精品解析:广东广州市海珠区2026-2027学年高三上学期综合练习(一)物理试卷
2026-09-26
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内容正文:
2027届高三综合练习(一)
物理
本练习共8页,15小题,满分100分。作答用时75分钟。
注意事项:
1.作答前,学生务必用黑色字迹钢笔或签字笔将自己的学校、姓名、学生号、教室号和座位号填写在答题卡上。并用2 B铅笔填涂在答题卡相应位置上。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2 B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案,答案不能答在练习上。
3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需要改动,先划掉原来的答案,再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4.学生必须保持答题卡的整洁,作答结束后,将练习和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 用α粒子轰击铝箔产生了中子的核反应为:。下列判断正确的是( )
A. X是的同位素
B. X是的同位素
C. α粒子不可能由天然放射性元素产生
D. α粒子贯穿物体的本领极强
【答案】A
【解析】
【详解】AB.根据核反应遵循的电荷数守恒、质量数守恒,计算产物X的参数,有,
即X为,其质子数为15、中子数为15,又同位素的定义是质子数相同、中子数不同的核素, 的质子数为15、中子数为16,满足定义,二者互为同位素,的质子数为14、中子数为14,不满足定义,二者不互为同位素,故A正确,B错误;
C.天然放射性元素发生α衰变时会释放α粒子,故C错误;
D.α粒子电离能力强,但贯穿本领极弱,一张普通纸即可将其挡住,故D错误。
故选A。
2. 如图,在一个软铁圆环上绕两个互相绝缘的线圈a和b。a与电池、开关组成回路,b的两端用导线连接,导线正下方有一枚小磁针。法拉第运用此装置取得突破性进展,以下表述正确的是( )
A. a线圈中产生的磁场使小磁针发生偏转
B. 闭合开关瞬间,观察到小磁针发生偏转
C. 闭合开关后,观察到小磁针将持续转动
D. 断开开关瞬间,线圈b中的电能转换为磁场能
【答案】B
【解析】
【详解】A.小磁针偏转的直接原因是线圈中产生了感应电流,感应电流的磁场对小磁针有作用,而不是线圈中的磁场直接使小磁针偏转,故A错误;
BC.闭合开关瞬间,线圈中的电流由零增大,穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中产生感应电流,小磁针因此发生短暂偏转。开关持续闭合后,线圈中的电流稳定,穿过线圈的磁通量不再变化,线圈中没有感应电流,小磁针不会持续转动,故B正确,C错误;
D.断开开关瞬间,线圈和软铁环中原有的磁场能因电流减小而释放,并在线圈中产生感应电流;能量是由磁场能转化为线圈回路中的电能,随后主要以焦耳热等形式耗散,不是线圈中的电能转化为磁场能,故D错误。
故选B。
3. 如图,手摇发电机能产生交流电,可使灯泡发光。其大轮与小轮通过皮带传动(皮带不打滑),半径之比为5∶1,小轮与线圈固定在同一转轴上。大轮以角速度ω匀速转动,带动小轮及线圈绕转轴转动,转轴与磁场方向垂直,下列说法正确的是( )
A. 手柄每转动一周,线圈的电流方向将改变5次
B. 仅改变转动方向,其输出电压的有效值将保持不变
C. 当ω=10 rad/s,产生的交流电频率为50 Hz
D. 仅将小轮半径变为原来的两倍,则灯泡变得更亮
【答案】B
【解析】
【详解】A.皮带传动边缘线速度大小相等,根据
大轮与小轮角速度之比为
线圈转动的角速度
即大轮转动一周,小轮转动5周,线圈每转动一周,感应电流方向改变2次,所以手柄每转动一周,线圈的电流方向将改变5×2=10次,故A错误;
