四川省成都市石室中学2023届高三下学期4月第一次阶段性测试物理 Word版含解析.docx

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四川省成都市石室中学2023届高三下学期4月第一次阶段性测试物理试卷一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~5题只有一项符合题目要求，第6~8题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。1．北京时间2023年2月10日，经过约7小时的出舱活动，神舟十五号航天员费俊龙、邓清明、张陆密切协作，圆满完成出舱任务。图为航天员出舱时与地球同框的优美瞬间，已知神舟十五号绕地球做匀速圆周运动的轨道离地高度为343公里，下列说法正确的是（　　）A．航天员的向心加速度大于地球表面物体随地球自转的向心加速度B．航天员出舱后处于超重状态C．若已知地球表面的重力加速度，可求得航天员随飞船运行的速度D．若已知地球半径，可求得航天员随飞船运行的周期【答案】A【详解】A．航天员运行的角速度及半径均大于地球表面物体，由可得，航天员的向心加速度大于地表物体的向心加速度，A正确；B．航天员出舱后处于完全失重状态，B错误；CD．万有引力提供向心力则又解得 由此可知只有同时已知g和R，才能求出v或T，CD错误。故选A。2．1967年6月17日我国成功引爆了第一枚氢弹，标志着我国核力量得到了进一步的加强。氢弹造价高，寿命短，难保存。最主要的原因就是其中的氚核会发生衰变生成氦核，其半衰期为12.5年，假设氚核衰变产生的电子全部定向运动，若我国在1970年1月制成了一枚氢弹，到1982年7月衰变过程形成的平均电流为I，则从1970年1月制成到1995年1月衰变过程形成的平均电流为（　　）A．B．C．D．【答案】C【详解】设的半衰期为T，原子核总数为N，在1970年1月制成了一枚氢弹，到1982年7月衰变过程产生的电子数为，形成的平均电流为在1970年1月制成了一枚氢弹，到1995年1月衰变过程产生的电子数为，形成的平均电流为故选C。3．2022WTT新乡世界杯总决赛已经落下帷幕，中国队取得了男女冠军的优异成绩。如图所示为一乒乓球台的纵截面，AB是台面的两个端点位置，PC是球网位置，D为AC中点，E为BC中点。E、M、N在同一竖直线上。第一次在M点将球击出，轨迹最高点恰好过球网最高点P，同时落到A点；第二次在N点将同一乒乓球水平击出，轨迹同样恰好过球网最高点P，同时落到D点；乒乓球可看做质点，不计空气阻力作用，则两次击球位置高度之比为（　　）A．B．C．D．【答案】D【详解】设长为，M点距离台面的高度为，N点距离台面的高度为，取M关于CP的对称点 ，由几何关系可知Q的高度与M的高度相等，且Q点位于D点上方，只看第一次从P点到A的平抛过程，可知P到Q的水平距离为P到A的水平距离的一半，则有P到Q的时间为P到A的一半，根据可知P到Q的竖直运动的距离为P到A的，所以有解得同理对第二次平抛运动有解得可得故选D。4．如图甲所示的电路中，阻值为的线框水平放置，线框所在区域内存在垂直线框的磁场（未画出），磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，电压表为理想电表，定值电阻的阻值为，将电阻箱的阻值调到，电压表的读数为4V，忽略导线的电阻。则（　　）A．时刻，线框中产生的感应电动势为0B．线框中产生的感应电动势的最大值为5VC．一个周期内定值电阻上产生的热量为0.02JD．当电阻箱的阻值为4时线框的输出功率最大【答案】C【详解】A．