湖南省平江县颐华高级中学2023-2024学年高三下学期入学考试物理试题

这是一份湖南省平江县颐华高级中学2023-2024学年高三下学期入学考试物理试题，共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1．物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列表述中正确的是（ ）
A．康普顿效应表明光子具有能量，但没有动量
B．库仑不但巧妙地解决了金属球所带电量成倍变化的问题，还发明扭秤并准确地测出了物体间的静电力
C．伽利略利用斜面实验研究自由落体运动的规律，建立了平均速度、瞬时速度和加速度的概念
D．法拉第发现了产生感应电流的条件和规律，并对理论和实验资料进行严格分析后得出电磁感应定律
2. 有一柱形宇宙飞船，它的正面面积S＝2 m2，以v＝3×103 m/s的相对速度飞入一宇宙微粒尘区。此微粒尘区每1 m3空间中有一个微粒，每一个微粒的平均质量为。设微粒与飞船外壳碰撞后附着于飞船上，要使飞船速度不变，飞船的牵引力应增加（ ）
A．B．3.6 NC． D．1.2 N
3.如图所示，一足够长的质量为m的木板静止在水平面上，时刻质量也为m的滑块从板的左端以速度水平向右滑行，滑块与木板，木板与地面的摩擦因数分别为、且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。滑块的图像如图所示，则有（ ）

A．B．C．D．
4.如图所示，虚线为匀强电场中的三角形，且三角形与匀强电场平行，，，BO的长度为。一带电荷量为q的正粒子由A移动到B的过程中，电场力对该粒子做功为零，由B移动到O的过程中克服电场力做了W的功。图中的实线为粒子的可能轨迹，假设O点的电势为零，则下列说法正确的是（ ）
A．该匀强电场的场强为
B．B点的电势为
C．O、A两点的电势差为
D．如果负粒子在A点的初速度方向由A指向B，则粒子的轨迹可能为实线M
5.如图所示，一个带负电的小球用绝缘细线悬挂在竖直放置的平行板电容器AB内部，电容器B板接地，接通开关S，小球静止时悬线与竖直方向的夹角为θ，假设进行如下操作，小球均未接触两极板，下面说法正确的是（ ）
A．仅减小AB板间的距离，小球再次静止时夹角θ减小
B．仅减小AB板间的距离，流过电流计的电流方向从a指向b
C．再断开开关S，将B板竖直向上移动少许，小球再次静止时夹角θ增大
D．再断开开关S，将B板竖直向上移动少许，小球再次静止时电势能增大
6．如图所示，电动机通过轻绳和轻质动滑轮拉起质量为m的重物，重物原本静止，某一时刻电动机开始以恒定的输出功率（即指向外界提供的功率）工作。已知重力加速度为g，轻绳足够长，不计一切摩擦和空气阻力，忽略滑轮和轻绳的质量。以下说法正确的是（ ）
A．电动机的输出功率等于重物重力势能的变化率
B．若电动机输出功率为P，重物速度为v时，重物的加速度为
C．若经过时间t，重物的瞬时速度为v，那么重物上升的高度为
二、多选题
7．如图，质量为的小球B放在光滑的水平槽内，一长为的细绳一端连接小球B，另一端连接质量为的小球A，开始时细绳处于松弛状态，A在B正下方，且A与B相距。球A以初速度水平抛出。当A运动到图示位置时细绳张紧（张紧过程时间极短），之后运动过程中细绳始终处于张紧状态。重力加速度为，则（ ）
A．小球A平抛运动经历时间
B．细绳张紧前瞬间小球速度大小
C．细绳张紧过程，小球A和B的系统动量守恒
D．细绳张紧后瞬间A球速度的大小为
