内容正文:
高三年级4月学习质量综合评估
物理试题参考答案
题号
1
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3
4
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6
7
8
9
10
11
12
答案
D
B
D
A
C
B
C
A
CD
BD
AD
BC
13.(6分)(1) (2)0.84 (3)(每空2分)
14.(8分)(1)偏大 A (2)2.90 1.00(每空2分)
15.(8分)解:(1)设容器原有气体体积为,若原有气体全部不逸出,总体积变为
根据盖-吕萨克定律可得…………………………………………………………………………(2分)
得
剩余气体质量与原来气体质量之比等于体积比………………………………………………(2分)
……………………………………………………………………………………………………(1分)
(2)根据查理定律可得…………………………………………………………………………(2分)
……………………………………………………………………………………………………(1分)
16.(8分)解:(1)根据题意可知,光线从点入射时恰好发生全反射
由几何关系可得临界角为30°…………………………………………………………………………(1分)
根据………………………………………………………………………………………………(1分)
解得n=2……………………………………………………………………………………………………(1分)
(2)由………………………………………………………………………………………………(1分)
得………………………………………………………………………………………………………(1分)
由光路图可知光线在玻璃中传播的路程………………………………………………(1分)
根据…………………………………………………………………………………………………(1分)
解得………………………………………………………………………………………………(1分)
17.(14分)解:(1)粒子在第二象限的电场中做类平抛运动。
水平方向
由牛顿第二定律qE1=ma…………………………………………………………………………………(1分)
…………………………………………………………………………………………………(1分)
竖直方向2L=v0t……………………………………………………………………………………………(1分)
解得v0=2v…………………………………………………………………………………………………(1分)
(2)由几何关系得,粒子进入第一象限时的速度为………………………………………(1分)
粒子在第一象限内做圆周运动的半径为……………………………………………………(1分)
由牛顿第二定律…………………………………………………………………………(1分)
解得………………………………………………………………………………………………(1分)
(3)由题意可知,粒子离x轴最远时一定处于第n个磁场中,且粒子速度沿x轴方向,此前粒子已经过n-1个电场,设此时粒子速度大小为。
由动能定理有………………………………………………………………(1分)
粒子经过n个磁场,在水平方向上由动量定理有……………………………………(1分)
…………………………………………………………………………………………………(1分)
即
联立解得n=5………………………………………………………………………………………………(1分)
可知粒子离x轴最远的距离d=(2n-1)L………………………………………………………………(1分)
解得d=9L…………………………………………………………………………………………………(1分)
18.(16分)解:(1)设物块滑上传送带时的初速度为,在传送带上的加速度大小为。
根据动能定理有…………………………………………………………………………(1分)
由牛顿第二定律有…………………………………………………………………………(1分)
设物块与传送带可以达到共速。
由运动学公式…………………………………………………………………………(1分)
解得,即可以共速。
则,…………………………………………………………………………………(1分)
物块在传送带上运动的时间
解得t=1 s…………………………………………………………………………………………………(1分)
(2)①物块与木板最终竖直速度为零,水平方向共速,建立如图所示坐标系。
由动量守恒定律,得
x方向满足mv=(M+m)vx共………………………………………………………………………………(1分)
y方向满足Mv0=(M+m)vy共……………………………………………………………………………(1分)
物块与木板最终的共同速度…………………………………………………………(1分)
对物块与木板组成的系统,由能量守恒解得
………………………………………………………………(1分)
解得ΔE=80 J………………………………………………………………………………………………(1分)
②设竖直方向物块的第一次碰前瞬间的速度为vz,则………………………………………(1分)
碰后瞬间的速度
以木板为参考系,物块刚落到木板上时,水平面内相对木板的速度
可知木块受到木板的摩擦力与x轴方向、y轴正方向的夹角均为45°。……………………………(1分)
由动量定理可知
竖直方向FNΔt=mvz1-(﹣mvz)………………………………………………………………………(1分)
x轴方向……………………………………………………………………(1分)
轴方向
物块与木板第一次碰撞后…………………………………………………………(1分)
解得…………………………………………………………………………………………(1分)
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高三年级4月学习质量综合评估
物 理
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷考试时间为90分钟,满分为100分。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.我国新一代月球科研站采用锔-244()同位素核电池作为长期能源,其衰变方程为。衰变时伴随波长为的光子放出,用该光子照射光伏组件的锡基钙钛矿材料(逸出功为)产生光电效应。已知真空中光速为,普朗克常量为,下列说法正确的是
A.衰变方程中的为中子,该过程为衰变
B.月球表面昼夜温差极大,锔-244的半衰期会随之显著变化
C.衰变后生成的钚-240原子核比锔-244更不稳定,比结合能更小
D.用射线照射锡基钙钛矿材料时,逸出光电子的最大初动能为
2.某同学使用健身平衡球进行核心力量训练时,快速、用力将球向下挤压,使球内密封的一定质量理想气体体积减小,此过程球内气体与外界无热量交换。对该过程下列说法正确的是
A.气体压强减小
B.气体内能增大
C.气体分子平均动能减小
D.气体分子单位时间内对球体内壁单位面积的碰撞次数不变
3.处在匀强磁场中的氢气气泡室,常用于检测高能粒子的径迹。匀强磁场的方向垂直纸面向外,一带电粒子从处以初速度进入气泡室后运动轨迹如图所示,该粒子在运动过程中比荷不变,始终受到与速度方向相反的阻力,不计粒子重力。下列说法正确的是
A.粒子带正电
B.粒子运动的角速度越来越大
C.粒子运动的角速度越来越小
D.粒子运动的向心加速度越来越小
4.利用激光散斑干涉技术可以精确测量激光波长。实验时,用激光对运动物体进行二次曝光,形成的“散斑对”可等效为双缝干涉中的双缝,物体运动速度与二次曝光时间间隔的乘积可等效为双缝间距。实验测得“散斑对”到光屏的距离为,光屏上相邻亮纹间距为,则所用激光波长的表达式为
