江西省吉安市六校协作体2024届高三下学期5月联考物理试题(Word版附解析)
展开六校协作体5月联合考试物理试卷
试卷共6页,15小题,满分100分.考试用时75分钟.
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上.
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.考生必须保持答题卡的整洁.考试结束后,请将答题卡交回.
一、选择题:本题共10小题,共46分.在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项是符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.
1.钴(C)是银白色铁磁性金属元素,早期中国已将其应用于陶器釉料,现在,在农业上常用于辐射育种、刺激增产、辐射防治虫害和食品辐照储藏与保鲜等;在医学上,常用于癌和肿瘤的放射治疗.静止的钴60发生一次衰变成为镍60,同时放出X粒子和两束射线.下列说法正确的是( ).
A.X为粒子
B.X粒子比射线电离能力强
C.衰变产生的镍60和X粒子动量等大反向
D.衰变释放的能量全部以光子的形式释放出去
2.如图,ABC为等腰三棱镜,,是三棱镜的对称轴,a、b两束平行单色光垂直AB面射入三棱镜,经AC面折射后两束光刚好会聚在对称轴上的某点,不考虑光在AC面的反射,下列说法正确的是( ).
A.如果a是绿光,b可能是紫光
B.a光束在三棱镜中传播速度比b光束传播速度大
C.a光束在三棱镜中传播时间比b光束传播时间长
D.在同一双缝干涉实验装置中,a光束干涉形成的条纹比b光束干涉形成的条纹窄
3.如图为某游乐场圆弧形滑梯,表面粗糙.一个小朋友从最高处由静止滑下直至最低处水平滑离的过程中,下列说法一定正确的是( ).
A.小朋友的动能一直增大B.小朋友重力的功率一直增大
C.小朋友始终处于失重状态D.小朋友机械能一直减小
4.如图为传统的爆米花机工作时的情景.将玉米倒入铁质容器后,将容器封闭,容器内气体压强为、温度为27℃,加热后,当容器内气体压强为时,将容器打开即爆出爆米花,打开容器前,可以认为容器内玉米的体积不变,气体看成理想气体,,下列说法错误的是( ).
A.加热过程,容器内气体温度升高,气体分子的速率均增大
B.加热过程,容器内气体压强增大,是因为气体分子的平均动能增大
C.打开容器前瞬间,容器内气体温度达到777℃
D.打开容器瞬间,容器中气体对外做功,容器内气体温度降低
5.某同学自制了一个小型发电机,给规格为“,”的小灯泡供电,图中acdeb段是一段硬导线,处在匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为,cde是折成的等腰直角三角形,直角边cd长为,开始时磁场与直角三角形所在平面垂直,通过摇动手柄使cde段绕垂直磁场的ab段直线匀速转动,使灯泡刚好正常发光,电路中除灯泡外,其余部分电阻不计,则手柄转角的角速度为( ).
A.B.C.D.
6.我国计划在2030年前实现中国人首次登陆月球.图为未来的登月过程载人飞船环月飞行的轨道示意图,载人飞船先进入环月球圆轨道Ⅲ,飞船绕月球运行多圈后,在A点点火使其沿椭圆轨道Ⅱ运行,最后在B点点火将飞船送入圆轨道Ⅰ,若轨道Ⅰ的半径为R,月球球心在AB连线上,,下列说法正确的是( ).
A.飞船发动机在A点点火做正功,在B点点火做负功
B.飞船在轨道Ⅰ、Ⅱ上的运行周期之比为
C.飞船在轨道Ⅱ上A点与B点线速度大小之比为
D.飞船沿轨道Ⅱ从A运动到B点过程中,动能增大,机械能增大
7.如图,某工人维修时,将一架直梯斜靠在光滑的竖直墙壁上,下端放在粗糙的水平地面上,工人从梯的底端匀速向上爬梯,直梯始终保持静止,在工人向上爬梯的过程中,梯子重力不计,工人可视为质点,下列说法正确的是( ).
A.墙对梯子的作用力不变B.地面对梯子的支持力不变
C.地面对梯子的摩擦力不变D.地面对梯子的作用力不变
8.如图,光滑绝缘圆盘放在水平面上,AB、CD是圆盘上的互相垂直的两个直径,A、B两点固定电荷量均为的点电荷,C、D两点固定电荷量均为的点电荷,O为圆盘的圆心,a是AC的中点,b是OD的中点,无穷远处电势为零,下列说法正确的是( ).
