内容正文:
吉林市实验中学高三校模考试
物理
一、选择题
1. 篮球投出后经多次曝光得到的照片如图所示,每次曝光的时间间隔相等。篮球受到的空气阻力大小相等,方向始终与速度方向相反,则篮球( )
A. 速度大小一直在减小
B. 加速度大小先减小后增大
C. 相邻位置的速度变化量一直减小
D. 相邻位置的机械能变化量先增大后减小
2. 我国托卡马克实验装置中用热中子轰击锂制取氚,核反应方程为,则( )
A. X是氦核 B. X是氘核
C. 反应是α衰变 D. 反应是核裂变
3. 小明的爷爷喜欢喝盖碗茶,泡茶时,他向茶杯中倒入足够多的沸水,使得盖上杯盖后茶水漫过杯盖,然后静置一段时间就可以喝了,已知盖上杯盖后,在水面和杯盖间密闭了一部分空气(可视为质量和体积均不变的理想气体),过一段时间后水温降低,则( )
A. 泡茶时,用沸水能快速泡出茶香,是因为温度越高每个分子动能都越大
B. 水的颜色由浅变深,说明水分子在做布朗运动
C. 温度降低后杯盖拿起来比较费力,是因为封闭气体的压强变大
D. 温度降低的过程中,杯内气体向外界放热
4. 如图所示,甲、乙两圆柱体的横截面分别为半径相等的圆和半圆,甲的右侧顶着一块竖直挡板,乙的平面部分与水平面接触。若乙的质量是甲的2倍,两柱体的曲面部分和挡板均光滑,开始时两圆柱体截面的圆心连线沿竖直方向。现将挡板缓慢向右移动,直到圆柱体甲刚要落至水平面为止,整个过程中半圆柱体乙始终保持静止,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则乙与水平面间的动摩擦因数不能小于( )
A. B. C. D.
5. 将一石子扔进平静的水平面上,以石子所在水平面位置为坐标原点并开始计时,时,第一次形成如图所示的部分波形,点的横坐标为3.5m,已知坐标原点处的水波起振方向竖直向下,则( )
A. 时,点振动方向竖直向下
B. 该机械波的波长为2.5m
C. 该机械波的波速为2.25m/s
D. 该机械波的周期为1.125s
6. 2025年3月我国科学家通过研究嫦娥六号采回的月球背面月壤样品,取得重大突破,对理解月球乃至太阳系早期演化具有重大科学意义,“嫦娥六号”任务圆满成功。假设“嫦娥六号”绕某一中心天体运动的圆轨道半径减为原来的一半时,则“嫦娥六号”( )
A. 向心加速度变为原来的2倍
B. 线速度变为原来的2倍
C. 运动周期变为原来的倍
D. 所受万有引力变为原来的倍
7. 附有肥皂膜的铁丝圈竖直放置于单色线性光源一侧,肥皂膜的纵截面形状如图所示,则从光源一侧顺着入射光线看到的图样可能是( )
A. B.
C. D.
8. 两列简谐横波在同一均匀介质中相向传播.波源产生的波沿x轴正方向传播,波源产生的波沿x轴负方向传播,波速均为5m/s,s时刻的波形如图所示,则( )
A. 两列波能发生稳定的干涉现象
B. 波源起振0.4s后波源才起振
C. 波源和波源的起振方向相反
D. 波源的周期为1.6s
9. 越来越多的体育爱好者喜欢潜水运动,潜水者在水中呼出的气体,从水下几米深处快速上升到水面,这一过程中气体与外界未实现热交换。将气泡内的气体视为理想气体,则在这一过程中,下列说法正确的是( )
A. 气体分子的平均动能保持不变
B. 单位时间内与气泡壁碰撞气体分子数减少
C. 气体体积变大,压强减少,对外做功
D. 气体减少的内能小于它对外做的功
10. 如图(a)所示为一个定值电阻和一个理想二极管串联后连接到一正弦交流电源两端,经测量发现,通过定值电阻的电流随时间的变化如图(b)所示。下列说法正确的是( )
A. 电源的频率为0.5Hz B. 电阻两端的电压有效值为
C. 通过电阻的电流周期为1s D. 通过电阻的电流有效值为2.5A
二、实验题
11. 某同学通过如图甲所示的实验电路图测量金属丝的电阻率,已知定值电阻的阻值为,电压表V1的内阻为。
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,测量示数如图乙所示,金属丝的直径______mm。
(2)在闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应该置于______(填“左”或“右”)端。
