2023-2024学年河南省周口市川汇区周口恒大中学高三上学期12月月考 物理试题(含解析)
展开(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
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.下列关于力的说法,不正确的是( )
A.力是物体对物体的相互作用
B.力不能脱离物体而独立存在
C.有受力物体就一定有施力物体
D.只有相互接触的物体间才能产生作用力
2.在汽车的设计研发中,需要测试发动机的性能。汽车在倾角为的长直斜坡上由静止启动,汽车的输出功率与速度的关系图像如图所示,当汽车的速度增大到后保持最大功率不变,汽车能达到的最大速度为。汽车的质量为m,汽车启动过程中所受的阻力(不包括重力沿斜坡向下的分力)大小恒为f,重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A.汽车发动机的最大功率为
B.当汽车的速度大小为时,其加速度大小为
C.汽车的速度从0增大到所用的时间为
D.在汽车的速度从0增大到的过程中,汽车发动机做的功为
3.若不计空气阻力,以下物体机械能守恒的是( )
A.在水中振动的摆
B.沿斜坡匀速上行的汽车
C.以2g的加速度向下匀加速运动的物体
D.斜向上抛出后在空中运动的小球
4.关于电磁感应,下列叙述不正确的是( )
A.发电机、变压器都是利用电磁感应原理制成的
B.只要闭合导体回路内的磁通量发生变化,就一定要产生感应电流
C.楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的体现
D.穿过回路的磁通量越大时,产生的感应电动势也一定越大
5.如图所示,真空中固定于 A、B两点的点电荷 A、B之间的距离L为2.0m,MN为AB的中垂线,P点距离A、B的距离也为2.0m,已知静电力常量k=9.0×109N·m2/C2,则( )
A.两点电荷间的库仑力大小为
B.若P点放置正的试探电荷,则该电荷受到的电场力的方向由N指向M
C.若P点放置 的电荷,则该电荷受到的电场力为
D.若P点放置 的电荷,则该电荷受到的电场力为
6.升降机向上运动,其运动时速度随时间变化的图线如图所示,则电梯( )
A.在0~2s内的加速度为2
B.在2~6s内停止运动
C.在6~10s内速度变化最快
D.在0~10s内的位移为42m
7.质量为m的小球,从离桌面高处由静止下落,桌面离地面高为,如图所示。选取桌面所在平面为零势能参考面,空气阻力不计,那么小球落地前的瞬间,机械能为( )
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。全都选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。8.下列关于核反应及衰变的表述正确的有:( )
A.+→+是轻核聚变
B.X+→+中,X表示
C.β衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的
D.衰变成 要经过6次α衰变和4次β衰变
9.如图所示是探究平行板电容器电容与哪些因素有关的实验装置。用导线将充了电的平行板电容器的带正电的且固定的A板与静电计的金属小球相连,将带负电的B板与静电计的金属外壳同时接地,两板间P点固定一带负电且电荷量很小的点电荷。下列说法中正确的是
A.若将极板B稍向上移动一点,极板上的电量几乎不变,静电计指针张角变大
B.若将极板B稍向上移动一点,两极板间的电压不变,极板上的电量变大
C.若将B板向左平移一小段距离,静电计指针张角变大
D.若将B板向左平移一小段距离,P点处的负点电荷的电势能增大
10.太阳内部有多种热核反应,其中的一个反应方程是:。若已知的质量为m1;的质量为m2,的质量为m3,X的质量为m4,则下列说法中正确的是( )
A.X是中子
B.和在常温下就能够发生聚变
C.这个反应释放的核能为ΔE=(m1+m2–m3–m4)c2
D.我国大亚湾核电站就是利用轻核的聚变释放的能量来发电的
三、非选择题:共54分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和需要演算步骤,共写出最后答案的不能得分。有数作计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
11.(6分)在探究“加速度与力和质量的关系”实验时,某老师对传统实验进行了改进,其实验操作如图1所示:
①如图1所示,先将沙和沙桶通过滑轮悬挂于小车一端,调节平板的倾角θ,使小车沿斜面向下做匀速直线运动,测出沙和沙桶的总质量m;
②保持平板倾角θ 不变,去掉沙和沙桶,小车即在平板上沿斜面向下做匀加速直线运动,通过纸带测量其加速度a;
③保持小车质量M不变,多次改变沙和沙桶的总质量m,每次重复①②两步操作,得到小车加速度与合力的关系;
④多次改变小车的质量,进行适当的操作,得到小车加速度和质量的关系.
