
1.答卷前,考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。
2.回答選擇題時,選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡上對應題日的答案標號涂黑。如需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標號?;卮鸱沁x擇題時,將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。
3.考試結束后,將本試題卷和答題卡一并交回。
第Ⅰ卷
一、單項選擇題(本題共6小題,每小題4分,共24分。每小題給出的四個選項中,只有一個選項是符合題目要求的)
1.關于物體的運動,下列說法正確的是( )
A.做勻速圓周運動的物體,其速度大小不變,加速度不變
B.物體做簡諧運動,其所受的合外力等于回復力
C.在空中某點拋出一個物體,不計空氣阻力,該物體在落地前動量的變化率恒定
D.物體做曲線運動時,其速度與加速度的夾角一定隨時間而變化
2.岳陽樓是中國傳統(tǒng)建筑的杰出代表,采用了瓦片屋頂,屋頂結構可簡化為如圖,弧形瓦片靜止在兩根相互平行的傾斜椽子正中間。已知椽子與水平面夾角均為,瓦片質量為,重力加速度為,則( )
A.每根椽子對瓦片的摩擦力大小為
B.每根椽子對瓦片的支持力大小為
C.椽子對瓦片支持力的合力大小為
D.椽子對瓦片作用力的合力大小為
3.如圖所示,在一直立的光滑管內放置一輕質彈簧,上端點與管口的距離為,一質量為的小球從管口由靜止下落,將彈簧壓縮至最低點,壓縮量為,不計空氣阻力,重力加速度為,彈簧的彈性勢能與形變量的關系為,則( )
A.彈簧的最大彈性勢能為B.小球運動的最大速度等于
C.彈簧的勁度系數為D.小球運動中最大加速度為
4.如圖為國內CBA賽場的籃球場,在某一籃球賽中甲將球傳給隊友,出手時離地,速度大小為,乙原地豎直起跳攔截,起跳后手離地面的高度為,球越過乙時速度沿水平方向,且恰好未被攔截。球的質量為,重力加速度為,以地面為零勢能面,忽略空氣阻力,則( )
A.甲傳球時,球與乙的水平距離為
B.隊友接球前瞬間,球的速度一定為
C.隊友接球前瞬間,球的機械能一定為
D.若僅增大出手時球與水平方向的角度,球將不能被乙攔截
5.“太極球”運動是一項較流行的健身運動,做該項運動時,健身者半馬步站立,手持太極球拍,拍上放一橡膠太極球,健身者舞動球拍時,太極球卻不會掉到地上,現將太極球簡化成如圖所示的平板和小球,熟練的健身者讓小球在豎直面內始終不脫離平板且做勻速圓周運動,則( )
A.小球運動過程中動量保持不變
B.小球運動到兩處的加速度相同
C.小球在兩處一定受到摩擦力的作用
D.小球從到的過程中,重力的功率先增大后減小
6.如圖所示,在勻強電場中一帶正電粒子先后經過兩點。已知粒子的比荷為,粒子經過點時速率為,經過點時速率為,粒子經過兩點時速度方向與連線的夾角分別為連線長度為。若粒子只受電場力作用,則下列無法確定的是( )
A.場強的大小B.場強的方向
C.兩點的電勢差D.粒子在兩點的電勢能之差
二、多項選擇題(本題共4小題,每小題5分,共20分。在每小題給出的四個選項中,有多項符合題目要求,全部選對的得5分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分)
7.從地面上以一定初速度豎直向上拋出一質量為的小球,其動能隨時間的變化如圖。已知小球受到的空氣阻力與速率成正比。小球落地時的動能為,且落地前小球已經做勻速運動。重力加速度為,則小球在整個運動過程中( )
A.球上升階段阻力的沖量大于下落階段阻力的沖量
B.從最高點下降落回到地面所用時間小于
C.最大的加速度為
D.小球上升的最大高度為
8.如圖所示,一輕質光滑定滑輪固定在質量為的斜面體頂端,斜面體左側傾角為,右側傾角為。質量分別為和的物體通過不可伸長的輕繩跨過定滑輪連接,輕繩均與斜面平行,恰好都處于靜止狀態(tài)。已知兩物體與斜面體間的動摩擦因數均為,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為?,F剪斷輕繩,若斜面體始終處于靜止狀態(tài),下列說法正確的是( )
A.
