抚州市2023届高三下学期第一次摸底考试物理试题文试卷
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这是一份抚州市2023届高三下学期第一次摸底考试物理试题文试卷,共16页。
抚州市2023届高三下学期第一次摸底考试物理试题文试卷
考生须知:
1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24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、在如图所示的电路中,当闭合开关S后,若将滑动变阻器的滑片P向下调节,则正确的是( )
A.电路再次稳定时,电源效率增加
B.灯L2变暗,电流表的示数减小
C.灯L1变亮,电压表的示数减小
D.电容器存储的电势能增加
2、如图所示,N匝矩形线圈以角速度在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴OO’匀速转动,线圈面积为S,线圈电阻为R,电流表和电压表均为理想表,滑动变阻器最大值为2R,则下列说法正确的是( )
A.电压表示数始终为
B.电流表示数的最大值
C.线圈最大输出功率为
D.仅将滑动变阻器滑片向上滑动,电流表示数变大,电压表示数变大
3、一质点在做匀变速直线运动,依次经过四点。已知质点经过段、段和段所需的时间分别为、、,在段和段发生的位移分别为和,则该质点运动的加速度为( )
A. B. C. D.
4、如图所示,实线表示某电场中的电场线,但方向未知,虚线是某一带负电的粒子通过该电场区域的运动轨迹,A、B是运动轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受电场力作用,在A、B两点的电势分别为、,加速度大小分别为、,速度大小分别为、,电势能大小分别为、,则下列说法正确的是( )
A., > B.>,
, < D. < , >
5、下列说法正确的是( )
A.中子与质子结合成氘核时吸收能量
B.卢瑟福的粒子散射实验证明了原子核是由质子和中子组成的
C.入射光照射到某金属表面发生光电效应,若仅减弱该光的强度,则不可能发生光电效应
D.根据玻尔理论,氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道,原子的能量减少,电子的动能增加
6、质量为m的箱子静止在光滑水平面上,箱子内侧的两壁间距为l,另一质量也为m且可视为质点的物体从箱子中央以v0=的速度开始运动(g为当地重力加速度),如图所示。已知物体与箱壁共发生5次完全弹性碰撞。则物体与箱底的动摩擦因数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、一质量为0.5kg的物块沿直线运动的速度-时间()图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.0.25s时的速度方向与1.25s时的速度方向相反
B.1.5s末受到的合力大小为2N
C.0~0.5s内合力做的功为1J
D.前2s的平均速度大小为0.75m/s
8、如图甲所示为t=1s时某简谐波的波动图象,乙图为x=4cm处的质点b的振动图象。则下列说法正确的是( )
A.该简谐波的传播方向沿x轴的正方向
B.t=2s时,质点a的振动方向沿y轴的负方向
C.t=2s时,质点a的加速度大于质点b的加速度
D.0~3s的时间内,质点a通过的路程为20cm
E.0~3s的时间内,简谐波沿x轴的负方向传播6cm
