物理-湖南省新高考教學教研聯(lián)盟（長郡二十校聯(lián)盟）2024-2025學年2025屆高三上學期第一次預熱演練試題和答案

絕密★啟用前長郡中學；衡陽市八中；永州市四中；岳陽縣一中；湘潭縣一中；湘西州民中；石門縣一中；由澧縣一中；益陽市一中；桃源縣一中；株洲市二中；麓山國際；郴州市一中；岳陽市一中；聯(lián)合命題婁底市一中；懷化市三中；邵東市一中；洞口縣一中；寧鄉(xiāng)市一中；瀏陽市一中。命題學校：湘西州民中、洞口縣一中審題學校：瀏陽市一中、醴陵四中注意事項：1.答卷前，考生務必將自己的姓名、考生號、考場號、座位號填寫在答題卡上。2.回答選擇題，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。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(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、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．在水平面上做勻減速直線運動的質(zhì)點通過O、A、B三點的過程中，其位移隨時間變化的x-t圖像如圖所示。則質(zhì)點A．通過A點時的速度為B．通過A點時的速度大于C．運動時間t2=t1D．運動的加速度大小為2．一質(zhì)量為m、電荷量為-q的圓環(huán)，套在與水平面成θ角的足夠長的粗糙細桿上，圓環(huán)的直徑略大于桿的直徑，細桿處于垂直紙面向里的勻強磁場中。現(xiàn)給圓環(huán)沿桿左上方的初速度v0，取初速度v0的方向為正方向，以后的運動過程中圓環(huán)運動的v-t圖像不可能是A.B.C.D.3．如圖所示，將兩塊光滑平板OA、OB固定連接，構(gòu)成頂角為60°的楔形槽，楔形槽內(nèi)放置一質(zhì)量為m的光滑小球，初始時整個裝置保持靜止，OB板豎直?，F(xiàn)使楔形槽繞O點順時針緩慢轉(zhuǎn)動至OA板豎直的過程中重力加速度為g）以下說法正確的是A．OA板對小球的作用力先減小后增大B．OB板對小球的作用力先增大后減小C．OA板對小球作用力的最大值為2mgD．OB板對小球的作用力大小為mg時，OA板對小球的作用力大小也為mg4．如圖，質(zhì)量為m的長木板靜止在粗糙的水平地面上，質(zhì)量為3m且可視為質(zhì)點的物塊以水平向右的初速度v0從左端沖上木板，最終兩者均靜止且物塊仍在木板上。物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ1，木板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ2。最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度大小為g。下列判斷正確的是則木板長度至少為則在整個運動過程中，木板運動的總時間為則在整個運動過程中，地面與木板間因摩擦產(chǎn)生的熱量為mv5．已知太陽光垂直射到地球表面上時，地球表面的單位面積上單位時間接收到的太陽光的能量為P0。假如認為太陽光為單一頻率的光，且波長為λ,光速為c，普朗克常量為h。由于地球離太陽很遠，所以照射到地球表面的太陽光可近似看成平行光?，F(xiàn)有一個半徑為R的薄壁球殼，球心為O，倒扣在地面上，太陽光垂直于地面入射到半球面上，如圖甲所示。圖乙為平放在地面上的半徑同為R的圓盤。由于太陽光的作用，會使薄壁球殼或圓盤受到一個向下的壓力。為研究該壓力，小楊同學在半球面上取一條很窄的環(huán)帶狀球面ABCD,AB是一個以O1為圓心的圓的直徑，CD是以O1正上方離O1很近的O2（圖中未畫出）為圓心的圓的直徑，上AOO1=θ。由于AD很短，故整個環(huán)帶狀球面可看成與水平方向成θ角的斜面。設該環(huán)帶狀球面的面積為S1，其在地面上的投影記為S2。則下列說法中正確的是A．光子動量的變化量大小B．單位時間打到半球面上的光子數(shù)C．假設太陽光均直接穿過球面照射到S2上再被S2反射，反射前后頻率不變，且反射方向遵循光的反射定律，則S2面上所受壓力大小為D．假設所有照射到球面上的太陽光均被反射，反射前后頻率不變，且反射方向遵循光的反射定律，則S1面上所受壓力大小為6．三個同質(zhì)且均勻分布的彈性小球A、B、C通過過質(zhì)心的光滑細桿相互接觸串在一起，如圖，三球質(zhì)量滿足m》m》m?