物理-湖南省长沙市（炎德英才大联考）长郡中学2025届高三上学期月考试卷（三）试题和答案

物理得分:本试题卷分选择题和非选择题两部分,共8页。时量75分钟。满分100分。第I卷选择题(共44分)一、选择题(本题共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.在物理学发展的过程中,科学家总结了许多重要的物理思想与方法。下列有关物理学思想与方法的描述中正确的是A.重心是运用了理想模型法B.论证vt图像面积即为物体运动的位移采用等效的思想C.卡文迪什在测万有引力常量时,利用了微小量放大法的思想D.在研究加速度与合外力、质量的关系的实验中,利用了等效替代的思想2.phyphox手机物理工坊是一款实用的软件,手机安装这款软件后,可用手机的传感器来测许多的物理量,某研究小组利用手机加速度传感器来测试某型号电梯在特殊情况下的加速度,他们将手机放置于该电梯的地板上并打开加速度传感器,使电梯从静止开始迅速向上运动,以竖直向上为正方向,其at图像如图所示,不计空气阻力,g取10m/s2。以下说法正确的是A.t2时刻电梯速度最大B.在t2到t4时间内手机受到的支持力一直在减小C.t3时刻电梯速度方向发生改变D.在运行过程中手机一定没有与电梯地面分离3.北京举办冬奥会以后,人们参与滑雪运动的热情高涨。如图所示,滑雪滑道由弯曲滑道和斜面雪道组成。滑雪爱好者从弯曲滑道顶端静止滑下,从弯曲滑道末端A点飞出,飞出后将落到斜面雪道上的C点,斜面雪道的倾角为9,B点为从A到C运动过程的最高点。运动过程空气阻力的方向总是与速度方向相反,关于滑雪爱好者从A运动到C的过程,下列判断正确的是物理试题(长郡版)第1页(共8页)A.滑雪爱好者做匀变速曲线运动B.滑雪爱好者在B点时的动能最小C.滑雪爱好者可能在B、C之间的某个位置动能最小D.滑雪爱好者在B点时到斜面的距离最远4.2024年10月14日,解放军东部战区在台湾地区周边开展了"联合利剑-2024B"军事演习,包括J20在内的多款战机参与了这次军演。J20战机水平飞行时可通过转动发动机尾喷口方向获得斜向上的推力,同时飞行过程由于机翼上下表面压强差飞机会受到垂直机身向上的升力。若J20水平匀速飞行时升阻比(即垂直机身向上的 升力和平行机身向后的阻力之比)为2,/2,已知J20重力大小为G,则J20水平匀速飞行的最小推力是 GG/2G34345.如图甲所示,某同学在一个很大的圆形水泥管内踢足球,该同学在水泥管道最低点以水平初速度vu,向管壁方向踢出足球,足球在竖直面内运动后刚好落入背包里,模型可简化为乙图。已知水泥管道截面半径为r,若不计空气阻力和足球与水泥管间的摩擦,足球可视为质点,重力加速度大小为g。则A若vo2、g,足球可以通过水泥管最高点 B.若u,=、/3gr,足球脱离水泥管的位置与圆心的连线与水平方向夹角的正弦 J142C·若U=E",J142弦值为2D.只有当u,≥、5g,足球才不会与水泥管脱离6.如图所示,竖直平面内一半径为R的圆形区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直纸面向里。一束质量为m、电荷量为q的带电粒子沿平行于直径MN的方向以不同速率v,从P点进入匀强磁场,入射点P到直径MN的距离h2R.不计粒子重力。下列说法正确的是物理试题(长郡版)第2页(共8页)A.若粒子射出磁场时的速度方向恰好与其入射方向相反,则其入射速度u,6QBB.若粒子恰好能从N点射出,则粒子在磁场中运动的时间为m6QB C·若粒子恰好能从K点(OKLMN)射出,则其在磁场中运动半径大小为2RD.若粒子射出磁场时的速度方向恰好与其入射方向垂直,则其入射速度u,3172为QBR3172二、选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得。分)7.2024年9月25日,中国人民解放军火箭军向太平洋公海海域发射一枚射程为12000~15000千米可携载多弹头的新型东风31AG公路机动洲际导弹,并准确落入预定海域。