2023-2024年湖南省岳阳市岳阳县第一中学高三下学期4月期中考试物理试题（解析版）

2024年高三物理期中考试试题一．选择题（共7小题，每题4分，共28分）1.下列说法正确的是（）A.伽利略用“月—地检验”证实了万有引力定律的正确性B.千克、米、牛顿是国际单位制中的基本单位C.重心这一概念的建立思想与合力相同D.在某电源的电路中，每通过的电荷量，电源提供电能是，那么这个电源的电动势是【答案】C【解析】【详解】A．牛顿用“月—地检验”证实了万有引力定律的正确性，A错误；B．千克、米是国际单位制中的基本单位，牛顿不是国际单位制中的基本单位，B错误；C．重心这一概念的建立思想与合力相同，都是利用了等效替代的思想，C正确；D.电动势数值上等于非静电力把单位正电荷从负极到正极做的功，则电动势为D错误。故选C。2.下列叙述正确的是（）A.图甲是粒子散射实验装置，卢瑟福和他的学生在该实验中发现了质子和中子B.利用图乙研究光电效应，滑动变阻器的滑片从中点向右移动，电流表示数变小C.图丙是氢原子能级图，用动能为的电子轰击处于基态的氢原子，氢原子可能发生能级跃迁D.由图丁可知比结合能越大，平均核子质量越大，原子核越稳定【答案】C【解析】【详解】A．图甲是粒子散射实验装置，卢瑟福通过用α粒子轰击氮原子放出氢核，发现了质子；他的学生查德威克研究发现了中子，选项A错误；B．利用图乙研究光电效应，滑动变阻器的滑片从中点向右移动，导致正向电压增大，根据光电效应的特点可知，在光照强度一定的条件下，电路中的电流随着光电管两端的正向电压的增大而增大，直到达到电路中的饱和光电流，再增大两端电压，饱和光电流保持不变，故电流表示数不可能减小，选项B错误；C．图丙是氢原子能级图，用动能为的电子轰击，处于基态的氢原子，由于可知氢原子可以吸收电子的一部分能量发生能级跃迁，选项C正确；D．原子核的比结合能越大，则原子核中核子的平均核子质量越小，原子核越稳定，选项D错误。故选C。3.举重运动员蹲在地上紧握杠铃，然后站起将杠铃举过头顶。对该过程，下列说法正确的是（）A.杠铃处于超重状态B.杠铃的机械能增大C.地面对人的支持力做正功D.地面对人的支持力与人和杠铃受到的总重力大小相等【答案】B【解析】【详解】A．杠铃先加速上升再减速上升，加速度先向上后向下，杠铃先处于超重状态后处于失重状态，A错误；B．杠铃的重力势能增大，初末状态的动能不变，机械能增大，B正确；C．地面对人的支持力不做功，因为支持力作用点的位移等于零，C错误；D．杠铃加速上升时，地面对人的支持力大于人和杠铃受到的总重力，杠铃减速上升时，地面对人的支持力小于人和杠铃受到的总重力，D错误。故选B。4.如图为交流发电机的示意图，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，发电机的电动势随时间的变化规律为，图示位置时，穿过矩形线圈的磁通量最大，下列说法正确的是（）A.交流电的频率为B.电动势的有效值为C.当线圈平面转到图示位置时感应电动势为0D.当线圈平面转到平行于磁场的位置时磁通量的变化率为0【答案】C【解析】【详解】A．由题意可知，电动势随时间的变化规律为，其角速度为交流电的频率A错误；B．电动势的最大值为，电动势的有效值为B错误；C．当线圈平面转到图示位置时，穿过线圈的磁通量最大，可磁通量的变化率是0，感应电动势是0，C正确；D．当线圈平面转到平行于磁场的位置时，穿过线圈的磁通量是0，可磁通量的变化率为最大，D错误。故选C。5.静电植绒技术于3000多年前在中国首先起步。如图所示为植绒流程示意图，将绒毛放在带负电荷的容器中，使绒毛带负电，容器与带电极板之间加恒定电压，绒毛成垂直状加速飞到需要植绒的物体表面上。已知绒毛到达物体表面时速率越大，植绒效果越好。下列判断正确的是（）A.带电极板带负电B.绒毛在飞往需要植绒的物体的过程中，电势能不断增大C.