由图乙可知，时图象的斜率最大，磁感应强度的变化率最大，由法拉第电磁感应定律可知此时线框中产生的感应电动势最大，A错误； B．由图乙可知，磁感应强度随时间段正弦规律变化，则线框中产生的感应电动势随时间按余弦规律变化，电阻箱的阻值调到6时，电压表的读数为V，则此时线框输出电压的最大值为由得B错误；C．定值电阻两端电压的有效值为则一个周期内定值电阻产生的热量为C正确；D．线框的输出功率为整理得当时，线框的输出功率最大，此时有，D错误。故选C。5．如图所示，两等长轻绳一端打结，记为O点，并系在小球上。两轻绳的另一端分别系在同一水平杆上的A、B两点，两轻绳与固定的水平杆夹角均为53°。给小球垂直纸面的速度，使小球在垂直纸面的竖直面内做往复运动。某次小球运动到最低点时，轻绳OB从O点断开，小球恰好做匀速圆周运动。已知sin53°=0.8，cos53°=0.6，则轻绳OB断开前后瞬间，轻绳OA的张力比为（　　）A．1：1B．25：32C．25：24D．3：4 【答案】B【详解】轻绳OB断开前，小球以A、B中点为圆心的圆弧做往复运动，设小球经过最低点的速度大小为v，绳长为L，小球质量为m，轻绳的张力为，由向心力公式有轻绳OB断开后，小球在水平面内做匀速圆周运动，其圆心在A点的正下方，设轻绳的张力为，有联立解得故B正确。6．卡车车厢中装有完全相同的水泥圆管，下面的两根圆管前端与车厢壁接触，上面的圆管未与车厢壁接触，三根圆管互相接触，如图所示。已知圆管之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，最大静摩擦力约等于滑动摩擦力。下列有关说法中正确的是（　　）A．汽车启动过程，最上面的水泥圆管受到的摩擦力向前B．汽车启动过程，最上面的水泥圆管受到的摩擦力逐渐增大C．为了安全起见，汽车刹车过程中的加速度不能超过μgD．为了安全起见，汽车刹车过程中的加速度不能超过【答案】AD【详解】AB．汽车启动过程中，汽车做加速运动，故加速度方向向前；最上面的水泥圆管的加速度也向前，故其受到的摩擦力方向向前；汽车启动过程中，若牵引力恒定，则加速度大小不变，最上面的水泥圆管受到的摩擦力大小不变；若发动机功率不变，则加速度减小，最上面的水泥圆管受到的摩擦力逐渐减小，故A正确，B错误；CD．最上面的水泥圆管的受力侧视图如图 最大静摩擦力为若汽车刹车过程中，最上面的水泥圆管发生相对滑到，则将撞击车头车厢壁，发生安全事故，所以汽车刹车的加速度不能超过故C错误，D正确。故选AD。7．空间中有两个固定点电荷A和B，带电荷量的绝对值分别为Q和Q，以点电荷A、B连线上某点为原点，以点电荷A和B所在的直线为x轴建立直角坐标系，分别作出部分Ex和φx图像，如图所示，无穷远处电势为零．则下列说法正确的是（　　）A．A为正点电荷，B为负点电荷，且QQC．1是Ex图像，2是φx图像D．1是φx图像，2是Ex图像【答案】BD【详解】AB．由于正点电荷周围电势趋于正无穷大，所以由图可知B为正点电荷，因为点电荷B 右侧有场强为0的点，说明A为负点电荷，因电场强度叠加为0的位置，离B近，离A远，故由可知QA>QB，B正确，A错误；CD．当φx图像斜率为0时，场强为0，结合图中的辅助线，可知1是φx图像，2是Ex图像，D正确，C错误。故选BD。8．速度均为的和的混合粒子流沿着与直径ab夹角为（角未知）的方向垂直进入圆柱形匀强磁场区域，一个粒子的出射方向恰与直径ab平行向右射出，另一个粒子刚好从直径的另一点b点出射。已知元电荷e，的质量为3m，的质量为4m，不计粒子的重力，该区域的磁感应强度为B，求：（　　）A．出射方向恰与直径ab平行的粒子为B．的速度偏转角是速度偏转角的2倍C．