湖南省茶陵某中學2024屆徐匯區(qū)學習能力診斷卷高三物理試題試卷

湖南省茶陵三中2024屆徐匯區(qū)學習能力診斷卷高三物理試題試卷

注意事項

1.考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回.

2.答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準考證號用0.5亳米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置.

3.請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符.

4.作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他

答案.作答非選擇題，必須用05亳米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效.

5.如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗.

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、在光滑的水平桌面上有兩個質(zhì)量均為m的小球，由長度為21的拉緊細線相連.以一恒力作用于細線中點，恒力的

大小為F,方向平行于桌面.兩球開始運動時，細線與恒力方向垂直.在兩球碰撞前瞬間，兩球的速度在垂直于恒力

方向的分量為（）

2、如圖所示，在真空云室中的矩形4BC&區(qū)域內(nèi)存在方向垂直紙面向外的勻強磁場，靜止放置在。點的鈾238原子

核嗡u發(fā)生衰變，放出射線后變成某種新的原子核，兩段曲線是反沖核（新核）和射線的徑跡，曲線o尸為;圓弧，

x軸過O點且平行于43邊。下列說法正確的是（）

A.鈾238原子核發(fā)生的是0衰變，放出的射線是高速電子流

B.曲線。尸是射線的徑跡，曲線。。是反沖核的徑跡

C.改變磁感應(yīng)強度的大小，反沖核和射線圓周運動的半徑關(guān)系隨之改變

D.曲線。。是a射線的徑跡，其圓心在x軸上，半徑是曲線OP半徑的45倍

3、歐姆在探索通過導體的電流和電壓、電阻關(guān)系時由于無電源和電流表，他就利用金屬在冷水和熱水中產(chǎn)生電動勢代

替電源，用小磁針的偏轉(zhuǎn)檢測電流，具體做法是：在地磁場作用下處于水平靜止的小磁針上方，平行于小磁針水平放

置一直導線，當該導線中通有電流時，小磁針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)；當通過該導線的電流為/時，小磁針偏轉(zhuǎn)了30。，則當他發(fā)

現(xiàn)小磁針偏轉(zhuǎn)了60。時，通過該直導線的電流為（己知直導線在某點產(chǎn)生的磁場與通過直導線的電流成正比）（）

A.27B.37C.72/D.同

4、如圖所示，一個卜面裝有輪子的貯氣瓶停放在光滑的水平地面上，頂端與豎直墻壁接觸，現(xiàn)打開尾端閥門，氣體往

外噴出，設(shè)噴口面積為S,氣體密度為氣體往外噴出的速度為L則氣體剛噴出時鋼瓶頂端對豎直墻的作用力大

小是（）

2|

A.pvSB.8一C.-pv25D.pv2S

5、如圖是飛機在上海市由北往南飛行表演過程畫面，當飛機從水平位置飛到豎直位置時，相對于飛行員來說，關(guān)于飛

機的左右機翼電勢高低的說法正確的是（）

A.不管水平飛行還是豎直向上飛行，都是飛機的左側(cè)機翼電勢高

B.不管水平飛行還是豎直向上飛行，都是飛耦的右機翼電勢高

C.水平飛行時，飛機的右側(cè)機翼電勢高，豎直向上飛行時，飛機的左側(cè)機翼電勢高

D.水平飛行時，飛機的左側(cè)機翼電勢高；豎直向上飛行時，飛機的右側(cè)機翼電勢高

6、如圖所示，兩個可視為質(zhì)點的小球A、B通過固定在。點的光滑滑輪用輕繩相連，小球A置于光滑半圓柱上，小

球B用水平輕繩拉著，水平輕繩另一端系于豎直板上，兩球均處于靜止狀態(tài)。已知。點在半圓柱橫截面圓心彷的正

上方，Q4與豎直方向成30。角、其長度與半圓柱橫截面的半徑相等，08與豎直方向成60。角，則（）

A.輕繩對球A的拉力與球A所受彈力的合力大小相等

B.輕繩對球A的拉力與半網(wǎng)柱對球A的彈力大小不相等

C.輕繩對球A的拉力與對球B的拉力大小之比為無：73

D.球A與球B的質(zhì)量之比為2G：1

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、如圖是一定質(zhì)量的理想氣體的p-V圖，氣體狀態(tài)從ATB—CTD—A完成一次循環(huán)，A-B（圖中實線）和C-D為

