湖南省多校联考2024-2025学年高三上学期11月月考物理试题 含答案

这是一份湖南省多校联考2024-2025学年高三上学期11月月考物理试题 含答案，共10页。
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，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，写在本试卷上无效。
3．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．中学物理的研究方法中，为了建立概念和探索规律，应用了很多科学研究方法，下列说法中不正确的是（ ）
A．伽利略在研究自由落体运动时成功运用了微元法
B．把物体看作质点，应用了理想模型法
C．“探究影响滑动摩擦力大小的因素”“探究加速度与力、质量的关系”都应用了控制变量法
D．在演示课桌的微小形变时，可以通过光路把微小量放大，卡文迪什在测引力常量时也用到了放大法
2．如图所示为节拍器。节拍器中有一摆杆，上有可沿摆杆上下移动的摆锤，摆锤位置所对标尺数，表示每分钟振动的节拍数（一次全振动有两次节拍数），调节好摆锤位置，拨动摆杆，摆锤就按照单摆运动规律摆动。忽略一切阻力，摆杆质量不计、长度很长，摆锤几何尺寸很小，则以下说法正确的是（ ）
A．摆锤在最高点时加速度为零B．摆角越大，节拍数越大
C．摆锤位置上移时摆锤的节拍数变小D．摆锤沾染杂物变重，实际节拍数会偏大
3．用水平恒力拉一个质量为（未知）的物体，使它在水平面上从静止开始运动，经过时间，运动的距离为，此后撤去这个水平恒力，物体在摩擦力的作用下又经过时间，继续运动距离停止运动。已知物体与水平面之间的动摩擦因数为，重力加速度为，则（ ）
A．整个过程恒力的冲量大小小于摩擦力的冲量大小
B．整个过程恒力做功大小小于摩擦力做功大小
C．，物体的质量
D．，物体的质量
4．小明同学在实验室做拓展性实验时，设计了一个如图1所示的电路，是滑动变阻器，是定值电阻，电源内阻为。实验时调节的阻值，多次实验后，得到多组电压表和电流表数据，用这些数据在坐标纸上描点、拟合作出的图像如图2所示（实验数据只包含段）。电压表和电流表可视为理想电表，则该实验过程中（ ）
图1 图2
A．电源的电动势为
B．为
C．滑动变阻器接入实验电路的最小阻值为
D．滑动变阻器接入实验电路的最大阻值为
5．甲、乙两位篮球队员在篮球场练习传球的示意图如图所示，甲在距中线的点，乙在中线上的点，甲、乙沿中线的距离为。甲向乙的正前方以初速度斜向上抛出篮球，初速度方向与水平方向的夹角，抛出点距地面的高度是，甲抛出篮球的同时乙垂直中线以速度向右匀速运动刚好在距地面高度处接住篮球，取重力加速度，忽略空气阻力，，则乙的速度的大小为（ ）
A．B．C．D．
6．如图所示，三个天体、、的质量分别为、、（远大于及），在天体万有引力作用下（不考虑、间的引力），、在同一平面内均绕沿逆时针方向做匀速圆周运动。已知轨道半径之比为，则下列说法正确的是（ ）
A．、做圆周运动的向心力大小之比为
B．、运动的周期之比为
C．从图示位置开始，在转动一周的过程中，、、出现13次共线
D．从图示位置开始，在转动一周的过程中，、出现7次相距最近
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，静止在地面上的半圆柱体的截面对应的圆心为，和竖直挡板之间夹着质量为的光滑圆柱体的截面圆的圆心为，两截面的圆心和在同一竖直面内。已知圆柱体的半径为，半圆柱体的半径为到竖直挡板的距离为，重力加速度为，下列说法正确的是（ ）
A．半圆柱体受到三个力作用
B．在图示位置圆柱体受到半圆柱体的支持力大小为
C．在图示位置圆柱体受到竖直挡板的作用力大小为
D．若将半圆柱体缓慢右移少许，整个系统仍静止，圆柱体受到半圆柱体的支持力和竖直挡板的作用力都变大
8．如图所示，在匀强电场中建立直角坐标系，坐标平面与电场方向平行。坐标系中有一个经过、、、四点的圆，点为圆心，点坐标为，点坐标为，点坐标为，一个电子沿圆弧从点到点电场力做功、从点到点电场力做功，则下列说法正确的是（ ）
A．电场强度的方向为由方向B．电场强度的方向为由方向
C．电场强度的大小是D．电场强度的大小是
9．如图1所示，竖直放置的轻弹簧一端固定于水平地面上，质量为的足球在轻弹簧正上方某处由静止下落。以足球开始下落的位置为原点，竖直向下为轴正方向，取地面为零势能参考面，假设足球受的空气阻力恒定，在足球下落的全过程中，足球重力势能随足球位移变化关系如图2中的线段所示，弹簧弹性势能随足球位移变化关系如图2中的曲线所示，弹簧始终在弹性限度范围内，取重力加速度，则（ ）
.
