湖北省部分高中协作体2024-2025学年高三下学期4月期中联考物理

湖北省部分高中协作体2024--2025学年下学期期中联考高三物理试题本试卷共6页，全卷满分100分，考试用时75分钟。★祝考试顺利★注意事项：1、答题前，请将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的制定位置。2、选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3、非选择题作答：用黑色签字笔直接答在答题卡对应的答题区域内，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4、考试结束后，请将答题卡上交。一、单项选择题：（本题共10小题，每小题4分，共40分,。在小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合要求，每小题全部选对得4分，选对但不全的得2分，有错选或者不选的得0分）1．下列说法正确的是( )A．在核聚变反应方程eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋X中，X表示中子B．发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关C．天然放射产生的三种射线中，穿透能力最强的是α射线D．由玻尔理论可知，氢原子的核外电子由高能级跃迁到低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能减少，电势能增加2．如图所示，倾角为30°的光滑斜坡足够长，某时刻A球和B球同时在斜坡上向上运动，开始运动时A球在斜坡底，初速度是10m/s，B球在斜坡上距离坡底6m的地方，初速度是5m/s，经过时间t两球相遇，相遇点到坡底的距离为L，重力加速度g＝10m/s2，则( )A．t＝1.4s B．t＝2.2s C．L＝8.4m D．L＝4.8m3、．空间中有一正四面体ABCD，棱长为l。在4个顶点都放置一个电荷量为Q的正点电荷，棱AB、CD的中点分别为E、F。已知无穷远处电势为0。则下列说法正确的是( )A．E、F两点电势不同 B．E、F两点电场强度相同C．E点的电场强度大小为eq\f(3kQ,2l2) D．E点的电场强度大小为eq\f(8\r(6)kQ,9l2)4．用不同波长的光照射光电管阴极探究光电效应的规律时，根据光电管的遏止电压Uc与对应入射光的波长λ作出的Uc-eq\f(1,λ)图像如图所示。已知光电子的电荷量大小为e，光速为c，下列说法正确的是( )A．该光电管阴极材料的逸出功大小为acB．当用波长λ＝eq\f(1,2a)的光照射光电管阴极时，光电子的最大初动能为beC．当用波长λ<eq\f(1,a)的光照射光电管的阴极时，不发生光电效应D．当用波长λ<eq\f(1,a)的光照射光电管的阴极时，光电子的最大初动能与eq\f(1,λ)成正比5．我国首颗超百Gbps容量的高通量地球静止轨道通信卫星中星26号于北京时间2023年2月23日在西昌卫星发射中心成功发射，该卫星将与中星16号、中星19号共同为用户提供高速的专网通信和卫星互联网接入等服务。中星26与某一椭圆轨道侦察卫星的运动轨迹以及某时刻所处位置、运行方向如图所示，两卫星的运行周期相同，两个轨道相交于A、B两点，CD连线过地心，E、D分别为侦察卫星的近地点和远地点。下列说法正确的是( )A．E、D两点间距离为中星26号卫星轨道半径的2倍B．侦察卫星从D点到A点过程中机械能逐渐增大C．相等时间内中星26与地球的连线扫过的面积等于侦察卫星与地球的连线扫过的面积D．中星26在C点线速度v1等于侦察卫星在D点线速度v26．水面上漂浮一半径为R＝0.25m的圆形荷叶，一条小蝌蚪从距水面h＝eq\f(\r(7),20)m的图示位置处沿水平方向以速度v＝0.05m/s匀速穿过荷叶，其运动的轨迹与荷叶径向平行，已知水的折射率为eq\f(4,3)，则在小蝌蚪穿过荷叶过程中，在水面之上看不到小蝌蚪的时间为( )A．