2023届广西桂林,百色,梧州,北海,崇左五市第二学期高三年级第二次质量检测试题物理试题
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注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.答题时请按要求用笔。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
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、下列说法正确的是( )
A.在光电效应中,增加入射光的强度,饱和光电流不变
B.衰变现象说明电子是原子的组成部分
C.两个氘核的聚变反应方程式为
D.处于基态的氢原子吸收光子发生跃迁后动能增加
2、2019年“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面。如图,为给“嫦娥四号”探测器登陆月球背面提供通信支持,“鹊桥号”卫星绕地月拉格朗日L2点做圆周运动。已知在地月拉格朗日点L1或L2,卫星受地球和月球引力的合力作用,能随月球同步绕地球做圆周运动。则( )
A.卫星在L1点的线速度比在L2点的小
B.卫星在L1点的角速度比在L2点的大
C.同一卫星L1、L2点受地球和月球引力的合力相等
D.若技术允许,使“鹊桥号”刚好位于L2点,能量消耗最小,能更好地为“嫦娥四号”探测器提供通信支持
3、如图所示,斜面固定在水平面上,斜面上一个物块在沿斜面向下拉力F1作用下匀速下滑,某时刻在物块上再施加一个竖直向下的恒力F2,则之后较短的一段时间内物块的运动状态是( )
A.仍匀速下滑 B.匀加速下滑
C.匀减速下滑 D.不确定,这与接触面摩擦系数的大小有关
4、光滑绝缘水平面内有一电场,其一条电场线沿x轴方向且电势随坐标x变化的关系如图所示,一质量为m,带电荷量为q(q>0)的小球在该电场线上O点以一定速度向x轴正向释放且能过点。小球沿该电场线做直线运动。则( )
A.小球在间做匀加速直线运动,在后做加速度减小的加速运动
B.小球在处动能最小,电势能最大
C.小球在和处加速度相同
D.小球在处时的速度是在处时的二倍
5、如图所示,R3处是光敏电阻,a、b两点间接一电容,当开关S闭合后,在没有光照射时,电容上下极板上电量为零,当用光线照射电阻R3时,下列说法正确的是( )
A.R3的电阻变小,电容上极板带正电,电流表示数变大
B.R3的电阻变小,电容上极板带负电,电流表示数变大
C.R3的电阻变大,电容上极板带正电,电流表示数变小
D.R3的电阻变大,电容上极板带负电,电流表示数变小
6、反质子的质量与质子相同,电荷与质子相反。一个反质子从静止经电压U1加速后,从O点沿角平分线进入有匀强磁场(图中未画岀)的正三角形OAC区域,之后恰好从A点射岀。已知反质子质量为m,电量为q,正三角形OAC的边长为L,不计反质子重力,整个装置处于真空中。则( )
A.匀强磁场磁感应强度大小为,方向垂直纸面向外
B.保持电压U1不变,增大磁感应强度,反质子可能垂直OA射出
C.保持匀强磁场不变,电压变为,反质子从OA中点射岀
D.保持匀强磁场不变,电压变为,反质子在磁场中运动时间减为原来的
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、4月20日深夜,“长征三号乙”运载火箭成功发射第44颗“北斗”导航卫星。这是“北斗”导航卫星在2019年的首次发射,“北斗”卫星导航系统今年继续高密度全球组网。若某颗卫星入轨后绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为,运动周期为。已知地球半径为,引力常量为,下列说法正确的是( )
A.卫星的线速度大小 B.地球的质量
C.地球的平均密度 D.地球表面重力加速度大小
8、如图所示,电源为恒流源,即无论电路中的电阻如何变化,流入电路的总电流I0始终保持恒定,理想电压表V与理想电流表A的示数分别为U、I,当变阻器R0的滑动触头向下滑动时,理想电压表V与理想电流表A的示数变化量分别为ΔU、ΔI,下列说法中正确的有( )
A.U变小,I变大 B.U变大,I变小
C.=R1 D.=R0+R3
9、如图所示,等腰直角三角形金属框abc右侧有一有界匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,ab边与磁场两边界平行,磁场宽度大于bc边的长度。现使框架沿bc边方向匀速穿过磁场区域,t=0时,c点恰好达到磁场左边界。线框中产生的感应电动势大小为E,感应电流为I(逆时针方向为电流正方向),bc两点间的电势差为Ubc,金属框的电功率为P。图中上述各量随时间变化的图像可能正确的是( )