，F(xiàn)將三小球豎直從離地面高為h處靜止自由下落，若所有碰撞均可視為彈性碰撞，則小球C上跳的高度約為A．25hB．49hC．16hD．3h二、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7．如圖所示，電路中R1、R3、R4均為定值電阻，R2為滑動變阻器，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，將滑動變阻器滑片向左滑動，理想電壓表的示數(shù)變化量的絕對值為ΔU，理想電流表的示數(shù)變化量的絕對值為ΔI，則A．電源的效率減小B．電流表示數(shù)變大D．經(jīng)過R4的電流變大8．如圖甲所示，輕桿一端與一小球相連，另一端連在光滑固定軸上，可在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動?，F(xiàn)使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，到達某一位置開始計時，取水平向右為正方向，小球的水平分速度vx隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示。不計空氣阻力。下列說法中正確的是A．t1時刻小球通過最高點，圖乙中S1和S2的面積不相等B．t2時刻小球通過最高點，圖乙中S1和S2的面積相等C．t1時刻的桿中彈力一定大于t2時刻的桿中彈力D．在小球做一次完整圓周運動的過程中，桿中彈力一定兩次為零9．如圖，直角三角形△ABC位于豎直平面內(nèi)，AB沿水平方向，長度為L，∠ABC=60°?？臻g存在一勻強電場，場強方向與△ABC所在平面平行，將一帶正電的微粒（不計重力、空氣阻力）從A點移動到B點，電場力做功為W從至C點，電場力做功為下列說法正確的是A．電場強度的大小是A．電場強度的大小是2LB．將該帶電微粒從B點無初速度釋放，其不沿∠ABC的角平分線所在直線運動 C．將該帶電微粒從C點CA拋出，要使其通過B點，微粒在C點的動能應為WD．將該帶電微粒從A點沿AC拋出，要使其到達BC時，其位移方向垂直于電場強度方向，微粒在A點的動能的應為10．如圖所示，長為·l的不可伸長的輕繩，穿過一光滑的輕圓環(huán)，兩端固定在水平天花板上相距為l的P、Q兩點，輕圓環(huán)下懸吊一重為G物塊?，F(xiàn)用一水平力F緩慢地拉圓環(huán)，當F=G時，圓環(huán)兩側(cè)細繩的夾角為θ,細繩的張力為T，則第Ⅱ卷非選擇題(共56分)三、非選擇題(本題共5小題，共56分)11．(10分)學習小組要測量一個電阻的電阻率，已知其長度為L，額定電壓為1V。（1）用螺旋測微器測量該電阻的直徑，示數(shù)如圖甲所示，其直徑d=mm；（2）粗測該電阻的阻值為250?,為精確測量其阻值，該同學設計的測量電路如圖乙所示，其中蓄電池E電動勢約為6.5V（內(nèi)阻不計）、滑動變阻器R最大阻值為200?、定值電阻R1=792?、保護電阻R2=250?。要求滑動變阻器在接近全電阻范圍內(nèi)可調(diào)，且測量時電表的讀數(shù)不小于其量程的，則圖乙中圓圈①位置接入、圓圈②位置應接入（均選填器材前的字母序號）；A．電流表A1（量程為100mA，內(nèi)阻RA1=3?)B．電流表A2（量程為5mA，內(nèi)阻RA2=8?)C．電壓表V（量程為3V，內(nèi)阻RV=750?)（3）實驗中根據(jù)兩電表讀數(shù)作出如圖丙所示的圖線（坐標均為國際單位），已知圖線的斜率為k，則所測該電阻的阻值Rx=（用題中已知所測物理量符號表示研究實驗誤差時發(fā)現(xiàn)實驗所用定值電阻的阻值比標稱值小，則電阻率的測量值將（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。12．(12分)如圖所示為研究斜槽末端小球碰撞時動量是否守恒的實驗裝置。主要實驗步驟如下：a．將斜槽PQR固定在鐵架臺上，使槽的末端QR水平；b．使質(zhì)量較大的A球從斜槽上某一位置靜止?jié)L下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡；c．再把半徑相同、質(zhì)量較小的B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓A球仍從剛才的位置由靜止開始滾下，和B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡；d．