A.O点处的电场强度和电势均为零
B.a点电势和电场强度均不为零
C.a、O连线中点处场强方向与AC平行
D.将一个正的点电荷从O点沿直线运动到b点,电势能一直增大
9.如图,倾角为的斜面体固定在水平面上,斜面足够长,一个小球在斜面底端以一定的初速度斜向上拋出,小球落到斜面上时,速度与水平方向的夹角刚好为,速度大小为v,若保持小球在底端抛出的速度方向不变,将小球抛出的初速度增大一倍,,,则小球落到斜面上时( ).
A.速度与水平方向夹角小于 B.速度与水平方向夹角等于
C.速度大小等于 D.速度大小大于
10.如图,光滑的水平导轨由间距为的宽导轨和间距为L的窄导轨组成,宽导轨处在竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场中,窄导轨处在竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,由同一粗细均匀的直导棒截成的a、b两段导棒分别垂直宽、窄导轨放置,a、b两段导棒的质量分别为、m,接入电路的电阻分别为、R,给导棒a一个向右的初速度,当a刚要滑离宽导轨时加速度恰好为零,此后导棒a滑上窄导轨,不计导轨电阻,窄导轨足够长,两导棒在导轨上运动过程中始终与导轨垂直且接触良好,下列说法正确的是( ).
A.导棒a开始运动时的加速度大小为
B.导棒a刚要滑离宽导轨时速度大小为
C.导棒b最终的速度大小为
D.整个过程回路中产生的焦耳热为
二、非选择题:本题共5小题,共54分.
11.(6分)要测当地的重力加速度,实验小组的同学们找来一块外形不规则的小金属块,用长为l的细线悬挂于O点.
(1)王同学实验时,让小金属块拉开一个小的角度,由静止释放,用手机的秒表功能测出金属块做简谐运动的周期T.改变摆线的长,多次实验,测得多组l、T,用l作为摆长L,作图像,作出的图像应是图乙中的__________(选填“A”或“B”)图像,由图像得到当地的重力加速度大小为__________(用图中所标物理量的值表示).
(2)李同学用同样的装置做实验,测出悬点到金属块最低点的距离作为摆长L,改变摆线的长多次实验,同样测出多组L、T,在图乙坐标系中作出另一个图像,比较两个图像可知,金属块最高点和最低点间的距离为__________(用图中所标物理量的值表示).
12.(9分)某实验小组要测量某一电源的电动势和内阻,实验室提供的器材有:
A.待测电源(电动势约,内阻约)
B.电压表(量程为,内阻约为)
C.电压表(量程为,内阻未知)
D.电流表A(量程为,内阻约为)
E.电阻箱
F.滑动变阻器(阻值范围,最大允许电流)
G.阻值分别为、的两个定值电阻
H.开关一个,导线若干
(1)小组成员根据提供的器材设计了如图甲所示电路,选用__________(选填“12”或“50”)比较合适.
(2)小组成员将与电阻箱串联,欲将电压表改装成量程为的电压表.需要精确测量电压表的内阻,设计的电路如图乙所示,闭合开关S,调节滑动变阻器和电阻箱,使两电压表指针的偏转角度都较大,读出电压表、的示数分别为,,电阻箱的示数为,则被测电压表的内阻__________(结果用题中所给字母表示).将改装成量程的电压表,图甲中电阻箱接入电路的阻值__________(结果用题中所给字母表示).
(3)图甲中,按正确操作,测得多组电压表和电流表A的示数U、I,作图像如图丙所示,则电源的电动势__________V,内阻__________.(结果均保留两位有效数字)
13.(10分)如图,直角三棱镜ABC放在水平面上,,一束单色光垂直AB边射入三棱镜,在AC边E点的反射光刚好照射到B点,在E点的折射光线照射在水平面上的F点,已知EB与EF垂直,,BC边长为L,光在真空中的传播速度为c,求:
(1)三棱镜对光的折射率;
(2)光传播到B点与传播到F点的时间差.
