物理答案
1.B 【解析】A.卢瑟福通过 粒子散射实验,根据粒子的偏转情况,提出了原子的核式
结构模型,故 A错误;
B. 原子核衰变过程中,电荷数和质量数都守恒,B正确;
C. 半衰期是统计学概念,是大量原子核衰变要遵循的具体规则,C错误;
D. 比结合能越大,原子核中核子结合越牢固,原子核越稳定,故 D错误;
故选 B。
2.A 【解析】球受重力、拉力和杆的弹力,根据平衡条件,杆的弹力与拉力、重力的合
力等值、反向、共线,如图所示:
拉力方向不变、大小变大,重力大小和方向都不变,根据平行四边形定则,两个力的合力大
小逐渐增大,方向向右下方,根据平衡条件,杆的弹力斜向左上方,与竖直方向夹角增大,
故 A正确,BCD错误。
故选 A。
3.C 【解析】斜抛运动水平位移 x vxt,为一次函数,故 A、B错误;
由动能表达式 E 1 1 1
2
mv2 m v2 v2 m v2 v gt ,可得 Ek与时间 t的图像不是k 2 2 x y 2 x y0
一次函数,且过程中动能不为 0,故 D错误,C正确,故选 C。
4.D 【解析】地球的第一宇宙速度是飞船贴近地球表面做匀速圆周运动的速度,飞船在轨
道Ⅰ上的半径大于地球半径,可知飞船在轨道Ⅰ上的运行速度比地球的第一宇宙速度小,故 A
错误;飞船在轨道Ⅱ上运动的半长轴小于在轨道Ⅲ上运动的轨道半径,根据开普勒第三定律
M
可知,卫星在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅲ上运行的周期,故 B错误;根据 G 2 =ma,
a= M得 2 ,可知飞船在轨道Ⅰ上 A点的加速度等于飞船在轨道Ⅱ上 A点的加速度,故 C错误;
GMm 2 3
空间站组合体在轨道Ⅲ时满足 2 m
4 r GMm2 3且 mg
2 r
,解得T 3
r3 T3 R
2 3 R g
5.C 【解析】A.图甲所示位置恰好为中性面,此时感应电流为零,A错误;B.图乙电流
I I m 5 2A
的有效值为 2 ,B错误;C.由图乙可知,交流电周期 T为 0.2s,因此频率
f 1 5Hz,转速为 5r/s,根据转速比为 1:10,可知风力叶轮的转速为 0.5r/s,C正
T
确;
2
D.由角速度 10 rad/s可知,电流的瞬时值表达式为 i 10cos10 t A ,D错误。
T
故选 C。
6.B 【解析】A.因为 O点电场强度不为 0,所以可知 AB是异种电荷,即 B点场源电荷带
负电。
Ep
所以 D C ,由 = 可知,电子的 EPC
B.A电荷在 E点的场强大小为 ,方向竖直向上,B电荷在 E点的场强大小为 2 ,( 3a)2 a
1
{#{QQABBYqAggiAABJAARgCAQVaCACQkACAAIoGxEAIoAABgAFABAA=}#}
10kQ
方向水平向右,根据勾股定理,可知 E点的合场强为 ,故 B正确。
3a2
CD.因为 B带负电,A带正电,因此,B电荷在 D点的场强与 A电荷在 C点的场强大小、方
向均相同,B电荷在 C点的场强与 A电荷在 D点的场强大小、方向均相同,因此矢量合成
之后,C、D两点场强大小、方向也相同,C、D错误。
7.C 【解析】根据波长,波速,周期之间的关系T λ ,T 1 代入数据可求得 v=8m/s,A
v f
错误。波在向右传播,P质点前面的质点在平衡位置下面,所以 P质点应该向下振动,B错
误。若 = 0,波源在 A、B处的两列波同步调振动,由波的叠加原理可知:当波程差为半
波长的奇数倍的时候,振动减弱,又因为两列波的振幅相同,所以振动减弱点始终处于平衡
位置,振幅为 0,设质点距离 A 处的距离为 1 ,距离 B 处的距离为 2, s1 s2 12m,
s s (2n 1) λ 因为 s1 0, s2 0,n取正整数,满足条件的 n有 0、1、2三个值,且左右1 2 2
