
一、單選題(本大題共7小題)
1.如圖,一個人托著手機(jī)站在斜向下運(yùn)動的扶梯上,下列說法正確的是( )
A.手掌對手機(jī)的作用力大小大于手機(jī)對手掌的作用力大小
B.扶梯對人的作用力是由鞋子的形變產(chǎn)生的
C.扶梯對人不可能有摩擦力
D.手掌對手機(jī)的作用力大小可能小于手機(jī)的重力大小
2.用水平平行單色光照射豎直放置的薄楔形透明物體,如圖所示,則觀察到的干涉圖樣為( )
A.上疏下密、明暗相間的平行條紋
B.上密下疏的彩色平行條紋
C.等間距明暗相間的水平平行條紋
D.等間距明暗相間的豎直平行條紋
3.一物理學(xué)習(xí)小組研究可作為核電池材料的衰變?yōu)榈倪^程,根據(jù)測量數(shù)據(jù),用橫坐標(biāo)表示時間,用縱坐標(biāo)表示任意時刻的質(zhì)量m與初始時刻(時)的質(zhì)量的比值,得出的圖像如圖所示。下列說法正確的是( )
A.衰變?yōu)獒尫诺摩辽渚€電離作用很弱
B.衰變?yōu)獒尫诺摩辽渚€在電場中不會偏轉(zhuǎn)
C.圖像中的
D.圖像中的
4.如圖甲所示,漁船通常利用超聲波技術(shù)來探測遠(yuǎn)處魚群的位置。若測得超聲波從漁船傳播至魚群再返回漁船的總時間為4s。已知該超聲波的頻率為1.0×105Hz,某一時刻該超聲波在水中傳播的波動圖像如圖乙所示(O為波源),假設(shè)漁船與魚群均處于靜止?fàn)顟B(tài),下列說法正確的是( )
A.該波的波長為15.2m
B.該波在水中的傳播速度為1520m/s
C.距波源x=3.8×10-3m處的質(zhì)點(diǎn)會隨波的傳播而向魚群遷移
D.漁船到魚群的距離為6080m
5.汽車內(nèi)燃機(jī)利用火花塞產(chǎn)生電火花的電路原理圖如圖所示,汽車蓄電池的電壓只有12 V,而要使火花塞產(chǎn)生電火花需要幾千伏的高壓。開關(guān)斷開的一瞬間,可以在原線圈兩端產(chǎn)生u = Umcsωt的交變電壓(持續(xù)時間很短)。已知變壓器原線圈匝數(shù)為n1,副線圈匝數(shù)為n2,圖中變壓器可視為理想變壓器,則副線圈兩端電壓的最大值為( )
A.B.C.D.
6.在2024年8月3日進(jìn)行的巴黎奧運(yùn)會網(wǎng)球女單決賽中,中國選手獲得冠軍。圖為網(wǎng)球在空中從左向右運(yùn)動軌跡上的不同位置,P、R兩位置在同一水平面內(nèi),M為運(yùn)動軌跡的最高點(diǎn),取地面為重力勢能的參考平面,網(wǎng)球在運(yùn)動過程中所受空氣阻力的大小與速度大小成正比,方向與速度方向相反。下列說法正確的是( )
A.在球拍擊打網(wǎng)球過程中,球拍對網(wǎng)球做的功等于擊打后瞬間網(wǎng)球的機(jī)械能
B.網(wǎng)球運(yùn)動到M處的機(jī)械能大于在P處的機(jī)械能
C.網(wǎng)球從P處運(yùn)動到M處克服阻力做的功大于從M處運(yùn)動到R處克服空氣阻力做的功
D.網(wǎng)球在最高點(diǎn)的加速度可能小于重力加速度,方向沿左下方
7.2024年6月22日15時00分,我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征二號丙運(yùn)載火箭成功發(fā)射中法天文衛(wèi)星。假設(shè)該衛(wèi)星在距離地面高度為H的軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動,已知地球半徑為R,地球表面的重力加速度為g,引力常量為G,伽馬射線的波長為λ,真空中光速為c,普朗克常量為h,根據(jù)上述信息不能求出的是( )
A.該衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動的向心加速度大小
B.地球的平均密度
C.該衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動的動能
D.伽馬射線光子的能量
二、多選題(本大題共3小題)
8.如圖,在長方體金屬導(dǎo)體左側(cè)距離長方體為3a的Q點(diǎn)處放置一個電荷量為q的正點(diǎn)電荷,長方體的寬為2a,O為長方體中心,M在長方體內(nèi)部,靜電力常量為k。已知,則長方體金屬導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡后,下列說法正確的是( )
A.長方體導(dǎo)體左側(cè)P點(diǎn)的電勢比右側(cè)N點(diǎn)的高
