内容正文:
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广东省江门市2027届高三三校联考物理诊断卷
物理
本试卷共15题,共100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写清楚
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用黑色字迹的签字笔书写
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持答题卡面清洁,不要折叠,不要弄破。不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
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,只有一项符合题目要求,选对的得4分,选错的得0分。
1.如图为我国研制的一种全新微型核能电池,可以实现五十年稳定安全自发电。它利用镍核同位素衰变成铜核同位素,释放的能量被半导体转换器吸收并转化为电能。下列说法正确的是( )
A.镍核衰变产生的射线是粒子流
B.镍核衰变产生的射线是粒子流
C.镍核的结合能比产生的铜核结合能大
D.衰变中伴随产生的射线是由镍核跃迁发出的
2.水火箭是一项深受学生喜欢的科技活动,某学习小组利用饮料瓶制作的“水火箭”如图甲所示,其发射原理是通过打气使瓶内空气压力增大,当瓶口与橡皮塞脱离时,瓶内水向后喷出,“水火箭”获得推力向上射出。图乙是某次竖直发射时测绘的水火箭速度与时间的图像,其中时刻为水火箭”起飞时刻,段是斜率绝对值为的直线,忽略空气阻力,关于“水火箭”的运动,下列说法正确的是( )
A.时间内水火箭的平均速度大于
B.水火箭在时刻达到最高点
C.时间内水火箭处于失重状态
D.时间内水火箭做自由落体运动
3.下图为某风力发电机内部简化图,两磁极间存在匀强磁场。发电期间,风力驱动线圈绕着虚线轴匀速转动,某时刻线圈位于图中所示位置,下列说法正确的是( )
A.该时刻线圈处于中性面
B.该时刻线圈磁通量变化率为零
C.若该时刻电流方向从a到b,可知线圈顺时针转动
D.当线圈再转过时,流经线圈的电流为零
4.如图1所示,轻弹簧上端固定,下端与小球相连构成弹簧振子,小球做简谐运动的位移—时间图像如图2所示。下列说法正确的是( )
A.在任意1s的时间内,小球经过的路程都是2cm
B.时,弹簧处于原长状态
C.和两个时刻,小球的速度相同
D.和两个时刻,小球的加速度大小相等,方向相反
5.《墨经》中记载可以通过车梯(一种前低后高的斜面车)提升重物。如图所示,轻绳一端固定,另一端系在光滑小球上,向左推动车梯,小球沿斜面缓慢上升。则此过程中( )
A.小球受到的斜面支持力不变
B.小球受到的斜面支持力减小
C.小球受到的轻绳拉力不变
D.小球受到的轻绳拉力减小
6.用玻璃制成的一块棱镜的截面图如图所示,其中ABOD是矩形,OED是半径为R的四分之一圆弧,O为圆心,OB长为。一束光线从AB面上以入射角θ1射入棱镜后,恰好在O点发生全反射后从圆弧面射出,光路图如图所示。已知光在空气中的传播速度为c,在棱镜中的传播速度为,则光束在棱镜中传播的时间为( )
A. B. C. D.
7.如图所示,在一个圆形区域内有垂直于圆平面的匀强磁场,现有两个质量相等、所带电荷量大小也相等的带电粒子a和b,先后以不同的速率从圆边沿的A点对准圆形区域的圆心O射入圆形磁场区域,它们穿过磁场区域的运动轨迹如图所示。粒子之间的相互作用力及所受重力和空气阻力均可忽略不计,下列说法中正确的是( )
A.b粒子在磁场中做圆周运动的周期较大
B.穿过磁场区域的过程a粒子运动的时间较长
C.穿过磁场区域的过程洛伦兹力对a做功较多
D.射入圆形磁场区域时a粒子的速率较大
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.如图是同学们常用的饭卡内部示意图,其由线圈和芯片组成电路。当饭卡处于感应区域时,刷卡机会激发变化的磁场,从而在饭卡内线圈中产生感应电流来驱动芯片工作。已知线圈面积为,共匝。某次刷卡时,线圈平面与磁场垂直,且全部处于磁场区域内,在感应时间内,磁感应强度方向垂直纸面向外且由0增大到,此过程中( )