14.(11分)如图,ACDF是边长为的正方形,M、P、O、Q分别是AF边、AC边、CD边和DF边的中点,以O为圆心的半圆与PQ相切于N点,半圆区域内有垂直于正方形平面向里的匀强磁场,APQF区域内有沿AF方向的匀强电场,在M点沿与MA成角的方向射出一个电荷量为q、质量为m的带正电的粒子,粒子从M点射出的速度大小为,粒子经电场偏转后刚好从N点进入磁场,并从O点射出磁场,不计粒子重力,求:
(1)匀强电场的电场强度大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小;
(3)若改变粒子从M点射出的速度大小和方向,使粒子经电场偏转后,沿磁场边界圆半径方向射入磁场,经过PQ时的位置离N点的距离为,则粒子从M点射出的速度方向与MA夹角的正切值满足什么条件?
15.(18分)如图,一平台固定在光滑水平地面上,质量为m的一辆小车左端紧靠平台静止在光滑水平面上,小车上表面和平台上表面在同一水平面上,质量为m的物块A静止在平台上表面左端,质量为m的物块B静止在小车上表面左端,两物块与平台和小车上表面的动摩擦因数均为0.5,在小车右侧不远处固定一弹性挡板,小车与挡板的碰撞为弹性碰撞,平台和小车的长均为L,重力加速度大小为g,不计物块的大小,给物块A一个向右的初速度,使其沿平台向右滑动,求:
(1)要使A与B能发生碰撞,物块A的初速度应满足什么条件?
(2)若A的初速度大小为,A与B碰撞后粘在一起,若在小车与挡板碰撞前,A、B与小车已处于相对静止,则开始时小车右端离挡板的距离应满足什么条件?
(3)在(2)问中,试判断在小车与挡板多次碰撞中A、B是否能滑离小车,如果能,第几次碰撞后滑离;如果不能,从第一次碰撞后,小车运动的总路程是多少?
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六校协作体5月联合考试物理参考答案
1.【答案】B
【解析】根据质量数、电荷数守恒可知,X为粒子,A项错误;
射线比射线电离能力强,B项正确;
衰变产生的镍60、X粒子及两个光子总动量为零,C项错误;
衰变释放的能量一部分转化为镍60和X粒子的动能,一部分以光子的形式释放,D项错误.
2.【答案】D
【解析】根据题意可知,a光束在AC面的折射程度比b光束大,因此三棱镜对a光束的折射率大,如果a是绿光,b不可能是紫光,A项错误;
由可知,a光束在三棱镜中传播速度比b光束传播速度小,B项错误;
由几何关系可知,b传播距离大但传播速度也大,因此无法判断传播时间长短,C项错误;
由,D项正确.
3.【答案】D
【解析】小朋友滑到最低处前一段时间内做减速运动,动能在减小,A项错误;
最低点时重力与速度垂直,重力的功率为零,B项错误;
小朋友到最低处时相当于圆弧的最低点,加速度向上,处于超重状态,C项错误;
由于一直克服摩擦力做功,机械能一直减小,D项正确.
4.【答案】A
【解析】加热过程,容器内气体温度升高,气体分子的平均速率增大,并不是所有气体分子的速率均增大,A项错误;
加热过程,容器内气体分子密度不变,因此压强增大的原因是气体分子的平均动能增大,B项正确;
打开容器前瞬间,,解得,即℃=777℃,C项正确;
打开容器瞬间,气体膨胀,对外做功,根据热力学第一定律可知,气体的内能减小,温度降低,D项正确.
5.【答案】D
【解析】由题可知,灯泡的额定电压为,灯泡正常发光时,cde段产生的电动势有效值为,则,,解得,D项正确.
6.【答案】C
【解析】飞船在A、B两点均减速,发动机均做负功,A项错误;
根据开普勒第三定律可知,,B项错误;
根据开普勒第二定律,,C项正确;
飞船沿轨道Ⅱ从A点运动到B点过程中,动能增大,机械能不变,D项错误.
7.【答案】B
【解析】根据力的平衡可知,地面对梯子的支持力始终与人的重力等大反向,B项正确;
根据共点力平衡可知,工人沿梯向上爬的过程中,地面对梯子的作用力与竖直方向的夹角变大,
根据力的合成可知,地面对梯子的作用力变大,地面对梯子的摩擦力变大,
根据力的平衡可知,墙面对梯子的作用力变大,A、C、D项错误.
