2024届湖南省衡阳市金太阳高三上学期期中考试物理试题及答案

绝密★启用前注意事项：高三物理考试本试卷满分100分，考试用时75分钟。1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。2用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。4．本试卷主要考试内容：人教版必修第一册，必修第二册，必修第三册前四章，选择性必修第一册第一章。6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．广阔的草原上，一只羚羊发现潜伏在附近的猎豹后开始全速奔跑，猎豹随即追赶，某段时间内它们依次经过水平面内A、B、C、D四点，其运动轨迹为如图所示的虚线，此过程中羚羊的速度大小不变，猎豹紧跟其后，下列说法正确的是（）A．羚羊处于平衡状态B．猎豹做匀变速运动C．羚羊经过C点时的加速度最大D．猎豹经过D点时受到的合外力最大2．某小区进、出口张贴的公益广告如图所示，以此来提醒业主切不可高空抛物。鸡蛋从高空落下，与地面的作用时间近似等于鸡蛋的尺寸除以鸡蛋落地时的速度，结合生活常识可知，一个鸡蛋从18楼自由落到地面上时与地面间的作用力约为（一个鸡蛋的威力）从4楼抛下会让人砸起肿包从8楼抛下可以砸破人的头皮从18楼抛下可以砸裂行人头骨从25楼抛下可以使人当场死亡A．13NB．14NC．15ND．1N63．滑沙是能够让人放松和解压的新兴旅游项目。游客坐在一块板上沿沙山斜坡下盘，其过程可以简化为一物块沿倾角为且足够长的斜面由静止开始下滑，如图所示，物块下滑过程中受到的阻力与速度的关系满足fkmv2（式中k为定值，mg。下列说法正确的是（）gsinA．物块处于超重状态B．物块的最大速度为kC．重力对物块的功率不断减小D．物块下滑的最大速度与其质量有关4．如图所示，轰炸机在高空沿直线水平匀速飞行时先后投下三颗炸弹，炸弹依次落在逊面的山坡上的A、B、C三点，其中B为AC的中点，不计空气阻力。下列说法正确的是（）A．相邻两次投弹的时间间隔相等B．三颗炸弹可能同时落到山坡上C．炸弹先后落在A、B、C三点的时间间隔相等D．三颗炸弹落在A、B、C三点时的速度大小构成等差数列5．如图所示，26寸、21速变速自行车有3个链轮和7个飞轮，链轮和飞轮的齿数如表所示，最大传动比为3.43，最小传动比为1。开始自行车以最小传动比在平直公路上匀速行驶，某时刻起通过选择不同的链轮和飞轮，使传动比由1逐渐增大到3.43，此过程自行车的运动可近似看作匀加速直线运动，加速距离为30m，已知26寸轮胎的直径为66cm，踏板的转速始终为30r/min，下列说法正确的是（）名称链轮飞轮齿数48382814161820222528A．自行车的最小速度约为1.5m/sB．自行车的最大速度约为4.5m/sD．自行车的加速时间约为13sC．自行车的加速度大小为0.4m/s26．如图所示，在竖直墙壁上有一个可以上下移动的小球抛射装置，水平地面上距墙角d处有一小洞，改变小球抛射装置的高度及弹簧的弹性势能，使质量为m的小球水平抛出后，直接落入洞中时的动能最小，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（）A．小球抛射装置的高度为dB．小球水平抛出时的动能为mgdD．小球从抛出到落入洞中的时间为dgC．小球落入小洞时的速度大小为gd4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7．一颗绕地球做匀速圆周运动的极地卫星，某天经过长沙市正上方两次。下列说法正确的是（）A．该卫星的周期可能为12hB．该卫星可能为极地同步卫星C．该卫星可能比同步卫星的轨道高D．该卫星可能比同步卫星的轨道低8．如图所示，A、B、C是直角三角形的三个顶点，A90，斜边BC长为2m。空间存在沿纸面方向的匀强电场，A、B、C三点的电势分别为2V、5V、11V，则该匀强电场的电场强度大小可能为（）A．3V/mB．5V/mC．7V/mD．9V/m9．如图所示，半径为r、质量不计的圆盘竖直放置，其可以绕过圆心O且与盘面垂直的水平光滑固定轴转动，1r在盘面的右边缘处固定了一个质量为m的小球A，在圆心O的左方离O点处也固定了一个质量为m的小2球B。起初两小球及圆心O在同一水平线上，现由静止释放圆盘，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（）A．小球A的最大动能为B．