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文档简介
吉林省长春市榆树第一高级中学2023年高三新时代NT抗疫爱心卷(II)物理试题注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。3.考试结束后,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、图甲为一列简谐横波在t=0时刻的波形图,图甲中质点Q运动到负向最大位移处时,质点P刚好经过平衡位置。图乙为质点P从此时刻开始的振动图像。下列判断正确的是()A.该波的波速为40m/sB.质点P的振幅为0C.该波沿x轴负方向传播D.Q质点在0.1s时的速度最大2、如图所示,静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核,当它放出一个α粒子后,其速度方向与磁场方向垂直,测得α粒子和反冲核轨道半径之比为44:1,则下列说法不正确的是()A.α粒子与反冲粒子的动量大小相等,方向相反B.原来放射性元素的原子核电荷数为90C.反冲核的核电荷数为88D.α粒子和反冲粒子的速度之比为1:883、如图所示,在光滑水平面上,有质量分别为和的两滑块,它们中间夹着一根处于压缩状态的轻质弹簧(弹簧与不拴连),由于被一根细绳拉着而处于静止状态.当剪断细绳,在两滑块脱离弹簧之后,下述说法正确的是()A.两滑块的动量大小之比B.两滑块的速度大小之比C.两滑块的动能之比D.弹簧对两滑块做功之比4、如图所示,aefc和befd是垂直于纸面向里的匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的边界。磁场Ⅰ、Ⅱ的磁感应强度分别为B1、B2,且B2=2B1,其中bc=ea=ef.一质量为m、电荷量为q的带电粒子垂直边界ae从P点射入磁场Ⅰ,后经f点进入磁场Ⅱ,并最终从fc边界射出磁场区域。不计粒子重力,该带电粒子在磁场中运动的总时间为()A. B. C. D.5、理想变压器的输入端、输出端所连接电路如图所示,图中交流电源的电动势e=311sin(100πt)V,三只灯泡完全相同。当电键S1、S2均断开时,交流电源的输出功率为理想变压器输出功率的3倍。下列各说法中正确的是()A.理想变压器的匝数比为1:3B.灯泡L1消耗的功率是灯泡L2消耗功率的4倍C.断开电键S1,闭合电键S2时,灯泡L1两端的电压有效值为110VD.断开电键S2,闭合电键S1时,灯泡L1的亮度与C项情况下相比较较暗6、如图所示的装置中,A、B两物块的质量分别为2kg、lkg,连接轻弹簧和物块的轻绳质量不计,轻弹簧的质量不计,轻绳与滑轮间的摩擦不计,重力加速度g=10m/s2,则下列说法正确的是A.固定物块A,则弹簧的弹力大小为20NB.固定物块B,则弹簧的弹力大小为40NC.先固定物块A,在释放物块A的一瞬间,弹簧的弹力大小为10ND.先固定物块A,释放物块A后,A、B、弹簧一起运动的过程中,弹簧的弹力大小为15N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“感知向心力”实验示意图,细绳一端拴着一个小砂桶,用手在空中抡动细绳另一端,使小砂桶在水平面内做圆周运动,体会绳子拉力的大小,则下列说法正确的是()A.细绳所提供的力就是向心力B.只增大砂桶的线速度,则细绳上拉力将会增大C.只增大旋转角速度,则细绳上拉力将会增大D.突然放开绳子,小砂桶将做直线运动8、一质量为0.5kg的物块沿直线运动的速度-时间()图像如图所示,下列说法正确的是()A.0.25s时的速度方向与1.25s时的速度方向相反B.1.5s末受到的合力大小为2NC.0~0.5s内合力做的功为1JD.