B.感应电动势的最大值,有效值
仅改变转动方向,角速度大小不变,则电动势的最大值和有效值均保持不变,故B正确;
C.当时,线圈转动的角速度
产生的交流电频率,故C错误;
D.仅将小轮半径变为原来的两倍,根据
线圈转动的角速度变为原来的一半,又
则感应电动势最大值减半,有效值减半,根据
灯泡功率变为原来的,灯泡变暗,故D错误。
故选B。
4. 如图,在短道速滑接力比赛中,“交棒”运动员乙从后追上“接棒”运动员甲,乙猛推甲,使甲获得更大的速度向前冲出。忽略运动员与冰面间的摩擦力,则在乙推甲的过程中,下列说法正确的是( )
A. 甲、乙的加速度大小相等
B. 甲、乙的动量变化量相同
C. 甲、乙组成的系统动能增加
D. 甲、乙组成的系统机械能守恒
【答案】C
【解析】
【详解】AB.甲、乙相互推挤时,彼此作用力大小相等、方向相反。设作用力大小为,甲、乙质量分别为,,由牛顿第二定律,二者加速度大小分别为,
题目未说明两人质量相等,所以加速度大小不一定相等。由动量定理,动量变化量等于所受合力冲量;两人所受相互作用冲量大小相等、方向相反,因此两人的动量变化量大小相等、方向相反,并不相同,故AB错误;
CD.乙推甲的过程中,运动员体内的化学能转化为系统的机械能,因此甲、乙组成的系统总动能增加;该过程有体内化学能转化为机械能,系统的机械能不守恒,故C正确,D错误。
故选C。
5. 北斗导航系统使用倾斜地球同步轨道(IGSO)提升定位精度,该卫星沿圆轨道运行,绕行方向如图甲所示。位于赤道的某观测站接收到的信号强度随时间变化的规律如图乙所示,当卫星位于接收站正上方时信号最强。已知地球质量为M,万有引力常量为G。则该卫星( )
A. 始终相对地面静止
B. 线速度大于第一宇宙速度
C. 图乙中信号周期性变化间隔T=24 h
D. 该卫星轨道半径为
【答案】D
【解析】
【详解】A.倾斜地球同步轨道(IGSO)卫星的轨道平面与赤道平面有夹角,虽然其运行周期与地球自转周期相同(),但其星下点轨迹是地球表面的一个“8”字形,相对于地面是运动的,只有地球静止轨道(GEO)卫星才相对地面静止,故A错误;
B.第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度,也是最大的环绕速度,根据万有引力提供向心力有
可得
轨道半径越大,线速度越小。该卫星轨道半径远大于地球半径,故其线速度小于第一宇宙速度,故B错误;
C.该卫星为倾斜地球同步轨道卫星,周期为。卫星绕地球做圆周运动,轨道平面与赤道平面相交于两点(升交点和降交点)。由于卫星周期与地球自转周期相同,卫星相对于地球的位置是固定的(星下点轨迹固定)。位于赤道的观测站,当卫星经过赤道平面且经度与观测站相同时,卫星位于观测站正上方,信号最强。在一个周期()内,卫星会两次经过赤道平面(一次从南向北,一次从北向南),且这两次经过的经度相同(因为星下点轨迹在赤道处交叉),所以观测站每天会接收到两次最强信号,时间间隔为。即图乙中,故C错误;
D.由C项分析可知,卫星的运行周期
根据万有引力提供向心力有
解得
将代入上式得,故D正确。
故选D。
6. 如图所示,轻质弹性细绳下端系住小球,上端固定。静止释放小球,小球竖直下落H高度后,弹性绳恰好到达原长。以释放点为原点,取竖直向下为正方向。小球的位移为y、动能为Ek、加速度为a。忽略空气阻力,弹性绳在弹性限度内。关于小球从释放到最低点的过程中,其a-y图像或Ek-y图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AB.在过程中,弹性绳处于松弛状态,小球只受重力,加速度保持不变,
在过程中,弹性绳被拉伸,产生向上的弹力
根据牛顿第二定律有
解得
可知与呈线性关系,且斜率为负,随着的增大,先减小至 0 后反向增大,但图A中时加速度为0,不满足题意,故AB错误;
C.在过程中,根据动能定理有
可得图像为过原点的直线;
在过程中,小球先加速后减速,动能先增大后减小,且在处合力仍为,动能继续增加,不会立即减小。故C错误;
