湖南省湘潭市重點中學2024年高三一診考試物理試卷含解析

湖南省湘潭市重點中學2024年高三一診考試物理試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、2018年2月2日，“張衡一號”衛(wèi)星成功發(fā)射，標志著我國成為世界上少數(shù)擁有在軌運行高精度地球物理場探測衛(wèi)星的國家之一?！皬埡庖惶枴笨梢钥闯蛇\行在離地高度約為500km的圓軌道上。該衛(wèi)星在軌道上運行時（）A．周期大于地球自轉的周期B．速度大于第一宇宙速度C．向心加速度大于同步衛(wèi)星的向心加速度D．加速度大于地球表面的重力加速度2、在足夠長的光滑絕緣水平臺面上，存在有平行于水平面向右的勻強電場，電場強度為E。水平臺面上放置兩個靜止的小球A和B（均可看作質點），兩小球質量均為m，帶正電的A球電荷量為Q，B球不帶電，A、B連線與電場線平行。開始時兩球相距L，在電場力作用下，A球開始運動（此時為計時零點，即t0），后與B球發(fā)生正碰，碰撞過程中A、B兩球總動能無損失。若在各次碰撞過程中，A、B兩球間均無電荷量轉移，且不考慮兩球碰撞時間及兩球間的萬有引力，則（）A．第一次碰撞結束瞬間B球的速度大小為B．第一次碰撞到第二次碰撞B小球向右運動了2LC．第二次碰撞結束瞬間B球的速度大小為D．相鄰兩次碰撞時間間隔總為23、如圖所示為某質點運動的速度一時間圖像（若將段圖線以連線為軸翻轉，圖線形狀與段相對于虛線對稱），則關于段和圖線描述的運動，下列說法正確的是（）A．兩段的運動時間相同 B．兩段的平均速度相同C．兩段的速度變化量相同 D．兩段的平均加速度相同4、如圖所示，帶電荷量為Q的等量同種正電荷固定在水平面上，在其連線的中垂線（豎直方向）上固定一光滑絕緣的細桿，細桿上套一個質量為m，帶電荷量為的小球，小球從細桿上某點a由靜止釋放，到達b點時速度為零，b間的距離為h，重力加速度為g。以下說法正確的是（）A．等量同種正電荷在a、b兩處產生的電場強度大小關系B．a、b兩處的電勢差C．小球向下運動到最大速度的過程中小球電勢能的增加量等于其重力勢能的減少量D．若把兩電荷的位置往里移動相同距離后固定，再把帶電小球從a點由靜止釋放，則小球速度減為零的位置將在b點的上方5、我國成功地發(fā)射了北斗三號組網(wǎng)衛(wèi)星，如圖為發(fā)射衛(wèi)星的示意圖。先將衛(wèi)星發(fā)射到半徑為的圓軌道上做勻速圓周運動，到A點時使衛(wèi)星加速進入橢圓軌道，到橢圓軌道的遠地點B點時，再次改變衛(wèi)星的速度，使衛(wèi)星進入半徑為的圓軌道做勻速圓周運動。已知衛(wèi)星在橢圓軌道時距地心的距離與速度的乘積為定值，衛(wèi)星在橢圓軌道上A點時的速度為v，衛(wèi)星的質量為m，地球質量為M，引力常量為G，則發(fā)動機在A點對衛(wèi)星做的功與在B點對衛(wèi)星做的功之差為（不計衛(wèi)星的質量變化）（）A． B．C． D．6、如圖所示為某穩(wěn)定電場的電場線分布情況，A、B、C、D為電場中的四個點，B、C點為空心導體表面兩點，A、D為電場中兩點。下列說法中正確的是（）A．D點的電勢高于A點的電勢B．A點的電場強度大于B點的電場強度C．將電子從D點移到C點，電場力做正功D．將電子從B點移到C點，電勢能增大二、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，有多個選項是符合題目要求的。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、如圖(a)，A、B為某電場中沿x方向上的兩個點，現(xiàn)將正點電荷q從A點靜止釋放，僅在電場力作用下沿x軸方向運動一段距離到達B點，其電勢能Ep隨x的變化關系如圖(b)所示，則A．從A到B，電勢先逐漸降低后逐漸升高B．從A到B，電場強度先增大后減小C．從A到B的過程中，電荷所受電場力先減小后增大D．從A到B的過程中，電場力對電荷先做負功后做正功8、在傾角為θ的斜面上固定兩根足夠長的光滑平行金屬導軌PQ、MN，相距為L，導軌處于磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直導軌平面向下．有兩根質量均為m的金屬棒a、b，先將a棒垂直導軌放置，用跨過光滑定滑輪的細線與物塊c連接，連接a棒的細線平行于導軌，由靜止釋放c，此后某時刻，將b也垂直導軌放置，a、c此刻起做勻速運動，b棒剛好能靜止在導軌上．a棒在運動過程中始終與導軌垂直，兩棒與導軌電接觸良好，導軌電阻不計．則（）A．物塊c的質量是2msinθB．b棒放上導軌前，物塊c減少的重力勢能等于a、c增加的動能C．b棒放上導軌后，物塊c減少的重力勢能等于回路消耗的電能D．