
1. 某瑜伽運(yùn)動(dòng)員以如圖所示的姿勢保持身體平衡在水平地面上,則下列說法正確的是( )
A. 運(yùn)動(dòng)員一定受到摩擦力
B. 運(yùn)動(dòng)員受到的支持力和重力是一對(duì)平衡力
C. 運(yùn)動(dòng)員所受支持力就是重力
D. 運(yùn)動(dòng)員受到的支持力是由于手掌形變產(chǎn)生的
【答案】B
【解析】
【詳解】A.運(yùn)動(dòng)員以題圖所示的姿勢在水平地面上,處于平衡狀態(tài),在水平方向沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng),也沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢,因此不受摩擦力的作用,故A錯(cuò)誤;
B.運(yùn)動(dòng)員受到的支持力和重力大小相等,方向相反,是一對(duì)平衡力,故B正確;
C.運(yùn)動(dòng)員所受的支持力是水平地面的形變產(chǎn)生的作用,重力是地球的吸引力產(chǎn)生,因此所受支持力不是重力,故C錯(cuò)誤;
D.運(yùn)動(dòng)員受到的支持力是由于水平地面的形變產(chǎn)生的,故D錯(cuò)誤。
故選B。
2. 下列說法正確的是( )
A. 碘131的半衰期是8天,20g碘131經(jīng)過24天后還有2.5g未衰變
B. β衰變中產(chǎn)生的β射線是原子的核外電子形成
C 結(jié)合能越大,原子核中核子結(jié)合得越牢固,原子核越穩(wěn)定
D. 盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程式是
【答案】A
【解析】
【詳解】A.碘131的半衰期是8天,根據(jù)
可得20g碘131經(jīng)過24天后還有2.5g未衰變,故A正確;
B.β衰變中產(chǎn)生的β射線是原子核內(nèi)的一個(gè)中子轉(zhuǎn)化為一個(gè)質(zhì)子,同時(shí)釋放一個(gè)電子形成的,故B錯(cuò)誤;
C.比結(jié)合能越大,原子核中核子結(jié)合得越牢固,原子核越穩(wěn)定,故C錯(cuò)誤;
D.盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程式是,故D錯(cuò)誤。
故選A。
3. 靜電紡紗是利用高壓靜電場使單纖維兩端帶異種電荷,在電場力作用下使纖維伸直、平行排列和凝聚的紡紗工藝。如圖所示為其電場分布簡圖,下列說法正確的是( )
A. A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同
B. C、D兩點(diǎn)的電勢相同
C. 在D點(diǎn)靜止釋放一質(zhì)子,它將在電場力作用下沿著虛線DC運(yùn)動(dòng)
D. 將一正電荷從A點(diǎn)移到在C點(diǎn),電場力做正功
【答案】D
【解析】
【詳解】A.電場線的疏密反映場強(qiáng)的大小,A、B兩點(diǎn)電場線疏密程度不同,則兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度不相同,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B.電場線從右向左,沿電場線電勢逐漸降低,可知D點(diǎn)的電勢高于C點(diǎn),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C.因CD之間的電場線是曲線,則在D點(diǎn)靜止釋放一質(zhì)子,在電場力作用下不會(huì)沿著虛線DC運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.因A點(diǎn)電勢高于C點(diǎn),則將一正電荷從A點(diǎn)移到在C點(diǎn),電勢能減小,電場力做正功,選項(xiàng)D正確。
故選D。
4. 如圖所示,一光滑的輕小定滑輪用輕桿固定于點(diǎn),跨過定滑輪的細(xì)繩一端系著物塊a,另一端系在物塊b上,物塊b靜置于粗糙水平桌面上。現(xiàn)將物塊a拉至與定滑輪相同的高度,此時(shí)細(xì)繩剛好伸直且無拉力,然后將物塊a由靜止釋放,在物塊a擺到最低點(diǎn)的過程中,物塊b始終保持靜止?fàn)顟B(tài),則該過程中( )
