内容正文:
四校联考物理参考答案
1 2 3 4 5 6 7 8
C C B D BD AD BD CD
9.(每空 2 分) 75 小于
10.(每空 2 分) 10 右
11. (每空 2 分)①. 10 2 ②.
25 16
12.(1)> (1 分) (2)c (1 分)
(3)没必要(1 分)(4)①. 1 1 1 2 2 3m s m s m s (1 分)②
2 2 2
1 1 1 2 2 3m s m s m s (2 分)
13. ①. 4.486 (4.485—4.487 都对)(1 分)②. 10 (1 分)③. 140 (1 分)④. R1(1 分)
⑤.
1a R r
b a
(1 分) ⑥.
2
1
4 L b a
D
a R r
(1 分)
14.(9 分)
(1)物体加速过程,根据牛顿第二定律有
cos sinmg mg ma (2 分)
则物体刚开始运动时的加速度大小
22.5m/ sa (2 分)
(2)当物体的速度增加到 v=2m/s 时,通过的位移
2
1 0.8m
2
v
x
a
(1 分)
由v at 得
1 0.8s
v
t
a
(1 分)
由于 cos sinmg mg ,所以物体的速度达到 2m/s 后将与传送带以相同速度匀速运动物体匀速运动的
位移 2 1 4.2mx L x (1 分)
匀速运动的时间
2
2 2.1s
x
t
v
(1 分)
故物体从 A 运动到 B 经过的时间
1 2 2.9st t t (1 分)
15、(13 分)
(1)粒子 a从 О点进入磁场,从 Р点离开磁场,在磁场中运动的圆弧对应的圆心角为 60°,轨迹如图甲所
示由几何关系知,粒子 a做圆周运动的半径为 R,由洛伦兹力提供向心力
2v
qvB m
R
(2 分)
解得
qBR
v
m
(2 分)
(2)
由分析可知,出磁场后能垂直进入电场的粒子,从 О点射入磁场时速度方向与 x轴正方向成 30°角,轨迹如
图乙所示
此粒子在磁场中运动的时间
1
1
6 3
m
t T
qB
(1 分)
粒子在无场区运动的时间
2
1 sin 60 3
1
2
R m
t
v qB
(1 分)
设粒子在电场中运动到 y轴所用的时间为 3t ,则有
2
3
1
cos60
2
qE
t R
m
(1 分)
解得
3
Rm
t
Eq
(1 分)
总时间
1 2 3
3
1
3 2
m Rm
t t t t
qB Eq
(1 分)
(3)沿 x 轴正方向进入磁场的粒子进入电场的位置在最右侧,沿 y轴正方
向进入磁场的粒子进入电场的位置在最左侧,这两种情况粒子的运动轨
迹如图丙所示
最右侧有
1
2 3
cos 330
R
x R
(1 分)
最左侧有 2 cos60 ( sin 60 ) tan 60 1 3x R R R R (2 分)
故横坐标范围为
2 31 3
3
R x R (1 分)
16.(14 分)
(1)设滑块 P 第一次经过 C点时的速度大小为 vC,根据牛顿第二定律及牛顿第三定律可知
2
11 C
v
mg mg m
R
(2 分)
解得
10m/sCv (1 分)
(2)设滑块 P 从左侧斜面由静止释放时离 BC的高度为 H,根据动能定理有
21
2
Cmv mgL mgH (1 分)
解得
6.5mH (1 分)
(3)因为滑块 P 的质量小于滑块 Q 的质量,所以滑块 P、Q 碰撞后 P 将反弹,设碰撞后滑块 P、Q 的速度
大小分别为 vP、vQ,根据动量守恒定律和机械能守恒定律有
PQCmv Mv mv (1 分)
2 2 2
Q P
1 1 1
2 2 2
Cmv Mv mv (1 分)
解得
P 6m/sv , Q 4m/sv (1 分)
设滑块 P 反弹最终停止的位置为 J,对滑块 P 从 C到 J 的运动过程,根据动能定理有
2
P
1
0
2
Cmv mgx (1 分)
3.6mCJx (1 分)
最终离 B点 0.6m;
设滑块 Q 在 DE段上运动到达的最高点为 G,且此次对滑块 Q 从 C 到 G 的运动过程,根据动能定理有
2
Q
1
0 (1 cos ) sin cos
2
GD GDMv MgR Mgx Mgx (1 分)
由题意可知滑块 Q 能够恰好运动至 K 点,则对滑块 Q 从 G 到 K 的运动过程,根据动能定理有
0 0 (1 cos ) sin cosGD GD CKMgR Mgx Mgx Mgx (1 分)
