吉林省長春市重點名校高三下學(xué)期第一次五校聯(lián)考新高考物理試題試卷

吉林省長春市重點名校高三下學(xué)期第一次五校聯(lián)考新高考物理試題試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，四根相互平行的固定長直導(dǎo)線L1、L2、L3、L4，其橫截面構(gòu)成一角度為的菱形，均通有相等的電流I，菱形中心為O。L1中電流方向與L2中的相同，與L3、L4，中的相反，下列說法中正確的是（）A．菱形中心O處的磁感應(yīng)強度不為零B．菱形中心O處的磁感應(yīng)強度方向沿OL1C．L1所受安培力與L3所受安培力大小不相等D．L1所受安培力的方向與L3所受安培力的方向相同2、電阻為R的單匝閉合金屬線框，在勻強磁場中繞著與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交變電動勢的圖像如圖所示。下列判斷正確的是（）A．時刻線框平面與中性面平行B．穿過線框的磁通量最大為C．線框轉(zhuǎn)動一周做的功為D．從到的過程中，線框的平均感應(yīng)電動勢為3、重水堆核電站在發(fā)電的同時還可以生產(chǎn)出可供研制核武器的钚239（），這種钚239可由鈾239（）經(jīng)過n次β衰變而產(chǎn)生，則n為（）A．2 B．239 C．145 D．924、一種比飛機還要快的旅行工具即將誕生，稱為“第五類交通方式”，它就是“Hyperloop（超級高鐵）”。據(jù)英國《每日郵報》2016年7月6日報道：HyperloopOne公司計劃，2030年將在歐洲建成世界首架規(guī)模完備的“超級高鐵”（Hyperloop），連接芬蘭首都赫爾辛基和瑞典首都斯德哥爾摩，速度可達每小時700英里（約合1126公里/時）。如果乘坐Hyperloop從赫爾辛基到斯德哥爾摩，600公里的路程需要40分鐘，Hyperloop先勻加速，達到最大速度1200km/h后勻速運動，快進站時再勻減速運動，且加速與減速的加速度大小相等，則下列關(guān)于Hyperloop的說法正確的是（）A．加速與減速的時間不相等B．加速時間為10分鐘C．加速時加速度大小為2m/s2D．如果加速度大小為10m/s2，題中所述運動最短需要32分鐘5、如圖所示為某住宅區(qū)的應(yīng)急供電系統(tǒng)，由交流發(fā)電機和副線圈匝數(shù)可調(diào)的理想降壓變壓器組成。發(fā)電機中矩形線圈所圍的面積為S，匝數(shù)為N，電阻不計，它可繞水平軸OO/在磁感應(yīng)強度為B的水平勻強磁場中以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動。矩形線圈通過滑環(huán)連接降壓變壓器，滑動觸頭P上下移動時可改變輸出電壓，R0表示輸電線的電阻。以線圈平面在中性面為計時起點，下列判斷正確的是（）A．若發(fā)電機線圈某時刻處于圖示位置，變壓器原線圈的電流瞬時值為零B．發(fā)電機線圈感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式為C．當(dāng)滑動觸頭P向下移動時，變壓器原線圈兩端的電壓不變D．當(dāng)用戶數(shù)目增多時，電路中的電流變小，用戶得到的電壓變小6、有三個完全相同的重球，在每個球和水平面間各壓了一塊相同的木板，并都與一根硬棒相連，棒的另一端分別與一鉸鏈相連，三個鉸鏈的位置如圖甲、乙、丙所示?，F(xiàn)分別用力F甲、F乙、F丙將木板水平向右勻速抽出，（水平面光滑，重球和木板是粗糙的）。則下列關(guān)于F甲、F乙、F丙大小關(guān)系判斷正確的是A．F甲=F乙=F丙 B．F甲<F乙=F丙 C．F甲=F乙<F丙 D．F甲<F乙<F丙二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，一充電后與電源斷開的平行板電容器的兩極板水平放置，板長為L，板間距離為d，距板右端L處有一豎直屏M。一帶電荷量為q、質(zhì)量為m的質(zhì)點以初速度v0沿中線射入兩板間，最后垂直打在M上，已知重力加速度為g，下列結(jié)論正確的是（）A．兩極板間電場強度大小為B．兩極板間電壓為C．整個過程中質(zhì)點的重力勢能增加D．若僅增大兩極板間距，該質(zhì)點仍能垂直打在M上8、如圖所示，一質(zhì)量為m的物塊從光滑斜面底端A點以某初動能沿斜面開始向上滑，滑到B點時動能減半，滑到C點時動能為零。以過C點的水平面為零勢能面，不計空氣阻力。下列說法正確的是（）A．物塊在A點處的重力勢能為零B．物塊在A、B兩點處速度大小之比為2∶1C．物塊在AB段和BC段克服重力做的功之比為1∶1D．物塊在A、B兩點處重力的瞬時功率之比為∶19、回旋加速器的工作原理如圖所示，置于高真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可以忽略不計，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場與盒面垂直，A處粒子源產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子，在加速電壓為U的加速電場中被加速，所加磁場的磁感應(yīng)強度、加速電場的頻率可調(diào)，磁場的磁感應(yīng)強度最大值為Bm和加速電場頻率的最大值fm。則下列說法正確的是（）A．粒子獲得的最大動能與加速電壓無關(guān)B．粒子第n次和第n+1次進入磁場的半徑之比為C．粒子從靜止開始加速到出口處所需的時間為D．若，則粒子獲得的最大動能為10、如圖所示，將一個細導(dǎo)電硅膠彈性繩圈剪斷，在繩圈中通入電流，并將其置于光滑水平面上，該空間存在豎直向下的勻強磁場。已知磁感應(yīng)強度為，硅膠繩的勁度系數(shù)為，通入電流前繩圈周長為，通入順時針方向的電流穩(wěn)定后，繩圈周長變?yōu)?。則下列說法正確的是（）A．