安徽省蚌埠市皖北私立联考2023-2024学年高三下学期5月期中物理试题

皖豫名校联盟＆安徽卓越县中联盟2024年5月3日至4日高三联考物理考生注意：1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。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8小题，每小题4分，共32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.用回旋加速器加速质子，轰击，可得到同位素，且生成物中包含一个质子。不稳定，能够俘获它的一个核外电子，同时放出γ射线，是一种典型的γ射线射线源，在医学上常用做示踪元素，向患者注射含有的药品后，通过γ相机可以观测患者心肌血流情况。下列说法正确的是（）A.俘获一个核外电子后质量数和电荷数都不变B.放出γ射线后变成C.γ射线穿透能力较弱D.转变时释放出2个中子【答案】D【解析】【详解】AB．俘获它的一个核外电子，同时放出γ射线后，电荷数减少1，故AB错误；C．γ射线的穿透能力很强，故C错误；D．质子轰击得到同位素，方程为放出2个中子才满足质量数守恒，故D正确。故选D。2.一小球由A点从静止开始做直线运动，经过B点到达C点，在B点时的速度大小为。小球在AB段和BC段均做匀加速直线运动，B、C之间的距离是A、B之间距离的2倍，小球在B、C之间运动的加速度为其在A、B之间加速度的，则小球到达C点的速度大小为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】小球从A到B，满足从小球从B到C，满足根据题意已知联立解得故选A。3.如图1所示，交流发电机线圈的匝数N=500，外接电阻，R=10Ω，电流表内阻、线圈电阻均不计。线圈匀速转动过程中穿过线圈的磁通量Ф随时间的变化图像如图2所示，则电流表的示数为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】由图2可知故故则电流表的示数为故选B。4.一波源位于坐标原点，t=0时刻波源开始做简谐运动，t=0.6s时刻，波传播到x=6m处，在x轴上形成如图所示的波形。从t=0时刻算起，x轴上坐标为8.75m的质点第一次到达波峰的时刻为（）A.1.325s B.0.875s C.2.20s D.0.725s【答案】A【解析】【详解】t=0.6s时波刚好传播到x=6m处，由图可知此波的周期为T=0.6s，波传播的速度从t=0时刻波源起振算起，经过波源处出现第一个波峰，波峰向右传播x=8.75m需要的时间故从t=0时算起，x轴上坐标为8.75m的质点第一次到达波峰的时刻为故选A。5.如图1所示，先使开关S与1端相连，给电容器充电。然后把开关S掷向2端，电容器通过电阻R放电，电流传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的It图像，如图2所示。若第5s末时电容器电荷等于零，图2中1s~2s内图线下的面积为S，第1s末和第2s末电压传感器的示数分别为4.5V和3.0V，则1s~5s内图线下的面积为（）A.1.5S B.2S C.3S D.4.5S【答案】C【解析】【详解】对于电容器来说，It图像与坐标轴围成的面积表示电容器所带电量Q，根据1s2s内图线下的面积为电容器电容则1s~5s内有故选C。6.如图所示，半圆形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，半圆的弧长为L，圆心为O，半径PO与直径MN垂直。一带负电荷的粒子以初速度v0从P点沿着PO方向射入磁场，在磁场中运动t1时间后从N点离开，另一带正电荷的粒子以初速度v0从P点射入磁场，初速度v0方向与PO成α=30°角，在磁场中运动t2时间后离开磁场。已知正、负粒子所带电荷量和质量均相等，不计粒子重力，则t1t2的值为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】如图所示是带负电荷的粒子的圆心，由题意可知，四边形是正方形，轨迹圆半径R与磁场圆半径R相等，带负电荷运动轨迹的圆心角为。而正粒子往左偏转飞出磁场，它的圆心角为，负电荷在磁场中运动的时间为正电荷在磁场中运动的时间为所以故选B。