2022-2023学年福建省南安市华侨中学高三毕业班第一次质量检测试题物理试题模拟试题
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考生请注意:
1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。
2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
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、如图甲所示,一倾角θ=30°的斜面体固定在水平地面上,一个物块与一轻弹簧相连,静止在斜面上。现用大小为F=kt(k为常量,F、t的单位均为国际标准单位)的拉力沿斜面向上拉轻弹簧的上端,物块受到的摩擦力Ff随时间变化的关系图像如图乙所示,物块与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10m/s2,则下列判断正确的是( )
A.物块的质量为2.5kg
B.k的值为1.5N/s
C.物块与斜面间的动摩擦因数为
D.时,物块的动能为5.12J
2、近年来,人类发射了多枚火星探测器,火星进行科学探究,为将来人类登上火星、开发和利用火星资源奠定了坚实的基础。假设火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动,若测得该探测器运动的周期为,则可以算得火星的平均密度,式中是一个常量,该常量的表达式为(已知引力常量为)
A. B. C. D.
3、如图所示为某大桥,图中桥墩之间的四段距离均为110m。可视为质点的一辆汽车从a点由静止开始做加速度恒定的加速直线运动。已知该车通过bc段的时间为t,则通过ce段的时间为( )
A. B. C. D.
4、下列说法中正确的有________
A.阴极射线是一种电磁辐射
B.所有原子的发射光谱都是线状谱,不同原子的谱线一定不同
C.β衰变所释放的电子是原子核内的质子转变为中子时产生的
D.古木的年代可以根据体内碳14放射性强度减小的情况进行推算
5、太阳内部持续不断地发生着4个质子()聚变为1个氦核()的热核反应, 核反应方程是,这个核反应释放出大量核能。已知质子、氦核、X的质量分别为m1、m2、m3,真空中的光速为c。下列说法中正确的是( )
A.方程中的X表示中子
B.方程中的X表示电子
C.这个核反应中质量亏损Δm=m1-m2-m3
D.这个核反应中释放的核能ΔE=(4m1-m2-2m3)c2
6、带电粒子仅在电场力作用下,从电场中a点以初速度进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点,如图所示,实线是电场线,关于粒子,下列说法正确的是
A.在a点的加速度大于在b点的加速度
B.在a点的电势能小于在b点的电势能
C.在a点的速度小于在B点的速度
D.电场中a点的电势一定比b点的电势高
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、如图所示,圆形区域直径MN上方存在垂直于纸面向外的匀强磁场,下方存在垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小相同。现有两个比荷相同的带电粒子a、b,分别以v1、v2的速度沿图示方向垂直磁场方向从M点入射,最终都从N点离开磁场,则( )
A.粒子a、b可能带异种电荷
B.粒子a、b一定带同种电荷
C.v1:v2可能为2:1
D.v1:v2只能为1:1
8、 “嫦娥五号”是我国首个实施无人月面取样且返回的探测器,它由轨道器、返回器、着陆器、上升器四个部分组成,由长征五号运载火箭从文昌航天发射场发射。若“嫦娥五号” 探测器环月工作轨道为圆形,其离月球表面高度为h、运行周期为 T,月球半径为 R。由以上数据可求的物理量有( )
A.月球表面飞船所受的重力
B.“嫦娥五号”探测器绕月球运行的加速度
C.“嫦娥五号”探测器绕月球运行的速度
D.月球对“嫦娥五号”探测器的吸引力
9、如图甲所示,两个点电荷Q1、Q2固定在z轴上,其中Qi位于原点O,a、b是它们连线延长线上的两点。现有一带负电的粒子q以一定的初速度沿z轴从a点开始经b点向远处运动(粒子只受电场力作用),设粒子经过a、b两点时的速度分别为va、vb,其速度随坐标x变化的图象如图乙所示,则以下判断正确的是
