日照市重点中学2024年高三第二次联考物理试卷含解析
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日照市重点中学2024年高三第二次联考物理试卷
考生须知:
1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。
选择题必须用2B 铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。
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、据伊朗新闻电视台2019年9月7日消息,伊朗原子能组织发言人卡迈勒万迪当天宣布,作为第三阶段中止履行伊核协议的措施,伊朗已启动了“先进离心机”,以增加浓缩铀储量。
关于铀核的裂变,下列叙述正确的是( ) A .核反应堆中铀核俘获一个中子后分裂为两个或几个中等质量的原子核,并吸收大量能量
B .核反应堆中铀核自发分裂为两个或几个中等质量的原子核,同时释放大量的核能
C .要使核反应堆中铀核发生链式反应,必须要有慢中子的轰击
D .要使核反应堆中铀核发生链式反应,必须要有快中子的轰击
2、静电场在x 轴上的场强E 随x 的变化关系如图所示,x 轴正方向为场强正方向,带正电的点电荷沿x 轴运动,则点电荷( )
A .在x 2和x 4处电势能相等
B .由x 1运动到x 3的过程中电势能增大
C .由x 1运动到x 4的过程中电势能先减小后增大
D .由x 1运动到x 4的过程中电场力先减小后增大
3、如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为12:10:1n n =,a 、b 两点间的电压为2202u = sin100V πt (),R 为可变电阻,P 为额定电流1A 、用铅锑合金制成的保险丝.为使保险丝中的电流不超过1A ,可变电阻R 连入电路的最小阻值是( )
A .2.2Ω
B .2.22Ω
C .22Ω
D .222
4、如图所示,带正电的点电荷Q 固定,电子仅在库仑力作用下,做以Q 点为焦点的椭圆运动,M 、P 、N 为椭圆上的三点,P 点是轨道上离Q 最近的点。
φM 、φN 和E M 、E N 分别表示电子在M 、N 两点的电势和电场强度,则电子从M
点逆时针运动到N点()
A.φM>φN,E M<E N B.φM<φN,E M>E N
C.电子的动能减小D.电场力对电子做了正功
5、如图甲所示为由某材料制成的电阻R的阻值随温度t变化的图象,若用该电阻与电池(电动势E=1.5V,内阻不计)、电流表(量程为50mA,内阻不计)、电阻箱申联起来,连接成如图乙所示的电路,用该电阻做测温探头。
将电阻箱的阻值调为R'=15Ω,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“电阻温度计”。
下列说法错误的是()
A.温度升高,电路中的电流减小
B.电流表刻度较大处对应的温度刻度较小
C.电流表的示数为50mA时,电阻R的阻值为30Ω
D.电流表的示数为50mA时,对应的温度为5℃
6、如图所示,一束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为a、b两种单色光。
则下列说法正确的是()
A.在真空中传播时,a光的速度大
B.从玻璃射向空气时,b光发生全发射的临界角小
C.经过同一双缝干涉实验装置时,观察到a光的相邻亮条纹间距大
D.若b光能使某金属发生光电效应,则a光也一定能发生光电效应
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、为了保障广大市民的生命健康,快递公司和外卖平台推出了“无接触”配送。
业内人士分析,“无接触”配送减轻了广大市民的生活压力,使他们不用走出小区,生活依然得到保障,同时也使疫情得到有效控制,避免病毒通过人群接触
扩散和蔓延。
如图为某快递公司分拣邮件的水平传输装置示意图,皮带在电动机的带动下保持v=1m/s的恒定速度向右运动,现将一质量为m=2kg的邮件轻放在皮带上,邮件和皮带间的动摩擦因数μ=0.5,设皮带足够长,取g=10m/s2,在邮件与皮带发生相对滑动的过程中,下列说法正确的是()
A.皮带对邮件的作用力水平向右
B.邮件在传送带上滑动的时间为0.2s
C.邮件对地的位移大小为0.1m
D.邮件与皮带间的摩擦力对皮带做的功为2J
8、A、B两物体质量均为m,其中A带正电,带电量为+q,B不带电,通过劲度系数为k的绝缘轻质弹簧相连放在水
平面上,如图所示,开始时A、B都处于静止状态。
现在施加竖直向上的匀强电场,电场强度
2mg
E
q
,式中g为重
力加速度,若不计空气阻力,不考虑A物体电量的变化,则以下判断正确的是()
A.刚施加电场的瞬间,A的加速度大小为2g
B.从施加电场开始到B刚要离开地面的过程中,A物体速度大小一直增大
C.从施加电场开始到B刚要离开地面的过程中,A物体的机械能增加量始终等于A物体电势能的减少量
D.B刚要离开地面时,A的速度大小为2
m g
k
9、一简谐横波沿x轴负向传播,t时刻的波形如图所示,则该时刻()
A.质点A的速度向上
B.质点B的动能最大
C.B、D两质点的振动情况总是相反