等溫過程，溫度分別為T.和T2.下列判斷正確的是（）

B.CTD過程放出的熱量等于外界對氣體做的功

C.若氣體狀態(tài)沿圖中虛線由A-B,則氣體的溫度先降低后升高

D.從微觀角度講B-C過程壓強降低是由于分子的密集程度減少而引起的

E.若B-C過程放熱200J,D—A過程吸熱300J,則D-A過程氣體對外界做功100J

8、如圖所示，在豎直平面內(nèi)，傾斜長桿上套一小物塊，跨過輕質(zhì)定滑輪的細線一端與物塊連接，另一端與固定在水平

面上的豎直輕彈簧連接。使物塊位于A點時，細線自然拉直且垂直于長桿彈簧處于原長?，F(xiàn)將物塊由A點靜止釋放，

物塊沿桿運動的最低點為以。是的中點.彈簧始終在彈性限度內(nèi).不計一切阻力，則（）

A.物塊和彈簧系統(tǒng)機械能守恒

B.物塊在5點時加速度方向由B指向A

C.A到C過程物塊所受合力做的功大于C到B過程物塊克服合力做的功

D.物塊下滑過程中，彈簧的彈性勢能在A到。過程的增量小于。到"過程的增量

9、如圖所示，一輕繩繞過無摩擦的兩個輕質(zhì)小定滑輪Oi,O2和質(zhì)量為m的小球連接，另一端與套在光滑直桿上質(zhì)量

也為m的小物塊連接，已知直桿兩端固定，與兩定滑輪在同一豎直平面內(nèi)，與水平面的夾角6=60。，直桿上C點與

兩定滑輪均在同一高度，C點到定滑輪Oi的距離為L,重力加速度為g,設(shè)直桿足夠長，小球運動過程中不會與其他

物體相碰.現(xiàn)將小物塊從C點由靜止釋放，當小物塊沿桿下滑距離也為L時（圖中D處），下列說法正確的是

A.小物塊剛釋放時輕繩中的張力一定大于mg

B.小球下降最大距離為L（l-

C.小物塊在D處的速度與小球速度大小之比為2:>/3

D.小物塊在D處的速度大小為y=g&L

5

10、如醫(yī)所示，在勻強磁場中，一矩形金屬線圈（線圈電阻不計）繞垂直于磁感線的軸以角速度“勻速轉(zhuǎn)動，線圈通

過電刷與理想變壓器原線圈相連，副線圈接一滑動變阻器K,原、副線圈匝數(shù)分別為〃I、要使電流表的示數(shù)變?yōu)?/p>

原來的2倍，下列措施可行的是

A.增大為原來的2倍，“八犬不變

B.，"增大為原來的2倍，〃2、R不變

C.⑺和R都增大為原來的2倍，〃2不變

D.〃2和K都增大為原來的2倍，“不變

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）某實驗小組用下列器材設(shè)計了如圖甲所示的歐姆表電路，通過調(diào)控電鍵S和調(diào)節(jié)電阻箱，可使歐姆表具有

兩種倍率。

A.干電池：電動勢E=1.5V,內(nèi)阻L0.5。

B.電流表mA：滿偏電流/g=lmA,內(nèi)阻&=150。

C.定值電阻修=1200。

D.電阻箱必：最大阻值999.99。

E.定值電阻&=150。

F.電阻箱值最大阻值9999。

G電鍵一個，紅、黑表筆各1支，導線若干

（1）該實驗小組按圖甲所示正確連接好電路。當電鍵S斷開時，將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)電阻箱及，使電流表達到滿偏

電流，此時閉合電路的總電阻叫做歐姆表的內(nèi)阻K內(nèi)，則/?內(nèi)=歐姆表的倍率是______（選填"XI，，或“xlO，，）；

（2）閉合電鍵S

第一步：調(diào)節(jié)電阻箱當&=。時，再將紅、黑表筆短接，電流表再次達到滿偏電流；

第二步：在紅、黑表筆間接入電阻箱所，調(diào)節(jié)心,當電流表指針指向圖乙所示的位置時，對應(yīng)的歐姆表的刻度值為

12.（12分）某物理興趣小組在學習了電流的磁效應(yīng)后，得知通電長直導線周圍某點磁場的磁感應(yīng)強度笈的大小與長

直導線中的電流大小I成正比，與該點離長直導線的距離,成反比。該小組欲利用如圖甲所示的實驗裝置驗證此結(jié)

