2023-2024学年陕西省汉中市高三上学期11月第三次联考 物理试题(含答案)
展开1.本试卷共6页,全卷满分100分,答题时间90分钟;
2.答卷前,务必将答题卡上密封线内的各项目填写清楚;
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,监考员将答题卡按顺序收回,装袋整理;试题不回收。
第I卷(选择题 共48分)
一、选择题(本大题共12小题,每小题4分,计48分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求;第9~12题有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分)
1.下列四幅图所展示的物理方法叙述错误的是( )
A.微元法B.等效替代法C.控制变量法D.实验和逻辑推理
2.铯原子基态的两个超精细能级之间跃迁发射的光子具有稳定的频率,铯原子钟利用的两能级的能量差量级为,跃迁发射的光子的频率量级为(普朗克常量,元电荷)
A.B.C.D.
3.某小组设计:在人身上缠绕弹性金属线圈,观察人呼吸时处于匀强磁场中的线圈面积变化产生的电压,了解人的呼吸状况。如图所示,线圈P的匝数为N,磁场的磁感应强度大小为B,方向与线圈轴线的夹角为。若某次吸气时,在t时间内每匝线圈面积增加了S,则线圈P在该时间内的平均感应电动势为( )
A.B.C.D.
4.某同学从1楼乘电梯到3楼,进入电梯后,打开手机中的“加速度计”软件,测得电梯竖直方向加速度a随时间t变化的图线如图所示,则( )
A.时电梯开始减速
B.时电梯处于静止状态
C.时电梯处于失重状态
D.电梯在、时刻速度大小相等
5.如图所示,堤坝倾角为,饲料投喂机出口距离堤坝地面高度为。不计空气阻力,饲料从投喂机中以的水平速度射出时恰好可以洒入水中,取重力加速度,,,则堤坝离水面高度H为( )
A.B.C.4mD.5m
6.两根长度不同的轻质细线下端分别悬挂两个小球a、b,细线上端固定在同一点,若两个小球稳定后绕共同的竖直轴在同一水平面内做同向的匀速圆周运动,不计空气阻力,则两个摆球在运动过程中( )
A.两球的速度大小相等B.两球的角速度相等
C.两球的加速度大小相等D.两球的向心力大小一定相等
7.如图所示,三根相互平行、长为L、电流大小均为I的直线电流在空间构成等边三角形,其中A、B电流的方向均垂直纸面向外,C电流的方向垂直纸面向里。A、B电流在C处产生的磁感应强度的大小均为,导线C位于水平面上且处于静止状态,则导线C受到的静摩擦力为( )
A.0B.,方向水平向右
C.\,方向水平向左D.,方向水平向左
8.在足球训练时,球员将足球以初速度踢出后,立即从静止开始沿直线加速向足球追去,经一段时间后追上了还在向前滚动的足球。球员和足球这一运动过程的图像如图所示,关于这一过程的判断正确的是( )
A.时刻球员追上足球
B.球员的速度变大,加速度变大
C.球员的平均速度一定小于
D.球员的最大速度可能等于
9.天问一号火星探测器被火星“捕获”前,经过系列变轨后从“调相轨道”进入“停泊轨道”,为着陆火星做准备。如图所示,阴影部分为探测器在不同轨道上绕火星运行时与火星的连线每秒扫过的面积,下列说法正确的是( )
A.图中两阴影部分的面积并不相等
B.从“调相轨道”进入“停泊轨道”探测器周期变大
C.从“调相轨道”进入“停泊轨道”探测器在P点减速
D.探测器在P点的加速度小于在N点的加速度
10.某电饭煲标识为“220V、50Hz、880W”,若将该电饭煲出口到市电为110V的国外地区,为使电饭煲能正常使用,需要通过变压器与110V市电相连。下列说法正确的是( )
A.不管是直流电还是交流电,变压器都能实现变压效果
B.电饭煲应接在原、副线圈匝数比为的副线圈两端
C.电饭煲通过变压器正常工作时,电饭煲电热丝中的交变电流频率为100Hz
D.电饭煲通过变压器正常工作时,与市电相连的原线圈中电流为8A
11.如图甲所示,两个带等量正电荷的点电荷M、N固定在同一高度。M、N连线中点O处竖直固定一内壁光滑的绝缘管,管内有一带电小球。将小球从O点上方高度为的P处由静止释放,小球从P到O的过程中,其动能随下降高度h的变化曲线如图乙所示。下列说法正确的是( )
图甲 图乙
A.小球一定带正电
B.该过程中,小球的电势能一直增加
C.在下降高度为时小球所受库仑力达到最大
D.该过程中,小球的机械能先减小后增大
