2025届湖南多校联考高三11月月考物理试题+答案
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高三物理
考生注意:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上,并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,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。
一、单项选择题: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.中学物理的研究方法中,为了建立概念和探索规律,应用了很多科学研究方法,下列说法中不正确...的是( )
A .伽利略在研究自由落体运动时成功运用了微元法
B .把物体看作质点,应用了理想模型法
C .“探究影响滑动摩擦力大小的因素”“探究加速度与力、质量的关系”都应用了控制变量法
D .在演示课桌的微小形变时,可以通过光路把微小量放大,卡文迪什在测引力常量时也用到了放大法
2.如图所示为节拍器。
节拍器中有一摆杆,上有可沿摆杆上下移动的摆锤,摆锤位置所对标尺数,表示每分钟振动的节拍数(一次全振动有两次节拍数),调节好摆锤位置,拨动摆杆,摆锤就按照单摆运动规律摆动。
忽略一切阻力,摆杆质量不计、长度很长,摆锤几何尺寸很小,则以下说法正确的是( )
A .摆锤在最高点时加速度为零
B .摆角越大,节拍数越大
C .摆锤位置上移时摆锤的节拍数变小
D .摆锤沾染杂物变重,实际节拍数会偏大
3.用水平恒力F 拉一个质量为m (未知)的物体,使它在水平面上从静止开始运动,经过时间t ,运动的距离为1x ,此后撤去这个水平恒力,物体在摩擦力的作用下又经过t 时间,继续运动距离2x 停止运动。
已知物体与水平面之间的动摩擦因数为µ,重力加速度为g ,则( )
A .整个过程恒力的冲量大小小于摩擦力的冲量大小
B .整个过程恒力做功大小小于摩擦力做功大小
C .122x x =,物体的质量F m g
µ=
D .12x x =,物体的质量2F
m g µ=
4.小明同学在实验室做拓展性实验时,设计了一个如图1所示的电路,1R 是滑动变阻器,2R 是定值电阻,电源内阻为r 。
实验时调节1R 的阻值,多次实验后,得到多组电压表和电流表数据,用这些数据在坐标纸上
描点、拟合作出的U I −图像如图2所示(实验数据只包含AB 段)。
电压表和电流表可视为理想电表,则该实验过程中( )
图1 图2
A .电源的电动势E 为3V
B .2R 为5Ω
C .滑动变阻器1R 接入实验电路的最小阻值为103
Ω D .滑动变阻器1R 接入实验电路的最大阻值为25Ω
5.甲、乙两位篮球队员在篮球场练习传球的示意图如图所示,甲在距中线1m 的A 点,
乙在中线上的B 点,
甲、乙沿中线的距离为3m 。
甲向乙的正前方以初速度0/s v =斜向上抛出篮球,初速度方向与水平方向的夹角45θ=°,抛出点距地面的高度是1.8m ,甲抛出篮球的同时乙垂直中线以速度1v 向右匀速运动刚好在距地面高度1.8m 处接住篮球,取重力加速度2
10m /s g =,忽略空气阻力,sin 370.6°=,则乙的速度1v 的大小为( )
A .2m /s
B .3m /s
C .4m /s
D .5m /s
6.如图所示,三个天体a 、b 、c 的质量分别为1m 、2m 、M (M 远大于1m 及2m ),在天体c 万有引力作用下(不考虑a 、b 间的引力),a 、b 在同一平面内均绕c 沿逆时针方向做匀速圆周运动。
已知轨道半径
之比为:1:4a b r r =,则下列说法正确的是( )
A .a 、b 做圆周运动的向心力大小之比为:16:1a b F F =
B .a 、b 运动的周期之比为:1:16a b T T =
C .从图示位置开始,在b 转动一周的过程中,a 、b 、c 出现13次共线
D .从图示位置开始,在b 转动一周的过程中,a 、b 出现7次相距最近
