大庆实验中学2024年高三下学期阶段考试
物理试题
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.把A、B两相同小球在离地面同一高度处以相同大小的初速度分别沿水平方向和竖直方向抛出,不计空气阻力,如图所示,则下列说法正确的是( )
A.两小球落地时速度相同
B.两小球落地时,重力的瞬时功率相同
C.从开始运动至落地,重力对两小球做功相同
D.从开始运动至落地,重力对两小球做功的平均功率相同
2.在学校春季运动会上释放的气球是充有氦气的可降解气球。释放前工作人员用容积为30L、压强为的氦气罐给气球充气(充气过程温度不变),要求充气后气球体积为5L、压强为:气球释放后飘向高空,当气球体积膨胀到8L时就会爆裂落回地面。已知高度每升高1000m,大气温度下降6℃,高度每升高1m,大气压减小11Pa,庆祝现场地面空气温度为27℃,大气压为,不计充气过程的漏气和气球内原有气体,下列说法正确的是( )
A.用一个氦气罐可以充出600个符合要求的气球
B.当气球发生爆裂时,气球离地面的高度约为3846m
C.用氨气罐给气球充气过程中,氦气放出热量
D.要降低气球发生爆裂时的高度,在地面充气时可使充气后的气球体积适当减小
3.如图所示,甲图为研究光电效应规律的实验装置,乙图为a、b、c三种光照射下得到的三条电流表与电压表读数之间的关系曲线,丙图为氢原子的能级图,丁图给出了几种金属的逸出功和极限频率。下列说法正确的是( )
几种金属的逸出功和极限频率
金属 W/eV
纳 2.29 5.33
钾 2.25 5.44
铷 2.13 5.15
A.若b光为绿光,c光不可能是紫光
B.图甲所示的电路中,滑动变阻器滑片右移时,电流表示数一定增大
C.若用能量为0.66eV的光子照射某一个处于激发态的氢原子,最多可以产生6种不同频率的光
D.若用能使金属铷发生光电效应的光直接照射处于激发态的氢原子,可以使该氢原子电离
4.如图所示的位移—时间()图象和速度—时间()图象中,给出四条曲线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况,关于它们的物理意义,下列描述正确的是( )
A.图线1表示物体做曲线运动
B.图象中时刻1的速度大于2的速度.
C.图象中0至时间内3和4的平均速度大小相等
D.两图象中,时刻都表示2、4开始反向运动
5.P、Q两波源分别位于x轴和10m处,产生的两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播,振幅分别为15cm和30cm。时刻两波源同时开始起振,时的波形图如图所示,此刻平衡位置在x轴和4m处的两质点刚要开始振动。质点M、N的平衡位置分别为坐标原点和处,则( )
A.两波源的起振方向均沿y轴负方向 B.两列简谐横波的波速均为4m/s
C.0~5s内质点N运动的路程为30cm D.0~10s内质点M运动的路程为4.5m
6.如图所示,某创新实验小组制作了一个半径为12cm的圆环,将3个相同的轻弹簧一端等间距地连接在圆环上的A、B、C三点,另外一端连接于同一点,结点恰好在圆心O处。将圆环水平放置,在结点O处悬挂一瓶矿泉水,缓慢释放直至平衡时测得结点下降了5cm。已知轻弹簧的自然长度为9cm,矿泉水的重力为6N,则弹簧的劲度系数为( )
A.390N/m B.130N/m C.3.90N/m D.1.30N/m
7.如图所示,传送带以10m/s的速度逆时针匀速转动,两侧的传送带长都是16m,且与水平方向的夹角均为37°。现有两个煤块A、B(可视为质点)从传送带顶端同时由静止滑下,已知煤块A、B的质量均为1kg,与传送带间动摩擦因数均为0.5,取重力加速度,,。下列说法正确的是( )
A.煤块A先做匀加速运动后做匀速运动 B.煤块A比B早到达底端3s
C.煤块A在传送带上的划痕长度为5m D.煤块A、B到达传送带底端时的速度大小相等
8.2024年1月11日,我国在酒泉卫星发射中心使用“快舟一号”甲运载火箭,成功将“天行一号”02星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。“天行一号”02星的定位过程可简化为如图所示的情境,椭圆轨道1为变轨的轨道,圆形轨道2为正常运行的轨道,两轨道相切于P点,Q点在地面附近,是轨道1的近地点,若不考虑大气阻力的影响,则下列说法正确的是( )
