漯河市高级中学2024届高三下学期5月检测一物理试卷(含答案)

这是一份漯河市高级中学2024届高三下学期5月检测一物理试卷(含答案)，共18页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．2024年春节前后，我国湖北、湖南等地遭遇了多年不遇的冻雨天气，给人们的出行带来不便。当树叶上带有冰块，人在树下行走经常会出现冰块砸到头部的情况，若冰块的质量为100g，从离头顶的距离约为80cm处无初速掉落，砸到头部冰块未反弹，与头部的作用时间约为0.2s，重力加速度g取，则冰块对头部的平均作用力约为( )
A.4NB.3NC.2ND.1N
2．如图所示，某人站在山顶上，将一质量的石块沿与水平方向成夹角的方向斜向上抛出，石块出手离地面的高度，石块落在水平地面上的动能，不计空气阻力作用，重力加速度g取，则( )
A.石块抛出时的速度大小为
B.石块在空中运动的时间约为
C.石块在运动过程中，最大速度为
D.石块在运动过程中，最小速度为
3．静电植绒技术，于3000多年前在中国首先起步，现代静电植绒于50、60年代在德国首先研制出并使用，如图所示为植绒流程示意图，将绒毛放在带负电荷的容器中，使绒毛带负电，容器与带电极板之间加恒定的电压，绒毛成垂直状加速飞到需要植绒的物体表面上。下列判断正确的是( )
A.带电极板带负电
B.绒毛在飞往需要植绒的物体的过程中，电势能不断增大
C.若增大容器与带电极板之间的距离，植绒效果会更好
D.质量相同的绒毛，带电荷量越多，到达需要植绒的物体表面时速率越大
4．为了装点夜景，常在喷水池水下安装彩灯。如图甲所示，空气水下有一点光源S，同时发出两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个有光射出的圆形区域，俯视如图乙所示，环状区域只有b光，中间小圆为复色光，下列说法正确的是( )
A.a光发生全反射的临界角大
B.a光的频率小于b光
C.水对a光的折射率大于对b光的折射率
D.用同一装置做双缝干涉实验，b光条纹间距更小
5．2023年2月26日，中国载人航天工程三十年成就展在中国国家博物馆举行，展示了中国载人航天发展历程和建设成就。如图所示是某次同步卫星从轨道1变轨到轨道3，点火变速在轨道P、Q两点，P为轨道1和轨道2的切点，Q为轨道2和轨道3的切点。轨道1和轨道3为圆轨道，轨道2为椭圆轨道。设轨道1、轨道2和轨道3上卫星运行周期分别为、和。下列说法正确的是( )
A.卫星在轨道3上的动能最大
B.卫星在轨道3上Q点的加速度大于轨道2上P点的加速度
C.卫星在轨道2上由P点到Q点的过程中，由于离地高度越来越大，所以机械能逐渐增大
D.卫星运行周期关系满足
6．如图所示，将一个轻质小定滑轮固定在天花板上，物体P和Q用不可伸长的轻绳相连，悬挂在定滑轮上，Q放置于水平地面上。现将P拉至水平位置，由静止释放，发现当连接P的细绳与竖直方向成60°时，物体Q刚好离开地面。已知重力加速度大小为g，不计摩擦和空气阻力，两物体均可视为质点，滑轮大小忽略不计。则P、Q质量之比为( )
A.B.C.D.