A. B. C. D.
5.如图所示,在轴上坐标原点和负半轴上的点各固定一个点电荷,以无穷远处为零势能点,轴正半轴上各点的电势随变化规律如图所示,点的点电荷电荷量的绝对值为点的点电荷电荷量的绝对值为。下列判断正确的是
A.点的点电荷为正电荷
B.点的点电荷为负电荷
C.两点电荷量的关系为
D.在轴上紧邻处由静止释放一正点电荷,该点电荷将在附近做简谐运动
6.如图所示,将、两块木板连接并固定在水平桌面上,已知木板的长度是木板长度的倍。让同一小物块以相同大小的初速度先后从两端滑入:从木板左端滑入后,恰好停在木板的正中间;从木板右端滑入后,恰好停在木板的正中间。设小物块与木板、间的动摩擦因数分别为、,物块可视为质点,则为
A.2∶1 B.1∶2 C.4∶1 D.1∶4
7.如图甲所示,轻杆一端与一小球相连,另一端连在处光滑固定轴上。现使小球在竖直平面内做匀速圆周运动,到达某一位置开始计时,取水平向右为正方向,滑块沿轴上的分速度随时间的变化关系如图乙所示。已知小球可视为质点,质量为,重力加速度大小,不计空气阻力。下列说法正确的是
A.轻杆的长度为
B.图乙中阴影部分面积大小为
C.小球在最高点时,杆对球的作用力大小为
D.在时间段内小球合外力的冲量大小为
8.一质量为的卫星围绕地球做椭圆运动,其轨道的半长轴为,地球的质量为,卫星的引力势能(r为卫星到地心的距离),万有引力常量为该卫星在椭圆轨道上的机械能为
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9.如图所示,面积为、阻值为、匝数为的矩形金属线框,绕中轴线以角速度匀速转动,中轴线右侧空间存在磁感应强度大小为、方向水平向右的匀强磁场,线框通过电刷与可变理想变压器相连,副线圈接有阻值为的定值电阻,原线圈和副线圈初始接入电路的匝数之比为2∶1,电压表和电流表均为理想电表。下列说法正确的是
A.线框从图示位置转过时,电流表示数为0
B.线框从图示位置转过时,电动势的瞬时值为
C.电压表的示数为
D.滑动触头向上移动时,电流表示数变大
10.如图所示为斜向上发射弹丸的玩具装置,发射方向与水平面的夹角可调,弹丸每次射出时速度大小均为,发射口离水平地面高度为,弹丸质量,重力加速度大小,不计空气阻力,,。下列说法正确的是
A.不同时,弹丸从射出到落地的时间均相等
B.不同时,弹丸落地时的速度大小均相等
C.时,弹丸落地时重力的瞬时功率为
D.时,弹丸的水平射程为
11.如图甲所示,在一均匀介质中,振源位于轴上15 cm处,在时刻沿轴正向开始振动,产生的简谐横波在水平面内传播,振动图像如图乙所示,时该波恰好传到轴上5 cm处。振源位于轴上20 cm处,时开始振动,起振方向和振动情况与相同,点在平面内。下列说法正确的是
A.两简谐波的波长为20 cm
B.两简谐波的波速为5 m/s
C.时,处质点速度竖直向上
D.0~6 s时间内,处质点运动的路程为2 cm
12.如图所示,不计电阻且足够长的两光滑导轨平行放置,其中与与水平方向夹角与处于水平面内,垂直于两导轨。水平导轨处在磁感应强度为的竖直向上的匀强磁场中,倾斜导轨处在磁感应强度为的竖直向上的匀强磁场中。两个完全相同的金属杆、垂直于两导轨放置,杆通过一轻绳跨过定滑轮与物块相连,物块的质量为金属杆质量的2倍。最初系统在外力作用下静止,撤去外力后经过一段时间,、两杆均做匀速直线运动,速度大小分别为和,,。下列说法正确的是
