内容正文:
方城县第一高级中学高三1月份第4周物理周考试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
考生注意:
1.本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分)
1.甲、乙两物体从同一地点出发且在同一条直线上运动,它们的位移-时间()图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲物体第1s末的加速度大于第3s末的加速度
B.0~3s内甲的平均速度大于乙的平均速度
C.第4s末甲、乙两物体的速度相等
D.0~6s内甲的速度方向未发生改变
2.我国研制的“玉兔二号”月球车采用核电池提供能量,能够耐受月球表面的真空、强辐射、等极端环境。核电池中钚的反应方程为,下列说法正确的是( )
A.方程中的X为质子
B.该反应属于重核裂变
C.反应生成的两个新核的质量之和等于的质量
D.在到的环境中,的半衰期不会改变
3.我国“嫦娥奔月”工程已开始实施,若宇航员将质量为m的金属球带到月球上,用弹簧测力计测得重力为G′,月球半径为R,据上述信息推断,飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动应具有的速率为( )
A. B. C. D.
4.如图所示为半球形玻璃的横截面,是对称轴,现有两束不同的单色细光束a、b分别从玻璃上对称两点垂直入射,出射后相交于左侧的P点,下列说法正确的是( )
A.a光的频率小于b光的频率
B.a光在玻璃中传播的时间更长
C.仅增大两束光入射点到的距离,a光比b光先发生全反射
D.两束光经过同一单缝衍射装置时,b光的中央亮条纹更宽
【生活素材】5.爆米花酥脆可口,是许多人喜欢的零食。如图为传统爆米花机,它的“爆米”原理是:封闭在铁炉内的米粒和空气同时受热,炉内产生高压,米粒中的水分蒸发受阻。打开铁炉,“嘭”的一声,米粒突遇内外压力差而爆炸形成爆米花。开始时,封闭铁炉内气体(可视为理想气体)的温度为室温27℃,气体的压强为。玉米粒内外压强差为才能炸成爆米花。设玉米粒的体积与打开铁炉后剩余爆米花的体积相等,则( )
A.为使玉米粒炸成爆米花,炉内温度至少为777℃
B.为使玉米粒炸成爆米花,炉内温度至少为1177℃
C.打开炉盖,当炉内温度变为327℃时,炉内剩余气体与加热前气体的质量之比为1:2
D.打开炉盖,当炉内温度变为327℃时,炉内剩余气体与加热前气体的质量之比为1:4
6.如图所示,两个等量正点电荷分别固定在M、N两点,A、B为MN中垂线上的两点,O为垂足,取无限远处电势为零。以下说法正确的是( )
A.A、B、O三点中O点电场强度最大
B.A点电势等于B点电势
C.如果只受静电力作用的正电荷从A点由静止释放,电荷将沿中垂线做匀加速运动
D.同一负电荷在A点的电势能小于在B点的电势能
【生活情境】7.手机拍照时手的抖动产生的微小加速度会影响拍照质量,光学防抖技术可以消除这种影响。如图,镜头仅通过右、下两侧的弹簧与手机框架相连,两个相同线圈c、d分别固定在镜头左、上两侧,c、d中的一部分处在相同的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里。拍照时,手机可实时检测手机框架的微小加速度a的大小和方向,依此自动调节c、d中通入的电流和的大小和方向(无抖动时和均为零),使镜头处于零加速度状态。下列说法正确的是( )
A.若沿顺时针方向,,则表明a的方向向左
B.若沿顺时针方向,,则表明a的方向向上
C.若a的方向沿左偏上30°,则沿逆时针方向,沿逆时针方向且
D.若a的方向沿右偏上45°,则沿顺时针方向,沿逆时针方向且
