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高三年级4月质量检测
物理
（试卷满分：100分，考试时间：75分钟）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号；回答非选择题时，用0.5mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，请将答题卡上交。
一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．是超钚元素锔重要的同位素，最早由西博格等人于1944年人工制成。的衰变方程为：，则下列判断正确的是
A．方程中，
B．高速运动的粒子形成的射线穿透能力很强
C．在高温高压环境的衰变会变快
D．比的结合能更小
2．如图所示，用频率为的光照射阴极K，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使微安表的示数减小为0，此时电压表的示数称为遏止电压。当照射光子的能量分别为2.64 eV和7.56 eV时，测得这两种光照下的遏止电压之比为，下列说法正确的是
A．端为电源正极
B．这两种光照下光电子的最大初动能之比为
C．阴极K的逸出功为0.18 eV
D．若保持入射光的光子能量不变，增大入射光的强度，遏止电压会增大
3．如图所示，水平放置的平行金属板A、B间存在沿竖直方向的匀强电场。质量相同的两个带电粒子1、2以相同的初速度贴着A板左侧沿水平射入，带电粒子1沿轨迹①从两板正中间飞出，带电粒子2沿轨迹②落到B板中点。不计粒子的重力和粒子间的相互作用，则粒子1、2在极板间运动的过程中
A．运动时间之比为 B．所带电荷量之比
C．电势能减少量之比 D．动量增量之比
4．如图所示，两根足够长的平行金属导轨固定于同一水平面内，导轨间距离为，导轨上平行放置两根导体棒ab和cd，构成矩形回路，已知ab棒质量为，接入电路的电阻为；cd棒质量为，接入电路的电阻为，其他电阻忽略不计。整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为，两导体棒与导轨的摩擦力大小相等。开始时两导体棒均静止，ab棒和cd棒之间的距离为，现同时给ab棒一向右的初速度、给cd棒一向左的初速度，经过一段时间后两导体棒均停止运动，此时ab棒和cd棒之间的距离为。则对于整个运动过程，下列说法正确的是
A．ab棒和cd棒组成的系统动量不守恒 B．ab棒克服安培力所做的功为
C．通过cd棒的电荷量为 D．ab棒运动的距离为
5．如图所示为欧姆表的内部电路，、为表笔插孔，当时流过表头的电流为3 mA，当时流过表头的电流为8 mA，下列说法正确的是
A．孔插红表笔
B．电路中电源电动势大小为1.92 V
C．流过表头的电流为6 mA时
D．电池用久了，若电动势不变而内阻增大，则欧姆调零后，测量值偏大
6．如图甲，卫星绕地球以的方向沿椭圆运动，是椭圆的长轴，是椭圆的短轴，是椭圆中心，卫星所受地球引力大小随时间变化的规律如图乙所示，图中为已知量。已知地球的半径为，近地点离地面的高度也为，假设卫星只受地球引力，下列说法正确的是
A．卫星从到的时间为
B．卫星在点与点到地球球心的距离之比为
C．卫星在点与点的速度之比为
D．地球的第一宇宙速度为
7．如图所示，一固定光滑圆形轨道位于竖直平面内，圆心为，是水平半径，是轨道最低点。一质量为的小球（看作质点）从轨道内的处由静止释放运动到点的过程中，小球与圆心的连线和的夹角为，不计空气阻力，重力加速度为，下列说法正确的是
A．小球从点运动到点的过程中，重力平均功率为0
B．当时，轨道对小球的弹力大小为
C．当时，小球的加速度大小为
D．当时，小球重力的瞬时功率最大
二、选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．如图所示，在均匀介质中，和为两个波源，其振动方向垂直于平面，时刻，、两波源同时开始振动，振动的位移时间关系均为，介质中某质点的平衡位置坐标为，时，点开始振动，则
A．内，点运动的路程为140 cm
B．内，点运动的路程为160 cm
C．点是振动减弱点
D．点是振动加强点
9．如图所示，粗细不均匀、导热性能良好的长玻璃管竖直放置，下端封闭，上端开口，足够长的细管横截面积为，粗管横截面积为，上表面刚好位于粗、细管交界处的长为的一段水银柱封闭了一段长为的理想气体。初始时，气体压强为，环境温度为。对气体缓慢加热到温度为（未知）时，水银刚好全部从粗管溢进细管；继续缓慢加热，在气体的温度由变成的过程中，气体吸收的热量为，大气压强为，下列说法正确的是