二、多选题
7．图甲所示的装置是斯特林发电机，其工作原理图可以简化为图乙.已知矩形导线框的匝数为100匝，面积为，处在磁感应强度大小为的匀强磁场中，矩形导线框以10rad/s的角速度绕垂直磁场方向的轴匀速转动，线框与理想变压器原线圈相连，理想变压器原、副线圈的匝数比为，图示时刻线框平面与磁感线垂直并以此时刻为计时起点，理想电流表示数为0.5A，副线圈串联了电阻可忽略的熔断器、定值电阻，滑动变阻器R和理想电流表，电路处于正常工作状态.不计矩形导线框电阻，下列说法正确的是( )
A.原线圈两端电压的瞬时值表达式为
B.熔断器的熔断电流应该不小于5A
C.滑动变阻器的滑片向d端滑动的过程中，电流表示数减小
D.线框从图示位置开始转过的过程中，产生的平均电动势为
8．除夕夜23点59分广西万炮齐鸣，各式礼花冲上夜空，把天空照耀得五彩缤纷，年味十足。假设某种型号的礼花弹从专用炮筒中以初速度v₀沿竖直方向射出，到达最高点时炸开，炸开产生的每个小块抛出的速度v大小相等、方向不同，重力加速度大小为g。忽略一切空气阻力，下列说法正确的是( )
A.礼花弹从专用炮筒中射出至炸开前瞬间，上升的最大高度
B.炸开后向任意方向飞出的小块均做非匀变速运动
C.以最高点为坐标原点，以水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，建立坐标系。炸开后水平向右飞出的一小块，其落地前的运动轨迹方程为
D.大量小块落地前会形成一个随时间不断扩大的球面
9．如图（a）所示，有三个波源分别位于M、O、N处，已知O、M间距离为，O、N间距离为这三个波源振动图像均如图（b）所示，产生的机械波沿着x轴传播，在介质中的传播速度均。则( )
A.机械波的波长为7m
B.时，M处质点的位移为
C.时，O处质点的位移为
D.时，N处质点的位移为
10．摩托车特技表演中的飞檐走壁让人震撼，其运动可简化为如图所示的小球在光滑的半球形容器内做圆周运动。小球的质量为m，容器的球心为O、半径为R，小球在水平面内做圆周运动，运动到a点时，Oa与竖直方向夹角为θ，运动过程中容器静止在水平地面上。半球形容器及底座的质量为M，重力加速度为g，则下列说法正确的是( )
A.小球运动的角速度大小为
B.小球运动的线速度大小为
C.底座受到地面的摩擦力大小为
D.底座对地面的压力大于
三、实验题
11．某兴趣小组修复一个电流表，实验过程如下：
(1)拆开电流表，取出表头G，发现表头完好无损，用标准电表测出表头G满偏电流为3mA。
(2)测量表头G的内阻：按照如图1所示电路图连接电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应移到_____（填“a端”或“b端”），先闭合开关，调节，直至表头G指针满偏；再闭合开关，保持滑动变阻器阻值不变，仅调节电阻箱阻值，直至表头G示数为满偏示数的一半，此时电阻箱的示数如图2所示，则表头G的内阻为_____Ω。
(3)电流表内部电路设计如图3所示，其中，，但已损坏，请根据电流表3A的量程，推算损坏之前_____Ω。（结果保留两位有效数字）
(4)选取相应的电阻替换，重新安装好电表。由于步骤(2)测电阻存在一定的误差，则该修复后的电表测量出的电流值比实际值_____。（填“偏大”、“偏小”或“准确”）
12．实验小组在“探究加速度与力、质量的关系”时，用图甲所示的装置进行实验，实验中，用槽码的重力代替细线中的拉力。
(1)如图乙所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度_____mm。
(2)下列说法中正确的是( )
A.槽码的质量应远小于滑块的质量
B.气垫导轨右端应比左端高
C.先释放滑块再打开气垫导轨的气源
(3)实验小组用如下方法测量滑块的加速度a，将滑块从图甲所示位置由静止释放，测得遮光条通过光电门1、2的时间分别为，两个光电门间的距离为L，则滑块的加速度大小_____（用字母表示）。
(4)为了减小偶然误差，该小组同学设计了另一种方案，测得遮光条从光电门1到2的时间为t，两个光电门间的距离为L，保持光电门2的位置及滑块在导轨上释放的位置不变，改变光电门1的位置进行多次测量，测得多组L和t的数据，作出了图像如图丙所示，已知纵轴截距为，横轴截距为，则表示遮光条通过光电门______（选填“1”或“2”）时的速度大小，滑块的加速度大小______。
(5)保持槽码质量m不变，改变滑块质量M，探究滑块加速度a与质量M的关系，将槽码重力mg代替细线拉力F，引起的相对误差δ表示为，请写出δ随M变化的关系式________。
四、计算题
