张家口市2023-2024学年高三上学期入学摸底
物理(新高考)
注意事项:1.考试时间为75分钟,满分100分。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡上。
一、选择题:本题共7小题,每小题4分,共28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.关于核反应,下列说法正确的是( )
A.物质X为 B.X的比结合能小于
C.工业上可以利用粒子测量钢板厚度 D.粒子可以穿透几毫米厚的铝板
2.规定无穷远分子势能为0,则两分子势能随距离关系如下图所示,下列选项正确的是( )
A.分子间距离为时,分子力表现为引力
B.分子间距离由减小为的过程中,分子力大小不断增大
C.分子间距离由无穷远减小为的过程中,分子势能逐渐增大
D.分子间距离由增大为无穷远的过程中,分子力大小一直减小
3.如图所示,平行板电容器与电动势为E的直流电源(不计内阻)连接,下极板接地,开关S初始闭合,一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态,下列说法正确的是( )
A.油滴带正电荷
B.将上极板向上移动一小段距离,电容器的电容减小
C.上极板向左平移一小段距离,油滴向上运动
D.断开开关S,将上极板向下平移一小段距离,P点电势升高
4.2016年8月,欧洲南方天文台宣布在与地球最近的恒星比邻星周围发现一颗位于宜居带内的行星——比邻星b。它是已知离地球最近的宜居系外行星。比邻星b的质量为地球的a倍,半径约为地球的c倍,在距离地球表面h处有卫星P以速度大小为v。做匀速圆周运动,地球半径为R,则卫星P在距离比邻星b地表相同高度h处做匀速圆周运动的速度大小( )
A. B. C. D.
5.如图所示,圆形区域半径为r,区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场,一束不计重力的带正电粒子,质量均为m,电荷量均为q,以垂直于区域圆直径MN的相同速度飞入圆形匀强磁场区域后发生偏转,都恰好能在区域边缘的同一点射出磁场区域,不计粒子间相互作用力,则下列说法正确的是( )
A.粒子将于M点射出磁场 B.所有粒子在磁场中的运动时间相同
C.射出粒子的速度方向均相同. D.粒子速度为
6.一车辆减速时做直线运动,其关系符合一次函数,如图所示,则下列说法正确的是( )
A.车辆初速度为 B.在时间内,车辆的位移大小是
C.车辆加速度大小为 D.当时,车辆速度为
7.如图所示,空间中分布着水平方向的匀强磁场,磁感应强度大小为B,金属框绕垂直磁场的轴旋转,从O向看为逆时针转动,角速度为,线框匝数为N,线框的电阻为r,外电阻为R,其余电阻均不计,ab边长,bc边长,电压表为理想电压表,下列说法正确的是( )
A.图示位置的电流方向为
B.电压表示数为
C.线框从图示转动的过程中,经过ab边的电荷量为
D.线圈转动一周期,电阻R上的产热量为
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.1801年,英国物理学家托马斯·杨完成了著名的双缝干涉实验。如图甲所示为双缝干涉实验的原理图,单缝、屏上的点均位于双缝和的中垂线上。已知入射光在真空中的波长为,双缝和到P点的距离分别为,若P点是暗条纹的中心,改变一个实验条件后,观察到的条纹如乙图上所示变为乙图下所示,下列说法中正确的是( )
A.若所改变实验条件为由a光换为b光,a光能使某种金属发生光电效应,则b光也能使该金属发生光电效应
B.所改变实验条件可能为增大双缝和之间的距离
C.实验时可以用白炽灯直接照射双缝,在屏上可以得到等宽、等亮的干涉条纹
D.(n为整数)
9.如图是LC振荡电路在此时的情况,下列说法正确的是( )
A.该电路振荡频率为 B.此时MN两点电势差在增大
C.线圈自感电动势在增大 D.电场能正在向磁场能转化
10.如图所示,水平面上固定一斜边长为L的斜坡,倾角为,在斜坡顶端,水平向右以初速度抛出一小球,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.小球下落的时间随增大而增大
B.小球落到斜坡上的速度方向不会随初速度变化而变化
C.若小球恰好落到斜面底端,初速度
D.小球落到斜面时,与抛出点距离为
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(6分)某同学想探究动摩擦因数,进行了如下图1的实验。图中小车质量为m,连接在小车后面的纸带穿过打点计时器,实验时通过改变砂桶质量,实现外力的改变,桌面水平放置,细线与桌面平行,重力加速度为g。
图1 图2 图3
(1)打点计时器分为电磁打点计时器和电火花打点计时器,如本实验中选用的是电火花打点计时器,则使用的电压是_________.