A．
B．水银柱从粗管缓慢溢进细管过程中，气体压强不变
C．气体的温度由变成的过程中，水银柱移动的距离为
D．气体的温度由变成的过程中，气体增加的内能为
10．如图甲所示，在倾角的足够长的光滑斜面上，放着质量均为的A、B两物块，轻弹簧一端与物块相连，另一端与固定挡板相连，整个系统处于静止状态。从时刻开始，对A施加一沿斜面向上的恒力使物块A沿斜面向上运动，在A、B分离前，它们运动的加速度随位移变化的图像如图乙所示，运动位移为时，A与B分离。重力加速度为，下列说法正确的是
A．恒力的大小为
B．弹簧的劲度系数等于
C．A与B分离时，A的加速度大小为
D．A与B分离后，A还能继续沿斜面向上运动
三、非选择题：本题共5小题，共57分。
11．（8分）某同学采用如图甲所示装置验证动滑轮下方悬挂的物块A与定滑轮下方悬挂的物块B（带有遮光条）组成的系统机械能守恒。图中光电门安装在铁架台上且位置可调，滑轮质量不计且滑轮凹槽中涂有润滑油，以保证细线与滑轮之间的摩擦可以忽略不计，细线始终伸直。A、B（含遮光条）质量相等，测得遮光条宽度为，实验时将物块B由静止释放。已知当地重力加速度为。
（1）释放物块B之前该同学发现动滑轮中心与定滑轮中心的高度差约为15 cm，遮光条到光电门的距离约为35 cm，则该同学应该________（填字母）。
A．调节光电门位置向上
B．向下调节物块B的初始位置
C．释放物块B，并继续进行后续步骤
（2）释放后，A、B开始运动，若测得光电门的中心与遮光条释放点的竖直距离为，遮光条通过此光电门的挡光时间为，物块A、B（含遮光条）的质量均为，则从释放点下落至遮光条通过此光电门中心时，系统动能的增加量________，系统重力势能的减少量________。（用题中所给物理量的字母表示）
（3）改变光电门与物块B之间的高度，重复实验，测得各次遮光条的挡光时间，以为横轴、为纵轴建立平面直角坐标系，在坐标系中作出图像，如图乙所示，该图像的斜率为，在实验误差允许范围内，若________（用含、字母的表达式表示），则验证了机械能守恒定律。
12．（8分）在测量某电源电动势和内阻时，因为电压表和电流表的影响，不论使用何种接法，都会产生系统误差，为了消除系统误差，某实验小组设计了图甲实验电路进行测量。
现有如下实验器材：
A．待测电池（电动势约为3.6 V，内阻约为几百毫欧）
B．电压表（，内阻约为）
C．电流表（，内阻约为）
D．滑动变阻器
E．阻值为20 Ω的定值电阻
F．阻值为4 Ω的定值电阻
G．单刀单掷开关、单刀双掷开关S、导线若干
实验过程中，先将单刀双掷开关S接1，闭合，调节滑动变阻器，得到多组电压和电流，作出图像；再将开关S接2，重复上述操作。最终作出的两条图线如图乙所示。回答下列问题：
（1）实验中，定值电阻的作用有________（选填下列选项字母）；定值电阻应选择________（填器材前面的字母）。
A．保护电源
B．在电压变化时使电流表示数变化明显
C．在电流变化时使电压表示数变化明显
（2）图乙中图线是单刀双掷开关S接________（填“1”或“2”）测出的，仅利用图线得出电动势和内阻，系统误差来源于________（选填下列选项字母）。
A．电流表分压 B．电压表分流
（3）图乙中两纵截距分别为、，两横截距分别为、，消除系统误差，由图乙可以得出电池的电动势________V，内阻________Ω。（结果均保留2位小数）
（4）利用（3）的截距数据，由图乙还可以得出电流表的内阻________Ω，电压表的内阻________Ω。（结果均保留2位小数）
13．（10分）如图为半径的半圆柱形玻璃砖，为截面圆心，，一束单色光从点以入射角射入玻璃砖，折射光线刚好从点射出，连线与竖直方向的直径垂直。
（1）保持入射光的方向不变，将入射点从向下移动，当入射点移到点时，激光恰能在左侧圆弧面上点（、未画出）发生全反射，求光在玻璃砖内由点传播到点的时间（不考虑多次反射，已知该激光在真空中的传播速度为，）；
（2）保持入射光的方向不变，将入射点从向上移动，当入射点移到点时，激光恰能在左侧圆弧面上点（、未画出）发生全反射，求、两点的距离．
14．（14分）如图，在平面第一象限内存在垂直平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，一质量为、电荷量为的带电粒子从点以沿轴正方向的速度射入磁场，并从轴上的点射出，出磁场时速度与轴正方向的夹角为，忽略粒子重力及磁场边缘效应，静电力常量为。