D.从该时刻经过半个周期,质点D的加速度为零
E.从该时刻经过1
4
个周期,质点C将移动到质点B的位置
10、如图,正方形abcd处于匀强电场中,电场方向与此平面平行。
一质子由a点运动到b点,电场力做功为W,该质子由a点运动到d点,克服电场力做功为W。
已知W>0,则()
A.电场强度的方向沿着ab方向
B.线ac是一条等势线
C.c点的电势高于b点的电势
D.电子在d点的电势能大于在b点的电势能
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)某同学用如图甲所示装置测当地的重力加速度,光电门A、B与光电计时器相连,可记录小球经过光电门A和光电门B所用的时间
(1)实验前用游标卡尺测量小球的直径,示数如图乙所示,则小球的直径d=_____mm
(2)让小球紧靠固定挡板,由静止释放,光电计时器记录小球经过光电门A和光电门B所用的时间t1、t2,测出两光电门间的高度差h,则测得的重力加速度g=_____(用测得的物理量的符号表示)。
(3)将光电计时器记录小球通过光电门的时间改为记录小球从光电门A运动到光电门B所用的时间,保持光电门B 的位置不变,多次改变光电门A的位置,每次均让小球从紧靠固定挡板由静止释放,记录每次两光电间的高度差h及小
球从光电门A运动到光电门B所用的时间t,作出h
t
t
图象如图丙所示,若图象斜率的绝对值为k,则图象与纵轴的
截距意义为____,当地的重力加速度为____
12.(12分)多用电表欧姆挡可以直接测量电阻。
如图所示,虚线框内的电路为欧姆挡的内部电路,a、b为红、黑表笔的插孔。
G是表头,满偏电流为I g,内阻为R g,R0是调零电阻,R1、R2、R3、R4分别是挡位电阻,对应挡位分别是“×1”“×10”“×100”“×1000”,K是挡位开关。
(1)红黑表笔短接进行欧姆调零时,先选定挡位,调节滑片P,使得表头达到满偏电流。
设滑片P下方电阻为R',满偏电流I g与流经电源的电流I的关系是_____(用题设条件中的物理量表示)。
(2)已知表头指针在表盘正中央时,所测电阻的阻值等于欧姆表的总内阻的值,又叫做中值电阻。
在挡位开关由低挡位调到高一级挡位进行欧姆调零时,调零电阻R0的滑片P应向______(填“上”或“下”)滑动,调零后,滑片P下方的电阻R'为原来挡位的______倍。
(3)把挡位开关调到“×100”,调零完毕,测量某电阻的阻值时,发现指针偏转角度较大。
要更准确测量该电阻的阻值,请写出接下来的操作过程_____________________________。
(4)要用欧姆挡测量某二极管的反向电阻,红表笔应接二极管的______极。
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7所示是一透明的圆柱体的横截面,其半径R=20 cm,折射率为,AB是一条直径,今有一束平行光沿AB方向射向圆柱体,试求:
(1)光在圆柱体中的传播速度;
(2)距离直线AB多远的入射光线,折射后恰经过B点.
14.(16分)如图所示,在竖直虚线范围内,左边存在竖直向下的匀强电场,场强大小为E,右边存在垂直纸面向里的匀强磁场,两场区的宽度相等。
电荷量为e-、质量为m的电子以初速度0v水平射入左边界后,穿过电、磁场的交界处时速度偏离原方向θ角。
再经过磁场区域后垂直右边界射出。
求:
(1)电子在电场中运动的时间1t;
(2)磁感应强度B的大小。
15.(12分)一个倾角为θ=37°的斜面固定在水平面上,一个质量为m=1.0kg的小物块(可视为质点)以v0=8m/s的初
速度由底端沿斜面上滑。
小物块与斜面的动摩擦因数μ=0.1.若斜面足够长,已知tan37°=3
4
,g取10m/s2,求:
(1)小物块沿斜面上滑时的加速度大小;
(2)小物块上滑的最大距离;
(3)小物块返回斜面底端时的速度大小。
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】
AB.核反应堆中铀核俘获一个中子后分裂为两个或几个中等质量的原子核,并释放大量能量,AB错误;
CD.链式反应的条件有三个,一是足够浓度的铀,二是铀的体积需要大于等于临界体积,三是需要慢中子轰击,C正确,D错误。
故选C。
2、B
【解析】
首先明确图像的物理意义,结合电场的分布特点沿电场线方向电势差逐点降低,综合分析判断。
【详解】
A.x2﹣x4处场强方向沿x轴负方向,则从x2到x4处逆着电场线方向,电势升高,则正电荷在x4处电势能较大,A不符合题意;
B.x1﹣x3处场强为x轴负方向,则从x1到x3处逆着电场线方向移动,电势升高,正电荷在x3处电势能较大,B符合题意;
C .由x 1运动到x 4的过程中,逆着电场线方向,电势升高,正电荷的电势能增大,C 不符合题意;
D .由x 1运动到x 4的过程中,电场强度的绝对值先增大后减小,故由
F =qE
知电场力先增大后减小,D 不符合题意
故选B 。
3、A
【解析】
原线圈输入电压1220U V == 根据电压与匝数成正比1122
U n U n = 代入数据解得:2211
22n U U V n == 原线圈的最大输入功率为111220P U I W ==
输出功率等于输入功率21220P P W == 由公式:222U P R
解得: 2.2R =Ω
故应选A .
