湖南省郴州市临武县第一中学2023-2024学年高三下学期5月期中物理试题

这是一份湖南省郴州市临武县第一中学2023-2024学年高三下学期5月期中物理试题，共9页。试卷主要包含了单选题，多选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

1.下列说法正确的是( )
A. 麦克斯韦建立起电磁理论，预言并证实了电磁波的存在
B. 考古科学家通过用 ​14C年代检测方法推测出三星堆遗址处于商朝年代，生物体中以CaCO3形式存在的 ​14C半衰期比单质 ​14C的半衰期更长
C. 用紫外线照射锌板时有电子射出可以说明光具有粒子性
D. 原子从低能级跃迁到高能级时，一定要辐射一定频率的光子
2.北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星定位与通信系统，它由空间段、地面段和用户段三部分组成。第三代北斗导航卫星计划由35颗卫星组成，如图所示，其中有5颗地球静止轨道卫星(运行在地球同步轨道，离地高度约3.6×104km)、27颗中地球轨道卫星(运行在3个互成120°的轨道面上，离地高度约2.15×104km)、3颗倾斜同步轨道卫星(其轨道平面与赤道平面有一定的夹角，周期与地球自转周期相同)。虽然新冠病毒还没有完全清除，但我国航天人进行北斗导航卫星组网工作从未停止，我国北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星即将发射。假设所有北斗卫星均绕地球做匀速圆周运动，下列说法正确的是( )
A. 中地球轨道卫星的线速度最小
B. 倾斜同步轨道卫星能定点在北京上空
C. 中地球轨道卫星的运行周期小于地球同步卫星的运行周期
D. 倾斜同步轨道卫星的轨道半径大于地球静止轨道卫星的轨道半径
3.如图所示，AB和CD是位于同一圆上的两条直径，且二者相互垂直，在A、B两点各固定一个点电荷+Q.则( )
A. C、D两点处的电场强度相同
B. C、D两点处的电场强度大小相等，方向相反
C. 试探电荷-q在C点所受的电场力方向垂直于CD向上
D. 试探电荷-q在C点所受的电场力方向沿CD连线向左
4.ETC是高速公路电子不停车收费系统的简称，可以加快高速公路上汽车的通行。如图是小车分别经过收费站的人工通道和ETC通道的v-t图，已知小车加速、减速时加速度大小均为a，小车通过两种通道时从开始减速到恢复到原速度所行驶的距离一样，则与走人工通道相比，走ETC通道节省的时间为( )
A. 2v0-v1aB. 2v0-v1a+ΔtC. v1a+ΔtD. 2v1a
5.中国汽车拉力锦标赛是我国级别最高，规模最大的汽车赛事之一，其赛道有很多弯道。某辆赛车在一段赛道内速度大小由2v变为4v，随后一段赛道内速度大小由5v变为7v，前后两段赛道内，合外力对赛车做的功分别为W1和W2，赛车的动量变化的大小分别为ΔP1和ΔP2，下列关系式可能成立的是
A. W1=W2，ΔP1=12ΔP2B. W1=12W2，ΔP1=12ΔP2
C. W1=W2，ΔP1=4ΔP2D. W1=12W2，ΔP1=4ΔP2
6.如图所示，轻滑轮上跨有轻绳，轻绳两端恰好触地，轻绳两侧分别套有质量为m1=0.2 kg、m2=0.5 kg的小球A、B，两球同时由静止开始从离地面高H=0.26 m处沿绳下滑。由于球内侧有卡扣，使两球与轻绳间的最大静摩擦力均等于其重力的0.5倍。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10 m/s2，不计轻绳与滑轮间的摩擦，下列说法正确的是
A. A球先落地B. A球落地时速度大小为1 m/s
C. B球受到的摩擦力大小始终为2.5 ND. B球摩擦力的瞬时功率最大值为1.6 W
二、多选题：本题共4小题，共20分。
7.如图所示，一束平行光从真空射向一块半圆形的玻璃砖，下列说法正确的是( )
A. 只有圆心两侧一定范围内的光线不能通过玻璃砖
B. 只有圆心两侧一定范围内的光线能通过玻璃砖
C. 通过圆心的光线折射角为900
D. 圆心两侧一定范围外的光线将在曲面产生全反射
