湖南省长沙市望城区第六中学2024-2025学年高三上学期开学考试物理试题

在湖面上方竖直上抛一小铁球，小铁球上升到最高点后自由下落，穿过湖水并陷入湖底的淤泥中。不计空气阻力，假设小铁球落入水中和淤泥中由于受到阻力而做匀减速运动，且淤泥中减速更快。取向上为正方向，则下列能正确反映小铁球速度与时间关系的图象是（　　）

如图所示，在正点电荷形成的电场中有A ，B两点的电势，分别用E_A ， E_B表示A ，B 两点的电场强度，则（   ）

在匀强磁场中有一带正电的粒子甲做匀速圆周运动，当它运动到M点时，突然向与原运动相反的方向放出一个不带电的粒子乙，形成一个新的粒子丙。如图所示，用实线表示粒子甲运动的轨迹，虚线表示粒子丙运动的轨迹。若不计粒子所受重力及空气阻力的影响，则粒子甲和粒子丙运动的轨迹可能是

“轨道康复者”是“垃圾”卫星的救星，被称为“太空110”，它可在太空中给“垃圾”卫星补充能源，延长卫星的使用寿命，若“轨道康复者”在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动，经过时间t，其沿圆周运动转过的角度为θ，引力常量为G，将地球视为球体，已知半径为R的球体的体积 ， 则地球的密度为

如图所示，一矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴OO^'以的角速度匀速转动，矩形线圈的匝数为N匝，面积为S，电阻为。矩形线圈通过电刷与一理想变压器的原线圈相连，变压器的副线圈接有两只电阻均为的相同灯泡L₁和L₂ ， 变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，若开关S断开时L₁正常发光，此时电流表示数为0.1A，则（　　）

电影《流浪地球》讲述的是面对太阳快速老化膨胀的灾难，人类制定了“流浪地球”计划，这首先需要使自转角速度大小为的地球停止自转，再将地球推移出太阳系到达距离太阳最近的恒星（比邻星）。为了使地球停止自转，设想的方案就是在地球赤道上均匀地安装N台“喷气”发动机，如下图所示（N较大，图中只画出了4个）。假设每台发动机均能沿赤道的切线方向提供大小恒为F的推力，该推力可阻碍地球的自转。已知描述地球转动的动力学方程与描述质点运动的牛顿第二定律方程F=ma具有相似性，为 ， 其中M为外力的总力矩，即外力与对应力臂乘积的总和，其值为NFR；I为地球相对地轴的转动惯量；β为单位时间内地球的角速度的改变量。将地球看成质量分布均匀的球体，下列说法中正确的是（　　）

如图所示，轻质弹簧一端系在墙上，另一端系在三根长度相同的轻绳上，轻绳的下端各系质量与电荷量均相同的带正电小球，且三个小球均处于静止状态，已知重力加速度为g。四种情形下每个小球受到的电场力大小与轻绳长度、小球质量、小球电荷量的关系如表所示，以下说法正确的是（　　）

情形	轻绳长度	小球质量	小球电荷量	小球受到的电场力大小
1	L	m	①
2	2L	m	②
3	L	2m	③
4	L	m	④

如图所示，光滑水平面上存在有界匀强磁场，磁感应强度为 ， 质量为、边长为的正方形线框斜向穿进磁场，当刚进入磁场时，线框的速度为 ， 方向与磁场边界成 ， 若线框的总电阻为 ， 则（       ）

将压瘪的乒乓球（未漏气）浸泡在热水中，一段时间后乒乓球便恢复原状，乒乓球内部气体（视为理想气体）经历了由A→B→C的变化过程，V—T图像如图所示，T为热力学温度，已知理想气体的内能与热力学温度成正比，则下列结论正确的是（　　）

如图所示，斜面体abc静止于粗糙水平地面上，物块m₁、m₂均沿斜面匀速下滑，已知m₁>m₂ ， θ₁<θ₂ ， 下列说法中正确的是

如图所示，两个等量异种点电荷、固定在同一条水平线上，电荷量分别为和。是水平放置的足够长的光滑绝缘细杆，细杆上套着一个中间穿孔的小球 ， 其质量为 ， 电荷量为（可视为试探电荷，不影响电场的分布）。现将小球从点电荷的正下方点由静止释放，到达点电荷的正下方点时，速度为 ， 为的中点。则（　　）

