2024届湖南省长沙市四区高三下学期3月调研考试(一模)高效提分物理试卷(基础必刷)

2024届湖南省长沙市四区高三下学期3月调研考试（一模）高效提分物理试卷（基础必刷）
一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32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）(共8题)
第(1)题
如图甲为皮带输送机简化模型图，皮带输送机倾角，顺时针匀速转动，在输送带下端A点无初速放入货物。

货物从下端A点运动到上端B点的过程中，其机械能E与位移s的关系图像（以A位置所在水平面为零势能面）如图乙所示。

货物视为质点，质量，重力加速度，，。

下列说法正确的是（ ）
A．货物与输送带间的动摩擦因数为0.825
B．输送带A、B两端点间的距离为8m
C．货物从下端A点运动到上端B点的时间为9s
D．皮带输送机因运送该货物而多消耗的能量为585J
第(2)题
一列简谐波沿x轴传播，波速为，在传播方向上有P、Q两质点，其平衡位置坐标分别为。

时刻，其波形如图所示，P、Q偏离平衡位置的位移分别为。

已知该波的振幅为2cm，且0时刻以后P比Q先回到平衡位置。

则下列说法正确的是（ ）
A．该波向x轴负方向传播
B．该波的波长为12cm
C．经过的时间质点P再次达到波峰
D
．质点P的振动方程为
第(3)题
关于静电场，下列说法正确的是（）
A．电势等于零的物体一定不带电
B．电场强度为零的点，电势一定为零
C．同一电场线上的各点，电势一定相等
D．负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加
第(4)题
对落差较大的道路，建设螺旋立交可以有效的保证车辆安全行驶. 如图所示，重庆红云路螺旋立交为2.5层同心圆螺旋结构，上下层桥梁平面位置重叠。

下面针对这段路的分析正确的是（ ）
A．通过螺旋式设计可减小坡度，目的是增大车辆与地面的摩擦力
B．两辆车以相同的速率转弯时，外侧的车需要的向心力一定更大
C．车辆转弯处设计成内低外高的目的是降低车辆侧滑风险
D．车辆上坡过程中受重力、支持力、摩擦力、向心力
第(5)题
如图甲所示，光滑水平面上固定一通电长直导线MN，通电矩形线框abcd锁定在水平面上（电流方向未画出），ab边长为
2L，bc边长为L，ad边与MN平行，且ad到MN的距离也为L；若将线框如图乙所示锁定，这时ab边与MN平行，ab到MN距离仍为L，已知直线电流I产生磁场的磁感应强度大小，k为常量，r为距导线的距离，直导线和线框中电流恒定。

则解除线框锁定的一瞬间，甲、乙图中两个线框的加速度大小之比为（ ）
A．B．C．D．
第(6)题
如图所示，各线圈在匀强磁场中绕轴匀速转动（从左往右看沿顺时针方向转），从图示位置开始计时，设电流从2流出线圈为正方向，能产生图波形交变电流的是（）
A．线圈平面与磁场垂直B．线圈平面与磁场平行
C．线圈平面与磁场垂直D．线圈平面与磁场平行
第(7)题
某兴趣小组设计的测量大电流的装置如图所示，通有电流I的螺绕环在霍尔元件处产生的磁场，通有待测电流的直导线垂直穿过螺绕环中心，在霍尔元件处产生的磁场。

调节电阻R，当电流表示数为时，元件输出霍尔电压为零，则
待测电流的方向和大小分别为（ ）
A．，B．，
C．，D．，
第(8)题
如图所示，粗细均匀的正三角形线框由三根相同的导体棒连接而成。

顶点、分别通过细导线与一直流电源相连，并用
轻绳将线框竖直悬挂在垂直于线框平面的匀强磁场中。

已知线框的边长为，磁场磁感应强度大小为，通过细导线的电流为
，线框的质量为，轻绳系于边的中点，重力加速度为，则轻绳中的拉力大小为（ ）
A．B．C．D．
二、多项选择题（本题包含4小题，每小题4分，共16分。

