湖南省益阳市2024-2025学年高三上学期9月第一次教学质量检测物理试卷（Word版附解析）

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注意事项：
1.考试时量为75分钟，满分为100分。
2.答卷前、考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
3.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试题卷上无效。
4.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
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. 关于近代物理相关知识的描述，下列说法正确的是（ ）
A. 绝对黑体不能反射电磁波，也不能辐射电磁波
B. 电子从外层轨道跃迁到内层轨道时，动能增大，原子能量也增大
C. 在光电效应现象中，电子吸收光子的能量需要时间，所以用光照射金属板后，需等待一段时间才有光电流
D. 原子都有自己的特征谱线，我们可以利用它来鉴别物质的组成成分
【答案】D
【解析】
【详解】A．绝对黑体不能反射电磁波，但能辐射电磁波，故A错误；
B．电子从外层轨道跃迁到内层轨道时，电子动能增大，电势能减小，由于对外辐射能量，所以原子能量减小，故B错误；
C．在光电效应现象中，电子吸收光子的能量可以认为不需要时间，所以用光照射金属板后，只要入射光频率大于截止频率，则马上有光电流产生，故C错误；
D．原子都有自己的特征谱线，我们可以利用它来鉴别物质的组成成分，故D正确。
故选D
2. 一列简谐横波沿x轴负方向传播，波速为1m/s，时的波形如图所示。时，处的质点相对平衡位置的位移为（ ）
A. B. 0.1mC. 0D. 0.5m
【答案】C
【解析】
【详解】由题可知，该横波周期为
因此2.5s相当于，在时的处的质点处在波峰位置，无论波向哪传播，经过2.5s该点都向下振动一个振幅，因此处的质点相对平衡位置的位移为0。
故选C。
3. 如图所示，实线为电场的等势线，虚线是一带电粒子仅在此电场作用下的运动轨迹，M、N分别是运动轨迹与等势面b、d的交点，下列说法正确的是（ ）
A. 粒子带正电荷
B. 粒子在M点的电势能小于在N点的电势能
C. 若粒子从M点运动到N点，则动能增大
D. M点的电场强度比N点的小
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据等势线的分布可知电场线大致向右，根据曲线运动的合外力指向轨迹的凹侧，可知粒子受到的电场力大致向左，可知粒子带负电，故A错误；
B．粒子带负电，M点的电势大于N点的电势，根据负电荷在高电势处电势能反而小可知，粒子在M点的电势能小于在N点的电势能，故B正确；
C．粒子在M点的电势能小于在N点的电势能，若粒子从M点运动到N点，电势能增大，根据能量守恒，粒子的动能减小，故C错误；
D．等势面越密，电场强度越大，M点处电场线较密，故M点的电场强度比N点的大，故D错误。
故选B。
4. 如图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器的输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压保持不变。输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻用表示，变阻器R代表用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于R的值减小（滑动片向下移）。忽略变压器上的能量损失，不计电压表、电流表的内阻对电路的影响。当用户的用电器增加时，下列说法正确的是（ ）
A. 电流表A的示数不变B. 电压表的示数变大
C. 上损失电功率变大D. 电压表的示数变大
【答案】C
【解析】
【详解】BD．根据变压器电压比等于匝数比可得
因为原副线圈的匝数不变，原线圈的输入电压不变，则副线圈的输出电压不变，电压表的示数不变；当用电器增加时，相当于R的值减小，则副线圈总电阻减小，根据欧姆定律可知，副线圈电流增大，则两端电压增大，变阻器R两端电压减小，电压表的示数变小，故BD错误；
AC．根据
，
由于副线圈电流增大，可知上损失的电功率变大，原线圈电流增大，则电流表A的示数变大，故A错误，C正确。
故选C。
5. 某位骑行爱好者骑车上坡时，为了省力沿之字路上行（如图甲所示），某段时间的运动轨迹可简化为如图乙所示斜面上的线段AB，若沿AB匀速向上运动，则下列说法正确的是（ ）