具有对称性,所以绳上总共有 6 个点属于振动减弱点,在这些位置振幅为 0,C 正确。当
Δt 1 s时,B处的波源比 A处波源晚振动 T ,又因为该点是 A,B的中点,所以 B处的振
8 4
动传到质点该处时,A列波在点该处已经振动了 T ,此时正处于波谷或者波峰,由波的叠加
4
原理可知,AB中点处的质点并不能一直处于平衡位置保持静止,D错误。
8.AD 【解析】A. R 3r,AN=r由几何关系算得折射角等于 30°,则有 n
sin 60
3,
sin 30
故 A正确
v cB. 光从空气射入水中,n>1,所以光速变小;
n
C. 由几何关系有 N点入射角等于 60°, sin 60 = 3 1 3。又有 sinC ,故一定发生全
2 n 3
反射
c x
D. v t x=r t 3r, ,由几何关系有 ,则 ,故 D正确n v c
1
9.BD 2【解析】A.对滑块从 A到 C动能定理有: mg2h Ekc mv0 ,所以有:2
EKC =
1 mv2 1 2c mv0 2mgh,A错误2 2
mv2 mv2
B.对滑块在 C点有 F cNC mg =3mg 02h 2h
2
{#{QQABBYqAggiAABJAARgCAQVaCACQkACAAIoGxEAIoAABgAFABAA=}#}
mgh 1 mv2 1 2对滑块从 A至 D过程,动能定理有: D mv0 ,在 D点有:2 2
F mg mv
2 2
ND
D 3mg mv 0 ;所以 FNC Fh h ND
1
C. vC v
2
0 4gh,从 C飞出后做平抛运动有 2h gt
2 4h
,解得 t ,
2 g
SC v
2
0 4gh
4h
g
D. S = v2 2h 2gh v0 5gh SC 2h SD 6h SC S同理有 D 0 ,当 时, , ,所以 D ,g
D正确。
1
10.BC 2【解析】设粒子第一次离开电场的速度大小为 v0,根据动能定理 mv2 0
qE 2d解
v 2 qEd得 0 ,选项 A错误;m
如图,粒子从上边界垂直 QN,第一次离开电场后,垂直 NP再次进入电场,故可知粒
v2
子在磁场中的运动轨迹半径为 d,粒子在磁场中做圆周运动有 Bqv m 00 , r d,解得r
B 2 mE ,选项 B正确;
qd
粒子第二次在电场中做类平抛运动,设时间为
t 2d3 v ,沿 y轴方向偏转位移为0
2
y 1 at 2 1 Eq
2d d
3
, d),选项 C正确;
2
v t 4d带电粒子第一次在电场中加速时间,由 2d 0 t1 ,则 1 v ;带电粒子在磁场中运动2 0
2 m md 3 3 md
周期为T ,则粒子在磁场中的运动时间为 t2 T ,则带电粒qB qE 4 4 qE
3 md
子从A点进入电场到第二次离开电场时运动的总时间为 t t1 t2 t3 (3 ) 选项D4 qE
错误。
11.(6 分)(1)4(4.0或 4.00均可)(1 分) (2) A(1 分) 10(10.0或 10.00均可)
(2 分) (3)L同学(2 分)
【解析】(1)根据图乙所示弹力 F与弹簧长度 l关系图像可知,当弹力为零时弹簧的长度即
为弹簧原长,即 l0=4cm
(2)根据胡克定律有 k
F
x
图像的斜率表示劲度系数,则可知 A弹簧的劲度系数大于 B弹簧的劲度系数;B弹簧的劲
k 2度系数为 2 10N/m20 10
3
{#{QQABBYqAggiAABJAARgCAQVaCACQkACAAIoGxEAIoAABgAFABAA=}#}
(3) 把弹簧长度当成伸长量作为横坐标作图(图乙),图像相对于图丙会向右平移,但并不影
响图像斜率,故劲度系数一样准确,L同学说的正确。
12.(10 分,每空 2 分) A C 0.82(0.80~0.83) AD C
【详解】(1)一节干电池电动势约为1.5V,电压表应选 A。
为方便实验操作,使电表示数变化明显,滑动变阻器应选择阻值较小的,故选 C。
