
考試時間:2024年3月21日上午10:30-11:45試卷滿分:100分考試用時:75分鐘
一、選擇題:本題共10小題,每小題4分,共40分。在每個小題給出的四個選項中,第1—7題只有一項符合題目要求,第8—10題有多項符合題目要求。全部選對的得4分,選對但不全的得2分,有選錯的得0分。
1.2023年12月,江南造船(集團)有限責(zé)任公司正式發(fā)布全球首型、世界最大核動力集裝箱船船型設(shè)計,它采用了第四代釷基堆型熔鹽反應(yīng)堆,具有更高的安全性、更少的核廢料、更長的使用壽命和更廣泛的能源應(yīng)用前景。在該反應(yīng)堆中,釷()核經(jīng)過一系列的衰變最終變成了鉛()核,下列說法正確的是( )
A.釷核包含有90個質(zhì)子和140個中子
B.釷核的結(jié)合能小于鉛核的結(jié)合能
C.釷核衰變?yōu)殂U核經(jīng)歷了6次衰變和4次衰變
D.釷核衰變?yōu)殂U核需要吸收能量
2.如圖1所示為磁電式電流表的結(jié)構(gòu)圖,其基本組成部分是磁體和放在磁體兩級之間的線圈,線圈纏繞在鋁框上。極靴和中間軟鐵制成的圓柱形成輻向磁場,使磁場總沿半徑方向,如圖2所示。當線圈中有恒定電流時,安培力帶動線圈偏轉(zhuǎn),在螺旋彈簧的共同作用下最終穩(wěn)定。下列說法正確的是( )
A.線圈受到的安培力的大小隨轉(zhuǎn)動發(fā)生改變
B.線圈的磁通量始終為0
C.線圈在轉(zhuǎn)動過程中不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢
D.增加線圈匝數(shù),可增加測量的靈敏度
3.某實驗興趣小組對新能源車的加速性能進行探究。他們根據(jù)自制的電動模型車模擬汽車啟動狀態(tài),并且通過傳感器,繪制了模型車從開始運動到剛獲得最大速度過程中速度的倒數(shù)和牽引力F之間的關(guān)系圖像,如圖所示。已知模型車的質(zhì)量,行駛過程中受到的阻力恒定,整個過程時間持續(xù)5s,獲得最大速度為4m/s,則下列說法正確的是( )
A.模型車受到的阻力大小為1NB.模型車勻加速運動的時間為2s
C.模型車牽引力的最大功率為6WD.模型車運動的總位移為14m
4.近日,工信部披露的最新數(shù)據(jù)顯示,2023年我國光纜線路建設(shè)取得顯著成果,新建光纜線路長度達473.8萬公里,使得全國光纜線路總長度一舉突破6432萬公里。光纜線路主要用于光信息傳輸,在鋪設(shè)的過程中,盡量不要彎曲。如圖所示,一段折射率為n、橫截面是圓面的光導(dǎo)纖維,截面半徑為r,在鋪設(shè)的過程中彎曲成了一段圓弧,圓弧的圓心到光導(dǎo)纖維的中心軸線的距離為R,光導(dǎo)纖維外部可認為是真空區(qū)域?,F(xiàn)有一束光垂直于光導(dǎo)纖維左端截面射入,為了保證這束光經(jīng)反射后均能從右端面射出,則光導(dǎo)纖維的折射率n至少為( )
A.B.C.D.