通電穩(wěn)定后繩圈中的磁通量大于B．段繩圈所受安培力的合力大小為C．圖中兩處的彈力大小均為D．題中各量滿足關(guān)系式三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某探究小組為了研究小車在桌面上的直線運動，用自制“滴水計時器”計量時間。實驗前，將該計時器固定在小車旁，如圖（a）所示。實驗時，保持桌面水平，用手輕推一下小車。在小車運動過程中，滴水計時器等時間間隔地滴下小水滴，圖（b）記錄了桌面上連續(xù)的6個水滴的位置。（從第一滴落在地面上開始計時，20s時地面上正好共有51個小水滴）(1)由圖（b）可知，小車在桌面上是_____（填“從右向左”或“從左向右”）運動的。(2)該小組同學(xué)根據(jù)圖（b）的數(shù)據(jù)判斷出小車做勻變速運動。小車運動到圖（b）中A點位置時的速度大小為__________m/s，加速度大小為__________m/s2.（結(jié)果均保留一位有效數(shù)字）12．（12分）某同學(xué)用長木板、小車、光電門等裝置做探究加速度與質(zhì)量關(guān)系的實驗。裝置如圖所示。(1)實驗前先用游標卡尺測出安裝在小車上遮光條的寬度d。(2)按圖示安裝好裝置，將長木板沒有定滑輪的一端適當(dāng)墊高，小車_______________(填“連接”或“不連接)砝碼盤，輕推小車，如果計時器記錄小車通過光電門的時間t1、t2滿足t1________t2(填“大于”“小于”或“等于”），則摩擦力得到了平衡。(3)保證砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，調(diào)節(jié)好裝置后，將小車由靜止釋放，讀出遮光條通過光電門A、B的時間分別為t1、t2，測出兩光電門間的距離為L，則小車的加速度a=_________________(用已知或測出的物理量字母表示）。(4)保持兩個光電門間的距離、砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量均不變，改變小車的質(zhì)量M重復(fù)實驗多次，測出多組加速度a的值，及對應(yīng)的小車質(zhì)量M，作出a-1/M圖象。若圖象為一條過原點的傾斜直線，則得出的結(jié)論_______________________________________________。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，彎成四分之三圓弧的細桿豎直固定在天花板上的點，細桿上的兩點與圓心在同一水平線上，圓弧半徑為0.8m。質(zhì)量為0.1kg的有孔小球（可視為質(zhì)點）穿在圓弧細桿上，小球通過輕質(zhì)細繩與質(zhì)量也為0.1kg小球相連，細繩繞過固定在處的輕質(zhì)小定滑輪。將小球由圓弧細桿上某處由靜止釋放，則小球沿圓弧桿下滑，同時帶動小球運動，當(dāng)小球下滑到點時其速度為4m/s，此時細繩與水平方向的夾角為37°，已知重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，cos16°=0.1．問：(1)小球下滑到點時，若細繩的張力，則圓弧桿對小球的彈力是多大？(2)小球下滑到點時，小球的速度是多大？方向向哪？(3)如果最初釋放小球的某處恰好是點，請通過計算判斷圓弧桿段是否光滑。14．（16分）如圖（a），一水平面內(nèi)固定有兩根平行的長直金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L；兩根相同的導(dǎo)體棒M、N置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直，長度均為L；棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ（最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）；整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小為B。從t＝0時開始，對導(dǎo)體棒M施加一平行于導(dǎo)軌的外力F，F(xiàn)隨時間變化的規(guī)律如圖（b）所示。已知在t0時刻導(dǎo)體棒M的加速度大小為μg時，導(dǎo)體棒N開始運動。運動過程中兩棒均與導(dǎo)軌接觸良好，重力加速度大小為g，兩棒的質(zhì)量均為m，電阻均為R，導(dǎo)軌的電阻不計。求：(1)t0時刻導(dǎo)體棒M的速度vM；(2)0~t0時間內(nèi)外力F的沖量大?。?3)0~t0時間內(nèi)導(dǎo)體棒M與導(dǎo)軌因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能。15．（12分）在xOy平面的x軸上方區(qū)域范圍內(nèi)存在著范圍足夠大的勻強磁場（如圖甲所示）。在空間坐標（x=0，y=a）處有一粒子源，在某一時刻向平面內(nèi)各個方向均勻發(fā)射N個（N足夠大）質(zhì)量為m、電荷量為-q，速度為v0的帶電粒子：（不計粒子重力及粒子間的相互作用，題中N、a、m、-q、v0均為已知量）(1)若放射源所發(fā)出的粒子恰好有不能到達x軸，求磁感應(yīng)強度為多大；(2)求解第(1)問中，x軸上能接收到粒子的區(qū)域長度L；(3)若磁場僅限制在一個半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)，圓心在坐標處。保持磁感應(yīng)強度不變，在x軸的正半軸區(qū)間上鋪設(shè)擋板，粒子源打出的部分粒子恰好垂直打在擋板上并被擋板吸收，求：這部分粒子在先后到達板上的時間內(nèi)對擋板的平均作用力。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、A【解析】

