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长沙市一中2024—2025学年度高三阶段性检测(一)
物理试卷
一、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.如图所示,“嫦娥五号”探测器静止在月球水平表面处。已知探测器质量为m,四条支架腿与竖直方向的夹角均为θ,月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的。下列说法正确的是()
A.每条腿对月球表面的正压力的方向均为竖直向下
B.四条支架腿对月球表面的弹力大小为
C.支架腿沿水平方向合力为零,每条支架腿水平方向分力为
D.每条支架腿受到月球表面的作用力大小
【答案】A
【解析】
【详解】A.弹力的方向垂直接触面指向受力物体,故每条腿对月球表面的正压力的方向均为竖直向下,故A正确;
B.竖直方向上,四条支架腿对月球表面的弹力大小等于探测器的重力,大小为
故B错误;
D.探测器静止,根据平衡条件有
每条支架腿受到月球表面的作用力大小
故D错误;
C.探测器静止,则支架腿沿水平方向合力为零,每条支架腿水平方向分力为
故C错误。
故选A。
2.北斗二期导航系统的“心脏”是上海天文台自主研发的星载氢原子钟,它是利用氢原子能级跃迁时辐射出来的电磁波去控制校准石英钟的。如图为氢原子能级图,则下列说法正确的是()
A.氢原子从低能级向高能级跃迁时辐射光子
B.大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时,形成的线状光谱总共有3条亮线
C.大量处于能级的氢原子辐射出来的光子中,波长最长的光子能量为0.66eV
D.用大量能量为3.6eV的光子持续照射处于基态的氢原子,可使其电离
【答案】C
【解析】
【详解】A.氢原子从低能级向高能级跃迁时需要吸收光子,故A错误;
B.大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时,形成的线状光谱总共有6条亮线,分别是、、、、、能级之间跃迁产生的。故B错误;
C.大量处于能级的氢原子辐射出来的光子中,波长最长的光子能量为能级产生的,能量大小为0.66eV。故C正确;
D.若想使处于基态的氢原子电离,光子的能量最小需要,故D错误。
故选C。
3.如图,V型对接的绝缘斜面M、N固定在水平面上,两斜面与水平面夹角均为,其中斜面N光滑。两个质量相同的带电小滑块P、Q分别静止在M、N上,P、Q连线垂直于斜面M,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则P与M间的动摩擦因数至少为()
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】滑块Q在光滑斜面N上静止,则P与Q带电同性,两者之间为库仑斥力设为F,两滑块的受力分析和角度关系如图所示
对Q物体在沿着斜面方向有
可得
而对P物体动摩擦因数最小时有
联立解得
故选D。
4.我国在探索宇宙文明过程中取得了重大突破,中国科学院高能物理研究所公布:在四川稻城的高海拔观测站,成功捕获了来自天鹅座万年前发出的信号。若在天鹅座有一质量均匀分布的球形“类地球”行星,其密度为ρ,半径为R,自转周期为T0,引力常量为G,则下列说法正确的是()
A.该“类地球”行星的同步卫星的运行速率为
B.该“类地球”行星的同步卫星的轨道半径为
C.该“类地球”行星表面重力加速度在赤道的大小为
D.该“类地球”行星的卫星在行星表面附近做匀速圆周运动的速率为
【答案】D
【解析】
【详解】A.该“类地球”行星的同步卫星的运行速率为
同步卫星半径不是星球本身的半径,故A错误;
B.根据万有引力充当向心力
且
解得
故B错误;
C.根据
解得
故C错误;
D.根据万有引力提供向心力
该“类地球’行星的卫星在行星表面附近做匀速圆周运动的速率为
故D正确。
故选D。
5.蹦床是一种体操项目;如图,某次运动员从最高点自由下落,触网后继续向下运动至最低点;若忽略空气阻力,取最高点为坐标原点,竖直向下为正方向。下列图像能大致反映运动员从最高点到最低点的过程中,其加速度a随竖直位移y变化情况的是()
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】运动员开始下落阶段做自由落体运动,加速度为g不变;接触弹簧床后手向上的弹力,此时开始阶段时重力大于弹力,则加速度
随y的增加加速度向下呈线性减小;最后阶段弹力大于重力,此时加速度
随y的增加加速度向上呈线性增加,两段图像斜率相同,则a-y图像为B所示。
故选B
6.如图所示,理想变压器左侧原线圈通过输电线与理想交流电流表和发电机连接,其中发电机部分由长为L、电阻不计的导体棒以及两个半径也为L的电阻不计的金属圆环组成。使导体棒的两个端点分别位于金属圆环的同一水平面上,导体棒以角速度在竖直面内绕圆环中心轴匀速转动,整个空间存在方向竖直向下、与金属圆环平行、磁感应强度为B的匀强磁场。变压器右侧副线圈中接有阻值为R的定值电阻和变阻箱,以及理想交流电压表、、和理
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