资源描述
2026届山西省新绛县第二中学物理高三上期末调研试题
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.答题时请按要求用笔。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24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、如图所示,两个完全相同的矩形导线框A、B在靠得很近的竖直平面内,线框的长边均处于水平位置.线框A固定且通有电流I,线框B从足够高处由静止释放,在运动到A下方的过程中( )
A.穿过线框B的磁通量先变小后变大
B.穿过线框B的磁通量先变大后变小
C.线框B所受安培力的合力为零
D.线框B的机械能一直减小
2、1897年汤姆孙发现电子后,许多科学家为测量电子的电荷量做了大量的探索。1907-1916密立根用带电油滴进行实验,发现油滴所带的电荷量是某一数值e的整数倍,于是称这数值为基本电荷,如图所示,两块完全相同的金属极板止对若水平放置,板间的距离为d,当质量为m的微小带电油滴在两板间运动时,所受它气阻力的大小与速度大小成正比。两板间不加电压时,得以观察到油滴竖直向下做匀速运动,通过某一段距离所用时间为t1;当两板间加电压U(上极板的电势高)时,可以观察到同一油滴竖直向上做匀速运动,且在时间t2内运动的距离与在时间t1内运动的距离相等。忽略空气浮力,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.根据上板电势高时观察油滴竖直向上做匀速运动可以判定油滴带正电
B.密立根根据实验数据计算出油滴所带的电荷量大约都是1.6×10-19C
C.根据不加电压和加电压两个匀速过程可以求解出油滴所带的电荷量Q=
D.根据两板间加电压U(上极板的电势高)时观察到同油滴竖直向上做匀速运动,可以计算出油滴的电荷量Q=
3、如图所示为剪式千斤顶的截面图。四根等长的支持臂用光滑铰链连接,转动手柄,通过水平螺纹轴减小MN间的距离,以抬高重物。保持重物不变,MP和PN夹角为120°时N点受到螺纹轴的作用力为F1;MP和PN夹角为60°时N点受到螺纹轴的作用力为F2。不计支持臂和螺纹轴的重力,则F1与F2大小之比为( )
A.1:1 B.1:3 C.:1 D.3:1
4、2018年1月12日,我国成功发射北斗三号组网卫星.如图为发射卫星的示意图,先将卫星发射到半径为r的圆轨道上做圆周运动,到A点时使卫星加速进入椭圆轨道,到椭圆轨道的远地点B点时,再次改变卫星的速度,使卫星进入半径为2r的圆轨道.已知卫星在椭圆轨道时距地球的距离与速度的乘积为定值,卫星在椭圆轨道上A点时的速度为v,卫星的质量为m,地球的质量为M,引力常量为G,则发动机在A点对卫星做的功与在B点对卫星做的功之差为(忽略卫星的质量变化)( )
A.
B.
C.
D.
