湖南省長(zhǎng)沙市第一中學(xué)2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期第四次月考物理試卷（Word版附解析）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

本試題卷分選擇題和非選擇題兩部分，共6頁(yè)。時(shí)量75分鐘，滿分100分。
一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共計(jì)24分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。
1.在物理學(xué)發(fā)展過(guò)程中，觀測(cè)、實(shí)驗(yàn)、假說(shuō)和邏輯推理等方法都起到了重要作用，關(guān)于物理學(xué)史，下列敘述與事實(shí)相符的是
A.庫(kù)侖利用扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)定了萬(wàn)有引力常量的值，被稱(chēng)為“測(cè)出地球質(zhì)量的人”
B.奧斯特通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，雷電的性質(zhì)與摩擦產(chǎn)生的電的性質(zhì)完全相同并命名了正電荷和負(fù)電荷
C.牛頓開(kāi)創(chuàng)了實(shí)驗(yàn)與邏輯推理相結(jié)合的研究方法，并用這種方法研究了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系
D.密立根通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量得出元電荷e的數(shù)值為 1.60×10?1?C
2.一本質(zhì)量為m的書(shū)平放在水平桌面上，將一張A4 紙夾在書(shū)頁(yè)間，如圖所示。已知書(shū)與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，A4紙與書(shū)頁(yè)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2μ，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，A4紙的質(zhì)量忽略不計(jì)。現(xiàn)有一水平向右的力 F作用于 A4紙上，若要使書(shū)與 A4紙一起運(yùn)動(dòng)，則A4紙上面書(shū)頁(yè)的質(zhì)量應(yīng)至少大于
A.m 16 B. m 8 C. m 4 D. m 2
3. “青箬笠，綠蓑衣，斜風(fēng)細(xì)雨不須歸”是唐代詩(shī)人張志和《漁歌子》中描寫(xiě)春雨美景的名句。一雨滴由靜止開(kāi)始下落一段時(shí)間后，進(jìn)入如圖所示的斜風(fēng)區(qū)域下落一段時(shí)間，然后又進(jìn)入無(wú)風(fēng)區(qū)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)直至落地，不計(jì)雨滴受到的阻力，則下圖中最接近雨滴真實(shí)運(yùn)動(dòng)軌跡的是
4.如圖甲所示，一物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從傾角θ=30°的足夠長(zhǎng)斜面上滑下，以物塊的初始位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿斜面向下為x軸的正方向建立坐標(biāo)系，物塊運(yùn)動(dòng)的 xt2-1t圖像如圖乙所示，重力加速度取g=10m/s2,下列說(shuō)法正確的是
A.物塊的加速度為2m/s2
B.物塊的初速度為零
C.物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 315
D.前2 s內(nèi)物塊的平均速度為5m /s
5.北京時(shí)間2024年9月20日17時(shí)43分，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心使用快舟一號(hào)甲運(yùn)載火箭，成功將天啟星座29~32星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)獲得圓滿成功。衛(wèi)星運(yùn)行速度的三次方 v3 與其周期的倒數(shù) 1T的關(guān)系圖像如圖所示。已知地球半徑為R，引力常量為G，衛(wèi)星繞地球的運(yùn)動(dòng)可看做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是
A.地球表面的重力加速度為 b2πaR2
B.地球密度為 3πabGR3
C.地球的質(zhì)量為 4π2abG
D.繞地球表面運(yùn)行的衛(wèi)星的線速度大小為 4π2bRa