质量相同的绒毛，带电量越大，植绒效果越好D.若减小容器与带电极板之间的距离，植绒效果会更好【答案】C【解析】【详解】A．带电极板吸引带负电的绒毛，故带电极板带正电，A错误；B．绒毛在往需要植绒的物体的过程中，绒毛所受电场力做正功，电势能减小，B错误；C．由动能定理可知，电场力做功等于动能的变化，即质量相同的绒毛，带电量越大，获得的动能越大，速率越大，植绒效果越好，C正确；D．若减小容器与带电极板之间的距离，容器与带电极板之间加恒定电压，由动能定理可知绒毛最终获得的速度与容器到带电极板间的距离无关，故植绒效果不变，D错误。故选C。6.无线蓝牙耳机摆脱了线材束缚，可以在一定距离内与手机等设备实现无线连接。为了研究在运动过程中无线连接的最远距离，甲和乙两位同学做了一个有趣的实验。乙佩戴无线蓝牙耳机，甲携带手机检测，乙站在甲正前方处，二人同时沿同一直线向正前方运动，各自运动的图像如图所示，结果手机检测到蓝牙耳机能被连接的时间为。则最远连接距离为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【分析】【详解】由图像可知，t=3s时，甲乙速度相同，距离最近，由于耳机与手机正常连通时间为4s，所以耳机与手机正常连通的时间是从1s至5s，当1s时，由图像可知，甲的速度为5m/s，在0-1s内，位移之差为因t=0乙站在甲正前方处，则t=1s时甲乙之间的距离为s=14m-2.5m=11.5m因此，最远连接距离为11.5m，故B正确，ACD错误。故选B。7.要使小球A能击中离地面H高的小球P,设计了甲、乙、丙、丁四条内外侧均光滑轨道，如图所示．甲为高度小于H的倾斜平直轨道，乙丙丁均为圆轨道，圆心O如图所示．小球从地面出发，初速度大小都为,在甲轨道中初速度方向沿斜面，在乙、丙、丁轨道中初速度方向均沿轨道的切线方向，则小球A经过哪种轨道后有可能恰好击中P球（）A.轨道甲和轨道丁B.轨道乙和轨道丁C.轨道丙和轨道丁D.只有轨道丁【答案】D【解析】【详解】小球从地面出发，初速度大小为，在运动过程中，只有动能全部转化为重力势能才能上升高度H，即甲轨道A球在轨道上沿斜面运动后斜抛，在最高点有动能，根据机械能守恒，小球不能到达H高度，故甲不可能；乙轨道小球做竖直上抛运动，在最高点速度为零，能达到高度H，但不能击中P点，故乙轨道不可能；丙轨道在小球通过1/4圆以后小球要想到达P点，在P点要有动能，根据机械能守恒，小球到不了P点，故丙轨道不可能；丁轨道小球到达P点，小球的动能完全转化为重力势能，到达P点动能恰好为零，小球恰好击中P点，故丁轨道可以．故选D。二．多选题（共3小题，每题4分，共12分）8.2021年7月，云南的亚洲象北上引发人们关注，有关部门已采取措施引导象群返回了原栖息地。象群经过某一平直路段时，一小象因贪玩落后象群里的象妈妈处时才察觉，于是小象立刻由静止开始以大小为的加速度追赶象妈妈。若象妈妈以大小为的速度匀速前行，小象达到最大速度后的速度保持不变。下列说法正确的有（）A.从小象开始追赶象妈妈起，经它们相距最远B.小象追赶象妈妈的过程中，与象妈妈的最远距离为C.从小象开始追赶象妈妈起，经小象追上象妈妈D.小象追赶象妈妈过程中的位移大小为【答案】CD【解析】【详解】AB．小象与象妈妈速度相等时，相距最远相距最远的时间为最远距离为AB错误；C．小象速度最大的时间为此次过程小象位移为设再经过t2追上得小象追上象妈妈的时间为C正确；D．小象追赶象妈妈过程中的位移大小为D正确。故选CD。9.如图所示，一水平固定硬杆的a、b两点分别拴有两根长为的轻绳，两轻绳均可绕拴接点自由转动，两轻绳的下端拴接在一质量为的小球上，此时两轻绳与竖直方向的夹角均为，开始时小球在最低点保持静止，现给小球一个垂直于纸面向里的水平初速度，已知，重力加速度，不计一切摩擦阻力，则在小球运动过程中，下列说法中正确的是（）A.