内容正文:
2024-2025学年安徽省卓越县中联盟高三模拟考试物理试卷(5月)
一、单选题:本大题共8小题,共32分。
1.某射线测厚仪采用放射性同位素铱Ir192作为放射源,衰变方程为,该核反应会同时释放出射线,下列说法正确的是
A. 测厚仪主要是利用了射线的贯穿本领强 B. 该核反应释放的电子来自原子核外
C. X的质量数为192,中子数为112 D. 高温环境下半衰期会变短
2.如图所示,O为半圆形玻璃砖的圆心,a和b两束光射向玻璃砖的O点后,汇聚成一束混合光ab,下列说法正确的是
A. 玻璃砖对a光的折射率比b大
B. a光的频率比b光的频率高
C. 若照射同一金属都能发生光电效应,a光照射时逸出的光电子最大初动能大
D. 在小孔尺度相同时,a光的衍射现象更明显
3.2025年3月12日,我国在海南商业航天发射场使用长征八号运载火箭,以一箭18星方式,成功将上海垣信卫星科技有限公司“千帆星座”第五批组网卫星送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。其中的两颗卫星A和B轨道半径分别为和,绕地球公转周期分别为和,A和B绕地球的运动均可视为匀速圆周运动,下列关系正确的是
A. B. C. D.
4.沿静电场中某直线建立x轴,该直线上的电场方向沿x轴,坐标轴正半轴上有A、B两点,A距坐标原点的距离为,B距坐标原点的距离为。规定沿x轴正方向为电场正方向,x轴上各点的电场强度E随x的变化关系如图所示。将一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子由O点静止释放,粒子在运动过程中只受静电力的作用,下列说法正确的有
A. 粒子从O到B先做加速运动,后做减速运动
B. OA两点间的电势差与AB两点间的电势差相等
C. 粒子不可能到达B点
D. 粒子到达A点时的速度大小为
5.如图所示,波源位于坐标原点O,其振动方程为,简谐波同时沿x轴正方向和负方向传播,M点的坐标为,N点的坐标为。波源从时刻起振,在时,M点第一次位移为,下列说法正确的是
A. 该机械波的周期为1 s B. 该机械波的传播速度为
C. 该机械波的波长为 D. N和M的振动步调总相反
6.边长为L的等边三角形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,带电粒子从A点沿AB边以的速度射入磁场时,粒子在磁场中的运动时间相等,时,粒子在磁场中的运动时间变短。已知粒子质量为m,电荷量大小为q,不计粒子的重力,则
A. 粒子带负电
B. 当粒子速度小于时,粒子可能从BC边射出
C. 磁场的磁感应强度大小为
D. 当粒子速度小于时,粒子在磁场中的运动时间为
7.如图所示,黑光灯利用发出的紫外线引诱蚊虫飞进高压电网来消灭蚊虫,当高压电网的相邻极板间瞬时电压高于某值时可杀灭蚊虫,其内部高压电网的工作电路如图所示。电源电压为,原线圈中接有灯泡L,灯泡电阻恒为,变压器可视为理想变压器,原、副线圈匝数比为。当滑动变阻器接入电路的阻值为时,灯泡L正常发光,高压电网刚好能工作,则
A. 高压电网的电压最大值等于
B. 灯泡的额定功率为200 W
C. 仅减小相邻两极板间的距离,两极板间电压的最大值增大
D. 增加滑动变阻器的电阻,黑光灯不能工作
8.如图1所示,将一根均匀硬质导线拧成两个半径之比为的圆形线圈,并将导线的两端相连。现将线圈垂直放入一匀强磁场中,磁场的磁感应强度B的变化规律如图2所示,以图1中垂直纸面向里为磁场的正方向。已知小线圈的面积为,小线圈的电阻为,则
A. ,大线圈和小线圈内的感应电流方向都为顺时针
B. ,线圈中的电流为
C. ,回路内电流的有效值为
D. ,大线圈受到的安培力方向沿半径向外,小线圈受到的安培力方向沿半径向里
二、多选题:本大题共2小题,共8分。
9.2025年3月18日,合肥轨道交通6号线一期动车调试工作正式启动。假设一列车在某两站间沿直线运行,运行的图像如图所示,下列说法正确的是
A. 列车在加速和刹车阶段的加速度大小相同 B. 列车在加速和刹车阶段的平均速度相同
C. 列车在加速和刹车阶段的位移相同 D. 两站间的距离为1430 m
10.一个四分之一光滑圆弧形物块B静止在光滑的水平面上,圆弧的半径为R,一可视为质点的小物块A从物块B的底端以速度滑上圆弧,经过时间t恰好能滑上B的圆弧面顶端。已知滑块A的质量为m,重力加速度为g,则
A. 物块A滑上圆弧面后,A、B组成的系统动量守恒
B. 物块B的质量为m
C. 时间t内物块B的位移大小为
D. A和B分离时,B的速度大小为
三、实验题:本大题共2小题,共18分。
11.为了测量木块与木板间的动摩擦因数,某同学使用位移传感器设计了如图1所示实验装置。已知位移传感器接计算机,把木板一端固定在铁架台上,木板和水平面夹角为,让木块从木板的最底端以一定的速度上滑,位移传感器可以测出木块到传感器的距离x。木块上升过程的图像如图2所示,当木块滑到最高点时重新开始计时,计算机描绘出木块到传感器的距离x随时间变化的规律如图3所示,重力加速度g取。
上升过程中,木块的图像不是直线,该同学把纵坐标表示的物理量做了适当的调整,把图2的图像变为了直线,新的纵坐标为________。
A.
