海南省文昌市文昌中学2023-2024学年高三上学期期末考试物理试题B卷

这是一份海南省文昌市文昌中学2023-2024学年高三上学期期末考试物理试题B卷，共7页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题（共14小题，每小题3分，共42分）
1.三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径。球1的带电量为，球2的带电量为，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F。现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F，方向不变。由此可知( )
A．n = 3B．n = 4C．n = 5D．n = 6
a
b
c
l/2
l
2.如图，墙上有两个钉子a和b，它们的连线与水平方向的夹角为，两者的高度差为l。一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a点，另一端跨过光滑钉子b悬挂一质量为的重物。在绳上距a端l/2的c点有一固定绳圈。若绳圈上悬挂质量为的钩码，平衡后绳的ac段正好水平，则重物和钩码的质量比为( )
A． B．2 C． D．
3.如图所示电路，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中（ ）
A．电压表与电流表的示数都减小
B．电压表与电流表的示数都增大
C．电压表的示数增大，电流表的示数减小
D．电压表的示数减小，电流表的示数增大。
4.某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁心的线圈L，小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图所示的电路。检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光；再断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象。虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象，他冥思苦想找不出原因。你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是 （ ）
A．电源的内阻较大B．小灯泡电阻偏大
C．线圈电阻偏大D．线圈的自然系数较大
5.在信息技术高速发展、电子计算机广泛应用的今天,担负着信息采集工作的传感器在自动控制、信息处理技术中发挥着越来越重要的作用,其中热电传感器是利用热敏电阻将温度信号转换成电信号的元件.某学习小组的同学在用多用电表研究热敏特性实验中,安装好如图所示装置.向杯内加入冷水,温度计的示数为20 ℃,多用电表选择适当的倍率,读出热敏电阻的阻值R1,然后向杯内加入热水,温度计的示数为60 ℃,发现多用电表的指针偏转角度较大,则下列说法正确的是( )
A. 应选用电流挡,温度升高时换用大量程测量
B. 应选用电流挡,温度升高时换用小量程测量
C. 应选用欧姆挡,温度升高时换用倍率大的挡
D. 应选用欧姆挡,温度升高时换用倍率小的挡
6.某种元素具有多种同位素,反映这些同位素的质量数A与中子数N关系的是( )
7.如图所示,放射源放在铅块上的细孔中,铅块上方有匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向外.已知放射源放出的射线有α、β、γ三种.下列说法中正确的是( )
A. 甲是α射线,乙是γ射线,丙是β射线
B. 甲是β射线,乙是γ射线,丙是α射线
C. 甲是γ射线,乙是α射线,丙是β射线
D. 甲是α射线,乙是β射线,丙是γ射线
8.如下图,真空中A、B两处各有一个正点电荷,若放入第三个点电荷C,只在电场力作用下三个电荷都处于平衡状态,则C的电性及位置是( )