論是否正確，所用的器材有：長直導線、學生電源、直流電流表（量程為0~3A）、滑動變阻器、小磁針（置于刻有

360?？潭鹊谋P面上）、開關(guān)及導線若干：

1o

實驗步驟如下：

。.將小磁針放置在水平桌面上，等小磁針靜止后，在小磁針上方沿小磁針靜止時的指向水平放置長直導線，如圖甲

所示；

力.該小組測出多組小磁針與通電長直導線間的豎直距離人長直導線中電流的大小/及小磁針的偏轉(zhuǎn)角度仇

C.根據(jù)測量結(jié)果進行分析，得出結(jié)論?；卮鹣铝袉栴}：

（1）某次測量時，電路中電流表的示數(shù)如圖乙所示，則該電流表的讀數(shù)為A；

（2）在某次測量中，該小組發(fā)現(xiàn)長直導線通電后小磁針偏離南北方向的角度為30。（如圖丙所示），已知實驗所在處

的地磁場水平分量大小為氏=3xlO-T,則此時長直導線中的電流在小磁針處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度B的大小為T

（結(jié)果保留兩位小數(shù)）；

（3）該小組通過對所測數(shù)據(jù)的分析，作出了小磁針偏轉(zhuǎn)角度的正切值tan〃與'之間的圖像如圖丁所示，據(jù)此得出了

r

通電長直導線周圍磁場的磁感應(yīng)強度B與通電電流/成正比，與離長直導線的距離/?成反比的結(jié)論，其依據(jù)是_____：

（4）通過查找資料，該小組得知通電長直導線周圍某點的磁感應(yīng)強度B與電流/及距離/?之間的數(shù)學關(guān)系為

6=&L,其中〃。為介質(zhì)的磁導率。根據(jù)題給數(shù)據(jù)和測量結(jié)果，可計算出〃。=T-m/Ac

2〃7?

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）直角坐標系X。），位于豎直平面內(nèi)，在第一象限存在磁感應(yīng)強度3=0.1T、方向垂直于紙面向里、邊界為

矩形的勻強磁場?，F(xiàn)有一束比荷為g=108C/kg帶正電的離子，從磁場中的A點（也，"，0）沿與x軸正方向成6

m20

二60。角射入磁場，速度大小po<1.0xio6m/s,所有離子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后均垂直穿過y軸的正半軸，不計離子的重力和離

子間的相互作用。

（1）求速度最大的離子在磁場中運動的軌道半徑；

（2）求矩形有界磁場區(qū)域的最小面積；

⑶若在Q0區(qū)域都存在向里的磁場，離子仍從A點以n）=Y3xl06m/s向各個方向均勻發(fā)射，求了軸上有離子穿

2

出的區(qū)域長度和能打到），軸的離子占所有離子數(shù)的百分比。

14.（16分）兩物體A、3并排放在水平地面上，且兩物體接觸面為豎直面，現(xiàn)用一水平推力產(chǎn)作用在物體A上，使

4、8由靜止開始一起向右做勻加速運動，如圖⑷所示，在A、3的速度達到6m/s時，撤去推力F.已知A、8質(zhì)量分

別為，〃A=lkg、mB=3kg,A與地面間的動摩擦因數(shù)〃=0.3,〃與地面間沒有摩擦，3物體運動的口-f圖象如圖（力）所示由

取l（）m/s2,求：

⑴推力戶的大小.

（2）A物體剛停止運動時，物體4、5之間的距離.

15.（12分）粗糙絕緣的水平地面上有一質(zhì)量為帆的小滑塊處于靜止狀態(tài)、其帶電量為以力>0）。某時刻，在整個空間

加一水平方向的勻強電場，場強大小為E="。經(jīng)時間f后撤去電場，滑塊繼續(xù)滑行一段距離后停下來。已知滑塊與

q

地面間的動摩擦因數(shù)為4=0.5,重力加速度為犀求滑塊滑行的總距離心

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、B

【解題分析】

以兩球開始運動時細線中點為坐標原點，恒力F方向為x軸正方向建立直角坐標系如圖1,設(shè)開始到兩球碰撞瞬間任

一小球沿X方向的位移為S,根據(jù)對稱性，在碰撞前瞬間兩球的Vx、Vy、v大小均相等，對其中任一小球，在X方向做

初速度為零的勻加速直線運動有：匕=：/；S=U；v2=i2+v2,細線不計質(zhì)量，F(xiàn)對細線所做的功等于

2m221n丫)

細線對物體所做的功，故對整體全過程由動能定理有：F(s+I)=2xlmv2；由以上各式解得：八叵.但,

2V/nVm

故選B.

