湖南省岳阳市平江县颐华高级中学2024-2025学年高三上学期入学考试物理试题（解析版）

这是一份湖南省岳阳市平江县颐华高级中学2024-2025学年高三上学期入学考试物理试题（解析版），共20页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1. 如图所示，小球密度小于烧杯中水的密度，球固定在弹簧上，弹簧下端固定在杯底。当装置静止时，弹簧伸长Δx，当整个装置在自由下落的过程中弹簧的伸长将（ ）
A. 仍为ΔxB. 大于ΔxC. 小于ΔxD. 等于零
【答案】D
【解析】
分析】
【详解】小球静止时受重力、浮力和弹簧的拉力处于平衡，当自由下落时，处于完全失重状态，系统的加速度为g，则最终弹簧的拉力为零，形变量为零；
故选D。
2. 如图电路中，，电源内阻不为零，当电键、均闭合时，电流表A的示数为，则当电键闭合而断开时，电流表示数可能是（ ）
A. 3.2AB. 2.1AC. 1.2AD. 0.8A
【答案】B
【解析】
【详解】当闭合时，被短路，根据闭合电路欧姆定律得
即
当断开时，根据闭合电路欧姆定律得
联立解得
可得
故B正确，ACD错误。
故选B。
3. 如图，一大型工厂内足够长的水平传送带左端有一个与传送带等高的光滑平台，二者平滑连接于A点，传送带始终以大小为的速度逆时针匀速转动，在平台上一工件以水平向右、大小为的速度从A点冲上传送带。已知工件的质量为且可视为质点，工件与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度大小取。下列说法错误的是（ ）
A. 工件在传送带上向右运动的最大距离为
B. 工件在传送带上运动的时间为2.7s
C. 工件在传送带上留下的划痕长度为8.1m
D. 工件在传送带上运动的整个过程中系统因摩擦产生的热量为72J
【答案】D
【解析】
【详解】A．工件在传送带上向右滑动时，规定向右为正方向，由牛顿第二定律得
解得
由运动学公式得
解得
故A正确，不符合题意；
B．工件在传送带上先向右减速到0，再反向加速，再匀速运动到左边平台。向右匀减速的时间
向左加速滑动的加速度大小
向左加速的时间为
向左加速的位移大小
向左匀速运动时间
工件在传送带上运动的时间为
故B正确，不符合题意；
C．开始时相向运动，划痕
反向加速为同向运动，划痕
工件在传送带上留下的划痕长度为
故C正确，不符合题意；
D．工件在传送带上运动的整个过程中系统因摩擦产生的热量为
故D错误，符合题意。
故选D。
4. 平行玻璃砖的厚度为d，折射率为n，一束光线以入射角α射到玻璃砖上，出射光线相对于入射光线的侧移距离为Δx，如图所示，则Δx决定于下列哪个表达式( )
A. Δx＝d(1－)
B. Δx＝d(1－)
C. Δx＝dsin α(1－)
D. Δx＝dcs α(1－)
【答案】C
【解析】
【详解】由于Δx随厚度d、入射角α、折射率n的减小而减小，因此若将d、α、n推向极端，即
当α＝0时
Δx＝0
d＝0时
Δx＝0
n＝1时
Δx＝0
考查四个选项中能满足此三种情况的只有C项，ABD错误，C正确。
故选C
5. 如图所示，一长轴为2L的椭圆形薄板绝缘材料边缘上均匀分布着电荷量为+Q的电荷，沿长轴AB的直线上另有三个点C、D、E，且AC＝BD＝DE＝L，在E处放置一电荷量为+q的电荷．已知D点处的场强为零，则C点的场强大小为（k为静电力常量）（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【分析】已知D点处的场强为零，通过E处点电荷在D处产生的场强，可以计算处薄板在D处的场强大小为，并能确定方向；根据对称性，可以确定薄板在C点产生的场强大小和方向．然后根据电场强度的叠加原理，即可算出C点处的场强大小和方向．
【详解】根据题意，带电薄板和E处点电荷在D点的合场强为零
则带电薄板在D处的场强大小为，方向水平向右
因椭圆形带电薄板形状规则，则其产生的电场左右对称
所以带电薄板在C处产生的场强大小为，方向水平向左
E处点电荷q在C处产生的场强大小为
所以C点的合场强为，方向水平向左．
故本题选D．
【点睛】解决本题的关键要明确空间任意一点的电场是点电荷和金属板产生的电场的叠加，运用电场的叠加原理分析每一点的合场强
6. 如图（a）所示，用卡车运输质量为m的匀质圆柱形水泥管，底层水泥管固定在车厢内，上层水泥管堆放在底层上，如图（b）所示。已知水泥管之间的动摩擦因数为，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 当卡车沿平直公路匀速行驶时，水泥管A、B之间的弹力大小为mg
