2023-2024学年安徽省滁州市定远县民族中学高三(上)开学物理试卷

2023-2024学年安徽省滁州市定远县民族中学高三（上）开学物理试卷一、单选题（本大题共8小题，共32分）1．被誉为“20世纪人类最重大考古发现之一”的三星堆遗址考古新发现让古新文明一醒惊天下。考古学家利用放射性元素C的半衰期可以确定文物的年代。C元素能自发释放β射线，衰变方程为C→X+β，其半衰期约为5730年。则下列说法正确的是（）A．X比C多一个质子 B．C衰变的实质是碳原子失去核外电子 C．当X数量是C数量的7倍时，C衰变所经历时间为22920年 D．随着文物的出土，文物所在环境温度升高，C衰变速度也会增大2．如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，t＝0时刻的波形如图所示，P、Q两质点的平衡位置分别位于x1＝1.5m和x2＝4.5m处。t＝0时刻，P、Q两质点离开平衡位置的位移相同，质点P比质点Q振动滞后0.2s，则下列说法正确的是（）A．波沿x轴正向传播 B．波传播的速度大小为15m/s C．质点P振动的周期为0.4s D．质点Q沿y轴负方向回到平衡位置时，质点P处于波谷3．如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n＝3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠，下列说法正确的是（）A．这群氢原子能发出三种频率不同的光，其中从n＝3跃迁到n＝2所发出的光波长最短 B．这群氢原子能发出两种频率不同的光，其中从n＝3跃迁到n＝2所发出的光频率最高 C．金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为11.11eV D．金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为9.60eV4．如图所示，空间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场．电场的方向竖直向下．磁场方向水平（图中垂直纸面向里），一带电油滴P恰好处于静止状态，则下列说法正确的是（）A．若仅撤去电场，P可能做匀加速直线运动 B．若仅撤去磁场，P可能做匀加速直线运动 C．若给P一初速度，P不可能做匀速直线运动 D．若给P一初速度，P可能做匀速圆周运动5．如图所示为质谱仪的工作原理图，初速度忽略不计的带电粒子进入加速电场，经加速电场加速后进入速度选择器，在速度选择器中直线运动后通过平板S的狭缝P点进入平板S下方的偏转磁场，磁场的方向垂直于纸面，磁感应强度大小为B2，粒子最终打在胶片A1A2上，粒子打往胶片上的位置离P点距离为L，加速电场两板间的电压为U，速度选择器两板的电场强度大小为E，磁场强度大小为B1，不计粒子的重力，则下列判断正确的是（）A．速度选择器两板间磁场的方向垂直于纸面向里 B．平板S下面的偏转磁场方向垂直于纸面向里 C．粒子经加速电场加速后获得的速度大小为 D．速度选择器两板间磁场的磁感应强度大小为6．如图甲所示，一质量为M的木板静止在光滑水平地面上，现有一质量为m的小滑块以一定的初速度v0从木板的左端开始向木板的右端滑行，滑块和木板的水平速度大小随时间变化的情况如图乙所示，根据图象作出如下判断不正确的是（）A．滑块始终与木板存在相对运动 B．滑块未能滑出木板 C．滑块的质量m大于木板的质量M D．在t1时刻滑块从木板上滑出7．如图所示，两块大小、形状完全相同的金属板正对水平放置，构成一个平行板电容器，将两金属板分别与电源两极相连接。闭合开关S达到稳定后，在两板间有一带电液滴P恰好处于静止状态下极板接地，则下列判断错误的是（）A．保持开关S闭合，减小两板间的距离，液滴将向上运动 B．保持开关S闭合，减小两板间的距离，则电容器极板上所带的电荷量将减小 C．断开开关S，上极板稍向下移动，下极板不动，P点的电势不变 D．断开开关S，上极板稍向下移动，下极板不动，液滴仍处于静止状态8．如图所示，边长为3l的正方形线框ABCD与长、宽分别为3l、l的矩形线框MNQP的MN、PQ边由同一均匀、横截面积相同的材料制成，矩形线框MP、NQ边的电阻不计，线框ABCD竖直固定，且线框ABCD区域内存在与线框平面垂直的匀强磁场。图示时刻，线框MNQP正在下落，已知下落过程中MP、NQ边与CD边始终垂直且接触良好，则流过MN边的电流I1、流过PQ边的电流I2和流过AB边的电流I3之比为（）A．1：1：9 B．9：17：8 C．11：23：1 D．11：11：1二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）（多选）9．如图所示，一只理想变压器原线圈与频率为50Hz的正弦交流电源相连，两个阻值均为20Ω的电阻串联后接在副线圈的两端．图中的电流表、电压表均为理想交流电表，原、副线圈分别为200匝和100匝，电压表的示数为5V，则（）A．