内容正文:
2023级(高三)暑期自主考试
物理试题(三)
(试卷满分:100分 考试时间:75分钟)
一、选择题(本题共10小题,共50分。第1~7题只有一项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
1.鹊桥二号卫星的成功发射,可为嫦娥六号在月球背面的探测任务提供地月间的中继通讯。如图所示,鹊桥二号在环月大椭圆冻结轨道上运行,周期为,则鹊桥二号( )
A.从点运动到点过程中动能增大 B.在点的加速度比点大
C.从点经点到点的运动时间等于 D.在地球表面的发射速度应大于
2.如图所示,木块A、B质量分别为3 kg和5 kg,它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。初始状态A、B间的轻弹簧被压缩了4 cm,作用在A上的水平推力F=12 N,系统静止不动。已知弹簧的劲度系数为200 N/m,重力加速度g取10 m/s2,现撤去推力F,则( )
A.撤去推力F前,木块A所受摩擦力大小是4 N,方向向右
B.撤去推力F前,木块B所受摩擦力大小是8 N,方向向右
C.撤去推力F后瞬间,木块A所受摩擦力大小是6 N,方向向右
D.撤去推力F后瞬间,木块B所受摩擦力大小是10 N,方向向左
3.小球从空中自由下落,与水平地面相碰后弹到空中某一高度,其速度—时间图像如图所示,则由图可知( )
A.小球下落的加速度为5 m/s2 B.小球第一次反弹后瞬间速度的大小为5 m/s
C.小球反弹过程速度变化量为2 m/s D.小球能弹起的最大高度为0.45 m
4.1971年中科院上海原子核所以钋210为燃料制造出了我国的第一个同位素电池。已知钋210的衰变方程为,针210的半衰期为138天,下列说法正确的是( )
A.钋210的衰变为衰变 B.一个钋210核的质量为
C.比结合能小 D.的钋210经过276天会全部发生衰变
5.如图,在竖直平面内的直角坐标系中,轴上方存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为。在第二象限内,垂直纸面且平行于轴放置足够长的探测薄板,到轴的距离为,上、下表面均能接收粒子。位于原点的粒子源,沿平面向轴上方各个方向均匀发射相同的带正电粒子,已知粒子所带电荷量为、质量为、速度大小均为。不计粒子的重力、空气阻力及粒子间的相互作用,则( )
A.粒子在磁场中做圆周运动的半径为
B.薄板的上表面接收到粒子的区域长度为
C.薄板的下表面接收到粒子的区域长度为
D.薄板接收到的粒子在磁场中运动的最短时间为
6.据报道,我国合肥工业大学科研团队成功研制出兼具自修复性、高导电性等优点的弹性导体材料,其阻值会随着机械形变而发生变化。如图所示,电压表和电流表是理想电表,a、b两点之间连接一弹性导体。在中间悬挂重物后,下列说法正确的是( )
A.弹性导体的电阻变小 B.定值电阻R的功率变小
C.电压表的示数变小 D.弹性导体消耗的功率一定变大
7.点电荷A、B分别固定在轴上和处,规定无穷远处电势为零,x轴正半轴上电势与位置坐标的关系图像如图所示。则( )
A.点电荷A、B为同种电荷
B.点电荷A、B带电荷量大小之比为1∶4
C.除无穷远处,x轴上只有2处场强为零的点
D.从x0处静止释放的负试探电荷能再次经过该点
8.如图所示,水平放置的大餐桌转盘绕着过转盘圆心的竖直轴做匀速圆周运动,转盘表面质地均匀;转盘上放着两个完全相同的小碟子,随着转盘共同转动;两个碟子的质量都是,线速度大小都是;其中一个碟子中装有一个苹果,在任何情况下苹果都与该碟子保持相对静止;另一个碟子是空的。以下说法错误的是( )
A.匀速转动时,碟子对转盘的摩擦力方向指向转盘圆心
B.若转盘的角速度逐渐增大,则空碟子先相对转盘发生滑动
C.转盘匀速转动半周的过程中,转盘对空碟子摩擦力的冲量大小为
D.转盘匀速转动半周的过程中,转盘对空碟子的摩擦力所做的功为零
9.内壁光滑的环形凹槽半径为,固定在竖直平面内,一根长度为的轻杆,一端固定有质量为的小球,另一端固定有质量为的小球,将两小球放入凹槽内,小球位于水平直径处,如图所示,已知重力加速度为,该系统由静止释放到球滑到与圆心等高位置,下列说法错误的是( )
A.在某一位置球的线速度大于球的线速度
B.球重力势能的减少量等于球重力势能的增加量
C.球滑到与圆心等高位置时的线速度大小为
D.轻杆对球做的功为
10.轴上两波源、的平衡位置坐标分别为、,形成的简谐横波在同种均匀介质中相向传播,某时刻的波形如图所示。已知波的传播速度为,下列说法正确的是( )
A.两波源的起振方向相反
B.从图示时刻经两列波相遇
C.各质点振动稳定后,在、之间的连线上共有10个加强点