B. 当卡车沿平直公路匀速行驶时，水泥管A、C之间的弹力大小为mg
C. 当卡车刹车时，水泥管A、B之间的摩擦力大小为
D. 当卡车刹车时，水泥管A、C之间的摩擦力大小为
【答案】B
【解析】
【详解】AC．当卡车沿平直公路匀速行驶时，水泥管接触而不挤压，水泥管A、B之间弹力为0，当卡车刹车时，由竖直方向上水泥管受力平衡和水平方向A、B一起相对下方水泥管有向左运动趋势，水泥管A、B之间弹力仍为0，则它们之间的摩擦力为0，所以AC错误；
B．当卡车沿平直公路匀速行驶时，水泥管A受三力作用，即重力与底层两管分别对A管的支持力而平衡，由平衡条件可得
解得
则水泥管A、C之间的弹力大小为，所以B正确；
D．当卡车刹车时，由于不知道刹车时的加速度大小，相对运动状态也不确定，因此无法求出水泥管A、C之间的摩擦力，所以D错误；
故选B。
二、多项选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
7. 如图所示，半径为R的圆弧与水平面相切于圆弧最低点B，在圆弧上过最低点B架设一个固定的光滑斜面，靠在圆弧上的A点，一个质量为m可看成质点的物体由静止从A点释放，然后物体停在距B点为L处的C点，已知物体与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为g，不考虑拐点B处的机械能的损失，则（ ）
A. 物体在斜面上运动时重力做功的平均功率为
B. 物体在斜面上运动时重力做功的平均功率为
C. 物体在斜面上运动时重力的冲量为
D. 物体在斜面上运动时重力的冲量为
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】物体从A到B的时间根据“等时圆”可知
重力做的功为
所以重力的平均功率为
而重力的冲量为
故选BD。
8. 如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块BC间用一不可伸长的轻绳相连，A、B木块间的最大静摩擦力是f1，C、D木块间的最大静摩擦力是f2．现用水平拉力F拉A木块，使四个木块以同一加速度运动（假设绳子不会断），则
A. 当f1>2 f2，且F逐渐增大到时，CD间即将滑动
B. 当f1>2 f2，且F逐渐增大到时，AB间即将滑动
C. 当f1<2 f2，且F逐渐增大到时，CD间即将滑动
D. 当f1<2 f2，且F逐渐增大到时，AB间即将滑动
【答案】AD
【解析】
【详解】AC．若CD间即将滑动，则CD间的静摩擦力为f2，此时系统的加速度
对BCD系统
即要使此时AB不滑动必须要满足
f1>2 f2
此时对ABCD整体
F=6ma=3f2
故选项A正确，C错误；
BD．若AB间即将滑动，则AB间的静摩擦力达到了f1，此时对BCD系统
解得
此时CD间的摩擦力
则
对ABCD系统
F=6ma=f2
故选项D正确，B错误；
故选AD．
9. 物块a、b中间用一根轻质弹簧相连，放在光滑水平面上，物体a的质量为1.2kg，如图甲所示。开始时两物块均静止，弹簧处于原长，t=0时对物块a施加水平向右的恒力F，t=1s时撤去，在0~1s内两物体的加速度随时间变化的情况如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度内，整个运动过程中以下分析正确的是（ ）
A. t=1s时a的速度大小为0.8m/s
B. t=1s时弹簧伸长量最大
C. b物体的质量为0.8kg
D. 弹簧伸长量最大时，a的速度大小为0.6m/s
【答案】CD
【解析】
【详解】A．若物体的加速度从1.0均匀减小到0.6，图像的面积为
而a的初速度为零，可知1s时的速度为0.8m/s，但实际是物体a的图像的面积偏大，即速度变化量大于0.8m/s，则t=1s时a的速度大小大于0.8m/s，故A错误；
B．撤去F时，两者的加速度相等，但a加速的加速度在1s前始终大于b加速的加速度，则a的速度大于b的速度，此后a相对b继续远离，则弹簧继续拉长，当两者速度相等时弹簧的伸长量最大，故B错误；
C．恒力F拉动a的瞬间，由图像a的加速度为，有
1s时两者的加速度相等，对a、b由牛顿第二定律有
解得
故C正确；
D．F拉动1s的过程，由系统的动量定理可知
撤去F后直至共速时，系统的动量守恒，有
解得
即弹簧伸长量最大时，a和b的速度大小都为0.6m/s，故D正确；
故选CD。
