
說明:本試卷滿分100分,考試時間75分鐘。
一、單項選擇題:本題共7小題,每小題4分,共28分。在每小題給出的四個選項中,只有一項符合題目要求。
1.下列關(guān)于原子物理知識說法正確的是( )
A.甲圖為氫原子的能級結(jié)構(gòu)圖,當(dāng)氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)時,放出能量
B.乙圖中重核裂變產(chǎn)生的中子能使核裂變反應(yīng)連續(xù)的進行,稱為鏈?zhǔn)椒磻?yīng),其中一種核裂變反應(yīng)方程為
C.丙圖為光電效應(yīng)中光電子最大初動能與入射光頻率的關(guān)系圖線,不同頻率的光照射同種金屬發(fā)生光電效應(yīng)時,圖線的斜率相同。
D.核反應(yīng)方程中,是質(zhì)子
2.如圖所示,傾角為的斜面固定在水平面上,一段輕繩左端栓接在質(zhì)量為2m的物體P上,右端跨過光滑的定滑輪連接質(zhì)量為m的物體Q,整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。對Q施加始終與右側(cè)輕繩垂直的拉力F,使Q緩慢移動直至右側(cè)輕繩水平,該過程中物體P始終靜止。下列說法正確的是( )
A.拉力F先變大后變小
B.輕繩的拉力先增大后減小
C.物體P所受摩擦力沿斜面先向下后向上
D.斜面對物體P的作用力逐漸變大
3.圖甲為均勻帶電圓環(huán),O1為其圓心,圖乙為勻帶電圓環(huán),O2為其圓心,兩圓環(huán)半徑相同,單位長度的帶電荷量、電性相同,O1處的電場強度大小為E0,電勢為φ0。已知在真空中電荷量為Q的點電荷產(chǎn)生的電場中,若取無窮遠處為零電勢點,則離該點電荷距離為r的某點的電勢為,則O2處的場強大小和電勢分別為( )
A.E0,
B.E0,
C.E0,
D.E0,
4.如圖所示,一透明材料制成的圓柱形棒,長度為6m 。一束光線從圓柱形棒的一個底面中心垂直射入,經(jīng)由另一底面圓心射出。保持入射點不變,調(diào)整光線的入射方向,使其在材料內(nèi)部恰好發(fā)生全反射,(光在真空中的速度為)則光通過透明材料的時間為( )
A.B.
C.D.
5.2023年9月29日,在杭州亞運會田徑項目女子鉛球決賽中,中國選手鞏立姣奪得金牌,獲得亞運會三連冠。圖甲是鞏立姣正在比賽中。現(xiàn)把鉛球的運動簡化為如圖乙模型:鉛球拋出時離地的高度h=1.928m,鉛球落地點到拋出點的水平距離x=20m,鉛球拋出時的速度v0和水平方向的夾角θ=37°,已知鉛球的質(zhì)量為m=4kg,不計空氣阻力,sin37°=0.6,cs37°=0.8,g=10m/s2,,,則( )
A.小球運動到最高點時速度為零
B.小球在空中運動的時間為1.62s
C.從拋出到落地過程中小球速度的變化量大小是18.4m/s
D.小球落地前任意相等時間內(nèi)速度的變化量不相等
6.如圖所示,在等腰直角三角形abc區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,O為ab邊的中點,在O處有一粒子源沿紙面內(nèi)不同方向、以相同的速率不斷向磁場中釋放相同的帶正電的粒子,已知粒子的質(zhì)量為m,電荷量為q,直角邊ab長為,不計重力和粒子間的相互作用力。則( )
A.從ac邊射出的粒子中在磁場中運動的最短時間為
B.從ac邊射出的粒子中在磁場中運動的最短時間為
C.粒子能從bc邊射出的區(qū)域長度為L
D.粒子能從bc邊射出的區(qū)域長度為2L
7.如圖所示,質(zhì)量均為m的木塊A和B,并排放在光滑水平面上,A上固定一豎直輕桿,輕桿上端的O點系一長為L的細線,細線另一端系一質(zhì)量為m0的球C,現(xiàn)將球C拉起使細線水平伸直,并由靜止釋放球C,則下列說法正確的是(重力加速度為g)( )
A.運動過程中,A、B、C組成的系統(tǒng)動量守恒
B.C球擺到最低點過程,C球的速度為
C.C球第一次擺到最低點過程中,木塊A、B向右移動的距離
D.C向左運動能達到的最大高度
二、多項選擇題;本題共3小題,每小題6分,共18分。在每小題給出的四個選項中,有多項符合題目要求。全部選對的得6分,選對但選不全的得3分,有錯選的得0分。
8.如圖所示,在水平面上固定著三個材料完全相同的木塊,長度分別為L、2L、3L,一個子彈以水平初速度v射入木塊,子彈在木塊中做勻減速直線運動,穿出第一個木塊和第二個木塊時的速度分別為、,穿透第三個木塊時速度恰好為0。下列說法正確的是( )
A.B.