若小球在最高点时速度为，则B.若，则小球在最低点时轻绳的张力为C.要使小球能完成圆周运动，小球过圆周最高点时速度不能小于D.若小球能完成圆周运动，小球在最高点和最低点时轻绳的张力之差为【答案】ABC【解析】【详解】A．若小球在最高点时速度为，小球做圆周运动的半径为根据机械能守恒可得解得故A正确；B．若，设小球在最低点时轻绳张力为，根据牛顿第二定律可得解得故B正确；C．要使小球能完成圆周运动，设小球过圆周最高点时的最小速度为，此时重力刚好提供向心力，则有解得故C正确；D．若小球能完成圆周运动，设小球经过最高点时的速度为，根据机械能守恒可得小球在最低点时，根据牛顿第二定律可得小球最高点时，根据牛顿第二定律可得张力之差为联立解得故D错误。故选ABC。10.如图甲所示，两根间距为、电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角，导轨底端接入一阻值为的定值电阻，所在区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于导轨平面向上。在导轨上垂直于导轨放置一质量为、电阻为的金属杆，开始时使金属杆保持静止，某时刻开始给金属杆一个沿斜面向上的恒力，金属杆由静止开始运动，图乙为运动过程的图像，重力加速度。则在金属杆向上运动的过程中，下列说法中正确的是（）A.匀强磁场的磁感应强度B.前内通过电阻R的电荷量为C.当金属杆的速度为时，其加速度为D.前内电阻R产生的热量为【答案】CD【解析】【详解】A．由图乙可知金属杆先做加速度减小的加速运动，2s后做匀速直线运动；当t=2s时，v=3m/s，此时感应电动势

E=BLv感应电流安培力根据牛顿运动定律有解得A错误；B．通过金属杆P的电荷量根据动量定理有解得B错误；C．当金属杆的速度为时，安培力根据牛顿第二定律解得C正确；D．根据电磁感应定律所以前两秒位移为2s~4s的位移为前4s内由能量守恒得其中解得D正确。故选CD。三．实验题（共2小题，共20分）11.“探究质量一定时，加速度与力的关系”的实验装置如图甲所示，实验中通过传感器将绳中拉力大小的信息以无线方式传输给数据采集系统，用打点计时器打出的纸带求出小车运动的加速度。（1）下列说法中正确的是___________。A．细线必需要与长木板平行B．不需要平衡摩擦力C．打点计时器使用直流学生电源供电D．实验时应先释放小车再接通打点计时器的电源（2）实验中得到一条打点清晰的纸带如图乙所示，A、B、C、D、E是计数点，相邻两个计数点间都有4个计时点没有标出，已知交流电频率为，则这条纸带记录小车的加速度大小为___________（保留两位有效数字）。（3）本实验中，砝码和托盘总质量是否需要远小于小车的质量：___________。【答案】①.A②.0.63③.不需要【解析】【详解】（1）[1]A．为使小车受合力方向与小车运动方向相同，细线必需要与长木板平行，A正确；B．为使细线的拉力等于小车受到的合外力，实验时必需平衡摩擦力，B错误；C．打点计时器使用交流学生电源供电，C错误；D．实验时应先接通打点计时器的电源，待打点稳定后再释放小车，纸带会得到充分利用，获得多的数据，D错误。故选A。（2）[2]纸带上相邻两个计数点间都有4个计时点没有标出，已知交流电频率为，可知纸带上相邻两计数点间的时间间隔为T=5×0.02s=0.1s由逐差法求取小车的加速度大小为（3）[3]本实验中，不需要砝码和托盘总质量远小于小车的质量，因有力传感器直接测得细绳对小车的拉力大小。12.某同学要将一微安表先改装成量程为的电流表，再改装成量程为的电压表，并与标准电压表对比校准。图甲是改装后电压表与标准电压表对比校准的电路图，虚线框中是改装后电压表电路，是量程为、内阻约为的标准电压表。已知微安表满偏电流为，标记的内阻为，电阻箱调节范围为。