湖南长沙市第一中学2024学年物理高三上期末监测试题含解析

湖南长沙市第一中学2024学年物理高三上期末监测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．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，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。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、石拱桥是中国传统的桥梁四大基本形式之一。假设某拱形桥为圆的一部分，半径为。一辆质量为的汽车以速度匀速通过该桥，图中为拱形桥的最高点，圆弧所对的圆心角为，关于对称，汽车运动过程中所受阻力恒定，重力加速度为。下列说法正确的是（）A．汽车运动到点时对桥面的压力大于B．汽车运动到点时牵引力大于阻力C．汽车运动到点时，桥面对汽车的支持力等于汽车重力D．汽车从点运动到点过程中，其牵引力一定一直减小2、一种比飞机还要快的旅行工具即将诞生，称为“第五类交通方式”，它就是“Hyperloop（超级高铁）”。据英国《每日邮报》2016年7月6日报道：HyperloopOne公司计划，2030年将在欧洲建成世界首架规模完备的“超级高铁”（Hyperloop），连接芬兰首都赫尔辛基和瑞典首都斯德哥尔摩，速度可达每小时700英里（约合1126公里/时）。如果乘坐Hyperloop从赫尔辛基到斯德哥尔摩，600公里的路程需要40分钟，Hyperloop先匀加速，达到最大速度1200km/h后匀速运动，快进站时再匀减速运动，且加速与减速的加速度大小相等，则下列关于Hyperloop的说法正确的是（）A．加速与减速的时间不相等B．加速时间为10分钟C．加速时加速度大小为2m/s2D．如果加速度大小为10m/s2，题中所述运动最短需要32分钟3、下列说法正确的是（）A．速度公式和电流公式均采用比值定义法B．速度、磁感应强度和冲量均为矢量C．弹簧劲度系数k的单位用国际单位制基本单位表达是kg·sD．将一个带电小球看成是一个不计大小的点电荷采用的是等效处理方法4、物体做竖直上抛运动：v表示物体的瞬时速度，a表示物体的加速度，t表示物体运动的时间，h代表其离抛出点的高度，Ek代表动能，Ep代表势能，以抛出点为零势能面．下列所示图象中，能正确反映各物理量之间关系的是（）A． B．C． D．5、某理想变压器原、副线圈的匝数之比为10∶1，当原线圈两端输入如图所示(图示中的图线为正弦曲线的正值部分)的电压时，副线圈的输出电压为（）A．22V B．22V C．11V D．11V6、关于恒星，下列说法正确的是（）A．质量越大的恒星，寿命越短B．体积越大的恒星，亮度越大C．红色恒星的温度比蓝色恒星的温度高D．恒星发光、发热主要来自于恒星内部的化学反应二、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，有多个选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、如图所示，半径为R的光滑圆形轨道竖直固定，轨道最高点为P，最低点为Q。一小球在圆形轨道内侧做圆周运动，小球通过Q时的速度为，小球通过P点和Q点时对轨道的弹力大小分别为和，弹力大小之差为，下列说法正确的是（）A．如果不变，R越大，则越大B．如果R不变，越大，则越大C．如果越大，则越大D．与和R大小均无关8、如图所示，虚线、、是电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相等，即，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下运动的轨迹，是轨迹上的两点。下列说法中正确的是（）A．等势面的电势一定比等势面的电势低B．质点通过点时的电势能比通过点时的电势能小C．质点通过点时的加速度比通过点时的加速度大D．质点一定是从点运动到点9、下列说法正确的有（）A．研究表明，一般物体的电磁辐射仅与温度有关B．电子的衍射图样证实了电子的波动性C．α粒子散射实验是估测原子核半径最简单的方法D．结合能越大的原子核，核子的平均质量越大10、如图，楔形物块A静置在水平地面上，其斜面粗糙，斜面上有小物块B，用平行于斜面的力F拉B，使之沿斜面匀速上滑。现改变力F的方向至与斜面成一定的角度，仍使物体B沿斜面匀速上滑。在B运动的过程中，楔形物块A始终保持静止。关于相互间作用力的描述正确的有（）A．A对B的摩擦力可能不变B．拉力F可能增大C．物体B对斜面的作用力减小D．地面受到的摩擦力大小可能变大三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）如图所示是研究电源电动势和电路内、外电压关系的实验装置。电池的两极A、B与电压表V2相连，位于两个电极内侧的探针a、b与电压表V1相连，R是滑动变阻器，电流表A测量通过滑动变阻器的电流，置于电池内的挡板向上移动可以使内阻减小。当电阻R的滑臂向左移动时，电压表V2的示数_______________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。若保持滑动变阻器R的阻值不变，将挡板向上移动，则电压表V1的示数变化量ΔU1与电流表示数变化量ΔI的比值_______________。（选填“变大”、“变小”或“不变”）12．（12分）某同学利用下图所示的实验装置测定滑块与木板间的动摩擦因数µ。置于水平桌面的长木板上固定两个光电门1、2。滑块上端装有宽度为d的挡光条，滑块和挡光条的总质量为M，右端通过不可伸长的细线与钩码m相连，光电门1、2中心间的距离为x。开始时直线处于张紧状态，用手托住m，实验时使其由静止开始下落，滑块M经过光电门1、2所用的时间分别为t1、t2。(1)该同学认为钩码的重力等于滑块所受到的拉力，那么他应注意__________________。(2)如果满足(1)中的条件，该同学得出滑块与木板间的动摩擦因数=___________。(3)若该同学想利用该装置来验证机械能守恒定律，他只需___________就可以完成实验。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示，xOy为竖直面内的直角坐标系，在y轴两侧存在电场强度大小相等的匀强电场，y轴右侧电场方向竖直向下，y轴左侧电场方向竖直向上。y轴左侧还存在一个方向垂直于坐标平面的圆形有界匀强磁场（图中未画出），磁场边界与y轴相切于O点。现有一个质量为m、电荷量为q的带正电小球，用长为l、不可伸长的绝缘细线悬挂在P点的钉子上，P点与坐标原点O的距离亦为l。将小球拉至细线绷直且与y轴负方向成60°角无初速释放，小球摆至O点即将进入磁场时细线恰好断裂。最终小球刚好击中P点的钉子，此时速度方向与y轴正方向成30°角。已知细线能承受的最大张力Fm=4mg，小球可视为质点，重力加速度为g，不计阻力。求：（1）电场强度的大小；（2）磁感应强度的大小和磁场区域的面积；（3）小球在x＜0区域运动的时间。（结果用m、q、l、g表示）14．（16分）如图所示为两个完全相同的半球形玻璃砖的截面,bc//b'c',半径大小为R,其中OO'为两球心的连线,一细光束沿平行于OO'的方向由左侧玻璃砖外表面的a点射入,已知a点到轴线OO'的距离为(i)光束在d点的折射角;(ii)e点到轴线OO15．（12分）如图所示，一玻璃砖的横截面为半径为R的半圆，折射率为一束单色平行光与直径MN成45°角入射。已知光在真空中传播的速度为c，不考虑玻璃砖内的反射光。求：(1)从弧面射出的光线在玻璃砖内传播的最长时间(2)弧面上有光线射出的弧线长度