8.游乐场中的“旋转飞椅”用钢绳悬挂在水平转盘边缘的同一圆周上，转盘绕穿过其中心的竖直轴转动。甲、乙两人同时乘坐“旋转飞椅”时可简化为如图所示的模型，甲对应的钢绳长度大于乙对应的钢绳长度，当转动稳定后，甲、乙两人的加速度大小分别为a甲、a乙，到转轴的距离分别为R甲、R乙，到转盘的高度分别为h甲、h乙，甲、乙对应的钢绳与竖直方向的夹角分别为θ甲、θ乙，钢绳的质量不计，忽略空气阻力，下列判断正确的是
A. a甲>a乙B. R甲θ乙
9.波源S1和S2垂直于纸面做简谐运动，振动周期相同，但步调正好相反，所激发的横波在均匀介质中沿纸面向四周传播。图甲为两简谐波在t=0.2 s时的俯视图，实线圆表示波峰，虚线圆表示波谷。该介质中某点的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是
A. 两简谐波的波速为0.15 m/sB. 图甲中的B点为振动减弱点
C. 图乙可能是A点的振动图像D. t=0.10 s时刻，C点可能位于波谷
10.分析推理、类比归纳是重要的科学研究方法。如图甲所示，矩形线圈abcd绕轴OO'匀速转动产生的交流电i-t图像如图乙所示，电流最大值为Im，周期为T。如图丙所示，一劲度系数为k的轻质弹簧一端固定，另一端与小球相连，静置于光滑水平面上，现将小球向右缓慢移动一段距离A(不超过弹簧的弹性限度)，小球被无初速释放后，其运动的v-t图像如图丁所示，速度最大值为vm，周期为T。已知图乙和图丁分别为余弦和正弦函数图线，下列说法正确的是
A. 0∼T4时间内，通过线圈横截面积的电量q=ImT2π
B. 0∼T4时间内，通过线圈横截面积的电量q=2ImTπ
C. 类比图乙和图丁，小球运动过程中的速度最大值vm=πA2T
D. 类比图乙和图丁，小球运动过程中的速度最大值vm=2πAT
三、非选择题：本题共5小题，共56分。
11.在“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中：
(1)安装好实验装置后，先用游标卡尺测量摆球直径d，测量的示数如图甲所示，则摆球直径d=______cm，再测量摆线长l，则单摆摆长L=______(用d、l表示)；
(2)摆球摆动稳定后，当它到达______(填“最低点”或“最高点”)时启动秒表开始计时，并记录此后摆球再次经过最低点的次数n(n=1、2、3…)，当n=60时刚好停表。停止计时的秒表如图乙所示，其读数为______s，该单摆的周期为T=______s(周期要求保留三位有效数字)
(3)正确测量不同摆长L及相应的单摆周期T，并在坐标纸上画出T2与L的关系图线，如图丙所示。由图线计算出重力加速度的大小g=______m/s2(保留3位有效数字，计算π2时取9.86)。
12.某同学设计了如图甲所示的电路，用来测量水果电池的电动势E和内阻r，以及一未知电阻Rx的阻值，图中电流表内阻极小，可忽略。实验过程如下：
ⅰ.断开开关S1，闭合开关S2，改变电阻箱R阻值，记录不同阻值对应的电流表示数；
ⅱ.将开关S1、S2都闭合，改变电阻箱R阻值，再记录不同阻值对应的电流表示数；
ⅲ.根据步骤ⅰ、ⅱ记录的数据，作出对应的1I-R的图线，如图乙所示，A、B两条倾斜直线的纵截距均为b，斜率分别为k1、k2。
根据以上实验步骤及数据，回答下列问题：
(1)根据步骤ⅱ中记录的数据，作出的1I-R图线是图乙中的________(填“A”、“B”)；
(2)根据图乙中图线的斜率和截距，可以表示出电源电动势E=________，电源内阻r=________，电阻Rx=________；(用k1、k2和b表示)
(3)若电流表内阻较大不可忽略，图线A、B的截距________(选填“相同”、“不同”)，内阻r测量值________(选填“偏大”、“偏小”、“不变”)。
13.2022年9月1日航天员陈冬、刘洋首次在太空站执行出舱活动任务。当航天员执行出舱任务前，需先进行泄压，即将乘员气闸舱内的大部分气体抽到密封舱内后，才能打开出舱舱门。若泄压前，乘员气闸舱内的气体压强为p0，体积为V0；密封舱内气体的压强为p0，体积为0.5V0，承压后的压强为2.4p0。泄压过程中，两舱内温度保持291 K不变，舱内气体可视为理想气体，求
(1)泄压后打开舱门前，乘员气闸舱内的压强为多少；
