内容正文:
湖南省武冈市第十中学2025-2026学年高三年级上学期高三物理
第二次月考试卷
学校∶___________姓名∶___________班级∶___________考号∶___________
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B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。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:人教版2019全部内容
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分(选择题 共44分)
一、单选题(本大题共6小题, 在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,共24分)
1. 2022年3月25日,福清核电6号机组投入商业运行,这是全球第三台、中国第二台投入商运的华龙一号机组。目前核能发电都是利用核裂变反应,其中一个主要的裂变方程为,下列有关说法正确的是( )
A. 产物X原子核中含有54个中子
B. 太阳辐射能量的主要来源也是重核裂变
C. 裂变过程中释放核能是因为产物中新核的比结合能大
D. 锶90也是铀235的裂变产物,其半衰期为28年,那么经过56年锶90就衰变完了
【答案】C
【解析】
【详解】A.设X原子核中有x个质子,质量数为y,则有
92=x+38
235+1=y+95+1×2
解得
x=54
y=139
则X原子核中含有中子数为
y-x=85
A错误;
B.太阳内部发生的是轻核聚变,B错误;
C.裂变释放核能是因为新核的比结合能大于原来重核的比结合能,C正确;
D.经过56年锶90剩下原来的四分之一, D错误。
故选C。
2. 如图所示,将两小沙包、以不同的初速度分别从、两处先后相差水平相向抛出,同时落在水平面同一处,且速度方向与竖直方向夹角相等。两小沙包、视为质点,并在同一竖直面内运动,不计空气阻力,重力加速度取,下列说法正确的是( )
A. 处比处高
B. 若将两沙包同时水平抛出,落地前可能会相遇
C. 若已知处高度和沙包的下落时间,可求出、的水平距离
D. 若已知处高度和沙包的初速度,可求出、的水平距离
【答案】D
【解析】
【详解】A.设沙包b下落时间为t,则沙包a下落时间为, A处比B处高
整理得
因为重力加速度取,所以
结合可知,即。故A错误;
B.根据平抛运动的轨迹可知,若两沙包同时水平抛出,在落地前两沙包不会相遇,故B错误;
CD.由于落地时沙包的速度方向与竖直方向夹角相等,则有
A、B两点间的水平距离为 ,可知要求A、B的水平距离,需要已知其中一个沙包的下落时间和初速度。平抛运动的下落时间由高度决定。故C错误,D正确。
故选D。
3. 如图甲所示为一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,a、b、c为介质中的三个质点,图乙表示x=6m处a质点的振动图像,下列说法正确的是( )
A. 该波沿x轴负方向传播
B. t=15s时,质点a处于波谷位置
C. t=5s时,质点b振动的速度方向与回复力方向相同
D. 质点c的位移随时间变化的关系式为y=10sincm
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题图乙可知,t=0时a质点正在向y轴负方向振动,可判断出波沿x轴正方向传播,A错误;
B.由题图乙可知,振动周期为T=4s,所以15s=T,t=15s时质点a的运动形式与t=3s时的一样,由题图乙可知,此时质点a处于波峰位置,B错误;
C.根据5s=T,可知t=5s时质点b的运动形式与t=1s时的一致,由题图甲可知,t=0时质点b在y轴正半轴向y轴负方向振动,经过周期,质点b在y轴负半轴向y轴负方向振动,回复力指向平衡位置,C错误;
D.波沿x轴正方向传播,质点c在t=0时刻向y轴正方向振动,根据,当t=0时可得,可知其振动方程为y=10sin cm,D正确。
故选D。
4. 如图所示,2023年12月9日“朱雀二号”运载火箭顺利将“鸿鹄卫星”等三颗卫星送入距离地面约的轨道。取地球质量,地球半径,引力常量。下列说法正确的是( )
A. 火箭的推力是空气施加的 B. 卫星的向心加速度大小约