联立各式解得
0.6mGDx , 0.64mCKx (1 分)
故滑块 P、Q 最终相距 1.76m。(1 分)
泉州一中、泉港一中、德化一中、厦外石狮分校2024—2025学年下学期
高三年段返校联考物理学科试卷
满分:100分 考试时间:75分钟
命题人:徐志刚 审核人:颜奕男 肖杰 郑鑫彬
1、 单选题(每小题4分,每题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 2024年6月25日,嫦娥六号携带着从月球背面采来的样品成功返回地球,这标志着我国的嫦娥探月工程又向前迈出了一大步。比嫦娥六号先行着陆月球的嫦娥四号,其上装有核电池,可在月夜低温环境下采集温度信息。核电池将衰变释放核能的一部分转换成电能,的衰变方程为,下列说法正确的是( )
A. 衰变方程中的x等于3 B. 由组成的射线的电离能力比射线的弱
C. 的比结合能比的比结合能小 D. 的中子数为92
2. 如图,由a、b两种单色光组成的复色光,沿半球形水雾的半径方向AO入射,折射后分成两种单色光a、b。其中,a光与界面的夹角为30°,b光的折射率为,b光与法线的夹角为45°,光在空气中的传播速度为c,水雾半球的半径为R。下列说法中正确的是( )
A. a光在半球水雾中的传播时间为
B. a光在半球水雾中的传播时间为
C. a单色光的频率比b单色光的频率大
D. 利用a、b单色光做双缝干涉实验,在相同实验条件下,b光比a光条纹间距小
3. 一列简谐横波沿x轴正方向传播,某时刻的波形如图所示,已知振幅为A,波长为,关于质点P,下列说法正确的是( )
A. 该时刻加速度沿y轴负方向
B. 该时刻速度沿y轴负方向
C. 此后周期内通过的路程为A
D. 此后周期内沿x轴正方向迁移的距离为
4. 宇宙中有数万亿个星系,每个星系包含数百万到数千亿颗恒星,某星系中有一颗质量分布均匀的行星,其半径为R,将一质量为m的物块悬挂在弹簧测力计上,在该行星极地表面静止时,弹簧测力计的示数为F;在赤道表面静止时,弹簧测力计的示数为F。已知引力常量为G。下列说法正确的是( )
A. 该行星的密度为 B. 该行星的质量为
C. 该行星赤道处的重力加速度为Fm D.该行星的自转周期为
二、双项选择题:本大题共4小题,共24分。
5. 如图甲所示,在平静水面上,有长方形的ABCD区域,其中,。在A、B处安装两个完全相同的振动器,时,同时打开开关,振源的振动图像如图乙所示,形成的水波以0.8m/s的速度传播。下列说法正确的是( )
A. 时,D点开始振动
B. 水波波长为0.4m
C. C点是振动减弱点
D. CD线段上(包括C、D两点)振动加强点有5个
6. 如图,虚线a、b、c、d、e为某有界匀强电场区域的五个等势面,各等势面间的距离相等。质子()、粒子()以相同的初动能,沿c射入该电场区域,其中一束粒子从d离开电场,另一束粒子从下边界e离开电场。则质子和粒子从进入到离开电场的过程中,下列说法正确的是( )
A. 从e等势面离开电场的是粒子
B. 质子与粒子的动能增量之比为EkH:Ekα=1:2
C. 质子与粒子的动量改变量之比为PH:Pα=1:2
D. 质子与粒子在电场中运动的时间之比为tH:tα=1:2
7. 如图,某同学在桌面弹滑块,滑块(视为质点)瞬间获得一个水平向右的初速度,沿平行于桌边的直线做匀减速运动,经过2s,滑块从桌面的右端飞出,则桌面的长度L可能是( )
A.3.8m B.2.2m
C.1.0m D.1.8m
8. 如图所示,水平线PQ上方某区域内存在垂直于纸面向里,磁感应强度大小为B的匀强磁场。O点在边界上且存在粒子源,可发出方向垂直PQ向上、初速度大小不同的粒子,初速度的最大值为,粒子从O点发出即进入磁场区。最终所有粒子均从O点左侧与水平成30°斜向左下方穿过水平线PQ,所有粒子质量均为m,带电量绝对值为q,不计粒子重力及粒子间相互作用,下列说法正确的是( )
A. 粒子初速度越大,从O点到达水平线PQ的时间越长
B. 初速度最大的粒子从O点出发到穿过PQ的过程中动量变化为mv
C. 速度最大的粒子从水平线PQ离开的位置距O点的距离为
D. 匀强磁场区域的最小面积为
三、填空题:本大题共3小题,共12分。