在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分） (共4题)
第(1)题
如图所示，MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L，固定在水平面上，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，右端接一个阻值为R的定值电阻，平直部分导轨左侧区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。

质量为m、电阻也为R的金属棒从高为h处由静止释放，到达磁场右边界处恰好停止。

已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为，金属棒与导轨间接触良好，重力加速度为g，则金属棒穿过磁场区域的过程中（ ）
A．金属棒克服安培力做的功等于系统增加的内能
B．金属棒克服安培力做的功为mgh
C
．金属棒产生的电热为
D．金属棒在磁场中运动的时间为
第(2)题
一物块在倾角为的固定斜面上受到方向与斜面平行、大小与摩擦力相等的拉力作用，由静止开始沿斜面向下做匀变速直线运动，物块与斜面间的动摩擦因数处处相同。

若拉力沿斜面向下时，物块滑到底端的过程中重力和摩擦力对物块做功随时间的变化分别如图曲线①、②所示，则（ ）
A．物块与斜面间的动摩擦因数为
B．当拉力沿斜面向上，重力做功为时，物块动能为
C．当拉力分别沿斜面向上和向下时，物块的加速度大小之比为1∶3
D．当拉力分别沿斜面向上和向下时，物块滑到底端时的动量大小之比为
第(3)题
如图甲所示。

在竖直方向上有四条间距相等的水平虚线L1、L2、L3、L4，在L1和L2之间、L3和L4之间存在匀强磁场，磁感应强度大小均为1T，方向垂直于虚线所在平面，磁场宽度为L，现有一宽度cd＝L＝0.5m、质量为0.1kg、电阻为2Ω的矩形线
圈abcd，将其从图示位置由静止释放（cd边与L1重合），速度随时间变化关系如图乙所示，t1时刻cd边与L2重合，t2时刻ab边与L3重合，t3时刻ab边与L4重合，已知t1~t2的时间间隔为0.6s，整个运动过程线圈平面始终处于竖直方向。

（重力加速度g取10m/s2）则（ ）
A．t1时刻，线圈运动的速度大小v1＝3.5m/s
B．L1与L2、L3与L4之间的匀强磁场的宽度为1m
C．在0~t1时间内，通过线圈的电荷量为0.25C
D．在0~t3时间内，线圈产生的热量为1.1125J
第(4)题
关于黑洞和暗物质(暗物质被称为“世纪之谜”．它“霸占”了宇宙95%的地盘，却摸不到看不着)的问题，以下说法正确的是(黑洞临界半径公式取为c＝，c为光速，G为万有引力常量，M为黑洞质量
A ．如果地球成为黑洞的话，那么它的临界半径为r＝R(R为地球的半径，v为第二宇宙速度)
B．如果太阳成为黑洞，那么灿烂的阳光依然存在，只是太阳光到地球的时间变得更长
C．有两颗星球(质量分别为M1和M2)的距离为L，不考虑周围其他星球的影响，由牛顿运动定律计算所得的周期为T，由于宇宙充满均匀的暗物质，所以观察测量所得的周期比T大
D．有两颗星球甲和乙(质量分别为M1和M2)的距离为L，不考虑周围其他星球的影响，它们运动的周期为T，如果其中甲的质量减小Δm而乙的质量增大Δm，距离L不变，那么它们的周期依然为T
三、填空、实验探究题（本题包含2个小题，共16分。

请按题目要求作答，并将答案填写在答题纸上对应位置） (共2题)第(1)题
某实验小组做验证牛顿第二定律的实验，所用的实验装置如图1所示，滑块（含遮光条）的质量用M表示，砝码的质量用m表示。

（1）本实验________（填“需要”或“不需要”）满足。

（2）通过气垫导轨上的刻度尺读出两个光电门之间的距离L，通过数字计时器测量遮光条从光电门1到光电门2的时间t。

实验小组保持光电门2的位置及滑块在气垫导轨上的释放位置不变，改变光电门1的位置进行多次测量，测得多组L和t数据，根据测验数据，作出了图像如图2所示，若图线斜率的绝对值为k，图线在纵轴上的截距为b，根据图线可求出滑块加速度的大小为________，经过光电门2的速度大小为________。

