2027届河南信阳市五校协作体高三上学期学情综合检测物理试卷含答案

这是一份2027届河南信阳市五校协作体高三上学期学情综合检测物理试卷含答案试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．工业生产中用测厚仪测量钢材的厚度，测厚仪使用的放射性同位素为镅95241Am，已知镅产生的衰变为α衰变并产生其他射线，其半衰期为432年，下列说法正确的是（ ）
A．测厚仪利用镅95241Am发出的α射线来监测钢材厚度
B．镅的衰变方程为95241Am→93237Np+24He
C．镅的结合能小于α粒子的结合能
D．经过216年，1g的镅95241Am剩余质量为0.75g
2．如图，矩形闭合导体线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，用t1、t2分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻．线框下落过程形状不变，ab边始终保持与磁场水平边界线OO′平行，线框平面与磁场方向垂直．设OO′下方磁场区域足够大，不计空气阻力影响，则下列图像不可能反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律（ ）
A．B．
C．D．
3．如图所示，图甲为一列沿x轴传播的简谐横波在某时刻的波形图，P为平衡位置在x=17.5cm处的质点，图乙为此波中平衡位置在x=10cm处的质点从该时刻起的振动图像，下列说法正确的是（ ）
A．该波沿x轴负方向传播
B．由甲、乙两图可知该波波速为100m/s
C．从该时刻起，P质点经过2.5s沿x轴正方向移动2.5m
D．从该时刻起，P质点第一次回到平衡位置通过的路程是(8−22)cm
4．如图所示，有两颗卫星绕某星球做椭圆轨道运动，两颗卫星的近地点均与星球表面很近（可视为相切），卫星1和卫星2的轨道远地点到星球表面的最近距离分别为ℎ1、ℎ2，卫星1和卫星2的环绕周期之比为k。忽略星球自转的影响，已知引力常量为G，星球表面的重力加速度为gc。则星球的平均密度为（ ）
A．3gc1−k232πGℎ2k23−ℎ1B．3gc1−k322πGℎ2k32−ℎ1
C．3gc1−k324πGℎ2k32−ℎ1D．3gc1−k234πGℎ2k23−ℎ1
5．如图所示，电路中D为二极管，R0为滑动变阻器，R′为磁敏电阻，磁敏电阻的阻值随所处空间磁场的增强而增大，随所处空间磁场的减弱而减小，置于真空中的平行板电容器水平放置，上板接地，极板间的P点固定有带电量很小的负电荷，下列说法正确的是（ ）
A．仅将R0的滑片向下移动，电容器极板间的电压减小
B．仅将条形磁铁向左移动靠近磁敏电阻，P点处的电场强度不变
C．仅将电容器的上板稍向左移，电容器极板间的电压减小
D．仅将电容器的上板稍向下移，P点处负电荷的电势能增大
6．如图所示，水平地面上有一铁板，铁板上有一倾角为45∘的活动木板，质量分别为mA和mB的物体A、B用轻绳连接后跨过滑轮，A、B均处于静止状态。现将木板的倾角缓缓减小到10°， A与斜面始终保持相对静止，B物体始终悬在空中。已知mA =2mB，不计滑轮摩擦。 下列说法正确的是（ ）
A．绳子对A的拉力将减小
B．铁板对地面的压力将逐渐减小
C．地面对铁板的摩擦力将逐渐增大
D．物体A受到的摩擦力先减小后增大
7．如图，一磁感应强度大小为B的匀强磁场，方向垂直于纸面（xOy平面）向里，磁场右边界与x轴垂直。一带电粒子由O点沿x正向入射到磁场中，在磁场另一侧的S点射出，粒子离开磁场后，沿直线运动打在垂直于x轴的接收屏上的P点；SP = l，S与屏的距离为l2，与x轴的距离为a。如果保持所有条件不变，在磁场区域再加上电场强度大小为E的匀强电场，该粒子入射后则会沿x轴到达接收屏。该粒子的比荷为（ ）

