内容正文:
高三物理试题
注意事项:
1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息;
2、请将答案正确填写在答题卡上,写在试卷上的答案无效。
一、选择题,本大题共10小题,共46分。第1~7题,每小题4分,只有一项符合题目要求,第8~10题,每小题6分,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。
1.铀238的衰变方程为,下列说法正确的是( )
A.该核反应为衰变 B.该核反应吸收能量
C.该核反应会发生质量亏损 D.比更稳定
2.小明乘电梯从1楼到6楼,他携带的手机利用自带传感器显示出了加速度与时间的关系图像,已知向上为正方向,此图像应为( )
A. B.
C. D.
3.2020年北京时间1月16日11点02分,酒泉卫星发射中心一枚“快舟一号甲”火箭发射由银河航天研发制造的5G低轨宽带卫星,也是全球首颗5G卫星,重量为227公斤,在距离地面1156公里的区域运行,下列说法正确的是( )
A.5G卫星不受地球引力作用
B.5G卫星绕地飞行的速度一定大于
C.5G卫星的高度比地球同步卫星高
D.5G卫星在轨道上运行的速度大小与卫星的质量无关
4.高大的建筑物上安装避雷针,阴雨天气时可避免雷击,从而达到保护建筑物的目的。如图所示,虚线是某次避雷针即将放电时,带负电的云层和避雷针之间三条等差等势线的分布示意图:实线是空气中某个带电粒子由点到点的运动轨迹,不计该带电粒子的重力,则( )
A.避雷针尖端带负电
B.带电粒子带正电
C.带电粒子越靠近避雷针尖端,其加速度越小
D.带电粒子在点的电势能大于在点的电势能
5.如图甲所示是电视显像管原理示意图,电流通过偏转线圈,从而产生偏转磁场,电子束经过偏转磁场后运动轨迹发生偏转,通过改变偏转线圈的电流,虚线区域内偏转磁场的方向和强弱都在不断变化,电子束打在荧光屏上的光点就会移动,从而实现扫描。不计电子的重力,当没有磁场时,电子束将打在荧光屏正中的点,安装在管径上的偏转线圈可以产生磁场,使电子束发生偏转。其简化图如图乙。设垂直纸面向里的磁场方向为正方向,若使电子打在荧光屏上的位置由点逐渐移动到点,图中变化的磁场能够使电子发生上述偏转的是( )
A. B. C. D.
6.两列简谐横波分别沿轴正方向和负方向传播,两波源分别位于和处,两列波的波速均为,波源的振幅均为。如图为0时刻两列波的图像,此刻平衡位置在和的、两质点刚开始振动,质点的平衡位置处于处。下列说法正确的是( )
A.两列波的频率均为
B.质点刚开始振动时的方向沿轴的正方向
C.经过质点运动的路程为
D.该波通过的障碍物时,不会发生衍射现象
7.如图甲所示,某装置由直线加速器和偏转电场组成。直线加速器序号为奇数和偶数的圆筒分别和交变电源的两极相连,交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示。在时,奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值,位于金属圆板(序号为0)中央的电子由静止开始加速,通过可视为匀强电场的圆筒间隙的时间忽略不计,偏转匀强电场的、板水平放置,长度均为,相距为,极板间电压为,电子从直线加速器水平射出后,自点射入电场,从点射出电场。若电子的质量为,电荷量为,不计电子的重力和相对论效应。下列说法正确的是( )
A.电子进入第2个金属筒时的速度为
B.第2个金属圆筒的长度为
C.电子在偏转电场中运动的过程中,电场力对电子所做的功为
D.电子射出偏转电场时,速度偏转角度的正切值
8.如图所示部分为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面,为一半径为的圆弧,为圆弧面圆心,构成正方形,在处有一点光源。若只考虑首次从圆弧直接射向、的光线,从点光源射入圆弧的光中,有一部分不能从、面直接射出,已知这部分光照射圆弧的弧长为,空气中光速为,则( )
A.该材料的折射率为
B.光在该材料中传播速度为
C.该材料的临界角为
D.点光源发出的光射到面上的最长时间为
9.如图所示的理想变压器电路中,、、是完全相同的灯泡,在A、B间加上有效值恒定的正弦交流电压,开关S闭合时,三个灯泡均正常发光,设灯泡的电阻保持不变,则下列判断正确的是( )
A.变压器原、副线圈的匝数比为
B.变压器原、副线圈的匝数比为
C.若断开S,灯丝容易烧断的是灯泡
D.若断开S,灯丝容易烧断的是灯泡
10.如图所示,间距为L足够长的光滑平行金属导轨倾斜放置,与水平面的夹角为,处在垂直于导轨平面向下的匀强磁场中,导轨上有挡板,质量均为m、长均为L、电阻均为R的金属棒a、b垂直放在导轨上,金属棒a静止靠在挡板上,给金属棒b施加一个平行导轨向上的恒力,使b由静止沿导轨向上运动,当金属棒b速度达到最大时,金属棒a对挡板的压力恰好为零,重力加速度为g,导轨电阻不计,金属棒b运动过程中始终与导轨垂直且接触良好,若金属棒b加速运动的时间为t,则下列说法正确的是( )
