湖南省岳陽市岳陽縣第一中學(xué)2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期11月期中物理試題

2024年高三物理期中考試試題一、單選題（每題4分，共24分）1．如圖所示，發(fā)出波長為的某種激光的激光器在時間t內(nèi)發(fā)出的光子數(shù)為n。已知光在真空中的傳播速度為c，普朗克常量為h，下列說法正確的是（

）A．每個光子的能量為B．激光器單位時間內(nèi)發(fā)出的激光對應(yīng)的能量為C．假設(shè)時間t內(nèi)發(fā)出的激光全部照射到某種物體上，該物體只吸收N個光子且全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，則該物體在時間t內(nèi)增加的內(nèi)能為D．假設(shè)激光器將電能轉(zhuǎn)化為激光能量的效率為，則激光器在時間t內(nèi)消耗的電能為2．廣東隊隊史11次奪取CBA總冠軍，是CBA奪取總冠軍次數(shù)最多的球隊。如圖所示，某次比賽中一運動員將籃球從地面上方B點以速度斜向上拋出，恰好垂直擊中籃板上A點。不計空氣阻力，若籃球從B點正上方C點斜向上拋出，仍然垂直擊中籃板上A點，則兩次拋球相比（）A．球從B至A用時較短B．從C點拋出時，拋射角較小C．從C點拋出時的速度較大D．從B點拋出時，球撞到籃板時的速度較大3．鑿子是中國傳統(tǒng)的木工工具，一鑿子兩側(cè)面與中心軸線平行，尖端夾角為，當(dāng)鑿子插入木板中后，若用錘子沿中心軸線方向以適當(dāng)?shù)牧敲打鑿子上側(cè)時，鑿子仍靜止，側(cè)視圖如圖，此時鑿子作用于木板1面、2面、3面的彈力大小分別為、、，忽略鑿子重力和摩擦力，下列關(guān)系式中正確的是（）A． B． C． D．4．如圖所示，一質(zhì)量為M=3.0kg的長木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一個質(zhì)量為m=1.0kg的小木塊A。給A和B以大小均為4.0m/s、方向相反的初速度，使A開始向左運動，B開始向右運動，A始終沒有滑離B。在A做加速運動的時間內(nèi)，B的速度大小可能是（）A．1.8m/s B．2.4m/sC．2.8m/s D．3.0m/s5．某超小型風(fēng)力發(fā)電機與理想變壓器的原線圈連接，變壓器的副線圈接內(nèi)阻為的電動機。某日該地區(qū)的風(fēng)速是5m/s，風(fēng)吹到葉片的有效面積為，此時變壓器原線圈兩端的電壓為30V，電動機剛好正常工作。已知空氣的密度為，假如該風(fēng)力發(fā)電機能將通過扇葉有效面積內(nèi)空氣動能的40%轉(zhuǎn)化為電能，變壓器原、副線圈匝數(shù)比為，發(fā)電機和變壓器的線圈電阻忽略不計。下列說法正確的是（）A．每秒沖擊發(fā)電機葉片的空氣動能為120JB．通過變壓器原線圈的電流為4AC．通過變壓器副線圈的電流為8AD．電動機消耗的電功率為720W6．如圖所示，一輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上，上端疊放兩個質(zhì)量分別為和的物體A和B（B物體與彈簧連接），彈簧的勁度系數(shù)為，初始時物體處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用豎直向上的拉力作用在物體A上，使物體A開始向上做加速度為的勻加速直線運動（重力加速度為g），則（）A．施加外力前，彈簧的形變量為B．外力施加的瞬間，A、B間的彈力大小為m（g-a）C．A、B分離時彈簧彈力大小為m（g+a）D．從開始運動到A、B分離經(jīng)歷的時間為二、多選題（每題5分，共20分）7．如圖甲所示的彈簧振子沿豎直方向做簡諧振動，從某一時刻開始計時，規(guī)定豎直向上為正方向，得到彈簧對小球的彈力F與運動時間t的關(guān)系圖像如圖乙所示，若重力加速度為g，圖像的坐標(biāo)值為已知量，則下列說法正確的是（

）A．對乙圖的F-t關(guān)系圖像，小球是從處在最高點開始計時的B．小球的質(zhì)量為C．彈簧振子的頻率為D．若彈簧振子的振幅為A，則從計時開始到13t0時，小球的路程為36A8．人類設(shè)想在赤道平面內(nèi)建造垂直于地面并延伸到太空的電梯，又稱“太空電梯”如圖甲所示。圖乙中，圖線A表示地球引力對航天員產(chǎn)生的加速度大小與航天員距地心的距離r的關(guān)系，圖線B表示航天員相對地面靜止時而產(chǎn)生的向心加速度大小與r的關(guān)系。圖乙中R（地球半徑），r0為已知量，地球自轉(zhuǎn)的周期為T，引力常量為G，下列說法正確的有（）