图1 图2
A．足球下落到最低点时减少的重力势能是
B．足球受的空气阻力大小是
C．足球刚接触弹簧时的动能是
D．此过程中弹簧的最大弹力是
10．如图所示为超市里可以相互嵌套的手推购物车，现水平地面上有4辆质量均为的手推车沿一条直线排列，相邻两手推车的间距均为，从左往右依次编号1、2、3、4，人在极短时间内给第一辆车一水平冲量使其向右运动，当车运动了距离时与第二辆车相碰，两车以共同速度继续运动了距离时与第三辆车相碰，三车以共同速度运动，后面重复。已知手推车在运动时受到的阻力恒为车重的倍，手推车第一次碰撞时损失的机械能，假设车与车之间仅在碰撞时发生相互作用，且碰撞时间极短，重力加速度大小为，下列说法正确的是（ ）
A．第一辆车获得的初动能为
B．第一辆车获得的初动能为
C．手推车第一次碰撞与第二次碰撞过程损失的机械能之比为
D．第一辆车滑行的总距离为
三、非选择题：本题共5小题，共56分。
11．（8分）某学习小组利用图1所示装置进行“验证碰撞中动量守恒的实验”。图2中点是小钢球抛出点在地面上的竖直投影。实验时先让球从斜槽上某位置由静止释放，落到位于水平地面的复写纸上，在复写纸下面垫放的白纸上留下点迹，重复上述操作多次，得到小球的平均落点位置。再把球放在水平轨道末端，将球从斜槽上由静止释放，球和球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作多次，分别得到两球的平均落点，三次落点位置如图2所示。
图1 图2
（1）对于本实验的条件和操作要求，下列说法正确的是__________。
A．实验选用的斜槽轨道可以不光滑
B．选用的两个小球半径可以不相等
C．小球每次释放的位置可以不相同
（2）上述实验除需测量线段、、的长度外，还需要测量的物理量有__________。
A．球质量B．球质量C．小球抛出点距地面的高度
（3）若、、的长度依次为、、，则在实验误差允许的范围内，若满足关系式____________________[用、、及问题（2）中测得物理量所对应符号表示]，则可以认为两球碰撞前后的动量守恒。
（4）若碰撞过程满足动量守恒，也满足机械能守恒，则__________（用和表示）。
12．（8分）如图1所示，多用电表是一种多功能仪表，简单的多用电表可用来测量直流电流、直流电压、交变电流、交变电压以及电阻，部分多用电表还可以测量电容。图2是某个多用电表的电路图，该多用电表有6个挡位，直流电流挡和挡、直流电压挡和挡以及两个欧姆挡，表头的满偏电流，内阻，其中、、、、均为定值电阻。
图1 图2
（1）定值电阻__________，__________。
（2）在图2中选择某一欧姆挡测量电阻，此时电源电动势，电源内阻未知，测量前先进行调零，然后测得表盘示数如图3所示，则选择的欧姆挡位为__________（选填、、、）。
图3 图4
（3）部分多用电表可测量电容器的电容值。将多用电表调至电容挡，用红黑表笔连接电容器，给电容器充电，测得电流关系如图4所示，后红黑表笔电压恒为，则多用电表显示测得的电容值为__________（计算结果保留2位有效数字）。
13．（10分）无人驾驶汽车车头装有一个激光雷达，可以探测前方的车辆和行人，在距离车辆或行人比较近的时候，可以自发启动制动系统，能有效避免碰撞事故的发生。该无人驾驶汽车在平直公路匀速行驶时速度大小不超过，加速和减速时的最大加速度均为，不计激光传播时间。
（1）若该无人驾驶汽车正全速行驶，正前方同一车道有一摩托车沿同一方向以的速度匀速行驶，为避免相撞，求无人驾驶汽车离前面摩托车至少多远自发启动制动系统；
（2）如图所示，在平直公路的段正中间有一斑马线供行人通行，一乘客在处下单，在其西侧相距的点处有一辆无人驾驶汽车立即自动接单。若该车接单后由静止启动向乘客出发，但在斑马线前需停车让行，求乘客下单后至少等多久才能上车。
