江西省吉安市六校2024届高三下学期5月联合考试物理试卷(含答案)

这是一份江西省吉安市六校2024届高三下学期5月联合考试物理试卷(含答案)，共14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．钴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。静止的钴发生一次衰变成为银，同时放出X粒子和两束γ射线。下列说法正确的是( )
A.X为α粒子
B.X粒子比γ射线电离能力强
C.衰变产生的银60和X粒子动量等大反向
D.衰变释放的能量全部以γ光子的形式释放出去
2．如图，为等腰三棱镜，是三棱镜的对称轴，两束平行单色光垂直面射入三棱镜，经面折射后两束光刚好会聚在对称轴上的某点，不考虑光在面的反射，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
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，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
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，是折成的等腰直角三角形，直角边长为，开始时磁场与直角三角形所在平面垂直，通过摇动手柄使段绕垂直磁场的段直线匀速转动，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，下端放在粗䊁的水平地面上，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
二、多选题
8．如图，光滑绝缘圆盘放在水平面上，是圆盘上的互相垂直的两个直径，两点固定电荷量均为的点电荷，两点固定电荷量均为的点电荷，O为圆盘的圆心，a是的中点，b是的中点，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.连线中点处场强方向与平行
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抛出，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，接入电路的电阻分别为，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
三、实验题
11．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，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，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．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)Ω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_____Ω。(结果均保留两位有效数字)
四、计算题
13．如图，直角三棱镜放在水平面上，，一束单色光垂直边射入三棱镜，在边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，已知与垂直，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．如图，是边长为的正方形，分别是边、边、边和边的中点，以O为圆心的半圆与相切于N点，半圆区域内有垂直于正方形平面向里的匀强磁场，区域内有沿方向的匀强电场，在M点沿与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夹角的正切值满足什么条件?
15．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，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?
参考答案
1．答案：B
解析：根据质量数、电荷数守恒可知，X为β粒子，A项错误；β射线比γ射线电离能力强，B项正确；衰变产生的为60，X粒子及两个γ光子总动量为零，C项错误；衰变释放的能量一部分转化为60和X粒子的动能，一部分以γ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，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，ACD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；连线为电势为零的等势线，因此连线中点处场强方向与等势线垂直，即与平行，C项正确；根据电场叠加可知，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θ，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，θ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，导体棒的速度分别为，则有，对导体棒根据动量定理有，解得，B项正确；a滑上宽导轨后，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)
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(2)；(3)8.9；0.90
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．答案：(1)(2)
解析：(1)由于
则
则
设光在E点的入射角为i，折射角为r，根据几何关系
折射角
则折射率
(2)由几何关系，，
光从E传播到B所用时间
光从E传播到F所用时间
时间差
14．答案：(1)(2)(3)
解析：(1)粒子在电场中偏转时做类斜抛运动，则
根据牛顿第二定律
解得
(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
解得
根据牛顿第二定律
解得
(3)设粒子从M点射出的速度大小为v，方向与成θ角，粒子经过时的速度与的夹角为α，则
根据几何关系
解得
15．答案：(1)(2)(3)
解析：(1)物块A在平台上滑动时的加速度大小为
要使A与B能发生碰撞，则
解得
(2)当时，设碰撞前一瞬间，A的速度大小为，根据动能定理
解得
设碰撞后一瞬间，共同速度为，根据动量守恒
解得
设与小车相对静止时共同速度为，则
解得
则开始时，小车右端离挡板的距离
根据牛顿第二定律
解得开始时小车右端离挡板的距离为
(3)假设不会滑离小车，从滑上小车至和小车最终停下，根据功能关系
解得，假设成立，即不会滑离小车。
第一次碰撞后，小车向左运动的最大距离
设第二次碰撞前，滑块与小车已共速，则
解得，假设成立
同理可知，第二次碰撞后小车向左运动的最大距离
因此第一次碰撞后，小车运动的总路程