D．磁场圆的半径为【答案】BCD【详解】A．作出粒子运动轨迹图如下由解得则 设水平向右射出的粒子半径为，从b点射出的粒子半径为，则解得则所以对应的，即出射方向恰与直径ab平行的粒子为，故A错误；B．由几何分析可知的速度偏转角为，速度偏转角为，故B正确；C．由A项分析有解得故C正确；D．由A项分析有解得故D正确。故选BCD。二、非选择题：9．（6分）某实验小组想验证动量守恒定律，可用的器材有：固定了的光电门1和光电门2的气垫导轨，两个质量均为m的滑块A和B，两滑块上都固定有完全相同、宽度为d的遮光片。 （1）若________，则可判断气垫已调水平；（2）推动两滑块使A、B分别由气垫导轨的左右两侧开始滑动，经测量，滑块A和B通过光电门1、2的遮光时间分别为和，两滑块发生碰撞后又先后通过两光电门1、2，经测量，滑块A和B通过光电门1、2的遮光时间分别为和。①若两滑块碰撞过程动量守恒，则必须满足的关系式为________；（用题中所给物理符号表示）②若两滑块发生的是弹性碰撞，则________。【答案】轻推物块，遮光片通过两光电门的遮光时间相同1【详解】（1）[1]若轻推物块，遮光片通过两光电门的遮光时间相同，则可判断气垫已调水平。（2）①[2]根据动量守恒即可得②[2]根据能量守恒可得计算可得10．（9分）某实验小组利用热敏电阻制作温控报警器，当温度到达或超过时，发出警报。操作如下：（1）测量热敏电阻在 时的阻值，该热敏电阻的阻值随着温度的升高而降低。有以下实验器材可供选择。A．电源E（电动势为，内阻不计）B．电流表A（量程为，内阻约）C．电压表V（量程为，内阻约）D．滑动变阻器（最大电阻为，额定电流）E．滑动变阻器（最大电阻为，额定电流为）F．热敏电阻（60℃时阻值在之间）①为了更准确测定阻值，滑动变阻器应选择______（选填“”或“”），电路图应选择图8中的______（选填“甲“或“乙”）；②对热敏电阻加热至60℃，保持温度不变，调节滑动变阻器，得到电压表和电流表的多组数据，已在图8丙中描好点，请在图中画出图像______，并得到______（计算结果保留2位有效数字）。（2）调试报警器①按照图丁连接器材，报警器报警最低电流为，功率极小，电源为可调电源，内阻不计，调试时输出电压为；②在常温下，闭合开关，开关接通b，将电阻箱的阻值调为，调节滑动变阻器，直至报警器警报。再将开关接通a，报警器调试完成。有三种滑动变阻器、、可供选择，其最大阻值分别为、、，为方便调节，应选择______（选填“”、“”或“”）。【答案】R1乙25R4【详解】(1)①[1]为了方便调节，滑动变阻器选阻值范围小的R1。[2]时阻值在之间，所以 所以电流表采用外接法，测量较准确，故选乙图。②[3]描点连线得图像如图[4]通过画出的图像可得(2)②[5]电路中最大电阻滑动变阻器的最大电阻所以滑动变阻器应选择R4。11．（12分）在冰雪冲浪项目中，安全员将小朋友（可视为质点）从A点沿左侧圆弧切线方向推入滑道，小朋友获得的初速度，圆弧所在圆的半径，圆弧AB所对应的圆心角，B为轨道最低点，冰滑道视为光滑。小朋友和滑板总质量为，右侧平台比左侧平台高9.45m。小朋友冲上右侧平台后做减速运动，滑板与平台间动摩擦因数为，重力加速度。求：（1）小朋友和滑板在圆弧形冰滑道最低点B时的速率v及其对冰道的压力；（2）小朋友和滑板在右侧雪道滑行的距离d。 【答案】（1）；650N，方向向下；（2）9m【详解】（1）从A到B根据机械能守恒定律代入数据解得根据牛顿第二定律解得根据牛顿第三定律，小朋友和滑板对冰滑道的压力大小为650N，方向向下。（2）小朋友和滑板从运动到停止的过程中，根据动能定理代入数据解得12．