2024-2025學(xué)年湖南師大附中高三（上）月考物理試卷（一）（含答案）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2024-2025學(xué)年湖南師大附中高三（上）月考物理試卷（一）一、單選題：本大題共6小題，共24分。1.物理學(xué)的發(fā)展離不開物理學(xué)家的研究發(fā)現(xiàn)，在物理學(xué)的發(fā)展中出現(xiàn)了多位里程碑式的科學(xué)家，下列關(guān)于物理學(xué)史描述符合事實(shí)的是(

)A.愛因斯坦提出光子的概念，成功解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象

B.牛頓總結(jié)得到了萬有引力定律，并通過扭秤實(shí)驗(yàn)測出了引力常量

C.伽利略被稱為“運(yùn)動(dòng)學(xué)之父”，他認(rèn)為重的物體比輕的物體下落得快

D.盧瑟福通過α粒子散射實(shí)驗(yàn)研究，提出了原子具有“棗糕模型”2.如圖所示，a、b、c、d為光滑斜面上的四個(gè)點(diǎn)。一小滑塊自a點(diǎn)由靜止開始下滑，通過ab、bc、cd各段所用時(shí)間均為T?，F(xiàn)讓該滑塊自b點(diǎn)由靜止開始下滑，則該滑塊(

)A.通過bc、cd段的時(shí)間均等于T B.通過c、d點(diǎn)的速度之比為3：5

C.通過bc、cd段的時(shí)間之比為1：D.通過c點(diǎn)的速度大于通過bd段的平均速度3.如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端系在質(zhì)量為m=1kg的小物塊上，另一端固定在墻上。物塊在斜面上靜止時(shí)，彈簧與豎直方向的夾角為37°，已知斜面傾角θ=37°，斜面與小物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，斜面固定不動(dòng)。設(shè)物塊與斜面間的最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，(已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2)下列說法正確的是(

)A.彈簧一定處于壓縮狀態(tài) B.小物塊可能只受三個(gè)力

C.彈簧彈力大小可能等于3N D.斜面對物塊支持力可能為零4.如圖所示，陽光垂直照射到斜面草坪上，在斜面頂端把一高爾夫球水平擊出讓其在與斜面垂直的面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，小球剛好落在斜面底端。B點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)過程中距離斜面的最遠(yuǎn)處，A點(diǎn)是在陽光照射下小球經(jīng)過B點(diǎn)的投影點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，則(

)A.小球在斜面上的投影做勻速運(yùn)動(dòng)

B.OA與AC長度之比為1：3

C.若斜面內(nèi)D點(diǎn)在B點(diǎn)的正下方，則OD與DC長度不等

D.小球在B點(diǎn)的速度與整個(gè)段平均速度大小相等5.如圖所示，半球形容器固定在地面上，容器內(nèi)壁光滑，開始時(shí)，質(zhì)量分布均勻的光滑球A和同種材質(zhì)構(gòu)成的質(zhì)量分布均勻的光滑球B放在容器內(nèi)處于平衡狀態(tài)，位置關(guān)系如圖中所示，已知容器、A、B半徑之比為6：2：1。一水平力F作用在A球上，且力F的延長線過A球球心，緩慢推動(dòng)A直到B的球心與容器的球心O等高，則下列判斷正確的是(

)A.B球受到A球的彈力N1先增大后減小B.B球受到A球的彈力N1逐漸增大

C.容器對B球的支持力N2逐漸增大D.容器對B6.A點(diǎn)和B點(diǎn)位于地球兩側(cè)，且兩點(diǎn)間存在一隧道，如圖所示?，F(xiàn)在A處同時(shí)釋放兩個(gè)載人宇宙飛船。其中一個(gè)飛船從靜止開始沿著隧道運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間到達(dá)B點(diǎn)。另一飛船沿著近地軌道環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后也到達(dá)B點(diǎn)。已知地球半徑為R，地表的重力加速度為g，且不計(jì)一切阻力。則下列說法正確的是(提示：均勻球殼內(nèi)部引力處處為0)(

)A.在沿著隧道穿行的飛船中的人會(huì)先經(jīng)歷超重，再經(jīng)歷失重過程

B.沿著隧道穿行的飛船飛行的最大速度vmax=gR2

C.設(shè)x為沿著隧道穿行的飛行器距離地球球心的距離，則其受到的合力為F=(x二、多選題：本大題共4小題，共20分。7.2024年8月，在巴黎奧運(yùn)會(huì)跳水項(xiàng)目女子10m跳臺(tái)決賽中，中國選手全紅嬋以425.60的總得分奪冠。已知全紅嬋的身高約為1.5m，體重約為35kg，設(shè)全紅嬋豎直向上跳離跳臺(tái)時(shí)的速度約為5m/s，重力加速度大小為g=10m/s2，則(