A．E2aB2B．EaB2C．B2aE2D．BaE2
二、多选题
8．学生在体育课上练习投掷铅球，铅球出手高度、出手速度大小及抛出角度对成绩均有影响。如图所示，某同学投掷铅球，出手位置到地面的高度为h，初速度大小为v0，与水平方向夹角为θ，重力加速度为g，不计空气阻力，下列判断正确的是（ ）
A．铅球抛出后继续上升的高度Δℎ为v0sinθ22g
B．铅球落地时速度大小为v02+2gℎ，方向竖直向下
C．若初速度变为2v0，其余条件不变，则水平射程变为原来的2倍
D．铅球经过最高点的曲率半径（最高点对应的圆弧半径）为v0csθ2g
9．将质量为m的小球以大小为v0的初速度竖直向上抛出，小球受到的空气阻力大小与速率成正比，小球的速度随时间变化的关系如图所示，在t1时刻速度为零，t2时刻落回抛出点，速率为12v0。已知重力加速度为g，小球从抛出至返回抛出点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．t2=3v02g
B．小球受到的合外力冲量为0
C．小球重力的冲量大小为mgt2
D．小球上升过程比下降过程所受空气阻力的冲量大
10．“磁笼”是轻核聚变装置的核心部件，其作用是通过强磁场形成无形牢笼，约束高温离子。其基本原理可简化为如图所示，半径为r的球形空腔内充满被电离的氘12H、氚13H离子，氘核、氚核向各个方向运动的几率都相等。给线圈通上强电流后形成垂直平面向内的匀强磁场，氘核、氚核将被约束在半径为2r的区域内。已知氘核、氚核热运动的最大动能均为Ek，质子11H的质量为m、电荷量为e，忽略离子间的相互作用力，下列说法正确的是（ ）
A．线圈中通入电流的方向应为顺时针
B．氘核在磁场中运动的最大半径为氚核的1.5倍
C．欲使离子被约束在半径为2r的区域内，磁场强度至少为4mEker
D．欲使离子被约束在半径为2r的区域内，磁场强度至少为26mEker
三、实验题
11．某研究性学习小组利用含有刻度尺的气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图1所示。在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电门，滑块上固定一遮光条，光电门可以记录遮光条通过光电门的时间，用天平测出滑块（含遮光条）的质量，接通气源后部分操作过程如下：
（1）图2中用螺旋测微器测出遮光条宽度d=___________mm；
（2）取下钩码和细线，轻推滑块使其依次通过光电门1和光电门2，通过的时间分别为Δt1、Δt2，如果Δt1>Δt2，说明___________端较高（填“A”或“B”），此后通过调节让气垫导轨水平；
（3）用细线跨过定滑轮连接滑块和质量为m的钩码，释放滑块，两个光电门记录的时间分别为Δt1、Δt2，已知重力加速度为g，滑块（含遮光条）的质量为M，遮光条宽度d，要验证机械能守恒还需要测量的物理量是___________（写出物理量的名称及符号）；
（4） 若上述物理量满足___________关系式，则表明在上述过程中，滑块及钩码组成的系统机械能守恒（用第（3）问中的物理量符号表示）。
12．电容储能已经在电动汽车、风力发电等方面得到广泛应用。某同学设计了图甲所示电路，探究不同电压下电容器的充、放电过程和测定电容器的电容。器材如下：
电容器C（额定电压10V，电容标识不清）；
电源E（电动势12V，内阻不计）； 滑动变阻器R1（最大阻值20Ω）；
电阻箱R2（阻值0∼9999.9Ω）； 电压表V（量程15V，内阻较大）；
开关S1 、S2，电流传感器，计算机，导线若干。

(1)按照图甲连接电路，闭合开关S1、断开开关S2，若要升高电容器充电电压，滑动变阻器R1的滑片应向_________端滑动（选填“a”或“b”）．