B.剪斷輕繩后,都能沿斜面加速下滑
C.剪斷輕繩后,斜面體對地面的壓力大于
D.剪斷輕繩后,地面對斜面體的摩擦力方向水平向右
9.如圖所示是某水域的剖面圖,兩區(qū)域最大水深分別為、,點處于兩部分水面分界線上,和分別是處在兩區(qū)域水面上的兩點。若時刻點從平衡位置向上振動,點從平衡位置向下振動,形成以點為波源向左、右傳播的水波(可看作簡諧橫波),兩波源振動頻率均為,其波速跟水深關系為,式中為兩區(qū)域水的最大深度。當時,點開始向上振動。已知區(qū)域水波的振幅均為,水深間距離為間距離為。重力加速度,則下列說法正確的是( )
A.
B.兩區(qū)域水波的波長之比為
C.時,點經平衡位置向上振動
D.后,之間存在10個振幅為的點
10.如圖所示,傾角為、間距、電阻不計的金屬軌道固定放置,沿軌道建立軸,邊界與坐標原點在一條直線上且垂直軸。區(qū)域:,垂直軌道平面向下;區(qū)域:,垂直軌道平面向上。一質量為、邊長均為的形框由金屬棒(阻值)和兩絕緣棒組成。另有質量為長、阻值的金屬棒在離一定距離處獲得沿斜面向下的沖量后向下運動。金屬棒及形框與軌道間的動摩擦因數。下列說法正確的是( )
A.在棒釋放后的很短時間內,兩點的電勢有
B.若棒從某處釋放,同時形框解除鎖定,為使棒與形框碰撞前框保持靜止,則棒釋放時所獲得沖量滿足
C.若棒在處釋放且初速度為,同時形框解除鎖定,則棒到達時速度為
D.若棒在處釋放且初速度為,同時U形框解除鎖定,則在棒與框發(fā)生完全非彈性碰撞后棒的最大位移
第Ⅱ卷
三、實驗題(共2題,每空2分,共16分)
11.(8分)實驗小組用如圖1所示的裝置做“用單擺測定重力加速度”的實驗。
(1)將單擺正確懸掛后進行如下操作,其中正確的是_________.
A.測量擺線長時用手將擺線沿豎直方向拉緊
B.把單擺從平衡位置拉開一個很小的角度釋放,使之做簡諧運動
C.在擺球經過平衡位置時開始計時
D.用秒表測量單擺完成1次全振動所用時間并作為單擺的周期
(2)甲同學多次改變單擺的擺長并測得相應的周期,他根據測量數據畫出了如圖2所示的圖像,橫坐標所代表的物理量是,若圖線斜率為,則重力加速度_________(用表示)。
(3)乙同學實驗時誤將擺線長記為擺長,當他用(2)中甲同學的方法處理數據后,_________(選填“能”或“不能”)得到正確的重力加速度值。
(4)同學們用如圖3所示的“桿線擺”研究擺的周期與等效重力加速度的關系。桿線擺可以繞著立柱來回擺動(立柱并不轉動),使擺球的運動軌跡被約束在一個傾斜的平面內。為了簡明直觀的體現周期與等效重力加速度的關系,請你將下面具體操作步驟補充完整,寫出需要測量的物理量、相應的測量方法和數據處理方法。
①測量“斜面”的傾角。將鐵架臺放在水平桌面上,在鐵架臺立柱上綁上重垂線,調節(jié)桿線擺的線長,使重垂線與擺桿垂直。把鐵架臺底座的一側墊高,使立柱傾斜。測出靜止時擺桿與重垂線的夾角為。
②根據擺桿與重垂線的夾角,求出等效重力加速度。
③測量桿線擺的周期,用停表測量擺球全振動次所用的時間,計算出單擺的周期
④改變鐵架臺的傾斜程度,重復實驗,記錄。
⑤在坐標系中作出_________圖像,利用圖像斜率計算。
12.(8分)現要組裝一個酒精測試儀,它利用的是一種二氧化錫半導體型酒精氣體傳感器。此傳感器的電阻隨酒精氣體濃度的變化而變化,規(guī)律如圖甲所示。酒精測試儀的調試電路如圖乙所示。目前國際公認的酒駕標準是“酒精氣體濃度”,醉駕標準是“酒精氣體濃度”,提供的器材有:
