天津市南开大学附中2024-2025学年高三下学期阶段检测物理试卷(原卷版+解析版)_第1页
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文档简介

南开大学附中24-25学年下学期阶段检测1高三物理学科试卷一、单项选择题(每题5分,共25分)1.人类在研究光、原子结构及核能利用等方面经历了漫长的过程,我国在相关研究领域虽然起步较晚,但是近年对核能的开发与利用却走在了世界的前列,有关原子的相关知识,下列说法正确的是()A.卢瑟福最先发现电子,并提出了原子的核式结构学说B.汤姆孙发现了天然放射现象,说明原子核具有复杂的结构C.光电效应和康普顿效应都能说明光子具有粒子性,且前者可说明光子具有能量,后者除证明光子具有能量,还可证明光子具有动量D.原子核发生β衰变时,产生的β射线本质是高速电子流,因核内没有电子,所以β射线是核外电子逸出原子形成的2.在工业生产中,平面表面的平整度对产品的品质和使用寿命有着至关重要的影响,薄膜干涉技术以其高精度、高稳定性等优势,成为了平面表面质量检测的一种常用方法。检测人员用一个表面光洁度很高的平面玻璃板(样板),放在被检查工件上面,在样板的右端垫一个薄片,使样板与工件平面之间形成一个楔形空气薄膜,如图甲所示。现用两种颜色不同的平行单色光a、b分别从上向下垂直被检查工件上表面照射,分别形成了如图乙所示的两种明、暗相间的条纹。下列说法正确的是()A.该检测工件上表面有一个明显的凹坑B.单色光a和b从同种介质射向空气发生全反射时的临界角,单色光a的比单色光b的小C.单色光a、b分别通过相同的装置、在相同的条件下,进行双缝干涉实验时形成的相邻明条纹间距,单色光a的比单色光b的小D.若用单色光b照射某金属未发生光电效应,换用单色光a照射该金属可能发生光电效应3.网上热卖的一科普小制作——斯特林发动机如下图甲所示,它是通过汽缸内的气体经过冷却、压缩、吸热、膨胀为一个周期的循环来输出动力的,因此又被称为热气机。如图乙所示,在斯特林循环的图像中,一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A,整个过程由两个等温过程和两个等容过程组成,状态A和状态D的气体分子热运动速率的统计分布图像如图丙所示。则下列说法正确的是()A.状态B→状态C的过程中,单位体积中的气体分子数目增大B.状态B气体分子的平均动能大于状态D气体分子的平均动能C.状态A对应的是图丙中的图线①D.状态C中每个气体分子的动能都比状态A中的大4.2024年,我国的航天史即将迎来一个新的里程碑!而这次的里程碑,就是嫦娥六号的发射。嫦娥六号探月卫星沿地月转移轨道到达距月球表面一定高度的P点进行第一次“刹车制动”后被月球捕获,进入椭圆轨道I绕月飞行,再经过一次制动进入近月球表面的圆形轨道II上绕月球做匀速圆周运动,如图所示。下列说法正确的是()A.卫星在轨道Ⅱ上运动周期比沿轨道I运动的周期大B.卫星在轨道I上运行时经过P点的机械能和经过A点的机械能相等C.卫星在轨道Ⅱ上运动到A点的加速度小于在轨道I上运动到A点的加速度D.卫星在轨道Ⅱ上运动到A点的速度与在轨道I上运动到A点的速度大小相等5.中科院研制的电磁弹射实验装置能构建微重力实验环境,把“太空”搬到地面。实验装置像一个“大电梯”,原理如图所示,在电磁弹射阶段,电磁弹射系统推动实验舱竖直向上加速运动至A位置,撤除电磁作用。此后,实验舱做竖直上抛运动,到达最高点后返回A位置,再经历一段减速运动后静止。已知在上述过程中的某个阶段,忽略阻力,实验舱处于完全失重状态,这一阶段持续的时间为4s,实验舱的质量为500kg。取重力加速度,下列说法正确的是()A.实验舱向下运动的过程始终处于失重状态B.实验舱运动过程中距离A位置的最大距离为40mC.向上弹射阶段,电磁弹射系统对实验舱做功等于1×105JD.向上弹射阶段,电磁弹射系统对实验舱的冲量大于二、多项选择题(每题5分,共15分,少选给3分)6.如图所示为密立根油滴实验的示意图,初始时开关处于闭合状态。喷雾器将细小的油滴喷入极板M上方空间,油滴因摩擦带负电。某颗油滴经M板上的小孔进入下方的电场后最终静止在距小孔的P点,已知电源电压为U,该油滴质量为m,带电量为-q,重力加速度为g,下列说法正确的是()A.B.该过程中电场力对该油滴做的功为C.保持开关闭合,仅将N板向上平移少许,该油滴将向上运动并最终静止在P点上方D.断开开关,仅将N板向上平移少许,该油滴仍然静止在P点7.B超是一种实用性好、重复性高、无辐射损伤的医疗检查手段,其基本原理是探头向人体内发射超声波,超声波遇到人体不同的组织会产生不同程度的反射。图甲、乙分别是仪器探头发送和接收的超声波图像,图甲为超声波沿x轴正方向传播在某时刻的超声波图像,图乙为一段时间后沿x轴负方向返回的超声波在某时刻的图像。已知超声波在人体内传播速度为1500m/s,则下列说法正确的是()A.波周期为B.图甲中,质点b在通过的路程大于8mmC.图甲中,质点b在通过的路程小于4mmD.图乙中,从质点a第一次回到平衡位置时开始计时,质点a的振动方程为8.20年来福建电网实现电网结构、电压等级、电力技术“三大跨越”。