C. 卫星运行的周期约 D. 发射升空初始阶段,装在火箭上部的卫星处于失重状态
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据反冲现象的原理可知,火箭向后喷射燃气的同时,燃气会给火箭施加反作用力,即推力,故A错误;
B.根据万有引力定律可知卫星的向心加速度大小为
故B正确;
C.卫星运行的周期为
故C错误;
D.发射升空初始阶段,火箭加速度方向向上,装在火箭上部的卫星处于超重状态,故D错误。
故选B。
5. 如图所示,平行于,相距为d,两边之间有垂直直面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,一质量为m,电荷量为q的电子在边某点与边成角方向入射,与边成角出射,下列选项正确的是( )
A. 电子运动的轨道半径为
B. 电子在磁场中运动的时间为
C. 电子的入射速度
D. 仅改变入射方向,使电子刚好不从右边界射出,则边界上的入射点与出射点间的距离为
【答案】D
【解析】
【详解】ABC.电子在磁场中的运动轨迹如图所示
由图中几何关系可得
解得电子运动的轨道半径为
由洛伦兹力提供向心力可得
解得电子的入射速度
电子在磁场中运动的时间为
故ABC错误;
D.仅改变入射方向,使电子刚好不从右边界射出,如图所示
由图中几何关系可得,边界上的入射点与出射点间的距离为
故D正确。
故选D。
(河北邢台高二上联考)
6. 如图所示,P和Q为两平行金属板,板间有恒定的电压,在P板附近有一电子(不计重力)由静止开始向Q板运动,下列说法正确的是( )
A. 电子到达Q板时的速率,与板间电压无关,仅与两板间距离有关
B. 电子到达Q板时的速率,与两板间距离无关,仅与板间电压有关
C. 两板间距离越小,电子的加速度就越小
D. 两板间距离越大,加速时间越短
【答案】B
【解析】
【详解】AB.根据动能定理
可得电子到达Q板时的速率v=
则电子到达Q板时的速率与极板间距离无关,与加速电压有关,故A错误,B正确;
CD.极板与电源相连,电压U不变,根据E=
可知两极板距离d越小,场强E越大,根据
可知电场力越大,加速度越大,根据
可得距离越大加速时间越长。
故CD错误。
故选B。
二、多选题(本大题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,部分选对的得部分,有选错的得0分。)
7. 图甲是电动公交车无线充电装置,供电线圈埋在地下,受电线圈和电池系统置于车内。工作原理图如图乙所示,供电线路中导线的等效电阻R=3Ω,当输入端ab接入380V正弦交流电,电池系统cd两端的电压为600V,通过电池系统的电流为20A。若不计其他电阻,忽略线圈中的能量损失,下列说法正确的是( )
A. 无线充电技术与变压器的工作原理相同
B. 若输入端ab接380V直流电,也能进行充电
C. 供电线圈和受电线圈匝数比为19:30
D. ab端的输入功率大于12kW
【答案】AD
【解析】
【详解】A.无线充电技术是利用变化的电流产生变化的磁场,使受电线圈中的磁通量变化,从而在受电线圈中产生变化的电流,即与变压器的工作原理相同,故A正确;
B.若输入端ab接380V直流电,由于电流产生的磁场不变,则受电线圈中不会产生电流,即不能进行充电,故B错误;
C.设供电线圈和受电线圈匝数比为k,则
即
由
可知
解得
故C错误;
D.副线圈的功率为
忽略线圈中的能量损失,则ab端的输入功率大于12kW,故D正确。
故选AD。
8. 如图所示,A、B两物块质量均为m,用一轻弹簧相连,将A用长度适当的轻绳悬挂于天花板上,系统处于静止状态,B物块恰好与水平桌面接触而没有挤压,此时轻弹簧的伸长量为x。现将悬绳剪断,则下列说法正确的是( )
A. 悬绳剪断瞬间,A物块的加速度大小为3g
B. 悬绳剪断瞬间,A物块的加速度大小为2g
C. 悬绳剪断后,A物块向下运动距离x时速度最大
D. 悬绳剪断后,A物块向下运动距离2x时速度最大
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.剪断悬绳前,B物块恰好与水平桌面接触而没有挤压,对B受力分析,B受到重力和弹簧的弹力,知弹力
F=mg
剪断瞬间,对A分析,A的合力为
F合=mg+F=2mg
根据牛顿第二定律,得
F合=ma
解得
a=2g
选项B正确,A错误.