B.長方體導(dǎo)體上感應(yīng)電荷在中心O點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小為,方向由O指向Q
C.長方體導(dǎo)體上N點(diǎn)處的電場線一定垂直導(dǎo)體表面
D.長方體導(dǎo)體上感應(yīng)電荷在中心O點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小小于在M點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小
9.在距離水平地面某一高度的光滑水平平臺上,放置一水平壓縮彈簧。半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道AB和半徑也為R的光滑圓弧軌道CDE固定在平臺上的同一豎直面內(nèi),D為軌道最高點(diǎn),圓弧CDE對應(yīng)的圓心角為135°,B、C挨得很近且與兩軌道圓心O、O′在同一水平線上,如圖。質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))被彈簧彈射出去后(與彈簧分離)從A點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入圓弧軌道,恰好能通過最高點(diǎn)D。忽略空氣阻力,重力加速度為g,下列說法正確的是( )
A.彈簧的彈性勢能為3mgR
B.小球到達(dá)D點(diǎn)時的速度大小為
C.小球通過A點(diǎn)時對圓弧軌道的壓力大小為6mg
D.小球從A點(diǎn)運(yùn)動到E點(diǎn)的過程中機(jī)械能守恒
10.平行長直傾斜導(dǎo)軌M、N與水平面的夾角,這兩條導(dǎo)軌之間存在垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場,導(dǎo)軌間距和是并聯(lián)在導(dǎo)軌上端的電阻,且,導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌M、N放置,其質(zhì)量,各處導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒之間的動摩擦因數(shù)均相同,如圖。從導(dǎo)體棒ab靜止釋放開始計(jì)時,剛釋放時導(dǎo)體棒的加速度大小為,當(dāng)導(dǎo)體棒ab下滑的距離為20m時,其速度達(dá)到了最大值1m/s,之后它以這個速度勻速下滑。除以外,其余部分的電阻均不計(jì),設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度.滑動過程中導(dǎo)體棒ab始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。由此可知( )
A.導(dǎo)體棒ab運(yùn)動過程中受到的摩擦力大小
B.導(dǎo)軌之間磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小
C.導(dǎo)體棒達(dá)到最大速度時,導(dǎo)體棒中的電流
D.在導(dǎo)體棒ab的位移從0增大至20m過程中,電路中產(chǎn)生的焦耳熱為4.5J
三、實(shí)驗(yàn)題(本大題共2小題)
11.某同學(xué)用如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律。質(zhì)量分別為M和m的兩物塊通過跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的輕繩相連;左邊豎直放置兩個光電門1、2,其中光電門1固定不動,光電門2可以上下移動,質(zhì)量為m的物塊的左側(cè)有一擋光片(質(zhì)量不計(jì))。重力加速度為g。
(1)用螺旋測微器測量擋光片的寬度d,示數(shù)如圖乙,則 。
(2)某次實(shí)驗(yàn)中,用刻度尺測得兩個光電門的間距為h,擋光片通過光電門1的時間為,通過光電門2的時間為,要驗(yàn)證牛頓第二定律,則需驗(yàn)證的表達(dá)式為 (用M、m、d、h、,表示)。
12.為探究熱敏電阻的伏安特性,物理興趣小組做了下列實(shí)驗(yàn)。
(1)描繪熱敏電阻的I-U圖像。已知熱敏電阻的阻值為幾百歐姆,所使用的電流表內(nèi)阻小于1Ω,電壓表內(nèi)阻為幾千歐姆,為使電壓的測量范圍足夠大,下列測量電路應(yīng)該選用( )
A.B.C.D.