3s B．4s C．5s D．6s7、．如图所示，O、A、B为同一竖直平面内的三个点，OB沿竖直方向，OA垂直于AB，∠AOB＝60°，将一质量为m的小球沿某一方向以一定的初动能自O点抛出，小球在运动过程中通过A点时的动能是初动能的2倍。使此小球带电，电荷量为q(q>0)，同时加一匀强电场，场强方向与三角形OAB所在平面平行，从O点以同样的初动能沿某一方向抛出此带电小球，该小球通过A点时的动能是初动能的3倍；将该小球从O点以同样的初动能沿另一方向抛出，通过B点的动能也是初动能的3倍。已知重力加速度大小为g，则所加电场的场强大小为( )A．eq\f(mg,2q) B．eq\f(\r(3)mg,2q)C．eq\f(mg,q) D．eq\f(\r(3)mg,q)8．（多选题）如图所示，一开口竖直向下导热良好的玻璃管用水银柱封闭一定质量的空气。水银柱长度为15cm，下端刚好与玻璃管溢出口平齐；被封闭的空气柱长度为30cm。此时周围环境温度为27℃，大气压强为75cmHg。现将玻璃管缓慢旋转至开口竖直向上(水银没溢出玻璃管)，然后再加热至231℃。下列说法正确的是( )A．玻璃管刚好旋转至开口向上时管内空气柱长度为20cmB．玻璃管刚好旋转至开口向上时管内空气柱长度为25cmC．将玻璃管加热至231℃时空气柱长度为33.6cmD．将玻璃管加热至231℃时空气柱长度为36cm9．（多选题）．如图所示，S1、S2是振动情况完全相同的两个波源，它们的振动频率均为5Hz。P是两列波传播方向上的一个质点，PS1＝6m、PS2＝10m、t＝0时P刚好振动到波峰位置。已知S1、S2连线上相邻两振动加强点间的距离为0.5m，下列说法正确的是( )A．波的传播速度为10m/sB．波的传播速度为5m/sC．t＝0.1s时，P点刚好振动到波谷位置D．t＝0.1s时，P点刚好振动到波峰位置10．（多选题）．电磁轨道炮原理的俯视图如图所示，它是利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度，应用此原理可研制新武器和航天运载器。图中直流电源电动势为E，电容器的电容为C，两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为L，导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场(图中未画出)，导轨电阻不计。炮弹可视为一质量为m、电阻为R的金属棒MN，垂直放在两导轨间处于静止状态，并与导轨良好接触。首先开关S接1使电容器完全充电，然后将S接至2，MN开始向右运动，若导轨足够长，则在此后的运动过程中，下列说法中正确的是( )A．磁场方向垂直于导轨平面向上 B．MN的最大加速度为eq\f(BEL,mR)C．MN的最大速度为eq\f(CBLE,m＋CB2L2) D．电容器上的最少电荷量为eq\f(C2B2L2E,m＋CB2L2)二、非选择题：（本大题共5小题，共60分）11、(12分)一个50L的容器A，通过一带有压力释放阀的细管与一个10L的容器B连接，两容器导热良好。当容器A中的压强比容器B中的压强大1.16atm时，阀门打开，气体由容器A通向容器B，当两容器中压强差小于1.16atm时，阀门关闭。环境温度为288K时，容器A中的气体压强为1.12atm，此时容器B已抽成真空，现缓慢升高环境温度。求：(1)压力释放阀刚打开时的环境温度；(2)环境温度为360K时，容器B内的气体压强。12、(12分)某实验兴趣小组要精确测量某电阻Rx的阻值，请回答下列问题：(1)该小组同学先后用图甲和图乙所示电路测量了待测电阻Rx的阻值，则采用甲电路测得阻值________其真实值，采用乙电路测得阻值________其真实值(选填“小于”或“大于”)。(2)该小组同学通过讨论发现，无论采用甲或乙电路，都无法精确测得该电阻的阻值。该小组同学为此进行了深入研究，设计了如图丙所示电路，以实现对该电阻Rx的精确测量。