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第=page11頁,共=sectionpages11頁河北省實驗中學(xué)2023-2024學(xué)年高三(上)期末物理試卷一、單選題:本大題共7小題,共28分。1.如圖所示為氫原子能級示意圖,鋁的逸出功為4.2eV?,F(xiàn)用某單色光照射大量處于n=2能級的氫原子,這些氫原子釋放出6種不同頻率的光,用產(chǎn)生的光線照射鋁板。下列說法中正確的是A.氫原子被該單色光照射后躍遷到n=3的激發(fā)態(tài)
B.直接用該單色光照射鋁板,能夠發(fā)生光電效應(yīng)
C.氫原子釋放出來的6種光中有4種可以使鋁板發(fā)生光電效應(yīng)
D.從鋁板逃逸出來的光電子的最大初動能為2.電梯是高層住宅用戶必不可少的日常工具,但有些小朋友不懂事,總做出一些危險行為。某小朋友在電梯門口放了一障礙物,發(fā)現(xiàn)電梯門不停地開關(guān),這是電梯門上安裝了傳感器的結(jié)果,他以此為樂,殊不知這種行為有一定的危險性。下列說法中正確的是(
)A.電梯門上安裝了溫度傳感器
B.電梯門上安裝了光傳感器
C.電梯門上的傳感器將溫度信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?/p>
D.電梯門上的傳感器將電信號轉(zhuǎn)化為光信號3.據(jù)央廣網(wǎng)報道,我國自主研制的北斗系統(tǒng)正式加入國際民航組織(ICAO)標(biāo)準(zhǔn),成為全球民航通用的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。“北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)”由多顆地球同步軌道衛(wèi)星和中圓地球軌道衛(wèi)星(運行半徑小于同步軌道衛(wèi)星軌道半徑)A.同步衛(wèi)星運行的周期大于中圓地球軌道衛(wèi)星的周期
B.同步衛(wèi)星運行的角速度大于中圓地球軌道衛(wèi)星的角速度
C.在同一軌道上同向運行的中圓軌道衛(wèi)星加速時可以追上前面的衛(wèi)星
D.為了保證北京的導(dǎo)航需求,一定有一顆同步衛(wèi)星靜止在北京上空
4.一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始,經(jīng)a→b、b→c、c→a三個過程后回到初始狀態(tài)a,其p—V圖像如圖所示。已知初始狀態(tài)氣體的溫度為T,三個狀態(tài)的坐標(biāo)分別為a(A.在a→b過程中,封閉氣體的溫度一定不變
B.氣體在a狀態(tài)的溫度可能與b狀態(tài)的溫度不相等
C.氣體在c狀態(tài)的溫度為T5
D.氣體從狀態(tài)b到狀態(tài)c5.如圖所示,轎廂運送質(zhì)量為m的圓柱體貨物,右側(cè)斜面的傾角α=37°左側(cè)斜面的傾角β=53°,貨物始終相對轎廂靜止。已知重力加速度為g,siA.轎廂沿與豎直方向成30°角向左上方勻速運動時,貨物對左側(cè)斜面的壓力大小為0.8mg
B.轎廂以0.5g的加速度水平向右勻加速運動時,貨物對左側(cè)斜面的壓力大小為mg
C.轎廂水平向右的最大加速度為0.75g
6.如圖所示,兩平行導(dǎo)軌與一電源及導(dǎo)體棒MN構(gòu)成的閉合回路,兩導(dǎo)軌間距為L,導(dǎo)軌與水平面的夾角α=30°,整個裝置處于勻強(qiáng)磁場中,質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒MN與兩導(dǎo)軌垂直,當(dāng)導(dǎo)體棒的電流為I時,導(dǎo)體棒MN靜止,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=A.導(dǎo)體棒所受安培力大小為38mg
B.導(dǎo)體棒所受摩擦力大小為18mg,方向沿軌道平面向下
C.7.如圖甲所示,質(zhì)量m=2kg的物體受到水平拉力F的作用,在水平面上做加速直線運動,其加速度a隨位移x的變化規(guī)律如圖乙所示,物體的初速度v0=2m/sA.拉力F隨時間均勻增大
B.物體發(fā)生10m位移時,拉力F變?yōu)樵瓉淼亩?/p>