A. B. C. D.
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13.某同学用如图甲所示的装置测量当地重力加速度的大小。用到的实验器材有:带有标尺的竖直杆、光电计时器、直径为的小球、小球释放器(可使小球无初速释放)、网兜。实验时,测出小球的直径,改变光电门的位置并测量出小球挡光时间,从竖直杆上读出小球球心到光电门间的竖直距离,根据实验数据作出图像如图乙所示。
请回答以下问题:
(1)小球运动到光电门处的瞬时速度表达式为___________(用题目中给的物理量表示);
(2)某次使用游标卡尺测量小球的直径如图丙所示,则小球直径___________;
(3)若图乙中直线的斜率为,则当地的重力加速度的测量值大小为___________。(用表示)
14.为了测量干电池A的电动势和内阻,某学习小组设计了图甲所示的电路图,电流表和电压表内阻未知。
(1)用甲图方案测得的干电池A的内阻比真实值___________(选填“偏大”或“偏小”),其误差主要来源于___________(选填“A”或“B”)。
A.电流表分压
B.电压表分流
(2)为了提高实验精度,该小组又设计了如图乙所示的电路,主要实验操作如下:
①闭合、,调节滑动变阻器,使灵敏电流计的指针指在零刻度线,记录此时电压表的示数、电流表的示数;
②改变滑动变阻器的滑片位置,重复步骤①,记录此时电压表的示数、电流表的示数。可算出电池的电动势,内阻。(结果均保留两位小数)
15.(8分)如图所示,有一款南瓜样茶宠可简化为一圆柱形容器,容器的上表面有一小孔。初始时,容器内充满压强为、温度为的空气。用热水缓慢淋在容器上,可使容器内气体温度升高。已知大气压强为,容器内气体可视为理想气体,整个过程容器内未进入茶水。
(1)容器内气体温度达到时,内部剩余气体质量与原来气体质量之比为多少?
(2)在容器内气体温度达到360 K时塞住小孔,当容器内温度缓慢降到室温时,内部气体压强为多少?
16.(8分)为突破传统光学玻璃折射率的局限,某科研团队成功制备出超高折射率特种光学玻璃,为精准测定其折射率,设计了如图所示的检测实验。发射器发射一束光线从A点垂直射入横截面为四分之三圆面的柱状玻璃砖中,光线打在紧贴玻璃砖表面的感光仪上,感光仪可检测出光点强度。现保持入射光方向不变,控制发射器缓慢下移,测得光点强度几乎不变,在越过B点的瞬间感光仪测得光强骤然下降。已知圆的半径为R,,,光在真空中传播的速度为c,求:
(1)玻璃砖对该光的折射率n;
(2)光线从A点传到感光仪的时间t。
17.(14分)如图所示,xOy平面直角坐标系中第一象限存在垂直于纸面向外的匀强磁场(未画出),第二象限存在沿x轴正方向的匀强电场,其电场强度(v为已知量,下同)。第四象限交替分布着沿﹣y方向的匀强电场和垂直xOy平面向里的匀强磁场,电场、磁场的宽度均为L,边界与y轴垂直,电场强度均为,磁感应强度大小均为。一质量为m、电量为+q的粒子从点M(-L,0)以平行于y轴的初速度(大小未知)进入第二象限,恰好从点N(0,2L)进入第一象限,然后又垂直x轴进入第四象限,多次经过电场和磁场后轨迹恰好与某磁场下边界相切。不计粒子重力,求:
(1)粒子的初速度的大小;
(2)第一象限磁场的磁感应强度的大小;
(3)粒子在第四象限中能到达距x轴的最远距离d。
18.(16分)如图所示,四分之一光滑圆弧轨道与水平传送带左端平滑连接,圆弧半径。传送带长为,以顺时针匀速转动,传送带到光滑水平地面的高度。一质量为的正方形木板在光滑水平地面上以水平初速度匀速运动,速度方向垂直于圆弧轨道与传送带所在的竖直面。现将一质量为的小物块从圆弧最上端无初速释放,物块落下后打在木板上表面。已知物块与传送带及木板之间的动摩擦因数分别为,,物块始终未落在地面上,重力加速度大小,不计空气阻力及木板的厚度。
(1)求物块在传送带上运动的时间;
(2)若物块与木板每次碰撞时间极短(重力的冲量可忽略),每次碰撞前后物块的竖直方向速度大小减半,方向反向。求:
①物块与木板碰撞过程中两者损失的总机械能;
②物块与木板第1次碰后瞬间,物块的速度大小。
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