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常平中学2023—2024学年度第二学期高三物理
单项选择题：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，只有一个选项符合题目要求。
1．2023年8月24日13时，日本福岛第一核电站启动核污染水排海。核污染水含高达64种放射
性元素，其中氚（）衰变过程中产生的电离辐射可损害DNA，是致癌的高危因素之一，半衰期为12.5年。其衰变方程为，下列说法正确的是（ ）
A．衰变方程中x=2，y=4
B． 的比结合能大于 的比结合能
C．秋冬气温逐渐变低时，氚的衰变速度会变慢
D．经过25年，氚将全部衰变结束
在某次伐木工攀爬大赛中，伐木工甲和乙同时开始攀爬，伐木工甲率先爬到顶端，结果却是乙
第一个返回到出发点，则（ ）
A．全过程中，甲、乙的平均速度一样大
B．甲在最高点的速度一定大于乙在最高点的速度
C．向上爬的过程中，经过中点时甲的速度一定大于乙的速度
D．从顶端返回的过程中，甲的平均速度一定大于乙的平均速度
如图1所示为一个免打孔伸缩晾衣杆的示意图，使用时，先调节杆的长度使其恰好与两侧的竖
直墙面接触，然后打开锁紧装置保持杆长不变，最后旋转增压旋钮增加杆头与墙面间的压力，
使其在晾衣物时能保持静止，下列说法正确的是（ ）
A．杆头与墙面间的压力越大，杆头与墙面间的摩擦力就越大
B．所晾衣物的质量越大，杆头与墙面间的摩擦力就越大
C．在湿衣物晾干的过程中，杆头与墙面间的摩擦力保持不变
D．为了能晾更大质量的衣物，可增加杆头与墙面的接触面积
4．据中国地震台网正式测定，2023年12月7日在江苏连云港市赣榆区海域发生3.8级地震，震源深度8公里，震中位于北纬34.90度，东经119.86度，距海岸线最近约39公里．当地一居民正好记录下地震预警电视上的预警信息，而“地震预警”是指在地震发生以后，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前几秒至数十秒发出警报，通知目标区域从而实现预警。科研机构对波的特性展开研究，某机械波沿x轴传播，图2为t＝0.6s时的波动图像，图3为x＝5m处A质点的振动图像，此时P、Q两质点的位移均为﹣1cm，则（ ）
A．这列波沿x轴正方向传播
B．t＝0.6s时，P、Q两质点加速度大小相同，方向相反
C．P质点的振动方程为
D．从t＝0开始经过0.3s，P、Q两质点经过的路程相等
5．如图4所示是空气净化器内部结构的简化图，其中的负极针组件产生电晕，释放出大量电子，电子被空气中的氧分子捕捉，从而生成空气负离子。负离子能使空气中烟尘、病菌等微粒带电，进而使其吸附到集尘栅板上，达到净化空气的作用。下列说法正确的（ ）
A．负极针组件附近的电势较低
B．为了更有效率地吸附尘埃，集尘栅板应带负电
C．负极针组件产生电晕，利用了静电屏蔽的原理
D．烟尘吸附到集尘栅板的过程中，电势能增加
6．关于下列四幅图理解正确的是（ ）
A．甲图中干电池的电动势为1.5V，则通过电源的电荷量为1C时，电源内静电力做功为1.5J
B．乙图中等离子体进入上、下极板之间后上极板A带正电
C．丙图中通过励磁线圈的电流越大，电子的运动径迹半径越小
D．丁图中回旋加速器带电粒子的最大动能与加速电压的大小有关
过水门仪式是国际民航中最高级别的礼仪。如图5所示，“过水门”仪式中的“水门”是由两辆消
防车喷出的水柱形成的。两条水柱形成的抛物线对称分布，且刚好在最高点相遇。已知两水柱均沿与水平方向成45°角喷出，且从喷出到在最高点相遇所用时间为3s。重力加速度g取10m/s2，忽略空气阻力和水流之间的相互作用，下列说法正确的是（ ）
A．“水门”的高度为90m
B．“水门”的跨度为180m
C．在最高点相遇时，水柱的速度为零
D．水喷出的瞬间，速度水平方向分量为15m/s
二、多项选择题：本题有3小题，每小题6分，共18分。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分。
8．2023年10月26日，神舟十七号航天员乘组进驻中国空间站，航天员汤洪波、唐胜杰和江新林承担着多项空间实验任务。若中国空间站绕地球做匀速圆周运动，一名宇航员手拿一个小球“静立”在“舱底面”上，如图6所示。下列说法正确的是（ ）
A．宇航员不受地球引力的作用
B．空间站运行的线速度小于第一宇宙速度
C．宇航员处于完全失重状态，对“舱底面”的压力为零
D．若宇航员相对于太空舱无初速度地释放小球，小球将做自由落体运动
9．土法爆米花已成为一代人童年的美好回忆。如图7所示为一个土法爆米花铁质容器，把玉米倒入容器后将盖盖紧，然后一边加热一边转动容器，同时观察容器上压强计的示数变化，当压强达到一定值时，便可打开容器，就在打开容器的瞬间，米花便爆成了。已知容器的体积为V0，外界大气压强为p0，环境的热力学温度为T0，容器内的气体可视为理想气体，玉米需要容器内气体压强达到5p0时打开容器才可爆米成花，容器内玉米的体积忽略不计，下列说法正确的是（ ）