CD.弹簧开始处于伸长状态,弹力
F=mg=kx
当悬绳剪断后,弹簧向下压缩,速度最大时有
mg=F′=kx′
解得
x′=x
所以下降的距离为2x,选项C错误,D正确。
故选BD。
9. 如图甲所示,水平传送带、两轮间的距离,质量的物块(可视为质点)随传送带一起以恒定的速率向左匀速运动。当物块运动到最左端时,质量的子弹以的水平速度向右射中物块并穿出。且从第一颗子弹击穿物块开始,每隔就有一颗相同的子弹以同样的速度击穿物块,直至物块最终离开传送带(如果物块到右端时速度恰好为0,不会向左返回)。在传送带的右侧有一速度传感器,画出物块被第一颗子弹击穿后的速度随时间的变化关系如图乙所示(图中取向右运动的方向为正方向,子弹射出物块的瞬间为时刻)。设所有子弹与物块间的相互作用力均相同,子弹击穿物块的时间极短,且不会击中传感器而发生危险。物块的质量保持不变,不计空气阻力及、轮的大小,取重力加速度。则下列说法正确的是( )
A. 物块与传送带之间的动摩擦因数为0.40
B. 子弹击穿物块后的速度为
C. 整个过程中物块与传动带之间因摩擦产生的热量为
D. 整个过程中物块与传动带之间因摩擦产生的热量为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据速度图象可知,物块在滑动摩擦力的作用下做匀变速运动,在内物块的速度由减为,此过程物块的加速度大小为
由牛二定律有
解得
B.物块被击中前的速度大小为,由速度图像可知物块被击穿后瞬间物块的速度大小,,方向向右;设子弹击穿物块后的速度为,以向右为正方向.根据动量守恒定律有
解得
选项B错误;
CD.第1颗子弹击穿物块后,物块向右运动的时间为
设向右运动的最大距离为,则
时物块改为向左运动,运动时间为位移大小为
所以在时间内,物块向右运动的距离为
第二颗子弹射入时物块的速度和第一颗刚射入相同,且物块再运动1s物块向右运动2m,刚好从传送带滑出,即运动的总时间为2.5s,第一颗子弹的相对路程由图像可得
第二颗子弹的相对路程由图像可得
所以
故D正确,C错误。
故选AD。
10. 一长方体玻璃砖下部有半径为R的半圆柱镂空,其截面如图所示,AD长为2R,玻璃砖下方0.3R处平行放置一光屏EF,现有一束平行单色光竖直向下从BC面射入玻璃砖,玻璃砖对该光的折射率为,不考虑光的二次反射,则( )
A. 光屏EF上移,屏上有光打到的区域将变宽
B. 图中圆弧截面有光射出的弧长为
C. 为保证从AD射出的光都能被接收,光屏至少宽R
D. 若光屏足够大,改用频率更大的平行光入射,光屏上被照射的宽度变大
【答案】CD
【解析】
【详解】光路图如图所示
A.当入射角为30°时,由,可得
所以此时折射光线恰好从A点射出,且角越大,角越大,所以光线从A、D之间发散射出,光屏上移,光照区域应变窄,故A错误;
B.全反射临界角sin C==>,解得C≈35°
图中圆弧截面有光射出的弧长为,故B错误;
C.由图可知,光照区域为光线从A、D两点以60°折射角射出时打到屏上的区域,由几何关系可得光屏至少长,故C正确;
D.频率更大时折射率更大,从A、D两点射出的光折射角更大,与夹角更小,打到屏上的水平偏移量更大,因此光屏上被照射的宽度变大,光屏要更宽,D正确。
故选CD。
第二部分(非选择题 共56分)
三、非选择题(本大题共5小题,共56分)
11. 在利用“单摆测定重力加速度”的实验中,由单摆做简谐运动的周期公式得到,只要测出多组单摆的摆长L和运动周期T,作出图象,就可以求出当地的重力加速度,理论上图象是一条过坐标原点的直线,某同学根据实验数据作出的图像如图1所示:
(1)由图象求出的重力加速度__________(取);
(2)由于图象没有能通过坐标原点,求出的重力加速度g值与当地真实值相比__________(填“偏大”“偏小”或“不变”);
(3)某同学在家里做用单摆测定重力加速度的实验,但没有合适的摆球,他找到了一块外形不规则的长条状的大理石块代替了摆球(如图2),以下实验步骤中存在错误或不当的步骤是__________(只填写相应的步骤代号即可)。
A. 将石块用细尼龙线系好,结点为N,将尼龙线的上端固定于O点;
B. 用刻度尺测量ON间尼龙线的长度L作为摆长;
C. 将石块拉开一个大约的角度,然后由静止释放;