6.如圖，直角三角形△ABC位于豎直平面內(nèi)，AB沿水平方向，長(zhǎng)度為L(zhǎng)， ∠ABC=60°?？臻g存在一勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)方向與△ABC所在平面平行，將一帶正電的微粒(不計(jì)重力、空氣阻力)從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為 W2,，從B點(diǎn)移動(dòng)至C 點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為 -1+32W(W>0)。下列說(shuō)法正確的是
A.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小是 3W2L
B.將該帶電微粒從 B點(diǎn)無(wú)初速度釋放，其沿∠ABC的角平分線所在直線運(yùn)動(dòng)
C.將該帶電微粒從C點(diǎn)沿CA 拋出，要使其通過(guò)B點(diǎn)，微粒在C點(diǎn)的動(dòng)能應(yīng)為 1-34W
D.將該帶電微粒從A點(diǎn)沿AC 拋出，要使其到達(dá) BC時(shí)，其位移方向垂直于電場(chǎng)強(qiáng)度方向，微粒在A點(diǎn)的動(dòng)能的應(yīng)為 3-34W
二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。
7.在同一均勻介質(zhì)中，分別位于坐標(biāo)原點(diǎn)和x=7m處的兩個(gè)波源O和P，沿y軸振動(dòng)，形成了兩列相向傳播的簡(jiǎn)諧橫波a和b，某時(shí)刻a和b分別傳播到x=3m和x=5m處，波形如圖所示。下列說(shuō)法正確的是
A. a與b的頻率之比為2:1
B. O與P 開(kāi)始振動(dòng)的時(shí)刻不相同
C. a與b相遇后會(huì)出現(xiàn)干涉現(xiàn)象
D. O開(kāi)始振動(dòng)時(shí)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)
8.如圖所示，在空間直角坐標(biāo)系中，兩條彼此絕緣的長(zhǎng)直導(dǎo)線(視為無(wú)限長(zhǎng))分別與 Ox、Oy軸重合，電流均沿坐標(biāo)軸正方向，已知真空中距無(wú)限長(zhǎng)通電直導(dǎo)線的距離為r處的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B=kIr(k為常量)。若一閉合圓形金屬線圈的圓心O'在xOy 平面內(nèi)從圖示位置沿直線y=x向右上方運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是
A.若 2I?=I?,，則圓心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度沿z軸正方向
B.若. I?=2I?,，則圓心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度沿z 軸正方向
C.若 I?=I?,，則金屬線圈中有逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流產(chǎn)生
D.若 2I?=I?,，則金屬線圈中有順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流產(chǎn)生
9.如圖所示，甲、乙兩個(gè)完全相同的線圈，在距地面同一高度處同時(shí)由靜止開(kāi)始釋放，A、B是面積、磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向均完全相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，只是A區(qū)域比B 區(qū)域離地面高，兩線圈下落時(shí)始終保持線圈平面與磁場(chǎng)垂直，不計(jì)空氣阻力。下列說(shuō)法正確的是
A.兩線圈穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的熱量相等
B.兩線圈穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中通過(guò)線圈橫截面的電荷量相等
C.兩線圈落地時(shí)甲的速度較大
D.甲線圈運(yùn)動(dòng)時(shí)間較短，甲線圈先落地
10.如圖所示是小宇同學(xué)設(shè)計(jì)的一個(gè)能夠測(cè)量電流的裝置，其上部是一根粗細(xì)均勻橫截面積為 S的豎直細(xì)管，下部是一橫截面為正方形(邊長(zhǎng)為L(zhǎng))的容器。該容器左右兩壁為導(dǎo)體，其他各面是絕緣的，其底部與大氣相通。容器內(nèi)有一個(gè)正方形的金屬活塞，其邊長(zhǎng)也為L(zhǎng)，可在容器內(nèi)無(wú)摩擦滑動(dòng)?；钊旅嬗幸惠p質(zhì)彈簧支撐著，已知彈簧的勁度系數(shù)為k，活塞上部充有密度為ρ的絕緣油(測(cè)量過(guò)程中細(xì)管內(nèi)始終有絕緣油)。容器的左右兩壁與一電路連接，整個(gè)裝置放在水平向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。電鍵K閉合前，活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力加速度為g，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，下列說(shuō)法正確的是