如图所示,从地面上A点发射一枚洲际导弹,假设导弹仅在地球引力作用下从地球上A点发射沿亚轨道运动击中目标B,亚轨道飞行可以看作是以地心为其中一个焦点的椭圆轨道,C为该轨道的远地点,距地面高度为h,若ACB轨迹长恰好为该椭圆长度的一半。已知整个椭圆轨道周期为T,,地球半径为R,地球质量为 T2C.该导弹从A点到B点的飞行时间等于T28.2024年,在巴黎奥运会中,郑钦文斩获中国在奥运会上首枚网球女单金牌,创造了历史。若在比赛过程中郑钦文从某一高度将质量为m的网球击出,网球击出后在空中飞行的速率v随时间t的变化关系如图所示,t2时刻网球落到对方的场地上。以地面为参考平面,网球可视为质点,不计空气阻力,重力加速度大小为g。下列说法正确的是物理试题(长郡版)第3页(共8页)B.击球点到落地点间的水平距离为ut29.某同学想利用电学方法来测量导体的长度,电路图如下,其中电源电动势为6V,内阻为1Ω,电流表量程为0~3A,内阻为1Ω,有一长方体导体材料R,在z方向上棱长为d,在y、x方向上棱长分别2cm、1cm。先将R沿z轴方向接入电路,电流表示数1A,再将R沿y轴方向接入电路,电流表示数2A,则下列说法正确的是A.沿z轴方向时,长方体导体材料的电阻等于4ΩB.d=3cmC.沿z、yx三个方向接入R,电流表示数均不会超量程D.沿x方向接入R,此时R的功率最大10.如图所示,光滑水平面上有两个质量均为m的物体A、B,物体B的左端连有一劲度系数为k的轻弹簧。物体A以初速度u,向静止的物体B运动。从物 22k体A接触弹簧到第一次将弹簧压缩到最短的时间为t=T",22k性势能表达式为Epk2(为弹簧的形变量弹簧始终处于弹性限度内·下列说法正确的是 A弹簧的最大压缩量为v2B.物体B的最大速度为V2C.从开始压缩弹簧到弹簧第一次压缩最短的过程中,物体B的位移为D.从开始压缩弹簧到弹簧第一次压缩最短的过程中,物体A的位移为 (n+2)u,m42k物理试题(长郡版)第4页(共8页)选择题答题卡题号234578得分答案第II卷非选择题(共56分)三、非选择题(本大题共5题,共56分)11.(8分)某同学甲利用如图所示的实验装置探究加速度与力的关系,某次实验中滑块在牵引力作用下,先后通过两个光电门,配套的数字计时器记录了宽度为d的遮光条通过光电门1和光电门2的时间分别为t和t2,遮光条从光电门1到光电门2之间的时间间隔为△t。(不计绳的质量与滑轮处的摩擦,已知重力加速度为g)(1)滑块在该次实验中的加速度大小为。(2)为使速度的测量值更接近瞬时速度,下列措施正确的是。(多选,填选项代号)A.换用宽度更窄的遮光条B.换用宽度更宽的遮光条C.使滑块的释放点靠近光电门D.使滑块的释放点远离光电门(3)通过改变槽码的数量完成多组实验,在此过程中,需要满足槽码总质量远小于滑块的质量,是因为当槽码总质量远小于滑块的质量时,可以近似认为大小相等。(4)同学乙认为此实验装置还可以用于验证机械能守恒,需要测量的物理量除了遮光片的宽度、滑块的质量、槽码的质量、遮光片通过两个光电门的时间以外,还需要测量的物理量是。物理试题(长郡版)第5页(共8页)12.(8分)某新型智能恒流源,能稳定输出大小为I,的电流。某实验小组利用此恒流源测量一定值电阻R,的阻值。他们又找来了一块电流表A(内阻未知且很小)、滑动变阻器R、电阻箱R'、导线若干,并连接如图甲所示电路图。(1)为了保证电流表的安全闭合开关前应将电阻箱R的阻值调到(填最大或最小)(2)该同学通过改变电阻箱R的阻值R同时记录电流表A的示数为I得到多组数据他采用图像法处理数据为使图像为条直线应描绘的是图像R,AiRCi'DiiRR,(3)该同学描绘的图像如图乙所示则电阻R的阻值为(用bC表示)(4)调节电阻箱R阻值的过程中R消耗的功率会不断变化若电阻箱的最大阻值足够大则电阻箱R消耗的功率最大值为(用I和此时记录的电阻箱R的阻值R表示)3(11分)如图所示足够长的倾角9=37的光滑斜面体固定在水平地面上根轻绳跨过定滑轮端与质量为172A=2kg的物块A连接另端与质量为mB3kg的物块B连接绳与斜面保持平行开始时用手按住A使B悬于空中此时B下端离地的高度为72m(g=10m/'s2sin37=06CS37=0.8)求:(1)将手松开到B落地之前,绳的拉力大小;(2)A沿斜面上升的最大距离。