由图2、图3中的数据可测得动摩擦因数为________。
为了提高木块与木板间动摩擦因数的测量精度,下列措施可行的是________。
A.木板的倾角越大越好 适当增加木块的初速度
12.小明利用铜片、锌片和橙子制作了水果电池。为了测量该电池的电动势E和内阻r,他进行了如下实验。
将一铜片和一锌片分别插入同一个橙子内,就构成了简单的“水果电池”,用多用电表的“直流电压”挡粗测水果电池的电动势,如图1所示,则多用电表的读数为________V。
如图2所示,将该电池连接规格为“,”的小灯泡,结果小灯泡不亮,已知小灯泡完好无损,电路连接正确,且没有断路现象,则可能的原因是________。
A.电源的电动势小 电源内阻太大,电路的路端电压小
小明要用如图3所示的装置测量“水果电池”的电动势和内电阻。其中电流表的量程为,内阻为,电阻箱,多次改变电阻箱接入电路的阻值R,读出电流表A示数I,根据测得的数据作出图像,如图4所示。根据图像可得,“水果电池”的电动势________V,内阻________。结果均保留3位有效数字
从测量原理来看,利用图3所示电路所得的“水果电池”的测量值与真实值相比,电动势________,内电阻________。均选填“大于”“等于”或“小于”
四、计算题:本大题共3小题,共30分。
13.如图所示,汽缸A和B分别竖直和水平放置,两汽缸底部用一细管连接,两汽缸分别用重力不计的活塞1、2封闭,活塞1与汽缸间无摩擦,活塞2与汽缸间有摩擦。开始时封闭气体压强为,两汽缸内气柱长度均为h,现缓慢向活塞1倒入总质量为的细沙,活塞2刚好不移动。已知活塞1的横截面积为3S,活塞2的横截面积为2S,细管体积可忽略,整个过程中气体的温度保持不变,重力加速度为g,求:
活塞2与汽缸之间的最大静摩擦力;
倒入细沙后,A中气柱的长度。
14.如图所示,某游戏装置由发射器可发射一定速度的小球和竖直固定的半径的光滑固定半圆轨道EFG组成。一质量为长木板c静置于光滑水平面上,右端紧靠半圆轨道G处且等高。质量的滑块b静置于长木板c最右端,一质量为未知的小球a从发射器以速度未知射出,v与水平方向的夹角,小球a从E点水平进入半圆轨道,且在E点对半圆轨道的压力恰好为零,运动到G点与滑块b发生弹性正碰。碰后小球a沿圆弧上升的最大高度为,滑块b在长木板c上滑动。长木板c足够长,小球a、滑块b均可视为质点,长木板c上表面与滑块b间的动摩擦因数,重力加速度g取,。求:
小球a抛出时速度v多大;
长木板c的最小长度和b、c发生相对滑动的时间。
15.如图所示,竖直面内直角坐标系xOy所在空间的第Ⅰ、Ⅳ象限存在沿y轴正方向的匀强电场,电场强度大小为,在第Ⅳ象限同时存在垂直于xOy平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为,第Ⅰ象限也存在垂直于xOy平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为未知且大于。一质量为m、电荷量为q的带正电小球,从第Ⅱ象限的P点以垂直y轴的初速度向y轴运动,从坐标原点O进入复合场中,粒子在以后的运动中刚好没有运动到y轴左侧。已知P点到y轴的距离是P点到x轴距离的倍,重力加速度为g。求:
小球经过O点时的速度大小;
磁感应强度为多大以及小球从O点进入复合场后第4次经过x轴时到y轴的距离;
若在小球从O点进入复合场后第4次经过x轴时撤去电场,求小球在此后运动过程中的最大速度。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】射线的贯穿本领强于射线,测厚仪利用了射线的贯穿本领强,选项A正确;
该核反应释放的电子是原子核中一个中子转化为质子和电子,释放出的电子,选项B错误;
根据质量数和电荷数守恒,X的质量数为192,质子数为78,中子数为,选项C错误;
高温环境不会改变半衰期,选项D错误。
2.【答案】D
【解析】 根据,因,故,,选项A、B错误;
光的频率越高,光电子最大初动能越大,选项C错误;
光的波长,因,故,在小孔尺度相同时,a光比b光行射现象更明显,选项D正确。
3.【答案】C
【解析】根据可得,故,故,选项C正确。
4.【答案】D
【解析】粒子受到的电场力方向一直与运动方向相同,粒子一直做加速运动,选项A、C错误;
根据图像和横坐标所围面积表示电势差,OA两点间的电势差大于AB两点间的电势差,选项B错误;
根据动能定理,解得,选项D正确。
5.【答案】B
【解析】根据,机械波传到M点后,振动时间为,因此机械波传到M点的时间为,机械波的传播速度为,该机械波的波长为,选项A、C错误,B正确;
