湖南省衡阳市衡阳县第一中学2024-2024学年高三上学期开学考试物理试卷（原卷版）

这是一份湖南省衡阳市衡阳县第一中学2024-2024学年高三上学期开学考试物理试卷（原卷版），共7页。试卷主要包含了选择题的作答，非选择题的作答，9km/s等内容，欢迎下载使用。

注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
第Ⅰ卷（选择题）
一、选择题：本题共10小题，共46分。第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 能量守恒定律是自然界最普遍的规律之一。以下不能体现能量守恒定律的是（ ）
A. 楞次定律B. 动量守恒定律
C 闭合电路欧姆定律D. 热力学第一定律
2. 2024年2月初，湖南省多地出现冻雨天气，路面、桥面结冰导致行车过程刹车时不能及时停住的事故时有发生。小刚分析，直线行车时刹车将车轮抱死但不能短距离停车是因为车身较轻，摩擦力不大导致，若行车时车上多乘坐几个人，刹车时速度相同，轮胎及路面等其他条件相同的前提下，车轮抱死刹车直线滑行距离与空载时对比（ ）
A. 多坐乘客时，摩擦力大，刹车距离更短
B. 空载时惯性小，刹车距离更短
C. 空载和满载乘客时刹车距离相同
D. 由于乘载的重量具体值未知，无法判断
3. 2024年1月5日，我国“快舟一号”运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空，以“一箭四星”方式。将“天目一号”掩星探测星座星送入预定轨道（轨道近似为圆轨道，高度在之间）。我国的第一颗卫星“东方红一号”于1970年4月24日在酒泉卫星发射中心由长征一号运载火箭送入工作轨道（近地点距地球表面的距离441km、远地点距地球表面的距离2368km）。已知地球的半径为6400km，下列说法正确的是（ ）
A. “东方红一号”卫星运动的周期小于“天目一号”卫星运动的周期
B. “东方红一号”卫星的加速度大小可能等于“天目一号”卫星的加速度大小
C. “东方红一号”卫星的运行速度可能大于7.9km/s
D. “天目一号”卫星从发射到进入预定轨道的整个过程均处于失重状态
4. 2024年4月3日花莲发生规模7.2的地震，台北101大楼仅有轻微晃动，这是由于92楼到87楼间设有以多条钢缆悬挂重量660公吨的球形质量块，并以阻尼器与楼板连接所构成的减振系统。原理为：可将前述减振系统视为有效摆长约为的单摆式减振系统（示意图如图1），并设计其振动频率为接近大楼主结构的固有频率。当风力或地震使大楼以主结构的固有频率振动时，振动能量便能有效地转移到朝相反方向移动的球形质量块，使得阻尼器伸缩以吸收大楼的振动能量，如图2所示。估算101大楼主结构以固有频率的周期约为（可将减振系统视为理想单摆，且取重力加速度来估算）（ ）
A. B. C. D.
5. 如图所示，匀强磁场垂直于水平面向上，折成“L”形的金属棒ACD固定在磁场中的绝缘水平面内，金属棒a（与CD平行）、b（与AC平行）均放在绝缘的水平面上，与ACD围成一个矩形回路，给金属棒a、b施加外力，让a、b两金属棒从图示位置沿图示方向分别以、的速率匀速平移，已知四根金属杆完全相同且足够长，围成矩形周长保持不变，则在两金属棒匀速运动（a到CD前）的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. B. 回路中感应电流沿顺时针方向
C. 回路中的电流先变小后变大D. b受到的安培力总是和方向相反
6. 如图所示，空间存在水平向右的匀强电场，场强大小为E，以O为圆心、r为半径的圆与竖直平面内的坐标轴的交点分别为a、b、c、d，用绝缘杆固定一个质量为m、电荷量的可视为质点的带正电小球，将小球放到O点．如果把一个电荷量为的电荷A固定在圆弧上某点e，则绝缘杆对小球的作用力恰好为零，静电力常量为k，下列说法正确的是（ ）
A. 电荷A在圆弧ab的中点处
B. 电荷A的电荷量
C. 未放置电荷A时，a、d两点场强大小相等
D. 未放置电荷A时，a、d两点间的电势差为
7. 氢原子能级图如图所示，大量处于的激发态氢原子向低能级跃迁时，会辐射出不同频率的光，用这些光照射金属锡，已知金属锡的逸出功为，关于这些辐射出的光，下列说法正确的是（ ）
A. 跃迁中有6种不同频率的光
B. 只有1种频率的光能使锡发生光电效应
C. 对同一种介质，a光的临界角小于b光的临界角
D. 用同一装置进行双缝实验，a光干涉条纹的宽度大于b光干涉条纹的宽度
8. 摩天轮是生活中常见的娱乐设施，一般都做匀速圆周运动。如图所示，合肥茶广场的摩天轮位于楼顶，是一座标志性建筑，最高处可以俯瞰整个合肥经济技术开发区。已知该摩天轮的直径为120m，转动一圈需要12min。下列说法正确的（ ）
A. 游客做圆周运动的向心力始终由重力和支持力的合力提供