(2)当电压表的示数为U1=3V时，调节R2的阻值，闭合开关S2，通过计算机得到电容器充电过程电流随时间变化的图像；保持R2的阻值不变，断开开关S1，得到电容器放电过程电流随时间变化的图像，图像如图乙所示。测得I1=6mA，则R2=_________Ω。
(3)重复上述实验，得到不同电压下电容器的充、放电过程的电流和时间的图像，利用面积法可以得到电容器电荷量的大小，测出不同电压下电容器所带的电荷量如下表：
请在图丙中画出U−Q图像_________，并利用图像求出电容器的电容为_________F。（结果保留两位有效数字）
四、解答题
13．体积为V0的钢化气瓶A装满氢气，静止在水平地面上，气瓶上方开口处通过阀门连有气球B，装置的总质量为M。初始阀门关闭，气球B处于自由松弛状态，里面封闭的氢气质量为m，体积为V，压强与外界大气压相等；已知整个过程气体温度保持不变，空气的密度为ρ，重力加速度为g，大气压强为p0，气瓶A内封闭氢气初始压强为p1，求：
（1）打开阀门，气瓶A中部分气体充入气球B，使得气球B慢慢膨胀（可近似认为内部压强始终等于大气压强），当气瓶A刚要离地时需向B中充入的气体质量Δm；
（2）气瓶刚要离开地面时，气瓶A内封闭的气体压强p2。
14．如图甲所示。两块平行正对的金属板水平放置，板间加上如图乙所示幅值为U0、周期为t0的交变电压。金属板左侧存在一水平向右的恒定匀强电场，右侧分布着垂直纸面向外的匀强磁场。磁感应强度大小为B．一带电粒子在t=0时刻从左侧电场某处由静止释放，在t=t0时刻从下板左端边缘位置水平向右进入金属板间的电场内，在t=2t0时刻第一次离开金属板间的电场、水平向右进入磁场，并在t=3t0时刻从下板右端边缘位置再次水平进入金属板间的电场。已知金属板的板长是板间距离的π3倍，粒子质量为m。忽略粒子所受的重力和场的边缘效应。
（1）判断带电粒子的电性并求其所带的电荷量q；
（2）求金属板的板间距离D和带电粒子在t=t0时刻的速度大小v；
（3）求从t=0时刻开始到带电粒子最终碰到上金属板的过程中，电场力对粒子做的功W。
15．如图所示，半径为R=3m的光滑四分之一圆弧槽A和足够长的木板B拴连在一起放在光滑的水平面上。木板B上表面粗糙，右端紧贴竖直墙壁，距离A顶端上方ℎ=3m处有一小物块C由静止释放后恰好无碰撞地进入圆弧槽内，C滑到圆弧槽最低点时A、B分开，随即C滑到B上。当B、C恰好不相对运动时，B刚好与竖直墙壁碰撞。B与竖直墙壁的碰撞为弹性碰撞，已知A的质量为mA=9.75kg、B的质量为mB=0.25kg、C的质量为mC=2kg，C没有从B上脱离，求：
(1)C滑到圆弧槽最低点时的速度大小；
(2)B、C间的动摩擦因数；
(3)B与墙壁第一次碰后运动的总路程（保留两位有效数字）及B与C相对滑动的总时间。
《2027届河南信阳市五校协作体高三上学期学情综合检测物理试卷》参考答案
1．B
2．A
3．D
4．A
5．B
6．D
7．A
8．AD
9．AC
10．AD
11． 3.700/3.699/3.701 B 两光电门间的距离x mgx=12(M+m)(dΔt2)2−12(M+m)(dΔt1)2
12．(1)b
(2)500
(3) 4.9×10−5
13．（1）mMVρ；（2）p1−p0MV0ρ
14．（1）正电；q=πmBt0；（2）D=3πt0U08B；v=ππU024Bt0；（3）W=πmU0(π2+16)48Bt0
15．(1)10m/s
(2)89
(3)2.7m，98s
实验次数
1
2
3
4
5
6
UV
3
4
5
6
7
8
Q/×10−3C
0.14
0.19
0.24
0.30
0.33
0.38
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
A
D
A
B
D
A
AD
AC
AD