（1）求粒子射入磁场的速度大小和在磁场中运动的时间；
（2）若在平面内某点固定一正点电荷，入射粒子的电荷量减为原来的三分之一，仍从点以相同的速度射入磁场，粒子仍沿原来的轨迹从点运动到点，求在纸面内固定的负点电荷的电荷量大小；
（3）在（2）问条件下，粒子从点射出磁场开始，经时间，速度方向首次与点速度方向相反，求粒子再次进入磁场前的最小速度（电荷量为的点电荷产生的电场中，取无限远处的电势为0时，与该点电荷距离为处的电势）。
15．（17分）如图所示，一质量且足够长的长木板静止在光滑的水平面上，虚线的右侧有水平向右的匀强电场，电场强度大小，从虚线开始，水平面上沿直线等间距的锁定着个相同的绝缘带电滑块，滑块的质量均为，带电量均为，相邻两个滑块之间的距离，滑块看作质点，每个滑块在被碰前瞬间才解除锁定。现有一质量的物块从长木板Q的左端以的初速度滑上长木板Q，在长木板Q与滑块1发生碰撞前，物块P和长木板Q已共速。长木板Q与滑块1的碰撞为弹性碰撞，碰撞过程中不会发生电量转移，且碰后立即将P、Q锁定。虚线右侧的滑块之间碰撞后都会结合在一起，重力加速度取，不计滑块间的库仑力和滑块碰撞时的电场力。求：
（1）若物块P与长木板Q间的动摩擦因数为0.8，则从物块P滑上长木板Q至两者第一次共速时，物块P相对于长木板Q运动的距离；
（2）长木板Q与滑块1碰撞后瞬间，滑块1的速度大小；
（3）滑块1与滑块2在碰撞过程中损失的机械能；
（4）滑块间第次碰撞后结合在一起时的总动能。
参考数学公式：。
高三年级4月质量检测 物理
参考答案、提示及评分细则
1．A 2．C 3．D 4．C 5．B 6．D 7．D
8．BD 9．AD 10．ACD
11．（1）A（2分） （2）（2分） （2分） （3）（2分）
12．（1）AC（1分） F（1分） （2）2（1分） B（1分）
（3）3.64（1分） 0.55（1分） （4）2.73（1分） 1651.65（1分）
13．（1）设折射角为，在中，，，由几何关系可得，则（1分）
即
根据折射定律得
代入已知条件可得（1分）
由全反射临界角
可知（1分）
设为路程，由正弦定理得
解得
由激光在玻璃砖中的速度（1分）
解得（2分）
（2）全反射临界角，如图所示，
根据正弦定理可知（1分）
则（1分）
则（2分）
14．【解析】（1）根据题意，画出粒子的运动轨迹如图所示。设粒子在磁场中做圆周运动的半径为，由几何关系有
解得（1分）
由牛顿第二定律有（1分）
解得
粒子在磁场中运动的周期（1分）
粒子在磁场中运动的时间
解得（1分）
（2）负点电荷应在轨迹的圆心处，由牛顿第二定律可知（2分）
解得（2分）
（3）由题意可知，粒子从点离开，仅在点电荷的作用下运动，粒子所需要的向心力为，大于点电荷提供的库仑力，因此粒子无法做匀速圆周运动，即电荷从点离开磁场后绕点电荷做椭圆运动
设第一次出现速度方向与点速度方向相反的位置距离圆周运动圆心的距离为，椭圆运动的半长轴可表示为（1分）
粒子从点射出磁场，到速度第一次出现方向与点速度方向相反，所用时间为椭圆运动的半个周期，类比开普勒第三定律，在库仑力作用下半长轴为的椭圆运动与半径为的圆周运动的周期相同，由牛顿第二定律得（1分）
可得，（1分）
由能量守恒定律得（2分）
解得（1分）
15．【解析】（1）物块P与长木板Q组成的系统动量守恒（1分）
解得
根据能量守恒得（1分）
解得（1分）
（2）物块P第一次与长木板Q共速后，长木板Q与滑块1发生弹性碰撞，根据动量守恒和机械能守恒得（1分）
（1分）
解得（1分）
（3）根据动量守恒定律得
解得第个滑块被碰撞后瞬间的速度大小为（1分）
对第一个滑块受力分析，由牛顿第二定律得（1分）
解得
由运动学公式得
解得滑块在第一次碰撞前的速度大小为（1分）
滑块1与2碰撞过程中，由动量守恒定律得（1分）
解得
由能量守恒定律可知，滑块在第一次碰撞过程中损失的机械能为（1分）
解得
代入数据得（1分）
（4）第二次碰前，滑块的速度大小为
解得（1分）
第二次碰撞过程中，由动量守恒定律得
可得第二次碰撞后滑块的速度大小为
则
整理可得
同理，第三次碰撞后有

第次碰撞后（1分）
第次碰撞后结合在一起的滑块的总动能为（1分）
化简得
代入数据得（2分）

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