步骤如下：（1）微安表改装。根据题给条件，图甲中电阻箱的阻值应分别调节到___________，___________；（2）选择合适的器材按照图甲正确连接电路。所用电池的电动势E为；滑动变阻器R有两种规格可选：滑动变阻器：最大阻值滑动变阻器：最大阻值为了方便实验中调节电压，图中R应选用___________（填器材的字母代号）；（3）对比校准。当标准电压表的示数为时，微安表的指针位置如图乙所示，由此可以推测出改装的电压表量程不是预期值，而是___________V（保留2位有效数字）；（4）校正改装表。通过检测发现：电阻箱阻值是准确的，而微安表标记的内阻不准确。要使改装电压表量程的真实值为，不必重新测量微安表内阻，只需适当调节电阻箱。以下调节方案可行的有___________（填序号）。A.保持不变，将增大到合适值B.保持不变，将减小到合适值C.保持不变，将增大到合适值D.保持不变，将减小到合适值【答案】①.200②.2850③.④.2.5⑤.AD##DA【解析】【详解】（1）[1]微安表改装成量程为的电流表，根据部分电路的欧姆定律可得[2]电流表再改装成量程为的电压表，根据部分电路的欧姆定律可得（2）[3]改装电压表的内阻为所以两个电压表并联后的总电阻为所以滑动变阻器应选择最大阻值为的，在其滑片移动时能较为显著的改变电压。（3）[4]由图可知，当电压为时，微安表指针转过了32小格，则每一小格表示的电压值为则量程为（4）[5]已知改装电压表的实际量程为，由图乙可知电压为时微安表的示数为，设微安表的内阻为，则有解得即微安表的真实内阻比标记的内阻小。如果通过调节变阻箱来达到预期的量程，则在保持不变的情况下，要将增大到合适的阻值，使其分担更多的电压；或者保持不变，将减小到合适的阻值，使其分担更多的电流。故选AD。四．解答题（共3小题，共40分）13.我国运动员闫文港在2022年北京冬奥会获得男子钢架雪车比赛铜牌，实现该项目的历史性突破，图甲为闫文港的比赛画面。已知赛道由起跑区、出发区、滑行区及减速区四个区段组成，图乙中AB为起跑区、BC为出发区，AB赛段水平，BC赛段与水平面夹角。若运动员推着雪车从A点由静止出发，以的加速度匀加速跑到B点时速度大小为，接着快速俯卧到雪车上沿BC下滑。已知运动员到达C点时的速度大小为，赛道BC的长度为，取，，，不计空气阻力，求：（1）运动员在起跑区的运动时间；（2）雪车与冰面间的动摩擦因数。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）设运动员在起跑区运动时间为，根据解得（2）设运动员和雪车的总质量为m，摩擦力大小为，在出发区的加速度大小为，根据解得由牛顿第二定律有解得14.如图所示，在一底边长为，底角的等腰三角形区域内（O为底边中点）有垂直纸面向外的匀强磁场。边上方有平行金属板，间距为。有一质量为m，电量为q的带正电粒子从金属板左侧边缘，以平行于极板的初速度紧贴上极板入射。经电场偏转后，从O点穿过下极板缝隙进入磁场，恰好从顶点P处离开，不计重力与空气阻力的影响。求：（1）平行金属板间的电势差U；（2）匀强磁场的磁感应强度大小B；（3）粒子从进入极板到离开磁场过程中运动的总时间t。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）粒子在平行金属板间做类平抛运动，则有联立解得（2）根据动能定理解得粒子到达O点的速度①则此时速度方向与水平方向夹角根据几何关系，粒子在磁场中圆周运动的半径②根据洛伦兹力提供向心力③联立①②③得（3）粒子在平行金属板间运动时间粒子在磁场中做圆周运动的周期④粒子在磁场中运动的轨迹为一圆弧，根据几何关系，这个圆弧对应的圆心角为，粒子在磁场中圆周运动的时间⑤联立④⑤得则粒子从进入极板到离开磁场过程中运动的总时间15.如图所示，为竖直固定放置的光滑圆弧面，