D. 从摆球摆到最低点时开始计时,当摆球第30次到达最低点时结束记录总时间t,由得出周期;
E. 改变ON间尼龙线的长度再做几次实验,记下相应的L和T;
F. 求出多次实验中测得的L和T的平均值作为计算时使用的数据,带入公式求出重力加速度g;
【答案】(1)9.87
(2)不变 (3)BDF
【解析】
【小问1详解】
图像的斜率为
所以加速度
【小问2详解】
根据单摆的周期公式
得
根据数学知识可知,图像的斜率为
两种情况下图像的斜率不变,所以测得的g值不变。
【小问3详解】
该同学以上实验步骤中有重大错误的是BDF;
B中摆长应是悬点到大理石块质心的距离; D中第30次经过最低点,则一共摆动了15个全振动,所以周期为;F中必须先分别求出各组L和T值对应的g,再求得的各个g的平均值。
12. 某实验小组的同学在实验室找到了一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝,设计了如图甲所示的电路进行了实验探究,其中MN为电阻丝,其横截面积大小为,R0是阻值为的定值电阻。正确接线后,闭合开关S,调节滑片P,记录电压表示数U、电流表示数I以及对应的PN长度x,通过调节滑片P,记录多组U、I、x的值。
(1)实验室提供“0.6A、3A”双量程电流表,在本实验中该同学选用0.6A挡。实验过程中,测得某次电流表的示数如图乙所示,则此时电流大小为__________A;
(2)根据实验数据绘出的图像如图丙所示,由图丙可得电池的电动势__________V,内阻__________。(结果均保留两位有效数字);由于电表内阻的影响,通过图像法得到的电动势的测量值__________其真实值(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(3)根据实验数据可进一步绘出图像如图丁所示,根据图像可得电阻丝的电阻率__________;图丁中所作图线不通过地标原点的原因是__________。
【答案】 ①. 0.30 ②. 1.5 ③. 0.60 ④. 小于 ⑤. ⑥. 电流表有内阻
【解析】
【详解】(1)[1]电流表选用0.6A挡,其最小分度为0.02A,由图可知,此时电流大小为0.30A;
(2)[2]由闭合电路欧姆定律可知
由图乙所示可知,图像与纵坐标间的交点表示电动势,故有
[3]图像的斜率
其中
解得
[4]由图示可知,伏安法测电阻相对于电源来说采用电流表外接法,由于电压表分流作用,电流表测量值偏小,当外电路短路时,电流测量值等于真实值,电源的U-I图像如图所示
由图像可知,电动势测量值小于真实值;
(3)[5]根据图甲所示电路图可知
由图像可得
则有
[6]由
可知,图丁中所作图线不通过地标原点的原因是电流表有内阻。
13. 某探究小组设计了一个报警装置,其原理如图所示。在竖直放置的圆柱形容器内用面积、质量的活塞密封一定质量的理想气体,活塞能无摩擦滑动。开始时气体处于温度、活塞与容器底的距离的状态A。环境温度升高时容器内气体被加热,活塞缓慢上升恰好到达容器内的卡口处,此时气体达到状态B。活塞保持不动,气体被继续加热至温度的状态C时触动报警器。从状态A到状态C的过程中气体内能增加了。取大气压,求气体。
(1)在状态B的温度;
(2)在状态C的压强;
(3)由状态A到状态C过程中从外界吸收热量Q。
【答案】(1)330K;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)根据题意可知,气体由状态A变化到状态B的过程中,封闭气体的压强不变,则有
解得
(2)从状态A到状态B的过程中,活塞缓慢上升,则
解得
根据题意可知,气体由状态B变化到状态C的过程中,气体的体积不变,则有
解得
(3)根据题意可知,从状态A到状态C的过程中气体对外做功为
由热力学第一定律有
解得
14. 如图a所示,绝缘水平面上固定一光滑平行金属导轨,导轨左右两端分别与两粗糙的倾斜平行金属导轨平滑连接,两侧导轨倾角分别为θ1、θ2,导轨间距均为l=2 m,水平导轨所在区域存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小B=0.5 T。现有两均匀金属细棒甲和乙,质量分别为m1=6 kg和m2=2 kg,接入导轨的电阻均为R=1 Ω。左、右两侧倾斜导轨与两棒的动摩擦因数分别为μ1=、μ2=。初始时刻,乙静止在水平导轨上,与水平导轨左端P1P2的距离为d,甲从左侧倾斜导轨高度h=4 m的位置静止滑下。水平导轨足够长,两棒运动过程中始终与导轨接触良好且保持垂直。若两棒发生碰撞,则为完全非弹性碰撞。不计空气阻力和导轨的电阻。(g取10 m/s2,sinθ1=0.6,sinθ2=0.8)