b棒放上導軌后，a棒中電流大小是9、質量為m的小球以初速度從O點水平拋出，經過A點時其速度方向與水平面的夾角為37°，經過B點時，其速度方向與水平面的夾角為60°，已知當?shù)刂亓铀俣葹間，，，則下列說法正確的是（）A．小球從O點運動B點經歷的時間為B．小球從O點運動A點的過程中速度大小的改變量為C．小球從O點運動B點的過程中重力做的功為D．小球在B點時重力的功率為10、甲、乙兩物體在同一條直線上運動，其運動的位置一時間圖象如圖所示，則下列說法正確的是（）A．在3～5s時間內，甲的速度大小等于乙的速度大小B．甲的出發(fā)位置在乙的前面C．甲、乙在20m處相遇D．在3～7s的時間內，甲的平均速度大小小于乙的平均速度大小三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）讓小車拖著穿過電磁打點計時器的紙帶沿傾斜的長木板滑下，在打出的紙帶上依次選取1、2、3、1、5、6六個計數(shù)點（每相鄰兩個計數(shù)點間還有三個點未畫出）。用刻度尺測出各計數(shù)點間的距離，發(fā)現(xiàn)連續(xù)相等時間間隔內的距離之差為定值，其中計數(shù)點2、3之間的距離，計數(shù)點4、5之間的距離。已知打點計時器電源的頻率為50Hz。通過計算回答下列問題（結果均保留2位小數(shù)）(1)計數(shù)點1、6之間的總長度為________cm；(2)此過程中小車的加速度大小為________；(3)若從計數(shù)點1開始計時，則0.28s時刻紙帶的速率為________m。12．（12分）某實驗小組要測量木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)，設計如圖甲所示裝置，已知當?shù)氐闹亓铀俣葹椤?1)對于實驗的要求，下列說法正確的是_______；A．將長木板沒有定滑輪的一端適當墊高，平衡摩擦力B．鉤碼的質量要遠小于木塊的質量C．要保證長木板水平D．接通電源的同時釋放木塊(2)按正確的操作要求進行操作，打出的一條紙帶如圖乙所示，打點計時器使用的是的交流電源，紙帶上的點每5個點取1個記數(shù)點，但第3個記數(shù)點沒有畫出，則該木塊的加速度_____；（結果保留三位有效數(shù)字）(3)若木塊的質量為，鉤碼的質量為，則木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為_____（用、、、表示結果）。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）樹德中學運動會上，4×100m接力賽是最為激烈的比賽項目，有甲乙兩運動員在訓練交接棒的過程中發(fā)現(xiàn)，甲短距離加速后能保持9m/s的速度跑完全程.為了確定乙起跑的時機，甲在接力區(qū)前處作了標記，當甲跑到此標記時向乙發(fā)出起跑口令，乙在接力區(qū)的前端聽到口令時立即起跑（忽略聲音傳播的時間及人的反應時間)，先做勻加速運動，速度達到最大后，保持這個速度跑完全程.已知接力區(qū)的長度為L=20m，試求：（1）若，且乙恰好在速度達到與甲相同時被甲追上，完成交接棒，則在完成交接棒時乙離接力區(qū)末端的距離為多大？（2）若，乙的最大速度為8m/s，要使甲乙能在接力區(qū)內完成交接棒，且比賽成績最好，則乙在加速階段的加速度應為多少？14．（16分）我們可以借鑒研究靜電場的方法來研究地球周圍空間的引力場，如用“引力場強度”、“引力勢”的概念描述引力場。已知地球質量為M，半徑為R，萬有引力常量為G，將地球視為均質球體，且忽略自轉。(1)類比電場強度的定義方法，寫出地球引力場的“引力場強度E”的定義式，并結合萬有引力定律，推導距離地心為r（r>R）處的引力場強度的表達式；(2)設地面處和距離地面高為h處的引力場強度分別為和，如果它們滿足，則該空間就可以近似為勻強場，也就是我們常說的重力場。請估算地球重力場可視為勻強場的高度h（取地球半徑R=6400km）；(3)某同學查閱資料知道:地球引力場的“引力勢”的表達式為（以無窮遠處引力勢為0）。請你設定物理情景，簡要敘述推導該表達式的主要步驟。15．（12分）如圖所示，水平桌面上豎直放置上端開口的絕熱圓柱形汽缸，導熱性能良好的活塞甲和絕熱活塞乙質量均為m,兩活塞均與汽缸接觸良好，活塞厚度不計，忽略一切摩擦，兩活塞把汽缸內部分成高度相等的三個部分，下邊兩部分封閉有理想氣體A和B。汽缸下面有加熱裝置，初始狀態(tài)溫度均為T=-3℃,氣缸的截而積為S,外界大氣壓強為且不變，其中g為重力加速度，現(xiàn)對氣體B緩慢加熱。求：①活塞甲恰好到達汽缸上端時氣體B的溫度；②若在活塞甲上放一個質量為m的砝碼丙，繼續(xù)給氣體B加熱，當活塞甲再次到達汽缸上端時，氣體B的溫度。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解析】