(3)测得金属丝长度为L,直径为d,当电压表V1的示数为时,电压表V2的示数为,则金属丝的电阻率______(用、、、、L、d表示)。
12. 如图所示,是某同学设计的多用表电路图。当单刀双掷开关接B时,是一个双量程电流表,其量程分别为1mA和10mA;当单刀双掷开关接A时,是一个双倍率的欧姆表,其倍率分别为“×10”和“×100”。其中使用的实验器材有:
A、干电池E(电动势,内阻忽略不计);
B、定值电阻,;
C、表头G(量程为,内阻);
D、滑动变阻器R最大阻值为1500Ω;
E、单刀双掷开关则:
(1)接线柱C端应该接______(选填“红”或“黑”)表笔;
(2)定值电阻______;
(3)某同学要测量一个定值电阻的阻值(约为100Ω),实验步骤如下:
①单刀双掷开关接A,单刀双掷开关接______(选填“1”或“2”),将红、黑表笔短接,进行欧姆调零;
②将红、黑表笔接在待测电阻两端,此时表头G的示数为,则该电阻的测量值为______Ω;
三、解答题
13. 如图所示,一束光线由空气射入半径为R半圆形玻璃砖,O点是玻璃砖的圆心。已知玻璃的折射率,光在真空中的速度为c,求光线:
(1)进入玻璃中的折射角θ;
(2)在玻璃砖中的传播时间t。
14. 如图所示装置中,三支玻璃管A、B和C用细管连通,A、B两管上端等高,A管上端封闭,B管上端与大气相通,管内装有水银且A、B两管内的水银面等高,C管中的活塞可滑动且密封性良好。A、B和C竖直且整个装置平衡,A、B管中的空气柱长度均为,C管中的水银柱足够长。现将C管中的活塞缓慢向上推,直到B管中的水银上升到管口。已知大气压强,A、B的横截面积相等,C的横截面积为A横截面积的3倍,封闭气体可视为理想气体,活塞移动过程中整个装置的温度保持不变。求:
(1)B管中的水银上升到管口时,A管中气体的压强;
(2)C管中的活塞向上移动的距离d。
15. 如图所示,倾角的斜面体C静置在水平台上,其底端与水平台平滑连接。物块沿斜面自由下滑,离开斜面后与静止在水平台上的物块B发生完全非弹性碰撞。随后A、B从点离开水平台,共同在空中飞行并落到水平地面上的点,、连线与水平方向的夹角。已知物块的质量、物块B的质量、斜面体C的质量,A与B碰撞前的速度,A、B表面均光滑,整个过程中C保持静止且A、B始终在同一竖直平面内运动。将A、B视为质点,不计空气阻力,,取。求:
(1)沿斜面下滑的过程中,水平台对的支持力大小;
(2)A、B碰撞过程中损失的机械能;
(3)A、B共同在空中飞行的过程中,它们的重力的平均功率。
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吉林市实验中学高三校模考试
物理
一、选择题
1. 篮球投出后经多次曝光得到的照片如图所示,每次曝光的时间间隔相等。篮球受到的空气阻力大小相等,方向始终与速度方向相反,则篮球( )
A. 速度大小一直在减小
B. 加速度大小先减小后增大
C. 相邻位置的速度变化量一直减小
D. 相邻位置的机械能变化量先增大后减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.重力先做负功后做正功,阻力一直做负功,可知动能先减小后增加,即速度先减小后增大,故A错误;
B.重力与空气阻力的夹角,在上升阶段为锐角,下降阶段为钝角,角度一直在增大,可知加速度一直在减小,故B错误;
C.因由动量定理Δp=mΔv=mat
可知Δp一直减小,相邻位置的速度变化量一直减小,故C正确;
D.空气阻力做功引起机械能的变化,相邻位置轨迹长度先减小后增大,阻力做功先减小后变大,则机械能变化量先减小后增大,故D错误。
故选C。
2. 我国托卡马克实验装置中用热中子轰击锂制取氚,核反应方程为,则( )
A. X是氦核 B. X是氘核
C. 反应是α衰变 D. 反应是核裂变
【答案】A
【解析】
【详解】AB.根据质量数和电荷数守恒可得,核反应方程为
所以,X是氦核,故A正确,B错误;
CD.该核反应为人工核反应,不是衰变,也不是核裂变,故CD错误。