A. 細(xì)繩對(duì)物塊a的拉力逐漸減小
B. 輕桿對(duì)定滑輪的作用力逐漸減小
C. 桌面對(duì)物塊b的支持力逐漸減小
D. 桌面對(duì)物塊b的摩擦力逐漸減小
【答案】C
【解析】
【分析】
【詳解】A.物塊a擺動(dòng)過程中,物塊速度逐漸增大,細(xì)繩對(duì)其拉力也逐漸增大,A錯(cuò)誤;
B.輕桿對(duì)定滑輪的作用力與細(xì)繩對(duì)定滑輪的合外力等大反向,而細(xì)繩與定滑輪相接觸處兩邊的夾角越來越小,細(xì)繩對(duì)定滑輪的合外力逐漸增大,B錯(cuò)誤;
CD.細(xì)繩對(duì)物塊b的拉力逐漸增大,根據(jù)正交分解,可知桌面對(duì)物塊b的支持力逐漸減小,桌面對(duì)物塊b的摩擦力逐漸增大,C正確,D錯(cuò)誤。
故選C。
5. 如圖為小明玩橡皮筋球的瞬間,小球正在向上運(yùn)動(dòng),手正在向下運(yùn)動(dòng),橡皮筋處于拉伸狀態(tài)。在橡皮筋逐漸恢復(fù)原長的過程中,小球一直在上升,下列說法正確的是( )
A 小球動(dòng)能一直增加B. 小球機(jī)械能一直增加
C. 小球一直處于超重狀態(tài)D. 橡皮筋與小球構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
【答案】B
【解析】
【詳解】AC.小球正在向上運(yùn)動(dòng),此后橡皮筋在恢復(fù)原長的過程中,當(dāng)橡皮筋彈力大于小球重力時(shí),小球向上做加速運(yùn)動(dòng),小球處于超重狀態(tài),小球動(dòng)能增加;當(dāng)橡皮筋彈力小于小球重力時(shí),小球向上做減速運(yùn)動(dòng),小球處于失重狀態(tài),小球動(dòng)能減少;故AC錯(cuò)誤;
B.橡皮筋在恢復(fù)原長的過程中,小球向上運(yùn)動(dòng),橡皮筋彈力對(duì)小球一直做正功,則小球的機(jī)械能一直增加,故B正確;
D.由于手在下降,因此手對(duì)橡皮筋的彈力做負(fù)功,系統(tǒng)的機(jī)械能減小,故D錯(cuò)誤。
故選B。
【點(diǎn)睛】本題考查做功、機(jī)械能守恒條件、超重失重的概念。
6. 水袖舞是中國京劇的特技之一,演員通過對(duì)水袖的運(yùn)用來刻畫人物。某次表演中演員甩出水袖的波浪可簡化為如圖乙所示沿x軸方向傳播的簡諧橫波,其中實(shí)線為時(shí)刻的波形圖,虛線為時(shí)刻的波形圖,波的周期大于0.5s,關(guān)于該列簡諧波,下列說法正確的是( )
A. 波沿x軸負(fù)方向傳播
B. 演員手的振動(dòng)頻率為1.2Hz
C. 波傳播的速度大小為2.5m/s
D. 若演員手的振動(dòng)加快,則形成的簡諧波波長變長
【答案】C
【解析】
【詳解】A.由于波的周期大于0.5s,因此0.2s小于半個(gè)周期,因此從實(shí)線到虛線只能是四分之一周期,即波沿x軸正方向傳播,故A錯(cuò)誤;
B.波動(dòng)周期為0.8s,波動(dòng)頻率
故B錯(cuò)誤;
C.波速為
故C正確;
D.由
可知,頻率變大,波長變短,故D錯(cuò)誤。
故選C。
7. 如圖,圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,質(zhì)量為m、電荷量為的帶電粒子從圓周上的M點(diǎn)沿直徑方向射入磁場。若粒子射入磁場時(shí)的速度大小為,離開磁場時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn);若射入磁場時(shí)的速度大小為,離開磁場時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn),不計(jì)重力,則為( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【詳解】根據(jù)題意做出粒子的圓心如圖所示
設(shè)圓形磁場區(qū)域的半徑為R,根據(jù)幾何關(guān)系有第一次的半徑