A．衛(wèi)星運行軌道離地高度遠小于同步衛(wèi)星的高度，根據(jù)得可知其周期小于同步衛(wèi)星的周期，地球同步衛(wèi)星的周期與地球自轉周期相同，故其周期小于地球自轉的周期，故A錯誤；B．根據(jù)得可知其速度小于第一宇宙速度，故B錯誤；CD．由于“張衡一號”衛(wèi)星的半徑小于同步衛(wèi)星的半徑，則根據(jù)可知其加速度小于地球表面的重力加速度，大于同步衛(wèi)星的向心加速度，故C正確，D錯誤。故選C。2、A【解析】

A．碰前球A的加速度碰前A的速度為碰前B的速度為由于碰撞過程中A、B兩球總動能無損失，動量也守恒，有則碰撞后A、B的速度分別為，即交換速度，故A正確；B．碰后B球向前勻速運動，A向前做勻加速運動，以后面球為參考系，前面球速度設為v，到再次相遇，時間和位移相等，根據(jù)可知，則位移為由彈性碰撞可知，第二次碰撞結束瞬間B球的速度大小為碰前A球的速度，即為故BC錯誤；D．由彈性碰撞可知，每次碰撞前后，兩球的速度差為即每次都是后面球的速度增加2后追上前面球，而加速度是固定的，則每次相鄰兩次碰撞時間間隔總為故D錯誤。故選A。3、A【解析】

A．根據(jù)幾何關系可知，兩段在時間軸上投影的長度相同，因此兩段的運動時間相同，故A正確；B．由圖像下方面積可知，兩段位移不等，因此平均速度不同，故B錯誤；C．兩段的速度變化量大小相等，方向相反，故C錯誤；D．由可知，兩段的平均加速度大小相等，方向相反，故D錯誤。故選A。4、D【解析】

A．小球由a到b先加速再減速，a點加速度向下，b點加速度向上，所以，A錯誤；B．由a到b根據(jù)動能定理得B錯誤；C．根據(jù)能量守恒，小球向下運動到最大速度的過程中小球重力勢能轉化為電勢能和動能，所以小球電勢能的增加量小于其重力勢能的減少量，C錯誤；D．若把兩同種電荷的位置往里移動相同距離后固定，根據(jù)電場強度疊加原理在中垂線上相同位置電場強度變大了，再由動能定理可知小球速度減為零的位置將在b點的上方，選項D正確。故選D。5、B【解析】