記錄紙上的O點為水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影，D、E、F為三個落點的平均位置。用刻度尺測量出OD、OE、OF的距離，記為x1、x2、x3，測量A球的質(zhì)量為mA，B球的質(zhì)量為mB，且mA=3mB。（1）實驗中，通過測量小球做平拋運動的水平位移來代替小球的速度。①本實驗必須滿足的條件是A．水平槽QR盡量光滑以減小誤差B．斜槽軌道末端的切線必須水平C．A球每次必須從軌道的同一位置由靜止?jié)L下②圖中的落點痕跡D代表A．A球第一次拋出的落地點B．A球與B球碰撞后，A球的落地點C．A球與B球碰撞后，B球的落地點③若兩球相碰前后的動量守恒，其表達式可表示為（2）某位同學在實驗時，使質(zhì)量為mA的入射小球A球每次從軌道的同一位置由靜止?jié)L下，更換被撞小球B球，使其半徑不變，但質(zhì)量mB分別為A球質(zhì)量的1/6、1/3和1/2。用刻度尺測量出每次落點痕跡距離O點的OD、OE、OF的距離，記為x1、x2、x3。①請在x1-x3圖中畫出這三個坐標點的示意圖；②分析說明如何利用這些坐標點證明兩球相碰前后動量守恒；③若每次碰撞過程均為彈性碰撞，這些坐標點應該滿足什么條件。13．(14分)如圖所示，在xOy平面內(nèi)有一以O為圓心，半徑為R的圓形磁場區(qū)域Ⅰ,磁感應強度為B1（未知）。在圓形磁場區(qū)域右側(cè)放置水平極板M、N，其中心線O1O2在x軸上，極板長度和極板間距離均為L1=2R，極板間接有偏轉(zhuǎn)電場的電壓UMN（未知）。位于S處的粒子源沿紙面內(nèi)向圓形磁場區(qū)域內(nèi)各個方向均勻發(fā)射速率為v0的帶電粒子，粒子質(zhì)量為m、電荷量為+q，單位時間內(nèi)放出的粒子數(shù)為n。所有粒子經(jīng)圓形磁場偏轉(zhuǎn)后均沿x軸正方向。其中沿y軸正方向入射的粒子從O1點出磁場，并經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場后剛好從下極板的邊緣飛出，打在下極板上的粒子立即被吸收，并通過電流表導入大地。距離極板MN右端L2=R處有一寬度為d=3R的勻強磁場區(qū)域Ⅱ,磁感應強度為B2，方向垂直紙面向里，a、b是磁場的左右邊界。區(qū)域Ⅱ左邊界上有一長度為2R的收集板CD，C端在x軸上。粒子打在收集板上立即被吸收。不計粒子的重力及粒子間的相互作用，不考慮電場的邊緣效應。求：(1)圓形磁場區(qū)域磁感應強度B1的大小及方向；(2)極板MN間電壓UMN及穩(wěn)定后電流表示數(shù)I；(3)要使所有穿出電場的粒子都能被收集板收集，區(qū)域Ⅱ磁感應強度B2的范圍：(4)若區(qū)域Ⅱ中磁感應強度在區(qū)域Ⅱ中加一沿x軸正方向的勻強電場，要使粒子不從磁場的右邊界穿出，所加電場的場強E不能超過多少？14．(14分)如圖所示，三個小物塊a、b、c質(zhì)量為m1=m2=m3=2kg，放置在光滑水平地面上，c緊靠豎直墻壁，一勁度系數(shù)為k=100N/m的輕彈簧將c、a連接，b緊靠a，開始時彈簧處于原長，a、b、c均靜止。在物塊b的右側(cè)，有一個豎直面內(nèi)光滑圓形軌道和光滑水平軌道PN，Q點為圓形軌道最低點，M點為最高點，圓形軌道半徑R=0.225m。水平軌道PN右側(cè)并排放置木板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，木板C、D質(zhì)量為mc=md=0.5kg，長度Lc=1m，Ld=2m。物塊b與木板C的動摩擦因數(shù)μc=0.4，與木板D的動摩擦因數(shù)μd=0.1，木板C、D與地面間動摩擦因數(shù)均為μ=0.2?，F(xiàn)給b施加一水平向左、大小為F=30N的恒力，使a、b一起向左運動（彈簧始終在彈性限度內(nèi)當速度為零時,立即撤去恒力。(1)求a、b向左移動的最大距離x0和a、b分離時a的動能Ek；(2)通過計算分析物塊b能否經(jīng)過最高點M，若不能求物塊b在圓軌道上距離水平軌道PN的最大高度h；若能求物塊b運動到圓形軌道最高點M處的速度vM；(3)若僅改變物塊a的質(zhì)量，其余條件不變，為使物塊b與彈簧分離后，經(jīng)過圓形軌道（未與軌道脫離）后，最終停在木板D上，求物塊a質(zhì)量的取值范圍。