5、甲乙两辆汽车在平直的高速公路上以相同的速度小一前一后同向匀速行驶。甲车在前且安装有ABS制动系统,乙车在后且没有安装ABS制动系统。正常行驶时,两车间距为100m。某时刻因前方突发状况,两车同时刹车,以此时刻为零时刻,其图像如图所示,则( )
A.甲、乙两车会发生追尾 B.甲车的刹车距离大于乙车的刹车距离
C.t=2s时,两车相距最远,最远距离为105m D.两车刹车过程中的平均速度均为15m/s
6、已知长直导线中电流I产生磁场的磁感应强度分布规律是B=(k为常数,r为某点到直导线的距离)。如图所示,在同一平面内有两根互相平行的长直导线甲和乙,两导线通有大小分别为2I和I且方向相反的电流,O点到两导线的距离相等。现测得O点的磁感应强度的大小为。则甲导线单位长度受到的安培力大小为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、长为、间距为的平行金属板水平正对放置,竖直光屏到金属板右端距离为,金属板左端连接有闭合电路,整个装置结构如图所示. 质量为、电荷量为的粒子以初速度从两金属板正中间自左端点水平射入,当滑动变阻器的滑片在某一位置时,粒子恰好垂直撞在光屏上. 对此过程,下列分析正确的是( )
A.粒子在平行金属板间的运动时间和从金属板右端到光屏的运动时间相等
B.板间电场强度大小为
C.若仅将滑片向下滑动一段后,再让该粒子从点以水平速度射入板间,粒子不会垂直打在光屏上
D.若仅将两平行板的间距变大一些,再让该粒子从点以水平速度射入板间,粒子依然会垂直打在光屏上
8、如图(a),质量m1=0.1kg的足够长平板小车静置在光滑水平地面上,质量m1=0.1kg的小物块静止于小车上,t=0时刻小物块以速度v0=11m/s向右滑动,同时对物块施加一水平向左、大小恒定的外力F,图(b)显示物块与小车第1秒内运动的v-t图象。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g =10m/s1.则下列说法正确的是( )
A.物块与平板小车间的动摩擦因数μ=0.4
B.恒力F=0.5N
C.物块与小车间的相对位移
D.小物块向右滑动的最大位移是
9、如图所示,竖直平面内存在沿轴正方向的匀强电场和垂直于平面向内的匀强磁场,下面关于某带正电粒子在平面内运动情况的判断,正确的是( )
A.若不计重力,粒子可能沿轴正方向做匀速运动
B.若不计重力,粒子可能沿轴正方向做匀加速直线运动
C.若重力不能忽略,粒子不可能做匀速直线运动
D.若重力不能忽略,粒子仍可能做匀速直线运动
10、如图甲为一列沿x正方向传播的简谐横波在t=0.1 s时刻的波动图像,图乙是波中某振动质点位移随时间变化的振动图像,P是平衡位置为x=1.5 m处的质点,Q是平衡位置为x=12 m处的质点,则下列说法正确的是________。
A.t=0.2 s时,质点P的振动方向沿y轴负方向
B.图乙可能是x=1 m处质点的振动图像
C.再经过0.5 s,质点Q第一次到达波峰
D.从t=0.10 s到t=0.25 s,质点P通过的路程为30 cm
E.再经过0.4s,质点Q达到加速度正向最大,位移反向最大
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11.(6分)测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示。AB是半径足够大的光滑四分之一圆弧轨道,与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切,C点在水平地面的垂直投影为Cʹ。重力加速度为g。实验步骤如下:
①用天平称出物块Q的质量m;
②测量出轨道AB的半径R、BC的长度L和CCʹ的长度h;
③将物块Q在A点从静止释放,在物块Q落地处标记其落点D;
④重复步骤③,共做10次;
⑤将10个落地点用一个尽量小的圆围住,用米尺测量圆心到Cʹ的距离s。
(1)请用实验中的测量量表示物块Q到达C点时的动能Ekc=_________以及物块Q与平板P之间的动摩擦因数µ=_________。
(2)实验步骤④⑤的目的是__________________。如果实验测得的µ值比实际值偏大,其原因除了实验中测量的误差之外,其它的可能是________。(写出一个可能的原因即可)。
12.(12分)某实验小组用如图所示的装置通过研究小车的匀变速运动求小车的质量。小车上前后各固定一个挡光条(质量不计),两挡光条间的距离为L,挡光条宽度为d,小车释放时左端挡光条到光电门的距离为x,挂上质量为m的钩码后,释放小车,测得两遮光条的挡光时间分别为t1、t2。