AB．根據(jù)安培定則，L2、L4導(dǎo)線在菱形中心O處的磁應(yīng)強度方向沿OL3斜向上，L3、L1導(dǎo)線在菱形中心O處的磁應(yīng)強度方向沿OL2斜向下，由疊加原理可知，菱形中心O處的合磁場的磁感應(yīng)強度不為零，且不沿OL1方向，故A正確，B錯誤；CD．根據(jù)同向電流相互吸引，反向電流相互排斥，L1與L3受力如圖所示，由各導(dǎo)線中電流大小相等，則每兩導(dǎo)線間的作用力大小相等，由平行四邊形定則合成可知，L1所受安培力與L3所受安培力大小相等，方向相反，故CD錯誤。故選A。2、B【解析】

A．由圖可知時刻感應(yīng)電動勢最大，此時線圈所在平面與中性面垂直，A錯誤；B．當(dāng)感應(yīng)電動勢等于零時，穿過線框回路的磁通量最大，且由得B正確；C．線圈轉(zhuǎn)一周所做的功為轉(zhuǎn)動一周的發(fā)熱量C錯誤；D．從到時刻的平均感應(yīng)電動勢為D錯誤。故選B。3、A【解析】

衰變方程為：根據(jù)電荷數(shù)守恒：解得。A正確，BCD錯誤。故選A。4、B【解析】

A．加速與減速的加速度大小相等，加速和減速過程中速度變化量的大小相同，根據(jù)：可知加速和減速所用時間相同，A錯誤；BC．加速的時間為，勻速的時間為，減速的時間為，由題意得：聯(lián)立方程解得：勻加速和勻減速用時：勻速運動的時間：加速和減速過程中的加速度：B正確，C錯誤；D．同理將上述方程中的加速度變?yōu)?，加速和減速的時間均為：加速和減速距離均為勻速運動用時：總時間為：D錯誤。故選B。5、C【解析】

A．當(dāng)線圈與磁場平行時，感應(yīng)電流最大，故A錯誤；B．從中性面開始計時，發(fā)電機線圈感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式為故B錯誤；C．當(dāng)滑動觸頭P向下移動時，輸出電壓變小，但變壓器原線圈兩端的電壓將不變，故C正確；D．當(dāng)用戶數(shù)目增多時，電路總電阻變小，電路中的電流變大，則輸電線上電阻的電壓增大，用戶得到的電壓變小，故D錯誤。故選C。6、D【解析】

設(shè)球的重力為G，桿對球的拉力方向與豎直方向的夾角為，球與木板的動摩擦因數(shù)為，球處于靜止?fàn)顟B(tài)，受力平衡，對球受力分析，受到重力G、桿子的拉力T、木板對球的支持力N以及木板對球水平向右的滑動摩擦力f，根據(jù)平衡條件得：，，而，解得：木板處于靜止?fàn)顟B(tài)，再對木板受力分析，根據(jù)平衡條件可知，水平方向有：，根據(jù)圖象可知，從甲到乙再到丙，增大，則f增大，所以F增大，故，A．綜上分析，A錯誤；B．綜上分析，B錯誤；C．綜上分析，C錯誤；D．綜上分析，D正確。故選D。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BD【解析】