在“用传感器观察电容器的充放电过程”实验中，按图甲所示连接电路。电源电动势为 ， 内阻可以忽略。单刀双掷开关S先跟2相接，某时刻开关改接1，一段时间后，把开关再改接2，实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。

（1）开关S改接2后，电容器进行的是（填“充电”或“放电”）过程，此过程中流经电阻R上的电流方向（填“自上而下”或“自下而上”）。实验得到的图像如图乙所示，如果不改变电路其他参数，只减小电阻R的阻值，则此过程的曲线与坐标轴所围成的面积将（填“减小”“不变”或“增大”）；

（2）若实验中测得该电容器在整个放电过程中释放的电荷量 ， 则该电容器的电容为 ， 放电过程中电容器的电容将（填“减小”“不变”或“增大”）。

在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量丝直径时的刻度位置如图所示，用米尺测量金属丝的长度 ， 金属丝的电阻大约为 ， 先用伏安法测出金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。

（1）从图中读出金属丝的直径为；

（2）在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测的电阻丝外，还有如下共选择的实验器材：

A．直流电源：电动势约6V，内阻

B．电流表A₁：量程 ， 内阻

C．电流表A₂：量程 ， 内阻

D．电压表V：量程 ， 内阻

E、变阻箱值电阻 ， 最大值

F、滑动变阻器：最大阻值

G、滑动变阻器：最大阻值

H、开关、导线等

在可供选择的器材中，应该选用的电表是（填写序号），应该选用的其他器材是（填写序号）；

（3）根据所选的器材，画出实验电路图；

（4）若根据伏安法测出电阻丝的电阻为 ， 则这种金属材料的电阻率为（保留二位有效数字）；

（5）测量过程中严格按照操作程序进行，但的测量值比真实值略微偏小，具体原因是。

如图所示，在竖直平面内的直角坐标系中，一个质量为的质点在外力的作用下，从坐标原点由静止沿直线斜向下运动，直线与轴负方向成角（），已知重力加速度为g。

（1）至少为多大？

（2）若 ， 试定性分析质点机械能的变化情况。

   

如图，固定的直杆与水平地面成37°角，段粗糙，段光滑，长度。质量的小环套在直杆上，在与直杆成角的恒力作用下，从杆的底端由静止开始运动，当小环到达B时撤去 ， 此后小环飞离直杆，落地时的动能。（不计空气阻力， ， ， 取）

（1）求小环运动到B时的速度大小。

（2）若夹角 ， 小环在杆段运动时，受到恒定的（摩擦）阻力 ， 求的大小。

（3）设直杆段的长度。若夹角 ， 小环在段运动时，受到（摩擦）阻力的大小与直杆对小环的弹力的大小成正比，即 ， 其中 ， 且小环飞离轨道后，落地时的动能不大于 ， 求的取值范围。

   

倾角为37°的绝缘斜面固定在水平地面上，在斜面内存在一宽度d=0.28 m的有界匀   强磁场，边界与斜面底边平行，磁场方向垂直斜面向上，如图甲所示．在斜面上由静止释放一质量m=0.1 kg，电阻R=0.06Ω的正方形金属线框abcd，线框沿斜面下滑穿过磁场区域，线 框从开始运动到完全进入磁场过程中的图象如图乙所示．已知整个过程中线框底边bc始终   与磁场边界保持平行，重力加速度g=10 m/s² ， sin 37°=0.6．cos 37°=0.8．

(1)求金属线框与斜面间的动摩擦因数μ；

(2)求金属线框穿越该匀强磁场的过程中，线框中产生焦耳热的最大功率Pm；

(3)若线框bc边出磁场时，磁感应强度开始随时间变化，且此时记为t=0时刻．为使线框出磁场的过程中始终无感应电流，求从t=0时刻开始，磁感应强度B随时间t变化的关系式．