（3）由以上实验即可验证牛顿第二定律。

第(2)题
在“用DIS测电源的电动势和内阻”实验中。

（1）下图中，A代表电流传感器，B代表电压传感器，R为变阻器，R1为定值电阻。

则下面各电路图中，图______是合理正确实验电路图；
A. B. C. D.
（2）某次实验得到的电源的U–I图线如图（1）所示，由实验图线的拟合方程y=−1..03x+2.82可得，该电源的电动
势E=______V，内阻r=______Ω；
（3）根据实验测得的该电源的U、I数据，若令y=UI，，则通过计算机拟合得出y-x图线如图（2）所示，则图线最高
点A点的坐标x=______Ω，y=______W（结果保留2位小数）；
（4）若该电池组电池用旧了，电池内电阻会明显增加，如果用这个旧电池组重做该实验，请在图（2）中定性画出旧电池组的y-x图线。

______
四、计算题（本题包含3小题，共36分。

解答下列各题时，应写出必要的文字说明、表达式和重要步骤。

只写出最后答案的不得分。

有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

请将解答过程书写在答题纸相应位置） (共3题)
第(1)题
小明和弟弟到某游乐场体验一款游乐项目，如图所示，人坐在充气垫里，在加速装置上加速到后自O点水平飞出，充气垫刚好落在倾角为37°、固定在地面上的滑梯上一点A，并恰好沿该滑梯下滑，已知A到地面的竖直高度为1.95m，人和充气垫沿滑梯下滑到底端B在转角处无能量损失，随后继续沿水平面运动，直到充气垫带着人冲上静止在水平面上可自由移动的斜面体，斜面体质量为150kg，斜面体长度足够长，所有接触面均光滑，重力加速度，求：
（1）人和充气垫在B点的速度大小；
（2）小明认为质量越大惯性越大，自己一定比弟弟最后到达斜面体的高度更高，若小明和充气垫的总质量为90kg，弟弟和充气垫的总质量为37.5kg，请计算小明和弟弟最后到达的高度，验证小明的想法是否正确。

第(2)题
如图所示，倾角为30°的光滑斜面固定在水平地面上，劲度系数为k的轻弹簧一端固定在斜面底端，另一端与小球A栓接。

一开始球A用细线跨过光滑的定滑轮连接球B，球A静止在O点，A、B两球质量均为m。

现用外力缓慢压球A至弹簧原长后释放，在
球A运动至最高点时细线断裂，弹簧振子振动周期，重力加速度为g，求：
（1）细线断裂时的张力T。

（2）从细线断后开始计时，求小球A第一次返回O点所用的时间及到达O点时的速度大小。

（3）若在线断时，小球B距离地面的高度为h，恰好此时在小球B正上方4h处静止释放一个小球C，质量为，已知两球在空中发生碰撞，小球C被反弹，从碰撞点算小球C上升的最大高度为h，所有碰撞均为弹性碰撞，求n的值。

（4）若在线断瞬间，于小球B顶部紧挨球B静止释放一个小球D，质量为，（不计释放时球B球D之间的相互作用），让B、D两球一起从地面高h处下落，并撞击地面。

发现小球D反弹高度超过h，所有碰撞均为弹性碰撞，试求此情况下，小球D反弹的高度。

第(3)题
水上滑梯可简化成如图所示的模型，斜槽AB和水平槽BC平滑连接，斜槽AB的长度L=8.0m，倾角θ=37°，BC面与水面的距
离h=0.80m，人与斜槽AB间的动摩擦因数为0.25，BC槽可视为光滑，取重力加速度g=10m/s2，cos37°=0.8，sin37°=0.6，一同学从滑梯顶端A点无初速地自由滑下，求：
（1）该同学沿斜槽AB下滑时加速度a的大小；
（2）该同学滑到B点时速度v B的大小；
（3）在从C点滑出至落到水面的过程中，该同学在水平方向位移x的大小。