二、多项选择题: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.如图所示,静止在地面上的半圆柱体P 的截面对应的圆心为1O ,P 和竖直挡板之间夹着质量为m 的光滑圆柱体,Q Q 的截面圆的圆心为2O ,两截面的圆心1O 和2O 在同一竖直面内。
已知圆柱体Q 的半径为R ,半圆柱体P 的半径为12,R O 到竖直挡板的距离为3R ,重力加速度为g ,下列说法正确的是( )
A .半圆柱体P 受到三个力作用
B .在图示位置圆柱体Q 受到半圆柱体P
C .在图示位置圆柱体Q
D .若将半圆柱体P 缓慢右移少许,整个系统仍静止,圆柱体Q 受到半圆柱体P 的支持力和竖直挡板的作用力都变大
8.如图所示,在匀强电场中建立直角坐标系xO y ′,坐标平面与电场方向平行。
坐标系中有一个经过O ′、A 、B 、C 四点的圆,O 点()0,5cm 为圆心,A 点坐标为()3cm,9cm ,B 点坐标为()3cm,1cm −,C 点
坐标为()3cm,9cm −,
一个电子沿圆弧从A 点到C 点电场力做功36eV −、从C 点到B 点电场力做功64eV ,
则下列说法正确的是( )
A .电场强度的方向为由C O →方向
B .电场强度的方向为由O
C →方向 C .电场强度的大小是1000V /m
D .电场强度的大小是10V /m
9.如图1所示,竖直放置的轻弹簧一端固定于水平地面上,质量为0.4kg m =的足球在轻弹簧正上方某处由静止下落。
以足球开始下落的位置为原点,竖直向下为x 轴正方向,取地面为零势能参考面,假设足球受的空气阻力恒定,在足球下落的全过程中,足球重力势能随足球位移变化关系如图2中的线段a 所示,弹簧弹性势能随足球位移变化关系如图2中的曲线b 所示,弹簧始终在弹性限度范围内,取重力加速度210m /s g =,则( )
.
图1 图2
A .足球下落到最低点时减少的重力势能是3.2J
B .足球受的空气阻力大小是2N
C .足球刚接触弹簧时的动能是1.8J
D .此过程中弹簧的最大弹力是12N
10.如图所示为超市里可以相互嵌套的手推购物车,现水平地面上有4辆质量均为m 的手推车沿一条直线排列,相邻两手推车的间距均为L ,从左往右依次编号1、2、3、4,人在极短时间内给第一辆车一水平冲量使其向右运动,当车运动了距离L 时与第二辆车相碰,两车以共同速度继续运动了距离L 时与第三辆车相碰,三车以共同速度运动,后面重复。
已知手推车在运动时受到的阻力恒为车重的k 倍,手推车第一次碰撞时损失的机械能172
Q kmgL =,假设车与车之间仅在碰撞时发生相互作用,且碰撞时间极短,重力加速度大小为g ,下列说法正确的是( )
A .第一辆车获得的初动能为k18E kmgL =
B .第一辆车获得的初动能为k116E kmgL =
C .手推车第一次碰撞与第二次碰撞过程损失的机械能之比为7:1
D .第一辆车滑行的总距离为73
L 三、非选择题:本题共5小题,共56分。
11.(8分)某学习小组利用图1所示装置进行“验证碰撞中动量守恒的实验”。
图2中O 点是小钢球抛出点在地面上的竖直投影。
实验时先让a 球从斜槽上某位置由静止释放,落到位于水平地面的复写纸上,在复写纸下面垫放的白纸上留下点迹,重复上述操作多次,得到小球的平均落点位置。
再把b 球放在水平轨道末端,将a 球从斜槽上由静止释放,a 球和b 球碰撞后,分别在白纸上留下各自的落点痕迹,重复操作多次,分别得到两球的平均落点,三次落点位置如图2所示。
图1 图2
(1)对于本实验的条件和操作要求,下列说法正确的是__________。
A .实验选用的斜槽轨道可以不光滑
B .选用的两个小球半径可以不相等
C .小球每次释放的位置可以不相同
(2)上述实验除需测量线段OM 、OP 、ON 的长度外,还需要测量的物理量有__________。
A .a 球质量1m
B .b 球质量2m
C .小球抛出点距地面的高度h
(3)若OM 、OP 、ON 的长度依次为1x 、2x 、3x ,则在实验误差允许的范围内,若满足关系式____________________[用1x 、2x 、3x 及问题(2)中测得物理量所对应符号表示],则可以认为两球碰撞前后的动量守恒。