2、D

【解題分析】

AD.衰變過程中動量守恒，因初動量為零，故衰變后兩粒子動量大小相等，方向相反，由圖像可知，原子核發(fā)生的是

a衰變，粒子做圓周運動向心力等于洛倫茲力

nP2

qvB-m一

r

得

mv

r=——

qB

由于反沖核的電荷量比a射線大，則半徑更小，即曲線。。是射線的徑跡，曲線。。是反沖核的徑跡，由于曲線

為!圓弧，則其圓心在x軸上，射線初速度與x軸重直，新核初速度與x軸垂直，所以新核做圓周運動的圓心在x軸

上

由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知反沖核的電荷量是a粒子的45倍，由半徑公式可知,軌道半徑之比等于電荷量的反比,

則曲線。。半徑是曲線。尸半徑的45倍，故A錯誤，D止確。

BC.由動量守恒可知

0=mv-mava

粒子做圓周運動向心力等于洛倫茲力

V-

qvB=m——

r

得

mv

r——

qB

由于反沖核的電荷量比a射線大，則半徑更小，即曲線。。是射線的徑跡，曲線。尸是反沖核的徑跡，反沖核的半徑

與射線的半徑之比等于電荷量的反比，由于電荷量之比不變，則改變磁感應(yīng)強度的大小，反沖核和射線圓周運動的半

徑關(guān)系不變，故BC錯誤。

故選D。

3、B

【解題分析】

小磁針的指向是地磁場和電流磁場的合磁場方向，設(shè)地磁場磁感應(yīng)強度為3地，電流磁場磁感應(yīng)強度為8電=4/,由題

意知二者方向相互垂直，小磁針在磁場中靜止時所指的方向表示該點的合磁場方向，則有地tan3(F,Ar=B地tan60。,

所以Z=3Z.

A.27,與結(jié)論不相符，選項A錯誤；

B.31,與結(jié)論相符，選項B正確；

C.后,與結(jié)論不相符，選項C錯誤；

D.,與結(jié)論不相符，選項D錯誤；

4、D

【解題分析】

對噴出氣體分析，設(shè)噴出時間為，，則噴出氣體質(zhì)量為，〃=由動量定理，有

Ft=mv

其中廣為瓶子對噴出氣體的作用力，可解得

pSvtv

F=-------=pv2S

t

根據(jù)牛頓第三定律，噴出氣體對瓶子作用力大小為尸，再對瓶子分析，由平衡條件和牛頓第三定律求得鋼瓶頂端對豎

直墻壁的作用力大小也是此故D正確，ABC錯誤。

故選D。

5、D

【解題分析】

地磁場在北半球有豎直向下和由南向北的水平分量，水平由北向南飛行時，飛機的兩翼切割豎直向下的磁感線，根據(jù)

右手定見可知，左側(cè)機翼電勢高；豎直向上飛行時，兩翼切割水平方向的磁感線，根據(jù)右手定則可知，機翼右側(cè)電勢

高，D正確，ABC錯誤。

故選D。

6、D

【解題分析】

設(shè)輕繩中拉力為T,球A受力如圖

A.所受彈力為繩對A的拉力和半圓對球A的彈力的合力，與重力等大反向，大于T,故A錯誤;

B.受力分析可得

7sin30°=Nsin30。

7tos300+Ncos300=叫送

解得

T=N=與收

故B錯誤;

C.細線對A的拉力與對球B的拉力都等于7;故C錯誤;