前2s的平均速度大小为0.75m/s9、如图所示为理想变压器,其原、副线圈的匝数比为4∶1,电压表和电流表均为理想电表,原线圈接有的正弦交流电,图中D为理想二极管,定值电阻R=9Ω.下列说法正确的是A.时,原线圈输入电压的瞬时值为18VB.时,电压表示数为36VC.电流表的示数为1AD.电流表的示数为10、如图所示,是小型交流发电机的示意图,正对的异名磁极间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,磁感应强度大小为B,A为理想交流电流表。匝数为n、面积为S。阻值为r的线圈绕垂直于磁场的水平轴OO´以角速度ω匀速转动,定值电阻阻值为R,从图示位置开始计时。下列说法正确的是()A.线圈每转动一周,电流方向改变2次B.图示位置时交流电流表的示数为C.时,线框中的磁通量最大,瞬时感应电动势最大D.电阻R消耗的热功率为三、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)如图所示为用光电门测定钢球下落时受到的阻力的实验装置。直径为d、质量为m的钢球自由下落的过程中,先后通过光电门A、B,计时装置测出钢球通过A、B的时间分别为tA、tB。用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度。测出两光电门间的距离为h,当地的重力加速度为g。设钢球所受的空气阻力大小不变。(1)钢球下落的加速度大小a=______,钢球受到的空气阻力Ff=____。(2)本题“用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度”,但从严格意义上讲是不准确的,实际上钢球通过光电门的平均速度_________(选填“>”或“<")钢球球心通过光电门的瞬时速度。12.(12分)某同学用图甲所示的电路测量电阻Rx的阻值(约几百欧)。滑动变阻器R,电阻箱R0(0~9999Ω),S2是单刀双掷开关,量程3V的电压表(内阻约3kΩ),电源电动势约6V(1)根据图甲实验电路,在图乙中用笔画线代替导线将实物图连接完整______;(2)正确连接电路后,断开S1、S2。调节好多用电表,将两表笔接触Rx两端的接线柱,正确操作后,使用×10的倍率粗测其电阻,指针指示如图丙,粗测得到Rx=_______Ω;(3)该同学通过下列步骤,较准确地测出Rx的阻值①将滑动变阻器的滑片P调至图甲中的A端。闭合S1,将S2拨至1,调节变阻器的滑片P至某一位置,使电压表的示数满偏;②断开S1,调节电阻箱R0,使其阻值最大;③将S2拨至“2”,闭合Si,保持变阻器滑片P的位置不变,调节电阻箱的阻值,使电压表再次满偏,此时电阻箱示数为R1,则Rx=________。(4)关于本实验①该同学在(3)②的步骤中操作不妥,可能会在步骤③中造成________;②为了减小实验误差:下列方法最可行的是________。(填正确答案标号)A.选用量程不变,内阻更大的电压表B.选用量程不变,内阻更小的电压表C.选用总电阻远大于Rx的滑动变阻器D.选用总电阻远小于Rx的滑动变阻器四、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)如图,在真空室内的P点,能沿纸面向各个方向不断发射电荷量为+q,质量为m的粒子(不计重力),粒子的速率都相同.ab为P点附近的一条水平直线,P到直线ab的距离PC=L,Q为直线ab上一点,它与P点相距PQ=52(1)a粒子的发射速率(2)匀强电场的场强大小和方向(3)仅有磁场时,能到达直线ab的粒子所用最长时间和最短时间的比值14.(16分)如图所示,xOy坐标系中,在y<0的区域内分布有沿y轴正方向的匀强电场,在0<y<y0的区域内分布有垂直于xOy平面向里的匀强磁场,一质量为m、电荷量为+q的粒子以初速度v0由坐标(0,-y0)处沿x轴正方向射入电场。已知电场强度大小粒子重力不计。