)A.該全紅嬋完成“下蹲→起跳”的過程中，雙腳對跳臺(tái)的作用力始終等于350N

B.該全紅嬋完成“下蹲→起跳”的過程中，雙腳對跳臺(tái)的作用力始終大于350N

C.可以估算全紅嬋在空中完成系列動(dòng)作的時(shí)間

D.可以估算全紅嬋在空中完成系列動(dòng)作的路程8.如圖甲所示，傾角為37°的傳送帶以恒定速率順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。t=0時(shí)一易掉色的物塊以初速度v0從底部沖上傳送帶，其v?t圖像如圖乙所示，2s末恰好到達(dá)傳送帶頂端，已知g=10m/s2，sin37°=0.6，則下列說法正確的是(

)A.傳送帶的速率為8m/s B.傳送帶底端到頂端的距離為10m

C.物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25 D.物塊在傳送帶上留下的痕跡的長度為6m9.某衛(wèi)星繞地心的運(yùn)動(dòng)視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其周期為地球自轉(zhuǎn)周期T的310，運(yùn)行的軌道與地球赤道不共面(如圖)。t0時(shí)刻，衛(wèi)星恰好經(jīng)過地球赤道上P點(diǎn)正上方。地球的質(zhì)量為M，半徑為R，引力常量為G。則(

)A.衛(wèi)星距地面的高度為(GMT24π2)13?R

B.從t0時(shí)刻到下一次衛(wèi)星經(jīng)過P點(diǎn)正上方時(shí)，衛(wèi)星繞地心轉(zhuǎn)過的角度為20π

10.如圖所示，滑塊A、B的質(zhì)量均為m，A套在固定傾斜直桿上，傾斜直桿與水平面成45°角，B套在固定水平直桿上，兩直桿分離不接觸，兩直桿間的距離忽略不計(jì)且桿足夠長，A、B通過鉸鏈用長度為L的剛性輕桿(初始時(shí)輕桿與水平面成30°角)連接，A、B從靜止釋放，B沿水平面向右運(yùn)動(dòng)，不計(jì)一切摩擦，滑塊A、B均視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度大小為g，在運(yùn)動(dòng)的過程中，下列說法正確的是(

)A.當(dāng)A到達(dá)B所在水平面時(shí)vB=22vA

B.當(dāng)A到達(dá)B所在水平面時(shí)，B的速度為gL3

C.滑塊B到達(dá)最右端時(shí)，A三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共16分。11.在“金屬絲電阻率的測量”的實(shí)驗(yàn)中：

(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，某次測量示數(shù)如圖1所示，金屬絲直徑d=______mm。

(2)按圖2所示的電路測量金屬絲的電阻Rx。小明將單刀雙擲開關(guān)分別打到a處和b處，通過觀察分析，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)變化更明顯，由此判斷開關(guān)打到______(填“a”、“b”)處時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差較小。

(3)小明為了消除系統(tǒng)誤差，他設(shè)計(jì)用電流計(jì)G和電阻箱替代V，電路如圖3所示。實(shí)驗(yàn)繪制出了IIg—R箱圖像是如圖4所示直線，斜率為k，縱截距為b。R箱為電阻箱阻值讀數(shù)，I為A示數(shù)，Ig為12.某同學(xué)用如圖(a)所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。不可伸長的輕繩繞過輕質(zhì)定滑輪，輕繩兩端分別連接物塊P與感光細(xì)鋼柱K，兩者質(zhì)量均為m=0.140kg，鋼柱K下端與質(zhì)量為M=0.200kg的物塊Q相連。鐵架臺(tái)下部固定一個(gè)電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)豎直轉(zhuǎn)軸上裝一支激光筆，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)激光筆繞轉(zhuǎn)軸在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，每轉(zhuǎn)一周激光照射在細(xì)鋼柱表面時(shí)就會(huì)使細(xì)鋼柱感光并留下痕跡。初始時(shí)P、K、Q系統(tǒng)在外力作用下保持靜止，輕繩與細(xì)鋼柱均豎直。重力加速度g取9.8m/s2。

(1)開啟電動(dòng)機(jī)，待電動(dòng)機(jī)以ω=40πrad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)后。將P、K、Q系統(tǒng)由靜止釋放，Q落地前，激光器在細(xì)鋼柱K上留下感光痕跡，取下K，用刻度尺測出感光痕跡間的距離如圖(b)所示。感光痕跡間的時(shí)間間隔T=______s，激光束照射到E點(diǎn)時(shí)，細(xì)鋼柱速度大小為vE=______m/s(計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。

經(jīng)判斷系統(tǒng)由靜止釋放時(shí)激光筆光束恰好經(jīng)過O點(diǎn)。在OE段，系統(tǒng)動(dòng)能的增加量ΔEk=______J，重力勢能的減少量ΔEp=______J，比較兩者關(guān)系可判斷系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒。(計(jì)算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)

