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2024-2025学年湖南省岳阳市高三（上）教学质量监测（一）
一、单选题：本大题共6小题，共24分。
1.在人类对世界进行探索的过程中，许多物理学家的科学发现推动了物理学的进步。关于科学家和他们的贡献，下列叙述中正确的是
A. 德国物理学家纽曼、韦伯先后指出：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比
B. 开普勒通过研究行星观测记录发现：对任意一个行星来说，它离太阳越近的时候运行速度越慢
C. 牛顿用强光照射一条单缝，通过这条狭缝的光再通过双缝，发生干涉，这是最早的光的干涉实验，它有力地证明了光是一种波
D. 法国物理学家安培在分析了许多实验事实后，得出了关于感应电流方向的规律
2.如图所示，物体所受重力为40N，用细轻绳OC悬于O点，绳OC所能承受的最大拉力为50N。现用细轻绳AB绑住轻绳OC的A点，再用缓慢增大的水平力 F牵引A点，轻绳OC的A点缓慢上升，已知，。则从水平牵引力F刚作用在A点到OA段绳子刚被拉断过程中，下列说法正确的是
A. OA段绳子刚被拉断时，绳AB的拉力大小为50N
B. OA段绳子刚被拉断时，绳OA与竖直方向夹角为
C. 绳OC的A点缓慢上升过程中，AB细绳拉力逐渐变大
D. 绳OC的A点缓慢上升过程中，绳OA与绳AB对A点拉力的合力大小逐渐变大
3.某矿井中有一升降机以的速度竖直向上匀速运行，某时刻升降机底板上的一颗螺钉松动脱落，螺丝钉的脱落不影响升降机的运动。再经4 s升降机底板上升到井口，此时松脱的螺钉刚好落到井底。不计空气阻力，重力加速度，下列说法正确的是
A. 该矿井的深度为100m
B. 螺钉脱落时距井底的距离为72m
C. 螺钉脱落后的运动为自由落体运动
D. 螺钉脱落后落到井底时速度的大小为
4.2024年9月25日，中国火箭军向南太平洋预定水域试射东风型导弹，本次试射的导弹飞行了12000公里，显示出我国强大的国防实力。若将导弹发射和飞行过程简化为：如图所示，从地面上 A点发射出的导弹，只在引力作用下沿ACB椭圆轨道飞行击中地面目标B，C为轨道的远地点且距地面高度为H。已知地球半径为R，质量为 M，引力常量为 G。下列关于导弹只在引力作用下沿ACB椭圆轨道飞行过程，结论正确的是
A. 导单在空中的运动是匀变速曲线运动 B. 导弹在A点的速度小于在C点的速度
C. 导弹在A点的加速度 D. 导弹在C点的速度
5.A、B是真空中的两个电荷量都是的点电荷，相距L，AB连线中点为O。现将另一个电荷量为q的点电荷放置在AB连线的中垂线上，距O为x的C处，如图甲所示，此时q所受的静电力大小为，若仅将A的电荷量变为，其他条件不变，如图乙所示，此时q所受的静电力大小为，已知静电力常量为k，下列说法正确的是
A. 的方向与AB平行，且向左 B.
C. D. 当时，与的大小相等
6.如图所示，粗糙轻杆水平固定在竖直轻质转轴上A点。质量为m的小球和轻弹簧套在轻杆上，弹簧的劲度系数为k，弹簧原长为，左端固定在A点，右端与小球相连。长为L不可伸长且质量不计的细线一端系住小球，另一端系在转轴上 B点，A、B间距离为。装置静止时将小球向左缓慢推到距A点处时松手，小球恰能保持静止。接着使装置由静止缓慢加速转动。已知小球与杆间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为 g，不计转轴所受摩擦和空气阻力的影响。下列说法正确的是
A. 小球与轻杆间的动摩擦因数为
B. 小球与轻杆间恰无弹力时装置转动的角速度为
C. 从开始转动到轻绳伸直的过程中，小球克服摩擦力做的功为
D. 若从开始转动到小球与轻杆间恰无弹力过程中，小球克服摩擦力做的功为W，则该过程外界提供给装置的能量E为
二、多选题：本大题共4小题，共20分。
7.如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个由蜡做成的小圆柱体 R。R从坐标原点以速度匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速度为0的匀加速直线运动。测出某时刻小圆柱体R运动到Q点图中没有画出时的x、y坐标值分别为6cm和2cm。则
A. 小圆柱体R做匀变速直线运动
B. 小圆柱体R做匀变速曲线运动
C. 小圆柱体R运动到Q点时速度大小为
D. 小圆柱体R运动到Q点时速度与x轴正方向夹角的正切值等于
8.如右图所示，某景区的彩虹滑梯由两段倾角不同的直轨道组成，轨道间平滑连接，游客由静止开始从顶端滑到底端，且与两段滑梯间的动摩擦因数相同。用 v、x、a、E、Q分别表示其速度大小、下滑的轨迹长度、加速度大小、机械能和摩擦产生的热量，t表示所用时间，下列图像可能正确的是