图丙中各实验器材规格如下：电源E(电动势为3V，内阻不计)、滑动变阻器R1(0～4700Ω)。滑动变阻器R2(0～100Ω)、滑动变阻器R3(0～100Ω)、电流表A(量程5mA)、电压表V(量程3V)、灵敏电流计G(量程100μA)。该小组同学连接好实验电路后，实验操作如下；①闭合开关S1，断开开关S2，调节R3的滑片位置，使电流表A的示数超过其eq\f(1,3)量程；②将R2的滑片滑至下端，闭合开关S2，调节R1滑片位置，使灵敏电流计G示数为零；③断开开关S2，将R2滑片滑至上端，然后使S2断续接通，调节R1，使灵敏电流计G示数为零；④记录电压表、电流表的读数U、I；⑤改变R3的滑片位置，重复实验操作②③④，再测几组U、I值。在步骤②中“将R2的滑片滑至下端”的原因是______________________。(3)实验过程记录的数据如下表。U/V1.501.742.002.242.50I/mA3.023.504.014.494.99根据实验数据，作出的U-I图像如图丁所示，根据U-I图线可得Rx＝________Ω(计算结果保留三位有效数字)。(4)与采用图甲或图乙电路测量的电阻比较，采用图丙实验方案测得的电阻值误差更小，主要原因是_______________________________。13、(12分)一折射率为eq\r(2)的玻璃正柱体如图甲所示，柱体长为l1，其横截面如图乙所示，上侧ABC为等腰直角三角形，∠A＝90°，BC＝l2，下侧为半圆圆弧。柱体表面ABED区域有平行于BC方向的单色光射入柱体，不考虑光线在柱体内的多次反射。甲 乙(1)该单色光能否从ACFD面射出？请通过计算说明；(2)进入柱体的光线有部分不经过反射直接从柱体射出，求该部分光线在柱体表面射出的区域面积。14.(12分)如图所示，在长方体Ⅰ区域内，有垂直平面abb′a′的匀强电场，电场强度为E，已知bc长为L，bb′长为2L。Ⅱ区为电加速区，由间距为d的正中间有小孔S、O的两个正方形平行金属板M、N构成，金属板边长为l＝eq\f(3,2)eq\r(3)d，Ⅲ、Ⅳ区为长方体形状的磁偏转区，水平间距分别为d、4d，其竖直截面与金属板形状相同。Ⅳ区左右截面的中心分别为O1、O2，以O1为坐标原点，垂直长方体侧面和金属板建立x、y和z坐标轴。M、N间匀强电场大小为E，方向沿＋y方向；Ⅲ、Ⅳ区的匀强磁场大小相等、方向分别沿＋z、－z方向。现有一电荷量为＋q、质量为m的粒子以某一初速度从c点沿平面cbb′c′进入电场区域，经b′点垂直平面a′b′c′d′由小孔S沿＋y方向进入Ⅱ区，经过一段时间后恰好能返回到小孔S，不考虑粒子的重力。求：(1)粒子经过b′点的速度大小v0；(2)粒子经过小孔O时的速度大小v；(3)粒子在磁场中相邻两次经过小孔O时运动的时间及磁感应强度B的大小；(4)若在Ⅲ区中＋x方向增加一个附加匀强磁场，可使粒子经过小孔O后恰好不能进入到Ⅳ区，并直接从Ⅲ区前表面(＋x方向一侧)的P点飞出，求P点坐标eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(xP，yP，zP))。15、(12分)如图甲所示，平面直角坐标系xOy中，第一象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第三、四象限存在垂直纸面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带电粒子，从y轴上的P(0，eq\f(\r(6),2)a)沿x轴正方向射入第一象限，到达Q(a，eq\f(\r(6),4)a)时速度大小为v，又经x轴上的M点射入磁场，最后从x轴上的N点离开磁场，M、N关于O点对称。求：甲 乙(1)M点的坐标；(2)粒子到达M点时的速度；(3)磁感应强度B的大小；(4)撤掉甲图中的电场和磁场，在一、二象限加上图乙所示的磁场，磁场关于y轴对称，一簇粒子从N点以不同方向射入，速度方向与x轴正方向的夹角0<θ<90°，所有粒子穿越磁场后都汇聚于M，已知所有粒子在磁场中做圆周运动的半径均为r，求磁场边界的函数方程。