内容正文:
南昌中学2026—2027学年度上学期十月测试
高三物理试卷
一、单选题(每题4分,共28分)
1.2026年,中国“嫦娥七号”探测器将对月球南极进行详细勘察,其搭载的微型探测机器人拟采用钚238放射性同位素热电机(核电池)供电。钚()衰变时放出粒子,衰变方程为。已知钚238的半衰期约为88年。下列说法正确的是( )
A.该衰变属于衰变
B.衰变后生成的原子核的质量数为234,核电荷数为92
C.月球表面的低温环境会使钚238的半衰期变长
D.100个钚238原子核经过176年后剩余25个未衰变
2.沙漠里经常会出现蜃景,这是由于不同高度的空气层温度不同,折射率也不同,光线被不断折射,人们逆着光就看到了蜃景。此过程简化的模型如图所示,一束光从第1层空气入射,在第3层和第4层界面发生了全反射,下列说法正确的是( )
A.第1层空气的折射率比第2层空气的折射率小
B.光在第1层空气中的传播速度大于在第2层空气中的传播速度
C.第3层空气的折射率比第4层空气的折射率大
D.光在第2层空气中的传播速度大于在第3层空气中的传播速度
3.如图所示,重物P放在水平地面,竖直轻弹簧的下端与P相连,上端与跨过光滑定滑轮的轻绳相连,轻绳的另一端连接小球Q。现对Q施加一方向始终水平向右的拉力,使Q缓慢上升,直至滑轮右侧轻绳转过,P始终处于静止状态。关于此过程,下列说法正确的是( )
A.Q所受的合外力逐渐增大 B.P对地面的压力逐渐增大
C.拉力逐渐减小 D.弹簧的长度逐渐变长
4.甲为家用燃气灶点火装置的电路原理图,转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交流电加在理想变压器的原线圈上,设变压器原、副线圈的匝数分别为、。当两点火针间电压大于就会产生电火花进而点燃燃气,闭合,下列说法正确的是( )
A.时电压表的示数为零
B.任意时刻电压表的示数均为
C.当时,才能点燃燃气
D.在正常点燃燃气的情况下,两点火针间电压的有效值一定大于
5.B超是以灰阶即亮度(brightness)模式形式来诊断疾病的称“二维显示”,因亮度第一个英文字母是B,故称B超,又称二维超声或灰阶超声。B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波,遇到人体组织会产生不同程度的反射,探头接收到的超声波信号由计算机处理,从而形成B超图像。如图所示为血管探头沿轴正方向发送的简谐超声波图像,时刻波恰好传到质点。已知此超声波的频率为。下列说法正确的是( )
A.血管探头发出的超声波在血管中的传播速度为
B.质点开始振动的方向沿轴负方向
C.时质点运动到横坐标的处
D.内质点的路程为
6.如图,某同学将质量为的乒乓球置于球拍中心,推动乒乓球沿水平直线向前运动,并使乒乓球与球拍保持相对静止。某次匀速运动的过程中,球拍的倾角为。已知乒乓球所受空气阻力与其速度大小满足(为大于零的常数),方向与乒乓球运动方向相反,不计乒乓球和球拍之间的摩擦,重力加速度为,下列说法正确的是( )
A.球拍对乒乓球的弹力大小为
B.该同学的速度大小为
C.若该同学以较小的速度匀速运动,则球拍对乒乓球的弹力变大
D.若该同学做加速运动且保持球拍的倾角不变,则他的加速度应逐渐变大
7.如图所示,在正方体中,为的中点,在和处固定电荷量分别为()、的点电荷。下列说法正确的是( )
A.点的电势比点的电势高
B.、两点的电场强度相同
C.、两点的电场强度大小的比值为
D.将一电子从点移到点,电子的电势能减少
二、多选题(每题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分,共18分)
8.动力车在刹车过程中位移和时间的比值与之间的关系图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.动力车的初速度为 B.刹车过程动力车的加速度大小为
C.刹车过程持续的时间为 D.从开始刹车时计时,内,动力车的位移为
9.图甲所示的摩天轮是热门游乐项目。某次运行中,质量为的游客随摩天轮做半径为的匀速圆周运动,其竖直方向上的速度随时间变化的规律如图乙所示(规定竖直向上为正方向)。已知重力加速度为,下列说法正确的是( )
A.摩天轮的运动周期为
B.在时,游客处于最低点
C.在时,游客的向心加速度方向竖直向下
D.在时,游客所需向心力的大小为
10.某兴趣小组模拟电动汽车再生制动能量回收系统,设计了如图所示电路。平行且间距为的足够长光滑金属导轨固定在水平面,金属杆垂直静置在导轨上,整个装置处于磁感应强度大小为、方向竖直向下的匀强磁场中。导轨通过单刀双掷开关分别与电源、电容器连接,电源的电动势为、内阻为,电容器的电容为、初始电荷量为零。先将开关拨到1,杆从静止开始加速运动,达到最大速度后再将开关拨到2,杆给电容器充电,实现动能回收。杆的质量为、接入电路的电阻为,不计导轨电阻,下列说法正确的是( )
A.开关拨到1瞬间,杆的加速度大小为
B.开关拨到1后,杆能达到的最大速度为
C.开关拨到2后,杆做减速运动直到速度为零
D.电容器的电容越大,则最终储存的电荷量越多
三、实验题(共15分)
11.(本题9分)在探究小车做匀变速直线运动的规律的实验中,用到如图甲、乙所示的两种打点计时器。
(1)图乙的打点计时器电源采用的是________(填“交流约”或“交流”)。
(2)关于打点计时器的使用,下列说法正确的是________。
A.在测量物体速度时,应先让物体运动,后接通打点计时器的电源
B.电磁打点计时器和电火花打点计时器可以使用同样的电源
C.使用的电源频率越低,打点的时间间隔就越大
D.纸带上打的点越密,说明物体运动得越快