参考答案一、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、D【解题分析】

A．汽车运动到点时，重力垂直于桥面的分力等于，由于汽车在竖直面内做匀速圆周运动，沿半径方向有向心加速度，所以汽车对桥面的压力小于，故A错误；B．汽车在竖直面内做匀速圆周运动，运动到点（圆弧最高点）时牵引力等于阻力，故B错误；C．由于汽车在竖直面内做匀速圆周运动，沿半径方向有向心加速度，所以汽车运动到点时，桥面对汽车的支持力小于汽车重力，故C错误；D．汽车从点运动到点过程中，重力沿圆弧切线方向的分力一直减小，设汽车与之间圆弧所对圆心角为，其牵引力一直减小，汽车从点运动到点过程中，重力沿圆弧切线方向的分力一直增大，其牵引力一直减小，所以汽车从点运动到点过程中其牵引力一定一直减小，故D正确。故选D。2、B【解题分析】

A．加速与减速的加速度大小相等，加速和减速过程中速度变化量的大小相同，根据：可知加速和减速所用时间相同，A错误；BC．加速的时间为，匀速的时间为，减速的时间为，由题意得：联立方程解得：匀加速和匀减速用时：匀速运动的时间：加速和减速过程中的加速度：B正确，C错误；D．同理将上述方程中的加速度变为，加速和减速的时间均为：加速和减速距离均为匀速运动用时：总时间为：D错误。故选B。3、B【解题分析】

A．速度公式采用的是比值定义法，而电流公式不是比值定义法，选项A错误；B．速度、磁感应强度和冲量均为矢量，选项B正确；C．弹簧劲度系数k的单位用国际单位制基本单位表达是选项C错误；D．将一个带电小球看成是一个不计大小的点电荷采用的是理想模型法，选项D错误。故选B。4、C【解题分析】