二、多项选择题(第8~10题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分,共18分)
8.如图所示,某次武器性能测试中,子弹头以初速度垂直射入一排竖直固定的木板且未穿出,若弹头所受阻力与其速度成正比,弹头重力不计,则弹头的速度和动能随时间、位移变化的关系图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
9.一列沿x轴正方向传播的简谐横波在时刻的波形图如图所示,该时刻质点P偏离平衡位置的位移为5cm,平衡位置在处的质点Q刚好位于平衡位置。在时,质点P第一次出现在波峰,下列说法正确的是( )
A.质点P的平衡位置为0.45m
B.该波的周期为1.2s
C.该波的波速大小为2m/s
D.质点Q第一次出现在波谷的时刻为0.15s
10.如图甲所示,垂直纸面的匀强磁场内有一边长为L、电阻为R的正方形导体框abcd,已知磁场的磁感应强度B随时间变化的图象如图乙所示,t=0时刻磁场方向垂直于纸面向里,则得出下列说法正确的是( )
A.在0~2t0时间内,线圈磁通量的变化量为
B.在0~2t0时间内,线圈中的感应电流方向始终为adcba
C.在0~t0时间内和t0~2t0时间内ab边受到的安培力方向相同
D.在0~2t0时间内,通过线圈导线横截面的电荷量为
三、实验题(本题共2小题,共14分)
11.某研究性学习小组利用图甲所示电路测量一粗细均匀的金属丝的电阻率,已知电源的电动势为E,内阻不可忽略,电流表的内阻很小,可以忽略。具体操作步骤如下:
①用螺旋测微器在金属丝上五个不同的位置分别测量金属丝的直径,取平均值记为金属丝的直径d;
②将金属丝拉直后固定在接线柱B和C上,在金属丝上夹上一个小金属夹A,并按图甲连接电路;
③测量AC部分金属丝的长度x;
④闭合开关,记录电流表的示数I;
⑤进行多次实验,改变金属夹的位置,记录每一次的x和I;
⑥以为纵轴,x为横轴,作出的图像,并测得图像的斜率k和纵截距a。
根据以上操作步骤,回答下列问题:
(1)某次测量金属丝直径时,螺旋测微器的示数如图乙所示,则该次测量金属丝直径的测量值为 mm。
(2)为了电路安全,开始实验时A夹应在靠近 (填“B”或“C”)端的位置。
(3)该金属丝材料的电阻率 (用题中所给字母表示)。
(4)该实验还可测出所用电源的内阻 (用题中所给字母表示)。
(5)若电流表的内阻不能忽略,则电阻率的测量结果 (填“大于”“小于”或“等于”)真实值,电源内阻的测量结果 (填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
12.某研究性学习小组设计了如图甲所示的实验装置,利用单摆测量当地的重力加速度。
(1)以下是实验过程中的一些做法,其中正确的有___________(填字母)。
A.为了使摆的周期大一些,以方便测量,开始时拉开摆球,使摆线相对平衡位置时有较大的偏角
B.摆球尽量选择质量较大、体积较小的
C.摆线要选择较轻、无伸缩性,并且适当长一些的
(2)测量单摆周期时,在摆球某次通过最低点时,按下秒表开始计时,同时数“0”,当摆球再次通过最低点时数“1”,依此类推,当他数到“40”时,秒表停止计时,读出这段时间t。则该单摆的周期为 。
(3)改变摆线长度,测量出多组周期T、摆线长L的数值后,画出T2-L图像如图乙所示,测得此图像斜率为k,则当地重力加速度的表达式为g= 。
(4)T2-L图像不过坐标原点的原因是 ,该原因对(3)中g的测量值 (填“有”或“没有”)影响。