A.二氧化錫半導體型酒精傳感器
B.直流電源(電動勢為,內阻不計)
C.電壓表(量程為,內阻非常大)
D.電阻箱(最大阻值為)
E.定值電阻(阻值為)
F.定值電阻(阻值為)
G.單刀雙鄭開關一個,導線若干
(1)為使電壓表改裝成酒精濃度測試表以判斷是否酒駕,應選用定值電阻_________(填“”或“”);
(2)按照下列步驟調節(jié)此測試儀:
①電路接通前,先將電阻箱調為,然后開關向端閉合,將電壓表此時指針對應的刻度線標記為_________;(保留小數點后一位)
②逐步減小電阻箱的阻值,電壓表的示數不斷變大。按照甲圖數據將電壓表上“電壓”刻度線標為對應的“酒精濃度”,此濃度表刻度線上對應的濃度值是_________(填“均勻”或“非均勻”)變化的;
③將開關向另一端閉合,測試儀即可正常使用。
(3)在電壓表刻度線上標注一段紅色的長度以提醒酒駕的讀數范圍,該長度與電壓表總刻度線長度的比例為1∶_________。(保留一位有效數字)
四、解答題(共40分)
13.(10分)如圖所示,一粗細均勻的細管開口向上豎直放置,管內有一段高度為的水銀柱,水銀柱下密封了一定質量的理想氣體,水銀柱上表面到管口的距離為。若將細管倒置,水銀柱下表面恰好位于管口處,且無水銀滴落,管內氣體溫度與環(huán)境溫度相同。已知大氣壓強為,環(huán)境溫度為。
(1)細管倒置后,氣體吸熱還是放熱;
(2)求細管的長度;
(3)若在倒置前,緩慢加熱管內被密封的氣體,直到水銀柱的上表面恰好與管口平齊為止,求此時密封氣體的溫度。
14.(15分)如圖甲所示,足夠長水平收集板位于軸,在一、二、四象限足夠大區(qū)域有垂直紙面向外的勻強磁場,磁感應強度大小為。在第三象限有垂直紙面向里、半徑為的圓形勻強磁場,磁感應強度大小為,邊界與軸相切于點。一群電子從與軸平行的虛線處垂直虛線射入圓形磁場后均從點進入右側磁場,這群電子在虛線處的坐標范圍為,電子打到收集板上后被收集。電子電量為、質量為,不計電子重力及電子間的相互作用。
(1)求電子的初速度大小;
(2)求收集板上能收集到電子區(qū)域的長度;
(3)若撤去收集板及位于一、二、四象限的磁場,在軸右側加多層緊密相鄰的勻強電場和勻強磁場,如圖乙所示。電場、磁場寬度均為,電場強度為,方向水平向右,垂直于紙面向里的磁場的磁感應強度為,垂直于紙面向外的磁場的磁感應強度為,電、磁場的邊界互相平行且與電場方向垂直:
①若從處射出電子從第1層右側垂直邊界穿出,求與的大小之比;
②把磁感應強度大小改為使處射出電子從第層右側邊界穿出時速度的方向恰好平行軸向下,求的大?。ㄓ帽硎荆?。
15.(15分)如圖所示,水平粗糙地面上有一個長為的輕桿,桿的一端與質量為的球相連,另一端連接鉸鏈,桿可以在豎直平面內繞自由轉動,重力加速度為。的右側緊靠著一個正方體箱子,箱子質量為,邊長為,箱子左面光滑?,F有質量為的小尖狀物塊以豎直向上的速度射入但未射出,隨后與物體形成新的整體帶動桿在豎直平面內轉動,轉過后,給施加一個水平向右的恒力大小為。再轉過后,箱子與分離。求:
(1)小尖狀物體射入后的共同速度大??;
(2)箱子與地面之間的動摩擦因數;
(3)在箱子右邊放置一個四分之一圓弧軌道,軌道半徑為,軌道圓心處靜止著質量為的球,箱子運動到處,與發(fā)生彈性碰撞,隨后做平拋運動落入圓弧軌道上。要使落入圓弧軌道上的動能最小,則與的水平距離為多少?