D.在过程中,根据动能定理有
可得图像是开口向下的抛物线,当时,加速度,此时速度最大,动能最大,该位置在处。故D正确。
故选D。
7. 悬索桥需要通过高强螺杆压紧索夹以产生额外的压力FN,从而增加索夹与主缆间的最大静摩擦力,防止其沿主缆下滑,其简化结构如图所示。已知主缆与水平方向夹角为θ,吊索对索夹竖直向下的拉力为F,索夹与主缆间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,两者间滑动摩擦因数为μ,忽略索夹、吊索质量,则FN的最小值应为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】对索夹进行受力分析,索夹受到竖直向下的拉力,高强螺杆提供的垂直主缆向上的压紧力,主缆垂直主缆向下的正压力和沿主缆向上的静摩擦力。将拉力正交分解为沿主缆向下的分力
和垂直主缆向下的分力
此时接触面的总正压力为
因此最大静摩擦力为
当取最小值时,索夹刚好不下滑,最大静摩擦力与下滑驱动力平衡
解得螺杆垂直主缆向上的压力的最小值
故选D。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,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。
8. 吸盘工作原理如图所示。锁扣扳下前吸盘内体积V,气体压强与外界大气压相等,均为p0。扳下锁扣后,吸盘内体积变为4 V。已知吸盘在墙壁的投影面积为S。环境温度不变,忽略漏气,扳下锁扣后,下列说法正确的是( )
A. 吸盘内气体压强变为
B. 吸盘对墙壁的正压力大小为
C. 吸盘内气体分子单位时间内对墙壁撞击的次数减少
D. 若环境温度升高,吸盘对墙壁的正压力增大
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.设锁扣后吸盘内气体压强为。气体质量和温度不变,按玻意耳定律代入初、末态体积,有
解得
墙外大气将吸盘压向墙壁,吸盘内气体反向施压,吸盘对墙壁的正压力为,故A正确,B错误;
C.气体温度不变,分子的平均速率不变;体积增大而分子总数不变,单位体积内的分子数减少,故单位时间内分子撞击墙壁的次数减少,故C正确;
D.锁扣后吸盘容积不变,若环境温度升高,吸盘内气体压强增大,外界大气压强不变,内外压强差减小,故D错误。
故选AC。
9. 如图所示,边长为L的立方体区域abcda′b′c′d′内有匀强磁场。一质量为m,电量为+q的粒子,以初速度v0水平从正方形add′a′的中心垂直进入磁场区域,最后由正方形abb′a′中心垂直飞出磁场区域。忽略粒子重力。下列判断正确的是( )
A. 磁场的方向竖直向上
B. 增大磁感应强度,粒子可能从add′a′平面飞出
C. 若同时加入垂直abb′a′向外的匀强电场,粒子可能沿直线运动
D. 若要使粒子恰好从c点飞出,匀强磁场的方向应改为垂直平面a′b′cd,大小为原来的倍
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.设粒子在水平截面上的入射点为,原出射点为。两点的速度分别垂直于相邻侧面,轨道圆心位于这两个侧面的公共棱中点,故原轨道半径
粒子初入磁场时洛伦兹力指向前侧面;由正电荷的初速度方向和左手定则可知,磁场竖直向上,故A正确;
B.设原磁感应强度为,增大后为,新轨道半径为。两个磁场中均由洛伦兹力提供向心力,有,。
因此
磁场增至原来的两倍以上时,半径满足
入射点距前侧面为,此时轨道直径小于该距离,粒子走过半圆便返回入射面。图中为入射点,为增强磁场后的回返点,为原出射点,轨迹显示了两种磁场下的出射面。
所以粒子可能从面飞出,故B正确;
C.原磁场使正电荷在入射时受到指向前侧面外侧的洛伦兹力。若再加入垂直于该面向外的匀强电场,入射时电场力与洛伦兹力同向,横向合力不为零,粒子不能沿直线运动,故C错误;
D.设为新轨道圆心,为新轨道半径。取磁场垂直于斜截面且使粒子向点偏转,轨迹便在此截面内。从到沿初速度方向的位移为,垂直初速度方向的位移为。截面内的圆弧及半径关系如图。