(1)求甲刚进入磁场时乙的加速度大小和方向;
(2)为使乙第一次到达水平导轨右端Q1Q2之前甲和乙不相碰,求d的最小值;
(3)若乙前两次在右侧倾斜导轨上相对于水平导轨的竖直高度y随时间t的变化如图b所示(t1、t2、t3、t4、b均为未知量),乙第二次进入右侧倾斜导轨之前与甲发生碰撞,甲在0~t3时间内未进入右侧倾斜导轨,求d的取值范围。
【答案】(1)2 m/s2,加速度方向水平向右
(2)d0=24 m (3)m<d<m
【解析】
【小问1详解】
设甲刚进入磁场时的速度大小为v0,此时乙的加速度大小为a乙0。甲从静止运动至P1P2处的过程,根据动能定理有
m1gh-μ1m1gcosθ1·=-0
甲刚进入磁场时,根据法拉第电磁感应定律可知,产生的感应电动势大小E0=Blv0
根据闭合电路欧姆定律可知,此时产生的感应电流大小I0=
对乙由牛顿第二定律有BI0l=m2a乙0
联立并代入数据,解得a乙0=2 m/s2
根据楞次定律和安培定则可知,此时回路中的感应电流沿逆时针方向(俯视),结合左手定则可知,此时乙所受安培力方向水平向右,则加速度方向水平向右。
【小问2详解】
甲和乙在磁场中运动的过程中,两金属细棒受到的安培力大小相等、方向相反,甲、乙两金属细棒组成的系统受到的合力为零,则系统动量守恒,若两者共速时恰不相碰,则d有最小值d0。设两者共速时的速度为v共,从甲进入磁场至两者共速所用时间为Δt,以水平向右为正方向,根据动量守恒定律有m1v0=(m1+m2)v共
对乙根据动量定理有BlΔt=m2v共-0
其中平均电流
平均感应电动势
回路中磁通量的变化量ΔΦ=Bld0
联立并代入数据,解得d0=24 m
【小问3详解】
根据题意,乙第一次到达Q1Q2前甲、乙未发生碰撞,根据(2)问可知,从甲刚进入磁场至甲、乙第一次在水平导轨上运动稳定,甲、乙相对位移为Δx=d0=24 m,且稳定时的速度v共=6 m/s
乙第一次在右侧倾斜导轨上向上运动的过程中,设乙的加速度大小为a上,向上运动的位移大小为x上,根据牛顿第二定律有
m2gsinθ2+μ2m2gcosθ2=m2a上
根据运动学规律有0-=-2a上x上
乙第一次在右侧倾斜导轨上向下运动的过程中,设乙的加速度大小为a下,向下运动的位移大小为x下,末速度大小为v2,根据牛顿第二定律有m2gsinθ2-μ2m2gcosθ2=m2a下
根据运动学规律有-0=2a下x下
又x上=x下
联立并代入数据,解得v2=5 m/s
根据题意,此后甲、乙发生碰撞结合成一个整体,设整体以大小为v共1的速度经过Q1Q2进入右侧倾斜导轨,甲、乙结合体第一次在右侧倾斜导轨上向上运动的过程中,加速度大小仍为a上,设向上滑动的位移大小为x上′,
根据运动学规律有0-=-2a上x上′
由题图b结合几何关系可知,x上=4.84x上′
联立并代入数据,解得v共1=m/s
因(m1+m2)v共1>m2v2,则甲、乙结合体不会进入左侧倾斜导轨。设乙刚返回水平导轨时甲的速度大小为v1,乙返回水平导轨后与甲相互作用的过程,以水平向右为正方向,对甲、乙组成的系统,根据动量守恒定律有
m1v1-m2v2=(m1+m2)v共1
代入数据解得v1=m/s
乙返回水平导轨后,分析可知,若乙在Q1Q2处恰与甲发生碰撞,则d有最小值dmin。设乙第一次在右侧倾斜导轨上运动的过程,甲运动的时间为Δt1,位移大小为Δx1,以水平向右为正方向,对甲根据动量定理有-B1lΔt1=m1v1-m1v共
其中平均感应电流
平均感应电动势
回路中磁通量的变化量ΔΦ1=BlΔx1
联立并代入数据,解得Δx1=m
根据位移关系有dmin-Δx=Δx1
代入数据解得dmin=m
乙返回水平导轨后,分析可知,若两者共速时恰好碰撞,则d有最大值dmax。设乙从返回水平导轨到与甲碰撞前瞬间的过程,所用时间为Δt2,甲、乙间距的减少量为Δx2,以水平向右为正方向,对乙根据动量定理有
B2lΔt2=m2v共1-(-m2v2)