9、目前,世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机,立体图如图甲所示,侧视图如图乙所示,其工作原理是:燃烧室在高温下将气体全部电离为电子与正离子,即高温等离子体,高温等离子体经喷管提速后以速度v=1000 m/s 进入矩形发电通道,发电通道有垂直于喷射速度方向的匀强磁场(图乙中垂直纸面向里),磁感应强度大小B0=5T,等离子体在发电通道内发生偏转,这时两金属薄板上就会聚集电荷,形成电势差。已知发电通道长L=50cm,宽h=20cm,高d=20cm,等离子体的电阻率ρ=4Ωm,电子的电荷量e=1.6×10-19C。不计电子和离子的重力以及微粒间的相互作用,则以下判断正确的是( )
A.发电机的电动势为2500V
B.若电流表示数为16A,则单位时间(1s)内打在下极板的电子有1020个
C.当外接电阻为12Ω时,电流表的示数为50 A
D.当外接电阻为50Ω时,发电机输出功率最大
10、在用单摆测定重力加速度的实验中,为了减小测量误差,下列措施正确的有( )
A.对于相同半径的木球和铁球,选用铁球
B.单摆的摆角从原来的改变为
C.测量摆球振动周期时,选取最高点作为计时的起、终点位置
D.在测量单摆的周期时,防止出现“圆锥摆”
E.测量摆长时,单摆在悬挂状态下摆线长加上摆球的半径作为摆长
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11.(6分)物理小组的同学用如下图甲所示的实验器材测定重力加速度。实验器材有:底座带有标尺的竖直杆、光电门1和2组成的光电计时器,其中光电门1在光电门2的上方,小球释放器(可使小球无初速释放)、网兜。实验时可用两光电门测量小球从光电门1运动至光电门2的时间t,并从竖直杆上读出两光电门间的距离h。
(1)使用游标卡尺测量小球的直径如下图乙所示,则小球直径为_________cm。
(2)改变光电门1的位置,保持光电门2的位置不变,小球经过光电门2的速度为v,不考虑空气阻力,小球的加速度为重力加速度g,则h、t、g、v四个物理量之间的关系式h=________。
(3)根据实验数据作出图象如上图丙所示,若图中直线斜率的绝对值为k,根据图象得出重力加速度g大小为________。
12.(12分)某实验小组为了测量滑块与水平轨道间的动摩擦因素,设计如图(a)所示的实验装置,弹簧左侧固定在挡板A上,处于原长的弹簧右端位于C,弹簧与滑块接触但不拴接,滑块上安装了宽度为d的遮光板,轨道B处装有光电门。
(1)实验的主要步骤如下:
①用游标卡尺测量遮光片的宽度d,如图(b)所示,d=______cm;
②将滑块向左压缩弹簧,由静止释放滑块,同时记录遮光片通过光电门的时间t;
③测量并记录光电门与滑块停止运动位置之间的距离x;
④改变弹簧压缩量,多次重复步骤②和③。
(2)实验手机的数据并处理如下。
①实验小组根据上表数据在图中已描绘出五个点,请描绘出余下的点并作出图像__________。
②根据所作图像,可得滑块与水平轨道间的动摩擦因数为________(g取10m/s2,结果保留两位有效数字)。
四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13.(10分)第24届冬奥会将于2022年在北京举行,冰壶是比赛项目之一。如图甲,蓝壶静止在大本营圆心O处,红壶推出后经过P点沿直线向蓝壶滑去,滑行一段距离后,队员在红壶前方开始。不断刷冰,直至两壶发生正碰为止。已知,红壶经过P点时速度v0=3.25m/s,P、O两点相距L=27m,大本营半径R=1.83m,从红壶进人刷冰区域后某时刻开始,两壶正碰前后的v-t图线如图乙所示。假设在未刷冰区域内两壶与冰面间的动摩擦因数恒定且相同,红壶进入刷冰区域内与冰面间的动摩擦因数变小且恒定,两壶质量相等且均视为质点。
(1)试计算说明碰后蓝壶是否会滑出大本营;
(2)求在刷冰区域内红壶滑行的距离s。
14.(16分)如图所示,甲为某一列简谐波t=t0时刻的图象,乙是这列波上P点从这一时刻起的振动图象,试讨论:
① 波的传播方向和传播速度.
② 求0~2.3 s内P质点通过的路程.
