湖北省武漢市黃陂區(qū)第七高級中學(xué)2023-2024學(xué)年高三下學(xué)期5月期末物理試題(含答案)

黃陂七中2024屆高三下學(xué)期三輪強(qiáng)化訓(xùn)練（五）物理試卷考試時(shí)間2024年6月2日10：30~11：45 試卷滿分：100分一、選擇題（每小題4分，共40分。第1~7題為單選題，第8~10為多選題）1．2023年12月，新一代人造太陽“中國環(huán)流三號”面向全球開放?！叭嗽焯枴眱?nèi)部發(fā)生的一種核反應(yīng)方程為，已知的比結(jié)合能為，的比結(jié)合能為，的比結(jié)合能為，光在真空中的傳播速度為c。下列說法正確的是（）A．核反應(yīng)方程中X為電子 B．的比結(jié)合能小于的比結(jié)合能C．核反應(yīng)吸收的能量為 D．核反應(yīng)中的質(zhì)量虧損為2．哈爾濱是中國著名的冰雪旅游城市，每年冬季都會舉辦盛大的冰雪節(jié)。冰雕展則成為了人們探訪冬季夢幻之旅的最佳選擇。冰雕展上有一塊圓柱體冰磚，上、下底面半徑為1m，軸截面為正方形，上下底面中心連線為，在處安裝了一盞可視為點(diǎn)光源的燈，已知冰的折射率為1.3。下列說法正確的是（）A．若光在冰磚中發(fā)生全反射的臨界角為C，則B．由燈直接發(fā)出的光照射到冰磚側(cè)面時(shí)能從側(cè)面任何位置射出C．由燈直接發(fā)出的光照射到冰磚上表面時(shí)都能從上表面任何位置射出D．從冰磚正上方沿方向觀察，點(diǎn)光源的視深是3．如圖所示電路中，電源電動勢、內(nèi)阻，定值電阻、，電阻箱的阻值調(diào)到2Ω，滑動變阻器接入電路的阻值為2Ω，平行板電容器的電容，單刀雙擲開關(guān)S與觸點(diǎn)1連接。下列說法正確的是（）A．若僅將的滑片向上滑動，電源效率增大B．若僅將的滑片向上滑動，消耗的電功率增大C．若僅將的阻值調(diào)大，電容器兩極板間的電勢差增大D．若僅將開關(guān)S由觸點(diǎn)1撥向觸點(diǎn)2，通過的電荷量為：4．如圖（a）所示，太陽系外的一顆行星P繞恒星Q做勻速圓周運(yùn)動。由于P的遮擋，探測器探測到Q的亮度隨時(shí)間做如圖（b）所示的周期性變化，該周期與P的公轉(zhuǎn)周期相同。已知Q的質(zhì)量為M，引力常量為G。關(guān)于P的公轉(zhuǎn)，下列說法正確的是（）A．周期為 B．半徑為C．角速度的大小為 D．加速度的大小為5．如圖，理想變壓器原、副線圈總匝數(shù)相同，滑動觸頭初始位置在副線圈正中間，輸入端接入電壓有效值恒定的交變電源。定值電阻的阻值為R，滑動變阻器的最大阻值為9R，滑片初始位置在最右端。理想電壓表V的示數(shù)為U，理想電流表A的示數(shù)為I。下列說法正確的是（）A．保持位置不變，向左緩慢滑動的過程中，I減小，U不變B．保持位置不變，向左緩慢滑動的過程中，消耗的功率增大C．保持位置不變，向下緩慢滑動的過程中，I減小，U增大D．保持位置不變，向下緩慢滑動的過程中，消耗的功率減小6．一輛轎車在平直公路的一條車道上以72km/h的速度勻速行駛，突然發(fā)現(xiàn)其正前方120m處有一輛貨車同向勻速前進(jìn)，于是轎車緊急剎車做勻減速運(yùn)動，若轎車剎車過程的加速度大小為，兩車相距最近時(shí)，距離為22m，忽略司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間，則貨車的速度大小為（）A．21.6km/h B．18km/h C．16km/h D．12km/h7．如圖所示，不帶電物體A和帶電的物體B用跨過定滑輪的絕緣輕繩連接，A、B的質(zhì)量分別為2m和m，勁度系數(shù)為k的輕彈簧一端固定在水平面上，另一端與物體A相連，傾角為斜面處于沿斜面向上的勻強(qiáng)電場中，整個(gè)系統(tǒng)不計(jì)一切摩擦。開始時(shí)，物體B在一沿斜面向上的外力的作用下保持靜止且輕繩恰好伸直，然后撤去外力F，直到物體B獲得最大速度，且彈簧未超過彈性限度（已知彈簧形變量為x時(shí)彈性勢能為），則在此過程中（）A．物體B帶負(fù)電，受到的電場力大小為B．物體B的速度最大時(shí)，彈簧的伸長量為C．撤去外力F的瞬間，物體B的加速度為D．