A.线圈有收缩的趋势 B.线圈中感应电流方向为顺时针方向
C.通过线圈的磁通量变化量大小为 D.线圈中感应电动势大小为
9.如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.图a中轻杆长为l,若小球在最高点的线速度小于,杆对小球的作用力向上
B.图b中若火车转弯时未达到规定速率,轮缘对外轨道有挤压作用
C.图c中若A、B均相对圆盘静止,圆周运动半径,质量,则A、B所受摩擦力
D.图d中两个小球在相同的高度做匀速圆周运动,它们的角速度相同
10.我国计划2030年前实现载人登月计划。假设航天员来到月球表面,在月球探测车的水平底板上,用一根轻弹簧沿水平方向拉一质量为的小物块,使其沿水平方向做加速运动,如图甲所示。通过传感器测出小物块的加速度随弹簧的伸长量变化的关系,如图乙所示。已知小物块和月球探测车底板间的动摩擦因数为,弹簧始终在弹性限度内,图乙中直线在纵轴、横轴上的截距分别为、,引力常量为,忽略月球自转的影响。下列物理量可以求出的是( )
A.弹簧的劲度系数 B.月球表面的重力加速度
C.月球的质量 D.月球的第一宇宙速度
三、非选择题:共54分
11.(6分)下列是《普通高中物理课程标准》列出的必做实验的部分步骤,请回答以下问题。
(1)为探究物体加速度a与外力F和物体质量M的关系,研究小组的同学们在教材提供案例的基础上又设计了不同的方案,如图甲、乙、丙所示:甲方案中小车前端固定了力传感器,并与细线相连,可以从传感器上直接读出细线拉力;乙方案中拉动小车的细线通过滑轮与弹簧测力计相连,从弹簧测力计上可读出细线拉力;丙方案中用带有光电门的气垫导轨和滑块代替长木板和小车。三种方案均以质量为m的槽码的重力作为动力。
①关于三个实验方案,下列说法正确的是___________。
A.甲、乙方案实验前均需要平衡摩擦力
B.甲、乙、丙方案均需要满足小车或滑块的质量远大于槽码的质量
C.乙方案中,小车加速运动时受到细线的拉力等于槽码所受重力的一半
②某次甲方案实验得到一条纸带,部分计数点如图丁所示(每相邻两个计数点间还有4个计时点未画出),测得,,,。已知打点计时器所接交流电源频率为50Hz,则小车在D点的速度是___________m/s,小车的加速度___________。(结果均保留两位有效数字)
(2)如图所示,是用弹簧OC和弹簧秤a、b做“探究求合力的方法”的实验,每次实验均保持O点位置不变:
①关于本实验下述做法中会使实验误差变大的操作有______。
A.弹簧OC换成橡皮绳
B.弹簧秤a、b与纸面平行
C.O与弹簧秤a之间的绳长度太短
②纠正错误操作后,在某次实验中,弹簧秤a的读数如图所示,则弹簧秤a的读数为______N。
(3)如图所示是“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验装置,测量弹簧原长时,需要将弹簧竖直悬挂在铁架台的横杆上,而不是将弹簧静置于水平地面上,主要目的是______。
13.(10分).我国“天宫”空间站环控生保系统需精准控制气体状态。如图所示,地面上某储存舱简化成内壁光滑的汽缸,不计质量的活塞将一定质量的理想气体封闭在缸内。初始状态压强,体积,温度。用电热丝缓慢加热至温度,气体吸收热量。求:
(1)加热后气体的体积;
(2)气体内能的变化量。
15.(13分)如图甲所示为静电除尘器的原理结构示意图,其利用高压将粉尘电离,再通过静电吸附带电粉尘,然后清除粉尘。如图乙所示是静电吸附的简化图,平行金属板竖直放置,长为,间距为,板间存在匀强电场,大量带电荷量为、质量为的相同粉尘颗粒从金属板上方飘入电场,初速度可视为0,在板间运动时所受阻力与速度成正比,即,为已知常数,重力加速度为,不考虑颗粒间相互作用。
(1)若两板间电势差为,求粉尘颗粒刚飘入电场时加速度的大小。
(2)若所有粉尘颗粒恰好都能被一侧金属板收集,求平行金属板间电势差;
(3)在(2)的电势差下,部分粉尘颗粒到达金属板前已做匀速直线运动,求粉尘颗粒做匀速直线运动时的速度大小。