第二次半徑
根據(jù)洛倫茲力提供向心力有
可得
所以
故選B。
8. 一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化的圖像如圖所示,由圖像可知( )
A. 氣體在、、三個(gè)狀態(tài)的密度
B. 在的過程中,氣體的內(nèi)能增加
C. 在的過程中,氣體分子的平均動(dòng)能增大
D. 在的過程中,氣體對(duì)外界放熱
【答案】BD
【解析】
【詳解】A.根據(jù)
可知?dú)怏w在、、三個(gè)狀態(tài)的體積關(guān)系
則密度
選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B.在過程中,氣體的溫度升高,則內(nèi)能增加,選項(xiàng)B正確;
C.在的過程中,氣體分子的溫度降低,則分子的平均動(dòng)能減小,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.在的過程中,氣體體積減小,外界對(duì)氣體做功,溫度降低,內(nèi)能減小,則氣體對(duì)外界放熱,選項(xiàng)D正確。
故選BD。
9. 如圖所示,波長為和的兩種單色光射入三棱鏡,經(jīng)折射后射出兩束單色光a和b,則這兩束光( )
A. 照射同一種金屬均有光電子逸出,光電子最大初動(dòng)能
B. 射向同一雙縫干涉裝置,其干涉條紋間距
C. 在水中的傳播速度
D. 光子動(dòng)量
【答案】BD
【解析】
【詳解】A.根據(jù)光路圖可知三棱鏡對(duì)b光的偏折程度更大,所以b光折射率大,頻率高,波長短。根據(jù)光電效應(yīng)方程:
因?yàn)?,所以,故A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式:
因?yàn)?,所以,故B正確;
C.介質(zhì)中傳播速度:
因?yàn)?,所以,故C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)光子動(dòng)量的公式:
因?yàn)?,所以,故D正確。
故選BD.
10. 吸血鬼恒星是一種理論上的天體,它通過從伴星吸取物質(zhì)來維持自身的光和熱。這種恒星通常處于雙星系統(tǒng)中,吸血鬼恒星通過這種方式獲得額外的物質(zhì),從而延長自己的壽命。這種現(xiàn)象在天文學(xué)中被稱為質(zhì)量轉(zhuǎn)移或吸積過程。假設(shè)兩恒星中心之間的距離保持不變,忽略因熱核反應(yīng)和輻射等因素導(dǎo)致的質(zhì)量虧損,經(jīng)過一段時(shí)間演化后,則( )
A. 兩恒星的周期不變B. 兩恒星的軌道半徑保持不變
C. 吸血鬼恒星的線速度增大D. 伴星的線速度增大
【答案】AD
【解析】
【詳解】A.假設(shè)在演化開始時(shí),吸血鬼恒星的質(zhì)量為,伴星的質(zhì)量為,兩者之間的中心距離為,根據(jù)雙星運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),對(duì)于吸血鬼恒星有
同理對(duì)于伴星
又有
聯(lián)立解得
由題意知兩恒星的總質(zhì)量不變,也不變,則周期不變,故A正確;
BCD.由A中分析,聯(lián)立可解得
,
根據(jù)題意可知,增大,減小,故減小,增大,又有
則吸血鬼恒星的線速度減小,伴星的線速度增大,故BC錯(cuò)誤D正確;
故選AD。
二、非選擇題:本大題共5小題,其中11、12題每空1分,共12分,13題12分,14題12分,15題18分,總共54分。
11. 某同學(xué)用如圖(a)所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。不可伸長的輕繩繞過輕質(zhì)定滑輪,輕繩兩端分別連接物塊P與感光細(xì)鋼柱K,兩者質(zhì)量均為m=100g。鋼柱K下端與質(zhì)量為M=200g的物塊Q相連。鐵架臺(tái)下部固定一個(gè)電動(dòng)機(jī),電動(dòng)機(jī)豎直轉(zhuǎn)軸上裝一支激光筆,電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)激光筆繞轉(zhuǎn)軸在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng),每轉(zhuǎn)一周激光照射在細(xì)鋼柱表面時(shí)就會(huì)使細(xì)鋼柱感光并留下痕跡。初始時(shí)P、K、Q系統(tǒng)在外力作用下保持靜止,輕繩與細(xì)鋼柱均豎直(重力加速度g取9.8m/s2)。