B. 游客所受重力的功率保持不变
C. 游客乘坐摩天轮的过程中机械能不守恒
D. 质量为60kg的游客需要供的向心力大小约为
9. 如图所示，在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场中，固定一内部真空且内壁光滑的圆柱形薄壁绝缘管道，其轴线与磁场垂直，管道横截面半径为a，长度为l（）。带电粒子束持续以某一速度v沿轴线进入管道，粒子在磁场力作用下经过一段圆弧运动垂直打到管壁上，与管壁发生弹性碰撞，多次碰撞后从另一端射出。已知单位时间进入管道的粒子数为n，粒子电荷量为+q，不计粒子的重力、粒子间的相互作用，下列说法正确的是（ ）
A. 粒子在磁场中运动的圆弧半径为a
B. 粒子的质量为
C. 管道内的等效电流为nq
D. 粒子束对管道的平均作用力大小为Bql
10. 近年来我国生产的多款智能手机都有加速度传感器，用手托着手机，迅速向下运动，然后停止，手机APP记录的加速度a随时间t变化的图像如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A. t2时刻手机在最低点B. t3时刻手机压力最大
C. 从t1到t3这段时间手受的压力先减小后增大D. 从t1到t3这段时间手机所受合力冲量为零
第Ⅱ卷（非选择题）
二、非选择题：本题共5小题，共54分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
11. 某小组设计如图甲所示的装置进行“测量重力加速度”的实验。长为l的光滑轻质细杆AO可绕O点在竖直平面内转动，一小球套在杆上可沿杆运动，B是杆的中点，AC是以O为圆心的圆弧，在B的正下方C处装有光电门（与数字计时器相连）。将细杆抬至水平，将小球置于B处，释放细杆让其转动，小球近似做自由落体运动，测出小球通过光电门的时间t，可求出重力加速度。
（1）用游标卡尺测量小球直径d，刻度如图乙所示，则_________cm。
（2）根据该方案，重力加速度的表达式为_________。A端转动至C处时细杆的角速度大小为_________。（均用字母l、d、t表示）
12. 某实验小组利用如图甲所示电路图，测量电压表的内阻RV和电流表的内阻RA．已知定值电阻的阻值为R0，闭合开关后，调节滑动变阻器以及电阻箱的接入阻值R，电压表、电流表的示数分别为U、I，多测几组U、I、R的对应数据，根据所得的数据描绘出的关系图线如图乙所示（图中a、b均已知）。
（1）根据图甲，用笔画线代替导线，补全图丙中的实物图__________。
（2）闭合开关之前，滑动变阻器的滑片应置于滑动变阻器的__________（填“左”或“右”）端，关系图线的表达式为__________（用RV、RA、R0、U、I表示）。
（3）由图乙可知，__________，__________（用R0、a、b表示）
13. 如图为传统制作爆米花所用的压力锅，制作时先把玉米放入锅中，用锅盖封闭，然后放在火上加热，当压强达到一定值时突然打开锅盖，渗入玉米内的高压空气使玉米膨化而成为喷香可口的爆米花。已知压力锅装入一定量的玉米粒后气体容积为，锅内初始热力学温度为310K，大气压强为，当锅内压强达到时，就可以打开盖子，制成爆米花了。设在加热过程中放入锅内的玉米体积不发生变化，不考虑少量气体进入玉米内引起的锅内空气密度的变化。
（1）当锅内空气压强达到时，求锅内空气的热力学温度；
（2）若打开盖子前、后瞬间锅内气体温度不变，求打开盖子前后瞬间锅内气体密度的比值。
14. 如图甲所示，倾角为θ=60°的斜面放在光滑水平面上，一光滑小物块（可视为质点）放在斜面上，小物块由静止滑到斜面底端时斜面的位移为x，斜面的位移与小物块在斜面上释放的位置有关，设小物块由静止释放的位置距离斜面底端的距离为l，则x-l图像如图乙所示，已知小物块质量为m，斜面质量为M，重力加速度为g。
（1）求斜面的质量与小物块的质量的关系；
（2）若小物块滑到斜面底端时竖直方向速度满足vy=vM，求小物块下滑到斜面底端过程中，斜面所受合力的冲量（结果用l表示）。
15. 如图所示，在xOy平面直角坐标系的第Ⅱ象限有沿y轴正方向的匀强电场，电场强度为E，将一群电子从第Ⅱ象限内的不同位置以初速度沿x轴正方向射出，发现这些电子均能经过坐标原点O．电子通过O点后进入第Ⅳ象限内的匀强磁场区域，磁场方向垂直坐标平面向里，磁感应强度大小为B，这些电子经过磁场偏转后都再次到达y轴．已知电子电量为e，质量为m，求：
（1）这群电子从第Ⅱ象限内射出时的位置坐标满足的方程；
（2）第Ⅳ象限内匀强磁场区域的最小面积；
（3）若在第Ⅲ象限所在立体空间内充满沿y轴正方向的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小也为B，求电子在这个区域运动时离y轴的最远距离。