(1)用游标卡尺测量挡光条的宽度,示数如图乙所示,则挡光条的宽度为d=____cm;
(2)本实验进行前需要平衡摩擦力,正确的做法是____;
(3)正确平衡摩擦力后,实验小组进行实验。不断改变左端挡光条到光电门的距离x,记录两遮光条的挡光时间t1、t2,作出图像如图丙所示,图线的纵截距为k,小车加速度为____;小车的质量为____(用题中的字母表示)。
四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13.(10分)如图所示,光滑的水平桌面边缘处固定一轻质定滑轮,A为质量为2m的足够长的木板,B、C、D为三个质量均为m的可视为质点的物块,B放在A上,B通过水平且不可伸长的轻绳跨过定滑轮与D连接,D悬在空中。C静止在水平桌面上A的右方某处(A、C和滑轮在同一直线上)。A、B间存在摩擦力,且认为最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,在D的牵引下,A和B由静止开始一起向右加速运动,一段时间后A与C发生时间极短的弹性碰撞,设A和C到定滑轮的距离足够远,D离地面足够高,不计滑轮摩擦,已知重力加速度为g。
(1)为使A与C碰前A和B能相对静止一起加速运动,求A与B间的动摩擦因数μ应满足的条件;
(2)若A与B间的动摩擦因数μ=0.75,A与C碰撞前A速度大小为v0,求A与C碰后,当A与B刚好相对静止时,C与A右端的距离。
14.(16分)如图所示,开口竖直向上的细玻璃管内有一段长为L2=15cm的水银柱,封闭了一段长度为L1=20cm的气体,此时封闭气体温度为300K,水银柱的上端距离管口的距离为L3=5cm,已知大气压强为p0=75cmHg。现把玻璃管缓慢旋转90°至水平位置保持不动,然后对玻璃管缓慢加热到水银柱刚好没流出管口,求:
①玻璃管旋转90°时,封闭气体的长度为多少?
②水银柱刚好没流出管口时,此时玻璃管中封闭气体的温度为多少K?
15.(12分)某种透明材料制成的半球壳,外径是内径的两倍,过球心O的截面如图所示,A是外球面上的点,AO是半球壳的对称轴。一单色光在图示截面内从A点射入,当入射角i=45°时折射光恰与内球面相切于B点。
(i)求透明材料对该光的折射率;
(ii)要使从A点入射光的折射光能从内球面射出半球壳,求光在A点入射角应满足的条件。
参考答案
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24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、D
【解析】
AB.据安培定则知,线框A内部磁场向里,外部磁场向外;线框B从足够高处由静止释放,线框B下降且未与线框A相交前,线框B中磁通量是向外的增大;当线框B与线框A相交至重合过程中,线框B中磁通量先是向外的减小到0然后是向里的增大;当线框B与线框A重合至相离过程中,线框B中磁通量先是向里的减小到0然后是向外的增大;当线框B与线框A相离且越来越远时,线框B中磁通量是向外的减小;故AB两项错误;
C.因为线框B与线框A相对运动产生感应电流,据楞次定律知,线框B所受安培力的合力竖直向上,故C项错误;
D. 线框B下降过程中,安培力对其做负功,线框B的机械能一直减小,故D项正确。
2、C
【解析】
A.当极板上加了电压U后,该油滴竖直向上做匀速运动,说明油滴受到的电场力竖直向上,与板间电场的方向相反,所以该油滴带负电,A错误;
B.油滴所带的电荷量大约都是1.6×10-19C的整数倍,B错误;
C.设油滴运动时所受空气阻力f与速度大小v满足关系为
当不加电场时,设油滴以速率v1匀速下降,受重力和阻力而平衡,即
当极板加电压U时,设油滴以速率v2匀速上升,受电场力、重力和阻力,即
其中
根据题意有
解得
C正确;
D.加上电压时,油滴运动过程中,不仅仅只受电场力和重力作用,还受阻力作用,所以,D错误。
故选C。
3、D
【解析】
当两臂间的夹角为时,两臂受到的压力为
对点分析,点受到螺纹轴的作用力为
当两臂间的夹角为时,两臂受到的压力为
对点分析,点受到螺纹轴的作用力为
则有
故A、B、C错误,D正确;
故选D。
4、B
【解析】
由可知,卫星在轨道半径为r的圆轨道上运动的线速度大小,在半径为2r的圆轨道上做圆周运动的线速度大小为,设卫星在椭圆轨道上B点的速度为,由,可知在A点时发动机对卫星做功,在B点时发动机对卫星做的功为,因此,B正确,ACD错误.
