内容正文:
青云书院2023级高三下学期第一次质量检测
物理试题
一、单选题(3×8=24分)
1. 我国某科研团队首次合成了新核素镤210并成功测量了该核素的衰变能量和半衰期。已知镤210的衰变方程为,下列说法正确的是( )
A. 粒子的穿透能力比粒子的穿透能力强
B. 发生衰变可以释放能量
C. 的比结合能大于的比结合能
D. 若外界环境变化,则的半衰期也会发生变化
2. 下列说法正确的是( )
A. 图甲中线框在图示时刻的电流沿顺时针方向(俯视)
B. 若图乙中储罐内不导电液体液面上升,LC电路振荡周期减小
C. 图丙中单色光入射楔形透明膜时,频率越高,明暗条纹间距越大
D. 用图丁中扭秤探究电荷间相互作用力时,应使金属小球A与C带同种电荷
3. 激光干涉仪是高精度位移测量工具,如图所示为其核心部分结构及光路图,激光源发出光束1,被分光镜分为反射光束2和透射光束3,两光束分别经角锥镜A、B反射后再经分光镜汇聚为光束4。角锥镜B固定在被测物体上,当物体左右移动时,通过传感器记录光束4的强弱变化得到物体位移。已知激光波长为,在传感器记录到相邻两次极强过程中,物体位移大小为( )
A. B. C. D.
4. 如图所示,一列简谐横波沿x轴传播,振幅为0.1m。时刻的波形如图中实线所示,时刻的波形如图中虚线所示。在到时间内,处的质点运动的路程为s,且,则( )
A. 此列波沿x轴正方向传播
B. 此列波的周期为8s
C. 波的速度为40m/s
D. 处质点的振动方程为
5. 2025年7月19日,雅鲁藏布江下游水电工程在西藏自治区林芝市正式开工。水电站向外供电示意图如图甲所示,发电机的内部原理简化图如图乙所示。已知升压变压器原、副线圈的匝数分别为、,降压变压器原、副线圈的匝数分别为、,变压器均为理想变压器。下列说法正确的是( )
A. 减小,可以提高远距离输电的输电效率
B. 图乙中的线圈转过90°时,线圈产生的电流最小
C. 若发电站输送功率一定,发电机的输出电压增大,则输电线中损耗的功率会减小
D. 当用户端接入的用电器增多时,为维持用户电压稳定,要适当减小
6. 手机电容式触摸屏的核心部件可简化为平行板电容器。当手指靠近触摸屏时,电容器两极板和手指间的电场线分布如图所示。下列说法正确的是( )
A. A点的电场强度大于B点的电场强度
B. 将一电子从A点移到B点,电子的电势能增大
C. 极板上表面C点的电势等于下表面D点的电势
D. 若电子在E点释放,仅受静电力作用将沿电场线ab运动
7. 如图所示在倾角为的斜面体上,ABCD面虚线左侧粗糙右侧光滑,绳子一端连接小球,另一端与固定点O连接。为了让小球在ABCD面内做圆周运动,给小球一个水平向左的速度(未知)恰好使OE段无张力。当小球运动到G点时绳子突然断裂,之后小球做类斜抛运动,E、F点为圆周运动的最高点和最低点且F在BC上。绳子长度L为0.2m,小球质量为1kg,运动到G点时速度为,G点与圆心O的连线与EF的夹角为,重力加速度取,则( )
A. 从E到G动量变化量为
B. 从E到G摩擦力做的功为2J
C. 在G点时小球克服重力做功的功率为
D. 小球在类斜抛运动过程中离BC边的最大距离为
二、多选题(4×4=16分)
8. 下列四幅图涉及到不同的物理知识,其中说法正确的是 ( )
A. 图甲:普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念,成功解释了光电效应
B. 图乙:玻尔理论指出氢原子能级是分立的,所以原子发射光子的频率是不连续的
C. 图丙:卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果,发现了质子和中子
D. 图丁:根据电子束通过铝箔后的衍射图样,可以说明电子具有波动性
9. 我国“朱雀”行星探测计划对类地行星X进行详细探测,探测器将先进入行星X的同步轨道(轨道周期与行星自转周期相同),轨道高度为h。随后经过多次变轨,最终进入贴近行星表面的圆形轨道运动。已知行星自转周期为T0,贴近表面轨道周期为T,引力常量为G,忽略大气阻力及探测器质量变化。根据上述信息,下列判断正确的是( )