5.如圖所示,一個帶正電的絕緣圓環(huán)豎直放置,圓環(huán)半徑為R,帶電量為,電荷量均勻分布在圓環(huán)表面上,將一正試探電荷從圓環(huán)中心偏右側(cè)一點(圖中未畫出)的位置靜止釋放,試探電荷只在電場力的作用下沿著中心軸線向右側(cè)運動,則下列說法正確的是( )
A.試探電荷將向右先加速后減速
B.試探電荷的加速度逐漸減小
C.當試探電荷距離圓環(huán)中心為時,其加速度最大
D.將圓環(huán)所帶電量擴大兩倍,則加速度最大的位置右移
6.如圖所示,一個質(zhì)量為m的物塊,左端與輕彈簧栓接,輕彈簧的另一端固定在墻上的O點,物塊和地面間的動摩擦因數(shù)為?,F(xiàn)用手按住物塊靜止于A點,讓彈簧處于壓縮狀態(tài)。某時刻釋放物塊,物塊向右運動,在M點(圖中未畫出)獲得最大速度,到最右端B點(圖中未畫出)后,再向左運動,在點(圖中未畫出)獲得向左運動的最大速度,C點(圖中未畫出)時速度減為0并保持靜止狀態(tài)。物塊向右運動的時間為,向左運動的時間為,設(shè)最大靜摩擦力大小等于滑動摩擦力大小,則關(guān)于兩個過程下列說法正確的是( )
A.M點和點在同一位置B.兩個階段的時間滿足
C.兩個階段最大速度滿足D.C點在M點左側(cè)
7.武漢“東湖之眼”摩天輪,面朝東湖、背靠磨山,是武漢東湖風(fēng)景區(qū)地標之一。摩天輪在豎直放置的圓軌道內(nèi)圍繞其圓心O點做半徑為R的勻速圓周運動,角速度為,在勻速轉(zhuǎn)動的過程中轎廂地板總保持水平狀態(tài)。如圖所示,放置在地板上的物體,其與地板之間的動摩擦因數(shù)為,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為g,為了保證物體在勻速轉(zhuǎn)動的過程中始終不相對于地板滑動,則角速度的最大值為( )
A.B.C.D.
8.2024年,我國探月計劃第六個探測器嫦娥六號將于上半年出征月球,并且飛往月球背面采集土壤并返回地球。如圖所示,為地球的球心、為月球的球心,圖中的P點為地一月系統(tǒng)的一個拉格朗日點,在該點的物體能夠保持和地球、月球相對位置關(guān)系不變,以和月球相同的角速度繞地球勻速圓周運動。地球上的人總是只能看到月球的正面,嫦娥六號將要達到的卻是月球背面的M點,為了保持和地球的聯(lián)系,我國還將發(fā)射鵲橋二號中繼通信衛(wèi)星,讓其在以P點為圓心、垂直于地月連線的圓軌道上運動。下列說法正確的是( )
A.我們無法看到月球的背面,是因為月球的自轉(zhuǎn)周期和公轉(zhuǎn)周期相同
B.發(fā)射嫦娥六號時,發(fā)射速度要超過第二宇宙速度,讓其擺脫地球引力的束縛
C.以地球球心為參考系,鵲橋二號中繼衛(wèi)星做勻速圓周運動
D.鵲橋二號中繼衛(wèi)星受到地球和月球引力的共同作用
9.如圖所示為某一科研設(shè)備中對電子運動范圍進行約束的裝置簡化圖。現(xiàn)有一足夠高的圓柱形空間,其底面半徑為R,現(xiàn)以底面圓心為坐標原點,建立空間直角坐標系。在圓柱形區(qū)域內(nèi)存在著沿z軸負向的勻強磁場和勻強電場,在的區(qū)域內(nèi)存在著沿x軸正向的勻強電場。坐標為的P點有一電子源,在xOy平面內(nèi)同時沿不同方向向圓柱形區(qū)域內(nèi)發(fā)射了一群質(zhì)量為m,電荷量為的電子,速度大小均為。已知磁感應(yīng)強度的大小為,不計粒子的重力,則從電子發(fā)射到完全離開圓柱形區(qū)域的過程中,下列說法正確的是( )
A.粒子完全離開圓柱形區(qū)域時速度方向均不相同
B.粒子完全離開圓柱形區(qū)域時的速度方向均平行于xOy平面