其中平均感应电流
平均感应电动势
回路中磁通量的变化量ΔΦ2=BlΔx2
联立并代入数据,解得Δx2=m
根据位移关系有dmax-Δx-Δx1=Δx2
代入数据解得dmax=m
综上所述,d的取值范围为。
15. 如图所示,轻质弹簧竖直放置,下端固定在地面上,质量的物体与弹簧连接,静止在处。将质量的物体自物体正上方处由静止释放,与发生第一次碰撞后,立刻向上运动,上升的最大高度,当再次回到点时恰与发生第二次碰撞。重力加速度取,空气阻力不计。(、碰撞时间极短,弹簧始终处于弹性限度内,且振动周期不变)。求:
(1)第一次碰撞后物体的速度;
(2)在两次碰撞的时间间隔内,弹簧对物体的冲量;
(3)经验证发现与发生的是弹性碰撞。若将物体释放的位置提高到处,仍要使、前两次碰撞均在点,求的最小值。
【答案】(1);(2),方向竖直向上;(3)
【解析】
【详解】(1)自由落体运动,与碰前速度为
解得
第一次碰后竖直上抛运动,初速度为
碰撞过程,取向下为正方向,由动量守恒定律得
解得
(2)两次碰撞时间间隔为
第二次碰撞前,的速度
此过程中,取向下为正方向,由动量定理得
解得弹簧对的冲量
方向竖直向上
(3)由
解得
第一次弹性碰撞,有
解得
碰后做简谐运动,振动周期不变(周期由振动系统决定)即
第二次仍然在点相碰,则竖直上抛回到点的时间与回到点时间相等
即
代入数据,解得
当时,值最小
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湖南省武冈市第十中学2025-2026学年高三年级上学期高三物理
第二次月考试卷
学校∶___________姓名∶___________班级∶___________考号∶___________
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B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。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:人教版2019全部内容
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分(选择题 共44分)
一、单选题(本大题共6小题, 在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,共24分)
1. 2022年3月25日,福清核电6号机组投入商业运行,这是全球第三台、中国第二台投入商运的华龙一号机组。目前核能发电都是利用核裂变反应,其中一个主要的裂变方程为,下列有关说法正确的是( )
A. 产物X原子核中含有54个中子
B. 太阳辐射能量的主要来源也是重核裂变
C. 裂变过程中释放核能是因为产物中新核的比结合能大
D. 锶90也是铀235的裂变产物,其半衰期为28年,那么经过56年锶90就衰变完了
2. 如图所示,将两小沙包、以不同的初速度分别从、两处先后相差水平相向抛出,同时落在水平面同一处,且速度方向与竖直方向夹角相等。两小沙包、视为质点,并在同一竖直面内运动,不计空气阻力,重力加速度取,下列说法正确的是( )
A. 处比处高
B. 若将两沙包同时水平抛出,落地前可能会相遇
C. 若已知处高度和沙包的下落时间,可求出、的水平距离
D. 若已知处高度和沙包的初速度,可求出、的水平距离
3. 如图甲所示为一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,a、b、c为介质中的三个质点,图乙表示x=6m处a质点的振动图像,下列说法正确的是( )
A. 该波沿x轴负方向传播
B. t=15s时,质点a处于波谷位置
C. t=5s时,质点b振动的速度方向与回复力方向相同
D. 质点c的位移随时间变化的关系式为y=10sincm
4. 如图所示,2023年12月9日“朱雀二号”运载火箭顺利将“鸿鹄卫星”等三颗卫星送入距离地面约的轨道。取地球质量,地球半径,引力常量。下列说法正确的是( )
A. 火箭的推力是空气施加的 B. 卫星的向心加速度大小约
C. 卫星运行的周期约 D. 发射升空初始阶段,装在火箭上部的卫星处于失重状态