C.子彈通過第二個木塊和第三個木塊的時間之比為
D.子彈通過所有木塊的平均速度和初速度之比為
9.人類設(shè)想在赤道平面內(nèi)建造垂直于地面并延伸到太空的電梯,又稱“太空電梯”如圖甲所示。圖乙中,圖線A表示地球引力對航天員產(chǎn)生的加速度大小與航天員距地心的距離r的關(guān)系,圖線B表示航天員相對地面靜止時而產(chǎn)生的向心加速度大小與r的關(guān)系。圖乙中R(地球半徑),r0為已知量,地球自轉(zhuǎn)的周期為T,引力常量為G,下列說法正確的有( )
A.太空電梯停在r0處時,航天員對電梯艙的彈力為0
B.地球的質(zhì)量為
C.地球的第一宇宙速度為
D.隨著r的增大,航天員對電梯艙的彈力逐漸減小
10. 如圖所示,BC,CD和DE為三段光滑圓弧軌道,其圓心角θ均為,半徑R均為0.6m,C,E沿豎直方向,AB是傾角的粗糙長直軌道,AB與圓弧BC相切于B點,CD和DE圓弧軌道平滑連接?,F(xiàn)讓質(zhì)量m=0.6Kg可視為質(zhì)點的小物塊從長直軌道上的F點由靜止釋放,已知BF為m,小物塊與AB軌道間的動摩擦因數(shù),不計其他阻力,,則下列說法正確的是 ( )
A.小物塊滑至B點時的速度為
B.小物塊滑至C點時對軌道的壓力為13.5N
C.小物塊不能沿DE軌道到達E點
D.小物塊能沿DE軌道運動至E點再做平拋運動
非選擇題:本題共5小題,共54分。
11.(6分)某研究性學(xué)習(xí)小組利用如圖1所示裝置測量彈簧的彈性勢能和物塊與桌面間的動摩擦因數(shù),實驗步驟如下:
①將一長直薄木板上端斜靠在水平桌面右邊緣O點,長木板下端固定在水平地面上;
②將輕彈簧一端固定在水平桌面左邊沿的墻面上,彈簧處于原長時,其右端在O點左側(cè);
③用帶凹槽的物塊把彈簧壓縮到P點,釋放物塊,測出物塊在長木板上的落點與O點的距離x;
④通過在物塊上增減砝碼來改變物塊的質(zhì)量m,重復(fù)步驟③的操作;
⑤得到一系列的與,根據(jù)數(shù)據(jù)作出圖象,如圖所示。
(1)為達到實驗?zāi)康?,除已?jīng)測出物塊的質(zhì)量和在長木板上的落點與O點的距離x外,還需要測量;
A.彈簧的原長L0
B.P點到桌面右邊沿的距離L
C.用量角器測出長木板與水平面的夾角θ
D.彈簧壓縮前物塊到桌面右邊沿的距離L1
(2)若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,根據(jù)圖2可知彈簧被壓縮到P點時的彈性勢能為,物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為。(用圖2中的a、b和(1)中所選物理量的符號表示結(jié)果)
12.(10分)某同學(xué)用普通的干電池(電動勢,內(nèi)阻)、直流電流表(量程、內(nèi)阻)、定值電阻和電阻箱、等組裝成一個簡單的歐姆表,電路如圖所示,通過控制開關(guān)和調(diào)節(jié)電阻箱,可使歐姆表具有“×10”和“×100”兩種倍率。
(1)該同學(xué)按圖甲正確連接好電路。當(dāng)開關(guān)斷開時,將紅、黑表筆短接,調(diào)節(jié)電阻箱,使電流表達到滿偏,在紅、黑表筆間接入待測電阻,當(dāng)電流表指針指向如圖乙所示的位置時,則待測電阻的阻值為。
(2)閉合開關(guān),調(diào)節(jié)電阻箱和,當(dāng)且時,將紅、黑表筆短接,電流表再次滿偏,電流表就改裝成了另一倍率的歐姆表。則此歐姆表表盤正中刻度的標(biāo)值為。
(3)若該歐姆表內(nèi)電池使用已久,電動勢降低到,內(nèi)阻變?yōu)?,?dāng)開關(guān)斷開時,短接調(diào)零時仍能實現(xiàn)指針指到零歐姆刻度處(指針指電流滿刻度)。若用該歐姆表測出的電阻值,這個電阻的真實值是。