(3)某次实验中得到一条如图丙所示的纸带,纸带上相邻计数点间还有四个点没画出来,用刻度尺测得、、、间的距离分别为,,,,计时器打点频率为。从点到点纸带的平均速度大小为________;打点时小车的速度大小________;小车运动的加速度大小________(保留两位小数)。
12.为了测量某种圆柱形材料的电阻率,一同学利用以下器材设计了如下实验,已知该圆柱形材料电阻约为
A.电阻箱()
B.量程为、内阻为的电流表
C.量程为、内阻约为的电流表
D.最大阻值为、最大允许电流为的滑动变阻器
E.电动势、内阻未知的直流电源
F.开关S一个,导线若干
具体实验步骤如下:
①连接好实验电路,闭合开关S;
②调节滑动变阻器和电阻箱,使示数为,记下此时电阻箱阻值和示数;
③重复步骤2,且保持示数不变,测量多组和值;
④将实验测得的数据处理后,最后作出了如图丁所示的图像。
(1)用螺旋测微器测出圆柱形材料电阻的直径如图乙所示,该读数为________mm;
(2)电流表选择________(填写器材前字母代号);
(3)圆柱形材料的电阻________(保留三位有效数字)。
四、解答题(共39分)
13.(本题10分)如图甲所示,三才盖碗(又称“三才碗”)是中华茶艺的代表茶具,由碗盖(天)、碗身(人)、碗托(地)三部分组成,寓意“天、地、人”和谐统一。碗盖质量为,其圆形盖面的直径为,如图乙所示。初始时,碗内封闭的理想气体温度为。茶艺师将沸水注入碗中,迅速盖上碗盖,碗盖与碗身之间气密性良好,无气体泄漏,待碗内气体与热水达到热平衡后,碗盖恰好被顶起。已知外界大气压强恒为,重力加速度为,不计碗盖厚度及摩擦,忽略茶汤蒸发的影响。求:
(1)碗盖恰好被顶起时,碗内气体的压强;
(2)碗盖恰好被顶起时,碗内气体的温度。
14.(本题14分)如图所示,位于真空室内的平面直角坐标系,第一象限存在沿轴负方向的匀强电场,场强大小为,第四象限在平行于轴的条形区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为。从轴正半轴上处的点有带正电的粒子以速度垂直于轴射入电场,经轴上的点进入磁场;已知粒子的比荷为,不计粒子的重力。求:
(1)的长度;
(2)粒子经过点的速度的大小和方向;
(3)若粒子能够再次穿过轴,求磁场区域的最小宽度。
15.(本题15分)如图所示,一轻质弹簧的一端连接在滑块B上,另一端与滑块C接触但未连接,该系统静置于光滑的水平地面上,现有一质量的滑块从光滑曲面上离地面处由静止开始滑下,光滑曲面与水平地面相切,滑块A与B发生正碰并粘在一起,并压缩弹簧推动滑块C向前运动,经过一段时间,滑块C脱离弹簧。已知滑块B的质量、滑块C的质量,重力加速度大小取,求:
(1)滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度大小;
(2)弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能;
(3)滑块A与滑块B碰撞结束后到滑块C达到最大速度的过程中,弹簧对滑块C做的功。
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南昌中学高三物理10月份考试参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
D
C
D
B
C
AD
AC
BD
11.交流 C 0.54 0.55 0.20
12.(1)1.703/1.704/1.705 (2)C (3)155
13.(1) (2)
【详解】(1)当碗盖刚好被顶起时,对碗盖进行受力分析,根据平衡关系有
其中
联立解得碗盖恰好被顶起时,碗内气体的压强为
(2)刚将沸水注入碗中时,碗内封闭的气体温度为,压强为;当碗内气体与热水达到热平衡后,碗内封闭的气体压强为,设此时温度为,由于整个过程碗内气体的体积没变,则根据查理定律有
解得
14.(1)
(2);粒子在点的速度与轴正方向成角
(3)
【详解】(1)粒子在第一象限中做类平抛运动,沿轴方向有,
由牛顿第二定律得
代入数据解得
则的长度,
代入数据解得
(2)粒子运动到点时,沿轴方向的分速度为
粒子速度大小,
代入数据解得
设速度方向与轴正方向成角,则有,
解得故粒子在点的速度与轴正方向成角
(3)若粒子能够再次穿过轴,磁场区域最窄时,轨迹与相切,如图所示
粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得
代入数据解得
几何关系可得
代入数据解得
则磁场区域的最小宽度
15.(1) (2) (3)
【详解】(1)滑块A从光滑曲面上由静止下滑的过程,其机械能守恒,设其滑到曲面底端时的速度为,由机械能守恒定律得
滑块A与B碰撞的过程,A,B系统的动量守恒,碰撞结束瞬间具有共同速度设为,取向右为正方向,由动量守恒定律得
联立解得
(2)滑块A、B、C速度相等(设速度为)时,被压缩的弹簧弹性势能最大,取向右为正方向,由动量守恒定律得
解得,方向水平向右
弹簧被压缩的过程中,系统机械能守恒,则有
解得弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能
(3)被压缩弹簧再次恢复自然长度时,滑块C脱离弹簧,此时滑块C速度达到最大,不再改变,设此时滑块A、B的速度为,滑块C的速度为,取向右为正方向,由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得
联立解得,
故滑块C能获得的最终速度大小为
则由动能定理可知,该过程中弹簧对滑块C做的功为
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