故选A。
3. 小明的爷爷喜欢喝盖碗茶,泡茶时,他向茶杯中倒入足够多的沸水,使得盖上杯盖后茶水漫过杯盖,然后静置一段时间就可以喝了,已知盖上杯盖后,在水面和杯盖间密闭了一部分空气(可视为质量和体积均不变的理想气体),过一段时间后水温降低,则( )
A. 泡茶时,用沸水能快速泡出茶香,是因为温度越高每个分子动能都越大
B. 水的颜色由浅变深,说明水分子在做布朗运动
C. 温度降低后杯盖拿起来比较费力,是因为封闭气体的压强变大
D. 温度降低的过程中,杯内气体向外界放热
【答案】D
【解析】
【详解】A.温度升高时,气体分子的平均动能变大,并不是每个分子动能都越大,选项A错误;
B.水的颜色由浅变深,说明固体茶颗粒在做布朗运动,选项B错误;
C.杯盖拿起来比较费力,是因为封闭气体的温度降低,体积不变,则压强变小,选项C错误;
D.温度降低的过程中,杯内气体体积不变,不对外做功,内能减小,则气体向外界放热,选项D正确。
故选D。
4. 如图所示,甲、乙两圆柱体的横截面分别为半径相等的圆和半圆,甲的右侧顶着一块竖直挡板,乙的平面部分与水平面接触。若乙的质量是甲的2倍,两柱体的曲面部分和挡板均光滑,开始时两圆柱体截面的圆心连线沿竖直方向。现将挡板缓慢向右移动,直到圆柱体甲刚要落至水平面为止,整个过程中半圆柱体乙始终保持静止,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则乙与水平面间的动摩擦因数不能小于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】ABCD.分析可知,当摩擦力最大时半圆柱乙刚好不动,此时对应的动摩擦因数最小,且刚好达到最大静摩擦力,设甲质量为m,地面对乙的支持力、摩擦力分别为、f,挡板给甲的力为,整体分析可知有,
设连线与水平方向夹角为,对甲,由平衡条件得
故可得
可知越小,f越大,几何关系可知,最小为,又因为
联立解得动摩擦因数的最小值
故选B。
5. 将一石子扔进平静的水平面上,以石子所在水平面位置为坐标原点并开始计时,时,第一次形成如图所示的部分波形,点的横坐标为3.5m,已知坐标原点处的水波起振方向竖直向下,则( )
A 时,点振动方向竖直向下
B. 该机械波的波长为2.5m
C. 该机械波的波速为2.25m/s
D. 该机械波的周期为1.125s
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据题意可知该机械波正在向轴正方向传播,根据同侧法,时,点的振动方向竖直向上,故A错误;
B.根据波动图像可知,机械波的波长为,故B错误;
C.根据坐标原点处的水波起振方向竖直向下可知,该时刻机械波正好传到4.5m处,故传播速度,故C正确;
D.该机械波的周期,故D错误。
故选C。
6. 2025年3月我国科学家通过研究嫦娥六号采回的月球背面月壤样品,取得重大突破,对理解月球乃至太阳系早期演化具有重大科学意义,“嫦娥六号”任务圆满成功。假设“嫦娥六号”绕某一中心天体运动的圆轨道半径减为原来的一半时,则“嫦娥六号”( )
A. 向心加速度变为原来的2倍
B. 线速度变为原来的2倍
C. 运动周期变为原来的倍
D. 所受万有引力变为原来的倍
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据,解得
可知向心加速度变为原来的4倍,故A错误;
B.根据,可得
线速度变为原来的倍,故B错误;
C.根据,可得
运动周期变为原来的倍,故C正确;
D.根据,“嫦娥六号”所受万有引力变为原来的4倍,故D错误。
故选C。
7. 附有肥皂膜的铁丝圈竖直放置于单色线性光源一侧,肥皂膜的纵截面形状如图所示,则从光源一侧顺着入射光线看到的图样可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AB.薄膜干涉是光照射到薄膜上时,薄膜前后表面反射的两列光相叠加,发生干涉现象,同一条亮条纹或暗条纹对应的薄膜厚度相等,所以条纹是水平的,AB错误;
CD.肥皂膜越厚,两列相干光源路程差越大,条纹越窄;从上往下,肥皂膜越来越厚,条纹越来越窄,C错误,D正确。