(4)若碰撞过程满足动量守恒,也满足机械能守恒,则2x =__________(用1x 和3x 表示)。
12.(8分)如图1所示,多用电表是一种多功能仪表,简单的多用电表可用来测量直流电流、直流电压、交变电流、交变电压以及电阻,部分多用电表还可以测量电容。
图2是某个多用电表的电路图,该多用电表有6个挡位,直流电流1mA 挡和2.5mA 挡、直流电压1V 挡和5V 挡以及两个欧姆挡,表头G 的满偏电流g 250A I µ=,内阻g 480r =Ω,其中1R 、2R 、3R 、4R 、5R 均为定值电阻。
图1 图2
(1)定值电阻2R =__________Ω,4R =__________Ω。
(2)在图2中选择某一欧姆挡测量电阻,此时电源电动势 1.5V E =,电源内阻未知,测量前先进行调零,然后测得表盘示数如图3所示,则选择的欧姆挡位为__________(选填1×、10×、100×、1k ×)。
图3 图4
(3)部分多用电表可测量电容器的电容值。
将多用电表调至电容挡,用红黑表笔连接电容器,给电容器充电,测得电流I t −关系如图4所示,10s t =后红黑表笔电压恒为2V U =,则多用电表显示测得的电容值为__________F (计算结果保留2位有效数字)。
13.(10分)无人驾驶汽车车头装有一个激光雷达,可以探测前方的车辆和行人,在距离车辆或行人比较近的时候,可以自发启动制动系统,能有效避免碰撞事故的发生。
该无人驾驶汽车在平直公路匀速行驶时速度大小不超过36km /h ,加速和减速时的最大加速度均为2
4m /s ,不计激光传播时间。
(1)若该无人驾驶汽车正全速行驶,正前方同一车道有一摩托车沿同一方向以6m /s 的速度匀速行驶,为避免相撞,求无人驾驶汽车离前面摩托车至少多远自发启动制动系统;
(2)如图所示,在平直公路的AB 段正中间有一斑马线供行人通行,一乘客在B 处下单,在其西侧相距800m 的A 点处有一辆无人驾驶汽车立即自动接单。
若该车接单2s 后由静止启动向乘客出发,但在斑马线
前需停车让行30s ,求乘客下单后至少等多久才能上车。
14.(12分)如图所示,质量为M 、长度为L 的木板A 静止在光滑水平面上。
有一质量为m 、大小可忽略的机器猫静止于A 木板左端。
现使机器猫从A 木板左端斜向上跳出,恰好落到A 木板的右端,假设起跳时间极短,忽略空气阻力。
(1)求从机器猫起跳至落在A 木板右端过程中,A 木板运动的距离;
(2)求起跳速度与水平方向夹角正切值为多少,可使机器猫起跳消耗的能量最少。
15.(18分)如图所示,某大型真空室内存在匀强电场,在其范围内安装三根互相垂直的光滑绝缘圆柱导管,编为1、2、3号,其中1、2号水平,3号竖直。
在导管内无初速度释放带正电的光滑小球(小球直径略小于管径),小球均沿导管做匀加速直线运动,其中3号管内小球竖直向下运动。
已知管内小球都相同,质量
均为3110kg −×,电荷量均为6
110C −×,1、2、3号导管内的小球沿导管运动1m 后,/s 、
/s /s ,忽略三个小球间的相互作用,重力加速度g 取210m /s 。
(1)求匀强电场的场强大小,以及场强方向与水平面夹角的正弦值;
(2)如图所示,匀强电场中有一带正电的小球b 通过绝缘细线与电场中某固定点O 相连,小球b 静止时位于P 处。
现将其移至关于O 点对称的Q 位置,不带电的绝缘小球a 用细线悬于1O 点,将小球a 拉起至与1O 等高且1aO 刚好水平伸直的位置,由静止释放,小球a 运动到最低点时沿垂直于bO 绳的方向与b 球发生弹性正碰(碰前瞬间释放小球b )。
已知小球均可视为质点,小球a 的质量为1
110kg −×,1aO 间细线长为3m ,
小球b 的质量为1310kg −×、电荷量为4310C,bO −×,碰撞前后小球b 的电量不变。
求碰后小球b 第一次运动到P 点时,bO 间绝缘细线的拉力大小。
高三物理·答案
选择题:共10小题,共44分。
在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一个选项符合题目要求,每小题4分,共24分。