A．在加热过程中，容器内气体的密度增加
B．在加热过程中，容器内气体温度升高，压强增大
C．在加热过程中，容器内的气体压强与摄氏温度成正比
D．当打开容器时，气体迅速膨胀，米粒内、外压强差变大， 瞬间爆米成花
如图8是游乐园常见的跳楼机，跳楼机的电磁式制动原理如图9所示。跳楼机主干柱体上交替分布着方向相反、大小相等的匀强磁场，每块磁场区域的宽度均为0.8m，高度均相同，磁感应强度的大小均为1T，中间座椅后方固定着100匝矩形线圈，线圈的宽度略大于磁场的宽度，高度与磁场高度相同，总电阻为8Ω。若某次跳楼机失去其他保护，由静止从高处突然失控下落，乘客与设备的总质量为640kg，重力加速度g取10m/s2，忽略摩擦阻力和空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．线圈中电流方向始终为顺时针
B．跳楼机的最大速度为2m/s
C．当跳楼机的速度为lm/s时，线圈中感应电流为20A
D．跳楼机速度最大时，克服安培力做功的功率为12800W
11．如图10所示，某同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验中，测得摆线长为l，摆球直径为d，然后用秒表记录了单摆全振动n次所用的时间为t。则：
（1）下列最合理的装置是 。
（2）用螺旋测微器测量小球直径，示数如图11所示，读数为 mm。
（3）如果测得的g值偏小，可能的原因是 。
A．单摆振动时振幅较小
B．将摆线长当成了摆长
C．实验时误将49次全振动记为50次
D．振动过程悬点出现微小松动，使摆线长度增加了
12．电子秤能够准确地测量物体的质量，其中半导体薄膜压力传感器是其关键的电学元件。半导
体薄膜压力传感器在压力作用下会发生微小形变，其阻值随压力F变化的图线如图12所示。某学习小组利用该元件和电流表A等器材设计了如图13所示的电路，尝试用该装置测量物体的质量。已知图13中电源电动势为（内阻未知），电流表A的量程为，内阻为18.0 Ω。重力加速度g取。请回答以下问题：
（1）实验时发现电流表A量程偏小，需要将其量程扩大为，应该给电流表A （选填“串联”或“并联”）一个阻值为 Ω的电阻；
（2）用改装后的电流表按图13所示的电路图进行实验，压力传感器上先不放物体，闭合开关S，调节滑动变阻器R的滑片P，使电流表指针满偏。保持滑片P位置不变，然后在压力传感器上放一物体，电流表的示数为0.18A，此时压力传感器的阻值为 ，则所放物体的质量 ；
（3）使用一段时间后，该电源电动势不变，内阻变大，其他条件不变。调节滑动变阻器R的滑片P，电流表指针满偏后进行测量，则测量结果 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
13．（8分）单反相机取景器的取景范围和实际拍摄范围基本上一致，十分有利于摄影，让我们能够直观地取景构图。如图14是单反照相机取景器的光路示意图，其核心部件为屋脊五棱镜。图15为屋脊五棱镜的横截面，部分角度如图中所示。光线垂直AB射入，依次经过CD、DE和EA反射，最后光线从BC射出，若光恰好能够在CD上发生全反射。求：
（1）五棱镜的折射率；
（2）请画出光路图（标出入射角的具体角度），结合光路图判断光线是否能在AE发生全反射
（已知多边形的内角和为：180°×(N-2),N为边数）
14．（14分）海水被污染之后需要借助特殊船只进行清理，一种污水处理船的简单模型如图16所示。矩形通道ABDC区域内有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=1.5T，该区域的长度L1=12m，宽度L2=4m，海水表层油污中的某种目标离子通过磁场左边界AC前会形成一颗颗带电的小油珠，每颗小油珠的比荷为0.4C/kg，小油珠可认为仅在洛伦兹力作用下进入CD面的污水收集箱中。船以速度v0向左匀速行进，海水在进入船体之前可看成静止状态，带电小油珠在AC边均匀分布。
（1）求此种离子所构成的小油珠所带电荷的电性；
（2）当船速达到v0=15m/s，小油珠的回收率η为多少？
（3）要使小油珠的回收率η达到，船只航行的速度应满足什么条件？
15．（16分）如图17所示，足够长的光滑水平面AB与传送带在B点平滑相连，衔接前后速度大小不变。长度L=2m的轻绳系一质量m1=2kg的物块甲在竖直平面内做顺时针圆周运动，最低点刚好与水平面A处接触，当物块甲运动到圆周的最低点时绳子突然断开，物块甲以水平速度v从A处射出，绳断前瞬间轻绳张力大小为120N。从A处射出的物块甲与静止在B点的质量m2=3kg的物块乙发生弹性正碰后，乙从B点冲上倾角为θ=37°的传送带。已知传送带以v0=4m/s的速度沿逆时针方向转动，两物块均可视为质点，乙与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5，（，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度大小取g=10m/s2），求：