A.直流 B.交流 C.直流 D.交流
(2)一次实验结束后,取下纸带,取相邻两个计数点时间间隔,用刻度尺测得,则小车加速度_________.(保留两位有效数字)
(3)在进行多次实验后,读取并记录弹簧测力计示数F,做出了图(如图3所示),其中斜率为k,纵截距为b,则动摩擦因数_________.(用k、b、g表示)
(4)实际动摩擦因数比所求的偏小,主要原因是_________.
12.(9分)某同学想测量某一金属丝的电阻和电阻率。
Ⅰ.先用螺旋测微器测得金属丝直径为_________,用游标卡尺测得其长度为_________.
Ⅱ.为了求出电阻率,需要测量金属丝的电阻,除所测金属丝(阻值约为)外,还有如下器材:
A.电源E:电动势为,内阻忽略不计
B.电流表:量程,内阻为
C.电流表:量程,内阻约为
D.定值电阻:阻值
E.定值电阻:阻值
F.滑动变阻器:最大电阻为
G.开关和若干导线
回答下列问题:
(1)若想通过将电流表改装成量程为的电压表来测量电压,则应选择电流表_________(填“”或“”),定值电阻_________(填“”或“”),并选择_________(填“并联”或“串联”)连接方式。
(2)用题中所给的器材进行电路设计来完成对待测电阻的测量,要求尽可能测量多组数据,在左边虚线框中画出电路图并标注元件代号。
(3)改变滑动变阻器滑片位置,测量多组数据,记录两电表示数与,并绘制如下图。由该图可得待测金属丝电阻_________。(结果保留两位小数)
Ⅲ.由上述过程和结果可得金属丝电阻率_________。(结果保留两位小数)(注:取3)
13.(10分)如图所示,U形管左端封口右端开口与大气连通,左端横截面积为,右端为,内封有一段水银柱,初态时,左端水银柱上的气柱长为l,水银柱两端高度差为h,已知大气压强为,环境温度为,水银密度为,重力加速度为g.
(1)求初态时,左端气体压强p;
(2)现在加热左端气体,当水银柱两端高度相等时停止加热,求此时左端气体温度T。
14.(12分)如图所示,在一个倾角为的固定斜面上有一个圆形轨道,半径为R,DE为挡板,现从A点无初速度释放一个质量为m的小球,小球在BD段上的动摩擦因数为,其余光滑,小球与挡板碰撞后的速度大小为原速度大小的e倍,,方向相反,已知BD段长L,重力加速度为g。
(1)若小球运动时恰好能完整经过圆形轨道,求AB之间距离;
(2)若AB间距离,求小球第一次与挡板相碰之前的速度大小。
(3)若小球与挡板相碰一次后沿斜面向上运动,又恰好能完整经过圆形轨道,求此时AB间距的大小.