(1)開啟電動(dòng)機(jī),待電動(dòng)機(jī)以角速度ω=20πrad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)后,將P、K、Q系統(tǒng)由靜止釋放,Q落地前,激光在細(xì)鋼柱K上留下感光痕跡,取下K,測出感光痕跡間距離如圖(b)所示:hA=38.40cm,hB=60.00cm,hC=86.40cm。感光痕跡間的時(shí)間間隔T=_____s,激光束照射到B點(diǎn)時(shí),細(xì)鋼柱速度大小為vB=_______m/s。經(jīng)判斷系統(tǒng)由靜止釋放時(shí)激光筆光束恰好經(jīng)過O點(diǎn),在OB段,系統(tǒng)動(dòng)能的增加量Ek=_____J,重力勢能的減少量Ep=____J,比較兩者關(guān)系可判斷系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒。(該小問除第一空外,其余計(jì)算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)
(2)選取相同的另一感光細(xì)鋼柱K,若初始時(shí)激光筆對(duì)準(zhǔn)K上某點(diǎn),開啟電動(dòng)機(jī)的同時(shí)系統(tǒng)由靜止釋放,電動(dòng)機(jī)的角速度按如圖(c)所示的規(guī)律變化,圖像斜率為k,記錄下如圖(d)所示的感光痕跡,其中兩相鄰感光痕跡間距均為d。當(dāng)滿足______________即可證明系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒(用含字母d、k、g、π的表達(dá)式表示)。
【答案】(1) ①. 0.1 ②. 2.40 ③. 1.15 ④. 1.18
(2)
【解析】
【小問1詳解】
[1][2][3][4]感光痕跡間的時(shí)間間隔
激光束照射到B點(diǎn)時(shí),細(xì)鋼柱速度大小為
在OB段,系統(tǒng)動(dòng)能的增加量
重力勢能的減少量
【小問2詳解】
從初始時(shí)激光筆對(duì)準(zhǔn)K上某點(diǎn)開始選取連續(xù)的n段,根據(jù)時(shí)間關(guān)系有
根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有
根據(jù)機(jī)械能守恒定律有
解得
12. 一同學(xué)探究阻值約為的待測電阻在范圍內(nèi)的伏安特性??捎闷鞑挠校弘妷罕鞻(量程為,內(nèi)阻很大),電流表A(量程為,內(nèi)阻為),電源E(電動(dòng)勢約為,內(nèi)阻不計(jì)),滑動(dòng)變阻器R(最大阻值可選或),定值電阻(阻值可選或),開關(guān)S,導(dǎo)線若干。
(1)要求通過的電流可在范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào),在答題卡上將圖(a)所示的器材符號(hào)連線,畫出實(shí)驗(yàn)電路的原理圖________;
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),圖(a)中的R應(yīng)選最大阻值為______(填“”或“”)的滑動(dòng)變阻器,應(yīng)選阻值為______(填“”或“”)的定值電阻;
(3)測量多組數(shù)據(jù)可得的伏安特性曲線。若在某次測量中,電壓表、電流表的示數(shù)分別如圖(b)和圖(c)所示,則此時(shí)兩端的電壓為______V,流過的電流為_____,此組數(shù)據(jù)得到的的阻值為______(保留3位有效數(shù)字)。
【答案】 ①. ②. ③. ④. ⑤. ⑥.