(2)按照你選擇的正確電路,將圖甲中的實(shí)物圖連接成電路。
(3)現(xiàn)將上述測量的兩個相同的熱敏電阻(伏安特性曲線如圖乙所示)和定值電阻、恒壓電源組成如圖丙所示的電路,電源電動勢為6V,內(nèi)阻不計(jì),定值電阻。每個熱敏電阻消耗的電功率約為 W(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
(4)已知熱敏電阻的阻值隨溫度的變化規(guī)律如圖丁所示,則(3)中熱敏電阻的熱力學(xué)溫度約為 K(結(jié)果保留整數(shù))。
四、解答題(本大題共3小題)
13.一個密閉絕熱容器的左側(cè)內(nèi)壁上裝有體積不計(jì)的溫度傳感器,底部裝有體積不計(jì)的電熱絲,頂部裝有壓力表。容器的容積始終保持不變。
(1)初始時容器內(nèi)氣體溫度為t1,壓力表示數(shù)為p0,現(xiàn)用電熱絲給容器內(nèi)的氣體加熱,當(dāng)溫度傳感器示數(shù)由t1升高到t2時,求壓力表示數(shù)p;
(2)若電熱絲的額定電壓為U,電阻為R,電熱絲在額定電壓下給氣體加熱t(yī)時間,溫度傳感器示數(shù)由t1升高到t2,已知?dú)怏w的內(nèi)能變化量與熱力學(xué)溫度變化量成正比,即ΔU = kΔT,電熱絲產(chǎn)生的熱量全部轉(zhuǎn)化為氣體的內(nèi)能。求比例系數(shù)k。
14.在高度為h的光滑水平平臺左側(cè)豎直面內(nèi)固定一光滑圓弧軌道,軌道與平臺相切于最低點(diǎn)。平臺右側(cè)是一下挖深度為d的光滑水平槽,在水平槽上放置一個厚度為d的長木板,長木板質(zhì)量,長木板左端放置一個質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),如圖。一質(zhì)量為的小球從光滑圓弧軌道最高點(diǎn)由靜止釋放,小球運(yùn)動到平臺后與長木板上的小物塊發(fā)生彈性碰撞,碰撞后小物塊獲得水平向右的速度,小球反彈后被立即拿走。當(dāng)小物塊在長木板上滑動到長木板最右端時,小物塊與長木板恰好達(dá)到共速,長木板右端到達(dá)平臺邊緣后立即被鎖定,小物塊水平飛出。已知重力加速度為g,小物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為,空氣阻力不計(jì)。求:
(1)光滑圓弧軌道的半徑R;
(2)長木板的長度;
(3)小物塊落地點(diǎn)到平臺邊緣的水平距離。
15.直角坐標(biāo)系xOy如圖,在第I象限存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,第Ⅳ象限存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B,第Ⅲ象限存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場;N、P、Q為x軸上三點(diǎn),P點(diǎn)坐標(biāo)為(d,0),Q點(diǎn)坐標(biāo)為(3d,0)。一質(zhì)量為m、帶電荷量為q(q>0)的粒子從N點(diǎn)以與x軸正方向成45°角的速度射入勻強(qiáng)電場區(qū)域,然后以沿x軸正方向的速度經(jīng)過y軸上坐標(biāo)為(0,)的M點(diǎn),此時粒子剛好分裂成兩個質(zhì)量相等、帶正電的粒子1和粒子2,分裂后兩粒子的運(yùn)動方向與分裂前相同,分裂過程中電荷量守恒,粒子1經(jīng)過P點(diǎn)的時刻粒子2也恰好經(jīng)過Q點(diǎn)。不計(jì)粒子重力和粒子間的相互作用。求:
(1)分裂后粒子1、2的速度大??;
(2)第Ⅲ象限勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小;
(3)當(dāng)粒子2第二次經(jīng)過x軸時,兩粒子之間的距離。
參考答案
1.【答案】D
【詳解】A.手掌對手機(jī)的作用力和手機(jī)對手掌的作用力是一對作用力和反作用力,二者大小相等,所以手掌對手機(jī)的作用力大小等于手機(jī)對手掌的作用力大小,A錯誤;
B.扶梯對人的作用力是由扶梯的形變產(chǎn)生的,B錯誤;
C.人站在斜向下運(yùn)動的扶梯上,如果扶梯做加速運(yùn)動,則人受力不平衡,所以扶梯對人可能有摩擦力,C錯誤;
D.若扶梯斜向下做加速運(yùn)動,手機(jī)處于失重狀態(tài),手掌對手機(jī)的作用力大小可能小于手機(jī)的重力大小,D正確。選D。
2.【答案】C
【詳解】根據(jù)薄膜干涉原理,可知用水平平行單色光照射薄楔形透明物體,觀察到的干涉圖樣為等間距明暗相間的水平平行條紋。選C。