A. 自行车受到斜面的摩擦力沿斜面向上
B. 自行车受到斜面的摩擦力沿AB方向
C. 斜面对自行车的支持力与它受的重力是一对平衡力
D. 自行车和人受到的合力沿斜面向上
【答案】A
【解析】
【详解】AB．自行车沿AB匀速向上运动，处于受力平衡状态，因此可得侧面受力示意图
因此自行车受到斜面的摩擦力沿斜面向上，A正确B错误；
C．斜面对自行车的支持力与它受的重力不在一条直线上，因此不是平衡力，C错误；
D．因为自行车和人沿AB匀速向上运动，受力平衡，合力为零，D错误。
故选A。
6. 如图，在垂直纸面向里的足够大的匀强磁场中放置一硬质异形导线框ab，其中ab是半径为R的圆弧，直线段a长为R且与圆弧段相切。该导线框在纸面内绕点逆时针转动，则下列说法正确的是（ ）
A. B. 感应电流方向b→a→
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】B．由于转动过程，导线框的磁通量保持不变，所以导线框中不产生感应电流，故B错误；
C．对于ab部分，根据右手定则可知，产生的感应电动势方向由b→a→，则b端相当于电源的负极，端相当于电源的正极，所以电势关系为
故C错误；
A．对于a部分，则有
则有
故A错误；
D．对于b部分，则有
由几何关系可得
则有
故D正确。
故选D。
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，有多项是符合题目要求的。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. 我国计划2025年前后发射天问二号，开展小行星探测任务；2030年前后发射天问三号和天问四号，分别开展火星采样返回任务和木星系探测任务。若将探测器送入地火转移轨道，逐渐远离地球，并成为一颗人造行星，简化轨迹如图。定义地球和太阳平均距离为1个天文单位（Au），火星和太阳平均距离为1.5个天文单位，则（ ）
A. 从P点转移到Q点的时间小于6个月
B. 探测器在地火转移轨道与火星轨道经过同一点Q时，机械能相等
C. 探测器在地火转移轨道上P点的加速度大于Q点的加速度
D. 地球、火星绕太阳运动的速度之比为
【答案】CD
【解析】
【详解】A．因P点转移到Q点的转移轨道的半长轴大于地球公转轨道半径，则其周期大于地球公转周期（1年共12个月），则由对称性可知从P点转移到Q点的时间为轨道周期的一半时间应大于6个月，故A错误；
B．探测器从地火转移轨道变轨到火星轨道，要在点Q点火加速，机械能增大。所以探测器在地火转移轨道与火星轨道经过同一点Q时，在火星轨道的机械能大，故B错误；
C．对探测器，其受到太阳万有引力提供向心力有
得
可见探测器在地火转移轨道上P点的加速度大于Q点的加速度，故C正确；
D．对地球、火星，其受太阳的万有引力提供向心力，有
得
由题意有
所以地球、火星绕太阳运动的速度之比为。故D正确。
故选CD。
8. 如图所示，电阻不计、足够长的光滑平行金属导轨竖直放置，间距为L，上端连接定值电阻R，下方存在方向垂直于导轨平面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。现将质量为m、电阻为r的金属杆PQ从上方某处由静止释放，金属杆PQ下落过程中始终水平且与导轨接触良好，金属杆从进入磁场至稳定时的位移为x。取重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 金属杆PQ减少的重力势能全部转化为内能
B. 金属杆PQ进入磁场后有可能做变减速运动直至匀速
C. 金属杆PQ在磁场中稳定时的速度大小为
D. 金属杆进入磁场直至稳定，流过导体棒的电荷量
【答案】BC
【解析】
【详解】A．金属杆PQ减少的重力势能转化为金属棒的动能和回路的内能，选项A错误；
B．当金属棒进入磁场恰能匀速运动时，则
解得
若金属杆PQ进入磁场时的速度大于v0则进入磁场后做变减速运动直至匀速，选项B正确；
C．由以上分析可知，金属杆PQ在磁场中稳定时的速度大小为，选项C正确；
D．金属杆进入磁场直至稳定，流过导体棒的电荷量
选项D错误。
故选BC。
9. 某同学投掷篮球空心入筐，篮球以与水平面成的倾角准确落入篮筐，这次跳起投篮时，投球点和篮筐正好在同一水平面上，设投球点到篮筐距离为9.6m。不考虑空气阻力，重力加速度大小g取。则（ ）
A. 篮球投出后的最高点相对篮筐的竖直高度为1.8m
B. 篮球进框时的速度为10m/s
C. 球从出手到入筐的时间为0.6s
D. 球在空中做变加速曲线运动
【答案】AB
【解析】
【详解】BCD．球在空中只受重力作用，做匀变速曲线运动，根据斜抛运动的对称性可知篮球出手的速度与进框时的速度大小相等，设为，根据题意篮球在水平方向有
