运动方向都为逆时针方向。若只考虑太阳对“天问一号”探测器的作用力，下列说法正确的是（ ）
A. “天问一号”在地球轨道上的角速度小于在火星轨道上的角速度
B. “天问一号”运动中在转移轨道上P点的加速度等于在火星轨道上P点的加速度
C.两次点火之间的时间间隔为
D.两次点火喷射方向都与速度方向相同
8.如图所示，一条直线上有ACBO四个点，AC距离2L，CB距离L，BO距离L，A处固定一个电荷量为2Q的正点电荷，B处固定一个电荷量为的负点电荷，图中虚线圆圆心为O、半径为2L，D为圆上一点且BD与直线垂直，已知将试探电荷从圆上任意一点移动到无穷远处，电场力做功均为0，则以下判断正确的是（ ）
A.正试探电荷在圆上所受电场力一定指向O点
B.试探电荷在C点所受电场力为0
C.将正试探电荷从D点移到AC中点，电势能减小
D.D点场强大小为
9.如图所示，水平地面上平行放置两根足够长的通电直导线a和b，其电流大小相等、方向垂直纸面向里，竖直线MN位于直导线a、b的中垂面上。通电直导线c中的电流方向垂直纸面向外。现在从M点由静止释放，一段时间后直导线c落在地面上。M点离地面的高度为h，整个过程中，导线a和b静止不动，不计空气阻力，重力加速度为g。通电直导线c由M点运动到N点的过程中（ ）
A.导线a、b在M点产生的磁感应强度方向为水平向左
B.导线c在M点的加速度小于g
C.导线c即将落地时的加速度大小一定为g
D.调整M点到地面的高度h，导线c落地时的速度大小可能为
10.如图甲所示，长木板B静止在水平地面上，在t=0时刻，可视为质点、质量为1kg的物块A在水平外力F作用下，从长木板的左端滑上从静止开始运动，1s后撤去外力F，物块A、长木板B的速度—时间图像如图乙所示，g=10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
甲乙
A.长木板的最小长度为2m
B.A、B间的动摩擦因数是0.1
C.长木板的质量为0.5kg
D.外力F的大小为4N
三、非选择题：本题共5小题，共56分。
11.（6分）如图1所示，某同学利用水平桌面上的气垫导轨和数字计时器，探究滑块沿气垫导轨下滑过程中机械能是否守恒。气垫导轨上有很多小孔，气泵送来的压缩空气从小孔喷出，使得滑块与导轨之间有一层薄薄的空气层，滑块运动时阻力近似为零。
（1）实验时，用垫片垫高气垫导轨的一端，并用游标卡尺测量某块垫片的厚度。设实验测得垫片的总高度为h，遮光条的有效宽度为d，单脚螺丝到双脚螺丝连线的距离为L，滑块经过光电门1和光电门2时的遮光时间分别为t1和t2，则还需要测量的物理量是 （写出物理量的符号并说明），实验需要验证的关系式 。
（2）数据处理时发现重力势能减小量小于动能增加量，造成的原因可能是 。
A.滑块释放位置不够高
B.充气泵的气流较小，滑块与导轨存在较大摩擦
C.导轨被垫高之前没有将导轨调节水平，被垫高的一端偏高
（3）光电门计时器的计时原理：光电门中的光敏原件接收到的光线是直径约2mm的圆柱型光束（图2），只要遮光条前沿挡住90%的光照就能使光控信号u上跳为H，只要后沿让光照恢复达到70%就能使光控信号u下跳为L（图3）。计时器可以设置两种计时模式：①记录前沿挡光与后沿复光信号之间的时间；②记录2次前沿挡光信号之间的时间。根据以上信息，如图4哪种型号的遮光条测量速度的误差最小 （填“甲”“乙”或“丙”）。
图2图3图4
12、（9分）某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案，实验室提供的器材有：
A.电流表A1（内阻Rg=100Ω，满偏电流Ig=3mA）
B.电流表A2（内阻约为0.4Ω，量程为0.6A）
C.定值电阻（R0=900Ω）
D.滑动变阻器（最大电阻为5Ω）
E.干电池组
F.一个开关和导线若干
G.螺旋测微器，游标卡尺
（1）如图1，用螺旋测微器测金属棒直径为 mm；如图2用20分度游标卡尺测金属棒长度为 cm。
图1图2
（2）用多用电表粗测金属棒的阻值：当用“×10Ω”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用 挡（填“×1Ω”或“×100Ω”），换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图3所示，则金属棒的阻值约为
Ω。
图3图4