3.【答案】C
【詳解】A.衰變?yōu)獒尫诺摩辽渚€穿透能力較弱,但電離作用較強(qiáng),A錯誤;
B.衰變?yōu)獒尫诺摩辽渚€為氦核,帶正電,所以在電場中會偏轉(zhuǎn),B錯誤;
C.由題圖可知,衰變從到經(jīng)過一個半衰期,則衰變的半衰期為,由題圖可知,對應(yīng),即經(jīng)過一個半衰期,則,C正確;
D.由題圖可知,對應(yīng),即經(jīng)過兩個半衰期,則有,故D錯誤。選C。
4.【答案】B
【詳解】A.從波動圖像可知該波的波長為1.52×10-2m,A錯誤;
B.波速為,故B正確;
C.距波源x=3.8×10-3m處的質(zhì)點(diǎn)不會隨波的傳播而遷移,C錯誤;
D.超聲波往返時間為4s,所以,故D錯誤。選B。
5.【答案】B
【詳解】原線圈中輸入電壓的有效值為,根據(jù)理想變壓器變壓公式,副線圈的輸出電壓,則副線圈兩端電壓的最大值,選B。
6.【答案】C
【詳解】A.由功能關(guān)系可知,在球拍擊打網(wǎng)球過程中,球拍對網(wǎng)球做的功等于網(wǎng)球增加的機(jī)械能,A錯誤;
B.由于受到空氣阻力作用,網(wǎng)球運(yùn)動到M處的機(jī)械能小于在P處的機(jī)械能,B錯誤;
C.網(wǎng)球從P經(jīng)過最高點(diǎn)M運(yùn)動到R處過程中,需要克服空氣阻力做功,則網(wǎng)球在P處的動能EkP一定大于在R處的動能EkR,由此可知網(wǎng)球運(yùn)動到同一高度時,斜上升過程的速度一定大于斜下降過程的速度,其在對應(yīng)的斜上升過程受到的空氣阻力一定大于在斜下降過程受到的空氣阻力,綜合分析可知網(wǎng)球從P處運(yùn)動到M處克服阻力做的功大于從M處運(yùn)動到R處克服空氣阻力做的功,C正確;
D.網(wǎng)球在最高點(diǎn)受到的重力豎直向下,受到的空氣阻力水平向左,二者合力大于重力,方向沿左下方,由牛頓第二定律可知此時網(wǎng)球的加速度大于重力加速度,方向沿左下方,D錯誤。選C。
7.【答案】C
【詳解】A.由該衛(wèi)星受到的萬有引力提供做圓周運(yùn)動的向心力,有,在地球表面有,聯(lián)立解得,故A正確,不符合題意;
B.根據(jù)體積公式,密度公式,解得,故B正確,不符合題意;
C.根據(jù)萬有引力提供向心力,可得,由于衛(wèi)星質(zhì)量未知,C錯誤,不符合題意;
D.伽馬射線光子的能量為,故D正確,不符合題意。選C。
8.【答案】BCD
【詳解】A.金屬導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡后,金屬導(dǎo)體是等勢體,所以長方體導(dǎo)體左側(cè)點(diǎn)的電勢等于右側(cè)點(diǎn)電勢,A錯誤;
B.由于金屬導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡后內(nèi)部電場強(qiáng)度為零,由,又,可知導(dǎo)體上感應(yīng)電荷在長方體導(dǎo)體中心點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小,方向由指向,B正確;
C.由于金屬導(dǎo)體是等勢體,電場線與等勢面垂直,所以長方體導(dǎo)體上點(diǎn)處的電場線一定垂直導(dǎo)體表面,C正確;
D.已知,點(diǎn)電荷在點(diǎn)產(chǎn)生電場的電場強(qiáng)度大小大于在點(diǎn)產(chǎn)生電場的電場強(qiáng)度大小,由,可知長方體導(dǎo)體上感應(yīng)電荷在中心點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小小于在點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小,D正確。選BCD。
9.【答案】CD
【詳解】B.依題意,小球恰好能通過圓弧CDE的最高點(diǎn)D,由牛頓第二定律得,解得,故B錯誤;
A.根據(jù)機(jī)械能守恒定律,彈簧的彈性勢能,故A錯誤;
C.小球通過A點(diǎn)時,有,,解得小球通過A點(diǎn)時圓弧軌道對小球的支持力大小,由牛頓第三定律可知小球通過A點(diǎn)時對圓弧軌道的壓力大小為6mg,C正確;
D.小球從A點(diǎn)運(yùn)動到E點(diǎn)的過程中只有重力做功,機(jī)械能守恒,D正確。選CD。
10.【答案】AD
【詳解】A.由導(dǎo)體棒初始的加速度為,可知,代入題中數(shù)據(jù)解得摩擦力大小,故A正確;