四、计算题(本题共3小题,共计40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13.近期,我国展示了一款令人惊艳的军用机器狗,将给中国陆军带来降维打击的战斗力。在某次军事演习中,机器狗从山坡上滑下至水平面,随后跳跃过一障碍物,模型可简化为:如图所示,倾角为斜面AB与水平面BC平滑连接,一长为、高为的矩形障碍物位于水平面上,距离斜面底端B点有一定的距离,机器狗(可视为质点)从斜面顶端A点无动力地静止下滑,滑至水平面上速度为零时未到达障碍物处,此后机器狗缓慢向右移动到适当的位置斜向上跳起越过障碍物。已知斜面AB长,机器狗与斜面、水平面的动摩擦因素均为,不计空气阻力,重力加速度g取,,,求:
(1)机器狗从斜面顶端A点出发到水平面上速度为零的过程所经历的时间;
(2)机器狗能够越过障碍物起跳速度的最小值。
14.如图所示,质量m=2kg的滑块B静止放置于光滑平台上,B的左端固定一轻质弹簧。平台右侧有一质量M=4kg的小车C,其上表面与平台等高,小车与水平地面间的摩擦不计。光滑圆弧轨道半径R=0.9m,连线PO与竖直方向夹角为60°,另一与B完全相同的滑块A从P点由静止开始沿圆弧下滑至O点正下方D。滑块A再滑至平台上挤压弹簧,弹簧恢复原长后滑块B离开平台滑上小车C且恰好未滑落,滑块B与小车C之间的动摩擦因数μ=0.5,滑块A、B可视为质点,重力加速度。求
(1)滑块A下滑至O点正下方D时对轨道压力的大小;
(2)该过程中弹簧弹性势能的最大值;
(3)小车C的长度L。
15.如图所示的平面直角坐标系,第一、二象限有垂直纸面向外的匀强磁场,,第三象限有沿轴正方向的匀强电场,在轴上点以初速度向第三象限射出带正电的粒子,初速度与轴正方向的夹角。已知点坐标,粒子经电场偏转后垂直轴进入第二象限,又垂直轴进入第一象限,不计粒子的重力。求:
(1)粒子第一次经过轴的坐标;
(2)粒子的比荷;
(3)粒子从点出发后第4次经过轴的坐标。
试卷第2页,共8页
试卷第1页,共8页
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《方城县第一高级中学高三1月份第4周物理周考试题》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
D
A
A
C
D
D
BC
CD
BD
1.B
【详解】A.由位移-时间图像的斜率表示速度,可知甲物体在和时间内图像斜率大小不变,因此甲物体在和时间内均做匀速直线运动,加速度都是零,A错误;
B.由位移-时间图像,可知内甲的位移大于乙的位移,因此内甲的平均速度大于乙的平均速度,B正确;
C.甲、乙两物体从同一点出发且在同一条直线上运动,第末甲、乙两物体的位移相等,由位移-时间图像的斜率表示速度,知第末甲、乙两物体的速度分别为和,C错误;
D.由位移-时间图像的斜率表示速度,可知斜率是正值,则速度为正方向,斜率是负值,则速度是负方向,在时间内速度是正方向,在时间内速度是负方向,因此在内甲的速度方向发生改变,D错误。
故选B。
2.D
【详解】A.根据衰变过程中电荷数和质量数守恒有,X的电荷数为
X的质量数为
故X为,即α粒子,而非质子。故A错误;
B.该反应是钚-238释放α粒子的衰变过程,属于α衰变,而重核裂变是重核分裂为两个中等质量核的过程。故B错误;
C.核反应中存在质量亏损,生成物的总质量小于反应物的质量,亏损的质量转化为能量。故C错误;
D.半衰期由原子核内部结构决定,与外界温度、压强等条件无关,因此在极端温度下钚-238的半衰期不变。故D正确。
故选D。
3.A
【详解】设月球表面重力加速度为,根据题意有
设飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的线速度大小为,则有
联立解得
故选A。
4.A
【详解】A.由图分析可知,玻璃砖对b束光的偏折角大于对a束光的偏折角,根据折射定律得知,玻璃砖对b束光的折射率大于对a束光的折射率,b光的频率大于a光的频率,故A正确;
B.根据