15．(16分)閃電是地球上最壯麗的自然現(xiàn)象之一。人們對閃電進行了大量研究，近年來還觀測到閃電導致的瞬間發(fā)光和伽瑪射線暴等新現(xiàn)象。閃電通常由雷電云（離地6~12km）放電產(chǎn)生，多數(shù)閃電發(fā)生在云內(nèi)，少數(shù)到達地面。由于云內(nèi)冰狀顆粒相互碰撞，小顆粒冰晶帶正電，隨氣流上浮到云上端，較大顆粒帶負電，下墜到云底端，如圖所示。云中閃電中和了云內(nèi)的正負電荷，而云地閃電則把負電荷釋放到地面。（1）利用高空氣球攜帶的電場測量儀測量高空中某圓柱形空域雷電云內(nèi)的電場，其強度可視為均勻分布，大小為0.15MV/m。該圓柱區(qū)域的中軸線垂直于地面，半徑為2.5km，高度為1.0km。求該區(qū)域上下兩端的電勢差、正電荷總量以及攜帶的總電能。（已知真空介電常量ε=8.85×10-12F/m）（2）球形閃電（球閃）的微波空泡模型認為球閃是一個球形等離子體微波空腔（空泡）。當閃電微波較弱時，不足以形成微波空泡，會向太空輻射，穿透電離層，可被衛(wèi)星觀測到。實際上，衛(wèi)星確實觀測到了這種微波輻射。但衛(wèi)星觀測信號易受電離層色散的干擾，攜帶探測器的高空氣球可到達雷電云上方觀測，以避免此類干擾。為了在離地12km的高空觀測閃電發(fā)出的微波信號，需要在該區(qū)域懸浮一個載荷（包括氣球材料和探測器）為50kg的高空氦氣球，直接寫出此氣球在高空該區(qū)域懸浮時的體積。（已知在離地12km的高度以下，大氣溫度隨高度每升高1km下降5.0K，地面溫度T0=290K，地面壓強p0=1.01×105Pa，空氣摩爾質(zhì)量M=29g/mol，氣球內(nèi)氦氣密度（在離地高度12km處的值）PHe=0.18kg/m3，重力加速度g=9.8m/s2，氣體普適常量R=8.31J/（K·mol）普適氣體常數(shù)，符號：R，是表征理想氣體性質(zhì)的一個常數(shù)，由于這個常數(shù)對于滿足理想氣體條件的任何氣體都是適用的，故稱普適氣體常數(shù)。）物理參考答案-1物理參考答案123456789DADDCBABDBCDAD【解析】（1）[1]水平槽QR不需要光滑，只要保證每小球碰前的速度相同，同時兩小球離開斜槽后應做平拋運動，所以軌道末端必須水平，故選BC；小球做平拋運動時拋出點的高度相等，它們在空中的運動時間t相等，兩邊同時乘以時間t，mAv0t=mAv1t+mBv2t的坐標點（x1，x3），若該點正好在直線上，則說明兩球相碰前后動量守恒；測量的坐標點（x1，x3若該點正好在對應的直線上，則說明兩球相碰前后動量守恒；[6]若小球之間發(fā)生彈性碰撞，則有mAv02=mAv12+mBv22。聯(lián)立動量守恒的關(guān)系可得v、x3滿足關(guān)系式x1=x3x2。2（2）粒子在電場中做類平拋運動，則有y=2=R解得結(jié)合題意可知，粒子經(jīng)過電場偏轉(zhuǎn)后有一半粒子打在下極板N上被吸收，則有I=結(jié)合上述可知，穿出電場的粒子偏轉(zhuǎn)距離y1都等于R，根據(jù)速度分解有解得θ=45o粒子飛出電場時，根據(jù)速度分解有vcosθ=v0結(jié)合上述可知，粒子飛出電場速度方向的反向延長線與水平分位移對應線段的中點相交，設射入磁場時的偏轉(zhuǎn)y22粒子經(jīng)磁場區(qū)域Ⅱ偏轉(zhuǎn)后豎直方向偏移距離Δy=2rcosθ（4）當軌跡與磁場右邊界相切時，設速度為v1，141）從開始到a、b向左移動到最大距離的過程中，以a、b和彈簧為研究對象，由功能關(guān)系得Fx0=彈簧恢復原長時a、b分離，從彈簧最短到a、b分離，以a、b和彈簧為研究對象，由能量守恒得=2Ek所以物塊b不能到達圓周最高點M，若物塊b能通過所以物塊b通過了H點，綜上分析，b在H、M之間的某位置恰好脫離圓軌道。假設在E點恰好脫離，設E點與圓2心的連線與豎直方向的夾角為則m2gcosθ=從Q點到E點由動能定理可得—m2gR解得cosθ=則h=R+Rcosθ=0.375m（3）當物塊a，b分離后，物塊b恰好通過M點時，物塊b最終與木板C相對靜止，b在C上滑動的相對位移為Δx物理參考答案-2物理參考答案-3cc當物塊a，b分離后，物塊b通過圓周最高點M點后，恰好停在木板D的最左端保持相對靜止，22當物塊a，b分離后，物塊b通過圓周最高點M點后，恰好停在木板D的最右端保持相對靜止，222abt22a