竖直方向有
联立解得
，
故B正确，CD错误；
A．篮球投出后的最高点相对篮筐的竖直高度为
故A正确。
故选AB。
10. 如图，S为单色光源，S发出的光一部分直接照在光屏上，一部分通过平面镜反射到光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的，由此形成了两个相干光源。设光源S到平面镜和到光屏的距离分别为a和l，，镜面与光屏垂直。下列说法正确的是（ ）
A. 若将光屏向右移动，光屏上条纹间距减小
B. 若将平面镜向下移动一个微小距离，光屏上条纹间距减小
C. 若将平面镜向右移动，光屏上条纹间距增大
D. 若将平面镜向右移动，光屏上条纹间距不变
【答案】BD
【解析】
【详解】S发出的光经平面镜反射后，相当于从S关于平面镜的对称点发出的，如图所示
两个光源是相干光源，两个光源的距离为2a，利用双缝干涉条纹间距公式可知，相邻两条亮纹（或暗纹）间的距离为
A．若将光屏向右移动，则增大，光屏上条纹间增大，故A错误；
B．若将平面镜向下移动一个微小距离，则增大，光屏上条纹间距减小，故B正确；
CD．若将平面镜向右移动，则、均不变，光屏上条纹间距不变，故C错误，D正确。
故选BD。
三、非选择题：本题共5小题，共56分。
11. 某同学用如图甲所示装置“验证力的平行四边形定则”。
（1）先用两个弹簧测力计拉橡皮筋到O点，然后只用一个弹簧测力计拉橡皮筋，再次将橡皮筋拉至O点，目的是___________；
（2）图乙中的力、、F、不是由弹簧测力计测得的是___________；
（3）比较F和，写出可能产生误差的两点原因___________。
【答案】（1）使力的作用效果相同
（2）F （3）读数时视线没有正对弹簧测力计的刻度；弹簧测力计没有与木板平行（其它合理答案参照记分）
【解析】
【小问1详解】
先用两个弹簧测力计拉橡皮筋到O点，然后只用一个弹簧测力计拉橡皮筋，再次将橡皮筋拉至O点，目的是使力的作用效果相同。
【小问2详解】
图乙中F是和通过平行四边形定则得到的合力，所以不是由弹簧测力计测得的。
【小问3详解】
比较和，可能产生误差的两点原因读数时视线没有正对弹簧测力计的刻度；弹簧测力计没有与木板平行。
12. 某同学想通过测绘小灯泡的图像来研究某型号小灯泡的电阻随电压变化的规律。所用器材如下：待测小灯泡，额定电压为6V，额定电流0.5A：
A.电源E（电动势6V，内阻不计）
B.电压表（量程3V，内阻为3kΩ）
C.电压表（量程15V，内阻约15kΩ）
D.电流表A（量程0.6A，内阻为0.5Ω）
E.固定电阻（阻值3kΩ）
F.滑动变阻器（阻值0~10.0Ω）；
G.滑动变阻器（阻值0~1kΩ）；
H.导线和开关
实验要求：滑动变阻器便于调节，小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量。
（1）实验中电压表应选用___________（填仪器前的字母）；滑动变阻器R应选用___________（填写仪器前的字母）。
（2）在图甲所示的电路基础上画出符合要求的实验电路图。
（3）某同学通过实验测得该灯泡线如图乙。根据线可知，随着电压的升高该灯泡的电阻___________（选填“增大”或“减小”）。
（4）现将一个这样的灯泡与一个4Ω的定值电阻串联，接在一电动势为5V、内阻为1Ω的电源两端，如图丙所示，则灯泡的功率为___________W（结果保留两位有效数字）。
【答案】（1） ①. B ②. F
（2） （3）增大
（4）1.1##1.2##1.3
【解析】
【小问1详解】
[1]若使用电压表，表盘指针偏转较小，实验误差较大，故实验中电压表应选用，并将电压表改装成大量程电压表，故选B。
[2]为描绘完整的伏安特性曲线，电压要从零开始测量，滑动变阻器采用分压式接法，滑动变阻器应选择阻值较小的，故选F。
【小问2详解】
电压表量程较小，需串联定值电阻改装成大量程电压表，电压要从零开始测量，滑动变阻器采用分压式接法，电流表和电压表内阻已知，则电流表应选用内、外接法均可，实验电路图如图所示。
【小问3详解】
根据可知随着电压的升高该灯泡的电阻增大。
【小问4详解】
根据闭合电路欧姆定律可知
整理得
在坐标系中作出图像
交点为，两灯泡的总功率为
13. 今有一质量为M的圆柱形汽缸，用质量为m的活塞封闭着一定质量的理想气体。当汽缸静置在水平面开口向上时，汽缸内空气柱长为L（图甲）。现把活塞按如图乙那样悬挂，汽缸悬在空中保持静止，求此时汽缸内空气柱长度为多少？已知大气压为，重力加速度为g，活塞的横截面积为S，它与汽缸之间无摩擦且不漏气，气体温度保持不变。
【答案】
【解析】
【详解】开口向上静置时，对活塞受力分析