(2)根据闭合电路欧姆定律 E U Ir
可知U E Ir
U 1.49 1.00
结合电源U I图像可知,电源内阻为 r Ω 0.82Ω
I 0.60
(3)AB.由图甲所示电路图可知,相对于电源来说电流表采用外接法,由于电压表分流作
用,使所测电流小于电流的真实值,造成了实验误差,故 A正确,B错误;
r EC.电源内阻为 I ,由图像可知,电源内阻测量值小于真实值,C错误。短
D.当外电路短路时,电流的测量值等于真实值,除此之外,由于电压表的分流作用,电流
的测量值小于真实值,电源的U I图像如图所示,由图像可知,电源电动势的测量值小于
真实值,故 D正确;
故选 AD。
P IU I E U(4)由 ,
r
联立解得 P
1 E
U 2 U
r r
即 P U 图像是一条开口向下的抛物线,故 C正确。
故选 C。
13.(1) pB p
mg p hS
0 ,h 0S B
;(2)活塞从 A运动到 B的过程中,缸内气体放热。
p0S mg
【解析】(1)活塞速度最大时,a=0,由平衡条件得
mg+p0S pBS (2分)
mg
解得 pB p0 (2分 )S
由于活塞在 A处和 B处时,气体温度相同,则
p0Sh pBShB (2分)
p hS
综上解得 hB 0 (2分)p0S mg
(2)活塞从 A运动到 B的过程中,缸内气体放热。 (2分)
6
14. (1) 96N (2) r m
5
【解析】(1)对甲球,从 A点下滑到 B点过程,由动能定理得
mgh 1 mv2B (2分)2
代入数据解得 vB 2 10m/s
对甲球,在 B点,由牛顿第二定律得
4
{#{QQABBYqAggiAABJAARgCAQVaCACQkACAAIoGxEAIoAABgAFABAA=}#}
2
FN mg cos m
vB (2分)
R
代入数据解得 FN 96N (1分)
(2) 对甲球,从 B点运动到 D点过程,由动能定理得
mgR(1 cos ) mgL 1 mv2 1D mv
2
B (2分)2 2
代入数据得 vD 6m / s
在 D点,甲乙两球碰撞瞬间,由动量守恒得
mvD (m m)v共 (2分)
代入数据可得 v共 3m / s
对甲乙两球组成的系统,从 D点到 P点过程,有
r 2 (1 r)2 v共t2 p
(1分)
1 r 1 gt 2 (1分)
2 2 p
6
联立以上式子,代入数据解得 r m (1分)
5
15.(1)aa=0, ab=5m/s2;(2)6A;(3)0.5m
【解析】(1)对 b有 E0=BLv0
I0=
1
2
F0=BI0L (2分)
得 E0=2V, I0=2A
F0=2N<μmg=3N,故 a平衡 aa=0 (2分)
对 b,由牛顿第二定律有
a = 0+ b ab=5m/s2 (2分)
(2)根据右手定则判断两导体棒切割产生的电动势叠加,并和导轨构成回路,回路中的总
电动势为 E1 BL(v v ) 6V (2分)1 2
可知速度越大,电流越大,两棒此后均减速,则开始时电流最大。
根据闭合电路欧姆定律可知回路中的电流为 I E11 6A (2分)2R
(3)在导体棒 a、b运动时,两导体棒受到的摩擦力大小相等,方向相反,根据左手定则
可知两导体棒受到的安培力也等大反向,两导体棒组成的系统所受合力为零,满足动量守恒。
取向右为正方向,当导体棒 a向左运动的速度为零时,由动量守恒定律得
mv2 mv1 mv3 (1分)
解得导体棒 b的速率为 v3 2m / s
此时回路的感应电动势为 E2 BLv3 2V
导体棒 a受到的安培力为 Fa BI 2L B
E
2 L 2N< mg
2R
可知导体棒 a的速度为零后,不再运动。此后,当b的速度为零时两棒相距最远 (2分)
设导体棒b产生的焦耳热为Q,根据能量守恒定律得
2Q mgs 1 mv23 (2分)2
解得 s=0.5m (1分)
5