D.各质点振动稳定后,平衡位置在坐标原点的质点的振幅为
二、实验题(本大题共2小题,每空2分,共12分)
11.小王同学利用如图甲所示的装置测量某种单色光的波长。
(1)图甲中的、分别是__________。(填写正确答案标号)
A.单缝和双缝 B.双缝和单缝 C.单缝和单缝 D.双缝和双缝
(2)测量某亮条纹位置时,手轮上的读数如图乙所示,该读数为__________。
(3)某次测量时,选用的双缝间距为,屏与双缝间的距离为,第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为。则所测单色光的波长为__________。(用字母、和表示,各量均采用国际单位)。
12.从玩具车上拆下一个小电动机M,用一节5号干电池为它直接供电,发现电动机并不转动。将两节5号电池串联起来为该电动机直接供电,这时电动机转动起来了,但是转速较低。为较完整地描绘该电机通电后电流与电压的关系,某同学设计了图甲的电路进行实验,图中各器材的规格如下:
A.电压表V(量程0~1 V,内阻1.0 kΩ);
B.电流表A(量程为0~1 A,内阻约0.2 Ω);
C.滑动变阻器R(最大阻值20 Ω,额定电流2.0 A);
D.电阻箱R0(最大阻值9999.9 Ω)
(1)为完成实验,电阻箱R0的阻值应调为__________(填“2000.0 Ω”或“4000.0 Ω”)。
(2)正确选择R0的值后,调节R的滑片使电动机两端的电压逐渐变大,记录电压表V的示数U与电流表A的示数I并描在了图乙中,请在图乙中作出该电动机的I-U图线。
(3)由图乙可知该电动机线圈的电阻为__________Ω。(保留两位有效数字)
(4)若两节5号电池串联的电动势为3.0 V,内阻为0.5 Ω,用它为该电机直接供电时,电动机输出的机械功率为__________W。(保留两位有效数字)
三、计算题(本大题有3小题,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不给分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
13.(10分)假期时,小明的爸爸驾驶房车带领全家游览祖国美丽的景色如甲图所示,房车厨房内有一只装满杂粮的圆柱形储藏罐贴着倾角的斜面放在水平置物架上,房车车壁上有一个用细长轻绳悬挂的小中国结(可看做质点),如图乙所示。、、、是港珠澳大桥的四段等跨钢箱连续梁桥(如图丙所示),房车行驶到点时开始加速,先做匀加速直线运动,达到后做匀速直线运动。在段小明发现中国结偏离车壁角度始终为,已知,。他用手机中秒表功能测出房车经过段所用的时间为,,,,求:
(1)房车通过段的加速度大小;
(2)从点开始房车继续行驶所用的时间;
(3)假设储藏罐外表面光滑,则房车至少以多大的加速度运动才能使储藏罐沿斜面向上运动。
14.(12分)油电混合车汽油发动机燃烧室的结构如图a,汽油机工作过程中在一个冲程内燃烧室内气体的曲线如图b所示,其中和为两个绝热过程。燃烧室内的气体可看做理想气体。一定质量的油气混合气体进入燃烧室,初始状态点处混合气体的温度为,压强约为。火花塞点火瞬间,燃料燃烧使得燃烧室内的压强迅速增大到,然后,活塞被推动向下移动,在经历的绝热膨胀过程中,由于气体对外做功驱动汽车前进,使得气缸内温度降低了,膨胀结束到达状态时,燃烧室内压强降低到,求:
(1)在一个冲程内燃烧室内能达到的最高温度;
(2)气缸内气体的最大体积与最小体积之比被称为压缩比,是汽油机动力大小的一个标志。根据题目中条件,计算该汽油机的压缩比。
15.(16分)某兴趣小组设计了如图所示装置。轻质飞轮由三根长的轻质金属辐条(三根金属辐条并联时的等效电阻)和金属圆环组成,可绕过其中心的水平固定轴转动,不可伸长的细绳绕在圆环上,系着质量的物块,细绳与圆环无相对滑动。平行金属导轨间距离、与水平面的夹角。金属导轨通过导线及电刷分别与转轴和圆环边缘良好接触。导轨和飞轮分别处在与各自所在平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度大小均为,已知棒的质量也为,电阻也为,电路中其余部分的电阻均不计,棒始终与导轨垂直,各部分始终接触良好,细绳足够长,不计空气阻力及一切摩擦,重力加速度取。
(1)锁定飞轮、棒由静止下滑,经过时间速度达到最大,求时间内下滑的距离;
(2)锁定棒,物块由静止释放,下落距离后刚好达到最大速度,求此过程中棒产生的热量;
(3)对棒施加力使其沿着导轨向下以速度做匀速运动,同时释放物块,求最终物块向上运动的速度大小。
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