A. T小于T0
B. 行星X的半径R与同步轨道高度h满足关系式
C. 行星X的质量可表示为,其中R为行星X半径
D. 探测器在行星X同步轨道上的加速度大于在贴近表面轨道上的加速度
10. 某兴趣小组设计的“双滑块缓冲碰撞实验装置”可用于研究碰撞规律,其简化模型如图甲所示,水平导轨上有两个滑块,滑块A质量,滑块B质量,一劲度系数的轻质弹簧右端固定在墙上,左端与滑块B连接,初始时B静止,弹簧处于原长。现滑块A在水平轨道上向右运动一段时间后以初速度和B发生弹性碰撞(碰撞时间极短),碰后滑块B运动过程中,始终受到的摩擦力。实验测得B从弹簧原长位置到弹簧压缩至最短过程的(为弹簧的形变量)图像如图乙所示。已知弹簧弹性势能,重力加速度取。下列说法正确的是( )
A. 图像与纵轴的交点
B. 碰前瞬间A的初速度大小
C. 弹簧压缩到最短的过程中,弹簧弹力做功为12J
D. 若A、B碰撞后粘连在一起,则碰撞过程系统损失的机械能为16J
11. 如图所示,两根足够长的导轨由上下两段电阻不计,光滑的金属导轨组成,在M、N两点绝缘连接,M、N两点等高,间距,连接处平滑。导轨面与水平面夹角,导轨两端分别连接一个的电容器和一个阻值,的电阻,整个装置处于的垂直斜面向上的匀强磁场中,两根导体棒ab、cd分别放在MN两侧,质量分别为、,棒ab电阻忽略不计,棒cd电阻,给cd施加一沿导轨平面向上的恒力,使cd由静止开始运动,同时ab从距离MN为处由静止开始释放,两棒恰好在MN处发生弹性碰撞,相遇前瞬间棒cd速度为,此时撤去作用力 F,取重力加速度。则从棒ab静止释放开始( )
A. 棒ab静止释放到与棒cd相遇运动的时间为
B. 棒cd沿导轨向上运动的距离为
C. 棒cd沿导轨向上运动过程中产生的焦耳热为
D. 两棒碰后,棒cd速度大小为
三、实验题(2×8=16分)
12. 实验小组同学设计了两种方案验证动量守恒定律,方案一、二的实验装置分别如图甲、乙所示。
(1)按方案一进行实验,实验时先将气垫导轨调节至水平。
①实验室有宽度分别为10.00mm和5.00mm的遮光片若干,实验小组同学有两种观点,观点一认为两个遮光片的宽度都为5.00mm可以减小实验误差,观点二认为遮光片规格相同即可,遮光片的宽、窄不会给实验带来误差。说法正确的是___________(选填“观点一”或“观点二”);
②将滑块1放到光电门1的左侧,滑块2放到光电门1与光电门2之间,向右轻推滑块1使它与滑块2相碰。光电门1的计时器记录了两次遮光时间依次为、,光电门2的计时器记录的遮光时间为,若该碰撞为非弹性碰撞,应满足的表达式:___________(用题目已给的物理量符号表示)。
(2)按方案二进行实验时,测得单摆的摆长为。
①拉力传感器记录的数据如图丙所示(图中数据均为已知量),下列说法正确的是___________(填选项前字母);
A.斜槽必须光滑且末端切线水平
B.入射小球的质量必须大于单摆小球的质量
C.通过图丙可以知道单摆小球的振动周期为
②实验小组同学通过图丙数据还可以求得单摆小球的质量___________(用、、和表示)。
13. 某同学要用一气敏电阻制作甲醛气体浓度报警器。首先通过实验获得气敏电阻。随甲醛浓度η变化的关系,为此他设计了如图甲所示电路。实验可供选择的器材如下:
A、电源E(电动势6V,内阻不计)
B、电压表(量程3V,内阻为2kΩ)
C、电压表(量程6V,内阻约为5kΩ)
D、滑动变阻器(最大阻值50Ω,额定电流0.2A)
E、滑动变阻器(最大阻值2kΩ,额定电流0.2A)
F、开关、导线若干
(1)在图甲电路中,滑动变阻器应选择______(选填器材前序号);
(2)根据实验测得数据,描绘出的图像如图乙所示。当甲醛浓度为安全上限时,电压表、读数分别为2.30V、5.29V,则甲醛安全浓度上限为______;