(1)在上述实验操作过程中,以下说法正确的是 .
A.可以用6V以下的直流电源给打点计时器供电
B.应在小车开始运动后再接通打点计时器的电源
C.要保持细绳与平板平行
D.应让小车从远离定滑轮处开始运动
(2)在操作②中,小车所受的合力大小 mg(填“大于”或“等于”或“小于”),实验中 (填“需要”或“不需要”)满足沙和沙桶的总质量远小于小车质量.
(3)实验中,某同学在坐标纸上画出四张a﹣关系图线(见图 2).其中 图是正确.
(4)在操作④中,每次改变小车质量后, (选填“需要”或“不需要”)重新调节平板的倾角.
12.(12分)研究小车匀变速直线运动的实验装置如图甲所示,其中斜面倾角可调。已知电火花计时器所用交流电的烦为50Hz,纸带上计数点的间距如图乙所示,时间间隔为T,其中每相邻计数点之间还有4个记录点未画出。
(1)验使用的电火花计时器应该与 (填“交流”或“直流”)电源连接;
(2)图乙中标出的相邻两计数点的时间间隔T= s;
(3)现测得图乙纸带数据d1=2.80cm,d3=13.15cm,d6=40.93cm,则计数点C对应的瞬时速度大小vC= ,小车加速度大小a= ;(结果均保留2位有效数字)
(4)如果实验时交变电流的周期不正常,比已知的T略大,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
13.(12分)如图所示的是小球做平抛运动的频闪照片的一部分,图中背景方格的边长均为5cm,如果g取10m/s2,那么
(1)闪光频率是 Hz
(2)水平分速度的大小是 m/s
(3)小球经过B点时竖直方向的分速度的大小是 m/s
14.(12分)“探究求合力的方法”的实验装置如图甲所示.
(1)某次实验中,弹簧测力计的指针位置如图甲所示. 其中,细绳CO对O点的拉力大小为 N;
(2)请用力的图示方法,将图甲中细绳CO和BO对O点两拉力的合力F画在图乙上, 由图求出合力的大小F= N (保留两位有效数字);
(3)小实同学对弹簧测力计中弹簧的劲度系数是多少很感兴趣,于是他将刻度尺与弹簧测力计平行放置,如图丙所示,利用读得的数据,他得出了弹簧的劲度系数k= N/m(保留两位有效数字)。
15.(12分)某学习小组欲测量电阻的阻值,有下列器材供选用:
A.待测电阻 (约)
B.电压表 (,内阻约)
C.电流表 (,内阻约)
D.电流表 (,内阻约)
E.滑动变阻器 (,额定电流)
F.滑动变阻器 (,额定电流)
G.直流电源 (,内阻约)
H.开关、导线若干
(1)甲同学根据以上器材设计成用伏安法测量电阻的电路,并能满足两端电压能从0开始变化进行多次测量,则电流表应选择 (填“”或“”);滑动变阻器应选择 (填“”或“”);电流表采取 (填“外”或“内”)接法.
(2)乙同学利用所给器材设计出了如图所示的测量电路,
具体操作如下:
①如图所示连接好实验电路,闭合开关前调节动变阻器、的滑片至适当位置;
②闭合开关,断开开关,调节滑动变阻器、的滑片,使电流表的示数为电流表的示数的一半;
③闭合开关,保持滑动变阻器的滑片位置不变,读出电压表和电流表的示数分别为和;
④待测电阻的阻值 .
(3)两种测量电阻的方法中, (填“甲”或“乙”)同学方法更有利于减小系统误差.