7.2024年2月23日，我国成功将通信技术试验卫星十一号送入预定轨道，该轨道的离地高度与地球半径之比为p。把地球看作密度均匀的球体，地球赤道和两极重力加速度之比为q，以地球自转周期“天”为单位，则这颗卫星的运行周期是（）A B. C. D.【答案】B【解析】【详解】对于卫星万有引力提供向心力在极地万有引力等于重力根据题意，解得对于赤道上的物体解得解得故B正确。8.如图所示，厚度为的长方体玻璃砖放在桌面上，激光笔从O射出一束红色激光，O点到正下方桌面上点的距离为40cm，激光穿过玻璃砖后照到桌面上的P点，取走玻璃砖，激光直接照到桌面上的点。测得，，则玻璃砖的折射率为（  ）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】作出光路图，设进入玻璃砖时的入射角为激光透过玻璃砖后与入射光线平行，则M、N间的距离等于P、间的距离所以则根据折射定律有解得故选A。【点睛】二、多项选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。9.如图所示，球员将质量为m的足球从地面以斜向上的初速度v0踢出，v0与水平方向的夹角为45°，足球在空中划出的线经过A、C、B三点，A与B在同一条水平线上，C是最高点。C到地面的距离为h，A、B到地面的距离为，重力加速度为g，空气阻力忽略不计，选地面处重力势能为零，下列判断正确的是（）A.足球在最高点时机械能为mghB.从踢出到落地的运动时间为C.足球从A运动到B的时间为D.A、B之间的距离为【答案】CD【解析】【详解】A．不计空气阻力，足球机械能守恒，在最高点时有水平速度，此时机械能大于mgh，A错误；B．足球做斜上抛运动，从最高点到落地，由可求出t，从抛出到落地的运动时间为B错误；C．从A到C运动时间为从A到B的时间为C正确；D．水平方向的速度为因此A、B之间的距离为D正确。故选CD。10.如图所示，水平传送带左端A与右端B相距2.5m，传送带以1m/s的速度逆时针匀速转动。质量为2kg的小滑块以2m/s的初速度从A端滑上传送带，小滑块与传送带之间的动摩擦因数为0.1，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（）A.小滑块最终从B端离开传送带B.整个过程摩擦力对小滑块做功为4JC.小滑块在传送带上的划痕长度为4.5mD.小滑块在传送带上匀速运动的时间为1.5s【答案】CD【解析】【详解】A．根据牛顿第二定律有解得a=1m/s2小滑块向右减速到零的时间运动的距离小于传送带的长度，因此小滑块最终从A端离开传送带，A错误；D．减速到零之后反向加速直到共速，加速时间反向加速的距离再向左匀速运动到达A端，时间D正确；C．从滑上传送带到共速，滑块与传送带的相对位移C正确；B．根据动能定理，摩擦力对小滑块做功等于小滑块动能的变化量B错误。故选CD。三、非选择题：本题共5小题，共58分。11.如图所示的实验装置可以用来研究影响向心力的因素：金属小球放置在水平转台上沿径向的光滑水平槽内，定滑轮固定在转台上，跨过光滑定滑轮的细绳一端系住小球，另一端与力传感器相连。某同学利用这一实验装置探究在小球质量m、转动半径r一定的情况下，向心力F与转动角速度ω之间的关系。（1）当转台稳定转动时，记录下力传感器的读数F；这位同学利用上的“秒表”功能测量转台的转速：当小球经过他面前时开始计时，记录为1，下次小球再经过他面前时记录为2，…依次记录，直到第n次，的秒表记录到从1到n的时间为t，则小球随着转台转动的角速度ω=________。（2）调节转台的转速，记录不同角速度ω对应传感器的读数F，得到F与ω的多组数据。利用图像法处理数据，以F为纵轴，ω2为横轴建立坐标系，作出Fω2图像。发现在误差允许范围内，Fω2图像是一条过原点的直线，得出的结论是：在小球质量m、转动半径r一定的情况下，向心力F与转动角速度的平方ω2________。（3）用图像法处理数据时，作Fω2图像而不作Fω图像的原因是________。【答案】（1）（2）成正比（3）Fω图像不是直线，不能直接得出F与ω之间关系【解析】【小问1详解】从小球第1次到第n次通过同一位置，转动圈数为n1，时间为t，故周期为角速度【小问2详解】根据实验数据描点作图，图像为一条直线，表明向心力F与转动角速度的平方成正比。