{#{QQABBYqAggiAABJAARgCAQVaCACQkACAAIoGxEAIoAABgAFABAA=}#}
(说明:(3)中,用 a、b棒加速度大小相同,由Δv at和 v1 0 v2 v3求出 v3 2m / s也可
以得动量式的 1 分)
6
{#{QQABBYqAggiAABJAARgCAQVaCACQkACAAIoGxEAIoAABgAFABAA=}#}邕衡金卷·南宁市第三中学(五象校区)
2024届高三第一次适应性考试
物理
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、学校、班级和准考证号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。答非选择题时,将答案写在答题卡相应位置上,在试题卷上答题无效。
3.考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共7小题,每题4分,共28分。在每个小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.核能是蕴藏在原子核内部的能量。核能的发现是人们探索微观物质结构的一个重大成果,关于人类对原子核的认识中,下列说法正确的是( )
A.卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究,提出了原子的“枣糕模型”
B.原子核衰变过程中,电荷数和质量数都守恒
C.已知强的半衰期是87.7年,1000个经过87.7年后一定还剩余500个
D.原子核的结合能越大,表示核子结合得越牢固,原子就越稳定
2.某趣味游戏模型如下图所示,弹性杆AB的下端固定,上端固定一个质量为m的小球,用水平力缓慢拉球,使杆发生弯曲,在弹性限度内逐步增加水平力的大小,则弹性杆AB对球的作用力的方向( )
A.斜向左上方,与竖直方向夹角增大 B.斜向右下方,与竖直方向夹角增大
C.斜向左上方,与竖直方向夹角不变 D.水平向左,与竖直方向夹角不变
3.在校运会跳高比赛中,小明同学从横杆前起跳,越过横杆后落地,整个过程可视为斜抛运动,不计空气阻力。下列反映跳跃过程中运动员水平方向位移的大小x、动能Ek随时间t的变化图像,可能正确的是( )
A. B. C. D.
4、神舟十六号是中国“神舟”系列飞船的第十六次任务,也是中国空间站运营阶段的首次飞行任务。如图所示,神舟十六号载人飞船处于半径为r1的圆轨道Ⅰ、空间站组合体处于半径为r3的圆轨道Ⅲ,两者都在其轨道上做匀速圆周运动。通过变轨操作后,飞船从A点沿椭圆轨道Ⅱ运动到B点与空间站组合体对接,已知地球的事径为R、地球表面重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.飞船在轨道Ⅰ上的运行速度大于地球的第一宇宙速度
B.飞船沿轨道Ⅱ运行的周期大于空间站组合体沿轨道Ⅲ运行的周期
C.飞船在轨道Ⅰ上A点的加速度小于在轨道Ⅱ上A点的加速度
D.空间站组合体在轨道Ⅲ运行的周期
5.2022年11月23日,由三峡集团研制的单机容量16兆瓦海上风电机组成功下线,该机组是目前全球单机容量最大、叶轮直径最大的风电机组。某兴趣小组自制了一台风力发电机,风力发电机简易模型如图甲所示,试验中叶轮带动线圈在匀强磁场中转动,设计的升速齿轮的转速比为1:10,高速转轴的转速与发电机线圈转速一致。发电机产生交流电的电流随时间变化的图像如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A.线圈在图甲所示位置时产生的电流最大
B.图乙电流的有效值为10A
C.风力叶轮的转速为0.5r/s
D.图乙所示电流的瞬时值表达式为i=10cos0.2rt(A)