物體B的最大速度為8．兩列簡諧橫波甲、乙在同一介質(zhì)中分別沿x軸正方向和x軸負(fù)方向傳播，時(shí)刻兩列波的波形如圖所示，已知甲的傳播周期為0.2s。下列說法正確的是（）A．乙的波速為10m/sB．兩列波相遇時(shí)能發(fā)生干涉C．時(shí)刻，處的質(zhì)點(diǎn)正在平衡位置沿y軸的正方向振動D．時(shí)，處的質(zhì)點(diǎn)位移為10cm9．質(zhì)量為M的凹槽靜止在粗糙水平地面上，內(nèi)壁為光滑半圓柱面，截面如圖所示，A為半圓的最低點(diǎn)，B為半圓水平直徑的端點(diǎn)。凹槽內(nèi)有一質(zhì)量為m的小滑塊，用推力F推動小滑塊由A點(diǎn)向B點(diǎn)緩慢移動，力F的方向始終沿圓弧的切線方向，下列說法正確的是（）A．推力F先增大后減小 B．凹槽對滑塊的支持力先減小后增大C．水平地面對凹槽的摩擦力先增大后減小 D．水平地面對凹槽的支持力一直減小10．如圖所示，固定光滑平行軌道abcd的水平部分處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，bc軌道寬度為2l，cd段軌道寬度為l，bc段軌道和cd段軌道均足夠長，將質(zhì)量分別為2m、m，有效電阻分別為2R、R的金屬棒P和Q分別置于軌道上的ab段和cd段，且均與軌道垂直，金屬棒Q原來處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)讓金屬棒P從距水平軌道高為h處無初速度釋放，兩金屬棒運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌接觸良好且與導(dǎo)軌垂直，不計(jì)其他電阻及空氣阻力，重力加速度大小為g，則下列說法中正確的是（）A．回路中電動勢的最大值為B．運(yùn)動的整個(gè)過程流過金屬棒Q的電荷量為C．P棒中產(chǎn)生的總焦耳熱為D．兩金屬棒距離最近時(shí)的Q棒的速度大小二．實(shí)驗(yàn)題（第11題6分，第12題10分）11．某同學(xué)想驗(yàn)證“當(dāng)系統(tǒng)在某一方向上所受外力之和為0時(shí)，系統(tǒng)在該方向上動量守恒”的物理規(guī)律。為此他設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)：如圖甲所示，把一個(gè)小球從末端切線水平的斜槽上某一位置由靜止釋放，在斜槽末端安裝光電門1，調(diào)整光電門1的高度，使光電門1與小球在斜槽末端時(shí)球心的位置等高。在下方水平面上放置光滑氣墊導(dǎo)軌，把一帶凹槽的滑塊放在導(dǎo)軌上，滑塊里裝有細(xì)砂，不考慮砂從滑塊上漏出。調(diào)整裝置的位置，使小球從斜槽上釋放后恰好能落入細(xì)砂中（立即與滑塊共速）。在氣墊導(dǎo)軌的右端安裝光電門2，在滑塊上安裝寬度為的遮光條。（1）用游標(biāo)卡尺測量小球的直徑，測量結(jié)果如圖乙所示，則小球的直徑______mm。（2）實(shí)驗(yàn)中光電門1、2記錄的時(shí)間分別為、則小球經(jīng)過光電門1的速度大小為______，滑塊經(jīng)過光電門2的速度大小為______。（用題中所給字母表示）（3）用天平分別測量小球和滑塊（含遮光條和砂）的質(zhì)量，測量結(jié)果分別為m、M。當(dāng)?shù)仁絖_____時(shí)，由小球和滑塊組成的系統(tǒng)在相互作用的過程中水平方向動量守恒。（用題中所給字母表示）12．某同學(xué)想測定鹽溶液的電阻率，具體操作步驟如下：①如圖甲所示，在長方體絕緣容器內(nèi)插入兩豎直金屬薄板A、B（金屬薄板略小于容器橫截面積），A板固定在左側(cè)，B板可移動。把B移動到容器的最右側(cè)。②按圖乙連接電路，將a、b兩表筆短接，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使靈敏電流計(jì)G滿偏。③保持滑動變阻器的滑片位置不變，將A、B兩板接在a、b兩表筆之間，在容器內(nèi)倒入適量的鹽溶液，使靈敏電流計(jì)半偏。