8.医院使用血浆时，需利用电磁泵从血库向外抽血。电磁泵的模型如图所示，长方形导管的左右表面绝缘，上下表面为导体，管长为a，内壁高为b，宽为l，且内壁光滑。将导管放入匀强磁场，让左右表面与磁场垂直。因充满导管的血浆中带有正、负离子，将上下表面和电源接通后，导管的前后两端便会产生压强差p，从而将血浆抽出。已知血液匀速流动速度为v，血浆的电阻率为ρ，所加电源的电动势为E，内阻为r，匀强磁场的磁感应强度为B。则（ ）
A.管中血浆的电阻B.管中血浆的电阻
C.血浆受到的安培力大小 D. 血浆受到的安培力大小
9.如图所示，在直角坐标系中，有一半径为的圆形磁场区域，磁感应强度大小为，方向垂直于平面向外，该区域圆心的坐标为。有一个负离子从点沿轴正方向射入第Ⅰ象限。若负离子在该磁场中做一个完整圆周运动的周期为，下列正确的（ ）
A. 若负离子在磁场中运动的半径为，则在磁场中运动的时间为
B. 若负离子在磁场中的射入点与射出点相距最远，则在磁场中运动的时间为
C. 若负离子从点射出磁场，则在磁场中运动的时间为
D. 若负离子能够过磁场圆心，则在磁场中运动的时间为
10．质量为M的物块A静止在光滑的水平面上，光滑四分之一圆弧曲面半径为R，水平部分bc粗糙足够长，动摩擦因数为，现有一质量为m物体B自a点由静止下滑，则下列叙述中正确的是（ ）
A．整个过程中，A、B系统动量不守恒
B．物体A先做加速运动，后做匀速运动
C．当物体B运动到A上的b点时，对地来看B向右运动了R
D．最终物体B静止在A上距离b点处
三、实验题
11．遂宁某中学航模队需要对一中空的金属圆柱体的导电特性进行研究，中空金属圆柱体如图所示，为了研究圆柱体的导电性，队员小明做了如下工作。
（1）他用游标卡尺测量了内径和外径分别为a和b，其内、外径测量如图所示，内径读数，金属壁厚度为；并用刻度尺测量A、B两接线柱间距离，用多用电表测出A、B间电阻约为5Ω。
（2）为进一步研究其导电特性，他在实验室找到了如下器材：
电源（电动势约为5.0V，内阻约为0.5Ω）
A．电压表1（量程0～15V，内阻）
B．电压表2（量程0～5V，内阻约为约为10kΩ）
C．电流表（量程0～30mA，内阻）
D．定值电阻
E．定值电阻
F．滑动变阻器（0～10Ω）
G．滑动变阻器（0～100Ω）
H．导线若干、电键
小明为了尽可能精确测定电阻值大小，并尽可能多测几组数据，请帮助小明选择实验仪器，电压表应选______；定值电阻应选用______；滑动变阻器应选______。（请选填器材前的序号）
（3）小明设计出了如下四种电路图，小明应该选择电路：（ ）
A．B．
C．D．
某次小明读出电压表、电流表读数分别为U、I，那么该圆柱体金属的电阻率______。（用题中自己认为需要的字母a、b、U、I、、、、、L等表示）
12．某同学用一节电动势为1.50V的干电池，将量程为0~1mA、内阻为的表头改装成倍率分别为“”和“”的双倍率欧姆表：
（1）设计电路如图a所示，可知红表笔应为______（填“A”或“B”）；
（2）分析可知当K拨到 ______（填“1”或“2”）时倍率为“”；
（3）改装后表盘的刻度如图b所示。已知欧姆挡的中央刻度为“15”，则图a中定值电阻、；
（4）改装完成后，将K拨到“”挡，将红、黑表笔短接进行欧姆调零后测量R的值，若指针指向位置，则。若由于电池老化，实际电动势降为1.48V，则待测电阻的测量值______（填“大于”“小于”或“等于”）的真实值。
四、计算题