6.如图所示,两个正六边形共面,О是两个六边形的正中心,ABCDEF是正六边形的端点,BE∥DF,BE=a。在A、B两处有电荷量大小均为Q的场源点电荷,A处点电荷带正电,且O点的电场强度不为0。静电力常量为k。下列说法正确的是( )
A.电子在C点的电势能大于在D点的电势能
B.E点的电场强度大小为
C.C、D两点的电场强度方向不同
D.C、D两点的电场强度大小不同
7.在学习机械波内容时,壮壮、美美两同学分别握住长为12m的绳子两端如图甲所示,壮壮同学在A处上下抖动绳子使绳子产生水平向右传播的机械波。经△t后,美美同学在B处开始抖动,并产生水平向左传播的机械波。两列波均可视为简谐波,波长均为4m、顿率均为2Hz、振幅均为20cm,且两波源起振方向相同,两波叠加后,绳上会出现一些振幅为О的位.置。则下列说法正确的是( )
A.两列波的传播速度为2m/s
B.某时刻壮壮同学抖动绳子产生的波形图如图乙所示,此时绳上Р质点向上振动
C.若△t=0.A、B连线上一共有6个振幅为О的点
D.若△t=s,则A、B连线中点处的质点始终保持静止
二、多项选择题:本题共3小题,每题6分,共18分。在每个小题给出的四个选项中有两个或两个以上选项符合题目要求。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.完全失重时,液滴呈球形,气泡在液体中将不会上浮。中国空间站的“天宫课堂”曾完成一项水球光学实验,航天员向水球中注入空气,形成了一个内含气泡的水球。如图所示,若气泡与水球同心,水球整体半径R和气泡半径r,有。在过球心的平面内,用一束单色光以60°的入射角照射水球的A点,经折射后射到水球与气泡边界的N点,AN=r。已知光在真空中的传播速度为c。下列说法正确的是( )
A.此单色光在水中的折射率
B.此单色光从空气进入水球,光的传播速度一定变大
C.此单色光在N点不会发生全反射
D.此单色光从A到N的传播时间为
9.如图,地面上有ABC和ABD为两个光滑固定轨道,A、B、E在同一水平面,C、D、E在同一竖直线上,D点是以E点为圆心,半径为h的竖直圆的最高点,C点是以E点为圆心,半径为2h的竖直圆的最高点,一质量为m的滑块从A点以初速度v分别沿两轨道滑行到C或D处后水平抛出《不计一切摩擦)。下列说法正确的是( )
A.滑块滑到C点的动能为
B.滑块经过C点时受到的支持力大于经过D点时受到的支持力
C.滑块从C点抛出后的落地点距点E的水平距离为,有
D.当时,滑块从C点抛出后落点距E点的水平距离,和从D点抛出后落点距E点的水平距离,有
10.如图所示,在,的区域中,存在沿y轴正方向、场强大小为E的匀强电场,电场的周围分布着垂直纸面向外的匀强磁场。一个质量为m,电量为q的带正电粒子从OP中点A无初速度进入电场(不计粒子重力),粒子从上边界垂直QN第一次离开电场后,垂直NP再次进入电场。下列说法正确的是( )
A.粒子第一次离开电场的速度大小
B.磁场的磁感应强度大小
C.粒子第二次离开电场时的坐标
D.带电粒子从A点到第二次离开电场时运动的时间为
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(6分)某学习小组利用如图甲所示的装置做实验,探究弹簧弹力与形变量的关系。
(1)某次实验得到如图乙所示弹力F与弹簧长度l的关系图像(弹簧质量忽略不计),该弹簧原长=________cm。
(2)换弹簧再次实验,得到图丙所示弹力F与弹簧伸长量x之间的关系图像(弹(质量忽略不计),由图丙可知劲度系数较大的是____________弹簧(选填“A”或“B”);还可算出B弹簧的劲度系数为__________N/m。
(3)对比图乙和图丙这两种作图方式,求劲度系数时,P同学认为以弹簧长度作为横坐标更准确,Q同学认为以弹簧伸长量作为横坐标更准确,L同学认为两种方式一样准确。你认同哪位同学的说法 ____________(选填“P同学”,“Q同学”或者“L同学”)