（1）己知電源的電動勢為E，靈敏電流計(jì)的滿偏電流為，容器內(nèi)部底面長度為L，倒入溶液的體積為V，則此鹽溶液的電阻率為______．（用E、、L、V表示）（2）A、B兩板接在a、b兩表筆之間后，要使靈敏電流計(jì)的示數(shù)增大，應(yīng)______（填“增加”或“減少”）倒入鹽溶液的體積。（3）某同學(xué)測量出該鹽溶液的電阻率后，想按圖丙（a）所示電路測定一個(gè)實(shí)驗(yàn)電源的電動勢與內(nèi)阻。向容器內(nèi)倒入體積的鹽溶液后，通過移動B板來改變A、B兩板的間距x，讀取電流表的示數(shù)1，記錄多組數(shù)據(jù)，做出圖像如圖丙（b）所示。已知容器內(nèi)部底面長度，可以求出電源的電動勢為______V，內(nèi)阻為______Ω。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）（4）不考慮實(shí)驗(yàn)過程中的偶然誤差，關(guān)于上述方法測得的電動勢、內(nèi)阻與真實(shí)值的關(guān)系，下列說法正確的是______。A．測得的電動勢和內(nèi)阻均比真實(shí)值大 B．測得的電動勢和內(nèi)阻均比真實(shí)值小C．測得的電動勢準(zhǔn)確，內(nèi)阻偏大 D．測得的電動勢偏大，內(nèi)阻準(zhǔn)確三、解答題（共44分）13．（10分）高壓鍋是生活中一種密閉的導(dǎo)熱容器，以其獨(dú)特的高溫高壓功能，使食物的制作時(shí)間大大縮短，為我們提供了很大的生活方便。如圖所示，某高壓鍋容積5L，鍋蓋中央有一橫截面積出氣口，孔上蓋有質(zhì)量為的限壓閥，當(dāng)鍋內(nèi)氣壓達(dá)到限定值時(shí)，限壓閥被鍋內(nèi)氣體頂起放出部分氣體，實(shí)現(xiàn)了對鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)的控制。在大氣壓溫度27℃的干燥環(huán)境下向鍋體內(nèi)放入3L的食物，蓋上鍋蓋加上限壓閥密封好后，開火加熱到鍋內(nèi)溫度達(dá)117℃時(shí)，限壓閥頂起開始排氣，不計(jì)食物體積變化和各處摩擦，鍋內(nèi)氣體視為理想氣體，g取，求：（1）使用這個(gè)高壓鍋時(shí)，鍋內(nèi)氣體達(dá)到的最大壓強(qiáng)是多少；（2）從開始加熱到限壓閥剛被頂起時(shí)，鍋內(nèi)食物蒸發(fā)出來的水蒸氣的分壓強(qiáng)。14．（16分）如圖甲所示，空間中一半徑為R的圓形區(qū)域（包括邊界）內(nèi)有方向垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場。磁場左側(cè)寬度為R的區(qū)域里，大量質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子以相同的水平速度平行射入圓形磁場，其中從A點(diǎn)沿AO方向射入的粒子，恰好能從圓形磁場最高點(diǎn)M點(diǎn)飛出，已知過A、O兩點(diǎn)的直線水平且是有帶電粒子射出區(qū)域的中心線，不計(jì)粒子重力及粒子間的相互作用。（1）求粒子的初速度大小；（2）求粒子在磁場中運(yùn)動的最大時(shí)間差；（3）若在圓形磁場外部到O點(diǎn)的距離為的區(qū)域內(nèi)加一電場，電場方向指向圓心O，如圖乙所示。從電場外邊界由靜止釋放一個(gè)上述粒子，該粒子仍能從A點(diǎn)進(jìn)入磁場，粒子在第六次進(jìn)入磁場后，恰好能第一次從A點(diǎn)射出磁場。求：沿電場方向的最大電勢差；15．（18分）如圖所示，一傳送帶傾斜放置，其與水平面間的夾角，傳送帶順時(shí)針勻速率運(yùn)轉(zhuǎn)，速度大小。傳送帶上表面PQ兩點(diǎn)間的距離。時(shí)刻，物塊1以初速度從Q點(diǎn)滑上傳送帶向下運(yùn)動、物塊2以初速度從P點(diǎn)滑上傳送帶向上運(yùn)動，經(jīng)過時(shí)間，物塊1、2在傳送帶上M點(diǎn)（圖中未畫出）發(fā)生彈性碰撞，碰撞時(shí)間極短。已知物塊1的質(zhì)量，其與傳送帶間的動摩擦因數(shù)；物塊2的質(zhì)量，其與傳送帶間的動摩擦因數(shù)，重力加速度，。