15.(12分)如图所示,ABC是一个三棱镜的截面图,一束单色光以i=60°的入射角从侧面的中点N射入。已知三棱镜对该单色光的折射率,AB长为L,光在真空中的传播速度为c,求:
①此束单色光第一次从三棱镜射出的方向(不考虑AB面的反射);
②此束单色光从射入三棱镜到BC面所用的时间。
参考答案
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24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、C
【解析】
A.电源的效率
将滑动变阻器的滑片P向下调节,变阻器接入电路的电阻减小,外电路电阻减小,则电源的效率减小,选项A错误;
BC.将滑动变阻器的滑片P向下调节,变阻器接入电路的电阻减小,R与灯L2并联的电阻减小,外电路总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律分析得知,干路电流I增大,路端电压U减小,则电压表示数减小,灯L1变亮。R与灯L2并联电路的电压U并=U-U1,U减小,U1增大,U并减小,灯L2变暗。流过电流表的电流IA=I-I2,I增大,I2减小,IA增大,电流表的示数增大。故B错误,C正确;
D.电容器两端的电压等于并联部分的电压,电压变小,由Q=CU知电容器的电荷量减少,电容器存储的电势能减小,故D错误。
故选C。
2、C
【解析】
AB.线圈中产生的交流电最大值为
有效值
电流表示数是
电流表示数的最大值
电压表两端电压是路端电压
选项AB错误;
C.当外电阻等于内电阻时,电源输出功率最大,线圈最大输出功率为
选项C正确;
D.仅将滑动变阻器滑片向上滑动,电阻变大,则电流表示数变小,电压表示数变大,D错误。
故选C。
3、C
【解析】
设A点的速度为v,由匀变速直线运动的位移公式有
联立解得
故C正确,ABD错误。
故选C。
4、C
【解析】
虚线是某一带负电的粒子通过该电场区域的运动轨迹,带电粒子在运动中只受电场力作用,粒子的受力方向和场强方向如图:
若粒子由A运动到B,电场力方向和运动方向成钝角,电场力做负功,粒子的电势能增大,即;粒子在运动中只受电场力作用,电场力做负功,粒子动能减小,;,粒子带负电,。A处电场线比B处密集,粒子在A处受到的电场力比B处大,则粒子在A处的加速度大于B处,即。故C项正确,ABD三项错误。
5、D
【解析】
A.中子与质子结合成氘核的过程中有质量亏损,释放能量,故A错误;
B.卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子的核式结构模型,故B错误;
C.根据光电效应方程知
入射光的频率不变,若仅减弱该光的强度,则仍一定能发生光电效应,故C错误;
D.电子由外层轨道跃迁到内层轨道时,放出光子,总能量减小;根据
可知半径越小,动能越大,故D正确。
故选D。
6、C
【解析】
小物块与箱子组成的系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得
解得
对小物块和箱子组成的系统,由能量守恒定律得
解得
由题意可知,小物块与箱子发生5次碰撞,则物体相对于木箱运动的总路程
,
小物块受到摩擦力为
对系统,利用产热等于摩擦力乘以相对路程,得
故
,
即,故C正确,ABD错误。
故选C。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、BCD
【解析】
A.由图象知,0.25s时的速度方向与1.25s时的速度方向都为正方向,方向相同,故A错误。
B.由图象知,1.5s末的加速度
所以合力
F=ma=2N
故B正确。
C.由动能定理知,0~0.5s内合力做的功
故C正确。
D.由图象的面积表示位移知,前2s的位移
前2s的平均速度
故D正确。
故选BCD。
8、BCE
【解析】
A.由图象可知t=1s时质点b的振动方向沿y轴的负方向,则由质点的振动方向和波的传播方向关系可知,该简谐横波的传播方向沿x轴的负方向,故A项错误;
B.由图甲知t=1s时,质点a的振动方向沿y轴的正方向;由乙图可知波的周期为2s,则t=2s时,质点a的振动方向沿y轴的负方向,故B项正确;
C.由以上分析可知,t=2s时,质点b处在平衡位置向上振动,质点a处在平衡位置+y侧向y轴的负方向振动,因此质点a的加速度大于质点b的加速度,故C项正确;