AB．據(jù)題分析可知，小球在平行金屬板間軌跡應(yīng)向上偏轉(zhuǎn)，做類平拋運動，飛出電場后，小球的軌跡向下偏轉(zhuǎn)，才能最后垂直打在M屏上，前后過程質(zhì)點的運動軌跡有對稱性，如圖可見兩次偏轉(zhuǎn)的加速度大小相等，根據(jù)牛頓第二定律得：qE-mg=mg得到：由U=Ed可知板間電壓為：故A錯誤，B正確；C．小球在電場中向上偏轉(zhuǎn)的距離為：y＝at2而a＝＝g，t＝解得：y＝故小球打在屏上的位置與P點的距離為：S＝2y＝重力勢能的增加量為：EP＝mgs＝故C錯誤。D．僅增大兩板間的距離，因兩板上電量不變，根據(jù)E＝＝而C＝，解得：E＝可知，板間場強不變，小球在電場中受力情況不變，則運動情況不變，故仍垂直打在屏上，故D正確。故選BD。8、CD【解析】

A．物塊上滑過程中只有重力做功，機械能守恒，在C點機械能為零，在A點有動能，重力勢能不為零且為負值，故A錯誤；B．設(shè)物塊的初動能為Ek，，在B點有解得故B錯誤；C．根據(jù)動能定理可得故C正確；D．物塊在A、B兩點處重力的瞬時功率之比等于瞬時速度之比即，故D正確。故選CD。9、ACD【解析】

A.當(dāng)粒子出D形盒時，速度最大，動能最大，根據(jù)qvB=m，得v=則粒子獲得的最大動能Ekm=mv2=粒子獲得的最大動能與加速電壓無關(guān)，故A正確。B.粒子在加速電場中第n次加速獲得的速度，根據(jù)動能定理nqU=mvn2可得vn=同理，粒子在加速電場中第n+1次加速獲得的速度vn+1=粒子在磁場中運動的半徑r=，則粒子第n次和第n+1次進入磁場的半徑之比為，故B錯誤。C.粒子被電場加速一次動能的增加為qU，則粒子被加速的次數(shù)n==粒子在磁場中運動周期的次數(shù)n′==粒子在磁場中運動周期T=，則粒子從靜止開始到出口處所需的時間t=n′T==故C正確。D.加速電場的頻率應(yīng)該等于粒子在磁場中做圓周運動的頻率，即，

當(dāng)磁感應(yīng)強度為Bm時，加速電場的頻率應(yīng)該為

，粒子的動能為Ek=mv2。當(dāng)時，粒子的最大動能由Bm決定，則解得粒子獲得的最大動能為當(dāng)時，粒子的最大動能由fm決定，則vm=2πfmR解得粒子獲得的最大動能為Ekm=2π2mfm2R2故D正確。故選ACD.10、ACD【解析】

A．通入順時針方向電流穩(wěn)定后，繩圈周長為，由可得，面積由安培定則可判斷出環(huán)形電流在環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，繩圈內(nèi)磁感應(yīng)強度大于，由磁通量公式可知通電穩(wěn)定后繩圈中的磁通量大于，故A正確；B．段的等效長度為，故段所受安培力故B錯誤；C．設(shè)題圖中兩處的彈力大小均為，對半圓弧段，由平衡條件有解得，故C正確；D．由胡克定律有解得，兩側(cè)均除以，得即，故D正確。故選ACD。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、從右向左0.30.1【解析】

(1)[1]．由于用手輕推一下小車，則小車做減速運動，根據(jù)桌面上連續(xù)6個水滴的位置，可知，小車從右向左做減速運動。

(2)[2]．已知滴水計時器每20s內(nèi)共滴下51個小水滴，那么各點時間間隔為根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，有[3]．根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度，得那么加速度的大小為0.1m/s2。12、不連接等于在砝碼和砝碼盤總質(zhì)量不變時，即小車所受拉力不變時，小車的加速度與拉力成反比【解析】

(2)[1][2]平衡摩擦力的方法是用重力沿斜面向下的分力來抵消摩擦力的作用，具體做法是：將小車輕放（靜止）在長木板上，掛好紙帶（紙帶和打點計時器的限位孔之間有摩擦力）、不連接砝碼盤，將長木板靠近打點計時器的一端適當(dāng)墊高，形成斜面，輕推小車，使小車做勻速運動即可，此時小車通過光電門的時間t1、t2滿足t1等于t2。(3)[3]遮光條經(jīng)過光電門A時的速度表達式經(jīng)過光電門B時的速度表達式所以(4)[4]由牛頓第二定律可知，保持兩個光電門間的距離、砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量均不變，改變小車的質(zhì)量M重復(fù)實驗多次，是一條過原點的直線，說明在砝碼和砝碼盤總質(zhì)量不變時，即小車所受拉力不變時，小車的加速度與拉力成反比。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、(1)FN=(2.1-0.