13．如图所示，一带电粒子由静止被电压为的加速电场加速，然后沿着与电场垂直的方向进入另一个电压为的匀强偏转电场，并射出偏转电场。已知粒子的带电量为q，质量为m；偏转电极长为L，极板间距为d、不计粒子的重力。求粒子：
（1）进入偏转场的速度和在偏转电场中的运动时间；
（2）射出偏转电场时偏转的角度的正切值；
（3）射出偏转电场时垂直极板方向的偏转位移。
‍14.如图所示，质量的木板A静止在足够长的水平桌面上，木板A与桌面间的动摩擦因数为，质量可视为质点的小物块B放在木板A最左端，与木板的动摩擦因数，时刻木板A受到一水平向左的变力F，力F与时刻t的关系为，在时撤去变力F，这段运动时间物块B未离开长木板，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取。求：
（1）施加F多长时间，A、B发生相对滑动；
（2）时，求木板A与物块B运动速度的大小、；
（3）从A、B开始发生相对滑动到撤去F这段时间，若A走过的位移，当物块B速度达到最大时恰好从木板滑下，求木板A的长度？
15．如图所示，轻质细杆的A端靠在竖直墙上，端放置在水平地面上，A端、端和杆的中点处各有可视为质点质量均为的固定小球。细杆与竖直墙面的夹角为，开始时，细杆静止，后因微小扰动，细杆开始运动，设系统处处无摩擦。假设端可以沿地面朝右滑动，但因受约束不会离开地面；A端可以沿着墙面朝下滑动，但不受相应的约束，故可以离开墙面。已知细杆长为，重力加速度为。
（1）A端开始运动到离开墙面前，为确定小球C的运动情况，建立如图坐标系，试求小球C的运动轨迹方程；
（2）根据（1）中小球C的运动轨迹，若A端未离开墙面，且小球A的速度为，试求小球C的速度的大小；
（3）为何值时A端将离开墙面？
答案
一、单选题
1．【答案】C
【详解】
A．康普顿效应表明光子不但具有能量，还有动量，选项A错误
B．库仑解决了金属球所带电量成倍变化的问题，但他并没有能准确测出物体间的静电力，故B错误；
C．伽利略利用斜面实验的合理外推，得出自由落体运动是初速度为零的匀加速度直线运动，并建立了平均速度、瞬时速度和加速度的概念，推翻了亚里士多德“力是维持运动的原因”的观点，故C正确；
D．法拉第发现了产生感应电流的条件和规律，纽曼和韦伯对理论和实验资料进行严格分析后总结出电磁感应定律，后人称为法拉第电磁感应定律，故D错误。
故选C。
2. 【答案】 B
【详解】选在时间内与飞船碰撞的微粒为研究对象，其质量应等于底面积为S，高为的圆柱体内微粒的质量，即，初动量为0，末动量为Mv。设飞船对微粒的作用力为F，由动量定理得，则；根据牛顿第三定律可知，微粒对飞船的撞击力大小也等于，则飞船要保持原速度匀速飞行牵引力应增加；代入数据得：。故A、C、D错误，B正确。
3.【答案】C
【详解】由图像分析可知，木板相对地面滑动，滑块与木板共速后一起减速到停止，对木板则有故选C。
4.【答案】B
【详解】BC．正粒子由A移动到B的过程中，电场力对该粒子做功为零，说明AB连线为该匀强电场的一个等势线，由B移动到O的过程中，电场力对该粒子做功为，说明电场强度的方向垂直AB向上，则BO之间的电势差为，又，则，O、A两点的电势差为，故B正确；C错误；
A．该匀强电场的电场场强大小为，故A错误；
D．负粒子由A点射入该匀强电场时，受力方向与电场线的方向相反，即负粒子将向下偏转，则负粒子的轨迹可能为实线N。故D错误。故选B。
5．【答案】C