简谐波同时沿x轴正方向和负方向传播,N和M到O点的距离相同,故N和M的振动步调总相同,选项D错误。
6.【答案】C
【解析】 根据带电粒子从A点沿AB边以的速度射入磁场时,粒子在磁场中的运动时间相等,粒子一定向上偏转,带正电,当从AC边射出时,粒子在磁场中的偏转角相等,都为,选项A、B错误;
根据题意,当粒子以射入磁场时,粒子从c点射出,如图所示,粒子的轨道半径,根据可得,选项C正确;
根据、,可得,代入可知,选项D错误。
7.【答案】B
【解析】原副线圈电压、电流关系为,,设原副线圈匝数比为
变压器输入端的电压为,输入电流为,则有原线圈两端的等效电阻为,原线圈中的电流,灯泡此时的功率为,选项B正确;
,,最大值,选项A错误;
仅减小相邻两极板间的距离,副线圈上电压不变,两极板间电压的最大值不变,选项C错误;
增加滑动变阻器的电阻,变压器原线圈上电压增大,副线圈电压增大,黑光灯可以工作,选项D错误。
8.【答案】C
【解析】根据楞次定律,内,大线圈和小线圈内的感应电流方向都为逆时针,选项A错误;
根据线圈的连接方式,两线圈中的电动势互相补充,小线圈,电阻,大线圈,电阻,回路内的电流,选项B错误;
设内回路内电流的有效值为,则有,解得,选项C正确;
内,大线圈和小线圈内的感应电流方向都为逆时针,故大、小线圈受到的安培力方向都沿半径向外,选项D错误。
9.【答案】BD
【解析】列车在加速和刹车阶段所用时间不同,加速度大小不同,选项A错误;
列车在加速和刹车阶段的平均速度都为,选项B正确;
根据图像和坐标轴所围面积表示位移的大小,列车在加速阶段的位移大于列车在刹车阶段的位移,选项C错误;
图像中图线与横轴围成的面积表示位移,故可得,选项D正确。
10.【答案】BC
【解析】该过程系统在水平方向动量守恒,竖直方向动量不守恒,选项A错误;
A滑上B的过程,有,,解得,选项B正确;
A滑上B的过程,A和B系统在水平方向动量守恒,故,,,,解得,选项C正确;
由于A和B质量相等,A和B分离时,相当于发生弹性碰撞,A和B交换速度,A的速度为0,B的速度大小为,选项D错误。
11.【答案】;;
【解析】根据可得,故纵坐标改为,选项A正确。
正方向的匀减速可以看成反方向加速度不变的匀加速,有,解得,下落过程,解得,根据,,解得。
结合上述可知,为了提高木块与木板间动摩擦因数的测量精度,应使木块的运动时间长一些,即可以适当减小斜面的倾角,适当增加木块的初速度,故A错误,B正确。
12.【答案】;;;482;等于;等于。
【解析】用多用电表的“直流电压”挡粗测水果电池的电动势,分度值为,多用电表的读数为。
电源的电动势和小灯泡的额定电压非常接近,小灯泡不亮的原因是电源内阻太大,导致电源的路端电压太小,选项B正确。
根据闭合电路欧姆定律有,有,结合题图4有,,解得,。
由可知电动势和内阻均无系统误差。
13.【答案】设,倒入细沙后,A中气体的压强满足
对B有
解得
以A和B中气体整体为研究对象
解得
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
14.【答案】小球a在E点满足
可得
由v0
可得
设小球a与b碰前速度大小为,碰后速度大小为,小球b碰后速度大小为
则对a有
2
碰撞时满足
2
解得,
滑块b与木板c在相互作用过程中,共同的速度为 v共,满足动量守恒,有
根据能量守恒,有
解得长木板c最小长度
对滑块b,根据动量定理,有
解得b、c发生相对滑动的时间为
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
15.【答案】解小球在第Ⅱ象限做类平抛运动,设到x轴的距离为L
根据
解得
合速度方向与x轴的夹角满足
合速度的大小
解得,
进入复合场后,根据,小球做匀速圆周运动,在第Ⅳ象限
解得
在第Ⅰ象限
解得
根据题意小球的运动轨迹如图所示
、是粒子在磁场中运动的轨迹圆的圆心,半径分别为和,由于速度v与x轴成角,所以图中虚线构成的三角形都是等边三角形。
设粒子与y轴相切于Q点,根据几何关系
解得
可得
小球第2次经过x轴时距离坐标原点的距离为
小球第4次经过x轴时距离坐标原点的距离为
解得
小球第4次经过x轴时,撤去电场
在水平方向
解得
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
第1页,共1页
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