【解析】
【詳解】(1)[1]電流表內(nèi)阻已知,電流表與并聯(lián)擴(kuò)大電流表量程,進(jìn)而準(zhǔn)確測量通過的電流,電壓表單獨(dú)測量的電壓;滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法,電表從開始測量,滿足題中通過的電流從連續(xù)可調(diào),電路圖如下
(2)[2]電路中應(yīng)選最大阻值為的滑動(dòng)變阻器,方便電路的調(diào)節(jié),測量效率高、實(shí)驗(yàn)誤差??;
[3]通過的電流最大為,需要將電流表量程擴(kuò)大為原來的倍,根據(jù)并聯(lián)分流的規(guī)律示意圖如下
根據(jù)并聯(lián)分流,即并聯(lián)電路中電流之比等于電阻的反比,可知
解得
(3)[4]電壓表每小格表示,向后估讀一位,即;
[5]電流表每小格表示,本位估讀,即,電流表量程擴(kuò)大倍,所以通過的電流為;
[6]根據(jù)歐姆定律可知
13. 如圖,一不可伸長的細(xì)繩的上端固定,下端系在邊長為的正方形金屬框的一個(gè)頂點(diǎn)上。金屬框的一條對(duì)角線水平,其下方有方向垂直于金屬框所在平面的勻強(qiáng)磁場。已知構(gòu)成金屬框的導(dǎo)線單位長度的阻值為;在到時(shí)間內(nèi),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間t的變化關(guān)系為
。求:
(1)時(shí)金屬框所受安培力的大??;
(2)在到時(shí)間內(nèi)金屬框產(chǎn)生的焦耳熱。
【答案】(1);(2)0.016J
【解析】
【詳解】(1)金屬框的總電阻為
金屬框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為
金屬框中的電流為
t=2.0s時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為
金屬框處于磁場中的有效長度為
此時(shí)金屬框所受安培力大小為
(2)內(nèi)金屬框產(chǎn)生的焦耳熱為
14. 如圖所示,豎直光滑的半圓軌道ABC固定在粗糙水平面上,直徑AC豎直。小物塊P和Q之間有一個(gè)被壓縮后鎖定的輕質(zhì)彈簧,P、Q和彈簧作為一個(gè)系統(tǒng)可視為質(zhì)點(diǎn)。開始時(shí),系統(tǒng)位于A處,某時(shí)刻彈簧解鎖(時(shí)間極短)使P、Q分離,Q沿水平面運(yùn)動(dòng)至D點(diǎn)靜止,P沿半圓軌道運(yùn)動(dòng)并恰能通過最高點(diǎn)C,
最終也落在D點(diǎn)。已知P的質(zhì)量為m1=0.4kg,Q的質(zhì)量為m2=0.8kg,半圓軌道半徑R=0.4m,重力加速度g取10m/s2,求:
(I)AD之間的距離;
(2)彈簧鎖定時(shí)的彈性勢能;
(3)Q與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。(結(jié)果保留兩位小數(shù))
【答案】(1)0. 8m (2)6J(3)0.31
【解析】
【詳解】(1)設(shè)物塊P在C點(diǎn)時(shí)的速度v,AD距離為L,由圓周運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律,得
解得
(2)設(shè)P、Q分離瞬間的速度大小分別為、,彈簧鎖定時(shí)的彈性勢能為,
由動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律,得
聯(lián)立解得
(3)設(shè)Q與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,由動(dòng)能定理,得
解得
15. 如圖,水平桌面上固定一光滑U型金屬導(dǎo)軌,其平行部分的間距為,導(dǎo)軌的最右端與桌子右邊緣對(duì)齊,導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)。導(dǎo)軌所在區(qū)域有方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。一質(zhì)量為、電阻為、長度也為的金屬棒P靜止在導(dǎo)軌上。導(dǎo)軌上質(zhì)量為的絕緣棒Q位于P的左側(cè),以大小為的速度向P運(yùn)動(dòng)并與P發(fā)生彈性碰撞,碰撞時(shí)間很短。碰撞一次后,P和Q先后從導(dǎo)軌的最右端滑出導(dǎo)軌,并落在地面上同一地點(diǎn)。P在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí),兩端與導(dǎo)軌接觸良好,P與Q始終平行。不計(jì)空氣阻力。求
(1)金屬棒P滑出導(dǎo)軌時(shí)的速度大??;
(2)金屬棒P在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的熱量;
(3)與P碰撞后,絕緣棒Q在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【詳解】(1)由于絕緣棒Q與金屬棒P發(fā)生彈性碰撞,根據(jù)動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒可得
聯(lián)立解得
,
由題知,碰撞一次后,P和Q先后從導(dǎo)軌的最右端滑出導(dǎo)軌,并落在地面上同一地點(diǎn),則金屬棒P滑出導(dǎo)軌時(shí)的速度大小為
(2)根據(jù)能量守恒有
解得
(3)P、Q碰撞后,對(duì)金屬棒P分析,根據(jù)動(dòng)量定理得
又
,
聯(lián)立可得
由于Q為絕緣棒,無電流通過,做勻速直線運(yùn)動(dòng),故Q運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
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這是一份四川省綿陽中學(xué)2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期9月開學(xué)考試物理試卷(Word版附解析),文件包含四川省綿陽中學(xué)2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期9月開學(xué)考試物理試題Word版含解析docx、四川省綿陽中學(xué)2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期9月開學(xué)考試物理試題Word版無答案docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共28頁, 歡迎下載使用。
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