C.物體發(fā)生10m位移的過程中,拉力F做功為60J
D.物體發(fā)生二、多選題:本大題共3小題,共18分。8.如圖所示,輕彈簧一端固定在O點,另一端與一質(zhì)量為m的小球相連,小球套在固定的豎直光滑桿上,P點到O點的距離為L,OP與桿垂直,桿上M、N兩點與O點的距離均為2L。已知彈簧原長為54L,重力加速度為g。現(xiàn)讓小球從M處由靜止釋放,下列說法正確的是A.小球從M運動到N的過程中,有三個位置小球的合力等于重力
B.小球從M運動到N的過程中,小球的機(jī)械能守恒
C.小球從M運動到N的過程中,彈簧彈性勢能先減小后增大
D.小球通過N點時速率為29.電容式傳感器以其優(yōu)越的性能在汽車中有著廣泛的應(yīng)用,某物理興趣小組研究一電容傳感器的性能,圖甲為用傳感器在計算機(jī)上觀察電容器充、放電現(xiàn)象的電路圖,E為電動勢恒定的電源(內(nèi)阻忽略不計),R為阻值可調(diào)的電阻,C為電容器,將單刀雙擲開關(guān)S分別撥到a、b,得到充、放電過程電路中的電流I與時間t的關(guān)系圖像,如圖乙所示。下列說法正確的是(
)
A.開關(guān)接a時,電容器充電,上極板帶正電,且電荷量逐漸增大
B.開關(guān)接a后的短暫過程中,有電子從下極板穿過虛線到達(dá)上極板
C.僅增大電阻R的阻值,電流圖線與t軸在t1~t2時間內(nèi)所圍圖形的面積將變大
D.僅將電容器上下極板水平錯開些,電流圖線與10.如圖甲所示,間距為L的兩光滑平行導(dǎo)軌放置在水平面上,右端接阻值為R的電阻,虛線MN、PQ間存在勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B與時間t的變化規(guī)律如圖乙所示。t=0時刻,由絕緣輕桿連接的導(dǎo)體棒a、b在水平向右的拉力F(大小未知,在導(dǎo)體棒穿過磁場區(qū)域過程中可以發(fā)生變化)作用下從導(dǎo)軌左端由靜止開始運動,此后導(dǎo)體棒a、b穿過磁場區(qū)域,此過程中電阻R消耗的功率P與時間t的關(guān)系如圖丙所示。已知連接導(dǎo)體棒a、b的輕桿的長度和磁場邊界MN、PQ間的距離均為d,兩導(dǎo)體棒的質(zhì)量均為m,電阻均為A.通過電阻R的電流的方向沒有變化
B.電阻R消耗的功率為4L2d2B029Rt三、實驗題:本大題共2小題,共16分。11.某同學(xué)完成“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系”的實驗。
(1)他在實驗室找到下列器材:
A.可拆變壓器(鐵芯、兩個已知匝數(shù)的線圈)
B.開關(guān)、導(dǎo)線若干
C.低壓交流電源
在本實驗中,還需用到的實驗器材有______。
(2組別12345678U2.304.606.698.8110.813.1015.2117.31U1.132.283.344.385.46.517.598.64上述操作過程中有一個操作存在安全隱患,是______,有一組數(shù)據(jù)的記錄不符合要求,是第______組;
(3)他將數(shù)據(jù)輸入Excel圖表,并利用插入散點圖得到如圖圖像,查閱資料知道此時原、副線圈的匝數(shù)分別為n1=80012.某同學(xué)用如圖甲所示裝置驗證機(jī)械能守恒定律,光滑斜面AB與半徑為R的光滑圓弧面相切于斜面底端的B點,圓弧的最低點為C。他采用以下兩種方案來驗證小球從斜面上某點由靜止釋放運動到C點的過程中機(jī)械能是否守恒。(當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間)
(1)方案一:
①他用20分度游標(biāo)卡尺測量小球的直徑d,如圖乙所示,則小球直徑d=______cm,在C點安裝一個光電門;
②將小球從斜面上某點由靜止釋放,小球通過C點光電門時所用的時間為t,則小球通過C點時的速度v=______(用物理量符號表示);
③改變小球的釋放位置,測得釋放位置到C點的高度為h,重復(fù)②,得到多組釋放高度h和對應(yīng)時間t,以1t2為橫坐標(biāo),以h為縱坐標(biāo),將所得的數(shù)據(jù)點描點、連線,得到一條直線,若直線的斜率k=______,則表明小球在上述運動過程中機(jī)械能守恒。
(2)方案二:
①在圓弧最低點C安裝一個力傳感器;