第7~10题有多个选项符合题目要求,每小题5分,共20分,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.A 2.C 3.D 4.C 5.B 6.D 7.BD 8.BC 9.AC 10.ACD
11.(1)A (2分)
(2)AB (2分)
(3)12
1123m x m x m x =+(2分) (4)31x x −(2分)
12.(1)96(2分) 880(2分)
(2)100×(2分)
(3)35.610−×(335.410 5.810−−×∼×,2分)
13.(1)设两车共速所用时间为t ,则v at v −=摩,代入数据解得1s t =(1分)
此过程中,无人驾驶汽车运动的距离为
()18m 2
x v v t =+=车摩(1分) 摩托车运动的距离为6m x v t ==摩摩
(1分) 所以,无人驾驶汽车自发启动制动系统至少到前面摩托车的距离
2m x x x ∆=−=车摩(1分)
(2)当无人驾驶车辆以最大加速度加减速,以最大速度做匀速时,从A 到B 的时间最短。
将整个过程分成4个匀变速直线运动,其余过程做匀速直线运动 启动至最大速度0 2.5s v t a
==(1分) 2
012.5m 2v x a
==(1分) 整个匀速过程的位移204750m x x x =−=(1分) 匀速行驶时间2275s x t v
==(1分) 所用总时间022s 430s 117s t t t =+++=(2分)
14.(1)机器猫在A 板跳跃过程:
12mx Mx =(1分)
12x x L +=(1分) 解得2m x L M m
=+(2分) (2)机器猫与A 板水平方向动量守恒,有0cos mv Mu α=(1分) 机器猫的斜抛过程有:02sin v gt α=(1分)
0cos M v t L M m
α=+(1分) 能量关系:
2201122W mv Mu =+(2分) 联立可得()()2cos tan 4sin cos 4tan mgL M m mgL M m W M M m M m ααααα ++ ==+ ++
(1分)
当tan α=W 有最小值(2分) 15.(1)根据题干信息可知,21102qE v L m =;22202qE v L m =;23302qE mg v L m +=(3分) 其中1qE 、2qE 、3qE 分别为电场力qE 沿导管1、2、3方向的分力
代值可得31510N /C E =×,3
110N /C E =,33510N /C E =×
故410N /C E =(1分) 31sin 2
E E θ==(1分) (2)从小球a 静止释放到与小球b 碰撞结束的过程中,有
212
a a a a m gL m v =(1分) a a
a a
b b m v m v m v =+′′(1分) 222111222
a a a a
b b m v m v m v =+′′(1分)
代值可得/s b v =′(1分)
小球b
受到的电场力以及重力的合力为b
b b F m a m ==(1分) 其中11b b q E a m =,22b b
q E a m =,33b b b q E m g a m +=
代值可得2/s b a =(1分) 因2b b b b b
v m m a L <′,可知碰撞后小球b 开始在倾斜面内做初速度为b v ′、加速度为b a 的类平抛运动,直至bO 间细线突然绷直,小球b 速度突变后将继续做圆周运动(1分) 以O 为原点沿b v ′方向为x 轴正方向、沿b a 方向为y 轴正方向,建立Oxy 坐标系
小球b 的类平抛轨迹方程为b x v t =′,2221122b b b b b x y L a t y L a v =−+→=−′
+(1分) bO 细线绷直,b 球所在的圆周方程为222b x y L +=(1分) 联立可解得b x L =,0y =时,平抛轨迹与圆相交,故小球b 从此处速度突变,仅保留沿y 轴正方向分速度为初速度、沿圆周继续向下运动至最低点,有:
22b
b b v a L ′′=(1分) 221122
b b b b b b b m v m v m a L ′′−′′′=(1分) 2b b b b b
v T m a m L ′′−′=(1分) 可得小球b 运动到P 点时,bO
间细线的拉力T =(1分)。