13．如图所示，护士给病人输液，当输液针处药液的压强大于血液压强（含血液流动阻力产生的压强）时，才能输液成功，所以输液瓶都要挂在高处且通气管C保持与外界相通。已知某病人的血压（血液压强与大气压之差）约为，瓶中药液产生的压强和观察滴液泡体积不计，大气压强约为，药液的密度约为，g取，计算结果均保留小数点后2位。
(1)求在为病人输液时，输液瓶相对于针头的高度差h至少为多大；
(2)如果输液瓶挂在高处正常输液，突然瓶口通气管C堵塞，此时药液上方空气体积，求之后输液瓶里能够滴下的药液体积。
14．如图甲所示，物块紧贴着静置在粗糙水平面上，时刻对a施加水平方向的外力，外力随时间的变化规律如图乙所示，规定向右为正方向。已知物块的质量分别为，与粗糙水平面间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。求：
（1）两物块的最大速度和4~9 s内运动的距离；
（2）从两物块分离到a静止的过程b运动的距离。
15．中国科学院自主研制的磁约束核聚变实验装置中的“偏转系统”原理图如图所示。由正离子和中性粒子组成的多样性粒子束通过两极板间电场后进入偏转磁场。其中的中性粒子沿原方向运动，被接收板（未画出）接收；一部分离子打到左极板，其余的进入磁场发生偏转被吞噬板吞噬并发出荧光。多样性粒子束宽度为L，各组成粒子均横向均匀分布。偏转磁场为垂直纸面向外的矩形匀强磁场，磁感应强度为，已知正离子的电荷量为q、质量为m，两极板间电压为U、间距为L，极板长度为2L，吞噬板长度为2L并紧靠负极板。若正离子和中性粒子的重力、相互作用力、极板厚度可忽略不计，则：
(1)要使的正离子能在两极板间做匀速直线运动，可在极板间施加一垂直于纸面的匀强磁场，求的大小；
(2)若入射粒子的速度均为撤去极板间的磁场，求进入偏转磁场的正离子占总正离子数的比例η；
(3)重新在两极板间施加一垂直于纸面的匀强磁场并调整磁感应强度的大小，使的正离子沿直线通过极板后进入偏转磁场，若此时磁场边界为矩形，如图所示，当时上述离子全部能被吞噬板吞噬，求偏转磁场的最小面积。
参考答案
1．答案：B
解析：根据
可得冰块在空中下落时间为
以向下为正方向，整个过程对冰块应用动量定理可得
解得冰块对头部的平均作用力为，故选B。
2．答案：D
解析：C.石块落地时速度最大，根据
可得石块的最大速度，故C错误；
A.根据机械能守恒定律
解得石块抛出时的速度大小，故A错误；
B.物体抛出后，在竖直方向上做上抛运动，总运动时间比自由落体运动时间要长，即
，故B错误；
D.石块运动到轨迹跟高点时，竖直方向速度为零，其速度最小，最小速度等于抛出时的水平速度为，故D正确。
3．答案：D
解析：A.带电极板吸引带负电的绒毛，则其带正电。故A错误；
B.绒毛在飞往需要植绒的物体的过程中，绒毛在加速运动，电场力做正功，电势能不断减小。故B错误；
C.植绒效果主要由容器和极板间的电势差决定。若增大容器与带电极板之间的距离，而电势差不变，则植绒效果不变。故C错误；
D.由动能定理得
可知，质量相同的绒毛，带电荷量越多，到达需要植绒的物体表面时速率越大。故D正确。
4．答案：C
解析：A.做出光路图，如图所示
在被照亮的圆形区域边缘光线恰好发生了全反射，入射角等于临界角，由于a光照射的面积较小，则知a光的临界角较小，故A错误；
C.根据
水对a光的折射率大于对b光的折射率，故C正确；
B.根据
知a光在水中的传播速度比b光小，a光的频率高于b光，故B错误；
D.a光的频率较高，则波长较小，根据
用同一装置做双缝干涉实验，a光条纹间距更小，故D错误。
故选C。
5．答案：D
解析：A.在圆轨道，根据万有引力提供向心力可得
则卫星在轨道3上的速度小，故卫星在轨道3上的动能小，故A错误；
B.根据牛顿第二定律可得
解得
故轨道3上Q点的加速度小于轨道2上P点的加速度，故B错误；
C.轨道2上从P到Q点只有万有引力做功，机械能不变，故C错误；
D.根据开普勒第三律，对轨道1有
同理对2、3有，
联立可得，故D正确。
6．答案：C
解析：物体Q刚好离开地面，可知绳子拉力恰好等于Q的重力，根据平衡条件可得
设连接P的细绳与竖直方向成60°时速度为v，滑轮组距离P的绳子长度为l，根据动能定理可知，
P的细绳与竖直方向成60°时，根据向心力表达式
联立解得，故选C。
7．答案：AD
解析：A.电动势的最大值为
从中性面开始计时，则原线圈两端电压的瞬时值表达式为
选项A正确；
B.理想电流表示数为0.5A，则次级电流
则熔断器的熔断电流应该不小于0.05A，选项B错误；
C.滑动变阻器的滑片向d端滑动的过程中，R阻值减小，则次级电流变大，则电流表示数变大，选项C错误；
D.线框从图示位置开始转过的过程中，产生的平均电动势为，选项D正确。故选AD。
8．答案：AD
解析：A.忽略空气阻力，礼花弹上升过程机械能守恒
解得，A正确；
B.忽略一切空气阻力，炸开后飞出的小块均只受重力，做匀变速运动，B错误；