A.卫星在轨道1上P点的加速度小于卫星在轨道2上P点的加速度
B.卫星在轨道1上的P点需要加速进入轨道2
C.卫星在轨道1上经过Q点时的速度大于其经过P点时的速度
D.卫星在轨道1上运行的周期大于在轨道2上运行的周期
9.中国象棋的棋盘呈长方形,由九条竖线和十条横线相交组成,共有九十个交叉点,开局时红方和黑方各棋子的位置如图所示,现将电荷量为和的两个点电荷分别固定在黑方的“將”位置和红方的“帥”位置,两点电荷在棋盘网格线所在的平面内,下列说法正确的是( )
A.棋盘左侧红方“炮”所在位置与右侧黑方“砲”所在位置的电场强度相同
B.棋盘红方棋子所在位置的电势可能高于黑方棋子所在位置的电势
C.质子从红方正中间“兵”所在位置运动到黑方正中间“卒”所在位置,静电力不做功
D.电子在棋盘红方棋子所在位置的电势能一定大于在黑方棋子所在位置的电势能
10.现代科学仪器中常利用电、磁场控制带电粒子的运动。如图甲所示,纸面内存在上、下宽度均为d的匀强电场与匀强磁场,匀强电场竖直向下,匀强磁场垂直纸面向里,磁感应强度大小为B。现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计重力)从电场的上边界的O点由静止释放,运动到磁场的下边界的P点时正好与下边界相切。若把电场下移至磁场所在区域,如图乙所示,重新让粒子从上边界M点由静止释放,经过一段时间粒子第一次到达最低点N,下列说法正确的是( )
A.匀强电场的场强大小为 B.粒子从O点运动到P点的时间为
C.M、N两点的竖直距离为 D.粒子经过N点时速度大小为
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(6分)
某同学利用牛顿第二定律测量小车的质量,其装置如图甲所示;在调节桌面水平后,用力传感器来测细线中的拉力。
(1)该实验______(填“需要”或“不需要”)砂桶质量远小于小车质量;
(2)实验中得到一条如图乙所示的纸带,图中每相邻两个点迹间还有四个计时点没画出来,已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz,由图中的数据可知,小车运动的加速度大小是______;(计算结果保留三位有效数字)
(3)若实验中小车的加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示,若不计小车上滑轮的质量,则小车的质量______kg。(计算结果保留三位有效数字)
12.(8分)
某物理兴趣小组找到了一个电源,他们想测量该电源的电动势E及内阻r(E约为4.5V,r约为2Ω)。他们在实验室找到了如下器材:
A.灵敏电流计G(量程0~100mA、内阻);
B.电压表V(量程0~3V、内阻);
C.电阻箱;
D.电阻箱;
E.滑动变阻器;
F.开关、导线若干。
(1)他们先将灵敏电流计G改装成量程0~0.6A的电流表,他们需要将电阻箱调为______Ω,并与灵敏电流计G______(填“串联”或“并联”);将电阻箱调为______Ω,并与电压表V______(填“串联”或“并联”),使之量程变为4.5V;
(2)他们根据题中的器材,设计实验电路如图所示;
(3)按设计好的电路实验,记录灵敏电流计的示数I,电压表的示数U;
(4)调节滑动变阻器滑片的位置,重复(3),得到多组灵敏电流计的示数I和对应的电压表示数U,以U为纵坐标,I为横坐标将得到的数据进行描点,连线后得到一条倾斜直线,如图所示,由图像得出电池组的电动势______V,内电阻______Ω。(结果保留三位有效数字)
13.(10分)
如图所示,一特制玻璃砖的截面由等边三角形ABC和以O为圆心、BC为直径的半圆组成。一束宽度等于BO且平行于AO的单色光射到AB面上,折射光线恰与AC平行。已知,不考虑半圆面的反射光。求:
(1)玻璃砖的折射率;
(2)半圆面上有光射出的部分所对应的圆心角。
14.(12分)
如图所示,在空间中有一方向垂直纸面向里的匀强磁场区域,磁场上下边缘间距为,磁感应强度为,边长为、电阻为、质量为的正方形导线框紧贴磁场区域的上边从静止下落,当线圈PQ边刚出磁场的下边缘时,恰好开始做匀速运动,重力加速度为,求:
(1)PQ边刚出磁场下边缘时的速度v;