12.如图所示,物体A套在光滑的竖直杆上,放置在粗糙水平桌面上的物体B通过定滑轮用一轻质细绳与物体A相连。物体A、B(均可视为质点)的质量分别为2m、m。初始时物体A、B在同一高度,物体A从竖直杆上的P点由静止释放,下落到竖直杆上的Q点时速度大小为v,此时连接物体A的细绳与水平方向的夹角为,已知,重力加速度大小为g,则在物体A从P点运动到Q点的过程中,下列说法正确的是( )
A.物体A做匀加速直线运动
B.物体A下落到Q点时,物体B的速度大小为
C.物体B克服摩擦力做的功为
D.物体B机械能的增加量和克服摩擦力做功之和等于物体A机械能的减少量
第II卷(非选择题 共52分)
二、非选择题:包括必考题和选考题两部分,13~16题为必考题,每个考生都必须作答;17、18题为选考题,考生应按要求作答。
(一)必考题(共4小题,计40分)
13.(5分)小明利用手机测量当地的重力加速度,实验场景如图1所示,他将一根木条平放在楼梯台阶边缘,小球放置在木条上,打开手机的“声学秒表”软件,用钢尺水平击打木条使其转开后,小球下落撞击地面,手机接收到钢尺的击打声开始计时,接收到小球落地的撞击声停止计时,记录下击打声与撞击声的时间间隔t,多次测量不同台阶距离地面的高度h及对应的时间间隔t。
图1 图2 图3
(1)现有以下材质的小球,实验中应当选用________。
A.钢球B.乒乓球C.橡胶球
(2)用分度值为1mm的刻度尺测量某级台阶高度h的示数如图2所示,则________cm.
(3)作出图线,如图3所示,则可得到重力加速度________(保留2位有效数字)。
14.(9分)某兴趣小组测量一块电池的电动势和内阻。
(1)先用多用表的“10V”电压挡粗测电动势,指针位置如图甲所示,读数为________V。
(2)实验室提供的器材有:
电流表(量程50mA,)
电流表(量程,)
定值电阻()
定值电阻()
滑动变阻器R(,1A)
待测电池、开关、导线。
为了尽可能精确测量电池的电动势和内阻,小组设计图乙所示电路进行实验。
①实验时,需先将电流表________(选填“”或“”)与定值电阻串联后改装为电压表,图乙中定值电阻应选________(选填“”或“”'),
②实验测得多组电流表的示数和电流表的示数,绘制出图像如图丙所示,依据图像可得电池的电动势为________V,内阻为________。(结果均保留一位小数)
15.(10分)如图所示,直角坐标系xOy的第一象限存在沿y轴负方向的匀强电场,在第二象限内处固定一个平行x轴且足够长的挡板,且在第二象限中存在垂直xOy平面向外的匀强磁场(图中未画出)。在处有一粒子源P,能沿x轴负方向以的速度发射质量为m、电荷量为的粒子,粒子经过电场偏转后通过的M点进入匀强磁场,忽略粒子间的相互作用,不计粒子重力。
(1)求电场强度E的大小;
(2)要使粒子垂直打到挡板上,求磁感应强度B的大小。
16.(16分)如图所示,足够长的固定斜面上放置一长条形木盒,斜面的倾角为。现将一可看作质点的光滑小球置于木盒中的某点,并且和木盒同时由静止开始释放,小球刚释放时与木盒下端的距离为,已知木盒的质量,小球的质量,取,,,木盒与斜面间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且小球和木盒底端的碰撞为弹性碰撞。
(1)求小球和木盒从释放后到发生第一次碰撞所需的时间。
(2)求小球和木盒第一次至第二次碰撞期间小球与木盒底端的最大距离。
(3)求从开始释放至小球和木盒第二次碰撞系统损失的机械能。
(二)选考题(12分。请考生从所给的2道题目中任选一题作答,并在答题卡指定位置答题如果多做,则按所做的第一题计分)
17.【选修3-3】(12分)
(1)(4分)雨滴在空中形成后,在重力的作用下下落到地面,若下落过程中,周围空气的温度越来越高,则下列说法正确的是________。(填正确答案标号。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分)
A.因为下落过程中速度逐渐增大,所以雨滴的内能逐渐增大
B.雨滴在空中近似成球形,是因为液体表面有张力
C.雨滴下落过程中温度升高
D.雨滴中所有水分子的动能增大
(2)(8分)如图为高压锅结构示意图,气孔1使锅内气体与外界连通,随着温度升高,锅内液体汽化加剧,当温度升到某一值时,小活塞上移,气孔1封闭.锅内气体温度继续升高,当气体压强增大到设计的最大值时,气孔2上的限压阀被顶起,气孔2开始放气,气孔2的横截面积为,锅内气体可视为理想气体,已知大气压,重力加速度g取。