A. B. C. D.
10、一简谐机械横波沿x轴负方向传播,已知波的波长为8 m,周期为2 s,t=0 s时刻波形如图甲所示,a、b、d是波上的三个质点。图乙是波上某一点的振动图象,则下列说法正确的是
A.图乙可以表示质点b的振动
B.在0~0.25s和0.25~0.5s两段时间内,质点b运动位移相同
C.该波传播速度为v=16m/s
D.质点a在t=1s时位于波谷
E.质点d 简谐运动的表达式为y=0.1sinπt(m)
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)某同学利用气垫导轨验证动量守恒定律,同时测量弹簧的弹性势能,实验装置如图甲所示,两滑块A、B上各固定一相同窄片。部分实验步骤如下:
I.用螺旋测微器测量窄片的宽度d;
II.将气垫导轨调成水平;
II.将A、B用细线绑住,在A.B间放入一个被压缩的轻小弹簧;
IV.烧断细线,记录A、B上的窄片分别通过光电门C、D的挡光时间t1、t2。
(1)若测量窄片的宽度d时,螺旋测微器的示数如图乙所示,则d=_____mm。
(2)实验中,还应测量的物理量是______
A.滑块A的质量m1以及滑块B的质量m2
B.烧断细线后滑块A、B运动到光电门C、D的时间tA、tB
C.烧断细线后滑块A、B运动到光电门C、D的路程x1、x2
(3)验证动量守恒定律的表达式是_____________ ;烧断细线前弹簧的弹性势能Ep=________。(均用题中相关物理量的字母表示)
12.(12分)为了测量一电压表V的内阻,某同学设计了如图1所示的电路。其中V0是标准电压表,R0和R分别是滑动变阻器和电阻箱,S和S1分别是单刀双掷开关和单刀开关,E是电源。
(1)用笔画线代替导线,根据如图1所示的实验原理图将如图2所示的实物图连接完整______。
(2)实验步骤如下:
①将S拨向接点1,接通S1,调节R0,使待测表头指针偏转到适当位置,记下此时___________的读数U;
②然后将S拨向接点2,保持R0不变,调节___________,使___________,记下此时R的读数;
③多次重复上述过程,计算R读数的平均值,即为待测电压表内阻的测量值。
(3)实验测得电压表的阻值可能与真实值之间存在误差,除偶然误差因素外,还有哪些可能的原因,请写出其中一种可能的原因:___________。
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)如图甲所示,正方形闭合线圈的边长、总电阻、匝数,匀强磁场方向垂直于线圈平面,磁感应强度大小随时间的变化关系如图乙所示,周期,磁场方向以垂直线圈平面向里为正。试求:
(1)时,线圈的边所受安培力的大小和方向。
(2)在时间内,通过导线横截面的电荷量。
14.(16分)如图甲所示,在平面直角坐标系xOy中关于x轴对称放置两平行金属板A、B,A、B板的左端均在y轴上,两板间距离d=6.0cm,板长L1=1.8cm,距两板右端L2=28cm处放置有足够长的垂直x轴方向的荧光屏,两者之间区域分布着匀强磁场,磁感应强度B=1.0T,方向垂直坐标平面向里。大量比荷为=5.0×104C/kg带负电粒子以速度v0=6.0×103m/s从坐标原点O连续不断的沿x轴正向射入板间,离开板间电场后进入磁场,最后打在荧光屏上。在两板间加上如图乙所示的交流电压,不计粒子重力,不考虑场的边缘效应和粒子的相对论效应,求:
(1)t=0时刻发射的粒子离开电场时的速度大小及偏转距离;
(2)粒子打在荧光屏上的范围;
15.(12分)某工地一传输工件的装置可简化为如图所示的情形,为一段足够大的圆弧固定轨道,圆弧半径,为水平轨道,为一段圆弧固定轨道,圆弧半径,三段轨道均光滑.一长为、质量为的平板小车最初停在轨道的最左端,小车上表面刚好与轨道相切,且与轨道最低点处于同一水平面.一可视为质点、质量为的工件从距轨道最低点高处沿轨道自由滑下,滑上小车后带动小车也向右运动,小车与轨道左端碰撞(碰撞时间极短)后即被粘在处.工件只有从轨道最高点飞出,才能被站在台面上的工人接住.工件与小车间的动摩擦因数为,重力加速度取.当工件从高处静止下滑,求:
(1)工件到达圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小;
(2)工件滑上小车后,小车恰好到达处时与工件共速,求之间的距离;
(3)若平板小车长,工件在小车与轨道碰撞前已经共速,则工件应该从多高处下滑才能让台面上的工人接住?
