广东省揭阳市第三中学2023届高三第二学期第三次月考试卷物理试题
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这是一份广东省揭阳市第三中学2023届高三第二学期第三次月考试卷物理试题,共15页。试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁等内容,欢迎下载使用。
广东省揭阳市第三中学2023届高三第二学期第三次月考试卷物理试题
考生请注意:
1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。
2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、三根通电长直导线平行放置,其截面构成等边三角形,O点为三角形的中心,通过三根直导线的电流大小分别用小I1,I2、I3表示,电流方向如图所示.当I1=I2=I3=I时,O点的磁感应强度大小为B,通电长直导线在某点产生的磁感应强度大小跟电流成正比,则下列说法正确的是( )
A.当I1=3I,I2=I3=I时,O点的磁感应强度大小为2B
B.当I1=3I,I2=I3=I时,O点的磁感应强度大小为3B
C.当I2=3I,I1=I3=I时,O点的磁感应强度大小为B
D.当I3=3I,I1=I2=I时,O点的磁感应强度大小为B
2、2018年11月12日中科院等离子体物理研究所发布消息:全超导托克马克装置EAST在实验中有了新的突破,等离子体中心电子温度达到1亿摄氏度;其主要核反应方程为:①②,则下列表述正确的是
A.X是质子 B.Y是氚核
C.X与Y是同位素 D.①②两个核反应都属于裂变反应
3、如图甲所示,在某电场中建立x坐标轴,A、B为x轴上的两点,xA、xB分别为A、B两点在x轴上的坐标值。一电子仅在电场力作用下沿x轴运动,该电子的动能Ek随其坐标x变化的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是( )
A.A点的电场强度小于B点的电场强度
B.A点的电场强度等于B点的电场强度
C.A点的电势高于B点的电势
D.电子由A点运动到B点的过程中电势能的改变量
4、秦山核电站是我国第一座自主研究、设计和建造的核电站,它为中国核电事业的发展奠定了基础.秦山核电站的能量来自于
A.天然放射性元素衰变放出的能量
B.人工放射性同位素衰变放出的能量
C.重核裂变放出的能量
D.轻核聚变放出的能量
5、我国“北斗三号”全球组网卫星采用星载氢原子钟。如图所示为氢原子的能级图,现让一束单色光照射到一群处于基态(量子数n=l)的氢原子上,受激的氢原子能自发地发出6种不同频率的光,则照射氢原子的单色光的光子能量为( )
A.13.6 eV B.3.4 eV C.12. 09 eV D.12.75 eV
6、如果空气中的电场很强,使得气体分子中带正、负电荷的微粒所受的相反的静电力很大,以至于分子破碎,于是空气中出现了可以自由移动的电荷,那么空气变成了导体。这种现象叫做空气的“击穿”。已知高铁上方的高压电接触网的电压为27.5 kV,阴雨天时当雨伞伞尖周围的电场强度达到2.5×104V/m时空气就有可能被击穿。因此乘客阴雨天打伞站在站台上时,伞尖与高压电接触网的安全距离至少为( )
A.1.1m B.1.6m C.2.1m D.2.7m
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、如图所示为一质点的简谐运动图象。由图可知
A.质点的运动轨迹为正弦曲线
B.t=0时,质点正通过平衡位置向正方向运动
C.t=0.25s时,质点的速度方向与位移的正方向相同
D.质点运动过程中,两端点间的距离为0.1m
8、如图所示,图甲中M为一电动机,当滑动变阻器R的触头从一端滑到另一端的过程中,两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示。已知电流表读数在0.2A以下时,电动机没有发生转动,不考虑电表对电路的影响,以下判断错误的是( )
A.电路中电源电动势为3.6V
B.变阻器向右滑动时,V2读数逐渐减小
C.此电路中,电动机的输入功率减小
D.变阻器的最大阻值为30Ω