物理试题(长郡版)第6页(共8页)14.(13分)如图所示,两个半径均为R的圆形平板电极,平行正对放置,相距为d,极板间的电势差为U,板间电场可以认为是匀强电场。一个电量为十Q质量为m的粒子a从正极板边缘某处(记为P点)以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间,到达负极板时恰好落在极板边缘。另一个电量为十q质量为3m的粒子b也从p点以垂直于电场方向射入两极板之间,到达负极板时也恰好落在极板边缘。粒子b和粒子a的速度大小相等、方向垂直。忽略重力和空气阻力的影响,求:(1)b粒子在极板间运动的加速度;(2)b粒子从在电场中运动的中间时刻开始到落在极板边缘的过程中电势能的变化量;(3)a粒子的初速度大小。物理试题(长郡版)第7页(共8页)15.(16分)如图甲所示,在光滑水平面上有A、B、C三个小球,其中A、B两球的质量均为0.1kg,C球的质量为0.2kg,A、B两球分别用长为1.0m的水平轻杆通过光滑轻质铰链与C球连接,两球间夹有一根劲度系数足够大、长度可忽略的压缩轻弹簧,弹簧与球不相连,弹簧储存弹性势能为10J,现固定C球,释放弹簧。(1)求弹簧释放后,A、B两球与弹簧分离时两球的速度大小;(2)若C球不固定,求释放弹簧后,当C球的速度最大时轻杆的弹力大小;(3)若C球不固定,求释放弹簧后两杆间夹角第一次为9=120"时(如图乙),C球的速度大小。物理试题(长郡版)第8页(共8页)物理参考答案题号234578答案CBCBCCBDADACAD1.C【解析】A.引入重心是利用了等效的思想,A错误B.论证v-t图像面积即为物体运动的位移采用的是微元法,B错误;C.卡文迪什扭秤利用光的反射来放大微小的形变,是利用了微小量放大法的思想,C正确;D.在研究加速度与合外力、质量的关系的实验中,需要控制质量一定,研究加速度与合外力的关系,需要控制合外力一定,研究加速度和质量的关系,所以该实验利用了控制变量法,D错误;故选C。2.B【解析】由题图可知,手机在0~ti时间内加速度约为零,tit2时间内向上做加速度增大的加速运动,t2t3时间内向上做加速度减小的加速运动,t3t4时间内向上做加速度增大的减速运动,则手机在t2时刻速度不是最大,在t3间内手机受到的支持力减小,B正确;由题图可知,有段时间手机竖直向下的加速度大小等于重力加速度,所以手机有可能与升降机分离,也有可能与升降机接触但二者之间无弹力,D错误。3.C【解析】由于空气阻力的存在,所以A运动到C不是匀变速运动。A错误。滑雪爱好者在AB过程,重力与阻力都做负功,所以速度一直在减小。在最高点B点时滑雪爱好者所受合外力与速度方向的夹角为钝角,滑雪爱好者在B点后会继续做减速运动,则滑雪爱好者速度最小的位置在B、C之间。所以B错误,C正确。当滑雪爱好者的速度与斜面平行时到斜面的距离最远。4.B【解析】战斗机受到重力G、发动机推力F、升力F2和空气阻力f,重力的方向竖直向下,升力F2的方向竖直向上,空气阻力f力的方向与F2垂直,如图J20战斗机沿水平方向匀速飞行,则有水平方向Ff 竖直方向F2+F,—G,F222f 则F2iF:2+F29f24:J2Gf+G2则观察Fi表达式为开口向上,对称轴为fG的抛物线,即当fG时F,取得最小值,将其代入F5.Ct解析1A足球恰好通过最高点时满足mgm,2根据动能定理有mgx2r2mv22mv2 解得u=/5gr若u=2/gr,足球不能通过水泥管最高点,故A错误;B·若v3gr·设足球脱离水泥管的位置与圆心的连线与水平方向夹角为o.则有mgsing-n"222根据动能定理有mgR(1+sin9)=mvn222解得sino3故B错误; /14gr122同理若u,=,sin0=/14gr122 2D若足球不过圆心等高处也不会与水泥管脱离,当足球恰好到达圆心等高处,则:mgr=0mvo2,得u=/2gr2所以当v≤、2g或v,≥、5g,足球与水泥管不脱离。