(2)若太空中稀薄气体压强近似为0.001p0，温度为97 K，打开舱门一段时间后，乘员气闸舱内的温度和压强都与太空的相同，则舱内的气体有百分之几释放到了太空中？
14.如图所示，直角坐标系中的第Ⅰ象限中存在沿y轴负方向的匀强电场，在第Ⅱ象限中存在垂直纸面向外的匀强磁场．一电荷量为q、质量为m的带正电的粒子，在-x轴上的点a以速率v0，方向和-x轴方向成60°射入磁场，然后经过y轴上的b点垂直于y轴方向进入电场，并经过x轴上x=2L处的c点时速度大小为 2v0.不计粒子重力．求
(1)磁感应强度B的大小
(2)电场强度E的大小．
15.如图甲所示，一可看作质点的物块A位于底面光滑的木板B的最左端，A和B以相同的速度v0=7 m/s在水平地面上向左运动。t=0时刻，B与静止的长木板C发生弹性碰撞，且碰撞时间极短，B、C厚度相同，A平滑地滑到C的右端，此后A的v-t图像如图乙所示，t=1.9 s时刻，C与左侧的墙壁发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞前后C的速度大小不变，方向相反；运动过程中，A始终未离开C。已知A与C的质量相同，重力加速度大小g=10 m/s2，求：
(1)C与A间的动摩擦因数μ1，以及C与地面间的动摩擦因数μ2；
(2)B和C碰撞后，B的速度；
(3)为使A始终不离开C，C至少有多长？
参考答案
1.C
2.C
3.B
4.C
5.B
6.D
7.BD
8.AD
9.BC
10.AD
l+d2 最低点 67.4 2.25 9.86
12.(1)B；
(2)1k1；bk1；b(k2-k1)
(3)不同；偏大
13.解：(1)将密封舱和气闸舱内的气体看作一个系统，泄压过程为等温变化，由玻意耳定律得
p0V0+p0(0．5V0)=2．4p0(0．5V0)+pV0
解得：p=0.3p0
(2)泄压后，气闸舱开舱门前p=0．3p0，V0，T=291K
打开舱门后p'=0．001p0，V'，T'=97K
由理想气体状态方程得：pV0T=p'V'T'
解得：V'=100V0
气闸舱内剩余气体的体积为V0，即舱内99%的气体释放到了太空中。
14.解：(1)设粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径为r，Ob=y。
粒子在电场中做类平抛运动，到达c点时，竖直分速度为：vy= vc2-v02= 2v02-v02=v0；
则有：y=vy2t=v0t2=L
粒子的运动轨迹如图所示：
由几何知识可得： 得：r=23L
粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qv0B=mv02r
解得：B=3mv02qL；
(2)粒子在电场中做类平抛运动。
水平方向：2L=v0t，
竖直方向：vy=at
且有：a=qEm
联立可得：E=mv022qL
答：
(1)磁感应强度B的大小为3mv02qL；
(2)电场强度E的大小为mv022qL。
15.
(1)由图乙有0∼0.5s过程中A在C上滑动的加速度为a1=4m/s2
由受力分析和牛顿第二定律有：
μ1mg=ma1
解得
μ1=0.4
在0.5s∼1.9s过程中，A和C一起运动的加速度为a2=1m/s2
对A、C整体受力分析和牛顿第二定律有：μ 22mg=2ma2
解得
μ2=0.1
(2)在00.5s过程中，设C的加速度为a3，对C进行受力分析和牛顿第二定律有：
μ 1mg-μ 22mg=ma3
解得
a3=2m/s2
设t=0时刻C的速度为vc，经t1=0.5s匀加速到v1=5.0m/s
由v1=vc+a3t1有
vC=4m/s
B和C弹性碰撞，动量守恒
mBv0=mBvB+mvC
能量守恒
12mBv02=12mBvB2+12mvC2
解得
vB=-3m/s
方向水平向右
(3)由图乙有，C与墙壁碰撞后速度大小为v2=3.6m/s，设向右匀减速运动的时间为t2，加速度的大小为a4，则
μ1mg+μ22mg=ma4
v2=a4t2
解得
t2=0.6s
即t=2.5s时刻，C速度为零，此时A的速度v3=3.6-4×0.6=1.2m/s
作C的v-t图像如图所示：
两处阴影的面积之和为L=3.39m，即为C的最小长度。