15.(16分)篮球课结束后,同学们用小车收集散落在球场上的篮球,一个同学捡到球后,投射进入固定在小车上的小筐中。若篮球的质量为m,小车及小筐的总质量为M,将篮球以速度v0水平向静止于地面的小车投出,抛出点与小车车板的竖直高度为h,球进入小筐后立即相对于小车静止,没有反弹。重力加速度为g,求:
(1)球进入小筐后,小车的速度v;
(2)若地面与小车的动摩擦因数为μ,车在地面上滑行的距离L;
(3)若地面光滑,将小车上的筐去掉,再次投出篮球,撞击在小车车板上后篮球反弹,最后又回落在小车车板的起始撞击点上。篮球与小车间的动摩擦因数为μ0,篮球碰前与碰后始终在同一竖直平面内运动,碰撞时小车对球的弹力远大于球的重力,则篮球反弹的高度H为多大。
试卷第1页(共3页)
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
D
C
D
D
B
AB
ACD
AB
1.B
【详解】AB.依题意,镍核衰变方程
可知镍核衰变产生的射线是粒子流。故A错误;B正确;
C.核反应后释放核能,反应朝着比结合能增大的方向进行,所以镍核的结合能比铜核结合能小。故C错误;
D.射线是铜原子核跃迁发出的。故D错误。
故选B。
2.C
【详解】A.根据速度与时间的图线所围成的面积等于位移知,时间内位移小于段为匀加速直线运动的位移,此阶段匀加速直线运动的平均速度为,根据
知时间内水火箭的平均速度小于,故A错误;
B.“水火箭”运动过程速度一直是正的,运动方向始终没有改变,时刻后仍在上升,故B错误;
C.DE段是斜率绝对值为g的直线,说明时刻以后“水火箭”的加速度大小为g,由牛顿第二定律可知,“水火箭”所受合力等于重力,“水火箭”在时间内处于失重状态,故C正确;
D.时间内“水火箭”的速度方向是正的,加速度方向是负的,且加速度大小等于g,则“水火箭”做竖直上抛运动,故D错误。
故选C。
3.D
【详解】AB.该时刻线圈平面与磁场方向平行,穿过线圈的磁通量为0,但线圈磁通量变化率最大,产生的感应电动势最大,感应电流最大,不是处于中性面,故AB错误;
C.若该时刻电流方向从a到b,图中磁场方向向左,对ab边根据右手定则可知,ab边向下运动切割磁感线,则线圈逆时针转动,故C错误;
D.当线圈再转过时,线圈平面与磁场方向垂直,线圈处于中性面,流经线圈的电流为零,故D正确。
故选D。
4.C
【详解】A.1s等于四分之一周期,由于靠近平衡位置的速度大于远离平衡位置的速度,则0~0.5s内的平均速度大于0.5~1s内的平均速度,则0~0.5s内的路程大于0.5~1s内的路程,即0~0.5s内的路程大于正负的一半,即大于1cm,0.5~1s内的路程小于正负的一半,即小于1cm,可知,0.5~1.5s内的路程小于2cm,故A错误;
B.时,小球处于平衡位置,则弹簧处于拉伸状态,故B错误;
C.图像的斜率表示速度,根据图像的对称性可知,和两个时刻斜率相同,则小球的速度相同,故C正确;
D.和两个时刻,根据图像的对称性可知,小球的位移相同,根据
可知,在这两个时刻,小球的加速度大小相等,方向相同,故D错误。
故选C。
5.D
【详解】缓慢拉升重物的过程中,重物所受重力大小方向不变,支持力的方向不变,而轻绳拉力的方向不断变化,受力如图所示
由图可知重物所受支持力FN不断增大,轻绳拉力T不断减小。
故选D。
6.D
【详解】棱镜的折射率为
光线在O点恰好发生全反射,入射角等于临界角C,则有
则光束在棱镜中传播的距离为
则传播时间为
故选D。
7.B
【详解】A.粒子在磁场中做匀速圆周运动,则有,
解得,
由于带电粒子a和b质量相等、所带电荷量大小也相等,则两粒子在磁场中做圆周运动的周期相等,故A错误;
B.令粒子在磁场中运动轨迹对应圆心角为,则粒子在磁场中运动时间
根据图示可知,a粒子圆周运动轨迹对应圆心角大于b粒子圆周运动轨迹对应圆心角。则穿过磁场区域的过程a粒子运动的时间较长,故B正确;
C.洛伦兹力方向始终垂直于粒子运动速度的方向,可知,洛伦兹力始终不做功,故C错误;
D.根据图示可知,a粒子圆周运动的半径小于b粒子圆周运动的半径,结合上述可知,射入圆形磁场区域时a粒子的速率较小,故D错误。
故选B。
8.AB