（1）求P點(diǎn)到M點(diǎn)間的距離；（2）求物塊2從0時(shí)刻到離開傳送帶經(jīng)歷的時(shí)間t；（3）從0時(shí)刻，到兩物塊恰好要相碰，求傳送帶多消耗的能量。黃陂七中2024屆高三復(fù)習(xí)沖刺第5次模擬訓(xùn)練物理試題答案1．D【詳解】A．根據(jù)質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒可知X為，故A錯(cuò)誤；B．核反應(yīng)方程式中，生成物比反應(yīng)物穩(wěn)定，則的比結(jié)合能大于的比結(jié)合能，故B錯(cuò)誤；CD．核反應(yīng)放出的能量為由能量守恒可得解得故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。2．C【詳解】A．若光在冰磚中發(fā)生全反射的臨界角為，則故A錯(cuò)誤；BC．作出發(fā)生全反射臨界光路圖，如圖所示在直角中，由幾何關(guān)系可知故由燈直接發(fā)出的光照到冰塊上表面時(shí)都能從上表面射出，而故由燈直接發(fā)出的光照到冰磚側(cè)面時(shí)不是能從側(cè)面任何位置射出，故B錯(cuò)誤，C正確；D．實(shí)深是，設(shè)視深為，根據(jù)折射率定義式結(jié)合幾何關(guān)系可知可得故D錯(cuò)誤。故選C。3．D【詳解】A．僅將的滑片向上滑動，電源外電阻減小，干路電流增大，電源效率減小，故A錯(cuò)誤；B．消耗的電功率當(dāng)時(shí)，有最大值，僅將的滑片向上滑動時(shí)，減小，即消耗的電功率減小，故B錯(cuò)誤；C．僅將的阻值調(diào)大，電容器兩極板間的電勢差不變，故C錯(cuò)誤；D．開關(guān)與觸點(diǎn)1連接時(shí)，電容器左極板帶正電，電荷量僅將開關(guān)由觸點(diǎn)1撥向觸點(diǎn)2時(shí)，電容器右極板帶正電，電荷量因此，通過的電荷量故D正確。故選D。4．B【詳解】A．由圖（b）可知探測器探測到的亮度隨時(shí)間變化的周期為則的公轉(zhuǎn)周期為，故A錯(cuò)誤；B．繞恒星做勻速圓周運(yùn)動，由萬有引力提供向心力可得解得半徑為故B正確；C．的角速度為故C錯(cuò)誤；D．的加速度大小為故D錯(cuò)誤。故選B。5．B【詳解】AB．由題意可知，原副線圈的匝數(shù)比為2，則副線圈的電流為，根據(jù)歐姆定律可得副線圈的電壓有效值為則變壓器原線圈的電壓有效值為設(shè)輸入交流電的電壓有效值為，則可得保持位置不變，向左緩慢滑動的過程中，不斷變大，根據(jù)歐姆定律可知變壓器原線圈的電壓有效值變大，輸入電壓有效值不變，則兩端的電壓不斷變小，則電壓表示數(shù)變小，原線圈的電壓電流都變大，則功率變大，根據(jù)原副線圈的功率相等，可知消耗的功率增大，故B正確，A錯(cuò)誤；CD．設(shè)原副線圈的匝數(shù)比為，同理可得則整理可得保持位置不變，向下緩慢滑動的過程中，不斷變大，則變小，對由歐姆定律可知可知不斷變小，根據(jù)原副線圈的功率相等可知消耗的功率整理可得可知時(shí)，消耗的功率有最大值，可知消耗的功率先增大，后減小，故CD錯(cuò)誤。故選B。6．【答案】A【解析】轎車速度為，設(shè)貨車速度為。當(dāng)二者速度相等時(shí)，距離最近。有；解得：故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。7．D【詳解】A．當(dāng)施加外力時(shí)，對B分析可知解得沿斜面向下，故B帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)B受到的合力為零時(shí)，B的速度最大，由解得故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)撤去外力瞬間，彈簧彈力還來不及改變，即彈簧的彈力仍為零，當(dāng)撤去外力的瞬間物體受到的合外力為解得故C錯(cuò)誤；D．設(shè)物體的最大速度為，由功能關(guān)系可得解得故D正確。故選D。8．AD【詳解】A．