【详解】A．小球静止，根据平衡条件可得平行板电容器与电源连接，两极板间的电势差不变，根据 仅减小AB板间的距离，平行板电容器间的电场强度增大，小球再次静止时夹角θ增大，故A错误；
B．平行板电容器与电源连接，两极板间的电势差不变，根据，仅减小AB板间的距离，电容器电容增大，根据，电容器带电量增大，电容器充电，流过电流计的电流方向从b指向a，故B错误；
C．再断开开关S，平行板电容器带电量不变，根据，将B板竖直向上移动少许，电容器电容减小，电容器两极板间的电势差增大，平行板电容器间的电场强度增大，小球再次静止时夹角θ增大，故C正确；
D．平行板电容器间的电场强度增大，小球再次静止时夹角θ增大，小球与B板的距离增大，则小球的电势增大，根据，小球再次静止时电势能减小，故D错误。故选C。
6．【答案】B
【详解】A．电动机的功率等于重物机械能的变化率，所以A错误；
B．假设电动机功率为P，重物速度为v时，电动机拉动绳子的速率为2v，绳中拉力大小为，重物的加速度为，所以B正确；
C．随速度的增加，加速度减小，即重物做加速度减小的加速运动，则重物上升的高度不等于，所以C错误；
D．由动能定理可得，若重物上升了高度h用时为t电动机做功为Pt，那么，重物此时的速度为所以D错误。故选B。
二、多选题
7．【答案】AB
【详解】A．设经过t时间细绳张紧，根据平抛运动的规律结合几何关系可得
解得，故A正确；
B．细绳张紧前瞬间小球速度大小为，B正确；
C．细绳张紧过程，由于小球A的重力，系统所受合外力不为零，故小球A和B的系统动量不守恒，但水平方向合外力为零，水平方向满足动量守恒，C错误；
D．当细绳绷紧时，据速度偏角公式可得速度与水平方向的夹角
又绳子与水平方向的夹角，可得
此时A的水平速度为，竖直速度为
由水平方向动量守恒可得，绷紧后A的速度，D错误。故选AB。
8．【答案】ACD
AB．根据电阻定律可知，管中血浆的电阻为，故A正确，B错误；
C．血液匀速流动，则安培力等于两侧血浆的压力差，则有，故C正确；
D．电路电流为，血浆受到的安培力大小为，联立可得，故D正确。故选ACD。
9.【答案】ABD
A.设粒子的速度为，粒子在磁场中运动时，洛仑兹力提供向心力，即而，解得
所以粒子在磁场中的运动时间取决于粒子运动轨迹所对应的圆心角，如图所示：
若粒子在磁场中运动的半径为，则其轨迹所对应的圆心角为，粒子在磁场中运动的时间为，故A正确；
B.如下图所示，当粒子的射出点，与射入点关于点对称时，粒子在磁场中的射入点与射出点相距最远，此时弦与切线之间的夹角的正弦值为，，所以弦切角
所以圆弧轨迹所对应的圆心角为，则粒子在磁场中运动的时间，故B正确；
C.如图所示：
若粒子从点射出磁场，则由几何关系可知，弦与直线之间的夹角等于 的一半，即弦切角为，所以粒子轨迹所对应的圆心角为，则粒子在磁场中运动的时间为，故C错误；
D.如图所示，若粒子能够过磁场圆心，则由几何关系可知，粒子的轨迹圆与磁场边界的圆相交，且圆心都在相互的圆周上。弦与直线l的夹角为，则粒子的轨迹所对应的圆心角为
则粒子在磁场中运动的时间为，故D正确。
10．【答案】AD
【详解】A．系统在水平方向所受合外力为零，系统水平方向动量守恒，而系统所受合外力不为零，故系统的动量不守恒，故A正确；
B．物块在圆弧上下滑过车小车向左做加速运动，物体到达水平段bc后小车做减速运动，最终速度为零而静止，故B错误；
C．系统水平方向动量守恒，有
由平均动量守恒可得，
则当物体B运动到A上的b点时，对地来看B向右运动的水平距离为
故C错误；
D．因系统水平方向动量守恒，可推得物体和车的共同速度为零，对系统由能量守恒有