小球B的最大动能为52gC．释放圆盘瞬间小球A的加速度大小为57mgD．释放圆盘瞬间小球B对圆盘的作用力大小为510m的滑块ABAB与斜面体间的动摩擦因数分别为、，轻杆与斜面底边（斜面与水平面的交线）所成的角为，如图所示，12已知1且满足tan2（1212小为g。下列说法正确的是（）121mgA．滑块A一定在滑块B上方B．轻杆中的最小弹力为112222121122122C．轻杆中的最大弹力为D．1sin三、非选择题：本题共5小题，共56分。117分）在探究加速度与力、质量的关系的实验中，采用如图甲所示的装置。（1F时器打点的时间间隔为T，根据图乙中给出的数据求出该小车的加速度大小a________．（2aa－F图像为如图丙所示的M车直线，图像不过坐标原点的原因是_________，若图像的斜率为k，则小车的质量________．129分）利用如图甲所示的电路测量某微安表A．待测微安表（量程为0～50μA，内阻约为3000ΩB．微安表（量程为0～100μA，内阻约为2000Ω的内阻，实验室提供以下器材：C．电阻箱0（阻值范围为0～9999ΩD．滑动变阻器1（阻值范围为0～5Ω，额定电流为1AE．滑动变阻器2（阻值范围为0～20Ω，额定电流为0.5AF．干电池（电动势约为1.5V，内阻约为1ΩG．开关S及导线若干。（1）为使实验过程中操作方便，滑动变阻器应选_________（填“D”或“E（2）将滑动变阻器滑片滑至_________（填“左”或“右）端，闭合开关，反复调节滑动变阻器及电阻箱的内阻g________。0（3）把微安表、改装成量程为0～1mA的电流表，需将电阻箱阻值调至_________Ω，然后将电阻箱与微安表_________（填“串”或“并）联。1310分）甲、乙两车在高速公路相邻两车道同向运动，甲车始终匀速运动，速度大小甲30m/s的速度大小乙26m/s，当甲车追上乙车并与乙车并排行驶时，乙车开始做匀加速直线运动，加速度大小v32m/s后保持不变。求：乙乙/s2，当乙车速度增加到（1）乙车加速时两车头沿运动方向的最大距离d；（2）两车从第一次并排行驶到第二次并排行驶的时间t。31414R＝1.0m的光滑圆弧轨道ABCD4相切于AOOABD两点与圆心OBDOA的右方存在方向E150N/Cm0.4kgq2.0102C的带负电滑块（可视为点电荷）从水平地面左侧向右运动，经过P点时的动能为Ek．已知滑块与地面间的动摩擦因数1,AP2m2，滑块所带的电荷量始终不变，取重力加速度大小g．4（1）若E10J，求滑块运动到A点时对圆弧轨道的压力大小F；kA（2）若滑块能进入且不脱离（从D点离开不属于脱离）圆弧轨道，求Ek的取值范围。1516分）如图所示，质量M＝6kg的木板静置于足够大的水平地面上，其下表面与地面间的动摩擦因数91m的滑P块ABAB放置于PA一向右的瞬时冲量I10NsAABB相对地面的初始P点到木板左端的距离LP点左侧的动摩擦因数20.4ABg10m/s2．求：大小（1）滑块B的最大速度v；（2）木板的长度0；（3）两滑块与木板因摩擦产生的热量Q．高三物理考试参考答案1．D【解析】本题考查曲线运动，目的是考查学生的理解能力。由题意知羚羊做曲线运动，所受合外力指向轨迹凹侧，合外力的方向不断发生变化，选项A、BD点的弯曲程度最大，对应的半径最小，向心加速度最大，选项C错误、D正确。2．A【解析】本题考查动量定理，目的是考查学生的推理论证能力。每层楼高约为3m，普通鸡蛋的质量约为，尺寸约为，根据运动学公式知，鸡蛋从18楼自由落到地面上时的速度大小约为32m/s，与N，选项A正确。3．B【解析】本题考查功率，目的是考查学生的理解能力。物块下滑过程中加速度向下，处于失重状态，地面的作用时间约为1.610s，根据动量定理可知，鸡蛋与地面间的作用力约为1332ma，可知随着物块速度的增加，重力对物块的功率不，选项B正确、C错误；物块下滑的最大速度与其质量选项A错误；根据牛顿第二定律有mgsinkmv断增大，其加速度不断减小，最大速度vm无关，选项D错误。k4．C【解析】本题考查平抛运动，目的是考查学生的创新能力。如图所示，因为平抛运动的轨迹越往下越趋向于竖直，所以ABBC，即前两颗炸弹投掷的时间间隔较短，选项A错误；当第一颗炸弹落到点时，A第二颗炸弹在D点，当第二颗炸弹落到B点时，第三颗炸弹在E点，选项B错误；第二颗炸弹从D点运动到B点的时间等于第三颗炸弹从E点运动到C点的时间，选项C正确；由于、B及、C的高度差相等，三颗炸弹落在、、C三点时速度的平方构成等差数列，选项D错误。