故选D。
8. 两列简谐横波在同一均匀介质中相向传播.波源产生的波沿x轴正方向传播,波源产生的波沿x轴负方向传播,波速均为5m/s,s时刻的波形如图所示,则( )
A. 两列波能发生稳定的干涉现象
B. 波源起振0.4s后波源才起振
C. 波源和波源的起振方向相反
D. 波源周期为1.6s
【答案】BD
【解析】
【详解】A.两波能稳定发生干涉的条件是频率相同、振动方向一致、相位差恒定,题中两波的频率不同,故不会发生稳定的干涉现象,故A错误;
B.由题,波源M的运动时间为
波源N的运动时间为
故波源起振0.4s后波源才起振,故B正确;
C.所有质点的起振方向与波源相同,如图所示的时刻波源M产生的波传递到4m处,其振动方向向上,波源N产生的波传递到7m处,其振动方向也向上,故两波的起振方向相同。故C错误;
D.波源的周期为
故D正确
故选BD。
9. 越来越多的体育爱好者喜欢潜水运动,潜水者在水中呼出的气体,从水下几米深处快速上升到水面,这一过程中气体与外界未实现热交换。将气泡内的气体视为理想气体,则在这一过程中,下列说法正确的是( )
A. 气体分子的平均动能保持不变
B. 单位时间内与气泡壁碰撞的气体分子数减少
C. 气体体积变大,压强减少,对外做功
D. 气体减少的内能小于它对外做的功
【答案】BC
【解析】
【详解】ACD.设气泡在水下深度为,大气压强为,则气泡压强为
可见从水下几米深处快速上升到水面的过程中,压强变小,假设气体的温度不变,则根据玻意耳定律:
可知气体的体积增大,所以气体对外做功,即
这一过程中气体与外界未实现热交换,即
根据热力学第一定律
所以
理想气体内能变化与温度有关,所以气体温度降低与假设矛盾,即温度会降低,气体分子平均动能减小,气体减小的内能等于它对外做的功,A错误,C正确,D错误;
B.因为分子平均动能减小且气体体积增大,所以单位时间内与气泡壁碰撞的气体分子数减小,B正确。
故选BC
10. 如图(a)所示为一个定值电阻和一个理想二极管串联后连接到一正弦交流电源两端,经测量发现,通过定值电阻的电流随时间的变化如图(b)所示。下列说法正确的是( )
A. 电源的频率为0.5Hz B. 电阻两端的电压有效值为
C. 通过电阻的电流周期为1s D. 通过电阻的电流有效值为2.5A
【答案】AD
【解析】
【详解】C.由图b可知,交流电的周期为,故通过电阻的电流周期为2s,故C错误;
A.电源的频率为
故A正确;
B.设电阻两端电压的有效值为,由有效值的定义可知电阻一个周期内消耗的电能为
故电阻两端电压的有效值为
故B错误;
D.由有效值的定义可知
可得通过电阻的电流有效值为A
故D正确。
故选AD。
二、实验题
11. 某同学通过如图甲所示的实验电路图测量金属丝的电阻率,已知定值电阻的阻值为,电压表V1的内阻为。
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,测量示数如图乙所示,金属丝的直径______mm。
(2)在闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应该置于______(填“左”或“右”)端。
(3)测得金属丝的长度为L,直径为d,当电压表V1的示数为时,电压表V2的示数为,则金属丝的电阻率______(用、、、、L、d表示)。
【答案】(1)0.730
(2)左 (3)
【解析】
【小问1详解】
金属丝直径的测量值
【小问2详解】
在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该置于左端,使电压表的示数为零。
【小问3详解】
根据串、并联电路特点及欧姆定律有
根据电阻定律有
其中
解得
12. 如图所示,是某同学设计的多用表电路图。当单刀双掷开关接B时,是一个双量程电流表,其量程分别为1mA和10mA;当单刀双掷开关接A时,是一个双倍率的欧姆表,其倍率分别为“×10”和“×100”。其中使用的实验器材有:
A、干电池E(电动势,内阻忽略不计);
B、定值电阻,;
C、表头G(量程为,内阻);