（20分）如图所示，两光滑圆形金属导轨固定在水平面内，圆心均为O点，半径分别为，，两导轨通过导线与右侧电路相连，一长为、电阻为的导体棒与两圆形导轨接触良好，导体棒一端固定在O点且以角速度顺时针匀速转动，两圆形导轨所在区域存在方向竖直向下、磁感应强度大小的匀强磁场，定值电阻，电容器的电容。足够长的光滑平行金属导轨AG、BH固定于水平面内，相距为，处于竖直向下、大小为的匀强磁场中，轨道在C、D处各被一小段正对的绝缘材料隔开，质量为的金属棒a静置于导轨AB处，质量为的金属棒b紧贴CD右侧放置，质量为的金属棒c静置于b棒右侧的EF处．a、b棒的接入电阻相同，，c棒的接入电阻。初始时单刀双掷开关S与触点“1”闭合，现将开关S拨到触点“2”，当金属棒a运动至CD时电容器的电压，此时a、b两棒相碰结合为一个“双棒”整体，最终各棒运动达到稳定状态，所有导轨的电阻均不计，求：（1）开关S与触点“1”闭合时，电容器所带的电荷量；（2）金属棒a刚运动至CD时的速度；（3）最终“双棒”整体与c棒的距离以及从a、b棒碰后到各棒稳定的过程中a棒中产生的焦耳热。 【答案】（1）2C；（2）2m/s；（3）0.01J【详解】（1）导体棒转动切割磁感线，其接入电路的部分感应电动势为闭合回路总电阻为回路电流电容器的电压电容器的电荷量为（2）开关S接2时，电容器向金属棒a放电，金属棒a受安培力运动，当金属棒a运动至CD处时电容器所带电荷量该过程流过金属棒a的电荷量由动量定理代入数据可得（3）a棒与b棒发生碰撞过程，根据动量守恒“双棒”整体与c棒系统动量也守恒，最终达到共同速度 对c棒使用动量定理解得“双棒”整体与c棒运动至稳定过程中由能量守恒其中代入数据可得选修3-41.（5分）为帮助图（a）所示在井底正中央“坐井观天”的青蛙拓宽视野，某同学设计了图（b）所示的方案，在的圆柱形井中注满透明液体。该方案中：①注入液体的折射率___________（填“较大”或“较小”）时，观察范围较大；②当注入液体的折射率大于___________时，观察范围不再增大；③若注入的液体是折射率为1.33的水，则青蛙的观察范围为___________。（可能用到的三角函数值：，）【答案】较大140°【详解】①[1]如图所示 观察范围越大，则越大，根据折射定律可知注入液体的折射率较大时，观察范围较大；②根据可得得则解得当时，有故当注入液体的折射率大于时，观察范围不再增大；③[3]若折射率时，则可得则观察范围为2．（10分）如图所示，P、Q是在x轴上的两个波源，其横坐标分别为，。t＝0时刻波源P开始沿着y轴正方向起振，波源Q开始沿着y轴负方向起振，两波源都一直做简谐运动，产生的两列简谐横波沿x轴相向传播。已知两波源振动周期均为T＝2s，波速均为v＝2m/s，振幅均为A＝1m。求：（1）在0～3.5s时间内，位于x＝3m处的质点C通过的路程。（2）P、Q之间（不含P、Q）振动减弱点的个数及每个减弱点的横坐标。 【答案】（1）；（2）振动减弱点的个数是5。横坐标分别是-2m，0，2m，4m，6m【详解】（1）设波源P、Q产生的波分别经时间tP、tQ传到C点，则波源Q产生的波先传到质点C，从t=2.5s时刻开始振动，在0~3.5s时间内，波源P产生的波没有传到质点C，经过的时间t=1s，刚好是半个周期。设通过路程为S1，则（2）设波长为λ，则由于t=0时刻波源P开始沿着y轴正方向起振，波源Q开始沿着y轴负方向起振，若x轴上某点到P、Q的距离差是半波长的偶数倍，则该点振动减弱。设振动减弱点的横坐标为x，则（n=0，±2，±4，……）解得对应，0，2m，4m，6m所以，振动减弱点的个数是5。横坐标分别是-2m，0，2m，4m，6m。