由勾股定理得
解得
粒子速率不变,磁感应强度与轨道半径成反比,因此,故D正确。
故选ABD。
10. 某传动机械装置结构如图所示,固结在一起的滑槽和滑杆的质量为m。初始时,长为r的连杆位于图中虚线位置;质量为M的滑块A紧靠滑杆,连杆以角速度ω匀速转动,带动滑杆做水平运动,A在滑杆推动下运动,不考虑连杆和销钉的质量,忽略一切阻力。以下判断正确的是( )
A. 滑杆向右的最大速度为vmax=ωr
B. 销钉转动周时,滑块与滑杆恰好分离
C. 销钉转动周时,对滑槽的作用力最大
D. 销钉转动一周,外界提供给装置的能量为
【答案】A
【解析】
【详解】A.销钉做匀速圆周运动,它的水平分速度就是滑杆的水平运动速度。将销钉的线速度沿水平、竖直方向分解,水平分速度为vx=ωrsinωt
当sinωt=1时,滑杆速度取最大值vmax=ωr
A正确;
B.当sinωt=1时,滑杆速度取最大值,此时,即销钉转动周时滑杆速度达到最大,之后减速,而滑块A不受阻力会以此时刻的速度ωr匀速向右运动,二者恰好在此刻分离,B错误;
C.滑杆的加速度
销钉转动周时,,此时加速度a=0
根据牛顿第二定律可知作用力最小,C错误;
D.销钉转动一周,滑槽和滑杆初末动能均为0,动能变化为0,仅滑块A获得动能
根据能量守恒,外界提供的能量
D错误。
故选A。
三、非选择题:共54分,考生根据要求作答。
11. 下列是两个实验的部分步骤,请完成。
(1)使用螺旋测微器测量圆柱体的直径,测量示数如图甲所示,直径为______mm。
(2)图乙是“测量做直线运动物体的瞬时速度”实验装置示意图。
①实验中必要的措施是______。
A.小车质量远大于钩码质量 B.细线必须与长木板平行
C.先释放小车再接通电源 D.平衡小车与长木板间的摩擦力
②图丙是实验得到纸带的一部分,相邻计数点间有四个点未画出。计数点的间距如图。打点计时器电源频率为50 Hz,在打C点时小车的速度vC=______m/s。(结果保留3位有效数字)
【答案】(1)5.314##5.315##5.316
(2) ①. B ②.
【解析】
【小问1详解】
螺旋测微器的固定刻度读数为,可动刻度与基准线相交于第格与第格的中间,估数为,圆柱直径为
【小问2详解】
[1]A.小车质量远大于钩码质量是为了在研究拉力与加速度的关系时,用钩码重力近似细线拉力;本实验只用纸带测速度,无此要求,故A错误;
B.细线与长木板平行,才能使细线沿小车运动方向牵引小车,故B正确;
C.应先接通打点计时器的电源,再释放小车,才能在纸带上留下完整点迹,故C错误;
D.平衡摩擦力用于研究小车受力与加速度的关系,利用纸带测速度不要求平衡摩擦力,故D错误;
故选B。
[2]相邻计数点之间有四个未画出的点,即相邻计数点间隔五个打点周期,所以
图丙中段和段的位移分别记为和。匀变速直线运动中,中间时刻的瞬时速度等于该时间段的平均速度,故
12. 为探究某一金属的阻值R随温度t变化的情况,设计了图甲所示的电路测量金属的电阻。图乙是实物图,已知R随t的升高而增大,电源电动势为E,控温箱用以调节金属电阻的温度。
(1)电路连接。图乙中已连接了部分电路,请完成剩余的实物图连线。
(2)测量金属电阻。
①闭合K1和K2,调节电阻箱RP,使电流表指针偏转到某一合适位置。此时RP读数为R1,电流表示读数为I0,断开K1和K2。
②调节控温箱温度,待温度稳定后,记下温度t;K2保持断开,闭合K1,发现电流表示数变______,将RP的阻值调______,使电流表指针偏转到与步骤①相同的位置。记录R的示数R2,断开K1,利用所测量的物理量,可得金属的电阻表达式R=______。
③重复步骤②多次,测量不同温度下金属的电阻。
④某次操作要将电阻箱的阻值由9.9 Ω调节至10.0 Ω,需旋转如图乙中电阻箱的旋钮a、b、c,正确操作的第一步应是______。
A.将旋钮a由“9”旋转至“0”;
B.将旋钮b由“9”旋转至“0”;
C.将旋钮c由“0”旋转至“1”。