12.(10分)某实验小组利用图甲所示的电路图测定一节干电池的电动势和内电阻。
(1)现有电流表(0~0.6A,内阻约为1kΩ)、开关和导线若干、以及器材:
A.电基聚(0~3V,内阻约为1kΩ)
B.电压表(0~15V,内阻约为2kΩ)
C.滑动变阻器(0~20Ω,允许通过的最大电流为2A)
D.滑动变阻器(0~100Ω,允许通过的最大电流为1A)
实验中电压表应选用________,滑动变阻器应选用_________;(选填相应器材前的字母)
(2)某同学根据实验记录的数据,做出如图乙所示的图线,根据图线可得,内电阻r=_________Ω(结果保留两位有效数字)
(3)这位同学对以上实验进行了误差分析,其中正确的是________;
A.实验产生的系统误差,主要是由于电压表的分流作用
B.实验产生的系统误差,主要是由于电流表的分压作用
C.实验测出电池的内阻大于真实值
D.实验测出电池的电动势小于真实值
(4)实验中,随着滑动变阻器滑片的移动,电压表的示数U及电池的输出功率Р都会发生变化,则图中能正确反映P-U图像关系的是_____________。
A. B. C. D.
13.(10分)如图所示,内壁光滑的圆柱形汽缸竖直放置,内有一质量不计的活塞封闭一定质量的理想气体,气缸和活塞的气密性良好,缸内安装有温控装置(图中未画出,其体积忽略不计,控温原理不改变缸内气体的成分和质量)。已知活塞截面积为S,外界大气压强为p0,缸内气体的温度为T时,活塞静止在A处,此时活塞下表面到缸底的竖直距离为h。现将质量为m的物体放在活塞上表面,活塞开始向下加速一小段距离后减速至速度为零,在此过程中,活塞运动到B处时速度最大,由于温控装置发挥作用,缸内气体此时的温度也恰好为T,重力加速度为g。求;
(1)活塞运动到B处时,缸内气体的压强pB和活塞下表面到缸底的竖直距离hB;
(2)活塞从A运动到B的过程中,缸内气体吸热还是放热 (只需给出结论,无需说明理由)
14.(12分)如图,竖直平面内有一光滑倾斜轨道AB和一段光滑圆弧BC,AB间的竖直高度h=2m,BC圆弧半径R=1m,对应的圆心角θ=37°,水平地面CD右下方有一个坑,其竖直截面的边界MN为圆弧,DM为该圆弧沿水平方向的半径r。质量m=2kg的小球甲从倾斜轨道上的A点由静止开始下滑,与水平地面CD间的动摩擦因数=0.4,CD两点水平距离L=1m,与小球甲质量相同的小球乙静止放在D点,小球甲和乙均可视为质点,轨道各处均平滑连接,重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)小球甲经过圆弧轨道上的B点时,求轨道对其的支持力大小;
(2)小球甲与小球乙发生正碰(碰撞时间极短),碰撞后粘在一起落到圆弧MN上的P点,Р点与水平地面的距离为r,求圆弧MN的半径r.
15.(16分)如图所示,两条足够长的平行导电导轨MN、PQ水平放置,导轨间距L=1.0m,在轨道区域内有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B=1T。导体棒a、b质量均为m=1kg,电阻均为R=0.5Ω,与导轨间的动摩擦因数均为=0.3,运动过程中导体棒与导轨始终垂直且接触良好。重力加速度g=10m/s2,导轨电阻可忽略,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)若开始时导体棒a初速度为零,导体棒b获得=2m/s的水平向右的初速度,求此时导体棒a和b的加速度大小;
(2)若同时分别给两导体棒不同的冲量,使导体棒a获得平行于导轨向左的初速度=2m/s的同时,导体棒b获得向右的平行于导轨的初速度=4m/s,求流经导体棒a的最大电流;
(3)在(2)的条件下,从导体棒a速度为零到两棒相距最远的过程中,已知导体棒b产生的焦耳热为0.25J,求此过程中导体棒b的位移。