(3)该同学利用该气敏电阻设计了如图丙所示的报警电路,用来检测室内甲醛是否超标。电路中蜂鸣器的电阻可视为无穷大,电源电动势(内阻不计),接通电路后当蜂鸣器两端电压达到4.5V时报警,则的阻值为______kΩ(保留2位有效数字)。要使报警器在甲醛浓度更低时报警,则应将______(选填“调大”“调小”或“不变”)。
四、解答题(8+8+13+15=44分)
14. 如图所示,某柱状透明工艺品的截面形状是圆心角为、半径为的扇形,一束单色平行光沿与面成角的方向射向面,经面折射进入该柱状介质内,已知折射光线均平行于面。
(1)求该柱状介质的折射率;
(2)求弧面有光线射出的部分对应的弧长(不考虑二次反射)。
15. 如图所示的充气装置,通过4个单向阀的协调动作,手柄无论向左还是向右运动都可以给气垫床充气,气垫床内原有气体忽略不计,当内部压强达到(为大气压强)时停止充气,并密封气垫床的充气口,此时气垫床内气体体积。已知气缸的容积,不计送风管道的容积以及活塞和拉杆的体积,环境温度不变,气缸和气垫床导热良好。
(1)求充气过程活塞需满程往返的次数n;
(2)某人平躺在床上后,气垫床内气体压强变化了,求气体体积减少量。
16. 如图所示。一宽度为d的光滑长方形平板MNQP,长边MN、PQ分别平滑连接半径均为r的光滑圆弧面,形成“U”形槽,将其整体固定在水平地面上。现有质量为m的物块a,从圆弧面上相对平板竖直高度为h的A点静止下滑(h<< r),途经圆弧面上最低点B,平板上有一质量为的物块b与MN成45°角从O点滑入圆弧面,第一次到达最高点时恰好与同时到达最高点的物块a发生弹性碰撞。两物块均为质点。
(1)求物块a第一次经过B点时速度大小v0和所受支持力FN;
(2)从A到B的过程:物块a相对于B点位移为x,求其所受回复力F与x的关系式;
(3)求物块b的初速度大小vb以及碰撞后瞬间物块a的速度大小va;
(4)若h=0.032m,r=10m,d=0.4m,要使物块a从NQ之间滑离,求BQ间距L的范围。
17. 高能粒子实验装置是用以发现高能粒子并研究其特性的主要实验工具,图示为某种该装置的简化模型。在轴沿竖直方向的直角坐标系中,在第一象限内有与轴负方向平行的匀强电场,电场强度大小;第二象限内有垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ;的区域内有磁感应强度大小为、方向垂直纸面向外的匀强磁场Ⅱ。现有一质量为、电荷量为的带正电粒子从点以速率沿轴负方向开始运动,经磁场偏转后通过点进入电场,经电场偏转后通过点进入磁场Ⅱ。粒子在磁场Ⅱ中还受到与速度大小成正比、方向相反的阻力,比例系数为;当粒子在磁场Ⅱ中运动到轴上的点(未画出)时恰好沿轴正方向做直线运动;轴上无电场、磁场存在,不计粒子重力。求:
(1)第二象限内磁场磁感应强度大小;
(2)粒子从点运动到点的时间;
(3)、两点间的距离以及粒子从点运动到点的路程。
青云书院2023级高三下学期第一次质量检测
物理试题
一、单选题(3×8=24分)
【1题答案】
【答案】B
【2题答案】
【答案】D
【3题答案】
【答案】B
【4题答案】
【答案】D
【5题答案】
【答案】C
【6题答案】
【答案】C
【7题答案】
【答案】C
二、多选题(4×4=16分)
【8题答案】
【答案】BD
【9题答案】
【答案】AC
【10题答案】
【答案】AB
【11题答案】
【答案】AB
三、实验题(2×8=16分)
【12题答案】
【答案】(1) ①. 观点二 ②.
(2) ①. B ②.
【13题答案】
【答案】(1)D (2)
(3) ①. 0.87 ②. 调小
四、解答题(8+8+13+15=44分)
【14题答案】
【答案】(1)
(2)
【15题答案】
【答案】(1)次
(2)
【16题答案】
【答案】(1),,方向竖直向上
(2)
(3),
(4)见解析
【17题答案】
【答案】(1)
(2)
(3),
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