b光的折射率大于a光的折射率,故b光在玻璃砖传播的速度小于a光的速度,对称在玻璃砖内传播距离相同,故b传播的时间更长,故B错误;
C.根据
b光的折射率大于a光的折射率,故b光的临界角小于a光的,b先发生全反射,故C错误;
D.b光的频率大于a光的频率,b光的波长小于a光的波长,两束光经过同一单缝衍射装置时,b光的中央亮条纹更窄,故D错误。
故选A。
5.C
【详解】AB.开始时,封闭铁炉内气体(可视为理想气体)的温度为室温,气体的压强为。玉米粒内外压强差为才能炸成爆米花,则内部最终压强至少为4.5p0,根据等容方程
解得炉内温度至少为
t=1077°C
故AB错误;
CD.打开炉盖,当炉内温度变为327°C时
炉内剩余气体与加热前气体的质量之比为
故C正确,D错误。
故选C。
6.D
【详解】AC.根据等量同种正点电荷场强特点,两个点电荷连线的中点场强为0,在中垂线上,从点电荷连线中点到无穷远,场强先增大后减小,因此A、B、O三点中O点电场强度最小。由可知加速度在变化,因此只受静电力作用的正电荷从A点由静止释放,电荷将沿中垂线做变加速运动,故AC错误;
BD.沿电场线方向电势逐渐降低,根据等量同种正点电荷电势特点,在中垂线上,从点电荷连线中点到无穷远,电势一直降低,因此A点电势大于B点电势。根据可知同一负电荷在A点的电势能小于在B点的电势能。故B错误,D正确。
故选D。
7.D
【详解】A.若沿顺时针方向,,则c线圈受到向左的安培力,镜头处于零加速度状态,则手机的加速度是向右,故A错误;
B.若沿顺时针方向,,则d线圈受到向上的安培力,镜头处于零加速度状态,则手机加速度方向向下,故B错误;
C.若a的方向沿左偏上30°,说明手机框架给镜头向上以及向左的作用力,要使得镜头处于零加速度状态,线圈c需要受到向右的安培力、线圈d需要受到向下的安培力,且,故沿逆时针方向,沿逆时针方向,根据可知,故C错误;
D.若a的方向沿右偏上45°,说明手机框架给镜头向上以及向右的作用力,要使得镜头处于零加速度状态,线圈c需要受到向左的安培力、线圈d需要受到向下的安培力,且,故沿顺时针方向,沿逆时针方向,根据可知,故D正确。
故选D。
8.BC
【详解】A.由于弹头所受阻力与其速度成正比,则可设其阻力为,在弹头运动过程中由牛顿第二定律有
弹头做减速运动,速度逐渐减小,则可知其所受阻力也逐渐减小,加速度逐渐减小,即弹头随时间做加速度逐渐减小的减速运动,而图像斜率的绝对值表示加速度大小,故A错误;
B.根据题意可得阻力的功率
而子弹的速度逐渐减小,则阻力的功率逐渐减小,图像斜率的绝对值表示阻力的功率大小,故B正确;
C.根据牛顿第二定律,有
则可得在任意极短时间内有
可得
即速度与位移呈线性关系,故C正确;
D.图像斜率表示合外力,合外力减小,斜率绝对值减小,故D错误。
故选BC。
9.CD
【详解】A.简谐横波的波长为,振幅为
简谐横波的波动方程为
将代入得,质点P的平衡位置坐标,A错误;
C.质点P从图示位置到第一次运动到波峰,该波沿x轴正方向传播的距离
该波的波速大小,C正确;
B.该波的周期,B错误;
D.质点Q第一次出现在波谷的时刻为,D正确。
故选CD。
10.BD
【详解】A.在0~2t0时间内,线圈磁通量的变化量为
选项A错误;
B.在0~t0时间内磁通量向里面减小,因此感应电流方向为adcba,在t0~2t0时间内磁通量向外增加,线圈中的感应电流方向为adcba,选项B正确;
C.根据左手定则可知,在0~t0时间内ab边受到的安培力方向向左,在t0~2t0时间内ab边受到的安培力方向向右,在0~t0时间内和t0~2t0时间内ab边受到的安培力方向相反,选项C错误;
D.在0~2t0时间内,根据法拉第电磁感应定律,产生的感应电动势为
根据闭合电路欧姆定律,产生的感应电流为
通过线圈导线横截面的电荷量