竖直上抛运动是一种匀变速直线运动，物体运动过程中机械能守恒．根据运动学公式列出v与t的关系式，根据机械能守恒定律得出物体的动能与高度的关系式．再选择图象．【题目详解】AB．物体做竖直上抛运动，只有重力，加速度等于g，保持不变，所以a﹣t图象是平行于时间轴的直线，取竖直向上为正方向，则竖直上抛运动可看成一种匀减速直线运动，速度与时间的关系为v=v0﹣gtv﹣t图象是一条向下倾斜的直线，AB不符合题意；C．以抛出点为零势能面，则物体的重力势能为Ep=mgh则Ep﹣h图象是过原点的直线，C符合题意；D．根据机械能守恒定律得：mgh+Ek=mv02得Ek=mv02﹣mgh可见Ek与h是线性关系，h增大，Ek减小，Ek﹣h图象是向下倾斜的直线．D不符合题意。故选C。5、C【解题分析】

由公式其中V解得V故ABD错误，C正确。故选C。6、A【解题分析】

A．根据宇宙规律可知，质量越大的恒星，寿命越短，A正确；B．恒星的亮度与恒星的体积和温度及它与地球的距离有关，温度越高，体积越大，距离越近，亮度越亮，故体积大的恒星，其亮度不一定大，B错误；C．恒星的颜色是由温度决定的，温度越低，颜色越偏红，温度越高，颜色越偏蓝，故红色恒星的温度比蓝色恒星的温度低，C错误；D．恒星发光、发热主要来自于恒星内部的核聚变，D错误.故选A。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，有多个选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、BD【解题分析】

CD．应用机械能守恒定律可知小球通过最高点时的速度为对小球在P和Q应用向心力公式分别有解得则选项C错误，D正确；A．由可知，当不变时，随R增大而减小，选项A错误；B．由可知，当R不变时，随增大而增大，选项B正确。故选BD。8、AB【解题分析】

A．电场线与等势面垂直，而根据轨迹弯曲的方向和质点带正电可知，电场线指向下方，沿电场线方向电势降低，故等势面的电势最高，故A正确；B．不妨设质点从点运动到点，则此过程中电场力做负功，电势能增大，故B正确；C．等差等势面处密，处电场强度大，则质点经过处时受到的电场力大，加速度大，故C错误；D．根据题意无法判定质点的运动方向，D项错误。故选：AB。9、BC【解题分析】

A．实际物体辐射电磁波情况与温度、表面情况、材料都有关；黑体辐射电磁波的情况只与温度有关，是实际物体的理想化模型，故A错误；B．电子的衍射图样证实了实物粒子的波动性，故B正确；C．卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子核式结构模型：原子中心有一个很小的核，内部集中所有正电荷及几乎全部质量，所以α粒子散射实验是估算原子核半径最简单的方法之一，故C正确；D．根据核子平均质量曲线与比结合能曲线可知比结合能越大，原子核越稳定，核子平均质量越小，故D错误。故选BC。10、BC【解题分析】

AB．拉力F平行斜面向上时，先对物体B受力分析如图根据平衡条件，平行斜面方向F=f+mgsinθ垂直斜面方向N=mgcosθ其中：f=μN解得F=mg（sinθ+μcosθ）①f=μmgcosθ②拉力改变方向后，设其与斜面夹角为α，根据平衡条件，平行斜面方向F′cosα=f+mgsinθ垂直斜面方向N′+F′sinα=mgcosθ其中：f′=μN′解得③f′=μ（mgcosθ－F′sinα）④由②④两式得到滑动摩擦力减小；由①③两式得到，拉力F可能变大，也可能减小，故A错误，B正确；CD．对物体A受力分析，受重力、支持力、B对A的压力、B对A的滑动摩擦力、地面对A的静摩擦力，如图：根据平衡条件，水平方向有f静=Nsinθ+fcosθ结合前面AB选项分析可知，当拉力改变方向后，N和f都减小，故f和N的合力一定减小（B对A的力就是f和N的合力）。静摩擦力也一定减小，故C正确，D错误；故选BC．三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、变小不变【解题分析】

[1]根据题意，电压表测量是电源的内电压，电压表测量是路端电压，由闭合电路欧姆定律：可知，当电阻的滑臂向左移动时外电阻减小，总电流增大，由：可知内电压变大，故电压表2的示数变小；[2]因电源电动势等于电源内外电路之和，故电压表1和电压表2的示数之和不变；若保持滑动变阻器的阻值不变，将挡板向上移动，则电源的内电阻将减小，根据结合数学推理可知：所以电压表1的示数变化量与电流表示数变化量的比值大小等于电源的内阻，由于挡板向上运动时，液体的横截面积变大，根据电阻定律：可知内电阻减小，故比值变小。12、M远大于m将木板左端抬高，平衡摩擦力【解题分析】

(1)[1]实际上滑块所受到的拉力小于钩码的重力，对滑块应用牛顿第二定律对钩码两式相加解得加速度而如果满足题中条件，同理解得加速度为若想M必须远大于m。(2)[2]对于滑块通过光电门时的速度由动能定理得：