(2)選取相同的另一感光細(xì)鋼柱K，若初始時(shí)激光筆對準(zhǔn)K上某點(diǎn)，開啟電動(dòng)機(jī)的同時(shí)系統(tǒng)由靜止釋放，電動(dòng)機(jī)的角速度按如圖(c)所示的規(guī)律變化，圖像斜率為k，記錄下如圖(d)所示的感光痕跡，其中兩相鄰感光痕跡間距均為d。若驗(yàn)證得到表達(dá)式______即可證明系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒(用含字母M、m、d、k四、計(jì)算題：本大題共3小題，共40分。13.如圖所示，高為?=40cm的導(dǎo)熱性能良好的汽缸開口向上放置在水平地面上，汽缸中間和缸口均有卡環(huán)，質(zhì)量為m=2kg的活塞在缸內(nèi)封閉了一定質(zhì)量的氣體，活塞的橫截面積為S=40cm2，活塞與汽缸內(nèi)壁無摩擦且汽缸不漏氣，開始時(shí)，活塞對中間卡環(huán)的壓力大小為20N，活塞離缸底的高度為20cm，大氣壓強(qiáng)為p0=1×105Pa，環(huán)境的熱力學(xué)溫度為T0=300K，重力加速度大小為g=10m/s2，不計(jì)卡環(huán)、活塞及汽缸的厚度。

(1)若保持汽缸靜止，緩慢升高環(huán)境溫度，直到活塞距離汽缸底部的高度為30cm14.如圖所示，以O(shè)為圓心，半徑R=1.5m、θ=53°的光滑圓弧槽BC固定于水平地面上，圓弧槽的右端點(diǎn)C在O點(diǎn)的正下方，與C端等高、質(zhì)量為M=1.5kg的滑板緊靠圓弧槽右側(cè)放置(兩者間無粘黏)，以O(shè)C為右邊界的虛線方框內(nèi)(含邊界)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場，其電場強(qiáng)度E=mgq。將質(zhì)量為m=1.5kg、帶電量為q(q>0)、可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊從A點(diǎn)以水平速度v0=3m/s拋出，恰能從B點(diǎn)沿切線進(jìn)入圓弧槽。在滑塊運(yùn)動(dòng)過程中，其電荷量保持不變，取重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求：

(1)A、B兩點(diǎn)的豎直高度?；

(2)滑塊在C點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力F；

(3)若滑板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.95，滑板上表面用特殊材料制作，滑塊與滑板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=kx+b，其中，15.如圖，一豎直圓管質(zhì)量為m，下端距水平地面的高度為H，頂端塞有一質(zhì)量也為m的小球。圓管由靜止自由下落，與地面發(fā)生多次彈性碰撞，且每次碰撞時(shí)間均極短；在運(yùn)動(dòng)過程中，圓管始終保持豎直。已知球和圓管之間的滑動(dòng)摩擦力大小為kmg(k>1)，g為重力加速度的大小，不計(jì)空氣阻力。

(1)求管第一次與地面碰撞后的瞬間，圓管和球各自的加速度大小；

(2)圓管從開始釋放到與地面第二次碰撞的瞬間，圓管運(yùn)動(dòng)的路程；

(3)從開始釋放圓管到圓管和小球都靜止，摩擦力對圓管及小球做的總功W。

參考答案1.A

2.D

3.A

4.D

5.B

6.D

7.CD

8.BC

9.BD

10.AB

11.0.500

a

1k12.(1)0.05；1.00；0.240；0.245；(2)Mg=(M+2m)kd13.解：(1)活塞的重力mg=2×10N=20N，由于初始活塞對中間卡環(huán)的壓力大小也為20N，對活塞受力分析，可得汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)，則有：

p1=p0

當(dāng)活塞距離汽缸底部的高度為?2=30cm時(shí)，由平衡條件得：

p2=p0+mgS

解得：p2=1.05×105Pa

由理想氣體狀態(tài)方程，可得

p1?2ST0=p2?2ST2

解得：T2=472.5K

(2)在第(1)問的過程中，氣體的溫度升高，則氣體內(nèi)能增加。

活塞運(yùn)動(dòng)之后氣體做等壓膨脹變化，外界對氣體做功為：

W=?p2?ΔV=?p14.解：(1)滑塊由A到B的過程做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)其加速度為a，根據(jù)牛頓第二定律得：

qE+mg=ma

滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)水平分速度為v0，設(shè)滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)豎直分速度為vy，水平分速度v0與合速度的夾角為θ，則有：

vy=v0tanθ

在豎直方向上有：vy2=2a?

解得：?=0.4m

(2)設(shè)滑塊到達(dá)C點(diǎn)的速度大小為v，從A到C的過程，根據(jù)動(dòng)能定理得：

(qE+mg)[?+R(1?cosθ)]=12mv2?12mv02

解得：v=7m/s

在C點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律得：

N?(qE+mg)=mv2R

解得軌道對滑塊的支持力為：N=79N

由牛頓第三定律可得滑塊對軌道的壓力大小為：N′=N=79N，方向豎直向下。

(3)假設(shè)滑塊在滑板上減速到零的過程滑板始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，設(shè)滑塊在滑板上滑動(dòng)的最大位移為L。

由μ2=kx+b，其中，b=0.5，k=435m?1，可得剛滑上滑板時(shí)摩擦因數(shù)為：μ2′=0.5

滑塊位移為L時(shí)摩擦因數(shù)為：μ2″=435L+0.5

此過程由動(dòng)能定理得：

?μ2′+μ2″2mgL=0?12mv2

解得：L=3.5m，(另一解為負(fù)值，舍去)

15.解：(1)設(shè)圓管第一次上升的過程中小球的加速度為