A.閉合電鍵K后，豎直細(xì)管中油柱的上表面會(huì)向下移動(dòng)
B.閉合電鍵K后，豎直細(xì)管中油柱的上表面會(huì)向上移動(dòng)
C.若油柱穩(wěn)定后上表面變化的高度為x，則回路中的電流為 I=kS+ρgL2L2-SBL3x
D.若油柱穩(wěn)定后上表面變化的高度為x，則回路中的電流為 I=kS-ρgL2L2-SBL3x
三、實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題,11題6分、12題10分,共16分。
11.利用如圖甲所示的裝置探究輕彈簧的彈性勢(shì)能。彈簧的左端固定，右端與小滑塊接觸但不連接，小滑塊位于桌面邊緣時(shí)彈簧恰好處于原長(zhǎng)。向左推小滑塊移動(dòng)距離s后，由靜止釋放，小滑塊向右移動(dòng)離開(kāi)桌面落到水平地面上。測(cè)出桌面到地面高度h，桌邊到小滑塊落地點(diǎn)的水平距離x。重力加速度為g，忽略空氣阻力的影響，則：
(1)若改變滑塊的質(zhì)量m，仍將彈簧壓縮s后由靜止開(kāi)始釋放滑塊，測(cè)出不同滑塊離開(kāi)桌面后的水平距離x，作 1m-x2的關(guān)系圖像如圖乙所示。圖像的斜率為k，與縱軸的截距為b，則彈簧壓縮s時(shí)的彈性勢(shì)能為；
(2)本實(shí)驗(yàn)中滑塊與桌面間動(dòng)摩擦因數(shù)為，(用h、k、s、b等物理量表示)桌面有摩擦對(duì)計(jì)算彈簧的彈性勢(shì)能結(jié)果 (選填“有影響”或“無(wú)影響”)。
12.已知鋁的電阻率在20℃時(shí)約為 2.9×10??Ω?m,一般家用照明電路采用橫截面積為 4mm2的鋁線即可滿足要求?，F(xiàn)有一捆帶絕緣層的鋁導(dǎo)線，長(zhǎng)度為 L=200m,，小明根據(jù)所學(xué)的知識(shí)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量導(dǎo)線的電阻。實(shí)驗(yàn)步驟如下：
(1)剝掉導(dǎo)線一端的絕緣層，用螺旋測(cè)微器測(cè)量鋁導(dǎo)線的直徑，示數(shù)如圖甲所示，則鋁導(dǎo)線的直徑d= mm;
(2)小明先用理論知識(shí)求出鋁導(dǎo)線的電阻的表達(dá)式， R?= (用ρ、d、L等物理量表示);
(3)用如圖乙所示的電路測(cè)這一捆鋁導(dǎo)線的電阻. R?。提供的器材有：
A.電池組(電動(dòng)勢(shì)為3 V)
B.滑動(dòng)變阻器 R?(0~20 Ω,額定電流 2 A)
C.定值電阻R?(阻值為6 Ω,額定電流 2 A)
D.兩個(gè)相同電流表A?和A?(內(nèi)阻為0.3Ω，刻度清晰但沒(méi)有刻度值，連接電路時(shí)，兩電流表選用相同量程)
E.開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干
閉合S前，滑動(dòng)變阻器R?的滑片應(yīng)調(diào)到 (選填“a端”或“b端”)。閉合S調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表指針偏轉(zhuǎn)合適的角度。數(shù)出電流表 A? 偏轉(zhuǎn) n? 格， A?偏轉(zhuǎn) n?格，有 n1n2=1310,則這捆鋁導(dǎo)線的電阻 R?= ,，該實(shí)驗(yàn)在原理上測(cè)量值真實(shí)值。(選填“大于”“等于”或“小于”)
四、解答題：本題共3小題，共40分。其中第13題10分，第14題14分，第15題16分，寫(xiě)出必要的推理過(guò)程，僅有結(jié)果不得分。
13.蜘蛛不僅能“乘風(fēng)滑水”，最新研究還表明：蜘蛛能通過(guò)大氣電位梯度“御電而行”。大氣電位梯度就是大氣中的電場(chǎng)強(qiáng)度，大氣中電場(chǎng)方向豎直向下。假設(shè)在晴朗無(wú)風(fēng)環(huán)境，平地上方1 km以下，可近似認(rèn)為大氣電位梯度 E=E?-kH,其中 E?=150V/m為地面的電位梯度，常量 k=0.1V/m2，H為距地面高度。晴朗無(wú)風(fēng)時(shí)，一質(zhì)量m=0.6g的蜘蛛(可視為質(zhì)點(diǎn))由靜止從地表開(kāi)始“御電而行”，蜘蛛先伸出腿感應(yīng)電位梯度，然后向上噴出帶電的蛛絲(蜘蛛其他部分不顯電性)，帶著身體飛起來(lái)。忽略空氣阻力，取重力加速度 g=10m/s2。
(1)該蜘蛛要想飛起來(lái)，求蛛絲所帶電荷電性，蜘蛛所帶的電荷量至少為多少?