4、D
【解析】
考查点电荷场强分布,电场力做功与电势能的变化。
【详解】
AB .在正电荷形成的电场中,越靠近点电荷的位置场强越大,电势越高,所以E M <E N ,φM <φN ,故AB 错误; CD .当电子从M 点向N 点运动时,库仑力对电子先做正功,后做负功,运动的速度先增加后减小,根据功能关系可知,电子的电势能先减小后增加,电场力所做的总功为正,所以总的电势能减小,动能增大,故C 错误,D 正确。
故选D 。
5、C
【解析】
AB .由图甲可知,温度升高,电阻R 的阻值增大,电路中电流减小,因此电流表刻度较大处对应的温度刻度较小,AB 项正确,不符合题意;
CD .电流表的示数为50mA 时,电路总电阻为30Ω,电阻箱的阻值R ' =15Ω。
则R =15Ω,由图甲可得对应的温度为5℃,C 项错误,符合题意,D 项正确,不符合题意;
故选C 。
6、D
【解析】
A .真空中传播时,各种颜色光的光速均相同,A 错误;
B .根据光路图可知b 光偏折程度小,所以b 光折射率小,根据全反射定律1sin
C n =
可知b 光发生全反射的临界角大,B 错误;
C .根据光路图可知a 光折射率大,所以频率大,波长短,根据l x d
λ∆=
可知,经过同一双缝干涉实验装置时,观察到a 光的相邻亮条纹间距小,C 错误;
D .a 光的频率大于b 光,根据=h εν可知a 光的光子能量大于b 光,所以若b 光能使某金属发生光电效应,则a 光也一定能发生光电效应,D 正确。
故选D 。
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、BC
【解析】
A .皮带对邮件的作用力为竖直向上的支持力和水平向右的摩擦力的合力,方向斜向右上方,故A 错误;
B .以邮件为研究对象,根据动量定理得 mgt mv μ=
代入数据解得
0.2t =s
故B 正确;
C .以邮件为研究对象,根据动能定理得
212
mgx mv μ=
代入数据解得 0.1x =m
故C 正确;
D .邮件对皮带的摩擦力做功为
cos1802J W mg x mgvt μμ︒=⋅⋅=-=-传送带
故D 错误。
故选BC 。
8、ABD
【解析】
A .在未施加电场时,A 物体处于平衡状态,当施加上电场力瞬间,A 物体受到的合力为施加的电场力,故 qE ma =
解得
2a g =
方向向上,故A 正确;
B .B 刚要离开地面时,地面对B 弹力为0,即
F mg =弹
对A 物体
Eq mg F =+弹
即A 物体合力为0,因此从开始到B 刚要离开地面过程,A 物体做加速度逐渐变小的加速运动,即A 物体速度一直增大,故B 正确;
C .从开始到弹簧恢复原长的过程,A 物体的机械能增量等于电势能的减少量与弹性势能的减少量之和,从弹簧恢复原长到B 刚要离开地面的过程,A 物体的机械能增量等于电势能的减少量与弹性势能的增加量之差,故C 错误;
D .当B 离开地面时,此时B 受到弹簧的弹力等于B 的重力,从施加电场力到B 离开地面,弹簧的弹力做功为零,A 上升的距离为
2mg x k
= 根据动能定理可知 212qEx mgx mv -=
解得
2m v g k
故D 正确。
故选ABD 。
9、BCD
【解析】
A .由波的平移法可知,在该时刻质点A 正向下运动,故A 错误;
B .由图可得,在该时刻质点B 在平衡位置,速度最大,动能最大,故B 正确;
C .B 、
D 两质点相差半个波长,振动情况总相反,故C 正确;
D .从该时刻经过半个周期,质点D 又处于平衡位置,加速度为零,故D 正确.