解得最终物体B静止在A上距离b点为
故D正确；故选AD。
三、实验题
11．【答案】 50.15 5.25 B D F B
【详解】（1）[1]内径读数
[2]外径读数为
金属壁厚度为
（2）[3]电源（电动势约为5.0V，内阻约为0.5Ω），故选电压表2（量程0～5V，内阻约为约为10kΩ），故选B；
[4]根据所选电压表估算出电流的最大值为
所以电流表量程小了，若并联一个小电阻，扩大量程，用定值电阻扩大后的量程为
可知改装后电流表量程也只有480mA，所以如果当电压表达到半偏时，仍要烧电流表，所以为了实验安全和精确度应选定值电阻跟待测电阻串联来增大总电阻，达到减小电流的目的，故选D；
[5]小明为了尽可能精确测定电阻值大小，并尽可能多测几组数据，故滑动变阻器采用分压式接法，所以选小量程的滑动变阻器（0～10Ω），故选F；
（3）[6]由前面分析和所选仪器知电流表内阻已知，且为了安全和精确测量，应将电流表、定值电阻和待测电阻并联，电压表测三个串联的总电压，滑动变阻器采用分压式接法，故电路选B；
（4）[7]根据所选的电路，可得圆柱体金属的电阻率
12．【答案】 B 2 1.0 9.0 300 大于
【详解】（1）[1]根据电流从红表笔流入多用电表，从黑表笔流出多用电表可知，A为黑表笔，B为红表笔；
（2）[2]由于
且中值电阻等于中值刻度乘以倍率，所以倍率越大，欧姆表内阻越大。又因为红黑表笔短接时，电路总电阻即为欧姆表内阻，由闭合电路欧姆定律得
当开关K拨到1时，干路电流为
当开关K拨到2时，干路电流为
比较可得 所以
可知当开关K拨到2时倍率为“”， 当开关K拨到1时倍率为“”；
（3）[3][4]由（2）分析可得，当开关K拨到1时
当开关K拨到1时
联立解得
（4）[5] 将K拨到“”挡时，指针指向位置时，电路中总电流为
由闭合电路欧姆定律知 解得 [6]由可以看出，所用电动势比实际电动势偏大时，计算得到的待测电阻值大于真实值。
四、计算题
13【答案】（1），；（2）；（3）
【详解】（1）粒子在加速电场中做匀加速直线运动，则
解得粒子在偏转电场中做类平抛运动，则有所以
（2）粒子在偏转电场中竖直方向有所以
（3）射出偏转电场U2时垂直极板方向的偏转位移为
14【答案】（1）；（2），；（3）
【详解】（1）对B由牛顿第二定律得解得物块B的最大加速度对A、B整体由牛顿第二定律得
解得由解得所以施加F的时间为3s，A、B发生相对滑动。
（2）设时，A、B开始一起运动，则解得
又由，解得 A、B一起匀加速运动的时间
2s~3s内对物块A、B由动量定理得
解得 3s~5s，这段时间A、B相对滑动，时
对A动量定理
解得时，求木板A运动速度的大小
对B动量定理解得时，求物块B运动速度的大小
（3）3s~5s，这段时间对物块B，由动能定理得 解得
则，撤去F后，
对A 解得
匀减速直线运动B物体匀加速直线运动
设经过时间，A、B共速 解得
A、B的位移，
A、B相对位移
板长A的长度
15．【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）以水平墙与竖直墙为轴、轴建立直角坐标系，设C点坐标为，
则A、B点的坐标分别为、，
根据勾股定理有，解得
（2）画出小球C运动轨迹，如图
小球C的速度与杆的夹角为，
由关联速度可知，解得
（3）由关联速度可知，系统水平方向由动量定理可得
系统机械能守恒有
可得
由数学知识可知，当，解得
此时系统水平动量增大到最大值，则，即A端将离开墙面。