内容正文:
乐平三中高三物理5月月考试卷
一、单选题(每小题4分,总计28分)
1.下列有关电磁振荡、电磁波、电磁驱动、电磁感应现象的四幅图像说法正确的是( )
A.对甲图,电容器处于放电状态,电场能正在向磁场能转化
B.对乙图,电磁波是横波,在传播方向上的任一点,和彼此垂直且均与传播方向平行
C.对丙图,从上向下看,当蹄形磁体绕竖直轴逆时针转动时,线圈也逆时针转动,且转速比磁体大
D.对丁图,圆环由磁体极向下平移到磁体极的过程中,磁感应强度先减小后增大,磁通量先减小后增大
2.如图所示,光电管的阴极由某种金属材料制成,现用一束单色光由窗口射入光电管后,照射阴极。下列说法正确的是( )
A.只要入射光的强度足够大,电流表一定有示数
B.只要入射光的频率足够大,电流表就会有示数
C.若将电源换成导线,电流表一定没有示数
D.电源电压过低时,无论用何种光照射,电流表一定没有示数
3.如图,两小球M、N从同一高度同时分别以和的初速度水平抛出,经过时间都落在了倾角的斜面上的点,其中小球N垂直打到斜面上。不计空气阻力,初速度、大小之比为( )
A. B. C. D.
4.如图甲所示为一平静的水面,各点在同一条直线上,相邻两点间的距离均为,、两点各有一个振源且均由时刻开始振动(振动方向与直线垂直),、振源的振动图像分别如图乙、图丙所示,且形成的水波的波速。下列说法正确的是( )
A.点刚开始振动时的方向竖直向上
B.e点的振幅为
C.、两点间(不包括a、)有3个加强点
D.、两点间(不包括、)有3个减弱点
5.在先进芯片制造的晶圆中测环节,硅片表面的纳米级平整度直接决定了后续光刻、刻蚀等工艺的精度。技术人员常采用空气劈尖干涉法实现高精度检测,利用薄膜上下表面反射光的光程差形成干涉条纹,通过条纹的形态与分布判断硅片表面状态。实验装置示意图如下,下列说法正确的是( )
A.若硅片某一位置表面向下凹陷,干涉条纹会向空气薄膜变厚的方向弯曲
B.若将装置由原来空气环境移入水中,实验观察到的干涉条纹间距会减小
C.若增大玻璃板与硅片的夹角,相邻亮条纹对应的空气薄膜厚度差会增大
D.若使用黄色、蓝色两种单色光同时照射,则蓝色光形成的条纹间距更宽
6.如图所示,在水平向左且足够大的匀强电场中,一长为的绝缘细线一端固定于点,另一端系着一个质量为、电荷量为的带电小球,小球静止在点。现给小球一垂直于的初速度,使其在竖直面内绕点沿顺时针方向恰好能做完整的圆周运动,为圆的竖直直径。已知点电势为0,与竖直方向的夹角,重力加速度大小为。则( )
A.电场强度的大小为
B.小球电势能最大值为
C.小球在点初速度为
D.小球运动到点时突然剪断细线后,小球运动过程中速度的最小值为
7.如图所示,水平方向上、两点间距离为,点位于点正上方处,空间内存在与、、所在平面平行的匀强电场。一质量的带正电小球从点在平面内以初速度大小沿不同的方向抛出。第一次抛出小球经过点时的动能为;第二次抛出小球经过点时的动能为,重力加速度大小,。下列说法正确的是( )
A.电场强度的方向与、所在直线平行
B.电场强度的方向与、所在直线的夹角为
C.小球第二次抛出时的初速度方向可能水平向右
D.小球第二次抛出时的初速度方向可能竖直向上
二、多选题(每小题6分,总计18分)
8.中国空间站天和核心舱配备了四台国产化的LHT-100霍尔推进器,其简化的工作原理如图所示。放电通道两端的电极A、B间存在一加速电场,工作时,工作物质氙气进入放电通道后立即被电离为一价氙离子,再经电场加速喷出,形成推力。单台推进器每秒喷出的一价氙离子数个,速度,单个氙离子的质量为,电子电荷量,不计一切阻力,计算时取氙离子的初速度为零,忽略离子之间的相互作用,则( )
A.A、B两电极间的加速电压为
B.A、B两电极间的加速电压为
C.单台霍尔推进器产生的平均推力大小约为
D.单台霍尔推进器向外喷射氙离子形成的电流约为
9.神舟十八号载人飞船与天和核心舱对接过程的示意图如图所示,天和核心舱处于圆轨道Ⅲ;神舟十八号飞船处于圆轨道Ⅰ,通过变轨操作后,沿椭圆轨道Ⅱ运动到处与天和核心舱对接。天和核心舱在距离地面约的轨道上运行。则神舟十八号飞船( )
A.由轨道Ⅱ变换到轨道Ⅲ需要在点减速
B.在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上分别经过点时加速度相同
C.在轨道Ⅱ上经过点向点运动时速度大小将增大
D.在处与天和核心舱对接后,其线速度小于第一宇宙速度
10.如图甲所示,一质量为的小车静止在光滑水平地面上,其左端点与平台等高接触。小车上表面是一段光滑的圆弧轨道,其末端切线水平。质量为的小球以水平速度冲上小车的圆弧轨道。测得在水平方向上小球与小车的速度大小分别为、,作出其关系图像如图乙所示。已知水平台面高,小球可视为质点,重力加速度取。则下列说法正确的是( )