E .从该时刻经过1/4个周期,质点C 将运动到自己的平衡位置,不会运动到B 质点处,故E 错误;
故选BCD 。
10、BC
【解析】
B .由题意可知,一质子由a 点运动到b 点,电场力做功为W ;该质子由a 点运动到d 点,电场力做功为-W ;根据公式W qU =可知
da ba U U =-
又根据几何关系可知,b 、d 两点关于ac 连线轴对称,所以ac 是此匀强电场中的等势线,B 正确;
AC .由于质子由a 点运动到b 点,电场力做正功,所以c a b ϕϕϕ=>,所以电场强度的方向为垂直于ac 线,指向b 点,A 错误C 正确;
D .根据P
E q ϕ=,又电子带负电,所以电势低的地方电势能高,即电子在d 点的电势能小于在b 点的电势能,D 错误。
故选BC 。
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、11.4 22221112d h t t ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭
小球经过光电门B 时的速度 2k 【解析】
(1)[1]由图示游标卡尺可知,其示数为
d =11mm+4×0.1mm=11.4mm
(2)[2]小球经过光电门时的速度为
1
A d v t = 2
B d v t =
小球做自由落体运动,由速度位移公式得
222B A v v gh -=
解得
22221112d g h t t ⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭
(3)[3][4]小球释放点的位置到光电门B 的位置是恒定的,小球每次经过光电门时的速度是一定的,则有
212
B h v t gt =- 整理得
12
B h v gt t =- 则h t t
-图象与纵轴的截距表示小球经过光电门B 时的速度v B ,图象斜率的绝对值为 12
k g = 解得
2g k =
12、g 0g
R I I R R '=+ 上 10 把挡位开关调到“10⨯”,将红黑表笔短接,调节0R 滑片P ,使指针指到零刻度,然后再进行电阻测量 正
【解析】
(1)[1].表头电阻与0R 的上部分电阻串联,与R '并联,根据电流关系
()0g g g I R R R I I R '+-=+
'
得 o g g
R I R I R '+= (2)[2][3].高一级挡位内阻是原级别的10倍
o g g g o R R E I R R I R R R ''=⋅++=内
所以R '应变为原来的10倍,所以应向上调节.
(3)[4].指针偏转较大,说明所测量的电阻比较小,应换低一级挡位,即把挡位开关调到“10⨯”,将红黑表笔短接,
调节0R 滑片P ,使指针指到零刻度,然后再进行电阻测量;
(4)[5].测量二极管反向电阻,要求电流从二极管负极流入,正极流出,所以红表笔接二极管正极.
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)8310m/s c v n
==⨯ (2)距离AB 直线103cm 的入射光线经折射后能到达B 点
【解析】
(1)光在圆柱体中的传播速度
8310m/s c v n
==(3分) (2)设光线PC 经折射后经过B 点,光路图如图所示
由折射定律有:sin 3sin n αβ
== (3分) 又由几何关系有:2αβ=② (2分)
解①②得o 60α=(1分)
光线PC 离直线AB 的距离CD =R sin α=3(2分)
则距离AB 直线3cm 的入射光线经折射后能到达B 点(1分)
14、(1)01tan mv t eE
θ=
;(2)0E B v = 【解析】
(1)解法一电子在电场中做类平抛运动,有 1y v at =
由牛顿第二定律有
eE ma =
由几何关系有
0tan y v v θ= 解得01tan mv t eE
θ= 解法二电子在电场中运动,竖直方向上由动量定理有
1y eEt mv =
由几何关系有
0tan y
v v θ=
解得01tan mv t eE
θ= (2)设场区的宽度为d ,则在电场中,有
01d v t =
末速度0cos v v θ
= 电子在磁场中做匀速圆周运动,设轨迹半径为r ,则由几何知识得 sin d r θ=
由洛伦兹力提供向心力有
2
v evB m r
= 解得0
E B v = 15、(1)8m/s 2(2)4.0m (3)42m/s
【解析】
(1)小物块沿斜面上滑时受力情况如下图所示,其重力的分力分别为:
F 1=mg sinθ
F 2=mg cosθ
根据牛顿第二定律有:
F N =F 2…①
F 1+F f =ma …②
又因为
F f =μF N …③
由①②③式得:
a =g sinθ+μg cosθ=(10×0.6 +0.1×10×0.8)m/s 2=8.0m/s 2…④
(2)小物块沿斜面上滑做匀减速运动,到达最高点时速度为零,则有: 0-v 02=2(-a )x …⑤
得:
2208m=4m 228
v x a ==⨯…⑥ (3)小物块在斜面上下滑时受力情况如下图所示,根据牛顿第二定律有:
F N =F 2…⑦
F 1-F f =ma '…⑧
由③⑦⑧式得:
a '=g sinθ-μg cosθ=(10×0.6 -0.1×10×0.8)m/s 2=4.0m/s 2…⑨
有:
v 2=2a ′x …⑩
所以有:
2=24442m/s v a x '⨯⨯=。