9.如图,一粗细均匀的U型玻璃管开口向上竖直放置,左、右两管都封有一定质量的理想气体A、B,水银面a、b间的高度差为h1,水银柱cd的长度为h2,且h2=h1=5cm,a面与c面恰处于同一高度,大气压强为75cmHg,则A气体压强为 cmHg;若在右管开口端加入少量水银,系统重新达到平衡,水银面a、b间新的高度差 右管上段新水银柱的长度(填“大于”“等于”或“小于”)。
10.如图所示,物块A重10N,物块B重20N,A、B间、B与地面间的动摩擦因数为0.2。现用水平拉力F向左拉物块B,要使A、B发生相对滑动,则F至少为 N,且A对B的摩擦力方向水平向 (填“左”或“右”)。
11. 如图所示,竖直平面MNRS的右侧存在竖直向上的足够大的匀强磁场,从平面MNRS上的O点处以初速度垂直MNRS面向右抛出一带电量为q质量为m小球。若磁感应强度,g取。则小球离开磁场时的速度大小为___________m/s;小球离开磁场时的位置与抛出点的距离为___________m。
四、实验题:本大题共2小题,共12分。
12. 某实验小组的同学利用图甲所示的装置完成“验证动量守恒定律”的实验。实验时先让A球从斜槽上某一固定位置由静止释放,P点为A球落点的平均位置;再将半径相同的B球放在水平轨道的末端,将A球仍从原位置由静止释放,M、N分别为A、B两球碰撞后落点的平均位置。O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影,O、M、P、N位于同一水平直线上。
(1)若小球A的质量为m1,小球B的质量为m2,为保证两球碰撞后沿同一方向运动,则要求m1__________m2(填“>”“=”或“<”);
(2)小球释放后落在复写纸上会在白纸上留下印迹。多次实验,白纸上留下多个印迹,如果用画圆法确定小球落点,图乙中画的三个圆最合理的是圆__________(填“a”“b”或“c”);
(3)本实验中__________(填“必须”或“没必要”)测量小球做平抛运动的高度;
(4)若测得OP=s1,OM=s2,ON=s3,在误差允许的范围内,满足关系式_____________成立,则验证了动量守恒定律;若满足关系式____________成立,则说明碰撞为弹性碰撞。(均选用m1、m2、s1、s2、s3表示)
13. 一段粗细均匀、中空的圆柱形导体,其横截面及中空部分横截面均为圆形,如图(a)所示。某同学想测量中空部分的直径的大小,但由于直径太小无法直接精准测量,他设计了如下实验进行间接测量。
该同学进行了如下实验步骤:
(1)用螺旋测微器测得这段导体横截面的直径D如图(b)所示.则直径D的测量值为________mm。然后又用游标卡尺测得该元件的长度L。
(2)用多用电表粗测这段导体两端面之间的电阻值:该同学选择“×100”挡位,用正确的操作步骤测量时,发现指针偏转角度太大。为了较准确地进行测量,应该选择________挡位(选填“”或“”),并重新欧姆调零,正确操作并读数,此时刻度盘上的指针位置如图(c)所示,测量值为________。
(3)设计了如图(d)所示的电路精确测量这段导体两端面之间的电阻值,除待测导体件外,实验室还提供了下列器材:
A.电流表(量程为20mA,内阻)
B.电流表(量程为50mA.内阻未知)
C.滑动变阻器
D.定值电阻
E.定值电阻
F.电源(电动势,内阻可以忽略)
G.开关S、导线若干
根据以上器材和粗测导体电阻值情况可知,电路中定值电阻应选择________(填器材前面的字母代号);为了减小误差,改变滑动变阻器滑动触头的位置,多测几组、的值,作出关系图像如图(e)所示。若读出图线上某点对应的x、y的坐标值分别为a和b,则可知这段导体两端面间电阻的测量值________(用图像中数据和题设给出的物理量符号表示)
(4)该同学查出这段导体材料的电阻率,则中空部分的直径大小测量值为________(用图像中数据和题设给出的物理量符号表示)。
五、计算题:本大题共3小题,共38分。
14. 如图所示,传送带与水平面之间的夹角,其上A、B两点间的距离,传送带在电动机的带动下以v=2m/s的速率匀速运动。现将一小物体(可视为质点)轻放在传送带的A点,已知小物体与传送带之间的动摩擦因数,重力加速度的大小g=10m/s2,在传送带将小物体从A点传送到B点的过程中;求:
(1)小物体刚开始运动时的加速度大小;
(2)小物体从A点运动到B点经过的时间。