A．太空電梯停在r0處時，航天員對電梯艙的彈力為0B．地球的質(zhì)量為C．地球的第一宇宙速度為D．隨著r的增大，航天員對電梯艙的彈力逐漸減小9．如圖所示，兩導(dǎo)電性良好的光滑平行導(dǎo)軌斜放置，與水平面夾角為，軌道間距為L。導(dǎo)軌中段長為2L的矩形區(qū)域內(nèi)存在垂直于軌道面向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B。相距為的金屬棒a和b靜止放在傾斜導(dǎo)軌上，兩金屬棒由絕緣輕桿連接，a與磁場上邊界的距離為d。由靜止釋放ab，當(dāng)a進入磁場后恰好做勻速運動，b棒剛離開磁場時速度為v。兩個金屬棒的質(zhì)量均為m、電阻均為，重力加速度為g，運動過程中兩金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，不計其他電阻和摩擦阻力。下列說法中正確的是（）A．B．當(dāng)a棒剛離開磁場時a棒的加速度大小為C．a(chǎn)b整體進入磁場的過程中通過a棒的電荷量為D．a(chǎn)、b離開磁場所用時間為10．如圖，傾角為30°的斜面體靜止在水平地面上，輕繩一端連著斜面上的物體A(輕繩與斜面平行)，另一端通過兩個滑輪相連于天花板上的P點.動滑輪上懸掛質(zhì)量為m的物塊B，開始時懸掛動滑輪的兩繩均豎直.現(xiàn)將P點緩慢向右移動，直到動滑輪兩邊輕繩的夾角為90°時，物體A剛好要滑動.假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，物體A與斜面間的動摩擦因數(shù)為．整個過程斜面體始終靜止，不計滑輪的質(zhì)量及輕繩與滑輪的摩擦.下列說法正確的是(