静置时气体体积

悬在空中静止时，对汽缸受力分析
悬挂时气体体积
根据玻意耳定律有
得
14. 如图所示，直角坐标系xOy中，在第Ⅰ象限内有平行于y轴匀强电场，方向沿y轴负方向。在第Ⅳ象限区域内有方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的粒子，从y轴上的点，以大小为的速度沿x轴正方向射入电场，通过电场后从x轴上的点进入第Ⅳ象限，又经过磁场从y轴上的某点垂直y轴进入第Ⅲ象限，不计粒子的重力，求：
（1）电场强度E的大小；
（2）粒子到达M点时速度的大小和方向；
（3）求磁场中磁感应强度B的大小。
【答案】（1）
（2），与x轴正方向夹角为θ=60°
（3）
【解析】
【小问1详解】
粒子在电场中仅受电场力作用做类平抛，设在第一象限内运动时间为t1。则
水平方向
2L=v0t1
竖直方向
由牛顿第二定律有
联立两式得
【小问2详解】
设粒子到达M点时竖直分速度为
可得
到达M点的合速度为
设速度与x轴正方向夹角为，又
所以
θ=60°
【小问3详解】
由于垂直打到y轴，易得带电粒子在磁场中做圆周运动的圆心角为120°洛伦兹力提供向心力得
由几何关系
联立，解得
15. 如图所示，足够长“L”型平板B静置在地面上，上表面光滑，物块A处于平板B上的点，用长为0.8m的轻绳将质量为3kg的小球悬挂在点正上方的O点。轻绳处于水平拉直状态，小球可视为质点，将小球由静止释放，下摆至最低点与小物块A发生弹性碰撞。物块A沿平板滑动直至与B右侧挡板发生碰撞，假设小物块A与平板B的碰撞均为弹性碰撞，测得小物块A与平板B。发生第一次碰撞后到第二次碰撞前相隔的最大距离是9m，整个过程中A始终在B上，所有碰撞时间忽略不计，不计空气阻力，已知A的质量为1kg，B的质量0.5kg，g取，求：
（1）小球摆至最低点与小物块A发生弹性碰撞前轻绳的拉力；
（2）小物块A第一次与平板B碰撞后到第二次碰撞的时间；
（3）平板B在水平面上通过的总路程。
【答案】（1）90N （2）
（3）
【解析】
【详解】（1）静止释放至最低点过程机械能守恒，有

得

在最低点由牛顿第二定律得

联立解得
90N
（2）A与B发生弹性碰撞，有


解得

接着A与B发生弹性碰撞


解得
=8
设A与B碰后经过时间t1最大距离为Δx=9m，有
（vA1+vB1）t1-vA1t1=Δx
得

则B的加速度
2
B第一次碰后至停下的时间

则B在t2时间内前进的位移为
=1m
A从最大位移处与平板B第二次相撞的时间
=5s
所以

（3）由题意可知，A、B最终停止运动，则对AB由能量守恒得

对B由牛顿第二定律得

解得