（3）请根据提供的器材，在图4方框中画出设计的实验电路（需标注所选器材符号），要求尽可能精确测量金属棒的阻值。
（4）若实验测得电流表A1示数为I1，电流表A2示数为I2，则金属棒电阻的表达式为Rx= （用I1，I2，R0，Rg表示）
13.（10分）某同学受自动雨伞开伞过程的启发，设计了如图所示的物理模型。竖直放置在水平桌面上滑杆上套有一个滑块，初始时它们处于静止状态。当滑块从A处以某一初速度开始向上滑动，滑动过程中受到滑杆的摩擦力f为1N，滑块滑到B处与滑杆发生完全非弹性碰（作用时间极短），带动滑杆一起离开桌面竖直向上运动，之后上升了h=0.2m时速度减为0。已知滑块的质量m=0.2kg，滑杆的质量M=0.6kg，A、B间的距离L=1.2m，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。求：
（1）滑块在静止时和向上滑动的过程中，桌面对滑杆支持力的大小N1和N2；
（2）滑块与滑杆碰拉前瞬间的速度大小v1；
（3）滑杆从A处开始向上运动的初速度v0。
14.如图所示，M、N是平行板电容器的两个极板，板间距离为d=0.1m，极板正对面积足够大，定值电阻阻值分别为R0=10Ω、R1=1Ω，电源电动势E=6V、内阻r=1Ω。用绝缘细线将质量为m=0.004kg的带电小球悬于电容器内部。闭合开关S，小球静止时细线与竖直方向的夹角θ=37°，小球与N板的距离L=0.024m。重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。求：
（1）小球的带电量q。
（2）剪断细线后小球到达N板的速度大小。
15.（16分）利用电磁场偏转离子是在科学仪器中广泛应用的技术。如图所示，在Oxy平面（纸面）的第一象限内有边界平行于x轴的区域I、II、III，宽度均为L，区域I为匀强电场，场强大小为E，方向沿y轴负方向，区域II、III为匀强磁场，方向均垂直纸面向里。一群速度大小不同的离子由（0，3L）处沿x轴正方向进入电场，已知离子质量为m、电荷量为+q，不计离子重力，忽略磁场的边界效应。求：
（1）恰从（L，2L）处进入区域II离子的初速度；
（2）若要使初速度为0的离子不进入区域III，B1的范围；
（3）若，且，经过处离子的初速度范围。
浏阳市2023-2024学年高三12月大联考
物理答案
一、选择题
11.【答案】
（1）两光电门之间距离s（1分）
（2）C（2分）
（3）丙（1分）
12.【答案】
（1）6.126（1分）10.230（1分）
（2）×1Ω（1分）10.0（1分）
（3）（3分）
（4）（2分）
13.【答案】（1）8N，5N；（2）8m/s；（3）10m/s
【解析】（1）滑块静止时，根据整体法可知桌面对滑杆支持力的大小
当滑块向上滑动时，根据牛顿第三定律可知，滑块对滑杆的摩擦力大小为1N，方向竖直向上，则对滑杆进行受力分析，根据平衡状态得桌面对滑杆支持力的大小
（2）当滑杆和滑块一起脱离地面后，向上做匀减速运动，则
解得滑杆和滑块开始一起向上运动的速度大小为
当滑杆和滑块发生碰撞的瞬间，根据动量守恒定律得
解得滑块与滑杆碰撞前瞬间的速度大小
（3）选竖直向上的方向为正方向，根据牛顿第二定律得，滑块的加速度为
负号表示加速度方向竖直向下
根据运动学公式
解得滑杆从A处开始向上运动的初速度
14.【答案】解：（1）由闭合电路的欧姆定律
电容器两极的电压
又因
对小球由力平衡有
解得小球的带电量
即
（2）剪断细线后，小球沿剪断前细线的延长线方向斜向下做匀加直线运动，由牛顿第二定律有
小球的位移为
又因
解得小球的N板的速度
即
15.【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）根据
解得
（2）当初速为0的粒子轨迹恰好与II、III边界相切时，B1为最小值，此时，粒子进磁场时
解得
即B1的范围为
（3）设某一初速度释放的粒子，其轨迹与相切。运动中经电场偏转后进入II区域时，速度与竖直方向的夹角为θ，经II区域偏转后进入第Ⅲ区域时，其半径与水平方向夹角为α，粒子在Ⅱ区域的半径为r1，III区域的半径为r2，如图所示
由，可得
粒子在电场中做类平抛运动
解得
则，即
经过处粒子的初速度范围题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
C
D
C
B
C
BC
AD
BC
ABD