②將小球從斜面上某點由靜止釋放,測得釋放位置到C點的高度為h,并測得小球通過C點時傳感器的示數(shù)F;
③改變小球的釋放位置,重復(fù)②,得到多組釋放高度h和對應(yīng)傳感器的示數(shù)F,以h為橫坐標(biāo),以為F縱坐標(biāo),將所得的數(shù)據(jù)點描點、連線,得到一條直線,該直線的斜率為k,與縱軸的交點為b,若小球在上述運動過程中機(jī)械能守恒,則k=四、計算題:本大題共3小題,共38分。13.如圖所示,一個桶的高為32d,底面直徑為2d,當(dāng)桶空時,從P點剛好能夠看到桶底上的C點。當(dāng)桶內(nèi)盛有某種透明液體,其深度為d時,仍沿PC方向看去,剛好可以看到桶底中心O處點光源發(fā)出的光線。已知C點為OB的中點。
(1)求透明液體對點光源發(fā)出光線的折射率;
14.如圖所示,一固定的質(zhì)量為m、高為1.5h、傾角為30°的光滑斜面體與光滑水平面平滑連接,水平面與右側(cè)的水平傳送帶平滑連接,傳送帶以v=4gh的速度順時針勻速轉(zhuǎn)動。將質(zhì)量m的小球A(可視為質(zhì)點)從高為4.5h處以某一初速度水平拋出,小球剛好無碰撞的從斜面體頂端滑上斜面體,小球從斜面體上離開的瞬間解除對斜面體的鎖定。小球A在傳送帶左側(cè)與靜止的質(zhì)量為2m的滑塊B(可視為質(zhì)點)在極短的時間內(nèi)發(fā)生彈性碰撞,碰撞后滑塊B滑上傳送帶,滑塊B和傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,傳送帶的長度L=6h。重力加速度為g。求:
15.利用電、磁場來控制帶電粒子的運動、在現(xiàn)代科學(xué)實驗和技術(shù)設(shè)備中有廣泛的應(yīng)用。如圖所示,在xOy坐標(biāo)系的第一、二象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場,第三、四象限內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場。質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子從第二象限中的P點以沿x軸正方向的初速度v0射出,經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后從坐標(biāo)原點O進(jìn)入勻強(qiáng)磁場區(qū)域。從x軸上的點M第二次經(jīng)過x軸。已知P點的坐標(biāo)為(?2L,L),PM與x軸垂直,不計粒子重力。求:
(1)電場強(qiáng)度E的大小;
(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度1.【答案】D
2.【答案】B
3.【答案】A
4.【答案】C
5.【答案】B
6.【答案】C
7.【答案】D
8.【答案】AD9.【答案】AD10.【答案】BC11.【答案】交流電壓表或者是多用電表
使用低壓交流電源的電壓不能超過12V
5
U12.【答案】1.260
dt
d22g
13.【答案】解:(1)設(shè)O點發(fā)出的光線與界面的交點為D,光路圖如圖所示
由幾何關(guān)系可知
AC=32d
所以
sinr=sin45°=22
由幾何關(guān)系可知
sini=d2d2+(d2)2=55
由折射定律有
n=sinr14.【答案】解:(1)小球A拋出時的初速度為v0,拋出后小球做平拋運動,如圖所示
根據(jù)平拋運動的規(guī)律,豎直方向有
4.5h?1.5h=12gt12
vy=gt1
tan30°=vyv0
小球A拋出點與斜面體左端的水平距
x=v0t1
聯(lián)立解得
x=63h,v0=32gh;
(2)設(shè)小球到達(dá)斜面底端時速度為v1,根據(jù)動能定理有
mg×4.5h=12mv12?12mv02
解得
v1=33gh
設(shè)小球A與滑塊B碰撞后的速度分別為v2、v3,取向右為正方向,根據(jù)動量守恒定律有
mv1=?mv2+2mv3
根據(jù)機(jī)械能守恒定律有
12mv12=12mv22+12?2m15.【答案】解:(1)粒子射出后做類平拋運動,根據(jù)類平拋運動的規(guī)律,
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