电流表的读数为0.5A B．流过电阻的交流电的频率为50Hz C．交流电源的输出电压的最大值为10V D．交流电源的输出功率为2.5W（多选）10．如图所示，Ⅰ、Ⅱ分别是甲、乙两小球从同一地点沿同一直线运动的v﹣t图线，根据图线可以判断（）A．甲、乙两小球做的是初速度方向相反的匀减速直线运动，加速度大小相同，方向相反 B．图线交点对应的时刻两球相距最近 C．两球在t＝2s时刻速率相等 D．两球在t＝8s时发生碰撞（多选）11．“嫦娥四号”专家称“四号星”，计划在2017年发射升空，它是嫦娥探月工程计划中嫦娥系列的第四颗人造探月卫星，主要任务是更深层次、更加全面地科学探测月球地貌、资源等方面的信息，完善月球档案资料，已知月球的半径为R，月球表面的重力加速度为g，月球的平均密度为ρ，“嫦娥四号”离月球中心的距离为r，绕月周期为T，根据以上信息，下列说法正确的是（）A．月球的第一宇宙速度为 B．“嫦娥四号”绕月运行的速度为 C．万有引力常量可表示为 D．万有引力常量可表示为（多选）12．面积为S的两个完全相同的单匝金属线圈分别放置在如图甲、乙所示的磁场中．甲图中是磁感应强度为B0的匀强磁场，线圈在磁场中以周期T绕OO'轴作匀速转动；乙图中的磁场的变化规律为B＝B0cost，从图示时刻（t＝0时刻）起计时，则（）A．两线圈中的磁通量变化规律均为φ＝B0Scost B．两线圈中感应电动势达到最大值的时刻不同 C．两线圈中产生的交流电流的最大值不同 D．从此刻起，时间内流过线圈截面的电量相同三、实验题（本大题共2小题，共15.0分）13．某物理兴趣小组利用图甲所示电路测定一节干电池的电动势和内阻。除电池（内阻约为0.3Ω）、开关和导线外，实验室提供的器材还有：A.电压表V（量程为3V，内阻约为3kΩ）B.电流表A1（量程为0.6A，内阻约为0.2Ω）C.电流表A2（量程为3A，内阻约为0.05Ω）D.定值电阻（阻值为1.5Ω，额定功率为2W）E.滑动变阻器（最大阻值为15Ω，额定电流为2A）​（1）电流表应选用（选填“B”或“C”）；（2）实验时，闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑动触头P置于（选填“a”或“b”）端。（3）在器材选择正确的情况下，按正确操作进行实验，调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的U﹣I图线如图乙所示，则该电池的电动势E＝V、内阻r＝Ω。14．学习过“探究外力做功和速度的关系”实验后，某实验小组利用如图1所示的装置设计了如下的方案对动能定理进行探究。​（1）正确地安装实验装置，平衡小车和轨道间摩擦力。（2）用游标卡尺测量安装在小车上遮光条的宽度，读数如图2所示，则遮光条的宽度d＝cm。（3）保证每次实验中，小车的释放位置不变，采用“倍增法”，即通过增加钩码数量的办法改变小车受到的拉力。（4）测量多组钩码的质量m和对应遮光条通过光电门的遮光时间Δt，作出的图像如图3所示。发现图像不过原点的原因是；图像不是直线的原因是。（5）通过认真的分析讨论，实验小组的同学调整了实验方案：实验时只挂一个钩码，使小车的释放点位置到光电门的距离s分别为l、2l、3l、4l……并测量小车通过光电门时对应遮光时间Δt，对于该探究方案下列认识正确的是。A.必须测量l、2l、3l、4l……的具体数值B.必须测出小车的具体质量MC.通过作图像就可以得到做功与速度的关系D.不平衡摩擦同样可以完成本实验四、计算题（本大题共3小题，共37分）15．1965年香港中文大学校长高锟在一篇论文中提出以石英基玻璃纤维作长程信息传递，引发了光导纤维的研发热潮，1970年康宁公司最先发明并制造出世界第一根可用于光通信的光纤，使光纤通信得以广泛应用。被视为光纤通信的里程碑之一，高锟也因此被国际公认为“光纤之父”。如图为某种新型光导纤维材料的一小段，材料呈圆柱状，半径为l，长度为3，将一束光从底部中心P点以入射角θ射入，已知光在真空中的速度为c。（1）若已知这种材料的折射率为，入射角θ＝60°，求光线穿过这段材料所需的时间；（2）这种材料的优势是无论入射角θ为多少，材料侧面始终不会有光线射出，求材料的折射率的最小值。16．如图所示，光滑水平面上放有质量M＝0.06kg的U形导体框，其电阻忽略不计，一质量m＝0.02kg、电阻R＝3Ω的金属棒CD置于导体框上，与导体框构成矩形回路CDPQ，PQ长度L＝0.6m。初始时CD与PQ相距s0＝0.4m。导体框受到水平恒力F＝0.48N作用，和金属棒一起以相同的加速度由静止开始向右运动，金属棒运动距离s＝m后进入一方向竖直向上的匀强磁场区域，磁场边界（图中虚线）与导体棒平行。金属棒在磁场中做匀速运动，直至离开磁场区域。当金属棒离开磁场的瞬间，导体框的PQ边正好进入磁场。已知金属棒与导体框之间始终接触良好，磁感应强度大小B＝1T，重力加速度取g＝10m/s2。（1）求金属棒进入磁场时的速度大小；（2）求金属棒在