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】
A.根据光子假设,当入射光的强度增加时,单位时间内通过金属表面的光子数增多,单位时间内从金属表面逸出的光电子增多,饱和光电流随之增大,选项A错误;
B.β衰变释放的电子是原子核内的中子转化来的,选项B错误;
C.两个氘核的聚变反应方程式为,选项C正确;
D.处于基态的氢原子吸收光子后向高能级跃迁,轨道半径增大,根据可知,速度随轨道半径的增大而减小,所以动能减小,选项D错误。
故选C。
2、A
【解析】
B.地月拉格朗日点L1或L2与月球保持相对静止,卫星在L1、L2点的角速度相等,故B错误;
A.根据可得,卫星在L1点的线速度比在L2点的小,故A正确;
C.根据可得,同一卫星L1、L2点受地球和月球引力的合力不相等,故C错误;
D.若“鹊桥号”刚好位于L2点,几乎不消耗能量,但由几何关系可知,通讯范围较小,并不能更好地为“嫦娥四号”探测器提供通信支持,故D错误。
故选A。
3、C
【解析】
设物块与斜面间的动摩擦因数为μ,斜面倾角为θ,以物体为研究对象进行受力分析如图所示:
沿斜面方向根据共点力的平衡条件可得:
F1+mgsinθ=μmgcosθ
所以μtanθ;当物块上再施加一个竖直向下的恒力F2,则有:
F2sinθμF2cosθ
所以某时刻在物块上再施加一个竖直向下的恒力F2后,物块将匀减速下滑,故ABD错误、C正确。
故选C。
4、B
【解析】
A.沿电场线方向电势降低,带正电的小球从到逆着电场线运动,做减速运动,从之后做加速运动,A错误;
B.小球运动过程中仅有电场力做功,电势能和动能相互转化,根据电势能可知带正电的小球在处电势能最大,动能最小,B正确;
C.图像斜率的物理意义为场强,即
小球在和处图像斜率不同,所以场强大小不同,根据牛顿第二定律
结合A选项分析可知小球在和处加速度大小、方向均不同,C错误;
D.小球的初动能不为零,在和位置的速度比例关系无法求解,D错误。
故选B。
5、A
【解析】
R3是光敏电阻,当用光线照射电阻R3时,据光敏电阻的特点,其阻值变小,据闭合电路的欧姆定律知,所以电流表示数变大,CD错误;
因原来时电容器极板上的带电量为零,故说明ab两点电势相等;
有光照以后,两支路两端的电压相等,因R1、R2支路中电阻没有变化,故R2的分压比不变;而由于R3的电阻减小,所以R3的两端电压减小,,而不变,所以增大,故上端的电势要高于下端,故上端带正电,A正确B错误;
6、C
【解析】
A.电场中加速过程中有
在磁场中做匀速圆周运动过程有
根据几何关系可知
r=L
可得
再根据左手定则(注意反质子带负电)可判断磁场方向垂直纸面向外,A错误;
BCD.根据上述公式推导
电压变为时,轨道半径变为原来,反质子将从OA中点射出;只要反质子从OA边上射出,根据对称性可知其速度方向都与OA成30°角,转过的圆心角均为60°,所以不会垂直OA射出,运动时间都为
C正确,BD错误。
故选C。
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、AC
【解析】
A.根据线速度的定义可知卫星的线速度大小为
选项A正确;
B.由,得地球的质量为
选项B错误;
C.根据密度公式可知地球的密度
选项C正确;
D.根据万有引力提供向心力有
地球表面万有引力近似等于重力有
联立解得地球表面的重力加速度大小
选项D错误。
故选AC。
8、AC
【解析】
AB.当变阻器R0的滑动触头向下滑动时,R0阻值减小,电路总电阻R减小,则由U=I0R可知,电压表U读数变小;R2上电压不变,则R1上电压减小,电流变小,则R3支路电流变大,即I变大;选项A正确,B错误;
CD.由电路可知
即
则
选项C正确,D错误。
故选AC。
9、BC
【解析】
A.根据导体棒切割磁场产生的动生电动势为可知,第一阶段匀速进磁场的有效长度均匀增大,产生均匀增大的电动势,因磁场宽度大于bc边的长度,则第二阶段线框全部在磁场中双边切割,磁通量不变,线框的总电动势为零,第三阶段匀速出磁场,有效长度均匀增大,产生均匀增大的电动势,故图像的第三阶段画错,故A错误;
B.根据闭合电路的欧姆定律,可知第一阶段感应电流均匀增大,方向由楞次定律可得为顺时针(负值),第二阶段电流为零,第三阶段感应电流均匀增大,方向逆时针(正值),故图像正确,故B正确;
C.由部分电路的欧姆定律,可知图像和图像的形状完全相同,故C正确;