A.ab连线的中点电势最低
B.a点的电势比b点的电势高
C.x=3L处场强一定为零
D.Q2带负电且电荷量小于Q1
10、以下说法正确的是( )
A.某物质的密度为ρ,其分子的体积为,分子的质量为m,则
B.在油膜法粗测分子直径的实验中,把油分子看成球形,是物理学中的一个理想化模型,因为分子并不真的是球形
C.在装满水的玻璃杯内,可以不断地轻轻投放一定数量的大头针,水也不会流出,这是由于大头针填充了水分子间的空隙
D.物质是由大量分子组成的,在这里的分子是组成物质的分子、原子、离子的统称
E.玻璃管裂口放在火上烧熔,它的尖锐处就变圆滑,是因为熔化的玻璃在表面张力的作用下,表面要收缩到最小的缘故
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)从下表中选出适当的实验器材,设计一电路来测量电阻Rx的阻值。要求方法简捷,得到多组数据,有尽可能高的测量精度。
(1)电流表应选用______,电压表应选用_______。
(2)完成图中实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏。_____
(3)在实验中,有的同学连成下图所示的电路,其中a,b,c,…,k 是表示接线柱的字母。请将图中接线错误(用导线两端接线柱的字母表示)、引起的后果、改正的方法(改接、撤消或增添),填在图中表格相应的位置中。
接线错误
引起的后果
改正的方法
____________________
____________________
____________________
12.(12分)某同学要测量一电池的电动势E和内阻r,实验器材有一个电阻箱R、一个开关S、导线若干和一个灵敏电流计G(满偏电流1mA,内阻未知)。由于G量程太小,需要改装成量程更大的电流表A,实验过程如下:
(1)使用多用电表测灵敏电流计内阻时,选择开关拨至“×10”挡,欧姆档调零后测量,指针的位置如图甲所示,阻值为____Ω;
(2)用图乙电路图进行测量,需要电流表A的量程为0.6A, 则对灵敏电流计G进行改装,需要在G两端___(选填“并"或“串”)联一个阻值为___Ω的电阻(结果保留一位有效数值)。
(3)该同学在实验中测出多组电流表A的电流I与电阻箱的阻值R的实验数据,作出—R图像。在坐标纸上做出如图所示的图线,由做出的图线可知,该电池的电动势是____V,内电阻为______Ω(小数点后保留两位数值)。
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)在纸面平面内有一平面直角坐标系xOy,A为y轴上到O距离为d的点、C为x轴上到O距离为2d的点,在A沿x轴正向以速度v0发射一个带负电荷的带电粒子,粒子质量为m、电荷量为-q。在第一象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,在第四象限存在垂直纸面向里、磁场感应强度大小为的匀强磁场,带电粒子从A点发出后,经过x轴上的C点进入磁场,进入磁场经过一段时间后从y轴的下半轴飞出磁场,不计重力,求:
(1)电场场强大小;
(2)带电粒子在电场和磁场中运动的总时间。
14.(16分)如图所示,光滑斜面倾角θ=30°,另一边与地面垂直,斜面顶点有一光滑定滑轮,物块A和B通过不可伸长的轻绳连接并跨过定滑轮,轻绳与斜面平行,A的质量为m,开始时两物块均静止于距地面高度为H处,B与定滑轮之间的距离足够大,现将A、B位置互换并静止释放,重力加速度为g,求:
(1)B物块的质量;
(2)交换位置释放后,B着地的速度大小.
15.(12分)如图所示,竖直平面MN与纸面垂直,MN右侧的空间存在着垂直纸面向内的匀强磁场和水平向左的匀强电场,MN左侧的水平面光滑,右侧的水平面粗糙.质量为m的物体A静止在MN左侧的水平面上,已知该物体带负电,电荷量的大小为为q.一质量为的不带电的物体B以速度v0冲向物体A并发生弹性碰撞,碰撞前后物体A的电荷量保持不变.求:
(1)碰撞后物体A的速度大小;
(2)若A与水平面的动摩擦因数为μ,重力加速度的大小为g,磁感应强度的大小为 ,电场强度的大小为.已知物体A从MN开始向右移动的距离为时,速度增加到最大值.求:
a.此过程中物体A克服摩擦力所做的功W;
b.此过程所经历的时间t.