A. 正电;在A、B之间 B. 正电;在A的左侧
C. 负电;在A、B之间 D. 负电;在B的右侧
9.已知理想气体的内能与温度成正比,如图所示的实线为汽缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线,则在整个过程中汽缸内气体的内能( )
A. 先增大后减小
B. 先减小后增大
C. 单调变化
D. 保持不变
10.如图所示为一定质量的理想气体的pV图象,若使气体从图中的状态A变化到状态B,则( )
A. 气体内能减少,并放出热量
B. 气体内能减少,并吸收热量
C. 气体内能增加,并放出热量
D. 气体内能增加,并吸收热量
11.中国科学院院士叶笃正在大气动力学、大气环流等领域成就卓著,获得国家最高科学技术奖,大气气流的升降运动会造成不同高度的温度变化,致使气象万变,万米高空的气温往往在-50 ℃以下,在研究大气现象时可把温度、压强相同的一部分气体作为研究对象,叫做气团,气团直径可达几千米,由于气团很大,边缘部分与外界的热交换对整个气团没有明显影响,可以忽略.用气团理论解释高空气温很低的原因,是因为地面的气团上升到高空的过程中( )
A. 剧烈膨胀,同时大量对外放热,使周围温度降低
B. 剧烈收缩,同时从周围吸收大量热量,使周围温度降低
C. 剧烈膨胀,气团对外做功,内能大量减少导致温度降低
D. 剧烈收缩,外界对气团做功,故周围温度降低
12.某校中学生参加电视台“异想天开”节目的活动,他们提出了下列四个设想方案,从理论上讲可行的是( )
A. 制作一个装置从海水中吸收内能全部用来做功
B. 制作一种制冷设备,使温度降至绝对零度以下
C. 汽车尾气中各类有害气体排入大气后严重污染了空气,想办法使它们自发地分离,既清洁了空气,又变废为宝
D. 将房屋顶盖上太阳能板,可直接用太阳能来解决照明和热水问题
13.如图所示为一个圆环形导体,圆心为O,有一个带正电的粒子沿如图所示的直线从圆环表面匀速飞过,则环中的感应电流情况是( )
A. 沿逆时针方向
B. 沿顺时针方向
C. 先沿逆时针方向后沿顺时针方向
D. 先沿顺时针方向后沿逆时针方向
14.如图所示,a、b是平行金属导轨,匀强磁场垂直导轨平面,c、d是分别串有电压表和电流表的金属棒,它们与导轨接触良好,当c、d以相同的速度向右运动时,下列说法中正确的是( )
A. 两表均无示数
B. 两表均有示数
C. 电流表有示数,电压表无示数
D. 电流表无示数,电压表有示数
二、非选择题（共52分）
a
b
c
15.（8分）如图，水平地面上有一个坑，其竖直截面为半圆，ab为沿水平方向的直径。若在a点以初速度v0沿ab方向抛出一小球，小球会击中坑壁上的c点。已知c点与水平地面的距离为圆半径的一半，求圆的半径。
16.（8分）如图甲为半导体材料制成的热敏电阻随温度变化的曲线.如图乙所示,用热敏电阻和继电器做成温控电路.
甲 乙
(1) 简要分析温控电路的工作过程: ；
(2) 设继电器的线圈电阻为50 Ω,继电器线圈中的电流大于或等于20 mA时,继电器的衔铁会被吸合,左侧电源的电动势为6 V,内阻可以不计,试问温度满足什么条件时,右侧的小灯泡会发光?
17.（8分）核聚变能是一种具有经济性能优越、安全可靠、无环境污染等优势的新能源.近年来,受控核聚变的科学可行性已得到验证,目前正在突破关键技术,最终将建成商用核聚变电站.一种常见的核聚变反应是由氢的同位素氘(又叫重氢)和氚(又叫超重氢)聚合成氦,并释放一个中子.若已知氘原子的质量为2.014 1 u,氚原子的质量为3.016 0 u,氦原子质量为4.002 6 u,中子的质量为1.008 7 u,1 u=1.66×10-27 kg.
(1) 写出氘和氚聚合的反应方程.
(2) 试计算这个核反应释放出来的能量.
(3) 若建一座功率为3.0×105 kW的核聚变电站,假设聚变所产生的能量有一半变成了电能,每年要消耗多少氘的质量?(一年按3.2×107 s计算,光速c=3.00×108 m/s,结果取两位有效数字)
18.（8分）如图所示,粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U形管竖直放置,右端与大气相通,左端封闭气柱长l=20 cm(可视为理想气体),两管中水银面等高.先将右端与一低压舱(未画出)接通,稳定后右管水银面高出左管水银面h=10 cm(环境温度不变,大气压强p0=75 cmHg)
(1) 稳定后低压舱内的压强为 .(用“cmHg”做单位)；
(2) 此过程中左管内的气体对外界 (填“做正功”、“做负功”或“不做功”),气体将 (填“吸热”或“放热”)。
19.（10分）用DIS研究一定质量气体温度不变时,压强与体积关系的实验装置如图所示,实验步骤如下:
① 把注射器活塞移至注射器中间位置,将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接；
② 移动活塞,记录注射器的刻度值V,同时记录对应的由计算机显示气体压强值p；
③ 用V图象处理实验数据,得出如图所示图线。
(1) 为了保持封闭气体质量不变,实验中采取的主要措施是 ；
(2) 为了保持封闭气体的温度不变,实验中采取的主要措施是 和 ；
(3) 如果实验操作规范正确,但如图所示的V图线不过原点,则V0代表 。
20.（10分）汽车内燃机汽缸内汽油燃烧时,气体体积膨胀推动活塞对外做功.已知在某次对外做功的过程中汽油燃烧释放的化学能为1×103 J,因尾气排放、汽缸发热等对外散失的热量为2.5×102 J,则:
(1) 该内燃机对外所做的功为多少?
(2) 该内燃机的效率为多少?
(3) 随着科技的进步,不断设法减小热量损失,则内燃机的效率不断提高,效率有可能达到100%吗?为什么?
参考答案
15.【解答】
设半圆的圆心为O，半径为R，Ob与Oc夹角为，由题给条件得
a
b
c
O

= 1 \* GB3 ①
设小球自a点到c点所经时间为t，由平抛运动规律及几何关系得
= 2 \* GB3 ②
= 3 \* GB3 ③
联立 = 1 \* GB3 ① = 2 \* GB3 ② = 3 \* GB3 ③式得
= 4 \* GB3 ④
16.(1) 温度升高,热敏电阻的阻值变小,继电器线圈中的电流增大.温度升高到一临界值t0时,继电器线圈中的电流将达到或超过继电器的动作电流时,继电器将吸合,右侧电路接通,小灯泡发光;当温度低于t0时,继电器线圈中的电流小于动作电流,右侧电路断开,小灯泡不亮；
(2) 设电流I=20 mA,由闭合电路的欧姆定律得,R+Rx== Ω=300 Ω,所以,Rx=250 Ω.由图象可知,t0=50 ℃；
当t≥t0=50 ℃时,右侧小灯泡发光。
17.(1) HHHen.
(2) ΔE=Δmc2=(2.014 1+3.016 0-4.002 6-1.008 7)×1.66×10-27×32×1016 J=2.8×10-12 J.
(3) M=×2.014 1×1.66×10-27
= kg
=23 kg.
(1) 50 cmHg (2) 做正功 吸热
19.(1) 用润滑油涂活塞
(2) 慢慢抽动活塞 活塞导热
(3) 注射器与压强传感器连接部位的气体体积
20.(1) 根据热机原理,得
W=Q1-Q2=1×103 J-2.5×102 J=7.5×102 J.
(2) 根据热机的热效率的定义,得
η==×100%=75%.
效率不可能达到100%,因为无论如何,我们不可能把热量损失减小至零.