13.(10分)如圖1所示,導(dǎo)熱性能良好、內(nèi)壁光滑的汽缸開口向上放置,其上端口裝有固定卡環(huán)。質(zhì)量為、面積為的活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在缸內(nèi),開始時缸內(nèi)封閉氣體的體積為?,F(xiàn)緩慢升高環(huán)境溫度,使氣體從狀態(tài)變化到狀態(tài),缸內(nèi)氣體體積隨溫度變化的圖像如圖2所示,氣體質(zhì)量保持不變,已知大氣壓強為,重力加速度取。求:
(1)開始時環(huán)境的溫度多高;氣體變化到狀態(tài)時氣體的壓強多大(壓強保留2位小數(shù));
(2)若氣體在整個過程中吸收的熱量為,則整個過程缸內(nèi)氣體內(nèi)能的增加量為多少。
14.(12分)在電場方向水平向右的勻強電場中,一帶電小球從A點豎直向上拋出,其運動的軌跡如圖所示。小球運動的軌跡上A、B兩點在同一水平線上。M為軌跡的最高點。小球拋出時的動能為8.0J,在M點的動能為6.0J,不計空氣的阻力。求:
(1)小球所受重力和電場力的比值;
(2)小球水平位移x1與x2的比值;
(3)小球從A點運動到B點的過程中最小動能。
15.(16分)如圖所示,水平面內(nèi)有兩根足夠長的平行導(dǎo)軌、,其間距,左端接有電容的電容器。質(zhì)量的導(dǎo)體棒可在導(dǎo)軌上滑動,動摩擦因數(shù)為μ,導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌的電阻不計。整個空間存在著垂直導(dǎo)軌所在平面的勻強磁場,磁感應(yīng)強度?,F(xiàn)用一沿導(dǎo)軌方向向右的恒力作用于導(dǎo)體棒,使導(dǎo)體棒從靜止開始運動,經(jīng)時間后到達B處,速度。此時,突然將拉力方向變?yōu)檠貙?dǎo)軌向左,大小變?yōu)椋纸?jīng)一段時間后導(dǎo)體棒返回到初始位置A處,整個過程電容器未被擊穿,重力加速度g取。求:
(1)導(dǎo)體棒運動到B處時,電容器C上的電荷量;
(2)μ的大?。?br>(3)導(dǎo)體棒從B處返回到初始位置A處的時間(結(jié)果用根號表示)
答案
1.C
【詳解】A.甲圖為氫原子的能級結(jié)構(gòu)圖,當(dāng)氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)時,吸收能量,故A錯誤;
B.鈾核裂變的核反應(yīng)方程式為
故B錯誤;
C.根據(jù)愛因斯坦的光電效應(yīng)方程
可知,該圖線的斜率表示普朗克常量,不同頻率的光照射同種金屬發(fā)生光電效應(yīng)時,圖線的斜率相同,故C正確;
D.由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知,的質(zhì)量數(shù)為0,電荷數(shù)為,則為電子,故D錯誤。
故選C。
2.D
【詳解】AB.對物體Q進行受力分析,如圖甲所示
由圖可知,Q緩慢移動直至右側(cè)輕繩水平過程中,細繩的拉力FT逐漸減小,而拉力F逐漸增大, 故A、B錯誤;
C.對物體P進行受力分析,如圖乙所示
沿斜面方向有
初始狀態(tài),輕繩拉力FT=mg,此時,隨著輕繩拉力減小,則摩擦力方向沿斜面向上且逐漸增大,故C錯誤;
D.對P分析,在垂直斜面方向有
可知P受到的支持力大小、方向均不變,斜面對物體P的作用力即為P受到的摩擦力和支持力的合力,當(dāng)摩擦力逐漸增大時,斜面對物體P的作用力逐漸增大,故D正確。
故選D。
3.C
【詳解】設(shè)圓環(huán)在圓心處產(chǎn)生的場強大小為,對圖甲中圓環(huán),由電場強度的合成可知
故
圖乙中圓環(huán)的左上圓環(huán)和右下圓環(huán)在圓心處產(chǎn)生的場強等大反向,故處的場強大小等于右上圓環(huán)在處產(chǎn)生的場強大小,為。設(shè)圖甲中圓環(huán)的帶電荷量為,則圖乙中圓環(huán)的帶電荷量為,電勢是標(biāo)量,有
故處的電勢為
故選C。
4.C
【詳解】設(shè)光在該材料中傳播速度為v,由