根據(jù)萬有引力提供向心力可得解得衛(wèi)星在軌道半徑為的圓軌道上運動的線速度大小同理可得在半徑為的圓軌道上做圓周運動的線速度大小為設衛(wèi)星在橢圓軌道上點的速度為，根據(jù)題意有可知在點時發(fā)動機對衛(wèi)星做功在點時發(fā)動機對衛(wèi)星做的功為因此有故B正確，A、C、D錯誤；故選B。6、A【解析】

A．沿電場線方向電勢降低，所以D點的電勢高于A點的電勢，A正確；B．電場線的疏密程度表示電場強度的弱強，所以A點的電場強度小于B點的電場強度，B錯誤；C．電子帶負電，所以將電子從D點移到C點，電場力與運動方向夾角為鈍角，所以電場力做負功，C錯誤；D．處于靜電平衡的導體是等勢體，所以B、C兩點電勢相等，根據(jù)可知電子在B、C兩點電勢能相等，D錯誤。故選A。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，有多個選項是符合題目要求的。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、AC【解析】

AD.正點電荷q從A點靜止釋放，僅在電場力作用下沿x軸方向運動一段距離到達B點，電勢能先減小后增大，則正電荷從A到B電場力先做正功，后做負功；正點電荷q電勢能先減小后增大，所以電勢先降低后升高。故A正確，D錯誤；BC.電勢能EP隨位移x的變化關系圖象的斜率表示電場力的大小，因此電場力先減小后增大，電場強度先減小后增大，故B錯誤，C正確。8、AD【解析】

b棒靜止說明b棒受力平衡，即安培力和重力沿斜面向下的分力平衡，a棒勻速向上運動，說明a棒受繩的拉力和重力沿斜面向下的分力大小以及沿斜面向下的安培力三個力平衡，c勻速下降則c所受重力和繩的拉力大小平衡．由b平衡可知，安培力大小F安=mgsinθ，由a平衡可知F繩=F安+mgsinθ=2mgsinθ，由c平衡可知F繩=mcg；因為繩中拉力大小相等，故2mgsinθ=mcg，即物塊c的質量為2msinθ，故A正確；b放上之前，根據(jù)能量守恒知a增加的重力勢能也是由于c減小的重力勢能，故B錯誤；a勻速上升重力勢能在增加，故根據(jù)能量守恒知C錯誤；根據(jù)b棒的平衡可知F安=mgsinθ又因為F安=BIL，故，故D正確；故選AD．考點：物體的平衡；安培力.9、AD【解析】

A．小球從O點運動到B點時的豎直速度經歷的時間為選項A正確；B．小球從O點運動到A點的過程中速度大小的改變量為選項B錯誤；C．小球從O點運動B點的過程中，下落的高度重力所做的功為選項C錯誤；D．小球在B點時重力的功率為選項D正確；故選AD。10、CD【解析】

A．因為x-t圖像的斜率等于速度，可知在3～5s時間內，甲的速度大小小于乙的速度大小，選項A錯誤；B．甲和乙出發(fā)的位置都在x=0位置，選項B錯誤；C．由圖像可知，甲、乙在20m處相遇，選項C正確；D．在3～7s的時間內，甲的位移小于乙的位移，根據(jù)可知，甲的平均速度大小小于乙的平均速度大小，選項D正確；故選CD。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、40.003.131.25【解析】

(1)[1]根據(jù)題意可知，計數(shù)點3、4之間的距離為8.0cm，計數(shù)點1、2之間的距離為4.00cm，計數(shù)點5、6之間的距離為12.00cm。所以計數(shù)點1、6之間的總長度為40.00cm；(2)[2]相鄰計數(shù)點間的時間間隔，根據(jù)，所以得(3)[3]因為故時刻即計數(shù)點4、5之間的中間時刻，此時刻的瞬時速度等于計數(shù)點4、5之間的平均速度，。12、C0.737【解析】

(1)[1]AB．本實驗不需要平衡摩擦力，也不需要使鉤碼的質量遠小于木塊的質量，選項AB錯誤；C．為了能使木塊對長木板的正壓力等于木塊的重力，長木板必須水平，選項C正確