(3)数据处理。依据实验记录的t和R的数据,作出R-t图线如图丙所示。由图线求得斜率______(结果保留2位小数)。
【答案】(1) (2) ①. 小 ②. 小 ③. ④. C
(3)0.04
【解析】
【小问1详解】
根据电路图连接实物图,如图所示
【小问2详解】
[1][2]闭合K1和K2,则R短路,电流表示读数为I0,K2保持断开,闭合K1,电阻变大,故电流变小,则电流表示数变小;根据可知将RP的阻值调小,可使电流变大,使电流表指针偏转到与步骤①相同的位置;
[3]根据题意可得,
解得
[4] 将电阻箱阻值由调节到,要考虑到安全性原则,如果先把b、c调节到0,这样做很危险,电路中的电流过大可能会损坏电表,应该先把电阻箱阻值调大再慢慢减小,以确保电路的安全,操作步骤为先将旋钮c由“0”旋转至“1”,然后将个位数及小数位旋转至0。
故选C。
【小问3详解】
斜率
13. 水平放置的圆柱形透明罐内装了一半液体,其截面图如图所示。一束单色激光从罐体底部指向圆心O点,当光束与竖直方向成θ角时,恰好没有光线从液面射出。现用此单色光进行双缝干涉实验,测得N条明条纹的距离为a,已知双缝间距为d,双缝到屏的距离为l,光在空气中的传播速度为c。求:
(1)液体的折射率及该单色光在液体中的传播速度;
(2)该单色光在液体中传播时的波长。
【答案】(1),
(2)
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,光束从液体射向空气,在液面处恰好发生全反射,此时入射角等于临界角。液面水平,法线竖直,光束与竖直方向夹角为,故临界角。根据全反射临界角公式有
解得
光在液体中的传播速度
代入解得
【小问2详解】
双缝干涉相邻亮条纹间距公式为
条亮条纹之间有个条纹间距,故
空气中波长
代入解得
光从空气进入液体频率不变,设液体中波长为,则
代入解得
代入解得
14. 可回收火箭是航天领域的前沿技术,可分为空中反推、地面拦阻等多个阶段。
(1)若火箭在高空启动发动机产生竖直向上的反推作用力F,F与启动时长t关系如图甲所示,已知火箭质量M=500 kg,重力加速度g=10 m/s2,忽略空气阻力。求:2 s内F的冲量IF大小及火箭速度变化量大小。(提示:F-t图线下的“面积”表示F冲量大小)
(2)某一地面拦阻方案如图乙所示,它由四个相同的液压装置构成,每个装置固定在正方形的顶点上。图丙是液压装置的简易结构。设火箭关闭发动机后,恰好竖直下落且对准正方形中心,拦阻钩水平展开,在与P点等高处勾住拦阻索,活塞上下表面在液压油中存在近似恒定的液压差,阻碍其运动。
已知火箭质量为M,勾住拦阻索时速度为v0,下降h后速度为零,活塞锁死,火箭悬挂空中;PO两点的水平距离为l;活塞上下表面积均为S,重物、连杆、活塞总质量为m;重力加速度为g,忽略其他阻力、不考虑拦阻索的质量、形变及钩住瞬间损失的能量。求:
①火箭悬挂空中时,每根拦阻索拉力大小;
②拦阻过程中,火箭克服拦阻系统所做的功,以及液压差ΔP。
【答案】(1),
(2)①,②,
【解析】
【小问1详解】
根据提示,图线与时间轴围成的面积表示冲量,甲图为直角三角形,则2 s内F冲量大小
对火箭应用动量定理,合外力的冲量等于动量变化,取向上为正方向,重力冲量为,则
代入数据
解得火箭速度变化量大小
【小问2详解】
① 火箭静止悬挂,共4根拦阻索,设单根拉力为。火箭下降后,拦阻索与竖直方向夹角满足
竖直方向受力平衡,4根拦阻索拉力的竖直分量之和等于火箭重力
代入,解得每根拦阻索拉力大小
② 对火箭应用动能定理,重力做功,设火箭克服拦阻系统做功为,则有
整理得火箭克服拦阻系统所做的功
火箭下降时,每根拦阻索的长度从初始的变为
因此每根拦阻索拉动活塞(含重物、连杆)向上移动的距离为
对4个活塞、重物组成的整体,拦阻过程中火箭克服拦阻系统做的功,等于克服4个活塞重力做功与克服液压差阻力做功之和,即
将和代入整理,最终得液压差