9、水平圆盘A、B以齿轮咬合传动,B盘为主动转盘,A盘半径为B盘半径的2倍。在A、B两盘上分别放置两个相同的物块P、Q,它们到圆盘中心的距离相等,均为。物块与圆盘的最大静摩擦力为物块所受重力的倍,重力加速度大小为。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动,下列说法正确的是( )
A.圆盘A、B转动的角速度相等
B.P、Q不发生滑动时,所受的摩擦力始终不相等
C.当A盘的角速度增大至某一值时,P、Q同时开始滑动
D.当A盘的角速度时,Q所受摩擦力的大小等于
10、空间存在水平向左的匀强电场,在该电场中由静止释放一个带负电的油滴。关于该油滴的运动下列表述正确的是( )
A.向左下方做曲线运动
B.向右下方做直线运动
C.电势能逐渐增大
D.速度随时间均匀增大
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11.(6分)实验小组要测定一个电源的电动势E和内阻r。已知待测电源的电动势约为5V,可用的实验器材有:
待测电源;
电压表V1(量程0~3V;内阻约为3kΩ);
电压表V2(量程0~6V;内阻约为6kΩ);
定值电阻R1(阻值2.0Ω);
滑动变阻器R2(阻值0~20.0Ω);
开关S一个,导线若干。
(1)实验小组的某同学利用以上器材,设计了如图甲所示的电路,M、N是电压表,P、Q分别是定值电阻R1或滑动变阻器R2,则P应是_________(选填“R1”或“R2”)。
(2)按照电路将器材连接好,先将滑动变阻器调节到最大值,闭合开关S,然后调节滑动变阻器的阻值,依次记录M、N的示数UM、UN。
(3)根据UM、UN数据作出如图乙所示的关系图像,由图像得到电源的电动势E=_________V,内阻r=_________Ω。(均保留2位有效数字)
(4)由图像得到的电源的电动势值_________(选填“大于”、“小于”、“等于”)实际值。
12.(12分)小明所在的课外活动小组在实验室测量导线的电阻率,他们在实验室选取了一段金属丝,经过讨论他们进行了如下操作。
(1)先用刻度尺测量其长度如图l所示,该段金属丝的长度为___ cm。
(2)接着他们使用多用电表粗测金属丝的电阻,操作过程分以下三个步骤:(请填写第②步操作)
①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”“-”插孔,选择电阻挡“×l”;
②____,调整欧姆调零旋钮,____;
③把红、黑表笔分别与金属丝的两端相接,多用电表的示数如图2所示。
(3)根据多用电表示数,为了减小实验误差,并在实验中获得较大的电压调节范围,应从图3中的四个电路中选择___电路来测量金属丝电阻,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P移至最__(填“左”或“右”)端,多次测量求平均值后测得该金属丝的电阻为5.2Ω。
A. B. C. D.
(4)他们使用千分尺测量金属丝的直径,示数如图4所示,金属丝的直径为___mm。
(5)根据以上数据可以计算出该金属丝的电阻率为=____(结果保留两位有效数字)。
四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13.(10分)新冠肺炎疫情发生以来,各医院都特别加强了内部环境消毒工作。如图所示,是某医院消毒喷雾器设备。喷雾器的储液桶与打气筒用软细管相连,已知储液桶容积为10L,打气筒每打次气能向储液桶内压入Pa的空气。现往储液桶内装入8L药液后关紧桶盖和喷雾头开关,此时桶内压强为Pa,打气过程中储液桶内气体温度与外界温度相同且保持不变,不计储液桶两端连接管以及软细管的容积。
(1)若打气使储液桶内消毒液上方的气体压强达到3×105Pa后,求打气筒打气次数至少是多少?
(2)当储液桶内消毒液上方的气体压强达到3×105Pa后,打开喷雾器开关K直至储液桶消毒液上方的气压为2×105Pa,求在这过程中储液桶喷出药液的体积是多少?
14.(16分)如图所示,开口向下竖直放置的内部光滑气缸,气缸的截面积为S,其侧壁和底部均导热良好,内有两个质量均为m的导热活塞,将缸内理想分成I、II两部分,气缸下部与大气相通,外部大气压强始终为p0,,环境温度为,平衡时I、II两部分气柱的长度均为l,现将气缸倒置为开口向上,求:
(i)若环境温度不变,求平衡时I、II两部分气柱的长度之比;
(ii)若环境温度缓慢升高,但I、II两部分气柱的长度之和为2l时,气体的温度T为多少?