大聯(lián)考湖南師大附中2024屆高三月考試卷(六)
物理參考答案
一、單項選擇題(本題共6小題,每小題4分,共24分。每小題給出的四個選項中,只有一個選項是符合題目要求的)
1.C 【解析】做勻速圓周運動的物體,其速度大小不變,加速度大小不變,方向時刻改變,故A錯誤;單擺做簡諧運動,回復力是重力的切向分力提供,不是擺球所受的合力,故B錯誤;在空中某點拋出一個物體,不計空氣阻力,根據動量定理可知,該物體動量的變化率為,則其動量的變化率恒定,故C正確;物體做勻速圓周運動時,其速度與加速度垂直,夾角不隨時間而變化,故D錯誤。故選C。
2.A 【解析】兩根橡子對瓦片的摩擦力的合力為,摩擦力方向與橡子平行,所以每根橡子對瓦片的摩擦力大小為。故BC錯誤;橡子對瓦片的作用力包括支持力和摩擦力,合力大小為。故D錯誤。故選A。
3.A 【解析】小球下落到最低點時重力勢能全部轉化為彈簧的彈性勢能,此時彈性勢能最大,且有,故A正確;根據選項A和彈簧彈性勢能的表達式有,解得,故C錯誤;當小球的重力等于彈簧彈力時,小球有最大速度,則有,再根據彈簧和小球組成的系統(tǒng)機械能守恒有,解得最大速度為,故B錯誤;小球運動到最低點時有,解得,故D錯誤。故選A。
4.C 【解析】設出手時離地高度為,籃球到達最高點高度為:由題意可知,籃球從拋出到最高點豎直方向的位移為,由,解得籃球豎直方向分速度,則從拋出到最高點的時間為,籃球水平方向的速度為,則甲傳球時,球與乙的水平距離為,故A錯誤;由機械能守恒定律可知,若隊友接球高度和拋出的高度相等,則籃球的速度為,若高度不相等,則籃球的速度可能大于,也可能小于,故B錯誤;籃球在空中只受重力作用,機械能守恒,以地面為零勢能面,則隊友接球前瞬間籃球的機械能恒為,故C正確;若僅增大出手時球與水平方向的角度,角度太大,在水平方向的分速度過小,會導致到乙位置時,豎直方向的高度小于乙起跳的最大高度,則可能會被攔截,故D錯誤。故選C。
5.D 【解析】小球在運動過程中速度方向時刻改變,故其動量方向時刻改變,因動量為矢量,所以動量時刻改變,故A錯誤;、兩處加速度大小相等,但方向相反,故加速度不相同,故B錯誤;如果小球在兩處受到的支持力和重力的合力恰好指向圓心且等于小球轉動所需要的向心力,則小球可以不受摩擦力的作用,故C錯誤;小球從到的過程中,速度大小保持不變,但在豎直方向上的分速度先增大后減小,由,可知,重力的功率先增大后減小,故D正確。故選D。
6.D 【解析】設電場力的方向與所在直線夾角為,如圖,垂直電場方向速度分量相同,有,解得,垂直電場力方向做勻速運動,運動的時間為,沿電場力方向速度變化量為,電場強度的大小為,故AB可以確定,不符合題意;根據勻強電場電場強度,可知兩點的電勢差可求,故C以確定,不符合題意;根據功能關系有,電荷量未知,無法確定粒子在兩點的電勢能之差,故D無法確定,符合題意。故選D。
二、多項選擇題(本題共4小題,每小題5分,共20分。在每小題給出的四個選項中,有多項符合題目要求,全部選對的得5分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分)