A. B.
C. D.
9.如图所示，一充电后与电源断开的平行板电容器的两极板水平放置，极板间电场可视为匀强电场，板长为2L，板间距离为d，距板右端处有一竖直屏M，一带电荷量为q、质量为m的质点以初速度沿中线射
入两板间，最后垂直打在M上。已知重力加速度为g，则下列结论正确的是
A. 质点打到M板所用时间为
B. 两极板间的电势差为
C. 整个过程中质点的重力势能增加
D. 保持极板中线位置以及其他条件不变，将两极板间距变为2d，该质点不会垂直打在M上
10.如图所示，电阻不计的光滑金属导轨由直窄轨AB、CD以及直宽轨EF、GH组合而成，窄轨和宽轨均处于同一水平面内，AB、CD等长且与EF、GH均相互平行，BE、GD等长、共线，且均与 AB垂直，窄轨间距为，宽轨间距为L。整个空间均有竖直向上的磁感强度为B的匀强磁场。两根完全相同且粗细均匀的导体直棒a、b始终与导轨垂直且接触良好，棒长为 L、质量为m、电阻为R。初始时b棒静止于导轨EF段某位置， a棒从AB段某位置以初速度向右运动，且a棒距窄轨右端足够远，宽轨 EF、GH足够长。下列判断正确的是
A. a棒刚开始运动时两端点间的电压
B. a棒刚开始运动时，b棒的加速度大小为
C. 经过足够长的时间，a棒的速度为
D. 整个过程中a棒产生的焦耳热为
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.为了验证碰撞过程遵循动量守恒，某同学设计了如图装置。在离地面高度为h的光滑水平桌面上，放置两个半径相同的小球a和b，其中，b与轻弹簧紧挨着但不拴接，弹簧左侧固定，自由长度时离桌面右
边缘足够远，起初弹簧被压缩一定长度并锁定。a放置于桌面边缘，球心在地面上的投影点为O点。实验时，先将a球移开，弹簧解除锁定，b沿桌面运动后水平飞出。再将a球放置于桌面边缘，弹簧重新锁定。解除锁定后， b球与a球发生碰撞后，均向前水平飞出。重复实验10次。实验中，小球落点记为 A、B、C。
若a球质量为，b球质量为，b球与a球发生碰撞后，均向前水平飞出，则 。填“>”“<”或“=”
关于本实验的实验操作，下列说法中不正确的是 。
A.重复操作时，弹簧每次被锁定的长度应相同
B.仅调节桌面的高度桌面越高，线段OB的长度越长
C.用半径尽量小的圆把10个落点圈起来，这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置
D.重复操作时发现小球的落点并不完全重合，说明实验操作中一定出现了错误
已知小球a的质量和小球b的质量，小球飞出的水平距离分别为、、，在实验误差允许的范围内，当所测物理量满足表达式： ，即说明碰撞过程遵循动量守恒。
12.为了响应绿色、开放、共享的新发展理念，岳阳市将大力发展光伏发电，到2025年光伏发电装机容量新增130万千瓦以上。光伏电池是将太阳能转化为电能的装置，目前已广泛应用于人们生活的各个方面。小王家里就安装了一套太阳能庭院灯，小王拆下了其中的光伏电池，欲测量其电动势和内阻。通过查阅铭牌，他们了解到电池规格为“”，高亮度 LED照明灯的规格为“"。
若通过分压电阻保证LED灯正常发光，则给光伏电池充满电后，理论上可使 LED灯连续照明
实验室可提供的器材如下：
电流表量程，内阻约为
电压表量程15V，内阻约为
滑动变阻器
电阻箱最大阻值，最小分度
电阻箱最大阻值，最小分度
单刀单掷开关、单刀双掷开关及导线若干
为测量该电池的电动势和内阻，该小组设计了如图甲所示的电路，并按以下步骤进行操作：
①闭合开关，断开开关，调节滑动变阻器使电流表指针满偏;
②保持滑片P不动，把开关与1接通，调节电阻箱使电流表读数为，读出电阻箱的阻值，其中电阻箱应选择 选填“”或“”则可得电流表的内阻 。
③闭合开关，把开关与2接通，调节滑动变阻器阻值，记下多组电流表的示数I和相应电压表的示数
④以U为纵坐标，I为横坐标，作出图线如图乙所示，图线斜率的绝对值为k，纵截距为b，根据图线求得电动势 ，内阻 。
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.一倾角为足够长的斜面，置于水平面上，一木块可视为质点质量为，与斜面之间的动摩擦因数为，给木块一沿斜面向上大小为的恒定拉力，使木块从斜面底端由静止开始沿斜面向上运动，末撤去拉力，整个过程斜面始终静止不动，，，，求：