C.所有粒子在磁場中運動的總時間均相同
D.最晚和最早完全離開圓柱形區(qū)域的粒子的時間差為
10.如圖所示,可視為質(zhì)點的完全相同的A、B兩小球分別拴接在一輕彈性繩的兩端,兩小球質(zhì)量均為m,且處于同一位置(離地面足夠高)。彈性繩原長為L,始終處于彈性限度內(nèi),且滿足胡克定律。時刻,讓A球自由下落的同時B球以速度水平向右拋出,彈性繩從開始出現(xiàn)彈力到第一次恢復(fù)原長所用時間為。已知重力加速度為g,兩個小球發(fā)生的碰撞為彈性碰撞,碰撞時間極短忽略不計,不計一切阻力,下列說法正確的是( )
A.當彈性繩第一次最長時,B球的動量大小為
B.彈性繩的最大彈性勢能為
C.從0時刻到彈性繩第一次恢復(fù)原長時,重力的沖量為
D.兩小球碰撞的時刻為
二、非選擇題:本題共5小題,共60分。
11.(7分)某同學(xué)利用現(xiàn)有的實驗器材想要測量當?shù)氐闹亓铀俣?。一光滑桌面傾斜放置,其與水平面間的夾角為,在桌面上固定一懸掛點O,輕繩通過拉力傳感器拴接在O點,另一端連接一個質(zhì)量為m的物塊。
(1)現(xiàn)給物塊足夠大的初速度,使其在桌面內(nèi)做圓周運動,分別記錄物塊在最低點時繩子的拉力和最高點時繩子的拉力,改變不同的初速度,記錄多組和;
(2)建立坐標系,以拉力為縱軸、拉力為橫軸,得到了一條線性圖像,測得圖線斜率為k,縱軸截距為b;
(3)根據(jù)以上數(shù)據(jù),可得重力加速度的表達式為______(用m、b、表示);
(4)在本次實驗中,斜率______,若改變斜面的傾角,斜率k的值______(選填“會”或者“不會”)發(fā)生變化;
(5)若僅考慮物塊運動過程中的受到桌面的滑動摩擦力,不計其他阻力,此時的斜率將______(選填“大于”“小于”或者“等于”)該值。
12.(10分)某實驗興趣小組,根據(jù)以下器材想要精確測量電壓表的內(nèi)阻,其量程為3V,內(nèi)阻大約為2kΩ,除此以外提供的器材有:
A.電源E(電動勢9V.內(nèi)阻忽略不計)
B.電壓表(量程15V,內(nèi)阻約為5kΩ)
C.電流表(量程0.6A,內(nèi)阻約為5Ω)
D.滑動變阻器(阻值范圍為0~10Ω)
E.滑動變阻器(阻值范圍為0~1500Ω)
F.定值電阻
G.定值電阻
H.開關(guān)一個,導(dǎo)線若干
(1)實驗過程中,為減小實驗誤差,要求電表示數(shù)至少要達到量程的,同時方便電路調(diào)節(jié),滑動變阻器應(yīng)選擇______,實驗所需的另一個電表應(yīng)選擇______,定值電阻應(yīng)選擇______(均選填器材前的字母代號);
(2)請在虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖;
(3)將電壓表的示數(shù)記為,將另一個電表的示數(shù)記為,將所選定值電阻的阻值記為R,在獲得多組、的值后建立坐標系,繪制圖像,擬合得到線性圖像的斜率為k,則電壓表的內(nèi)阻______(用k、R)表示。
13.(10分)輪胎狀況監(jiān)測系統(tǒng)能夠監(jiān)測車輛在啟動后的實時胎內(nèi)氣體壓強和氣體溫度,保證行車安全。某駕駛員啟動車輛后,通過儀表觀察到胎內(nèi)氣體壓強為2.4atm,氣體溫度為27℃。在行駛過程中,可認為輪胎內(nèi)氣體體積保持不變,氣體可看做理想氣體。
(1)在行駛過程中,胎內(nèi)氣體溫度緩慢升高,當達到57℃時,求胎內(nèi)氣體壓強;
(2)在行駛過程中,車胎扎到釘子,導(dǎo)致車胎緩慢漏氣,當儀表顯示胎內(nèi)氣體壓強仍為2.4atm,氣體溫度為87℃時,求漏出的氣體質(zhì)量占原有氣體質(zhì)量的比值。