15.(17分)在光滑水平面上有如图所示电磁场分布,第一象限内有圆弧管道,半径为,不计管道粗细,管道内有大小相等的辐向电场,场强为,第二象限有匀强磁场,方向垂直纸面向外,第三、四象限有匀强电场,场强大小为,方向与x轴负方向成,一带正电小球位于处以某初速度向右进入管道内,小球比荷为,可视为质点,小球与管道间恰无相互作用力。求:
(1)小球初速度;
(2)小球第二次经过x轴时,小球的坐标;
(3)若小球可运动回起始点,求磁感应强度。
张家口市2023-2024学年高三上学期入学摸底
物理(新高考)参考答案
1.C 2.B
3.B【解析】由图可得,电容器内电场向下,油滴受力平衡带负电,A错误;电容器的电容决定,上极板向上移动,d增加,C减小,B正确;上极板向左平移,由电容器电势差不变,板间距不变可得,电容器内电场强度不变,油滴受力平衡,C错误;断开开关S,电容器所带电荷量不变,由,得与间距d无关,P点到下极板距离不变,,故P点电势不变,D错误。
4.A【解析】卫星P在地球上方做圆周运动时向心力为万有引力,可得,由题意得卫星P在比邻星b上方圆周运动时满足,由上式可得,A正确。
5.D【解析】磁聚焦模型,应有磁偏转半径为圆形区域半径r,此时粒子速度为,D正确;由左手定则可得,应于N点射出磁场,A错误;临界法,最上层粒子在磁场中的运动时间最长,最下层粒子在磁场中运动时间最短,B错误;射出粒子方向不相同,C错误。
6.D【解析】由图可得,即,对比可得,,,A、C错误;当时,车辆停止运动,,当时,,故在5~8s时间内,车辆运动位移大小是12.5m,B错误;当时,,,D正确。
7.D【解析】由右手定则可知,电流方向是,A错误;电压表示数应为有效电压,B错误;由电动势,可得,其中,故流过ab边电荷量是,C错误;总电路有效电压,有效电流,可得一周期内电阻R产热量,D正确。
8.AB【解析】条纹间距公式,D为双缝与光屏之间距离,d为双缝之间距离,为光的波长,条纹间距变窄有以下情况:D变小;d增大;变小,B正确;,则a光频率小于b光频率,b光能量更大,故可以发生光电效应,A正确;白炽灯无法发生干涉,C错误;P为振动抵消点,故(n为整数),D错误。
9.AD【解析】根据,A正确;根据自感电动势公式可得螺线管的自感电动势逐渐减小,B错误;电容电势差减小,自感电动势等于电容电势差,故自感电动势减小,C错误;电容的储能不断减小,能量守恒可得,电感储能逐渐增大,故电场能向磁场能转换,D正确。
10.BCD【解析】当小球落到水平面上,由于高度一定,可得下落时间不变,与初速度无关,A错误;当小球落到斜面上时,设小球水平位移为x,运动时间为t,竖直方向上速度为,可得,,两组方程联立解得;,,则,速度方向不变,B正确;当时,由上式结果可得,C正确;落点与抛出点相距,D正确。
11.(1)B(1分) (2)(2分) (3)(2分)
(4)纸带与打点计时器内有摩擦(1分)(言之有理即可)
12.Ⅰ.2.095(2.092~2.098均可)(1分) 15.150(1分)
Ⅱ.(1)(1分) (1分) 串联(1分)
(2)如下图所示(2分)(、标注错误不得分)
(3)(1分)
Ⅲ.(均可)(1分)
13.【解析】(1)(2分)。
(2)水银两端高度相等时,设左侧气体长度增加,则右侧水银液面高度上升(1分),则有(2分),则(2分),
由理想气体状态方程得(2分),
解得(1分)。
14.(1)选择B点为小球重力势能零点位置,小球位于圆形轨道最高点时,
由能量守恒可得(1分),
此时不脱离轨道有(1分),解得(1分)。
(2)由能量守恒得(1分),
可得(2分)。
(3)由(2)得,小球与挡板碰之前速度大小,碰后速度变为(2分),设小球到圆弧轨道最高点速度为,则由能量守恒得(2分),最高点时,不脱离轨道,满足,可解出(2分)
15.【解析】(1)设m为小球质量,q为小球电荷量,R为管道半径,为第一象限电场强度,电场力提供向心力(1分),代入数据,可得(2分)。
(2)设为第三、四象限电场强度,小球出管道后到经过x轴所用时间为(1分),则沿x方向移为(1分),
代入数据得(1分),设第二次经过x轴时,小球位于点,
则,即(2分)。
(3)有与P关于对称,由对称性可得,小球在第二象限磁偏转,偏转圆心位于轴上,位于点时,小球x轴方向速度大小为(1分)。
由y轴方向对称性可得,沿y轴方向速度大小为(1分),合速度大小为(2分),设圆心半径为r,
则由以下方程,解得(2分),
又有,即(1分),代入数据可得(2分)。
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