B.最終導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動,速度,設(shè)此時受到的安培力為,由力的平衡條件得,而安培力,電路總電阻,聯(lián)立解得,故B錯誤;
C.導(dǎo)體棒達(dá)到最大速度時,導(dǎo)體棒合力為0,則,可得,導(dǎo)體棒達(dá)到最大速度時所受安培力,由,解得導(dǎo)體棒中電流,故C錯誤;
D.對導(dǎo)體棒由能量守恒定律有,代入題中數(shù)據(jù),聯(lián)立解得,故D項(xiàng)正確。選AD 。
11.【答案】(1)0.1700/0.1699/0.1701,(2)
【詳解】(1)根據(jù)螺旋測微器讀數(shù)規(guī)則,擋光片的寬度
(2)擋光片通過光電門1的速度,通過光電門2的速度,由勻變速直線運(yùn)動規(guī)律有,解得,對兩物塊整體,由牛頓第二定律有,即需驗(yàn)證的表達(dá)式為
12.【答案】(1)B,(2)見解析,(3)0.019/0.020/0.021/0.022/0.023,(4)292/293/294
【詳解】(1)由于描繪熱敏電阻的圖像需要電壓從零開始逐漸增大,滑動變阻器采用分壓式接法,又因?yàn)殡娏鞅韮?nèi)阻遠(yuǎn)小于熱敏電阻的阻值,電流表采用內(nèi)接方式,B正確。
(2)根據(jù)圖B所示電路,用筆畫線代替導(dǎo)線連接實(shí)物電路,如圖甲所示。
(3)設(shè)熱敏電阻兩端電壓為,通過熱敏電阻的電流為,根據(jù)閉合電路歐姆定律有,代入數(shù)據(jù)得,在題圖乙中作出對應(yīng)的函數(shù)圖線,如圖乙所示
圖線與熱敏電阻的伏安特性曲線的交點(diǎn)表示此時熱敏電阻的工作點(diǎn),電壓,電流。則每個熱敏電阻消耗的電功率
(4)由交點(diǎn)坐標(biāo)可得對應(yīng)的熱敏電阻的阻值。由圖丁可知,對應(yīng)的溫度約為20℃,其熱力學(xué)溫度約為293K(292 K ~294 K均正確)。
13.【答案】(1),(2)
【詳解】(1)用電熱絲給氣體加熱,氣體發(fā)生等容變化,由查理定律有,,,解得
(2)由熱力學(xué)第一定律,氣體的內(nèi)能變化量,,聯(lián)立解得
14.【答案】(1),(2),(3)
【詳解】(1)設(shè)小球運(yùn)動到軌道最低點(diǎn)時的速度為,小球與長木板上的小物塊發(fā)生彈性碰撞,碰后小球反向運(yùn)動,取水平向右為正方向,由動量守恒定律有,由機(jī)械能守恒定律有,聯(lián)立解得,小球沿光滑圓弧軌道由靜止開始下滑,由機(jī)械能守恒定律有,解得
(2)小物塊在長木板上滑動,由動量守恒定律有,解得,由功能關(guān)系有,解得
(3)由平拋運(yùn)動規(guī)律,水平方向有,豎直方向有,聯(lián)立解得
15.【答案】(1),,(2),(3)6d
【詳解】(1)粒子運(yùn)動軌跡如圖所示
設(shè)粒子1運(yùn)動的半徑為r1,由幾何關(guān)系得,解得,設(shè)粒子2運(yùn)動的半徑為r2,由幾何關(guān)系得,解得,由幾何關(guān)系知,粒子1運(yùn)動軌跡對應(yīng)的圓心角為120°,對應(yīng)的運(yùn)動時間為,粒子2運(yùn)動軌跡對應(yīng)的圓心角為60°,對應(yīng)的運(yùn)動時間為,結(jié)合周期可得,根據(jù)電荷守恒定律,有,解得,,根據(jù)洛倫茲力提供向心力,解得,所以粒子1的速度為,粒子2的速度為
(2)對分裂過程,由動量守恒定律有,解得,由運(yùn)動的合成與分解可知,粒子從x軸上N點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)電場區(qū)域時沿y軸負(fù)方向的分速度大小也等于v,豎直方向由運(yùn)動學(xué)公式,有,,聯(lián)立解得
(3)粒子1、2進(jìn)入第I象限后將做周期性運(yùn)動,如圖所示
粒子2第二次經(jīng)過x軸時,粒子1也經(jīng)過x軸,粒子1到點(diǎn)的距離為,粒子2到點(diǎn)的距離為,所以兩個粒子之間的距離,解得
這是一份云南省昭通市2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期12月月考 物理試題(含解析),共21頁。
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這是一份云南省昭通市2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期12月月考物理試題,共8頁。
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