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、D
【解析】
A.当时,则可知:
解得:
故A错误;
B.当时,由图像可知:
说明此时刻,则:
故B错误;
C.后来滑动,则图像可知:
解得:
故C错误;
D.设时刻开始向上滑动,即当:
即:
解得:
即时刻物体开始向上滑动,时刻已经向上滑动了,则合力为:
即:
根据动量定理可得:
即:
解得:
即当时所以速度大小为,则动能为:
故D正确;
故选D。
2、C
【解析】
由万有引力定律,知
得
又
而火星探测器绕火星做“近地”圆周运动,有,解得
故题中的常量
故选C。
3、A
【解析】
汽车从a点由静止开始做加速度恒定的加速直线运动,四段大小相同的位移所需要的时间之比为
设通过ce段的时间为,则
解得
故A正确,BCD错误。
故选A。
4、B
【解析】
A.阴极射线是高速电子流,故A错误;
B.原子光谱,是由原子中的电子在能量变化时所发射或吸收的一系列波长的光所组成的光谱,原子光谱都不是连续的,每一种原子的光谱都不同,称为特征光谱,故B正确;
C.β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时产生的,故C错误;
D.原子核的衰变是由原子核内部因素决定的,与外界环境无关,不随时间改变,故D错误。
故选B。
5、D
【解析】
AB.由核反应质量数守恒、电荷数守恒可推断出X为,故AB错误;
CD.质量亏损为
△m=4m1-m2-2m3
释放的核能为
△E=△mc2=(4m1-m2-2m3)c2
故C错误、D正确。
故选D。
6、C
【解析】
电场线密的地方电场的强度大,电场线疏的地方电场的强度小,可知EA<EB,所以a、b两点比较,粒子的加速度在b点时较大,故A错误;由粒子的运动的轨迹可以知道,粒子受电场力的方向应该指向轨迹的内侧,根据电场力方向与速度方向的夹角得电场力先做负功后做正功,电势能先增大后减小,整个过程电场力做正功,电势能减小,即在a点的电势能大于在b点的电势能,故B错误;整个过程电场力做正功,根据动能定理得经b点时的动能大于经a点时的动能,所以无论粒子带何种电,经b点时的速度总比经a点时的速度大,故C正确;由于不知道粒子的电性,也不能确定电场线的方向,所以无法确定a点的电势和b点的电势大小关系,故D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、BC
【解析】
AB.两粒子都从M点入射从N点出射,则a粒子向下偏转,b粒子向上偏转,由左手定则可知两粒子均带正电,故A错误,B正确;
CD.设磁场半径为R,将MN当成磁场的边界,两粒子均与边界成45°入射,由运动对称性可知出射时与边界成45°,则一次偏转穿过MN时速度偏转90°;而上下磁场方向相反,则两粒子可以围绕MN重复穿越,运动有周期性,设a粒子重复k次穿过MN,b粒子重复n次穿过MN,由几何关系可知
()
()
由洛伦兹力提供向心力,可得
而两个粒子的比荷相同,可知
如,时,,如,时,,则v1:v2可能为1:1或2:1,故C正确,D错误。
故选BC。
8、BC
【解析】
A.探测器绕月球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,则有
可得月球的质量
不考虑天体自转,在月球表面,万有引力等于飞船所受的重力,则有
可得月球表面飞船所受的重力为
由于飞船质量未知,所以无法求出月球表面飞船所受的重力,故A错误;
B.探测器绕月球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,则有
解得探测器绕月球运行的加速度
则探测器绕月球运行的加速度可求出,故B正确;
C.根据周期和线速度的关系可知
探测器绕月球运行的速度可求出,故C正确;
D.月球对探测器的吸引力
探测器的质量未知,无法确定月球对其的吸引力,故D错误;
故选BC。
9、CD
【解析】
A.带电粒子在电场中只受电场力作用,电势能和动能之和不变,由图可知,在a、b连线的中点3L处,动能最大,电势能最小,因为粒子带负电荷,所以a、b连线的中点3L处电势最高,故A错误;
B.根据A选项分析可知,a点动能比b点小,电势能比b点大,所以a点的电势比b点低,故B错误;
C.在3L点前做加速运动,3L点后做减速运动,可见3L点的加速度为0,则x=3L处场强为零,故C正确;
D.由于在x=3L点前做加速运动,所以Q2带负电,3L点的加速度为0,则有,故Q2带正电且电荷量小于Q1,故D正确。
故选:CD
10、BDE
