湖南省长沙市名校2024-2025学年高三上学期开学考试物理试题
试卷更新日期：2024-08-30 类型：开学考试
一、单项选择题（本大题共6小题，每小题4分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求）
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1. 北京时间2024年7月31日，巴黎奥运会跳水女子双人10米跳台决赛，中国选手全红婵/陈芋汐以总分359.10分的绝对优势获得金牌。在比赛过程中，全红婵和陈芋汐是绝对同步的，下列说法正确的是（ ）
A、在下落过程中全红婵感觉水面是静止的 B、起跳瞬间全红婵和陈芋汐的加速度相等 C、全红婵的速率越大，其惯性越大 D、下落和入水过程中全红婵可以看成质点2. 如图所示，边长为L的光滑正方形导线框，以初速度v0进入宽度为L的匀强磁场，线框刚好能离开磁场，则在线框进入和离开磁场的过程中，下列物理量一定相同的是（ ）
A、感应电流的方向 B、线框产生的热量 C、通过某个截面的电量大小 D、线框所受的平均安培力3. 2024年6月25日，嫦娥六号返回器准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域，工作正常，标志着探月工程嫦娥六号任务取得圆满成功，实现世界首次月球背面采样返回。变轨时轨道器和返回器组合体（以下简称组合体）绕月球做半径为3R的匀速圆周运动，嫦娥六号在半径为R的近月轨道上运动，嫦娥六号运动到A点时变轨到椭圆轨道，在B点与组合体实现对接。已知月球表面的重力加速度为g月 ， 忽略月球自转，则下列说法正确的是（ ）
A、组合体的运行周期为 B、嫦娥六号在椭圆轨道上B点的速度小于嫦娥六号在近月轨道的速度 C、嫦娥六号在椭圆轨道上A点的加速度大于在近月轨道上A点的加速度 D、嫦娥六号在椭圆轨道上的运行周期与组合体的运行周期之比为4. 如图，上表面光滑下表面粗糙的圆弧轨道AB静止在水平面上，一小球从圆弧的最低点A在水平外力F的作用下缓慢从最低点A沿圆弧向上运动，已知圆弧轨道AB一直保持静止，小球质量为m，重力加速度为g，则（ ）
A、外力F先增大后减小 B、圆弧对小球的支持力一直在减小 C、当推力时，小球和圆弧轨道圆心O的连线与竖直方向的夹角为30° D、水平面对圆弧轨道AB的静摩擦力一直在增大5. 如图所示是某地铁站的安检设施。该设施中的水平传送带以恒定速率运动，乘客将一个物品放在传送带上，物品由静止开始加速与传送带共速后，匀速通过安检设施，忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A、物品所受摩擦力的方向与其运动方向始终相反 B、物品先受滑动摩擦力作用，后受静摩擦力作用 C、运送距离一定时，物品与传送带间动摩擦因数越大，运送时间越长 D、物品与传送带间动摩擦因数越大，物品与传送带相对位移越小6. 如图所示，在平行板电容器两板间有一个带电微粒。开关S闭合时，该微粒恰好能静止在水平极板的正中间O。下列操作能使该微粒移动但在移动过程中重力势能不变的是（ ）
A、保持S闭合，极板N上移 B、充电后将S断开，极板N上移 C、电容器绕垂直于纸面的O轴整体转过一个小角度θ D、极板M和N分别绕垂直于纸面的O1和O2轴沿相同方向转过相同的小角度θ二、多项选择题（本大题共4小题，每小题5分，共20分。每小题给出的4个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
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7. 一列简谐横波沿 x轴传播，在t=0时刻和t=1 s时刻的波形分别如图中实线和虚线所示。已知x=0处的质点在0~1 s内运动的路程为4.5 cm。下列说法正确的是（ ）
A、波沿x轴正方向传播 B、波源振动周期为1.1 s C、波的传播速度大小为13 m/s D、t=1 s时，x=6 m处的质点沿y轴负方向运动8. 如图所示是理想气体变化的V-T图像，从Q到A、B、C是气体的三种压缩过程，其中一种是绝热过程，则（ ）
A、Q→A过程中气体压强不变 B、Q→B过程中气体内能不变 C、Q→B过程是绝热过程 D、Q→A外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量9. 2024年5月15日，百度Apollo在武汉正式发布旗下第六代无人车车型，武汉市民可通过萝卜快跑平台搭乘第六代无人车。一辆质量m=2.0×103kg的萝卜车，以v=36km/h的速度在平直路面上匀速行驶，此过程中发动机功率P1=12kW。当系统探测到前方有障碍物时，主动刹车系统立即撤去发动机驱动力，同时施加制动力使车辆减速。在制动过程中，系统提供的制动功率P2=24kW，萝卜车经过停下来，不计传动装置和热损耗造成的能量损失，下列说法正确的是（ ）