【详解】AB.穿过线圈的磁通量向外增加,根据楞次定律可知,线圈中感应电流方向为顺时针方向;根据增缩减扩推论可知,线圈有收缩的趋势,故AB正确;
C.通过线圈的磁通量变化量大小为,故C错误;
D.根据法拉第电磁感应定律可得,线圈中感应电动势大小为,故D错误。
故选AB。
9.ACD
【详解】A.图a中若轻杆上的小球在最高点时,杆对小球的作用力为零,此时
解得
若速度小于,杆对小球的作用力向上,故A正确;
B.图b中若火车转弯未达规定速度行驶时,此时重力和轨道的支持力的合力大于火车所需的向心力,轮缘对内侧轨道有挤压作用,轮缘对外轨道没有挤压作用,故B错误;
C.图c中若A、B均相对圆盘静止,根据
若圆周运动半径,质量,则A、B所受摩擦力
即,故C正确;
D.由牛顿第二定律
可得
则两个小球在相同的高度做匀速圆周运动,它们的角速度相同,故D正确。
故选ACD。
10.AB
【详解】AB.设月球表面的重力加速度为,弹簧的劲度系数为,对小物块由牛顿第二定律有
可得
结合题图乙可知
,
解得
,
故A、B符合题意;
CD.忽略月球自转的影响,对在月球表面或附近的物体有
可得
对在月球表面绕月球飞行的卫星有
可得月球的第一宇宙速度
因月球半径未知,故不能求出月球质量与月球的第一宇宙速度,故C、D不符合题意。
故选 AB。
11.(1)A
(2) 0.50 0.51
【详解】①A.在探究加速度a与物体所受合力F及质量M的关系实验中,甲、乙方案实验前均需要平衡摩擦力,这样细绳拉力等于小车合力。故A正确;
B.如果细绳拉力不能直接测出,则需要细绳拉力近似等于细沙和小桶的总重力,需要满足小车的质量远大于细沙和小桶的总质量。若细绳拉力能直接测出,则不需要满足小车的质量远大于细沙和小桶的总质量。甲、乙方案均不需要满足小车或滑块的质量远大于槽码的质量,丙方案需要满足小车或滑块的质量远大于槽码的质量,故B错误;
C.乙方案中,由槽码受力分析可知mg-2T=ma。即小车加速运动时受到细线的拉力小于槽码所受重力的一半。故C错误。
故选A。
②[1][2]实验所用电源的频率为50Hz,由
每相邻两个计数点间还有4个计时点未画出,故两个计数点之间的时间间隔t=5T=0.1s
电火花计时器打D点时的速度大小
由逐差法可知,小车的加速度
(2)[1]A.弹簧OC换成橡皮绳,只要保证拉到同一节点O,对实验误差不会产生影响,A错误;
B.实验中弹簧秤a、b要与纸面平行,能减小实验误差,B错误;
C.O与弹簧秤a之间的绳长度太短,不利于作图,会使实验误差增大,C正确。
故选C。
[2]该弹簧秤的最小分度值为0.1N,读数需要估读一位,所以图中示数为3.00N。
(3)测量弹簧原长时,需要将弹簧竖直悬挂在铁架台的横杆上,而不是将弹簧静置于水平地面上,主要目的是减小弹簧自重的影响。
12.(1)分压式 + 电流表内接(按上述说明连线)
(2)光滑下降且趋缓的曲线;减小;下降
(3);0.2;小
13.(1)
(2)
【详解】(1)气体发生等压变化,由盖—吕萨克定律,得
解得
(2)等压过程,气体对外做功为
由热力学第一定律,得
解得
14.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)粉尘颗粒无初速度地飘入电场后,由牛顿第二定律得
解得
(2)粉尘颗粒飘入电场后沿着重力和电场力的合力方向做直线运动,则两者合力沿两平行金属板对角线方向时,所有粉尘颗粒恰好完全被收集到一侧金属板,此时有
其中电场强度为
解得
(3)粉尘颗粒做匀速直线运动时,根据平衡条件可得
解得
15.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)水平方向球与小车动量守恒
解得
(2)根据动能定理得
解得
(3)篮球反弹后又回落在小车车板上起始撞击点上,反弹时水平方向上,
水平方向根据动量守恒定律得
对于车,水平方向根据动量定理得
对于篮球,在竖直方向,取竖直向上为正,碰撞时小车对球的弹力远大于球的重力
由于,
解得
答案第1页(共2页)
答案第1页(共2页)
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