（1）甲、乙碰撞后的瞬间，甲、乙的速度大小；
（2）乙不从传送带上端离开，则传送带的的最小长度是多大（结果保留两位有效数字）；
（3）若水平面足够长，通过计算判断甲乙是否会发生二次碰撞。
常平中学2023—2024学年度第二学期高三物理
单项选择题：本题有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 2 3 4 5 6 7
B A B C A C B
二、多项选择题：本题有3小题，每小题6分，共18分。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分。
8 9 10
BC BD BCD
三、实验题：本题有2小题，每空2分，共16分。
12、（1） C （2） 9.450 （有效数位正确，填 9.448~9.452均给分） （3） BD
详解：（1）摆线要用铁夹固定，防止摆长忽长忽短；摆线要用细线，不能用弹性棉绳；摆球要用密度较大的铁球，故选C。
（2）螺旋测微器测量小钢球直径的读数为
。
（3）根据单摆周期公式
可得
A．单摆振动时振幅较小，不影响的测量，故A错误；
B．将摆线长当成了摆长，导致变小，可知g值偏小，故B正确；
C．实验时误将将49次全振动记为50次，则周期测量值偏小，可知g值偏大，故C错误；
D．摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了，则摆长测量值偏小，故D正确。
故选BD。
13 、（1） 并联 、 2.0 （填 2也给分） （2） 13.0（填 13也给分） 0.8
（3） 不变
【详解】（1）当小量程的电流表改装成量程较大的电流表时，需要并联一个小电阻，有
代入数据解得RX=2.0Ω
（2）根据闭合电路欧姆定律可得，当秤盘上不放重物时RF0=5.0Ω，调节滑动变阻器使得电流表满偏，有
当秤盘上放上重物，且电流表示数为0.18A时，有
联立得RF=13.0Ω
结合图像可得压力为F=8.0N, 则m=0.8kg
（3）当电源电动势不变，而内阻增大时，仍可以使得电流表达到满偏，滑动变阻器接入电路的阻值减小，但回路中电源内阻和滑动变阻器接入电路的总电阻不变，所以测量结果不变。
11 、（共8分）
解（1）如下图所示，恰好在CD面发生全反射，
由几何关系可得入射角 ————1分
刚好全反射时
————2分
解得折射率
————1分
（2）分析光路图可知 ————2分
由几何关系可知光在AE上入射角也为30°，可判断可以刚好在AE发生全反射。————2分
（注意：画图需要尺规作图，光线不沿直线扣一分）
（14分）
解：（1）由左手定则知，小油珠带负电 ————2分
（2）由圆周运动知识有 ————1分
得小油珠的轨迹半径为 ————1分
恰运动到D点的小油珠的轨迹圆圆心到板的距离为x，则有
————1分
解得 :
小油珠能被收集箱收集的区域宽度 ————1分
回收率75％ ————2分
磁场区域内：由 得： 速度越大，半径越大 ————1分
若小油珠的回收率恰好达到，速度最快的船只，使小油珠恰好从A点运动到D点，
由几何关系得
解得小油珠做圆周运动的轨迹半径为 ————1分
解得船只航行的最大速度为 ————1分
速度最慢的船只，使小油珠恰好从A点运动到C点，
由几何关系得 ————1分
解得船只航行的最大速度为 ————1分
船只航行的速度应满足 ————1分
15解：（1）甲运动到圆周的最低点时，由牛顿第二定律得
————2分
将F=120N代入解得甲运动到圆周的最低点时速度大小
v=10m/s
甲、乙发生的弹性碰撞，
动量守恒: ————1分
机械能量守恒: ————1分
解得v1=—2m/s，v2=8m/s ————1分
乙碰撞后，速度大小分别为2m/和8m/s, ————1分
对物块乙，
在传送带上匀减速至与传送带共速阶段,由牛顿第二定律得
————1分
解得a2=10m/s2
位移大小 =2.4m ————1分
之后，由于，物体减速上滑，其所受滑动摩擦力沿传送带向上，
由牛顿第二定律得
————1分
解得加速度大小a3=2m/s2
位移大小 =4m ————1分
传送带最小长度为： =6.4m ————1分
（3）乙上升到最高点后，将向下加速，同理易得加速大小为a3=2m/s2 ————1分
最高点加速至B点过程： ————1分
解得： ————1分
———2分
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