10. 甲乙两质点在同一直线上运动，从时刻起同时出发，甲做匀加速直线运动，图像如图甲所示。乙做匀减速直线运动，整个运动过程的图像如图乙所示。则下列说法正确的是（ ）
A. 时刻，甲的速度为2m/s，乙的速度为10m/s
B. 甲乙两质点的加速度大小均为
C. 经过，甲追上乙
D. 经过2.5s，甲追上乙
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】AB．甲质点的位移表达式为
将、、代入上式，解得
乙质点的位移表达式为
将（时）、（时）代入上式，解得
故B正确，A错误；
C．乙质点停止所用时间为
乙质点2.5s的位移为
甲质点经过的位移为
因为
经过，甲追上乙，故C正确；
D．经过2.5s，甲质点的位移为
因为初始距离
甲没追上乙，故D错误，
故选BC。
第Ⅱ卷 非选择题（共52分）
三、实验题（共两小题，每空2分，共14分，请将答案填在答卷的相应横线上。）
11. 在用DIS（数字化信息系统）研究小车加速度与外力的关系时，某实验小组先使用如图（a）所示的实验装置，重物通过滑轮用细线拉小车，位移传感器（发射器）随小车一起沿倾斜轨道运动，位移传感器（接收器）固定在轨道一端。实验时将重物的重力作为拉力F，改变重物重力重复实验四次，列表记录四组数据：
(1)在图（c）所示的坐标纸上作出小车加速度a随拉力F变化的图线。
（ ）
(2)从所得图线分析知，该实验小组在操作过程中的不当之处是____________。
(3)如果实验时，在小车和重物之间接一不计质量的微型力传感器来测量拉力F，实验装置如图（b）所示，从理论上分析，该实验图线的斜率将_______（选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】 ①. ②. 轨道倾角过大（或平衡摩擦力过度） ③. 变大
【解析】
【详解】(1)[1]根据已知数据，画出小车加速度a和拉力F的关系图形，如图所示：
(2)[2]由图像可知，当小车所受拉力为零时，小车的加速度大于零，故轨道的倾角过大，平衡摩擦力过度。
(3)[3]设小车和重物的质量分别为M、m，挂重物时
知图线的斜率表示系统质量的倒数。
用力传感器时，加速度
图线的斜率表示小车质量M的倒数
可知图线的斜率变大。
12. 为了测定一节干电池的电动势和内电阻，现准备了下列器材：
①待测干电池E（电动势约1.5 V，内阻约1.0 Ω）
②电流表G（满偏电流3.0 mA，内阻为10 Ω）
③电流表A（量程0~0.60 A，内阻约为0.1 Ω）
④电压表V（量程0~15，内阻约为3000Ω）
⑤滑动变阻器R1（0~20 Ω，2 A）
⑥ 滑动变阻器R2（0~1000 Ω，1 A）
⑦定值电阻R3=990 Ω
⑧开关和导线若干
(1)为了能尽量准确地进行测量，也为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是____。
(2)在图甲所示的方框中画出实验电路原理图，并注明器材代号_________；
(3)图乙所示为某同学根据正确的电路图作出的I1﹣I2图线（I1为电流表G的示数，I2为安培表A的示数），由该图线可求出被测干电池的电动势E=__V，内电阻r=__Ω。（结果均保留三位有效数字）
【答案】 ①. R1 ②. ③. 1.45 ④. 0.90
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]电源电动势为1.5V较小，电源的内阻较小，为多测几组实验数据，方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器，因此滑动变阻器应选R1。
(2)[2]上述器材中虽有电压表但量程较大不可用，但给出了两个电流表，将电流表G与定值电阻R3串联，改装成电压表，用电流表A测电路电流，滑动变阻器R1串联接入电路，实验电路图如图所示
(3)[3][4] 根据阻值之间的关系，可忽略电流计分流效果对总电流的影响，根据闭合电路欧姆定律
整理可得
所以根据图象与纵轴横轴的交点得
得到
四、计算题（本题共3小题，共38分。解答应有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；解题过程中需要用到，但题目中没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明；有数值计算的，答案中必须写出数值和单位；只写出最后答案的不能得分。）