15. 如图是某液体荷电特性检测装置的示意图。两块竖直放置的平行金属平板之间存在由高压电源产生的匀强电场。左侧金属板O点处有一雾化液滴喷射器可向板间喷出相同的带电液滴,调节喷射角度及板间电压,带电液滴沿直线运动至右侧极板的P点(恰好不接触极板)。已知喷出液滴质量为m,喷射器距离板上端距离为d、距下端为,两金属平板间的距离为d,P点距离O点的竖直高度为,电源电压为U,重力加速度为g。忽略空气阻力和电场的边缘效应。
(1)求液滴的带电量q和射入板间的初速度大小。
(2)若其他条件保持不变,两金属板的距离为kd:
①若k=3时,求液滴在板间运动的时间;
②若k为任意正数,求液滴在板间运动过程中相对O点的最大高度(若液滴触碰极板即被吸附)。
【答案】(1),
(2)
① ;②时液滴运动的最大高度,时液滴运动的最大高度
【解析】
【小问1详解】
带电液滴沿直线运动至右侧极板的P点且恰好不接触极板,则液滴做匀减速直线运动且恰好到P点减速到零。则合力方向与速度方向平行,液滴受竖直向下的重力和水平向左的电场力。
设液滴初速度和水平方向夹角为,则有,那么,
则,解得液滴电量
将液滴的运动按水平和竖直方向分解,竖直方向初速度为,竖直加速度,竖直位移
根据运动规律,解得初速度
【小问2详解】
液滴在电场中做类抛体运动,运动轨迹的对称轴与液滴所受合力方向平行。
当时,受力分析和轨迹如图所示
水平方向有,解得,水平初速度,竖直初速度
水平速度减为零的水平位移满足,时间满足,解得
此时竖直位移,说明在此之前液滴已运动到极板下端以下。
液滴向上运动时间满足,解得
液滴从最高点运动至极板下端高度用时满足,解得
则液滴在极板间运动的时间
若为任意正数,竖直方向的分运动总相同,水平方向有,解得
水平速度减为零的水平位移满足,解得,即液滴总是在运动至水平位移等于板间距离时,水平速度减为零。
若,受力分析和轨迹与类似,水平速度减为零的时间
液滴在向下运动时触碰极板或离开极板,液滴在板间运动过程中相对点的最大高度
由第(1)问知,时最大高度
若,受力分析和轨迹如图所示:
液滴水平速度减为零的时间,液滴在向上运动时触碰右极板,同时达到距O点的最高点,最大高度
解得
综上时液滴运动的最大高度,时液滴运动的最大高度
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2027届高三综合练习(一)
物理
本练习共8页,15小题,满分100分。作答用时75分钟。
注意事项:
1.作答前,学生务必用黑色字迹钢笔或签字笔将自己的学校、姓名、学生号、教室号和座位号填写在答题卡上。并用2 B铅笔填涂在答题卡相应位置上。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2 B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案,答案不能答在练习上。
3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需要改动,先划掉原来的答案,再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4.学生必须保持答题卡的整洁,作答结束后,将练习和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 用α粒子轰击铝箔产生了中子的核反应为:。下列判断正确的是( )
A. X是的同位素
B. X是的同位素
C. α粒子不可能由天然放射性元素产生
D. α粒子贯穿物体的本领极强
2. 如图,在一个软铁圆环上绕两个互相绝缘的线圈a和b。a与电池、开关组成回路,b的两端用导线连接,导线正下方有一枚小磁针。法拉第运用此装置取得突破性进展,以下表述正确的是( )
A. a线圈中产生的磁场使小磁针发生偏转
B. 闭合开关瞬间,观察到小磁针发生偏转
C. 闭合开关后,观察到小磁针将持续转动
D. 断开开关瞬间,线圈b中的电能转换为磁场能
3. 如图,手摇发电机能产生交流电,可使灯泡发光。其大轮与小轮通过皮带传动(皮带不打滑),半径之比为5∶1,小轮与线圈固定在同一转轴上。大轮以角速度ω匀速转动,带动小轮及线圈绕转轴转动,转轴与磁场方向垂直,下列说法正确的是( )