解得
由
可知
設(shè)全反射臨界角為C,則
光剛好發(fā)生全反射,可知光在透明材料中的路程為
則
故選C。
5.C
【詳解】A.小球運動到最高點時豎直方向速度為零,水平方向速度不為零,故A錯誤;
B.拋出時水平方向的分速度
小球在空中運動的時間為
拋出時豎直方向的分速度
有
代入數(shù)據(jù)聯(lián)立得
故B錯誤;
C.從拋出到落地過程中小球速度的變化量是
18.4m/s
故C正確;
D.小球落地前加速度為重力加速度不變,任意相等時間內(nèi)速度的變化量相等,故D錯誤。
故選C。
6.B
【詳解】AB.根據(jù)
代入速度得
如圖
Od與ac垂直,有幾何關(guān)系可知,Od長為L,即最短弦長,對應(yīng)最短時間,圓心角為,則最短時間為
又
得
A錯誤,B正確;
CD.粒子軌跡與ac相切時,交與bc邊最遠的e點,由幾何關(guān)系可知,Oe長度為直徑,則粒子能從bc邊射出的區(qū)域eb的長度為,CD錯誤。
故選B。
7.B
【詳解】A.木塊A、B和小球C組成的系統(tǒng)豎直方向動量不守恒,水平方向動量守恒,所以系統(tǒng)的總動量不守恒,故A錯誤;
C.C球第一次擺到最低點過程中,A、B、C組成的系統(tǒng)在水平方向動量守恒,以向左為正方向,由動量守恒定律得
則
由幾何關(guān)系得
解得木塊A、B向右移動的距離為
故C錯誤。
BD.小球C下落到最低點時,A、B將要開始分離,此過程水平方向動量守恒,設(shè)A、B共同速度為,根據(jù)機械能守恒有
由水平方向動量守恒得
聯(lián)立解得
此后A、B分開。當(dāng)C向左運動能達到的最大高度時,AC共速,設(shè)此時A、C速度為,B的速度依然為。全程水平方向動量守恒,規(guī)定向左為正方向,即
整個過程中,系統(tǒng)機械能守恒,C的重力勢能轉(zhuǎn)化為A、B、C的動能,即
解得
故B正確,D錯誤。
故選B。
8.AC
【詳解】AB.子彈在木塊中做勻減速直線運動,當(dāng)穿透第三個木塊時速度恰好為0,根據(jù)逆向思維,由可得,子彈穿出第一個木塊和第二個木塊時的速度之比
故A正確,B錯誤;
C.子彈通過第二個木塊和第三個木塊的過程中有
,
則子彈通過第二個木塊和第三個木塊的時間之比為
故C正確;
D.子彈通過所有木塊的平均速度為
可得
故D錯誤。
故選AC。
9.AB
【詳解】A.由圖乙可知,太空電梯在r0時,航天員所受地球的引力完全提供其隨地球自轉(zhuǎn)所需的向心力,此時,航天員與電梯艙間的彈力為0,故A正確;
BC.太空電梯在r0時,由于航天員的引力完全提供其所需的向心力,設(shè)地球的質(zhì)量為M,航天員的質(zhì)量為m,則
解得
由第一宇宙速度的表達式得
故B正確,C錯誤;
D.隨著r的增加,航天員所需的向心力
逐漸增加,在時,引力完全提供向心力,此時航天員與電梯艙的彈力為0,當(dāng)時,電梯艙對航天員的彈力表現(xiàn)為支持力,根據(jù)
解得
FN隨著r的增大而減小,當(dāng)時,電梯艙對航天員的彈力表現(xiàn)為指向地心的壓力,此時
FN隨著r的增大而增大,故D錯誤。
故選AB。
AC
【詳解】A.斜面上的加速度為速度為
故A正確;B到C過程由動能定理,有
在C點,由 可得.故B錯誤。D到E過程,假設(shè)在角度為θ時小球脫離圓弧面,此時的速度為。根據(jù)機械能守恒定律,得
脫離瞬間有
解得 ,即,故C正確,D錯誤。
故選AC。
11. BC (2分)(選對一個得1分,錯選不得分)(2分)(2分)
【詳解】(1)[1]釋放彈簧后彈簧對滑塊做功,彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為滑塊的動能;從釋放滑塊到滑塊到達桌面邊緣過程,由能量守恒定律得
滑塊離開桌面后做平拋運動,水平方向
豎直方向
整理得
實驗除了測出、外,還需要測出彈簧壓縮后滑塊到桌面邊沿的距離與長木板與水平地面的夾角。
故選BC。
(2)[2][3]由,可知,圖象的斜率