14.(15分)如圖所示為一套電磁阻尼裝置原理圖,在光滑水平地面上方存在著水平方向上的磁場,磁感應(yīng)強度大小均為,磁場方向垂直于紙面向里、向外分區(qū)域交替排列,依次編號為區(qū)域1、2、3、4…,磁場區(qū)域足夠多,每個區(qū)域的邊界均保持豎直,且各區(qū)域?qū)挾认嗟染鶠?,現(xiàn)有一個正方形線圈,邊長也為,線圈匝數(shù),電阻,質(zhì)量為,以初速度向右滑入磁場區(qū)域,重力加速度。
(1)線圈從開始進入?yún)^(qū)域1到剛要進入?yún)^(qū)域2的過程中,求流經(jīng)線圈的電荷量;
(2)線圈從開始進入?yún)^(qū)域1到剛要進入?yún)^(qū)域2的過程中,求線圈產(chǎn)生的焦耳熱;
(3)線圈從開始運動到最終停止,求線框右側(cè)邊完整經(jīng)過的磁場個數(shù)。
15.(18分)如圖所示,質(zhì)量為m的足夠長的木板放在光滑的水平地面上,與木板右端距離為x的地面上立有一柔性擋板,木板與擋板發(fā)生連續(xù)碰撞時速度都會連續(xù)發(fā)生衰減,當木板與擋板發(fā)生第n次碰撞時,碰后瞬間的速度大小與第一次碰前瞬間的速度大小滿足關(guān)系式?,F(xiàn)有一質(zhì)量為2m的物塊以速度從左端沖上木板,造成了木板與柔性擋板的連續(xù)碰撞(碰撞時間均忽略不計),物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為。已知重力加速度為g,在木板停止運動前,物塊都不會和木板共速。
(1)物塊剛滑上木板時,求物塊和木板的加速度大小;
(2)從物塊滑上木板到木板與柔性擋板第一次碰撞時,求物塊與木板因摩擦產(chǎn)生的熱量;
(3)從物塊滑上木板到木板與柔性擋板第n次碰撞時,求物塊運動的位移大小。
2024屆高三第二次學(xué)業(yè)質(zhì)量評價(T8聯(lián)考)
物理試題參考答案及多維細目表
1.【答案】C
【解析】釷核包含有90個質(zhì)子和142個中子,A項錯誤;釷核的核子數(shù)多于鉛核,故釷的結(jié)合能更大,B項錯誤;釷核變?yōu)殂U核,核子總數(shù)減少了24,說明發(fā)生了6次衰變,同時將導(dǎo)致質(zhì)子數(shù)減少12,實際質(zhì)子數(shù)減少了8,說明還發(fā)生了4次衰變,C項正確;自發(fā)進行的衰變反應(yīng)都是釋放核能的反應(yīng),D項錯誤。
2.【答案】D
【解析】根據(jù)輻向磁場的特點,線圈所在位置的磁感應(yīng)強度大小不變,因此電流恒定時安培力大小不變,A項錯誤;輻向磁場分布如圖所示,由圖可知線圈的磁通量不是始終為0,B項錯誤;C線圈在轉(zhuǎn)動過程中切割磁感線,產(chǎn)生反電動勢,C項錯誤;線圈匝數(shù)增加,相同電流下,線圈受到的安培力更大,偏轉(zhuǎn)的角度更大,靈敏度更高,D項正確。
3.【答案】D
【解析】由圖像可知,模型車受到的最小的牽引力為2N,此時加速度為0,模型車受力平衡,故車所受到的阻力大小為2N,A項錯誤;由圖像可知小車初始牽引力為4N,根據(jù)牛頓第二定律得加速度,故時間,B項錯誤;當速度達到時,模型車開始以額定功率行駛,圖像斜率的倒數(shù)為功率,故功率,C項錯誤;根據(jù)計算可知,模型車勻變速運動所需時間,根據(jù)動能定理,得,勻加速階段位移,故總位移,D項正確。
4.【答案】B
【解析】如圖所示,最下端入射的光在界面的入射角最小,故臨界狀態(tài)為最下端入射的光恰好不發(fā)生全反射,根據(jù)全反射的公式,由幾何關(guān)系,可得,B項正確。