5. 如图所示,平行于,相距为d,两边之间有垂直直面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,一质量为m,电荷量为q的电子在边某点与边成角方向入射,与边成角出射,下列选项正确的是( )
A. 电子运动的轨道半径为
B. 电子在磁场中运动的时间为
C. 电子的入射速度
D. 仅改变入射方向,使电子刚好不从右边界射出,则边界上的入射点与出射点间的距离为
(河北邢台高二上联考)
6. 如图所示,P和Q为两平行金属板,板间有恒定的电压,在P板附近有一电子(不计重力)由静止开始向Q板运动,下列说法正确的是( )
A. 电子到达Q板时的速率,与板间电压无关,仅与两板间距离有关
B. 电子到达Q板时的速率,与两板间距离无关,仅与板间电压有关
C. 两板间距离越小,电子的加速度就越小
D. 两板间距离越大,加速时间越短
二、多选题(本大题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,部分选对的得部分,有选错的得0分。)
7. 图甲是电动公交车无线充电装置,供电线圈埋在地下,受电线圈和电池系统置于车内。工作原理图如图乙所示,供电线路中导线的等效电阻R=3Ω,当输入端ab接入380V正弦交流电,电池系统cd两端的电压为600V,通过电池系统的电流为20A。若不计其他电阻,忽略线圈中的能量损失,下列说法正确的是( )
A. 无线充电技术与变压器的工作原理相同
B. 若输入端ab接380V直流电,也能进行充电
C. 供电线圈和受电线圈匝数比为19:30
D. ab端的输入功率大于12kW
8. 如图所示,A、B两物块质量均为m,用一轻弹簧相连,将A用长度适当的轻绳悬挂于天花板上,系统处于静止状态,B物块恰好与水平桌面接触而没有挤压,此时轻弹簧的伸长量为x。现将悬绳剪断,则下列说法正确的是( )
A. 悬绳剪断瞬间,A物块的加速度大小为3g
B. 悬绳剪断瞬间,A物块的加速度大小为2g
C. 悬绳剪断后,A物块向下运动距离x时速度最大
D. 悬绳剪断后,A物块向下运动距离2x时速度最大
9. 如图甲所示,水平传送带、两轮间的距离,质量的物块(可视为质点)随传送带一起以恒定的速率向左匀速运动。当物块运动到最左端时,质量的子弹以的水平速度向右射中物块并穿出。且从第一颗子弹击穿物块开始,每隔就有一颗相同的子弹以同样的速度击穿物块,直至物块最终离开传送带(如果物块到右端时速度恰好为0,不会向左返回)。在传送带的右侧有一速度传感器,画出物块被第一颗子弹击穿后的速度随时间的变化关系如图乙所示(图中取向右运动的方向为正方向,子弹射出物块的瞬间为时刻)。设所有子弹与物块间的相互作用力均相同,子弹击穿物块的时间极短,且不会击中传感器而发生危险。物块的质量保持不变,不计空气阻力及、轮的大小,取重力加速度。则下列说法正确的是( )
A. 物块与传送带之间的动摩擦因数为0.40
B. 子弹击穿物块后的速度为
C. 整个过程中物块与传动带之间因摩擦产生的热量为
D. 整个过程中物块与传动带之间因摩擦产生的热量为
10. 一长方体玻璃砖下部有半径为R的半圆柱镂空,其截面如图所示,AD长为2R,玻璃砖下方0.3R处平行放置一光屏EF,现有一束平行单色光竖直向下从BC面射入玻璃砖,玻璃砖对该光的折射率为,不考虑光的二次反射,则( )
A. 光屏EF上移,屏上有光打到的区域将变宽
B. 图中圆弧截面有光射出的弧长为
C. 为保证从AD射出的光都能被接收,光屏至少宽R
D. 若光屏足够大,改用频率更大的平行光入射,光屏上被照射的宽度变大
第二部分(非选择题 共56分)
三、非选择题(本大题共5小题,共56分)
11. 在利用“单摆测定重力加速度”的实验中,由单摆做简谐运动的周期公式得到,只要测出多组单摆的摆长L和运动周期T,作出图象,就可以求出当地的重力加速度,理论上图象是一条过坐标原点的直线,某同学根据实验数据作出的图像如图1所示:
(1)由图象求出的重力加速度__________(取);
(2)由于图象没有能通过坐标原点,求出的重力加速度g值与当地真实值相比__________(填“偏大”“偏小”或“不变”);
(3)某同学在家里做用单摆测定重力加速度的实验,但没有合适的摆球,他找到了一块外形不规则的长条状的大理石块代替了摆球(如图2),以下实验步骤中存在错误或不当的步骤是__________(只填写相应的步骤代号即可)。