A、萝卜车匀速行驶过程中所受的阻力大小为800N B、萝卜车刚进入制动状态的瞬间，汽车所受合力大小为4800N C、制动过程萝卜车的速度为5m/s时，加速度大小为3m/s2 D、萝卜车从刹车到停止经历的时间为3.2s10. 农历春节，张灯结彩，某同学自制灯笼，增加新年气象。如图所示，有一原长为L、劲度系数为20N/m的轻橡皮筋，一端固定在长度也为L的空心细管顶点A，另一端穿过空心管悬挂质量为0.2kg的小桔灯P（可视为质点）。现使P以线速度v0在水平面内做匀速圆周运动，橡皮筋与水平面的夹角 ， ， 。不计一切阻力，橡皮筋始终在弹性限度内，g取10m/s2。下列说法正确的是（ ）
A、v0的大小0.75m/s B、橡皮筋拉力大小为2N C、若线速度大小变成2v0 ， P的周期变长 D、若橡皮筋与水平面夹角为37°，P的线速度大小为三、非选择题（本题共5小题，共56分）
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11. 气垫导轨在力学实验中有广泛的应用，某小组应用该装置不仅“验证动量守恒定律”且测出了被压缩弹簧的弹性势能。实验步骤如下：
（1）首先查验轨道面平整光滑、透气孔无阻塞，查验两个滑块无扭曲形变、滑块与轨道接触的平面平整光滑无划痕。
（2）通过调节底脚螺丝使轨道水平。判断方法是：接通电源，放一个滑块在轨道一端，轻轻推动滑块后，滑块在轨道上经过A、B两个光电门的挡光时间。
（3）如图甲所示，用游标卡尺测出挡光板的宽度d=mm。分别测出滑块a和b带挡光板时的质量m1和m2。
（4）如图乙所示，在滑块a、b之间夹一个压缩弹簧，用细绳连接a、b并固定紧绳子，然后一起放在气垫导轨中间。静止时烧断细绳，滑块a、b向两边水平弹开，测出滑块a、b挡光板的挡光时间t1和t2（滑块经过挡光板前，已经与弹簧分开）。
（5）根据实验的测量结果，在误差允许的范围内得到关系 ， 则表明系统总动量守恒；被压缩弹簧的弹性势能为Ep=。（结果均用题中字母表示）
12. 某实验小组的同学欲描绘一个标有“6V，3W”字样的灯泡L的伏安特性曲线，实验室提供的器材如下：A．电压表V（量程为 ， 内阻为）；
B．电流表A（量程为 ， 内阻为）；
C．滑动变阻器（阻值范围为 ， 额定电流为）；
D．滑动变阻器（阻值范围为 ， 额定电流为）；
E．定值电阻（阻值为）；
F．定值电阻（阻值为）；
G．电源（电动势为 ， 内阻不计）；
H．开关S、导线若干。
（1）实验小组的同学设计了如图甲所示的电路，为了调节方便，测量准确，滑动变阻器应选用（填“C”或“D”）；闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于（填“a”或“b”）端。
（2）如图甲所示的电路中，电压表V的量程过小，应选用定值电阻（填“E”或“F”）与其串联进行改装。
（3）调节滑动变阻器，记录电流表A与电压表V（改装后）的示数，通过实验数据描绘出灯泡L的伏安特性曲线如图乙所示。由图乙可知，随着灯泡L两端的电压增大，其电阻（填“增大”“减小”或“不变”）。
（4）另取两个相同的上述灯泡L，连接成如图丙所示的电路，已知电源的电动势为、内阻为 ， 定值电阻的阻值为 ， 则电路中一个灯泡L消耗的电功率约为W（保留2位有效数字）。
13. 质量m=20kg的物体，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直线运动，3s后撤去外力F，物体的v—t图像如图所示。g取10m/s2 ， 求：(1)、全过程中外力F的最大功率；(2)、6s内物体克服摩擦力做的功。
14. 如图所示，在正方形ACDF区域内，对角线CF以上的区域存在垂直纸面向外的匀强磁场1，对角线CF以下的区域存在垂直纸面向里的匀强磁场2，正方形边长为l。一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子（重力不计）以初速度v0从A点沿AC方向进入磁场，在对角线CF的中点P处进入第二个磁场，求：
(1)、匀强磁场的磁感应强度B1；(2)、要使粒子能从CD边射出，匀强磁场的磁感应强度B2满足的条件。15. 如图所示，水平地面上固定一足够长的斜面，斜面的倾角为θ=30°，底部固定一垂直于斜面的挡板，在斜面上放置一质量为6m的滑板C，C刚好能静止在斜面上。将一质量为4m的滑块B轻轻放在C的最上端，B与C间的动摩擦因数为 ， 在斜面的左上方有一固定的四分之一竖直光滑圆弧，圆弧半径为R=1.6m，一质量为m的小球A从圆弧的正上方高度为处由静止释放，经过圆弧最低点时水平抛出，刚好以平行于斜面的速度与滑块B发生碰撞，碰撞时间极短，碰后瞬间将小球拿走，碰撞时小球的动能减少了75%，C下滑到斜面底端时B和C的速度相等，C与挡板碰撞没有机械能的损失，不计空气阻力，木板C足够长，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度g=10m/s2。求：
(1)、C与斜面间的动摩擦因数；(2)、C下滑到斜面底端时，B和C的速度大小；(3)、C与挡板第一次碰撞后，C的速度为0时，B的速度大小。