)A．物體A的質(zhì)量為B．物體A受到的摩擦力一直增大C．地面對斜面體的摩擦力水平向左并逐漸減小D．斜面體對地面的壓力逐漸減小三、實驗題（共20分）11．（本題10分）某實驗小組利用圖甲所示裝置測量角速度等物理量，實驗過程如下：i.按照圖甲安裝實驗裝置；ii.將紙帶沿著圓盤纏繞一圈，用筆做好記號，將這一圈紙帶取下來，沿著米尺展開，測得其長度為；iii.讓紙帶穿過打點計時器的限位孔，紙帶上端用雙面膠粘在圓盤上，下端連接一鉤碼。調(diào)節(jié)圓盤和打點計時器的相對位置，使圓盤所在的豎直面與打點計時器限位孔所在的豎直面垂直，保證紙帶豎直懸掛；iv.轉(zhuǎn)動圓盤，讓部分紙帶纏繞在圓盤上。接通電源，釋放紙帶，鉤碼通過紙帶帶動圓盤順時針轉(zhuǎn)動。實驗得到的一段紙帶如圖乙所示，紙帶上相鄰計數(shù)點之間還有4個點未畫出。已知打點計時器打點的周期為，取3.14。以下計算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字。（1）在打出AB段紙帶的時間內(nèi)，鉤碼平均速度大小是；（2）在打出C點時，鉤碼速度大小是，圓盤轉(zhuǎn)動的角速度大小是；（3）在打出AF段紙帶的時間內(nèi)，關(guān)于圓盤轉(zhuǎn)動的角速度大小隨時間的變化關(guān)系，下列可能正確的是。A．B．C．D．12．（本題10分）如圖1所示，用“碰撞實驗器”可以驗證動量守恒定律，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系。（1）實驗中，直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的．但是，可以通過僅測量（填選項前的符號），間接地解決這個問題．A．小球開始釋放高度hB．小球拋出點距地面的高度HC．小球做平拋運動的射程（2）圖2中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影．實驗時，先讓入射球多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點的位置P，測量平拋射程OP。然后，把被碰小球靜置于軌道的水平部分，再將入射球從斜軌上S位置靜止釋放，與小球相碰，并多次重復(fù)．接下來要完成的必要步驟是（填選項前的符號）。A．用天平測量兩個小球的質(zhì)量、B．測量小球開始釋放高度hC．測量拋出點距地面的高度HD．分別找到、相碰后平均落地點的位置M、NE．測量平拋射程OM，ON（3）經(jīng)測定，，，小球落地點的平均位置距O點的距離如圖所示。碰撞前、后的動量分別為與，則：：11；若碰撞結(jié)束時的動量為，則：：。實驗結(jié)果表明，碰撞前、后總動量的比值為。（此問結(jié)果保留三位有效數(shù)字）四、解答題（共36分）13．（本題8分）某透明棱鏡面如圖所示，半圓與矩形的三個邊相切，其中半圓的圓心為O，半徑為R，矩形的頂點A與圓心O的連線與半圓交于C點，一束光線從矩形左邊上某點B射入棱鏡，光線與棱鏡邊界的夾角為，光線經(jīng)過一次折射后射向C點，已知光在真空中的速度為c，光在棱鏡中的傳播速度為。求：（1）光線在B點的折射角；（2）光線在棱鏡中的傳播時間。14．（本題10分）如圖所示，為過山車簡易模型，它由光滑水平軌道和豎直面內(nèi)的光滑圓形軌道組成，Q點為圓形軌道最低點，M點為最高點，水平軌道PN右側(cè)的光滑水平地面上并排放置兩塊木板c、d，兩木板間相互接觸但不粘連，木板上表面與水平軌道PN平齊，小滑塊b放置在軌道QN上．現(xiàn)將小滑塊a從P點以某一水平初速度v0向右運動，沿圓形軌道運動一周后進入水平軌道與小滑塊b發(fā)生碰撞，碰撞時間極短且碰撞過程中無機械能損失，碰后a沿原路返回到M點時，對軌道壓力恰好為0，碰后滑塊b最終恰好沒有離開木板d．已知：小滑塊a的質(zhì)量為1kg，c、d兩木板質(zhì)量均為3kg，小滑塊b的質(zhì)量也為3kg，c木板長為2m，圓形軌道半徑為0.32m，滑塊b與兩木板間動摩擦因數(shù)均為0.2，重力加速度g＝10m/s2．試求：(1)小滑塊a與小滑塊b碰后，滑塊b的速度為多大？(2)小滑塊b剛離開長木板c時b的速度為多大？(3)木板d的長度為多長？15．（本題10分）“再生制動”是一些汽電混動車輛的常用制動方式。所謂“再生制動”就是車輛靠慣性滑行時帶動發(fā)電機發(fā)電，將部分動能轉(zhuǎn)化為電能儲存在電池中。假設(shè)一輛汽電混動汽車的質(zhì)量為m，該汽車設(shè)定為前階段在速度大于時選擇再生制動，后階段速度小于等于時選擇機械制動。當(dāng)它以速度在平直路面上做勻速行駛時，某一時刻開始剎車，前階段阻力的大小與速度的大小成正比，即，后階段阻力恒為車重的倍，汽車做勻減速運動，重力加速度為g。求：（1）如果此次剎車的過程中汽電混動汽車動能減小量的倍被轉(zhuǎn)化為電能，那么此次剎車儲存多少電能；（2）汽電混動汽車從剎車到停止的位移多大；（3）在一次性能檢測中，檢測機構(gòu)讓汽電混動汽車在平直的路面上勻速行駛（速度小于）一段距離后關(guān)閉發(fā)動機，測繪了汽車只開啟“機械制動”和“機械制動”“再生制動”同時開啟兩種設(shè)定下汽車的動能與位移關(guān)系的圖線①和②，如圖密所示。若檢測時忽略測試路面的阻力差異和空氣阻力，求“機械制動”“再生制動”同時開啟測試中汽車被回收的動能是多少？16．（本題8分）有一款闖關(guān)游戲可以簡化為如圖所示模型。可視為質(zhì)點的物塊A和長L=16m的木板B疊放在左側(cè)粗糙水平地面上，A、B的質(zhì)量分別為和，A、B之間以及B、地面之間的動摩擦因數(shù)分別為和。距B右側(cè)d=8m處有一與B上表面平齊的光滑臺面，臺面上固定一半徑可調(diào)的光滑圓弧軌道，圓弧軌道底端兩側(cè)稍微錯開，分別與左右臺面平滑過渡（未畫出），N與圓心O等高?，F(xiàn)讓A從B上合適的位置以合適的初速度開始向右滑動，游戲環(huán)節(jié)中A只能經(jīng)由B的右端滑上臺面，沿圓弧軌道做完整的圓周運動，并最終被接收盒“捕獲”，游戲便獲得成功。已知B與臺面相碰反彈運動一小段距離便被鎖定靜止不動，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g取10m/s2。求（1）A、B剛開始滑動