由題圖可知甲、乙兩列波的波長分別為又由得兩波波速相等，故乙的波速故A正確；B．乙的周期為發(fā)生干涉現(xiàn)象的條件是兩列波的頻率相同，故B錯(cuò)誤；C．時(shí)刻，僅有甲波時(shí)，處的質(zhì)點(diǎn)處在波谷，僅有乙波時(shí)，處的質(zhì)點(diǎn)處在平衡位置的下方且沿軸負(fù)方向運(yùn)動，由波的疊加可知，時(shí)刻，處的質(zhì)點(diǎn)處在平衡位置的下方且沿軸負(fù)方向運(yùn)動，故C錯(cuò)誤；D．由于則時(shí)，甲波的波峰傳播至處，時(shí)，僅有乙波時(shí)處質(zhì)點(diǎn)仍處于波峰，又則可知時(shí)，乙波的波峰傳播到處，故時(shí)，處的質(zhì)點(diǎn)位移為，故D正確。故選AD。9．CD【詳解】AB．小滑塊由點(diǎn)向點(diǎn)緩慢移動，對其受力分析，合力是零，并將各力首尾相接，如圖所示，由圖中幾何關(guān)系可知?jiǎng)t有該過程中逐漸增大，推力逐漸增大，凹槽對滑塊的支持力逐漸減小，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；C．凹槽始終靜止不動，對其受力分析，受重力、小滑塊的壓力、地面的支持力和地面的摩擦力，由平衡條件可知，受合力是零，在水平方向受力平衡，由上圖可知由牛頓第三定律可知由平衡條件可得代入得當(dāng)時(shí)，有最大值，則有水平地面對凹槽的摩擦力先增大后減小，選項(xiàng)C正確；D．在豎直方向受力平衡，則有當(dāng)增大時(shí)，減小，選項(xiàng)D正確。故選CD。10．ABD【詳解】A．金屬棒從下滑到剛進(jìn)入磁場時(shí)，速度最大，感應(yīng)電動勢最大。設(shè)金屬棒剛進(jìn)入磁場時(shí)的速度大小為，此時(shí)回路中的感應(yīng)電動勢為，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有解得產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為故A正確；B．金屬棒P進(jìn)入水平軌道后在安培力作用下做減速運(yùn)動，金屬棒做加速運(yùn)動，直到兩金屬棒產(chǎn)生的電動勢等大、反向，回路中的電流為零，最終兩金屬棒都做勻速運(yùn)動。設(shè)兩金屬棒勻速運(yùn)動時(shí)的速度大小分別為，這個(gè)過程中通過兩棒的電荷量為，則有根據(jù)動量定理，對金屬棒分別有解得故B正確；C．由能量守恒定律可得回路產(chǎn)生的總焦耳熱為則棒中產(chǎn)生的焦耳熱為故C錯(cuò)誤；D．由牛頓第二定律可得因通過兩金屬棒的電流始終相等，根據(jù)兩金屬棒的長度、質(zhì)量關(guān)系可知，兩金屬棒的加速度大小始終相等，運(yùn)動過程中的圖像如圖所示：兩圖線關(guān)于中間虛線對稱，顯然兩圖線的交點(diǎn)的縱坐標(biāo)為。而兩金屬棒速度大小相等時(shí)距離最近，所以兩金屬棒距離最近時(shí)兩棒的速度大小都為故D正確。故選ABD。二．實(shí)驗(yàn)題（第11題6分，第12題10分）11．【答案】（1）10.6（2）①②③【解析】【小問1詳解】10分度游標(biāo)卡尺的精確值為，由圖可知小球的直徑為【小問2詳解】[1][2]由于小球和滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的擋光時(shí)間很短，可認(rèn)為小球和滑塊經(jīng)過光電門時(shí)擋光過程的平均速度等于小球和滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的速度，則小球經(jīng)過光電門1的速度大小為滑塊經(jīng)過光電門2的速度大小為【小問3詳解】若小球和滑塊組成的系統(tǒng)在相互作用的過程中水平方向動量守恒，則有則有12．【答案】（1）（2）增加（3）①②（4）【解析】【小問1詳解】因?yàn)殪`敏電流計(jì)后來半偏，即由于聯(lián)立解得故填；【小問2詳解】要使靈敏電流計(jì)的示數(shù)增大，鹽溶液的電阻應(yīng)減小，絕緣容器底面的長度不變，橫截面