参考答案:
1.D
【详解】A.根据力的定义,力是物体间的相互作用,故A正确,不符合题意;
B.力是物体间的相互作用,每个力都对应施力物体与受力物体两个物体,故B正确,不符合题意;
C.力是物体间的相互作用,有受力物体就一定有施力物体,故C正确,不符合题意;
D.物体间的相互作用,可以直接接触,也可以不直接接触,故D错误,符合题意。
故选D。
2.D
【详解】A.根据物体的平衡条件可知,当汽车的速度大小为时,汽车所受的牵引力大小为
因为在汽车的速度从增大到的过程中,汽车发动机的功率均为最大功率,所以汽车发动机的最大功率
解得
A错误;
B.设当汽车的速度大小为时,汽车所受的牵引力大小为,有
设此时汽车的加速度大小为a,根据牛顿第二定律有
解得
B错误;
C.在汽车的速度从0增大到的过程中,汽车做匀加速直线运动,加速时间
C错误;
D.该过程汽车通过的位移大小
设该过程汽车发动机做的功为W,根据动能定理有
解得
D正确。
故选D。
3.D
【详解】A.在水中振动的摆在振动过程中,水的阻力对摆做功,则机械能不守恒,故A错误;
B.沿斜坡匀速上行的汽车,动能不变,重力势能增大,机械能增大,故B错误;
C.以2g的加速度向下做匀加速运动的物体,除重力以外的力对物体做正功,机械能增加,故C错误;
D.斜向上抛出在空中运动的小球只受重力且只有重力做功,则机械能守恒,故D正确。
故选D。
4.D
【详解】A.发电机、变压器都是利用电磁感应原理制成的,A正确,不符合题意;
B.只要闭合导体回路内的磁通量发生变化,就一定会产生感应电流,B正确,不符合题意;
C.楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体体现,C正确,不符合题意;
D.穿过闭合导体回路的磁通量变化越快,产生的感应电动势就越大,D错误,符合题意。
故选D。
5.C
【详解】A.两点电荷间的库仑力大小为
故A错误;
B.两电荷对试探电荷的作用力如图所示
可知该试探电荷受到的电场力的方向平行AB,故B错误;
CD.根据库伦定律可知Q1、Q2对试探电荷的作用力为
根据几何知识可知该电荷受到的电场力为
故C正确,D错误。
故选C。
6.D
【详解】A.v-t图线的斜率表示加速度,则在0~2s内的加速度为
故A错误;
B.在2~6s内升降机速度为6m/s,故B错误;
C.6~10s内加速度为
负号表示加速度向下,大小1.5m/s2小于0~2s内的加速度3m/s2,所以速度变化比0~2s内慢,故C错误;
D.v-t图线与横轴所围的面积表示位移,由图像可得
故D正确。
故选D。
7.A
【详解】选取桌面所在平面为零势能参考面,初始时小球的重力势能为,此时动能为0,则机械能为,小球运动过程中机械能守恒,所以小球落地前的瞬间,机械能为。
故选A。
8.AD
【详解】A.轻核聚变是把两个轻核结合成质量较大的核,释放出核能的反应称轻核聚变反应,故A正确;
B.根据质量数守恒、电荷数守恒,可以知道X质量数是4,电荷数是2,因此X表示,故选项B错误;
C.β衰变中产生的β射线实际上是原子核中的一个中子转化为一个质子同时生成一个电子,故C错误;
D.衰变成时,质量数减小24,而质子数减小8,对于β衰变质量数不变,质子数在增加1,而α衰变质量数减小4,质子数减小2,因此要经过6次α衰变,4次β衰变,D正确。
故选AD。
【点睛】解答本题需要掌握正确应用质量数和电荷数守恒正确书写核反应方程,明确裂变和聚变反应特点,知道α、β衰变现象,并能正确书写其衰变方程.要知道衰变的产物,重核裂变和轻核聚变都能释放出巨大能量。
9.AC
【详解】AB.由于平行板电容器的电容远大于与静电计的指针和外壳组成的电容器的电容,而它们的电势差总相同,故平行板电容器的带电量远大于指针和外壳组成的电容器的带电量,可认为平行板电容器的带电量不变,电容器不接电源电量几乎不变,极板B稍向上移动,正对面积减小,由可知C减小,由,Q不变U变大,静电计指针张角变大,选项A正确、B错误;
CD.将B板向左平移一小段距离,平行板电容器的电容C减小,由知,U变大,静电计指针张角变大,选项C正确;
D.B板向左平移一小段距离平行板电容器间的电场强度E不变,由于P点与B板的距离dPB增大,则UPB增大,P点的电势增大,P点处的负点电荷的电势能减小,选项D错误;
故选择:AC;
10.AC
【详解】A.根据质量数和电荷数守恒可知x是中子,故A正确;
B.和只有在高温下才能够发生聚变反应,故B错误;
C.由质能方程可知,这个反应释放的核能为
ΔE=(m1+m2–m3–m4)c2
故C正确;
D.我国大亚湾核电站就是利用重核裂变释放的能量来发电的,故D错误。
故选AC。
11. C 等于 不需要 A 需要
【详解】(1)[1]A.打点计时器必须使用交流电源,A错误;
B.实验时,应该先接通打点计时器的电源,然后释放小车,B错误;
C.实验时应保持细绳与平板平行,故C正确;
D.要让小车从靠近定滑轮处开始运动,故D错误.