A.拉力
B.金属棒b运动的最大速度为
C.金属棒b加速运动的距离为
D.金属棒b加速运动过程中,金属棒b中产生的焦耳热为
二、非选择题:本大题共5小题,共54分。第11题8分,第12题8分,第13题10分,第14题12分,第15题16分。其中第13~15题解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只有最后答案而无演算过程的不得分;有数值计算的,答案中必须明确写出数值和单位。
11.(8分)要测量滑块与长木板间的动摩擦因数,某同学设计了如图甲所示的装置,长木板倾斜放置,可用手机测角度软件测出长木板的倾角,光电门固定在长木板上,滑块每次在长木板上的A点由静止释放,重力加速度为g。
(1)用游标卡尺测出遮光片的宽度,示数如图乙所示,则遮光片宽度d=______mm。
(2)由静止释放滑块,若滑块通过光电门时电子计时器记录遮光片挡光时间为t0,则滑块通过光电门时的速度大小v=______;测得A点到光电门的距离为L,则滑块在木板上运动的加速度大小a=______。(均用测得的物理量符号表示)
(3)改变长木板的倾角重复实验,每次实验记录测出的长木板的倾角,求出每次实验滑块运动的加速度a,根据测得的数据作图像,得到图像的斜率的绝对值为k,则求得物块与长木板间的动摩擦因数______(用k、g表示)。
12.(8分)某实验小组要测量一个阻值约为的定值电阻的阻值,除待测电阻外,实验室提供的器材有:电流表A1(量程,内阻约为);电流表A2(量程,内阻约为);定值电阻,滑动变阻器;电阻箱;直流电源E(电动势为,内阻不计);开关两只,导线若干。
(1)用多用电表粗测定值电阻的阻值,选择开关应拨到欧姆挡______(填“”“”或“”)挡,并进行欧姆调零,用调好的多用电表测被测电阻,示数如图甲所示,则被测电阻______Q。
(2)实验小组根据提供的器材连接了如图乙所示的电路测电阻,电表甲应是电流表______(填“”或“”)闭合开关前先将滑动变阻器的滑片移到______(填“a”或“b”)端;使电阻箱接入电路的电阻最大,闭合开关,调节滑动变阻器同时调节电阻箱,使两电流表的指针均偏转较大,若电流表的示数为,电流表的示数为,电阻箱的阻值为,则电流表甲的内阻为______(用、、、表示)。
(3)再断开开关,调节电阻箱及滑动变阻器,使电流表的指针均偏转较大,若电流表的示数为,电流表的示数为,电阻箱的阻值为,则被测电阻的阻值______(用、、、r、表示)。
13.(10分)
气压式升降椅内的气缸填充了气体,通过气缸上下运动来支配椅子升降。如图乙所示为其简易结构示意图,圆柱形气缸与椅面固定连接,总质量为;横截面积为的柱状气动杆与底座固定连接。可自由移动的气缸与气动杆之间封闭一定质量的理想气体,不坐人时测得封闭气体柱长度为。设气缸气密性、导热性能良好,忽略摩擦力。已知大气压强为,室内温度,重力加速度取。现有一质量的人盘坐在椅面上。
(1)若室内温度保持不变,求稳定后缸内气体柱长度为多少;
(2)人盘坐稳定后再打开空调,在室内气温缓慢降至的过程中,外界对缸内气体所做的功。
14.(12分)
冰壶运动的物理过程可以简化为如下模型:如图甲所示,、、为比赛场地中心线上的3个点。投壶手从起滑架处,推着冰壶沿中心线由静止出发,投壶手对冰壶推力的方向与速度方向相同。在点放手,冰壶沿中心线滑动,冰道的右端有一圆形的营垒区,以场地上冰壶最终静止时距离营垒圆心的远近决定胜负。已知冰壶(可视为质点)的质量均为,的距离为,冰壶与冰面间的动摩擦因数,重力加速度取。
(1)某次投壶手对冰壶的推力大小随时间变化规律如图乙所示,投壶手在点处放手时,冰壶的速度是多大?
(2)某次比赛中,蓝壶静止在营垒区点,点距圆心的距离为,如图甲所示。红壶在点以初速度为投掷出,沿冰道中心线滑行,在点与蓝壶发生弹性正碰。求蓝壶停止时,距点的距离。
15.(16分)
如图所示,在坐标系第一、四象限中过点的直线的右侧存在着范围足够大、方向垂直坐标平面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场;在第二象限内存在着沿轴负方向的匀强电场;第三象限内(包含边界)存在着垂直坐标平面向外的匀强磁场。将一质量为、电荷量为的带正电粒子以初速度从点沿轴负方向射入磁场区域,粒子经点进入第二象限,此时粒子速度方向与轴正方向的夹角,运动一段时间后恰好沿轴正方向进入第一象限,不计粒子重力。
(1)求第三象限内匀强磁场的磁感应强度大小;
(2)求第二象限内匀强电场的场强大小;
(3)若将上述粒子从点以的速度沿轴正方向射入第一象限,当直线与轴的夹角取合适值时,粒子经过磁场偏转后恰好能够到达点,求粒子从点运动到点经历的时间。
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