D.金属框的电功率为,则电流均匀变化,得到的电功率为二次函数关系应该画出开口向上的抛物线,则图像错误,故D错误。
故选BC。
10、ADE
【解析】
A.由图乙知,t=0时刻质点经过位置向下运动,图甲是t=0时刻的波形,此时a位于波峰,位移最大,与图乙中t=0时刻质点的状态不符,而质点b在t=0时刻经过平衡位置向下运动,与图乙中t=0时刻质点的状态相符,所以图乙不能表示质点d的振动,可以表示质点b的振动,故A正确;
B.由于质点做简谐振动,并不是匀速直线运动,则在0~0.25s和0.25~0.5s两段时间内,质点b运动位移不相同,故B错误;
C.由图可知,波的波长为8m,周期为2s,故传播速度
故C错误;
D.因周期T=2s,那么质点a在t=1s时,即振动半个周期,其位于波谷,故D正确;
E.根据平移法可知,质点d下一时刻沿着y轴正方向运动,振幅
而
因此质点d简谐运动的表达式为
故E正确。
故选ADE。
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、4.800 A
【解析】
(1)[1]螺旋测微器主尺的示数为4.5mm,可动刻度的示数为0.01mm×30.0=0.300mm,故
d=4.5mm+0.300mm=4.800mm
(2)[2]验证动量守恒定律,需要测量滑块A、B的质量m1和m2
故选A
(3)[3]根据动量守恒定律
其中
、
可得
[4]根据能量守恒定律可得,烧断细线前弹簧的弹性势能
12、见解析 标准电压表 R 标准电压表仍为U 电阻箱阻值不连续,电流通过电阻发热导致电阻阻值发生变化,电源连续使用较长时间,电动势降低,内阻增大等。
【解析】
(1)[1].根据电路图连接的实物图如图所示;
(2)①[2].将S拨向接点1,接通S1,调节R0,使待测表头指针偏转到适当位置,记下此时标准电压表V0 的读数U;
②[3] [4].然后将S拨向接点2,保持R0不变,调节电阻箱R的阻值,使标准电压表V0的示数仍为U,记下此时R的读数;
(3)[5].实验测得电压表的阻值可能与真实值之间存在误差,除偶然误差因素外,还有哪些可能有:由于电阻箱的阻值不具有连续性,可能导致电阻箱的阻值与待测电压表之间存在着一定的误差;另外电流通过电阻发热,导致电阻阻值发生变化;电源连续使用较长时间,导致电动势降低内阻增大等都有可能造成误差。
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)2.5N,方向向左;(2)。
【解析】
(1)设在时间内线圈中感应电动势的大小为
线圈中电流
时,磁感应强度大小,则线圈边所受安培力大小
根据左手定则,安培力方向向左。
(2)设在时间内,线圈中感应电动势的大小为
,
前时间内,通过导线横截面的电荷量
14、(1)m/s;2.8cm;(2)(3.6cm,6.8cm)
【解析】
(1)粒子穿过偏转电场时间
根据牛顿第二定律可得
解得
m/s2
时刻,粒子从偏转电场飞出时的竖直分速度
m/s
飞出时速度
m/s
偏转距离
解得
cm
(2)由题意知,所有粒子飞出电场时速度大小和方向均相同,则所有粒子在磁场中运动轨迹都是平行的,所有粒子在磁场中的运动时间均相同。
粒子飞出电场的方向与水平方向成角
在磁场中,根据牛顿第二定律可得
解得
cm
粒子在磁场中运动轨迹如图所示,由集合关系可知
解得
粒子在磁场中运动过程中的轴方向的便宜距离均为
=4cm
时刻的粒子在荧光屏上的纵坐标
时刻粒子在电场中偏移
cm
时刻的粒子荧光屏上的纵坐标
=3.6cm
即范围坐标为(3.6cm,6.8cm)
15、(1)40N,(2)5.2m,(3)3.47m.
【解析】
试题分析:1)根据机械能守恒定律求解下滑到底端的速度,根据牛顿第二定律求解压力;(2)由动量守恒定律求解共速的速度,由动能定理求解位移;(3)由动量守恒定律、能量守恒定律、机械能守恒定律列方程联立求解.
(1)工件下滑到B处,速度为,此过程机械能守恒:
在B处:
联立以上两式求得
由牛顿第三定律得:工件对轨道最低点B的压力
(2)工件与小车共速为,由动量守恒定律得:
小车移动位移,由动能定理得:
联立求得:
则
(3)设工件滑至B点时速度为,与小车共速为,工件到达C点时速度为
由动量守恒定律得:
由能量守恒定律得:
工件恰好滑到CD轨道最高点,由机械能守恒定律得:
工件从高为h′处下滑,则
联立,代入数据解得:
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