A. 将石块用细尼龙线系好,结点为N,将尼龙线的上端固定于O点;
B. 用刻度尺测量ON间尼龙线的长度L作为摆长;
C. 将石块拉开一个大约的角度,然后由静止释放;
D. 从摆球摆到最低点时开始计时,当摆球第30次到达最低点时结束记录总时间t,由得出周期;
E. 改变ON间尼龙线的长度再做几次实验,记下相应的L和T;
F. 求出多次实验中测得的L和T的平均值作为计算时使用的数据,带入公式求出重力加速度g;
12. 某实验小组的同学在实验室找到了一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝,设计了如图甲所示的电路进行了实验探究,其中MN为电阻丝,其横截面积大小为,R0是阻值为的定值电阻。正确接线后,闭合开关S,调节滑片P,记录电压表示数U、电流表示数I以及对应的PN长度x,通过调节滑片P,记录多组U、I、x的值。
(1)实验室提供“0.6A、3A”双量程电流表,在本实验中该同学选用0.6A挡。实验过程中,测得某次电流表的示数如图乙所示,则此时电流大小为__________A;
(2)根据实验数据绘出的图像如图丙所示,由图丙可得电池的电动势__________V,内阻__________。(结果均保留两位有效数字);由于电表内阻的影响,通过图像法得到的电动势的测量值__________其真实值(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(3)根据实验数据可进一步绘出图像如图丁所示,根据图像可得电阻丝的电阻率__________;图丁中所作图线不通过地标原点的原因是__________。
13. 某探究小组设计了一个报警装置,其原理如图所示。在竖直放置的圆柱形容器内用面积、质量的活塞密封一定质量的理想气体,活塞能无摩擦滑动。开始时气体处于温度、活塞与容器底的距离的状态A。环境温度升高时容器内气体被加热,活塞缓慢上升恰好到达容器内的卡口处,此时气体达到状态B。活塞保持不动,气体被继续加热至温度的状态C时触动报警器。从状态A到状态C的过程中气体内能增加了。取大气压,求气体。
(1)在状态B的温度;
(2)在状态C的压强;
(3)由状态A到状态C过程中从外界吸收热量Q。
14. 如图a所示,绝缘水平面上固定一光滑平行金属导轨,导轨左右两端分别与两粗糙的倾斜平行金属导轨平滑连接,两侧导轨倾角分别为θ1、θ2,导轨间距均为l=2 m,水平导轨所在区域存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小B=0.5 T。现有两均匀金属细棒甲和乙,质量分别为m1=6 kg和m2=2 kg,接入导轨的电阻均为R=1 Ω。左、右两侧倾斜导轨与两棒的动摩擦因数分别为μ1=、μ2=。初始时刻,乙静止在水平导轨上,与水平导轨左端P1P2的距离为d,甲从左侧倾斜导轨高度h=4 m的位置静止滑下。水平导轨足够长,两棒运动过程中始终与导轨接触良好且保持垂直。若两棒发生碰撞,则为完全非弹性碰撞。不计空气阻力和导轨的电阻。(g取10 m/s2,sinθ1=0.6,sinθ2=0.8)
(1)求甲刚进入磁场时乙的加速度大小和方向;
(2)为使乙第一次到达水平导轨右端Q1Q2之前甲和乙不相碰,求d的最小值;
(3)若乙前两次在右侧倾斜导轨上相对于水平导轨的竖直高度y随时间t的变化如图b所示(t1、t2、t3、t4、b均为未知量),乙第二次进入右侧倾斜导轨之前与甲发生碰撞,甲在0~t3时间内未进入右侧倾斜导轨,求d的取值范围。
15. 如图所示,轻质弹簧竖直放置,下端固定在地面上,质量的物体与弹簧连接,静止在处。将质量的物体自物体正上方处由静止释放,与发生第一次碰撞后,立刻向上运动,上升的最大高度,当再次回到点时恰与发生第二次碰撞。重力加速度取,空气阻力不计。(、碰撞时间极短,弹簧始终处于弹性限度内,且振动周期不变)。求:
(1)第一次碰撞后物体的速度;
(2)在两次碰撞的时间间隔内,弹簧对物体的冲量;
(3)经验证发现与发生的是弹性碰撞。若将物体释放的位置提高到处,仍要使、前两次碰撞均在点,求的最小值。
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