C.以最高点为坐标原点，以水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，建立坐标系，小块平抛运动，
联立可得，C错误；
D.设某小块的抛出速度为v，与水平方向夹角为θ，将v沿水平方向（x轴）和竖直方向（y轴，向下为正方向）正交分解。由抛体运动的研究可知质点的位置坐标为
联立以上两式，消去θ即得
这是一个以坐标为圆心、以vt为半径的圆的方程式。可见，只要初速度v相同，无论初速度方向怎样，各发光质点均落在一个圆上（在空间形成一个球面，其球心在不断下降，“礼花”球一面扩大，一面下落），如图所示
D正确。
9．答案：BD
解析：A.从题图（b）可知，机械波的周期为8s，所以波长为，A错误；
B.由题图（b）可知，三个波源的起振方向均向上，时，O处质点产生的机械波已经传播到M处，此波引起的M处质点振动的时间为1s，位移为10cm，叠加M处质点作为振源的振动，可知时，M处质点的位移为，B正确；
C.时，O处质点的位移由三个波引起的位移叠加而成，O处振源产生的波对应的位移为，M处振源产生的波对应的位移为，N处振源产生的波对应的位移为，叠加可得总位移为，C错误；
D.时，N处质点的位移由三个波引起的位移叠加而成，M处振源产生的波对应的位移为，O处振源产生的波对应的位移为0，N处振源产生的波对应的位移为10cm，叠加可得总位移为20cm，D正确。
10．答案：AC
解析：A.对小球受力分析，如图
由牛顿第二定律，可得，
根据几何关系，有
联立，解得，故A正确；
B.根据线速度与角速度关系，可得，故B错误；
C.对容器受力分析，如图
由平衡条件，可得
又
联立，解得，故C正确；
D.同理
根据牛顿第三定律，可得，故D错误。
11．答案：(2)a端；滑动变阻器10(3)0.025(4)偏小
解析：(2)闭合开关前，滑动变阻器接入电路电阻应最大保护电路，即滑片应移到a端。
实验过程中，先闭合开关，调节滑动变阻器，直至表头G指针满偏。
再闭合开关，保持滑动变阻器阻值不变，仅调节电阻箱阻值，直至表头G示数为满偏示数的一半，此时认为干路电流仍为，则有
由图2可得
(3)由图3，根据欧姆定律有
解得
(4)由于步骤(2)测电阻时，实际干路电流大于，则通过电阻箱的电流大于，则电阻箱电阻小于表头G的内阻，即所测表头G的内阻偏小，则修复后的电表实际量程大于，则电表测量出的电流值比实际值偏小。
12．答案：(1)5.25(2)A(3)(4)2(5)
解析：(1)游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，所以
(2)A.实验中，用槽码的重力代替细线中的拉力，所以槽码的质量应远小于滑块的质量，故A正确；
B.由于滑块在气垫导轨上不受摩擦力作用，细线的拉力即为滑块所受的合力，所以不需要气垫导轨应保持水平，故B错误；
C.实验中先打开气垫导轨的气源再释放滑块，故C错误。故选A。
(3)由于滑块做匀加速直线运动，则
(4)根据题意可得
所以
由此可知，表示遮光条通过光电门2的速度，且
所以
(5)根据牛顿第二定律可得
所以
13．答案：(1)1.06m(2)
解析：(1)血液压强
因此输液时，输液针处药液压强应大于p，即
解得
(2)药液上方气体可看作等温变化，初始压强为，直到不能滴为止，此时的压强设为，则
解得
设最终输液瓶中空气体积为V，根据玻意耳定律可得
解得
故通气管堵塞后，能向下滴的液体体积为
14．答案：（1）见解析
（2）见解析
解析：（1）根据题意可知两物块一起所受的最大静摩擦力
根据图乙可知时外力，此后两物块开始运动
时两物块的速度达到最大，从到对两物块由动量定理有
又图像与横轴围成的面积表示冲量大小，可知
联立解得
同理有
可解得4 s时两物块的速度
4~9 s内，根据动能定理有
解得
（2）9~11 s内两物块一起做减速运动，时，外力F反向，两物块分离，物块b向右做匀减速直线运动，物块a在外力和摩擦力作用下做加速度减小的减速运动，假设a在16 s之前停止运动
根据动量定理有
其中
解得（不符合题意，舍去）
时外力F的大小小于a所受的最大静摩擦力，假设成立
即从两物块分离到物块a静止，物块b运动的时间为
则有
解得
15．答案：(1)(2)50%(3)
解析：(1)粒子匀速通过极板，有
解得
(2)粒子在电场中偏转，有，，
代入数据得
故能进入磁场区域收集的离子个数为
所以进入偏转磁场的正离子占总正离子数的比例为50%
(3)洛伦兹力提供向心力，有
解得
上述离子全部能被吞噬板吞噬，分析可知偏转磁场为最小面积矩形时，紧贴负极板射入磁场的粒子射出磁场时，沿直线运动能恰打在吞噬板的最左端，如图所示
设该轨迹圆心到磁场左边界的距离为a，由相似三角形的几何关系得
解得
磁场的最小面积