D.對球B

7cos60°=

T=2%g

解得

mA2A/3

故D正確。

故選D。

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。分。

7、ABE

【解題分析】

由圖示匿象可知，0TA過程為等壓過程，氣體體積變大，由蓋呂薩克定律可知，氣體溫度升高，即A點的溫度高于

。點的溫度，則1>刀，故A正確；C-O過程是等溫變化，氣體內(nèi)能不變，△"=（）,氣體體積減小，外界對氣體做

功，W>0,由熱力學第一定律得Q=AU—W=-WvO,氣體放出熱量，由以上分析可知，C-O過程放出的熱量

等于外界對氣體做的，故B正確；若氣體狀態(tài)沿圖中虛線由A一6則氣體的溫度先升高后降低，故C錯誤；從8-C

過程，氣體體積不變，壓強減小，由查理定律可知，氣體的溫度T降低，分子的平均動能減小，由于氣體體積不變，

分子數(shù)密度不變.單位時間內(nèi)撞擊器壁的分子數(shù)不變.分子平均動能減小.分子撞擊器壁的作用力變小.氣體壓強減

小，故D錯誤；由熱力學第一定律可知，若〃-C過程放熱200J,O-A過程吸熱300J,則過程氣體對外界做

功100J,故E正確；

8、ABD

【解題分析】

A.由題知，不計一切阻力，則物塊和彈簧系統(tǒng)機械能守恒，故A正確；

B.由題知，物塊從八點運動到“點是先加速后減速，到〃點速度剛好為0,彈簧處于伸長狀態(tài)，此時對物塊受力分

析可知，彈簧沿斜面向上的分力大于重力沿斜面向下的分力，故物塊在B點時加速度方向由“指向A,故B正確；

C.物塊從4到C,根據(jù)動能定理可知，合力做的功等于動能的增加量，物塊從。到修根據(jù)動能定理可知，物塊克

服合力做的功等于動能的減少量，而物塊在A點和3點的速度都為零，故兩個過程動能的變化量相等，所以A到。

過程物塊所受合力做的功等于C到B過程物塊克服合力做的功，故C錯誤；

D.彈簧的形變量越小，彈簧的彈性勢能越小，根據(jù)幾何關(guān)系，可知物塊從A到。過程的彈簧形變量小于C到8過程

的彈簧形變量，故物塊下滑過程中，彈簧的彈性勢能在A到C過程的增量小于C到6過程的增量，故D正確。

故選ABD。

9、BD

【解題分析】

A、剛釋放的瞬間，小球的瞬間加速度為零，拉力等于重力，故A錯誤；

B、當拉物塊的繩子與直桿垂直時，小球下降的距離最大，根據(jù)幾何關(guān)系知，△〃=乙-"%60。=”1-也），故B正

確;

C、將小物塊的速度分解為沿繩子方向和垂直繩子方向，沿繩子方向的分速度等于小球的速度，根據(jù)平行四邊形定則

知，小物塊在D處的速度與小球的速度之比為=2:1,故C錯誤;

D、設(shè)小物塊下滑距離為L時的速度大小為v,此時小球的速度大小為片，則匕=口。。50,對滑塊和小球組成的系統(tǒng)根

據(jù)機械能守恒定律，有:

曲逼Z,故D正確.

m^LsinO=g,解得v

5

點睛:解決本題的關(guān)鍵知道兩物體組成的系統(tǒng)，只有重力做功，機械能守恒，以及知道物塊與。?之間的距離最小時,

小球下降的高度最大，知道物塊沿繩子方向的分速度等于小球的速度.

10、BD

【解題分析】

線圈轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的電壓有效值為:

根據(jù)理想變壓器的規(guī)律:

u?n2

k=!h.

2

根據(jù)歐姆定律:

\2jj(:BcoS

聯(lián)立方程解得：/,=—4一2“增大為原來的2倍，〃2、R不變、〃2和R都增大為原來的2倍，/

R瓦'

不變均可電流表的示數(shù)變?yōu)樵瓉淼?倍，BD正確，AC錯誤。

故選BD.

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、1500X1014.550

【解題分析】

(1)”］由閉合電路歐姆定律可知內(nèi)阻為

E15

/?=±=-L^_Q=15()OQ

袂10.001

⑵故中值電阻應(yīng)為1500。，根據(jù)多用電表的刻度設(shè)置可知，表盤上只有兩種檔位，若為xl,則中性電阻太大，不符合

實際，故歐姆表倍率應(yīng)為“xlO”

(2)［3］為了得到“xl”倍率，應(yīng)讓滿偏時對應(yīng)的電阻為1500,電流

L=—A=0.01A

1150

此時表頭中電流應(yīng)為0.001A；則與之并聯(lián)電阻R3電流應(yīng)為

73=(0.01-0.001)A=0.009A

則有

1.5-0.009x150

C=I5C

A0.01

所以

4二150.5C=14.5C

［4］由圖可知電流為0.75mA,總電阻

/?.,=—X103Q=2000Q

心().75

待測電阻

K則=2000?！?500。=50。

對應(yīng)的刻度應(yīng)為50。

12、2.001.73x10-5電流產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度"=&tan%而偏角的正切值與,成正比47rxi0々

r

【解題分析】

(D［1］電流表量程為3A,則最小分度為0.1A,由指針示數(shù)可知電流為2.00A；

(2)［2］電流產(chǎn)生向東的磁場，則指針指向地磁場分量和電流磁場的合磁場方向，如圖所示

B

則有

R

tan30°=—

B。

解得

B=3xJ05x—T=1.7X10-5T

3

(3)[3]由圖可知，偏角的正切值與,成正比，而根據(jù)(2)中分析可知

B=即an。

則可知5與,成正比，故說明通電長直導線周圍磁場的磁感應(yīng)強度3與通電電流/成正比，與長導線的距離，?成反比;

r

(4)[4]由公式

B=RtanO=^--

024r

可知，圖象的斜率

解得

4=4乃x10-7T?m/A

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、(l)O.lm；(2)—m2；(3)3+^m；50%。

2