A. B.小球上升的最大高度为
C.小球离开小车时的速度大小为 D.小球落地时与小车间的水平距离为
三、实验题(总计16分)
11.(8分)磷酸铁锂电池具有较高的安全性和能量密度,广泛应用于我国的电动汽车。某同学利用以下器材测量单体磷酸铁锂电池的电动势和内阻。
A.磷酸铁锂电池(电动势约为,内阻为几百毫欧)
B.电压表
C.毫安表(量程,内阻为)
D.定值电阻
E.定值电阻
F.滑动变阻器(最大阻值为)
G.开关、导线若干
根据提供的器材,设计电路如图甲所示。
(1)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应滑至____________(选填“左”或“右”)端。
(2)根据实验需要,要把毫安表改装成更大量程的电流表,则定值电阻应该与毫安表________(选填“串”或“并”)联。
(3)电压表选择“”量程,连接好电路,闭合开关,调节滑动变阻器滑片,某次电压表读数如图乙所示,则读数_____;此后多次记录电压表的示数、改装后电流表的示数,作出图线如图丙所示,该磷酸铁锂电池的电动势__________,内阻_____(计算结果保留两位有效数字)。
(4)利用图甲进行测量,该磷酸铁锂电池的内阻测量值__________(选填“偏大”或“偏小”)。
12.(8分)某同学用图甲所示装置通过M、N两弹性小球的碰撞来验证动量守恒定律,图甲中A是斜槽导轨,固定在水平桌面上,斜面顶端点与斜槽导轨的水平末端相接。实验时先使M球从斜槽上某一固定位置静止释放,落到斜面上时记录纸上留下痕迹,重复上述操作10次,得到M球的10个落点痕迹,如图乙所示,刻度尺贴近斜面且零刻度线与点对齐。再把N球放在斜槽导轨水平末端,让M球仍从原位置静止释放,和N球碰撞后两球分别在斜面记录纸上留下各自的落点痕迹,重复这种操作10次。(不考虑小球对斜面的二次碰撞)
(1)为了更精确地做好该实验,对两个碰撞小球的要求是M球的半径_____N球的半径,M球的质量_____N球的质量(填“小于”“等于”或“大于”)。
(2)由图乙可得M球不与N球碰撞时在斜面上的平均落点位置到点的距离为_____。
(3)若利用天平测出M球的质量,N球的质量,利用刻度尺测量平均落点位置、、到的距离分别为、、,由上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是__________(用所给物理量的字母表示)。如果两球碰撞为弹性碰撞,还需要验证__________(用所给物理量的字母表示)。
四、解答题(总计38分)
13.(10分)如图所示为一定质量的某种理想气体从状态到状态的体积随温度变化的图像。已知气体在状态时的压强,体积,温度;在状态时的温度。
(1)求气体在状态时的体积;
(2)若上述过程气体内能增加了,求该过程中气体吸收的热量。
14.(13分)如图所示,在竖直平面内固定有一段半径为的四分之一光滑圆弧轨道,其末端与水平传送带在点相切。传送带以速度沿逆时针方向运行。水平地面上放置一倾角为的收集盒,其底边距离点足够远,点位于点正上方,且与边的垂直距离为。一质量的滑块(可视为质点)从圆弧轨道顶端点由静止开始自由下滑,并恰好未从传送带右端点滑出。已知滑块与传送带之间的动摩擦因数为,重力加速度取,不计空气阻力和传送带轮子的半径。
(1)滑块第一次滑到点时对圆弧轨道的压力;
(2)滑块从滑上传送带至第一次返回到点的过程中,摩擦力对滑块做的功;
(3)若圆弧轨道的半径可调,为使滑块从点抛出后能落入收集盒内,且下落过程中不与边发生碰撞,求圆弧轨道半径的取值范围。
15.(15分)如图所示,两根相距为的金属导轨固定于水平面上,导轨电阻不计。一根质量为、长为、电阻为的金属棒两端放于导轨上,导轨与金属棒间的动摩擦因数为。导轨左端连有阻值也为的电阻,在电阻两端接有电压传感器并与监视器相连。空间中存在段竖直向下的匀强磁场区域,磁感应强度大小均为,方向垂直纸面向里;每段磁场区域的宽度均为,相邻两段磁场区域的间距为。金属棒初始位置与第1段磁场左边界的距离为。现对金属棒施加一个水平向右的恒定拉力(重力加速度为),使其穿过各段磁场。当金属棒运动一段时间后,从监视器可发现,电压呈稳定的周期性变化(即棒在通过每段磁场区域和无磁场区域的过程中,速度的变化规律完全相同)。金属棒与导轨接触良好。
(1)求金属棒刚进入第1段磁场时的速度大小及此时监视器显示的电压;
(2)若金属棒刚穿过第1段磁场区域的速度为,求此过程中回路产生的焦耳热及通过金属棒横截面的电荷量;
(3)求此周期性变化的电压的有效值。
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