7.CD 【解析】由題意可得,阻力與速率的關系為,故阻力的沖量大小為,因為上升過程和下降過程位移大小相同,則上升和下降過程阻力的沖量大小相等,A錯誤;由于機械能損失,上升過程中的平均速度大于下降過程中的平均速度,上升過程與下降過程的位移大小相等,故小球在運動的全過程,上升的時間小于下降的時間,B錯誤;設小球的初速度為,滿足,而小球的末速度為,有,小球剛拋出時阻力最大,其加速度最大,有,當小球向下勻速時,有,聯(lián)立解得,C正確;上升時加速度為,由牛頓第二定律得,解得,取極短時間,速度變化,有,又,上升全程,則,設小球的初速度為,滿足,而小球的末速度為,有,聯(lián)立可得,D正確。故選CD。
8.AD 【解析】對物體受力分析,由平衡條件得,對物體受力分析,由平衡條件得,得,A正確;剪斷輕繩后,對,所以剪斷輕繩后,在斜面保持靜止;剪斷輕繩后,對B,,所以剪斷輕繩后,能沿斜面加速下滑,B錯誤;剪斷輕繩后,對物體受力分析,,解得,對斜面體和整體受力分析,在豎直方向,由牛頓第三定律,所以,剪斷輕繩后,斜面體對地面的壓力,C錯誤;對斜面體和物體整體在水平方向上,由平衡條件得,剪斷輕繩后,地面對斜面體的摩擦力大小為,方向水平向右,D正確。故選AD。時,點開始向上振動,說明點形成的水波先傳到點。區(qū)域的波速為,又,解得,得,故A正確;區(qū)域的波速為,得,故B錯誤;當時,波源點的水波剛傳到點且向上振動,再經即一個周期,點在平衡位置向上振動。波源點的水波傳到點用時,該水波使點在平衡位置向下振動,又已知區(qū)域水波的振幅均為。根據波的疊加原理,時,點經平衡位置既不向上振動也不向下振動。故C錯誤;波源發(fā)出的波到達點的時間,同理波源發(fā)出的波到達點的時間區(qū)域水波的波長點為波源振動步調相反。把點波源等效到點,兩波源的疊加振動加強點滿足間有4個振動加強點,即振幅為的點。區(qū)域水波的波長,把點波源等效到點,兩波源的疊加振動加強點滿足間有6個振動加強點,即振幅為的點。即后,之間存在10個振幅為的點。故D確。故選AD。
10.CD 【解析】根據右手定則,點的電勢高,故A錯誤;金屬棒向下運動時,由于,則金屬棒釋放后做加速度減小的減速運動,安培力,形框受到安培力的方向沿導軌平面向上,,其中,獲得沖量的瞬間,形框受到的安培力最大,最容易發(fā)生滑動。為使形框靜止,此時形框受到的摩擦力沿導軌平面向下為最大靜摩擦力,大小為形框靜止有釋放時所加的初速度滿足的條件為,沖量滿足,故B錯誤;金屬棒初速度為,則金屬棒在安培力作用下做加速度減小的減速運動,而形框在碰撞前始終處于靜止。設到達時速度為,以沿導軌平面向下為正方向,得,其中,得,故C正確;與U形框發(fā)生完全非彈性碰撞,由動量守恒得,當形框速度為時,其感應電流為,其中分別為邊和邊處的磁感應強度,電流方向為順時針方向,總的安培力為,其中,得與框發(fā)生完全非彈性碰撞后棒的最大位移,D正確。故選CD。
三、實驗題(共2題,每空2分,共16分)
11.(1)BC (2) (3)能 (4)⑤
【解析】(1)測量擺線長時用手將擺線沿豎直方向拉緊,擺長測量值偏大,故A錯誤;把單擺從平衡位置拉開一個很小的角度釋放,滿足簡諧運動回復力和位移的關系,做簡諧運動,故B正確;在擺球經過平衡位置時開始計時,速度最大,誤差最小,故C正確;用秒表測量單擺完成1次全振動所用時間并作為單擺的周期,誤差較大,應多次測量取平均值,故D錯誤。故選BC。
(2)根據單擺周期公式有,整理得,結合圖像有,解得。
(3)考慮小球的半徑,單擺周期為整理得,因為圖像是以為橫坐標,實際得到的函數圖線與題中圖線平行,所以能得到正確的重力加速度值。
12.(1) (2)①200.0 ②非均勻 (3)3