(i)求限压阀的质量m;
(ii)若限压阀被顶起后,立即用夹子夹住限压阀使其放气,假设放气过程锅内气体温度不变当锅内气压降至,求放出的气体与限压阀被顶起前锅内气体的质量比。
18.【选修3-4】(12分)
(1)(4分)一列简谐横波沿x轴传播,时刻的波形图如图所示。此时质点M离开平衡位置的位移,处的质点的振动方程。则下列说法正确的是________。(填正确答案标号。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分)
A.时刻,M点正向y轴负方向运动
B.波传播的速度大小为4m/s
C.时刻,M点的位移
D.从时刻开始,M点第一次到达波峰所用的时间大于
(2)(8分)如图所示为用某种透明材料制成的圆心为O的四分之一的圆环截面,该圆环的两端AB、CD的宽度均为L,某单色光与AB成角从AB上的A点射入,折射光线与AB成角,已知光在真空中的传播速度为c。求:
(i)该透明材料的折射率;
(ii)该单色光在该材料中的传播时间。
汉中市2023-2024学年高三上学期11月第三次联考
物理试题参考答案及评分标准
一、选择题(本大题共12小题,每小题4分,计48分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求;第9~12题有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分)
1.C2.B3.A4.C
5.B6.B7.C8.D
9.AC10.BD11.AB12.BD
二、非选择题:包括必考题和选考题两部分,13~16题为必考题,每个考生都必须作答;17、18题为选考题,考生应按要求作答。
(一)必考题(共4小题,计40分)
13.(5分)(1)A(1分)
(2)(2分)
(3)(或,2分)
14.(9分)(1)(1分)
(2)① (每空2分)
② (每空2分)
15.(10分)解:(1)设粒子在电场中做类平抛运动的时间为t,加速度大小为a
沿x轴负方向有(1分)
沿y轴负方向有(1分)
(1分)
联立解得电场强度的大小(1分)
(2)设粒子到达y轴时速度方向与x轴负方向的夹角为,则有
,(2分)
可得,(1分)
设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R
由洛伦兹力提供向心力可得(1分)
要使粒子垂直打到挡板上,如图所示,由几何关系可知(1分)
联立解得:(1分)
16.(16分)解:(1)小球在木盒中运动时有(1分)
对木盒沿斜面向下的运动过程,有(2分)
(1分)
代入数据解得(1分)
(2)第一次碰撞前,小球的速度,木盒的速度(1分)
小球和木盒第一次碰撞过程,规定沿斜面向下为正方向,由动量守恒定律和机械能守恒定律得(1分)
(1分)
解得,(1分)
第一次碰撞至第二次碰撞,小球的位移,木盒的位移(1分)
小球与木盒底端的距离(1分)
根据数学方法可知时,小球与木盒底端的距离最大,最大值(1分)
(3)小球和木盒第一次碰撞至第二次碰撞的时间为,
则(1分)
解得(1分)
小球和木盒底端的碰撞为弹性碰撞,则从开始释放至小球和木盒第二次碰撞系统损失的机械能
(2分)
(其他解法正确也可得分)
(二)选考题(12分)
17.【选修3-3】(12分)
(1)(4分)BC
(2)(8分)解:(i)以限压阀为研究对象,根据平衡条件(2分)
化简得(1分)
(ii)设高压锅的容积为V,限压阀被顶起后,放出的气体为
根据玻意耳定律(2分)
解得(1分)
放气前高压锅内气体的体积为V,放气后锅内气体的体积膨胀为
放出的气体与限压阀被顶起前锅内气体的质量比(2分)
18.【选修3-4】(12分)
(1)(4分)BD
(2)(8分)解:(i)如图所示,过A作AB的法线,入射角,折射角(1分)
(2分)
(ii)由全反射条件有,可得临界角(1分)
单色光传到AD面上的F点,光路图如图所示,
由几何关系可知,,单色光在F点发生全反射,所以,则FP垂直CD,单色光在该材料中通过的路程为,(2分)
单色光在材料中的传播速度为(1分)
单色光在材料中传播时间(1分)
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