木块沿斜面向上运动的最大距离;木块能否返回 说明理由。如果能返回，求返回出发点的速度大小
14.如图甲所示，长为的绝缘细线一端固定在O点，另一端连接一质量为、电荷量为的带正电小球，整个区域内有方向水平向右的匀强电场，电场强度大小为 E。小球静止时细线与竖直方向夹角为，重力加速度 g取，，
求电场强度的大小
现将小球拉至最高位置并给小球一水平向左的初速度，让小球恰好能在竖直面内做半径为L的圆周运动，如图乙所示，PQ为竖直直径，求小球电势能最小时细线的张力;
在第问的条件下，若某时刻剪断细线，同时在整个区域内加上一个方向垂直纸面的匀强磁场，恰使小球做匀速直线运动，求所加匀强磁场的磁感应强度。
15.如图所示，地面的左侧有一个固定的半径的四分之一光滑圆弧轨道，在光滑的水平地面上紧靠圆弧轨道右侧放置一块质量为的足够长的木板，木板的上表面粗糙且与圆轨弧道末端等高，木板的右端足够远处有竖直的墙壁。木板的左端静止放置一个质量也为1 kg小物体Q。质量为的物
体P由圆弧轨道最高点静止滑下，在圆弧轨道末端与物体 Q发生弹性碰撞，后立刻拿走物体 P。已知重力加速度，每一次碰撞的时间都极短，可忽略不计。求
物体P、Q碰前瞬间，物体P的速度大小;
木板第一次与墙碰前瞬间的速度大小;
若木板每一次与墙碰后瞬间的速度大小是碰前瞬间的，求：
①木板与墙第4次碰撞损失的动能结果可以用分数表示
②木板与物体Q之间因摩擦产生的总热量。
1.【答案】A
2.【答案】C
3.【答案】B
4.【答案】D
5.【答案】C
6.【答案】D
7.【答案】BD
8.【答案】AD
9.【答案】AC
10.【答案】ABC
11.【答案】<
12.【答案】12
13.【答案】解：以木块为研究对象，在向上运动过程中，撤去拉力前
撤去拉力后
解得
撤去拉力时的速度为
木块向上运动的最大距离为
联立解得
木块到达最高点后，因为，所以木块会下滑返回。
，木块会下滑返回时的速度为，则：
14.【答案】解：小球静止时分析受力有：
求得
当小球运动到重力与电场力的“等效最高点”时动能最小，此时重力和电场力的合力提供向心力，细线张力为零，有
小球的最小动能
由题意可知当小球运动至圆周运动轨迹的最右端时其电势能最小，从“等效最高点”到该处的过程中，由动能定理有
其中为重力与电场力的合力与竖直方向的夹角，且
又根据牛顿第二定律有
联立解得 方向水平向左。
由题意可知，剪断细线后，小球沿切线方向做匀速直线运动，小球受到的重力、电场力和洛伦兹力三力平衡，又根据左手定则，小球受到的洛伦兹力沿半径方向，所以剪断细线时，小球的位置应在重力和电场力的“等效最高点”或“等效最低点”。
①当小球的位置在“等效最高点”时，有
由知
解得方向垂直纸面向外。
②当小球的位置在“等效最低点”时，有
小球从“等效最高点”到“等效最低点”的过程，根据动能定理有
联立解得方向垂直纸面向里。
15.【答案】物体P由圆轨道最高点静止滑下，碰前瞬间 P的速度大小为，
由动能定理得
代入数据可得
设物体P、Q碰后瞬间的速度分别为v和，小物体 Q的质量等于木板的质量为M，由动量守恒定律
由能量守恒定律
联立可得，
物体P、Q碰后， Q在木板上滑动，由题意可知，木板与墙第一次相碰时，已经和物体 Q达到速度相同，设为，由动量守恒定律
解得
所以木板第一次与墙碰前瞬间的速度大小为。
①假设木板与墙第二次碰前可以和物体Q达到共同速度，由动量守恒得
解得
和第一次碰后的速度相同，所以达到速度相同时恰好发生第二次碰撞。设木板第 n次
与墙碰前瞬间的速度为，则有
所以木板第4次和墙壁碰前瞬间的速度为
木板第4次和墙壁碰撞损失的动能为
②木板第一次和墙壁碰撞后，物体Q相对木板一直向右滑动，直到最终静止，所以物体Q相对于地面一直做匀减速直线运动到静止，物体 Q相对于地面的位移和相对于木板的位移相同，设为 x，
物体Q与木板间的摩擦力f，由动能定理
由能量守恒定律
联立解得
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