求:(1)粒子第一次到达x轴速度的大小和方向;(2)要使粒子不从y=y0边界射出磁场,求磁感应强度应满足的条件;(3)要使粒子从电场进入磁场时能通过点P(50y0,0)(图中未画出),求磁感应强度的大小。15.(12分)如图甲所示,水平台面AB与水平地面间的高度差,一质量的小钢球静止在台面右角B处。一小钢块在水平向右的推力F作用下从A点由静止开始做向右直线运动,力F的大小随时间变化的规律如图乙所示,当时立即撤去力F,此时钢块恰好与钢球发生弹性正碰,碰后钢块和钢球水平飞离台面,分别落到地面上的C点和D点。已知B、D两点间的水平距离是B、C两点间的水平距离的3倍,钢块与台面间的动摩擦因数,取。求:(1)钢块的质量m1;(2)B、C两点间的水平距离x1。
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、C【解析】
AC.根据题意可知,图乙为质点P从此时开始的振动图像,得出质点向下振动,则可确定波的传播方向为x轴负方向传播,再由振动图像与波动图像可知,波速故A错误,C正确;B.振幅为质点离开平衡位置的最大距离,由图乙可知,质点P的振幅为20cm,故B错误;D.周期为0.2s,经过0.1s即半周期,质点Q振动到波峰位置即速度为0,故D错误。故选C。2、D【解析】
微粒之间相互作用的过程中遵守动量守恒定律,由于初始总动量为零,则末动量也为零,即α粒子和反冲核的动量大小相等,方向相反;由于释放的α粒子和反冲核均在垂直于磁场的平面内,且在洛伦兹力作用下做圆周运动;由得:,若原来放射性元素的核电荷数为Q,则对α粒子:,对反冲核:,由于,根据,解得,反冲核的核电荷数为,它们的速度大小与质量成反比,由于不知道质量关系,无法确定速度大小关系,故A、B、C正确,D错误;3、C【解析】
在两滑块刚好脱离弹簧时运用动量守恒得:,得,两滑块速度大小之比为:;两滑块的动能之比,B错误C正确;两滑块的动量大小之比,A错误;弹簧对两滑块做功之比等于两滑块动能之比为:1:2,D错误.4、B【解析】
粒子在磁场中运动只受洛伦兹力作用,故粒子做圆周运动,洛伦兹力做向心力,故有所以粒子垂直边界ae从P点射入磁场Ⅰ,后经f点进入磁场Ⅱ,故根据几何关系可得:粒子在磁场Ⅰ中做圆周运动的半径为磁场宽度d;根据轨道半径表达式,由两磁场区域磁感应强度大小关系可得:粒子在磁场Ⅱ中做圆周运动的半径为磁场宽度,那么,根据几何关系可得:粒子从P到f转过的中心角为,粒子在f点沿fd方向进入磁场Ⅱ;然后粒子在磁场Ⅱ中转过在e点沿ea方向进入磁场Ⅰ;最后,粒子在磁场Ⅰ中转过后从fc边界射出磁场区域;故粒子在两个磁场区域分别转过,根据周期可得:该带电粒子在磁场中运动的总时间为故选B。5、B【解析】
AB.变压器的输出功率等于输入功率,电源的输出功率等于灯泡L1的功率和变压器的输入功率之和,所以由已知条件知灯泡L1的功率等于变压器输入功率的2倍,也就是灯泡L1的功率等于灯泡L2、L3的功率之和的2倍,所以灯泡L1的功率是灯泡L2功率的4倍,则变压器原线圈的电流是副线圈电流的2倍,由理想变压器电流与匝数成反比,可得匝数比为1:2,故A错误,B正确;C.断开电键S1,闭合电键S2时,由上面分析知,则UL1=2UL2变压器的输入电压和输出电压关系为U2=2U1而U2=UL2UL1+U1=V=220V所以UL1=176V,UL2=88V故C错误;D.断开电键S2,闭合电键S1时,U1=220V,则U2=440V,所以UL2=220V与C中相比电压升高,灯泡变亮,故D错误。故选B。6、C【解析】固定物块A,则弹簧的弹力大小等于B的重力,大小为10N,选项A错误;固定物块B,则弹簧的弹力大小等于A的重力,大小为20N,选项B错误;先固定物块A,则弹簧的弹力为10N,在释放物块A的一瞬间,弹簧的弹力不能突变,则大小为10N,选项C正确;先固定物块A,释放物块A后,A、B、弹簧一起运动的过程中,加速度为a=mAg-mB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、BC【解析】