【小问3详解】根据向心力公式Fω图像不是直线，不能直接得出F与ω之间关系。12.利用数字电压表测量金属丝电阻率的电路如图1所示，数字电压表是机械指针式电压表的更新换代产品，有很多优点，比如读数直接明了、不怕超量程等，最突出的优点是数字电压表内阻极大，几乎没有分流作用，可以说是现实中的“理想电压表”。（1）根据实物连线图在图2虚线框中补全电路图________。（2）闭合S1，将单刀双掷开关S2掷于“a”，调节滑动变阻器，使电压表读数合适，记录下此时数字电压表的读数，滑动变阻器触头不动，将单刀双掷开关S2掷于“b”，记录下此时数字电压表的读数，已知定值电阻的阻值为，则这种情况下通过被测金属丝的电流I=________，金属丝的电阻测量值________。（3）为了减小偶然误差，通过调整滑动变阻器触头，得到多组、数据，测得金属丝的电阻，用毫米刻度尺测得金属丝接入电路的长度为25.00cm，如图3所示用螺旋测微器测量金属丝的直径d=________mm，，则该金属丝的电阻率________Ω⋅m（保留3位有效数字）。【答案】（1）（2）①.②.（3）①.0.400②.【解析】【小问1详解】[1]如图【小问2详解】[1][2]由于电压表内阻非常大，故S2接a时电压表两端电压与接b时金属丝和R0两端电压之和相等，即故流过金属丝的电流由电阻的定义式可知金属丝的电阻【小问3详解】[1][2]螺旋测微器固定刻度上的半毫米刻线没有露出，可动刻度上的格数要估读一位，读数应为d=0.01mm×40.0=0.400mm金属丝的横截面积由电阻定律有将相关数据代入解得13.如图所示，玻璃管开口向下竖直放置，长度为h=15cm的水银柱下表面刚好与管口平齐，此时被封闭的理想气体长度为h1=30cm。已知大气压强为p0=75cmHg，环境温度为T0=300K。求：（1）把玻璃管缓慢转动180°，当玻璃管开口竖直向上静止时，玻璃管内被封闭的气柱长度是多少；（2）在（1）的状态下，给玻璃管缓慢加热，当水银柱上表面刚好与管口齐平时，封闭气体的温度是多少。【答案】（1）；（2）450K【解析】【详解】（1）开口向下时管内气体的压强开口向上时管内气体的压强设开口向上时管内气柱长度为，根据玻意耳定律可得解得（2）设水银刚好与管口齐平时温度为，此时气柱长度仍等于，由盖一吕萨克定律解得14.相距为L的光滑倾斜金属导轨与水平面成θ角，导轨底端接一阻值为R的电阻和一开关S，磁感应强度大小为B的匀强磁场与导轨平面垂直，方向如图所示。闭合开关S，然后垂直导轨放置一根质量为m、接入电路电阻为R的金属棒甲，运动过程中金属棒与导轨始终垂直且接触良好，导轨足够长且电阻忽略不计，重力加速度为g。（1）求金属棒甲在导轨上匀速运动时的速度大小；（2）准备另一根与甲完全相同的金属棒乙，在金属棒甲匀速运动时，在甲的上方某位置，把金属棒乙无初速度地垂直放在导轨上，同时断开开关S，乙在导轨上运动t0时间后，甲、乙达到共同速度，求甲、乙共同速度的大小以及在t0时间内乙相对于甲运动的距离。【答案】（1）；（2），【解析】【详解】（1）金属棒甲在运动过程中重力沿导轨平面向下的分力和甲所受安培力相等时做匀速运动，由法拉第电磁感应定律可得由闭合电路欧姆定律得安培力公式可得受力平衡可得联立解得（2）甲受到沿导轨平面向上的安培力，释放乙后，在到达共速的过程中对甲由动量定理有乙受沿导轨平面向下的安培力，对乙由动量定理有联立解得由法拉第电磁感应定律可得联立可得15.如图所示，足够长粗糙斜面的倾角为37°，斜面顶端B与一段光滑的圆弧轨道AB相切于B点，圆弧AB的轨道半径为，对应的圆心角为53°，在B点放置一质量为3kg的小物块乙，乙刚好不沿斜面下滑。某时刻把质量为1kg的小物块甲从A点由静止释放，甲、乙在B点发生弹性碰撞，碰撞时间极短，碰后经过的时间甲、乙又发生第二次碰撞。已知甲与斜面之间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g取10m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）滑块甲与乙发生第一次碰撞前瞬间的速度大小；（2）滑块甲、乙第一次碰撞过程乙对甲的冲量；（3）滑块甲与乙发生第二次碰撞前甲、乙之间的最大距离。【答案】（1）；（2），方向