选项D正确。
故选BD。
11.(1)0.680/0.678/0.679/0.681/0.682
(2)
(3)
(4)
(5) 等于 大于
【详解】(1)螺旋测微器的精确度为0.01mm,根据读数规则可得该次测量时金属丝直径的测量值为
(2)为了电路安全,应使连入电路的电阻尽可能大,故夹应在靠近端的位置。
(3)金属丝的电阻
由闭合电路欧姆定律有
联立解得
故图像的斜率
解得该金属丝材料的电阻率
(4)图像的纵截距
故所用电源的内阻
(5)电流表的内阻对图像的斜率没有影响,则电阻率的测量结果等于真实值;若考虑电流表的内阻,则图线的纵截距
故电源内阻的测量结果大于真实值。
12.(1)BC
(2)
(3)
(4) 由于忽略了摆球半径,使摆长测量值偏小 没有
【详解】(1)A.单摆摆角应小于5°,A错误;
B.为尽量减小空气阻力的影响,摆球尽量选择质量较大、体积较小的,B 正确;
C.为避免单摆摆动过程中摆长变化,摆线应选用不易伸缩的轻质细绳,C正确。
故选BC。
(2)计数40时,单摆完成20次全振动,故周期
(3)由单摆周期公式有
化简得
故有
解得
(4)[1][2]由(3)可得,不过坐标原点的原因是忽略了摆球半径,使摆长测量值偏小,对图像斜率没有影响,故对g的测量值没有影响。
13.(1)7s
(2)
【详解】(1)机器狗在斜坡上向下做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律有
解得
根据位移公式有
舍去负值解得
根据速度公式有
解得
机器狗在BC做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律有
解得
利用逆向思维,根据速度公式有
解得
则机器狗从斜面顶端A点出发到水平面上速度为零的过程所经历的时间
(2)若机器狗跳起的速度为最小值,此时机器狗做斜抛运动的轨迹恰好经过矩形障碍物上侧的左右边缘,且机器狗经过矩形障碍物上侧的左右边缘的速度也为最小值,令该速度大小为、该速度方向与水平方向夹角为,在机器狗处于障碍物上侧的斜抛运动过程有,
联立解得
由数学知识可知,当时,最小,最小值为
则机器狗起跳时水平分速度为
竖直方向上有
机器狗起跳速度
联立解得
14.(1)40N
(2)4.5J
(3)
【详解】(1)滑块A沿圆弧下滑过程中,由机械能守恒有
解得
在D点,对滑块A有
联立解得
由牛顿第三定律,可知滑块A下滑至O点正下方D时对轨道压力的大小40N。
(2)当滑块AB共速时,弹簧弹性势能最大,规定向右为正方向,由动量守恒定律和能量守恒得
联立解得
(3)设A、B两物块与弹簧分离后的速度分别为, 在A、B与弹簧相互作用的过程中,由动量守恒定律和能量守恒定律得
联立解得
由题意可知,滑块B滑到小车C的右端时,两物体恰好共速,由动量守恒定律和能量守恒定律可得
解得
15.(1)(-L,0)
(2)
(3)
【详解】(1)粒子第一次垂直x轴进入第二象限后又垂直进入第一象限,根据运动的合成与分解,粒子在第三象限沿x轴负方向匀减速到0,由于不计粒子的重力,沿y轴方向匀速直线运动,设时间为t,竖直方向有
水平方向有
代入数据得x=L
粒子经过x轴的坐标(-L,0)
(2)设粒子的电量为q、质量为m,粒子第一次垂直x轴进入第二象限后又垂直进入第一象限,粒子第一次在第二象限做了四分之一圆周,粒子做匀速圆周运动的半径R=L
根据洛伦兹力提供向心力得
代入数据得
(3)根据
由
得粒子在第一象限磁场中做匀速圆周运动的半径
经过上述分析可知,粒子第1次过y轴的坐标为,第2经过y轴的坐标为,第3过y轴的坐标为,第4次经过y轴的坐标
答案第8页,共9页
答案第9页,共9页
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