5.【答案】C
【解析】根據(jù)圓環(huán)電場分布的對稱性可知,試探電荷將始終受到向右的電場力,故一直加速,A項錯誤;如圖,將圓環(huán)上所帶電荷進行無限分割,設(shè)每·份的電荷量為,則其在M點的場強,其水平分量,微元累加并根據(jù)對稱性可知,M點的合場強為,令,則其導(dǎo)函數(shù)為,此時,可知當即試探電荷距離圓環(huán)中心為時,場強最大,加速度最大,并且這個位置與電荷量無關(guān),C項正確,B、D項錯誤。
6.【答案】B
【解析】M點和點都處于各個階段速度最大的位置,說明在這兩個位置受力平衡,受力分析如圖所示,因此這兩個點不可能在同一位置,A項錯誤;在從M點到M'點的過程中,彈性勢能沒有發(fā)生變化,但由于摩擦消耗了機械能,因此動能減小,故速度,C項錯誤;物塊運動到C點后,保持靜止,說明C位置向右的彈力小于最大靜摩擦力,則C位置應(yīng)該在M點的右側(cè),D項錯誤;兩個階段均受到大小恒定的滑動摩擦力的作用,可類比豎直方向上的彈簧振子,將滑動摩擦力看作重力,因此向右和向左的運動可分別看作簡諧運動,簡諧運動的周期沒有發(fā)生變化,因此,B項正確。
7.【答案】A
【解析】物塊做勻速圓周運動的過程中,對其受力分析如左圖所示,當角速度最大時,意味著靜摩擦力達到最大,此時,地板對物塊的作用力為F,F(xiàn)與豎直方向的夾角為,且,物塊在勻速圓周運動過程中,向心力的大小總保持不變,畫出矢量三角形如右圖所示,圖中虛線圓周的半徑大小為向心力的大小,F(xiàn)和mg的矢量和等于向心力,當F與mg的夾角為時,此時向心力達到最大。故最大的向心力,同時,因此最大的角速度,A項正確。
8.【答案】AD
【解析】看不到月球的背面,就是因為月球的自轉(zhuǎn)周期和公轉(zhuǎn)周期相同,A項正確;嫦娥六號并沒擺脫地球引力的束縛,因此發(fā)射速度不會超過第二宇宙速度,B項錯誤;以地球為參考系,鵲橋二號一方面繞地月系統(tǒng)共同的圓心做勻速圓周運動,另一方面繞P點做勻速圓周運動,因此以地心為參考系,它是兩個勻速圓周運動的合運動,C項錯誤;鵲橋二號中繼衛(wèi)星受地球和月球共同引力的作用,D項正確。
9.【答案】AC
【解析】如圖所示,由于粒子的軌跡圓半徑和原磁場半徑相同,故粒子在xOy平面內(nèi)將先后經(jīng)歷磁發(fā)散、進入電場勻變速直線運動、返回磁場磁聚焦三個過程,最終從xOy平面內(nèi)的Q點離開,但是速度方向均不相同,在考慮他們在z方向上的勻加速直線運動,離開圓柱形區(qū)域時的速度方向不可能平行于xOy平面,A項正確,B項錯誤;粒子在磁場中均經(jīng)歷了半個周期,因此在磁場中運動總時間相同,C項正確;當粒子從P點沿x軸正向發(fā)射時,粒子在xOy平面內(nèi)運動時間最長,相較于運動時間最短的粒子,其多走的路程為2R,故時間差,D項錯誤。
10.【答案】BD
【解析】當彈性繩第一次最長時,兩小球水平方向上動量守恒,,得,但由于其豎直方向上也有速度,故其動量大小不是,A項錯誤;水平方向上共速時彈性勢能最大,設(shè)此時兩小球豎直速度均為,則根據(jù)能量守恒,同時,可得,B項正確;當小球第一次恢復(fù)原長時,經(jīng)歷的時間為,故重力的沖量為,C項錯誤;根據(jù)彈性碰撞的規(guī)律,每次碰撞后,兩小球速度交換,從開始運動到兩小球第一次相碰,經(jīng)歷的時間為,之后兩小球在水平方向上呈現(xiàn)周期性運動,周期均為,故兩小球碰撞的時刻為,D項正確。
11.【答案】(3) (4)1 不會 (5)等于