A. 手柄每转动一周,线圈的电流方向将改变5次
B. 仅改变转动方向,其输出电压的有效值将保持不变
C. 当ω=10 rad/s,产生的交流电频率为50 Hz
D. 仅将小轮半径变为原来的两倍,则灯泡变得更亮
4. 如图,在短道速滑接力比赛中,“交棒”运动员乙从后追上“接棒”运动员甲,乙猛推甲,使甲获得更大的速度向前冲出。忽略运动员与冰面间的摩擦力,则在乙推甲的过程中,下列说法正确的是( )
A. 甲、乙的加速度大小相等
B. 甲、乙的动量变化量相同
C. 甲、乙组成的系统动能增加
D. 甲、乙组成的系统机械能守恒
5. 北斗导航系统使用倾斜地球同步轨道(IGSO)提升定位精度,该卫星沿圆轨道运行,绕行方向如图甲所示。位于赤道的某观测站接收到的信号强度随时间变化的规律如图乙所示,当卫星位于接收站正上方时信号最强。已知地球质量为M,万有引力常量为G。则该卫星( )
A. 始终相对地面静止
B. 线速度大于第一宇宙速度
C. 图乙中信号周期性变化间隔T=24 h
D. 该卫星轨道半径为
6. 如图所示,轻质弹性细绳下端系住小球,上端固定。静止释放小球,小球竖直下落H高度后,弹性绳恰好到达原长。以释放点为原点,取竖直向下为正方向。小球的位移为y、动能为Ek、加速度为a。忽略空气阻力,弹性绳在弹性限度内。关于小球从释放到最低点的过程中,其a-y图像或Ek-y图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
7. 悬索桥需要通过高强螺杆压紧索夹以产生额外的压力FN,从而增加索夹与主缆间的最大静摩擦力,防止其沿主缆下滑,其简化结构如图所示。已知主缆与水平方向夹角为θ,吊索对索夹竖直向下的拉力为F,索夹与主缆间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,两者间滑动摩擦因数为μ,忽略索夹、吊索质量,则FN的最小值应为( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,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。
8. 吸盘工作原理如图所示。锁扣扳下前吸盘内体积V,气体压强与外界大气压相等,均为p0。扳下锁扣后,吸盘内体积变为4 V。已知吸盘在墙壁的投影面积为S。环境温度不变,忽略漏气,扳下锁扣后,下列说法正确的是( )
A. 吸盘内气体压强变为
B. 吸盘对墙壁的正压力大小为
C. 吸盘内气体分子单位时间内对墙壁撞击的次数减少
D. 若环境温度升高,吸盘对墙壁的正压力增大
9. 如图所示,边长为L的立方体区域abcda′b′c′d′内有匀强磁场。一质量为m,电量为+q的粒子,以初速度v0水平从正方形add′a′的中心垂直进入磁场区域,最后由正方形abb′a′中心垂直飞出磁场区域。忽略粒子重力。下列判断正确的是( )
A. 磁场的方向竖直向上
B. 增大磁感应强度,粒子可能从add′a′平面飞出
C. 若同时加入垂直abb′a′向外的匀强电场,粒子可能沿直线运动
D. 若要使粒子恰好从c点飞出,匀强磁场的方向应改为垂直平面a′b′cd,大小为原来的倍
10. 某传动机械装置结构如图所示,固结在一起的滑槽和滑杆的质量为m。初始时,长为r的连杆位于图中虚线位置;质量为M的滑块A紧靠滑杆,连杆以角速度ω匀速转动,带动滑杆做水平运动,A在滑杆推动下运动,不考虑连杆和销钉的质量,忽略一切阻力。以下判断正确的是( )
A. 滑杆向右的最大速度为vmax=ωr
B. 销钉转动周时,滑块与滑杆恰好分离
C. 销钉转动周时,对滑槽的作用力最大
D. 销钉转动一周,外界提供给装置的能量为
三、非选择题:共54分,考生根据要求作答。
11. 下列是两个实验的部分步骤,请完成。
(1)使用螺旋测微器测量圆柱体的直径,测量示数如图甲所示,直径为______mm。
(2)图乙是“测量做直线运动物体的瞬时速度”实验装置示意图。