【解析】
A.物质密度是宏观的质量与体积的比值,而分子体积、分子质量是微观量,A选项错误;
B.实际上,分子有着复杂的结构和形状,并不是理想的球形,B选项正确;
C.在装满水的玻璃杯内,可以轻轻投放一定数量的大头针,而水不会流出是由于表面张力的作用,C选项错误;
D.物理学中的分子是指分子、原子、离子等的统称,D选项正确;
E.玻璃管裂口放在火焰上烧熔后,成了液态,由于表面张力使得它的尖端变圆,E项正确。
故选BDE。
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、A1 V1 ce 不利于调节电压,调节不当,电源可能短路,损坏电源 撤消ce连线
【解析】
(1)[1]器材中的电源为3V,被测电阻约为10kΩ,故通过电阻的电流最大约为
I=3V/10kΩ=0.3mA=300μA
刚好不超A1的量程,而A2的量程是0.6A就太大了;
[2]电压表就选3V量程的V1,因为V2的量程也是太大了。
(2)[3]因为题中要求得到多组数据,所以用分压式较好,再说所给的变阻器的最大阻值是50Ω,它比被测电阻小多了,也不能用限流的方法连接,又因为需要尽可能高的测量精度,所以电阻测量需要用电压表外接法,因为被测电阻的电阻值较大,外接法的误差较小;又因为使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏,所以闭合开关前,应该使电压表的示数接近0,故电路的实物图如图所示;
(3)[4][5][6]接线错误的两个接线柱是ce,因为它接起来后,电压表与电源直接连接,变阻器的滑片如何滑动都不会影响电压表示数的变化了,当滑动滑片移动到最下端时,电源也可能短路,故是不可以的,应该将其去掉才行。
12、180 并 0.3 1.41~1.45 0.38~0.44
【解析】
(1)[1].多用表欧姆挡读数为刻度值与倍率的乘积,即灵敏电流计内阻rg=18×10Ω=180Ω。
(2)[2][3].灵敏电流计扩大量程需要并联一个小电阻R0,设灵敏电流计的满偏电流为Ig=1mA,内阻rg=180Ω,扩大量程后的电流为Im=0.6A,并联电路电压相等,根据欧姆定律有
Igrg=(Im-Ig)R0
得
(3)[4][5].扩大量程后的安培表内阻
根据闭合电路欧姆定律
E=I(R+rg′+r)
整理得
结合图象有
联合解得
E≈1.45V
r≈0.43Ω。
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);(2)
【解析】
(1)带电粒子在第一象限做类平抛运动,经过x轴时的速度与x轴正方向夹角为θ,沿x轴正向
2d=v0t1
沿y轴负方向
d=at12
联立解得
,
又
a=,tanθ=
粒子经过x轴的速度大小为
v=
解得
E=,θ=45°,
(2)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力qvB=,结合解得运动半径
R=d
做出带电粒子在磁场中的运动轨迹如图
由于带电粒子进入磁场时的速度方向与x轴成45°,所以带电粒子在磁场中运动半个周期,运动周期
T==
粒子在磁场中运动时间
t2=T=
带电粒子在电场和磁场中运动的总时间为
14、 (1)mB=2m;(2)
【解析】
以AB组成的整体为研究对象,根据动能定理求出绳断瞬间两物块的速率;绳断瞬间物块B与物块A的速度相同,此后B做竖直上抛运动,根据机械能求出B上升的最大高度.
【详解】
(1)初始时,A、B平衡,对系统有:
解得:;
(2)交换后,对系统由动能定理:
解得:.
【点睛】
本题是连接体问题,运用动能定理和机械能守恒定律结合处理,也可以根据牛顿定律和运动学公式结合研究.
15、(1)(2)a.b.
【解析】
(1)设A、B碰撞后的速度分别为vA、vB,由于A、B发生弹性碰撞,动量、动能守恒,则有:
①
②
联立①②可得:
③
(2)a.A的速度达到最大值vm时合力为零,受力如图所示.
竖直方向合力为零,有:
④
水平方向合力为零,有:
⑤
根据动能定理,有:
⑥
联立③④⑤⑥并代入相相关数据可得:
b.方法一:
在此过程中,设A物体运动的平均速度为,根据动量定理有:
⑦
⑧
依题意有:
⑨
联立③④⑤⑦⑧⑨并代入相关数据可得:
方法二:设任意时刻A物体运动的速度为v,取一段含此时刻的极短时间Δt,设此段时间内速度的改变量为Δv,根据动量定理有:
⑦
而
⑧
⑨
联立③④⑤⑦⑧⑨并代入相关数据可得:
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