【解析】(1)由于電壓表量程為,本實驗電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端,由歐姆定律可得,定值電阻兩端的電壓,由圖甲可知,電動勢為,電壓表量程為,得,可得,故應選用定值電阻選。
(2)①本實驗采用替代法,用電阻箱的阻值替代傳感器的電阻,故應先電阻箱調到,結合電路,開關應向端閉合;由圖甲可知時,酒精氣體濃度為。②由甲圖知,傳感器的電阻隨酒精氣體濃度是非均勻變化,故此濃度表刻度線上對應的濃度值是非均勻變化的。
(3)根據電路分壓原理,酒精濃度時傳感器電阻為,此時電壓表示數為,酒精濃度時傳感器電阻為,此時電壓表示數為,故電壓表為酒駕范圍,占總量程;則該長度與電壓表總刻度線長度的比例為。
四、解答題(共40分)
13.【解析】(1)細管倒置后,由于氣體體積變大,氣體對外做功,而氣體溫度最終不變,內能不變,由可知氣體吸熱
(2)設細管的長度為,橫截面的面積為,水銀柱高度為;初始時,設水銀柱上表面到管口的距離為,被密封氣體的體積為,壓強為;細管倒置時,氣體體積為,壓強為。
由玻意耳定律有
由力的平衡條件可得,細管倒置前后,管內氣體壓強有
式中,分別為水銀的密度和重力加速度的大小,為大氣壓強。由題意有
聯(lián)立解得
(3)設氣體被加熱前后的溫度分別為和,由蓋-呂薩克定律有
14.【解析】(1)根據題意,一群電子從與軸平行的虛線處垂直虛線射入圓形磁場后均從點進入右側磁場,則可知這群電子在圓形磁場中做圓周運動的軌跡半徑
電子在磁場中做圓周運動,洛倫茲力充當向心力有
解得
(2)電子進入第四象限后仍在洛倫茲力的作用下做圓周運動,設其做圓周運動的軌跡半徑為,其軌跡圖如圖所示
則有
根據幾何關系可得,落在擋板最右側坐標
由幾何關系可知
而這群粒子最右邊距軸的距離恰為,因此粒子范圍最右邊的粒子恰能經過原點,因此落在擋板最左側坐標
收集板上能收集到電子區(qū)域的長度為
(3)①法1:設電子剛進第一層電場時速度與邊界的夾角為,速度的豎直分量為
又因為,所以
設電子剛出第一層電場時速度大小為,速度與邊界的夾角為,則
又因為,所以
所以
法2:豎直方向動量定理
所以
②由動能定理得
在軸方向列動量定理方程
聯(lián)立解得
15.【解析】(1)小物塊與碰撞,設碰后的共同速度為,則
(2)小物塊與碰撞形成整體轉過的過程中,機械能守恒
,得
在最高點速度為0,隨后受到水平向右的恒力
當箱子與分離,轉過了,設此時的速度為,箱子的速度為,桿的拉力為,根據能量關系,有
分離時水平速度相等:
分離時水平加速度相等:
認為研究對象:
聯(lián)立四式,解得
(3)設箱子與碰撞后,的速度為落到軌道上時,豎直位移為,水平位移為,動能為,則
由②式得:,代入③式得:,再代入①得:
當,即有最小值,此時
所以箱子與碰撞后,的速度為時,落到軌道上的動能最小
設箱子與碰前的速度為,碰撞后的速度為,則
設箱子從離開到與碰撞位移為,則
解得題號
1
2
3
4
5
6
答案
C
A
A
C
D
D
題號
7
8
9
10
答案
CD
AD
AD
CD
這是一份湖南師范大學附屬中學2023-2024學年高三下學期第六次月考物理試卷Word版含答案,共16頁。
這是一份湖南師范大學附屬中學2023-2024學年高三下學期第六次月考物理試卷(Word版附答案),共16頁。
這是一份2024湖南師大附中高三上學期月考卷(四)物理試卷含答案,文件包含湖南師范大學附屬中學2023-2024學年高三上學期月考卷四物理docx、物理參考答案1pdf等2份試卷配套教學資源,其中試卷共12頁, 歡迎下載使用。
注冊成功