如图所示是远距离输电示意图,现将输送电压由220kV升级为1000kV高压,输送的总电功率变为原来的2倍,保持发电机输出电压及用户得到的电压均不变,输电线的电阻不变,则()A.变为原来的倍 B.输电线上电流变为原来的C.输电线损失的功率变为原来的 D.降压变压器原、副线圈匝数比值变小三、实验题(共12分)9.在利用单摆实验测量重力加速度时,某同学想改变传统秒表计时方式,改为使用霍尔元件和单片机进行计时。按图乙方式将霍尔元件置于磁性摆球静止时的正下方,当小球做单摆运动经过最低点时,霍尔传感器产生脉冲信号并发送给单片机,单片机接收信号并计时,并将数据传输给电脑和手机,实时显示测量结果并分析处理和存储数据。(1)实验前,再用刻度尺测出绳长为L,用游标尺上有20个小格的游标卡尺测量摆球的直径,结果如图甲所示,可读出摆球的直径d=__________mm。(2)电脑将单片机传输的计时数据处理后得到电压的脉冲信号随时间t的变化图线如图丙所示,则该单摆的周期为___________;(3)若某次实验找不到磁性小球,只有一个不规则的小磁铁,将小磁铁用细线悬挂起来做成单摆,取不同摆长L1、L2……Ln,进行n次测量,得周期T1、T2……Tn,以测量的绳长L为横坐标,T2为纵坐标,作出T2-L图线,如图丁所示,应为图线___________(填“a”“b”或“c”)。使用图像法处理数据测重力加速度,不规则小磁铁的重心不确定,这对测量结果是否有影响?___________(填“是”或“否”)10.某物理兴趣小组自制了图(a)所示的水果电池组,为测量该电池组的电动势和内阻,实验室提供了以下器材:A.待测水果电池组(E约为2.0V,r约为1000Ω)B.电流表A1(0~2mA,内阻约为20Ω)C.电流表A2(0~0.6A,内阻约为1Ω)D.电压表V1(0~3V,内阻约为1000Ω)E.电压表V2(0~15V,内阻约5000Ω)F.滑动变阻器R1(0~10Ω)G滑动变阻器R2(0~1500Ω)H.开关、导线各若干他们选用图(b)的实验电路进行实验:(1)实验中电流表应选用___________,电压表应选用___________,滑动变阻器应选用___________(上述三空均填器材前代号)。(2)根据实验电路连接实物,调节滑动变阻器滑片位置,记下多组电压表示数U与电流表示数I的数据,作出U-I图像如图(c)所示。根据图像和题中所给信息,该水果电池组的电动势E=___________V,内电阻r=___________Ω。(结果均保留3位有效数字)。(3)实验过程中存在电表系统误差。在下面四幅图像中,虚线代表没有电表误差情况下的电压、电流真实值关系的图像,实线是根据测量数据绘出的图像,则下列选项中图像及文字描述都正确的是___________(填选项下面的字母)。A.表示电压为U1时通过电压表的电流B.表示电流为I1时电流表两端电压C.表示电压为U1时通过电压表的电流D.表示电流为I1时电流表两端电压四、计算题(共48分)11.如图(a)所示,门球又称槌球,比赛时以球槌击球,球过球门即可得分。如图(b)所示,某次比赛中完全相同的1号球、3号球与门洞恰好位于一条直线上,两球之间的距离l1=5m,3号球与球门之间的距离l2=2m。运动员用球槌水平打击1号球,使其获得向右的初速度v0=6m/s,经过一段时间后,该球以v1=4m/s的速度与3号球发生碰撞(碰撞时间极短),碰后1号球又向前运动了x=0.25m后停下来。已知两球质量均为m=0.25kg,将两球的运动视为一条直线上的滑动,并且两球与地面间的滑动摩擦因数µ相同,重力加速度g取10m/s2。(1)求球与地面的动摩擦因数µ;(2)求两球碰撞过程1球对3球做的功W;(3)通过分析,判断3号球能否进门得分。12.游乐园的过山车因能够给游客带来刺激的体验而大受欢迎。为了保证过山车的进站安全,过山车安装了磁力刹车装置,将磁性很强的磁铁安装在轨道上,正方形导体框安装在过山车底部。磁力刹车装置的工作原理可简化为如图所示的模型:质量m=5kg,边长L=2m、电阻R=1.8Ω的单匝导体框abcd沿着倾角为θ的光滑斜面由静止开始下滑x0=4.5m后,下边框bc进入匀强磁场区域时导体框开始减速,当上边框ad进入磁场时,导体框刚好开始做匀速直线运动。已知磁场的上、下边界与导体框的上、下边框平行,磁场的宽度也为L=2m,磁场方向垂直斜面向下、磁感应强度大小B=3T,,重力加速度大小g=10m/s2,求:(1)上边框ad进入磁场时,导体框的速度大小v;(2)下边框bc刚进入磁场时,导体框的加速度大小a0;(3)导体框从下边框bc进入磁场到上边框ad离开磁场的过程中产生的焦耳热为多少?13.质谱仪是分析研究同位素的重要仪器。如图甲为某质谱仪的截面图,速度很小的带电粒子从O点进入电压为的加速电场,加速后经狭缝进入磁感应强度为的速度选择器,沿直线运动从狭缝S垂直直线边界MN进入磁分析器,速度与磁感应强度为的匀强磁场垂直,经偏转最终打在照相底片

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