D、滑动变阻器R最大阻值为1500Ω;
E、单刀双掷开关。则:
(1)接线柱C端应该接______(选填“红”或“黑”)表笔;
(2)定值电阻______;
(3)某同学要测量一个定值电阻的阻值(约为100Ω),实验步骤如下:
①单刀双掷开关接A,单刀双掷开关接______(选填“1”或“2”),将红、黑表笔短接,进行欧姆调零;
②将红、黑表笔接在待测电阻两端,此时表头G的示数为,则该电阻的测量值为______Ω;
【答案】(1)黑 (2)99
(3) ①. 1 ②. 90
【解析】
【小问1详解】
当单刀双掷开关接A时,是一个双倍率的欧姆表,电流从红表笔流入欧姆表,从黑表笔流出欧姆表,故接线柱C端应该接黑表笔;
【小问2详解】
当单刀双掷开关接B时,是一个双量程电流表,其量程分别为1mA和10mA;S2接“1”时,等效电路为
由于跟灵敏电流计G并联电阻较小,根据并联电路分流关系可知,所分得的电流大,所以量程大,电流表的量程为10mA,由串并联电路规律可得
S2接“1”时,等效电路为
由于跟灵敏电流计G并联电阻较大,根据并联电路分流关系可知,所分得的电流小,所以量程小,电流表的量程为1mA,由串并联电路规律可得
解得,
小问3详解】
① [1]Rx的阻值约为100Ω,单刀双掷开关S2接1时,改装为10mA的量程,则欧姆表内阻
此时对应欧姆表“”倍率,测量更准确。
②[2]根据闭合电路欧姆定律有
电路中电流
解得
三、解答题
13. 如图所示,一束光线由空气射入半径为R的半圆形玻璃砖,O点是玻璃砖的圆心。已知玻璃的折射率,光在真空中的速度为c,求光线:
(1)进入玻璃中的折射角θ;
(2)在玻璃砖中传播时间t。
【答案】(1)30° (2)
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,光线射入玻璃砖时的入射角
根据折射定律可得
解得
【小问2详解】
光线在玻璃砖中的波速
在玻璃砖中的传播为时间
解得
14. 如图所示的装置中,三支玻璃管A、B和C用细管连通,A、B两管上端等高,A管上端封闭,B管上端与大气相通,管内装有水银且A、B两管内的水银面等高,C管中的活塞可滑动且密封性良好。A、B和C竖直且整个装置平衡,A、B管中的空气柱长度均为,C管中的水银柱足够长。现将C管中的活塞缓慢向上推,直到B管中的水银上升到管口。已知大气压强,A、B的横截面积相等,C的横截面积为A横截面积的3倍,封闭气体可视为理想气体,活塞移动过程中整个装置的温度保持不变。求:
(1)B管中的水银上升到管口时,A管中气体的压强;
(2)C管中的活塞向上移动的距离d。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
设B管中的水银上升到管口时,A管中空气柱的长度为,则有
根据
解得
【小问2详解】
设A管中水银柱上升的高度为,则有,
解得
15. 如图所示,倾角的斜面体C静置在水平台上,其底端与水平台平滑连接。物块沿斜面自由下滑,离开斜面后与静止在水平台上的物块B发生完全非弹性碰撞。随后A、B从点离开水平台,共同在空中飞行并落到水平地面上的点,、连线与水平方向的夹角。已知物块的质量、物块B的质量、斜面体C的质量,A与B碰撞前的速度,A、B表面均光滑,整个过程中C保持静止且A、B始终在同一竖直平面内运动。将A、B视为质点,不计空气阻力,,取。求:
(1)沿斜面下滑的过程中,水平台对的支持力大小;
(2)A、B碰撞过程中损失的机械能;
(3)A、B共同在空中飞行的过程中,它们的重力的平均功率。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
沿斜面下滑的过程中, A、C之间相互作用力的大小为
水平台对C的支持力大小为
解得
【小问2详解】
A、B发生完全非弹性碰撞,有
碰撞过程中损失的机械能为
解得
【小问3详解】
、连线与水平方向的夹角,于是有
、B共同做平抛运动,下落的高度为
、B平抛的过程中,它们的重力做的功为
重力的平均功率为
解得
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