15.(12分)如图所示,两个固定的导热良好的水平气缸A、B,由水平硬杆相连的活塞面积分别为SA=100 cm2, SB=20 cm2。两气缸通过一带阀门K的细管连通,最初阀门关闭,A内有理想气体,B内为真空。两活塞分别与各自气缸底相距a=b=50 cm,活塞静止。设环境温度保持不变,不计摩擦,大气压强保持p0 =76 cmHg不变,细管体积可忽略不计,求:
(1)阀门K关闭未打开时,气缸A中气体的压强;
(2)将阀门K打开,足够长时间后,左侧活塞停在距A气缸底多远处。
参考答案
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、A
【解析】
AB.根据安培定则画出I1、I2、I3在O点的磁感应强度示意图,当I1=I2=I3时,令B1=B2=B3=B0,示意图如图甲所示
根据磁场叠加原理,可知此时O点的磁感应强度大小B与B0满足关系;
当I1=3I2,I2=I3=I时,B1=3B0,B2=B3=B0,示意图如图乙所示
由图乙解得O点的磁感应强度大小为4B0=2B,故A正确,B错误;
CD.当I2=3I,I1=I3=I时,B1=B3=B0,B2=3B0,示意图如图丙所示
由图丙解得O点的磁感应强度大小为,同理可得,当I3=3I,I1=I2=I时,O点的磁感应强度大小也为,故CD错误。
故选A。
2、B
【解析】
根据质量数守恒、电荷数守恒判断X和和Y的种类,这两个方程都是聚变.
【详解】
A.根据质量数守恒、电荷数守恒可知X是中子,故A错误;
B.对第二个方程,根据质量数守恒、电荷数守恒可知Y是氚核,故B正确;
C.X是中子,Y是氚核,X与Y不是同位素,故C错误;
D.①②两个核反应都属于聚变反应,故D错误.
3、B
【解析】
AB.根据动能定理得知:电场力做功等于电子动能的变化,则有
根据数学知识可知,图线的斜率
斜率不变,q保持不变,说明电场强度不变,所以该电场一定是匀强电场,则
故A错误,B正确;
C.由图知,电子从A到B动能增大,电场力做正功,则知电场力方向从A→B,电场线方向从B→A,根据顺着电场线方向电势降低,则有
故C错误;
D.根据动能定理知
即
故D错误。
故选B。
4、C
【解析】
秦山核电站的能量来自于重核裂变放出的能量,故C正确,ABD错误。
5、D
【解析】
由题意应该有
得
即能发出6种频率光的一定是n=4能级,则照射氢原子的单色光的光子能量为
故ABC错误,D正确。
故选D。
6、A
【解析】
根据U=Ed可得安全距离至少为
dmin=m=1.1m
故选A。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、CD
【解析】
试题分析:简谐运动图象反映质点的位移随时间变化的情况,不是质点的运动轨迹,故A错误.t=0时,质点离开平衡位置的位移最大,速度为零,故B错误.根据图象的斜率表示速度,则t=0.25s时,质点的速度为正值,则速度方向与位移的正方向相同.故C正确.质点运动过程中,两端点间的距离等于2倍的振幅,为 S=2A=2×5cm=10cm=0.1m,故D正确.故选CD。
考点:振动图线
【名师点睛】由振动图象可以读出周期、振幅、位移、速度和加速度及其变化情况,是比较常见的读图题,要注意振动图象不是质点的运动轨迹;根据图象的斜率表示速度分析振动的运动方向.质点运动过程中,两端点间的距离等于2倍的振幅。
8、BC
【解析】
先确定图线与电压表示数对应的关系,再根据图线求出电源的电动势,并判断V2读数的变化情况。当I=0.3A时,电动机输入功率最大。变阻器的全部接入电路时,电路中电流最小,由欧姆定律求解变阻器的最大阻值。
【详解】
A.由电路图甲知,电压表V2测量路端电压,电流增大时,内电压增大,路端电压减小,所以最上面的图线表示V2的电压与电流的关系。此图线的斜率大小等于电源的内阻,为
当电流 I=0.1A时,U=3.4V,则电源的电动势
故A正确。
B.变阻器向右滑动时,R阻值变大,总电流减小,内电压减小,路端电压即为V2读数逐渐增大,故B错误。
C.由图可知,电动机的电阻
当I=0.3A时,U=3V,电动机输入功率最大,此电路中,电动机的输入功率增大,故C错误。