①实验中必要的措施是______。
A.小车质量远大于钩码质量 B.细线必须与长木板平行
C.先释放小车再接通电源 D.平衡小车与长木板间的摩擦力
②图丙是实验得到纸带的一部分,相邻计数点间有四个点未画出。计数点的间距如图。打点计时器电源频率为50 Hz,在打C点时小车的速度vC=______m/s。(结果保留3位有效数字)
12. 为探究某一金属的阻值R随温度t变化的情况,设计了图甲所示的电路测量金属的电阻。图乙是实物图,已知R随t的升高而增大,电源电动势为E,控温箱用以调节金属电阻的温度。
(1)电路连接。图乙中已连接了部分电路,请完成剩余的实物图连线。
(2)测量金属电阻。
①闭合K1和K2,调节电阻箱RP,使电流表指针偏转到某一合适位置。此时RP读数为R1,电流表示读数为I0,断开K1和K2。
②调节控温箱温度,待温度稳定后,记下温度t;K2保持断开,闭合K1,发现电流表示数变______,将RP的阻值调______,使电流表指针偏转到与步骤①相同的位置。记录R的示数R2,断开K1,利用所测量的物理量,可得金属的电阻表达式R=______。
③重复步骤②多次,测量不同温度下金属的电阻。
④某次操作要将电阻箱的阻值由9.9 Ω调节至10.0 Ω,需旋转如图乙中电阻箱的旋钮a、b、c,正确操作的第一步应是______。
A.将旋钮a由“9”旋转至“0”;
B.将旋钮b由“9”旋转至“0”;
C.将旋钮c由“0”旋转至“1”。
(3)数据处理。依据实验记录的t和R的数据,作出R-t图线如图丙所示。由图线求得斜率______(结果保留2位小数)。
13. 水平放置的圆柱形透明罐内装了一半液体,其截面图如图所示。一束单色激光从罐体底部指向圆心O点,当光束与竖直方向成θ角时,恰好没有光线从液面射出。现用此单色光进行双缝干涉实验,测得N条明条纹的距离为a,已知双缝间距为d,双缝到屏的距离为l,光在空气中的传播速度为c。求:
(1)液体的折射率及该单色光在液体中的传播速度;
(2)该单色光在液体中传播时的波长。
14. 可回收火箭是航天领域的前沿技术,可分为空中反推、地面拦阻等多个阶段。
(1)若火箭在高空启动发动机产生竖直向上的反推作用力F,F与启动时长t关系如图甲所示,已知火箭质量M=500 kg,重力加速度g=10 m/s2,忽略空气阻力。求:2 s内F的冲量IF大小及火箭速度变化量大小。(提示:F-t图线下的“面积”表示F冲量大小)
(2)某一地面拦阻方案如图乙所示,它由四个相同的液压装置构成,每个装置固定在正方形的顶点上。图丙是液压装置的简易结构。设火箭关闭发动机后,恰好竖直下落且对准正方形中心,拦阻钩水平展开,在与P点等高处勾住拦阻索,活塞上下表面在液压油中存在近似恒定的液压差,阻碍其运动。
已知火箭质量为M,勾住拦阻索时速度为v0,下降h后速度为零,活塞锁死,火箭悬挂空中;PO两点的水平距离为l;活塞上下表面积均为S,重物、连杆、活塞总质量为m;重力加速度为g,忽略其他阻力、不考虑拦阻索的质量、形变及钩住瞬间损失的能量。求:
①火箭悬挂空中时,每根拦阻索拉力大小;
②拦阻过程中,火箭克服拦阻系统所做的功,以及液压差ΔP。
15. 如图是某液体荷电特性检测装置的示意图。两块竖直放置的平行金属平板之间存在由高压电源产生的匀强电场。左侧金属板O点处有一雾化液滴喷射器可向板间喷出相同的带电液滴,调节喷射角度及板间电压,带电液滴沿直线运动至右侧极板的P点(恰好不接触极板)。已知喷出液滴质量为m,喷射器距离板上端距离为d、距下端为,两金属平板间的距离为d,P点距离O点的竖直高度为,电源电压为U,重力加速度为g。忽略空气阻力和电场的边缘效应。
(1)求液滴的带电量q和射入板间的初速度大小。
(2)若其他条件保持不变,两金属板的距离为kd:
①若k=3时,求液滴在板间运动的时间;
②若k为任意正数,求液滴在板间运动过程中相对O点的最大高度(若液滴触碰极板即被吸附)。
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