(2)若蛛絲所帶電荷量大小為 q=5×10??C,求蜘蛛上升速度最大時(shí)的高度?
(3)若蛛絲所帶電荷量大小為 q=5×10??C,求蜘蛛能到達(dá)的最大高度?
14.如圖，長(zhǎng)板A 和長(zhǎng)板B緊挨著靜止在光滑水平地面上，兩長(zhǎng)板的質(zhì)量均為 M=1kg,長(zhǎng)度均為L(zhǎng)=2.4m，鐵塊C以8m/s的初速度滑上A，然后滑到B上，最后和B以共同速度與連接在固定擋板上的輕質(zhì)彈簧碰撞，B、C與彈簧發(fā)生相互作用的過(guò)程中沒(méi)有發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，A也沒(méi)有碰到B，B、C被彈回后，B立即與A發(fā)生完全非彈性碰撞并粘連在一起，已知鐵塊C的質(zhì)量為m=2kg，鐵塊與兩長(zhǎng)板間的動(dòng)摩擦因數(shù) μ=0.5,g取 10m/s2,求：(結(jié)果可用分?jǐn)?shù)表示)
(1)C滑離 A時(shí)的速度大??；
(2)B、C達(dá)到共同速度時(shí)，C到B的左端距離的大?。?br>(3)最后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)C在A上還是B上，離長(zhǎng)板A右端的距離是多少?
15.中國(guó)航天科技集團(tuán)自主研制的300 瓦霍爾電推進(jìn)系統(tǒng)已經(jīng)順利完成地軌衛(wèi)星的機(jī)動(dòng)變軌任務(wù)，整個(gè)衛(wèi)星的運(yùn)行軌道被抬升了300公里。我國(guó)現(xiàn)階段霍爾推進(jìn)器，在地面實(shí)驗(yàn)中，其推力達(dá)到了牛級(jí)，處于國(guó)際領(lǐng)先水平。小明同學(xué)受到啟發(fā)設(shè)計(jì)了如圖所示裝置研究電荷運(yùn)動(dòng)及作用力，三束比荷為 qm=106C/kg、速度為 v=2×103m/s、相鄰間距 d=310m的平行帶正電粒子a、b、c持續(xù)均勻射入一半徑R=0.2m的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域后匯聚于 O?點(diǎn)(其中帶電粒子束b的運(yùn)動(dòng)方向正對(duì)圓心磁場(chǎng)的圓心)，隨后進(jìn)入右側(cè)間距. L=0.3m、邊界為 M、N的區(qū)域中。在邊界 N處放置一個(gè)足夠大的熒光屏，圓形磁場(chǎng)圓心與O?點(diǎn)及熒光屏上坐標(biāo)原點(diǎn)O?連線共軸且垂直熒光屏。
(1)求圓形磁場(chǎng)區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度. B?的大小及方向；
(2)若在 MN的區(qū)域中加上水平向右、磁感應(yīng)強(qiáng)度 B=π200的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，求a束粒子打在屏上的位置坐標(biāo)；(可用π表示)
(3)若在 MN的區(qū)域中加上(2)中磁場(chǎng)的同時(shí)再加上水平向右、電場(chǎng)強(qiáng)度E=40 N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)。某次實(shí)驗(yàn)中，整個(gè)裝置安裝在一個(gè)飛船模型上，把熒光屏變?yōu)榱Ｗ訃娚涑隹?。已知粒子質(zhì)量 m=1×10?22kg,單位時(shí)間內(nèi)每束粒子有 n=101?個(gè)噴出，求粒子持續(xù)從射入磁場(chǎng)到噴出過(guò)程對(duì)飛船模型的沖力大小。(沖力計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，可能用到的數(shù)據(jù)： 5=2.2,6=2.4,7=2.6)

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