D错误;故选c物理参考答案(长郡版)一16.B【解析】A.若粒子射出磁场时的速度方向恰好与其入射方向相反,轨迹如图,由几何由洛伦兹力提供向心力qu,B=mo故A错误;B.若粒子恰好能从N点射出,粒子的轨迹图如图所示连接PN即为粒子做圆周运动的弦长,连接PO,由h2R,可知POM=30",p=60"粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,解得粒子运动周期为2TmqBPO'N=30",则粒子在磁场中运动的时间为t。T1Xt。T1X3602qB6QB故B正确;C.若粒子恰好能从K点射出,其运动轨迹如图所示 肯定不为2R,其大小应等于R故C错误;D.若粒子射出磁场时的速度方向恰好与其入射方向垂直,由图可知根据几何关系r42+r42=PQ2,2Rcos=PQ其中Ba45"=15"解得 r42Rcos15"由洛伦兹力提供向心力QvBmr4可得__V2qBRcos15。(3+1)qBR2m故D错误。故选B。GMmv2(R+h)2R+h7.BD【解析】假设有一颗人造卫星在(R+h)轨道上运动,根据万有引力提供向心力=(R+h)2R+hGM得在C点运行的卫星的速度为v=GMGMR+h导弹在C点只有加速才能进入卫星的轨道,所以导弹在C点的速度小于,所以A错误,B正确;C.GMR+h轨迹为椭圆,C为远地点,C的速度小于近地点的速度,则导弹从A点到B点的飞行时间大于T,的一半,C错误。D由=D由=ma得导弹在c点的加速度a=(R+h)2(R+h)2D正确;故选BD1122222g8.AD【解析】A.由动能定理mgH=mv22mv2可知击球点到落地点间的高度HV2v,1122222g物理参考答案(长郡版)2知运动员从某高度将网球击出网球的速度先变小后变大t时刻排球处于最高点速度方向水平击球点到落地点间的水平距离z=t2故B错误;CD排球落地时竖直方向的分速度22由速度位移公式可得排球运2g2P2动过程中离地的最大高度h==2排球的最大重力势能E=mgh="2故C错误D正确2g2P2故选ADAC【解析】ABC由闭合电路欧姆定律有E=U外U内IR+IRA十I代入数据可得沿z轴方向时R=4Ω沿y轴方向时R1Ω由电阻定律RPS代入数据可得d=4cm沿轴方向时R:4Ω由闭合电路欧姆定律E=U外+U内IR+IRA十I8代入数据可得沿轴方向时3A267A所以AC正确;B错误D根据P=I2R沿z轴方向时P=4W沿y轴方向时P=4W沿轴方向时P=178WD错误AD【解析】弹簧压缩到最大时AB的速度相同以A初速度方向为正方向根据动量守恒定律可得m=217222pm根据能量守恒定律可得m2X2m2+E22pm解得Epm4m22根据弹性势能公式可得z故A正确2B当弹簧再次恢复原长时此时弹力为零B的速度最大由动量守恒与能量守恒可知AB速度交换此物体B的最大度为所以B错误CD由动量守恒定律可得mABt则有AtBtt22故ABt22ABm2k由AB选项分析可知ABm2k24224B2k联合解得24224B2k故C错误D正确故选AD每空2分共8分dtt2ttt22AD3槽码重力与绳子拉力4两个光电门之间的距离物理参考答案长郡版3【解析】(1)略(2)根据速度的定义式v=",可知遮光条越窄越接近瞬时速度,滑块的释放点离光电门越远,滑块经过光电门的时t间越短,那么遮光条在遮光时间里的平均速度更接近该位置的瞬时速度。故选AD。子拉力可以近似等于槽码重力2(4)以滑块与槽码组成的系统为对象·由mghiCMtm)(v2v2可知,h即为两光电门之间的距离212.(每空2分,共8分)(1)最小(2)B(3)(4)b(1)最小(2)B(3)(4)ac4【解析】(1)要使电流表不烧坏,最初通过电流表的电流应最小,故电阻箱R'的阻值应调到最小。(2)根据欧姆定律及并联电路的特点可知(I,I)R,=IR,11Rx1整理可得iR,'I,+i11Rx