13. 如图所示，物体A、B叠放在倾角θ＝37°的斜面上(斜面保持不动，质量为M＝10 kg)，并通过跨过光滑滑轮的细线相连，细线与斜面平行．两物体的质量分别mA＝2 kg，mB＝1 kg, B与斜面间的动摩擦因数μ2＝0.2，问：(认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6)
(1)如果A、B间动摩擦因数μ1＝0.1，为使A能平行于斜面向下做匀速运动，应对A施加一平行于斜面向下的多大F的拉力？此时斜面对地面的压力N多大？
(2)如果A、B间摩擦因数不知，为使AB两个物体一起静止在斜面上，AB间的摩擦因数μ1应满足什么条件．
【答案】(1)F＝2 N ； N＝131.2 N (2) 0.0375
【解析】
【详解】(1)对A: F＋mAgsin θ＝T＋μ1mAgcs θ
对B：T＝mBgsin θ＋μ1mAgcs θ＋μ2(mA＋mB)gcs θ
可解得：F＝2 N
利用整体法：N＝(M＋mA＋mB)g＋Fsin θ＝131.2 N
(2)由受力分析可知，一定存在A有下滑趋势，B有上滑趋势．
对A：mAgsin θ＝μ1mAgcs θ＋T
对B：T＝μ1mAgcs θ＋μ2(mA＋mB)gcs θ＋mBgsin θ
解得最小值：μ1min＝＝0.0375
则：μ1≥0.0375
【点睛】本题是力平衡问题，关键是通过隔离法和整体法灵活选择研究对象进行分析，第（2）是临界问题，考虑动摩擦因数最小的临界情况即可；通常在分析外力对系统作用时，用整体法；在分析系统内各物体之间的相互作用时，用隔离法．有时在解答一个问题时要多次选取研究对象，需要整体法与隔离法交叉使用．
14. 如图所示，质量M＝2kg的平板小车左端放有质量m＝3kg的小铁块（可视为质点），它和小车之间的动摩擦因数μ＝0.5。开始时，小车和铁块共同以v0＝3m/s的速度向右在光滑水平面上运动，车与墙正碰，碰撞时间极短且碰撞中不损失机械能。车身足够长，使铁块不能和墙相撞，且始终不能滑离小车。g取10m/s2。求小车和墙第一次碰后直至其最终恰好靠墙静止这段时间内，小车运动的总路程。
【答案】1.25m
【解析】
【详解】小车第一次碰墙后以原速率反弹，并在小铁块的摩擦力作用下向左减速，因mv0>Mv0，故小车先减速为零，后向右加速直至与铁块达到共同速度；之后小车第二次碰墙后反弹，重复上述过程。设小车第一次碰墙后向左运动的最大距离为s1，第二次碰墙后向左运动的最大距离为s2，第三次碰墙后向左运动的最大距离为s3……小车第一次碰墙之后与铁块的共同速率为v1，第二次碰墙之后与铁块的共同速率为v2，第三次碰墙之后与铁块的共同速率为v3……
第一次碰墙之后，由动能定理得
解得
由动量守恒定律得
解得
第二次碰墙之后，由动能定理得
解得
由动量守恒定律得
解得
……故小车第n次碰墙之后向左运动的最大距离为
显然s1，s2，s3，…，sn为一公比是的等比数列．小车运动的总路程为
15. 一送货装置如图所示，质量为的货物（可视为质点）无初速度地放在倾角为的传送带最上端A处，传送带保持恒定速度匀速向下运动，物体被传送到B端，然后滑上平板车，货物从传送带滑上平板车过程无速率损失，在离传送带B端水平距离处有一与平板车等高的水平平台，平板车与平台碰撞后立刻保持静止，不再移动，且碰撞不影响货物的运动。已知传送带长度，货物与传送带间的动摩擦因数，货物与平板车间的动摩擦因数，平板车与地面间的动摩擦因数，平板车的质量、长度为。忽略空气阻力，重力加速度的大小，，试求：
（1）货物由传送带A端运动到B端的时间；
（2）货物被送至平台瞬间速度的大小。
【答案】（1）2s；（2）2m/s
【解析】
【详解】（1）货物刚放上传送带A端时，由牛顿第二定律有
解得
设货物达到与传送带共速所用的时间为t1，则有
达到共速时货物的位移
由于
可知当货物与传送带达到共速后将加速运动，则
解得
设在传送带上再匀加速直线运动的时间为t2，可得
解得
或
货物由传送带A端运动到B端的时间
（2）货物运动到传送带B端的速度大小为
设货物在平板车上的加速度大小为，平板车的加速度大小为，则对货物由牛顿第二定律有
解得
对平板车由牛顿第二定律有
解得
设两者达到共速所用时间为t3，则有
解得
则共同速度为
设在达到共速时货物与平板车的位移分别为x2、x3，则有
由于
所以平板车到达平台时货物与平板车没达到共同度，设平板车左端到平台的时间为，则
解得
货物运动的位移大小为
货物的速度大小为
则平板车左端到达平台时，货物与平台的距离为
设货物到平台时间为，则
解得
或（舍去）
则货物被送至平台瞬间速度大小
1.0
2.0
3.0
4.0
2.0
2.9
4.0
5.0