D.0~3s的时间为,则质点a通过的路程为振幅的6倍,即为30cm,故D项错误;
E.由图可知,波长λ=4cm、周期T=2s,则波速
0~3s的时间内,波沿x轴的负方向传播的距离
x=vt=6cm
故E项正确。
9、BC
【解析】
A.由等离子体所受的电场力和洛伦兹力平衡得
qvB0=
则得发电机的电动势为
E=B0dv=1000V
故A错误;
B.由电流的定义可知,代入数据解得
n=1020个
故B正确;
C.发电机的内阻为
r=ρ=8Ω
由闭合电路欧姆定律
I==50A
故C正确;
D.当电路中内、外电阻相等时发电机的输出功率最大,此时外电阻为
R=r=8Ω
故D错误。
故选BC。
10、ADE
【解析】
A.对于相同半径的木球和铁球,选择铁球可以忽略空气阻力以及悬线的重力,A正确;
B.单摆在摆角很小的情况下才做简谐运动,单摆的摆角不能太大,一般不超过,B错误;
C.为了减小测量周期时的误差,应取摆球通过的最低点作为计时的起、终点位置,C错误;
D.摆球做圆锥摆时周期表达式为
若用
算出重力加速度误差较大,为了减小测量误差,应防止出现“圆锥摆”,D正确;
E.测量摆长时,单摆在悬挂状态下摆线长加上摆球的半径作为摆长,E正确。
故选ADE。
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11、1.170
【解析】
(1)[1]主尺读数为1.1cm,游标尺读数为0.05×14mm=0.70mm=0.070cm,所以最终读数为1.1cm+0.070cm=1.170cm;
(2)[2]小球经过光电门2的速度为v,根据运动学公式得从开始释放到经过光电门2的时间
所以从开始释放到经过光电门1的时间
所以经过光电门1的速度v
根据匀变速直线运动的推论得:两光电门间的距离
(3)[3]由公式得
若图线斜率的绝对值为k,则
所以重力加速度大小
12、1.650cm 0.048-0.052
【解析】
(1)[1]游标卡尺的主尺读数为:1.6cm,游标尺上第10条刻度线和主尺上某一刻度对齐,所以游标读数为10×0.05mm=0.50mm,所以最终读数为:1.6cm+0.50mm=1.650cm
(2)[2]第5点速度为
则
将余下的点描在坐标纸上,且将所有点拟合成直线,如图
(3)[3]由实验原理得
则图像斜率
由图像可得
解得
由于误差,则0.048-0.052均可
四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、(1)会滑出;(2)s=15m
【解析】
(1)设冰壶的质量为m,碰撞前、后瞬间红壶、蓝壶的速度分别为v1、和,由图乙可得
v1=1.25m/s
=0.25m/s
由动量守恒定律得
①
设碰后蓝壶滑行距离为s1,红壶、蓝壶的加速度大小均为a1
②
③
由①②③及图乙信息得
s1=2.00m>R=1.83m④
会滑出;
(2)设在不刷冰区域红壶受到的摩擦力大小为
⑤
由图乙可得t=0时红壶的速度=1.35m/s,设在刷冰区域红壶受到的摩擦力大小为,加速度大小为
⑥
在红壶经过P点到与蓝壶发生正碰前的过程中,由动能定理得
⑧
由③⑤⑥⑦⑧式及代入数据得
s=15m⑨
14、①x轴正方向传播,5.0m/s ②2.3m
【解析】
(1)根据振动图象可知判断P点在t=t0时刻在平衡位置且向负的最大位移运动,则波沿x轴正方向传播,
由甲图可知,波长λ=2m,由乙图可知,周期T=0.4s,则波速
(2)由于T=0.4s,则,则路程
【点睛】
本题中根据质点的振动方向判断波的传播方向,可采用波形的平移法和质点的振动法等等方法,知道波速、波长、周期的关系.
15、①光将垂直于底面AC,沿PQ方向射出棱镜 ②
【解析】
①设此束光从AB面射人棱镜后的折射角为r,由折射定律有:
解得,显然光从AB射入棱镜后的折射光线NP平行于AC,光在BC面上的入射角为45°,设临界角为α,则由得:
可知,故光在BC面上发生全反射,根据几何知识和光的反射定律可知,光将垂直于底面AC,沿PQ方向射出棱镜
②光在棱镜中传播的速率:
所以此束光从射入三棱镜到BC面所用的时间:
解得:
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