5．D【解析】本题考查圆周运动，目的是考查学生的推理论证能力。传动比为1时踏板转动一圈，轮胎也转动一圈，自行车的最小速度约为1.0m/sA3.43时踏板转动一圈，轮胎转动3.43圈，自行车的最大速度约为3.6m/s，选项B错误；根据运动学公式可知自行车的加速度大小为时间约为13s，选项C错误、D正确。0.2m/s2，加速6．D【解析】本题考查平抛运动，目的是考查学生的推理论证能力。小球做平抛运动，设小球落入小洞时11mgd2的动能为Ekhgt2,dvt,mghEmv02Ekmgh0k224hmgd2dmgd等式可知，当mgh时Ek取最小值，即小球抛射装置的高度为，小球水平抛出时的动能为，4h22dg2gd，选项D正确。小球落入小洞时的速度大小为，小球从抛出到落入洞中的时间为7．CD【解析】本题考查天体运动，目的是考查学生的推理论证能力。如图所示，长沙市记为P点，地球P点正上方的QP点正上方的Q过长沙市正上方的时间间隔为12h12hA12h后该卫星处于南半球上空，选项B错误；若卫星经过劣弧QQ用时12h，则周期大于24h，选项C卫星经过优弧QQ用时12h，则周期小于24h，选项D正确。8．CD【解析】本题考查匀强电场中的电势，目的是考查学生的推理论证能力。如图所示，延长CB到D，DBABCBCB、D两点的电势均为2VBC为直径的圆过C点作AD的垂线CPA使CAEAD与圆相切时CPE6V/m最长，对应的电场强度最小，即，选项C、D得电场强度大小均正确。，当9BC【解析】本题考查机械能守恒定律的应用，目的是考查学生的推理论证能力。系统的重心位于、A之间，所以当小球A到达最低点时，两小球的动能最大，因两球的角速度始终相等，所以线速度满足1v2v，动能满足E4E，根据机械能守恒定律有mgrmgrEAEB，解得ABAB22mgrmgrEA,EB，选项A错误、BA的加速度竖直向下，小球B的加速度510竖直向上，在极短时间内两小球的运动可看作匀加速直线运动，小球A下降的距离等于小球B上升距离的两A的加速度等于小球B加速度的两倍，圆盘对两个小球构成的系统不做功，所以释放瞬间圆盘对BFa2g6mgmgma,Fmgma,F球的作用力等于圆盘对A2255C正确、D错误。10．BCD【解析】本题考查物体的平衡，目的是考查学生的创新能力。当90时，由于mg12mg2mgsin，所以滑块、B无法下滑，若滑块A在滑块B下方，则212轻杆中存在拉伸的弹力，选项A错误；当90且滑块A与斜面体间达到最大静摩擦力时，轻杆中的弹力Fmgsinmgcos121mg，选项BA、B与斜面体间的摩擦最小，最小值112力均达到最大静摩擦力，此时轻杆中的弹力最大，其受力矢量图如图所示，令a2(2c)2b2amg,bmg,cmgsin，根据余弦定理可得cos，弹力的最大值1222ca21a2c22accosmg，选项C正确；由几何关系结合余弦定理可得2212ca2a212bsin，解得sin，选项D正确。12a2c22ac2c2a24c22b222x21111）T21（2）平衡摩擦力不足k【解析】本题考查探究“加速度与力、质量的关系”实验，目的是考查学生的实验探究能力。x2xT（1）根据x2有xx2aT)2，解得a21。21（2FFMgfMa足（或木板右端垫得太低根据牛顿第二定律有，整理得车车1f11aFgsin,k，解得M车。M车M车M车k121）D（2）左3021（3）159并【解析】本题考查“测灵敏电流表内阻”实验，目的是考查学生的实验探究能力。（1）为使实验过程中操作方便，滑动变阻器应选D。IIRg210，即（2）闭合开关前应将滑动变阻器滑片滑至左端；当微安表、均满偏时满足I1RRΩ。g0I1RgI1R159Ω改装成量程为0的电流表，（3R需将电阻箱阻值调至159Ω后与微安表并联。13（1）设经过1时间两车头沿运动方向的距离最大，此时两车速度相等，有甲v乙1乙1dat2乙12解得d8m。vv乙（2txt乙加加加乙22乙乙x加2乙t加vtxv乙甲加解得t。14（1）设滑块到达A点时的速度大小为vA，根据动能定理并结合牛顿运动定律有1mgAPmv2AEk2v2ARNmAN解得A20N。（2）滑块进入圆弧轨道后相当于受到与水平方向的夹角为从而做圆周运动，其中sin0.8mg(mg)2(Eq)5N的等效重力2若滑块恰好进入圆弧轨道，则有Ek1mgAP2J若滑块恰好到达与圆心等效等高点，由能量守恒定律得mgAPmgR1cosEqRsinEk2解得Ek2v2设滑块恰好能经过等效最高点时的速度大小为v，则有mgmR1mgAPmgR1sinEqRmv