14．（12分）如图所示，质量为、长度为的木板静止在光滑水平面上。有一质量为、大小可忽略的机器猫静止于木板左端。现使机器猫从木板左端斜向上跳出，恰好落到木板的右端，假设起跳时间极短，忽略空气阻力。
（1）求从机器猫起跳至落在木板右端过程中，木板运动的距离；
（2）求起跳速度与水平方向夹角正切值为多少，可使机器猫起跳消耗的能量最少。
15．（18分）如图所示，某大型真空室内存在匀强电场，在其范围内安装三根互相垂直的光滑绝缘圆柱导管，编为1、2、3号，其中1、2号水平，3号竖直。在导管内无初速度释放带正电的光滑小球（小球直径略小于管径），小球均沿导管做匀加速直线运动，其中3号管内小球竖直向下运动。已知管内小球都相同，质量均为，电荷量均为，1、2、3号导管内的小球沿导管运动后，速度大小分别为、、，忽略三个小球间的相互作用，重力加速度取。
（1）求匀强电场的场强大小，以及场强方向与水平面夹角的正弦值；
（2）如图所示，匀强电场中有一带正电的小球通过绝缘细线与电场中某固定点相连，小球静止时位于处。现将其移至关于点对称的位置，不带电的绝缘小球用细线悬于点，将小球拉起至与等高且刚好水平伸直的位置，由静止释放，小球运动到最低点时沿垂直于绳的方向与球发生弹性正碰（碰前瞬间释放小球）。已知小球均可视为质点，小球的质量为，间细线长为，小球的质量为、电荷量为间细线长为，碰撞前后小球的电量不变。求碰后小球第一次运动到点时，间绝缘细线的拉力大小。
高三物理·答案
选择题：共10小题，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一个选项符合题目要求，每小题4分，共24分。第7~10题有多个选项符合题目要求，每小题5分，共20分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1．A 2．C 3．D 4．C 5．B 6．D 7．BD 8．BC 9．AC 10．ACD
11．（1）A（2分）
（2）AB（2分）
（3）（2分）
（4）（2分）
12．（1）96（2分） 880（2分）
（2）（2分）
（3）（，2分）
13．（1）设两车共速所用时间为，则，代入数据解得（1分）
此过程中，无人驾驶汽车运动的距离为
（1分）
摩托车运动的距离为（1分）
所以，无人驾驶汽车自发启动制动系统至少到前面摩托车的距离
（1分）
（2）当无人驾驶车辆以最大加速度加减速，以最大速度做匀速时，从到的时间最短。将整个过程分成4个匀变速直线运动，其余过程做匀速直线运动
启动至最大速度（1分）
（1分）
整个匀速过程的位移（1分）
匀速行驶时间（1分）
所用总时间（2分）
14．（1）机器猫在板跳跃过程：
（1分）
（1分）
解得（2分）
（2）机器猫与板水平方向动量守恒，有（1分）
机器猫的斜抛过程有：（1分）
（1分）
能量关系：（2分）
联立可得（1分）
当，有最小值（2分）
15．（1）根据题干信息可知，；；（3分）
其中、、分别为电场力沿导管1、2、3方向的分力
代值可得，，
故（1分）
（1分）
（2）从小球静止释放到与小球碰撞结束的过程中，有
（1分）
（1分）
（1分）
代值可得（1分）
小球受到的电场力以及重力的合力为（1分）
其中，，
代值可得（1分）
因，可知碰撞后小球开始在倾斜面内做初速度为、加速度为的类平抛运动，直至间细线突然绷直，小球速度突变后将继续做圆周运动（1分）
以为原点沿方向为轴正方向、沿方向为轴正方向，建立坐标系
小球的类平抛轨迹方程为，（1分）
细线绷直，球所在的圆周方程为（1分）
联立可解得，时，平抛轨迹与圆相交，故小球从此处速度突变，仅保留沿轴正方向分速度为初速度、沿圆周继续向下运动至最低点，有：
（1分）
（1分）
（1分）
可得小球运动到点时，间细线的拉力（1分）