15. 平面直角坐标系xOy如图所示,在第Ⅰ、Ⅱ象限中有一圆心在О点、半径为R的半圆形有界匀强磁场,磁场方向垂直坐标平面向里,磁感应强度大小为B,在的上方有一沿x轴负方向的匀强电场,电场强度大小为E。在坐标原点有一粒子源,可以沿坐标平面向第Ⅰ象限内的任意方向发射相同速率的带正电的粒子,粒子的质量为m,电荷量为q。发现有一粒子(记为粒子a)从y轴上的Р点(0,R)离开磁场进入电场,并且此时速度方向与y轴正方向成30°角,粒子的重力忽略不计,不考虑粒子间的相互作用。求:
(1)粒子射入磁场时速度的大小;
(2)出磁场后能垂直进入电场的粒子从粒子源射出到经过y轴所用的时间;
(3)在直线上,粒子能进入电场的横坐标范围。
16.如图所示,竖直平面内固定有轨道ABCDE,BC段水平放置,其左侧是光滑斜面AB,右侧CD是光滑圆弧,DE段(足够长)的倾角θ=37°,各段轨道均平滑连接,在圆弧最低处C点下方安装有压力传感器。一质量m=2kg的滑块P从左侧斜面某处由静止释放,经过B点后沿水平轨道BC向右滑行,第一次经过C点时,压力传感器的示数为滑块P的重力的11倍。已知BC段长度L=3m,CD段是半径R=1m、圆心角θ=37°的圆弧,滑块P与BC段、DE段间的动摩擦因数均为µ=0.5,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)求滑块P第一次经过C点时的速度大小;
(2)求滑块P从左侧斜面由静止释放时离BC的高度;
(3)若将另一质量M=8kg的滑块Q(Q与BC段、DE段的动摩擦因数也为µ=0.5)置于C点,同样让滑块P从斜面AB上原位置由静止释放,P与Q在C点发生弹性正碰,求P与Q最终的距离。
参考答案
1
2
3
4
5
6
7
8
C
C
B
D
BD
AD
BD
CD
9.(每空2分) 75 小于
10.(每空2分) 10 右
11. (每空2分)①. ②.
12.(1)> (1分) (2)c (1分)
(3)没必要(1分)(4)①. (1分)②. (2分)
13. ①. 4.486 (4.485—4.487都对)(1分)②. (1分)③. 140 (1分)④. D(1分)
⑤. (1分) ⑥. (1分)
14.(9分)
(1)物体加速过程,根据牛顿第二定律有
(2分)
则物体刚开始运动时的加速度大小
(2分)
(2)当物体的速度增加到v=2m/s时,通过的位移
(1分)
由得
(1分)
由于,所以物体的速度达到2m/s后将与传送带以相同速度匀速运动物体匀速运动的位移 (1分)
匀速运动的时间
(1分)
故物体从A运动到B经过的时间
(1分)
15、(13分)
(1)粒子a从О点进入磁场,从Р点离开磁场,在磁场中运动的圆弧对应的圆心角为60°,轨迹如图甲所示由几何关系知,粒子a做圆周运动的半径为R,由洛伦兹力提供向心力
(2分)
解得
(2分)
(2)
由分析可知,出磁场后能垂直进入电场的粒子,从О点射入磁场时速度方向与x轴正方向成30°角,轨迹如图乙所示
此粒子在磁场中运动的时间
(1分)
粒子在无场区运动的时间
(1分)
设粒子在电场中运动到y轴所用的时间为,则有
(1分)
解得
(1分)
总时间
(1分)
(3)沿x轴正方向进入磁场的粒子进入电场的位置在最右侧,沿y轴正方向进入磁场的粒子进入电场的位置在最左侧,这两种情况粒子的运动轨迹如图丙所示
最右侧有(1分)
最左侧有 (2分)
故横坐标范围为
(1分)
16.
(1)设滑块P第一次经过C点时的速度大小为vC,根据牛顿第二定律及牛顿第三定律可知
(2分)
解得
(1分)
(2)设滑块P从左侧斜面由静止释放时离BC的高度为H,根据动能定理有
(1分)
解得
(1分)
(3)因为滑块P的质量小于滑块Q的质量,所以滑块P、Q碰撞后P将反弹,设碰撞后滑块P、Q的速度大小分别为vP、vQ,根据动量守恒定律和机械能守恒定律有
(1分)
(1分)
解得
,(1分)
设滑块P反弹最终停止的位置为J,对滑块P从C到J的运动过程,根据动能定理有
(1分)
(1分)
最终离B点0.6m;
设滑块Q在DE段上运动到达的最高点为G,且此次对滑块Q从C到G的运动过程,根据动能定理有
(1分)
由题意可知滑块Q能够恰好运动至K点,则对滑块Q从G到K的运动过程,根据动能定理有
(1分)
联立各式解得
,(1分)
故滑块P、Q最终相距1.76m。(1分)
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