D.当I=0.1A时,电路中电流最小,变阻器的电阻为最大值,所以
故D正确。
本题选择错误的,故BC符合题意。
故选BC。
【点睛】
此题考查对物理图像的理解能力,可以把本题看成动态分析问题,来选择两电表示对应的图线。对于电动机,理解并掌握功率的分配关系是关键。
9、BD
【解析】
A.圆盘A、B边缘线速度相同,由得
①
故A错误;
BC.物块滑动前有
结合①式知所受静摩擦力大,两物块最大静摩擦力均为。增大则所需向心力增大,则先达到最大静摩擦力,开始滑动,故B正确,C错误;
D.P、Q两物块开始滑动时有
解得临界角速度
结合①式知,当时,
故此时所受摩擦力大小等于,故D正确。
故选BD。
10、BD
【解析】
AB.油滴受向下的重力和向右的电场力,且两力均为恒力。其合力的大小恒为
方向恒定为右偏下、与水平方向的夹角的正切值为
由知加速度恒定,则油滴由静止向右下方做匀加速直线运动,故A错误,B正确;
C.运动过程中电场力方向与位移夹角始终为锐角,电场力做正功,则油滴电势能减小,故C错误;
D.由知速度随时间均匀增大,故D正确。
故选BD。
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11、R2 4.9 0. 90~1. 0 小于
【解析】
(1)[1]由电路图可知,电压表M测量P、Q总电压,电压表N测量Q的电压,故M为大量程的电压表V2,N为小量程的电压表V1,根据部分电路欧姆定律可知P为大量程的滑动变阻器R2,Q为小阻值的定值电阻R1。
(3)[2][3]设电压表M的示数为UM,电压表N的示数为UN,由图示电路图可知,电源电动势为
整理得:
由UM-UN图象可知,电源电动势为E=4.9V,由图可知图线的斜率为:
又从UM-UN的关系可知:
则电源内阻为:r=kR1=0.94Ω。
(4)[4]根据题意可知:
变形得:
所以图象的纵截距为:
则电源电动势为
所以根据图象得到的电源电动势值小于实际值。
12、60.50(60.48~60.52均可) 将红、黑表笔短接 使指针指向电阻刻度“0”刻线 D 左 0.200
【解析】
(1)[1]毫米刻度尺的分度值为,所以读数为:70.50cm-10.00cm=60.50cm;
(2)[2][3]②将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指向表盘右侧的“0”刻度线,即表盘中电阻刻度“0”刻线;
(3)[4][5]电阻为,电流表的分压相对较为明显,所以电流表应采用外接法;为获得较大的电压调节范围,滑动变阻器应选用分压式接法,所以选择电路D,滑片P开始应调节至左端,使电压从0开始调节;
(4)[6]螺旋测微器的精度为,所以读数为:
;
(5)[7]根据电阻定律:
金属丝的横截面积:
所以电阻率:
。
四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、 (1)20次;(2) 1L
【解析】
(1)对储液桶内药液上方的气体
初状态:压强p1=1×105Pa,体积V1
末状态:压强p2=3.0×105Pa,体积V2=2L
由玻一马定律得
解得
因为原来气体体积为,所以打气筒打气次数
次
(2)对储液桶内药液上方的气体
初状态:压强,体积
末状态:压强,体积
由玻一马定律得
解得
所以储液桶喷出药液的体积
14、(1)(2)
【解析】
(i)气缸开口向下时,Ⅰ气体初态压强
气缸开口向下时,Ⅱ 气体初态压强
气缸开口向上时,Ⅰ 气体末态压强
气缸开口向上时,Ⅱ 气体末态压强
由玻意耳定律 ,,解得
(ii)升温过程中两部分气体均做等压变化,设Ⅰ气体的气柱长度为x,则Ⅱ气体的气柱长度为2l-x,由盖-吕萨克定律 , ,解得
15、 (1) ;(2)
【解析】
(1)阀门K关闭未打开时,取两活塞和杆整体为研究对象,由平衡状态得
解得
(2)打开阀门K稳定后,设气体压强为,取两活塞和杆为整体,由平衡状态得
解得
设左侧大活塞停在距A气缸底处,对封闭气体由玻意耳定律得
代入数据解得
则左侧大活塞停在距A气缸底处。
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