(2)导线框穿过磁场所产生的焦耳热;
(3)导线框从开始下落到PQ边到达磁场下边缘流过线框的电荷量。
15.(18分)
如图所示,半径的光滑圆环形滑杆MNP竖直固定放置,左侧端点M和圆心的连线与竖直方向夹角的余弦值,右侧端点P和圆心、在同一水平线上,P点的切线沿竖直方向。现有一质量的小橡胶环A以的初速度水平抛出,恰好沿滑杆左侧端点M的切线套入滑杆,在滑杆的最高点静止着质量的小橡胶环B。在右侧端点P的正下方处,有一质量、长度的长直木杆C竖直静止在水平面上,但跟水平面并不黏合。已知小橡胶环B与长直木杆C之间的滑动摩擦力大小,最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力,小橡胶环A、B均可视为质点,两小橡胶环之间和小橡胶环与水平面间的碰撞都是弹性碰撞;小橡胶环B套入长直木杆C后,长直木杆C不倾倒,且每次木杆C与水平面碰撞瞬间都会立即停下而不反弹、不倾倒。不计空气阻力,取,求:
(1)小橡胶环A到达滑杆最低点Q时所受弹力的大小;
(2)小橡胶环B在长直木杆C上上滑的最大距离;
(3)小橡胶环B在长直木杆C上运动的总路程。
大庆实验中学2024年高三下学期阶段考试
物理参考答案
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
C B D B D B C BC AD BD
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(6分,每空2分)(1)不需要;(2)2.40;(3)2.89。
12.[8分,(1)每空1分,(4)每空2分](1)2.4;并联;1000.0;串联;(4)4.50;2.03。
13.(10分)(1)(3分);(2)71°(7分)。
【详解】
(1)根据题意,光在AB面发生折射时,入射角为60°,折射角为30°,根据折射定律可得
(2)若折射光线在BC圆弧面恰好发生全反射,如图所示
根据临界角与折射率的关系可得
解得
若恰好在C点发生全反射,则
若恰好在D点发生全反射,则
所以半圆面上有光射出的部分所对应的圆心角为
14.(1)10m/s(4分);(2)12J(4分);(3)1C(4分)。
【详解】
(1)当线圈边刚出磁场的下边缘时,恰好开始做匀速运动,根据受力平衡可得
又
联立解得:
(2)导线框从进入磁场到MN离开磁场的过程中,根据能量守恒可得
解得产生的焦耳热为
(3)导线框从开始下落到边到达磁场下边缘过程,流过线框的电荷量为
代入数据解得:
15.(18分)(1)18.2N(4分);(2)(7分);(3)或(7分)。
【详解】
(1)小橡胶环恰好沿滑杆左侧端点的切线套入滑杆,设小橡胶环在点时的速度为,则,解得:
小橡胶环从点到点,根据动能定理
解得:
小橡胶环在点时,支持力和重力的合力提供向心力
解得:
(2)设小橡胶环从点运动到最高点与小橡胶环碰撞前的速度为,根据动能定理
设小橡胶环和小橡胶环碰后的速度分别为和,根据动量守恒和动能守恒
小橡胶环,从碰撞后到与长直木杆接触前瞬间,设接触前速度为,根据动能定理
解得
小橡胶环B沿长直木杆下滑时,长直木杆静止不动,根据受力分析
可得小橡胶环在长直木杆上受力平衡做匀速直线运动,小橡胶环做匀速直线运动;小橡胶环沿长直木杆上滑时,小橡胶环做匀减速直线运动,长直木杆做匀加速直线运动,设共速时速度大小为,对小橡胶环有
对长直木杆有
此时小橡胶环上滑的距离最大
(3)长直木杆跟水平面第一次碰撞后,小橡胶环先沿长直木杆做匀速下滑,小橡胶环跟水平面碰撞后小橡胶环沿长直木杆上滑时,小橡胶环做匀减速直线运动,长直木杆做匀加速直线运动,第二次共速后又一起做坚直上抛,直到长直木杆跟水平面第二次碰撞,则有;;
联立可得长直木杆跟水平面第二次将要碰撞时的速度大小为
所以可得长直木杆跟水平面第次将要碰撞时的速度大小表达式为
小橡胶环沿长直木杆第一次下滑的路程为,小橡胶环跟水平面碰撞后小橡胶环沿长直木杆,在长直木杆上第一次上滑的路程为
长直木杆跟水平面第一次碰撞后,小橡胶环先沿长直木杆在长直木杆上做匀速下滑的路程为,小橡胶环跟水平面碰撞后小橡胶环沿长直木杆上滑时,在长直木杆上第二次上滑的路程为
长直木杆跟水平面第一次碰撞后,小橡胶环先沿长直木杆在长直木杆上做匀速
下滑的路程为,以此类推小橡胶环在长直木杆上运动的总路程