A.小砂桶的向心力是由小砂桶的重力和绳的拉力的合力提供的,选项A错误;B.如果小砂桶的线速度增大,则小砂桶的向心力会增大,绳的拉力与竖直方向的夹角会增大,绳的拉力故绳的拉力会随着的增大而增大,选项B正确;C.角速度增大,同样会导致绳与竖直方向的夹角增大,同理选项C正确;D.突然放开绳子,小砂桶仍受重力作用,会从切线方向平抛出去,选项D错误。故选BC。8、BCD【解析】
A.由图象知,0.25s时的速度方向与1.25s时的速度方向都为正方向,方向相同,故A错误。
B.由图象知,1.5s末的加速度所以合力F=ma=2N故B正确。
C.由动能定理知,0~0.5s内合力做的功故C正确。
D.由图象的面积表示位移知,前2s的位移前2s的平均速度故D正确。
故选BCD。9、BD【解析】
A、将时刻代入瞬时值公式可知,时,原线圈输入电压的瞬时值为,A选项错误;B、电压表的示数为有效值,输入电压的峰值为,根据正弦式交变电流有效值与最大值的关系可知,,B选项正确;C、D、电流表测量流过副线圈的电流,根据理想变压器电压和匝数的关系可知,副线圈的电压为9V,正向导通时电流为1A,根据电流的热效应可知,解得:;故C选项错误,D选项正确.故选BD.【点睛】准确掌握理想变压器的特点及电压、电流与匝数比的关系,明确电表测量的为有效值是解决本题的关键.10、AD【解析】
A.线圈每转动一周,正弦交流电一个周期内,电流方向改变2次。故A正确;B.交流电流表的示数为电流的有效值,为故B错误;C.时,线框转到中性面位置,磁通量最大,瞬时感应电动势为零,故C错误;D.电阻R消耗的热功率为故D正确。故选AD。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、mg<【解析】
(1)[1]钢球通过光电门A、B时的瞬时速度分别为、由解得加速度[2]由牛顿第二定律得解得(2)[3]由匀变速直线运动的规律,钢球通过光电门的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,而球心通过光电门的中间位移的速度大于中间时刻的瞬时速度。12、电压表超偏而损坏C【解析】
(1)[1]实物图如图所示(2)[2]多用电表读数为粗测读数为。(3)[3]S2接1时电压表测量的电压,S2接2时电压表测量两端电压,两种情况下,滑动变阻器的滑片位置相同,由于电压表示数相同,所以有即被测电阻的阻值大小为。(4)[4]当将变阻器阻值调到最大阻值时,由于最大阻值大于被测电阻,当开关闭合后,导致与电压表并联的总电阻增大,其分压增大,就会出现电压表超偏而损坏。[5]AB.该实验中没有电流表的分压也没有电压表的分流,所以电压表准确测量的是被测电阻两端电压,所以AB不符合题意;CD.滑动变阻器采用的是分压接法,其阻值的大小影响电压表示数的变化,阻值小不利于操作,所以选用阻值较大的滑动变阻器,C正确D错误。故选C。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)粒子发射速度为v=(2)电场强度的大小为E=25qL(3)粒子到达直线ab所用最长时间和最短时间的比值t【解析】(1)设粒子做匀速圆周运动的半径R,过O作PQ的垂线交PQ于A点,如图三所示:由几何知识可得PCPQ代入数据可得粒子轨迹半径R=QO洛仑磁力提供向心力Bqv=mv解得粒子发射速度为v=5BqL(2)真空室只加匀强电场时,由粒子到达ab直线的动能相等,可知ab为等势面,电场方向垂直ab向下.水平向左射出的粒子经时间t到达Q点,
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