圖象的縱軸截距
解得
,
12. 1000 (2分) 130(2分) 32.4 (2分) 15 (2分) 1680 (2分)
【詳解】(1)[1]滿偏時有
歐姆表的內(nèi)阻
表盤的中值電阻為,電流表指針指向如圖乙所示的位置時的讀數(shù)為,根據(jù)閉合電路的歐姆定律有
解得
(2)[2][3]閉合開關(guān),歐姆表的內(nèi)阻變小,倍率變小至“×10”,調(diào)節(jié)電阻箱和,使電流表滿偏時歐姆表內(nèi)阻為,電路總電流為
解得
[4]根據(jù)兩倍率知,歐姆表表盤正中刻度的標(biāo)值為15。
(3)[5]設(shè)電流表滿偏電流,歐姆調(diào)零時:,則;當(dāng)電動勢變小、內(nèi)阻變大時,由于歐姆表重新調(diào)零,內(nèi)阻的變化不影響,由于滿偏電流不變,由知,歐姆表的內(nèi)阻變小,用歐姆表測電阻時
解得
13.(1),;(2)
【詳解】(1)氣體從變化到發(fā)生的是等壓變化,則
(1分)
由圖2可知
解得
(1分)
開始時,缸內(nèi)氣體壓強
(1分)
氣體從狀態(tài)變化到狀態(tài),發(fā)生等容變化,則
(1分)
(1分)
解得 (1分)
(2)氣體從到過程對外做功為
(2分)
根據(jù)熱力學(xué)第一定律,整個過程氣體內(nèi)能增量
(2分)
14.(1);(2);(3)
【詳解】(1)帶電小球在水平方向上受電場力的作用做初速度為零的勻加速運動,豎直方向上只受重力作用做豎直上拋運動,故從A到M和M到B的時間相等;設(shè)小球所受的電場力為F,重力為G,則有 (1分)
豎直方向有 (1分)
而由題意
(1分)
(1分)
所以有(1分)
(2)由于從A點至M點和從M點至B點的時間t相等。小球在水平方向上做初速為零的勻加速直線運動,設(shè)加速度為a,則有
(1分)
(1分)
所以
(1分)
(3)設(shè)電場力F與重力G的合力與豎直方向夾角為θ,由圖可知
(1分)
則根據(jù)數(shù)學(xué)知識有
(1分)
小球的運動也可以看成在等效重力的作用下的類似斜拋運動,當(dāng)小球從A運動到B的過程中速度最小時速度一定與等效重力垂直,此時沿方向速度為0;故有
(2分)
15.(1)1×10-2C;(2)0.5;(3)
【詳解】(1)當(dāng)棒運動到B處時,電容器兩端的電壓為
U=Bdv(1分)
此時電容器的帶電量
q=CU=CBdv(1分)
代入數(shù)據(jù)解得
q=1×10-2C (1分)
(2)根據(jù)牛頓第二定律
(1分)
(2分)
聯(lián)立得
(1分)
可見,做勻加速直線運動,所以
(1分)
解得
(1分)
(3)棒在F2作用下,先向右做勻減速運動,此時電容器放電,棒受到的安培力向右,加速度
(1分)
速度減到0需要時間
(1分)
棒從開始運動到速度減到0的位移大小
(1分)
當(dāng)棒的速度減小為零時,電容器放電完畢,此后棒向左做勻加速運動,電容器被反向充電,此時棒受的安培力仍然向右,可知導(dǎo)體棒做勻加速直線運動的加速度大小
(1分)
棒從速度減到0的位置到A處 (1分)
解得 (1分)
所以導(dǎo)體棒從B處返回到初始位置A處的時間
(1分)
這是一份江西省五市九校協(xié)作體2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期第一次聯(lián)考物理試題(PDF版附解析),共21頁。
這是一份2023-2024學(xué)年江西省五市九校協(xié)作體高三(上)二模聯(lián)考物理試卷(含解析),共18頁。試卷主要包含了單選題,多選題,實驗題,計算題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份2024江西省五市九校協(xié)作體高三上學(xué)期第一次聯(lián)考試題物理PDF版含解析,共21頁。
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