【解析】(3)小球在最低點,,在最高點,,從最低點到最高點根據(jù)動能定理有,可知,故,得;
(4)由(3)可知,斜率k始終為1,與斜面的傾角無關(guān);
(5)若考慮滑動摩擦力,則動能定理的方程為,其中,整理得,故仍然為1,保持不變。
12.【答案】(1)D B F (2)見解析 (3)
【解析】(1)為了精確測量和方便電路調(diào)節(jié),電路控制部分應(yīng)該采用分壓接法,因此滑動變阻器選總阻值小的,電流表因為量程太大,無法使用,因此另一個電表應(yīng)該選擇,由于、兩者量程差別較大,為了能夠更好使用,需要給串聯(lián)一個分壓電阻,再和并聯(lián),根據(jù)電壓分配關(guān)系,分壓電阻選擇:
(2)如圖所示:
(3)根據(jù)歐姆定律,有,整理得,可知,得。
13.【答案】(1) (2)
【解析】(1)根據(jù)等容變化的規(guī)律有
其中,
代入數(shù)據(jù)得
(2)先不考慮輪胎的體積,當氣體溫度上升至87℃時,
根據(jù)等壓變化的規(guī)律有
其中,
代入數(shù)據(jù)得
則漏出氣體質(zhì)量與原有氣體質(zhì)量比值滿足
代入數(shù)據(jù)解得
14.【答案】(1)0.05C (2)2.4375J (3)5
【解析】(1)進入1區(qū)域,右邊切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢
由歐姆定律有
則電荷量
聯(lián)立解得
(2)線圈進入1區(qū)域的過程中做變減速運動,取一短暫時間,
由動量定理有
微元累加有
根據(jù)能量守恒有
帶入數(shù)據(jù)解得
(3)當線圈進入2區(qū)域以后的磁場時,左右兩邊均在切割磁感線。
故在某一時刻的電動勢
此時電流為
線圈受到的安培力
取一短暫時間
由動量定理有
微元累加可得
帶入數(shù)據(jù)得
故線圈穿過完整的磁場個數(shù)為
15.【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)對物塊由牛頓第二定律有
解得
對木板由牛頓第二定律有
解得
(2)從開始運動到第一次碰撞擋板有
從木板開始運動到發(fā)生第一次碰撞時的時間為
這段時間內(nèi),物塊的位移
帶入數(shù)據(jù)解得
故摩擦產(chǎn)生的熱量為
解得
(3)第一次碰撞前,木板的速度
第一次碰撞后的速度
第二次碰前的速度,
故第一次碰撞到第二次碰撞的時間間隔為
故從木板開始運動到第二次碰撞時的時間間隔為
第二次碰撞后的速度
第三次碰前的速度,
故第一次碰撞到第二次碰撞的時間間隔為
故從木板開始運動到第三次碰撞時的時間間隔為
歸納可知,從木板開始運動到第n次碰撞時的時間間隔為
該過程中,物塊始終做勻減速運動,
故對物塊由運動學(xué)公式有
代入數(shù)據(jù)解得題號
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
D
B
C
B
A
AD
AC
BD
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這是一份八省八校T8聯(lián)考2024屆高三第二次學(xué)業(yè)質(zhì)量評價物理試卷(Word版附答案),共14頁。
這是一份2024屆八省八校T8聯(lián)考高三第二次學(xué)業(yè)質(zhì)量評價物理試卷(含答案),共13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。
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