(2)[2]因在操作①中满足
则在操作②中,小车所受的合力大小
即小车所受的合力大小等于mg.
[3]在本实验中,因为小车加速下滑时,不悬挂沙桶和沙子,故不需要满足沙和沙桶的总质量远小于小车质量.
(3)[4]在合力不变的条件下,加速度与质量成反比,所以图象是过原点的倾斜的直线,故A正确.
(4)[5]因在操作①中满足:
则在操作④中,每次改变小车质量M后,需要重新调节平板的倾角θ.
12. 交流 0.1 0.52m/s 1.6m/s2 偏小
【详解】(1)[1]电火花打点计时器必须接交流电源。
(2)[2]打点计时器的工作频率为50Hz,每隔0.02s打一次点,每相邻两计数点之间还有4个计时点未画出,则
T=0.1s
(3)[3]匀变速直线运动中,平均速度等于中间时刻的瞬时速度,故
[4]根据逐差法,可求出加速度为
(4)[5]如果实验时交变电流的周期不正常,比已知的T略大,而做实验的同学并不知道,可以知道周期的测量值偏小,根据
可知加速度测量值与真实值相比偏小。
13. 10 1.5 2.0
【详解】(1)[1]据匀变速直线运动推导公式
解得
则闪光频率
(2)[2]小球水平分速度
(3)[3]点竖直方向上的分速度等于AC在竖直方向上的平均速度
【点睛】解决本题的关键掌握平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,结合运动学公式和推论进行求解。
14. 2.60 5.2(4.8~5.3) 70
【详解】(1)[1]弹簧测力计的最小刻度为0.1N,则细绳CO对O点的拉力大小为2.60N;
(2)[2]细绳BO对O点的拉力大小为3.20N;用力的图示方法,将图甲中细绳CO和BO对O点两拉力的合力F画在图乙上,如图;
[3]由图求出合力的大小
F=5.2N
(3)[4]根据丙图可知,当拉力为时,弹簧的拉伸量为:
因此根据得
在范围内均正确.
15. 内 乙
【详解】(1)通过待测电阻的最大电流约为:,电流表应选择;实验要求电压从零开始变化,则滑动变阻器应采用分压接法,为方便实验操作,应选择最大阻值较小的滑动变阻器;待测电阻阻值约为300Ω,电流表内阻约为10Ω,电压表内阻约为3kΩ,相对于来说待测电阻阻值远大于电流表内阻,电流表应采用内接法;
(2)由实验步骤②可知,通过与的电流相等,它们并联,则两支路电阻相等,由实验步骤③可知,电压表测待测电阻两端电压,由于两并联支路电阻相等,则通过它们的电流相等,由实验步骤可知,通过待测电阻的电流等于电流表A1的示数I,则待测电阻阻值:。
(3)由两种实验方案与实验步骤可知,由于电表内阻的影响甲的测量值存在误差,由于实验电路与实验步骤的巧妙设计,乙的方案化解了电表内阻影响,测量值与真实值相等,乙的方案可以消除系统误差.
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