8.【答案】AC
【解析】根据电场和电势的叠加可知,O点处的电场强度和电势均为零,A项正确;
根据电势的叠加可知,a点电势为零,B项错误;
a、O连线为电势为零的等势线,因此a、O连线中点处场强方向与等势线垂直,即与AC平行,C项正确;
根据电场叠加可知,Ob连线上的电场方向从O指向b,因此,将一个正的点电荷从O点沿直线运动到b点,电场力做正功,电势能减小,D项错误.
9.【答案】BC.
【解析】将小球的运动沿斜面和垂直斜面分解,设开始时初速度与斜面间的夹角为,初速度大小为,则运动时间,落到斜面上时,速度与斜面夹角为,垂直斜面方向的分速度,
沿斜面方向的分速度,
沿斜面方向的运动根据运动学公式有,
得到,由此可见,是一定值,与初速度无关,即将小球抛出的初速度增大一倍,小球落到斜面上时速度与水平方向夹角仍等于,A项错误,B项正确;
若初速度加倍,时间加倍,则落到斜面上的速度加倍,C项正确,D项错误.
10.【答案】ABD
【解析】导棒a开始运动时的加速度大小为,A项正确;
设导棒a刚要滑离宽导轨时,a、b导体棒的速度分别为,,则有,
对a、b导体棒根据动量定理有,,
解得,,B项正确;
a滑上窄导轨后,a、b组成的系统动量守恒,则,解得,C项错误;
整个过程回路中产生的焦耳热为,D项正确.
11.【答案】(1)B(2分) (2分)
(2)(2分)
【解析】(1)设金属块的重心到金属块最上端的高度为,
则,解得,,
由此可知图像应是B,则,解得.
(2)设金属块的重心到金属块最下端的高度为,
则,解得,图像为A,则,
则金属块最高点和最低点间的距离为.
12.【答案】(1)12(1分)
(2)(2分) (2分)
(3)8.9(2分)0.90(2分)
【解析】(1)电路中允许的最小电阻,
由于电流表内阻约为、电源内阻约为,因此选用的定值电阻比较合适.
(2)根据串并联电路的特点可知,;
将改装成量程的电压表,根据串并联电路的特点,,解得.
(3)根据闭合电路欧姆定律,,则,
得到,解得;,解得.
13.解:(1)由于,(1分)
则,则.(1分)
设光在E点的入射角为i,折射角为r,根据几何关系,(1分)
折射角,(1分)
则折射率.(1分)
(2)由几何关系,,(1分)
,(1分)
光从E传播到B所用时间,(1分)
光从E传播到F所用时间,(1分)
时间差.(1分)
说明:只有结果,没有公式或文字说明的不给分,其他正确解法亦可得分.
14.解:(1)粒子在电场中偏转时做类斜抛运动,则,(1分)
,(1分)
根据牛顿第二定律,(1分)
解得.(1分)
(2)根据对称性可知,粒子从N点进入磁场时速度大小为,方向与NO连线成角,从O点射出磁场,则粒子在磁场中运动的半径满足,(1分)
解得,
根据牛顿第二定律,(1分)
解得.(1分)
(3)设粒子从M点射出的速度大小为v,方向与MA成角,粒子经过PQ时的速度与PQ的夹角为,
则,(1分)
,(1分)
根据几何关系,(1分)
解得.(1分)
说明:只有结果,没有公式或文字说明的不给分,其他正确解法亦可得分.
15.解:(1)物块A在平台上滑动时的加速度大小为,(1分)
要使A与B能发生碰撞,则,(1分)
解得.(2分)
(2)当时,设A、B碰撞前一瞬间,A的速度大小为,
根据动能定理,(1分)
解得.
设A、B碰撞后一瞬间,共同速度为,根据动量守恒,(1分)
解得.
设A、B与小车相对静止时共同速度为,则,(1分)
解得,
则开始时,小车右端离挡板的距离,(1分)
根据牛顿第二定律,(1分)
解得开始时小车右端离挡板的距离为.(1分)
(3)假设A、B不会滑离小车,从A、B滑上小车至A、B和小车最终停下,
根据功能关系,(1分)
解得,假设成立,即A、B不会滑离小车.(1分)
第一次碰撞后,小车向左运动的最大距离.(1分)
设第二次碰撞前,滑块与小车已共速,则,(1分)
解得,假设成立.(1分)
同理可知,第二次碰撞后小车向左运动的最大距离,(1分)
因此第一次碰撞后,小车运动的总路程.
说明:只有结果,没有公式或文字说明的不给分,其他正确解法亦可得分.
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