故选:B.
5、C
【解析】
在速度—时间图像中,图像与坐标轴围成的面积表示位移,由几何知识求位移,在分析平均速度的大小。并由几何关系求刹车的距离。根据速度关系分析距离如何变化,从而确定两车是否追尾。
【详解】
A选项,时,两车间距为100m,因为
所以甲、乙两车不会追尾,A选项错误;
BD选项,根据图像的面积表示位移,甲车的刹车距离为:
平均速度为
乙车的刹车距离为
平均速度为
则知,甲车的刹车距离小于乙车的刹车距离,故BD错误;
C选项,时两车间距为100m,乙车在后,刹车后,0~2s内甲车的速度比乙车快。两车间距减小,则时,两车相距最远,根据图像的“面积”表示位移,知两车相距最远的距离为105m,C选项正确;
故选C。
6、C
【解析】
设两导线间距为d,根据右手螺旋定则知,甲导线和乙导线在O点的磁感应强度方向均为垂直纸面向里,根据矢量叠加有
乙导线在甲导线处产生的磁感应强度大小
则甲导线单位长度受到的安培力大小
C正确,ABD错误。
故选C。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、ABD
【解析】
A、粒子先在水平放置的平行金属板间做平抛运动,粒子恰好垂直撞在光屏上,所以粒子离开电场后,粒子一定打在屏的上方,做斜上抛运动,粒子在水平放置的平行金属板间做平抛运动和离开电场后斜上抛运动,水平方向都不受外力,都做匀速直线运动,速度都等于v0,所以粒子在平行金属板间的运动时间和从金属板右端到光屏的运动时间相等,故A正确;
B、设粒子在平行金属板间的运动过程中加速度大小为a,则粒子离开电场竖直分速度大小为,粒子离开电场后斜上抛运动则有,联立解得,故B正确;
C、若仅将滑片P向下滑动一段后,R的电压减小,电容器的电压减小,带电量要减小,因为二极管具有单向导电性,所以电容器不能放电,带电量不变,板间的电压不变,所以粒子的运动情况不变,再让该粒子从N点以水平速度射入板间,粒子会垂直打在光屏上,故C错误;
D、若仅将两平行板的间距变大一些,电容器的电容要减小,由知U不变,电量要减小,但因为二极管具有单向导电性,所以电容器不能放电,带电量不变,板间的电场强度不变,所以粒子的运动情况不变,再让该粒子从N点以水平速度射入板间,粒子会垂直打在光屏上,故D正确;
故选ABD.
【点睛】粒子先在水平放置的平行金属板间做平抛运动,粒子恰好垂直撞在光屏上,所以粒子离开电场后,粒子一定打在屏的上方,做斜上抛运动,粒子在水平放置的平行金属板间做平抛运动和离开电场后斜上抛运动,采用运动的合成与分解求解.
8、ABD
【解析】
AB.根据图像可知,在前1s内小车向右做匀加速直线运动,小物体向右做匀减速直线运动,小车和小物块的加速度分别为
对小车根据牛顿第二定律有
对小物块根据牛顿第二定律有
代入数据联立解得
故AB正确;
C.根据图像可知,在t=1s时小车和小物块的速度相同,两者不再发生相对运动,在前1s内小车发生的位移为
小物块发生的位移为
则物块与小车间的相对位移
故C错误;
D.当小车与小物块的速度相等后,在外力的作用下一起向右减速运动,其加速度为
当速度减小到0时,整体发生的位移为
所以小物块向右滑动的最大位移是
故D正确。
故选ABD。
9、AD
【解析】
A.若不计重力,当正电荷沿轴正方向运动时,受到的电场力沿轴正方向,受到的洛伦兹力沿轴负方向,若满足,则粒子做匀速直线运动,选项A正确;
B.粒子沿轴正方向运动时,因洛伦兹力沿轴方向,粒子一定要偏转,选项B错误;
CD.重力不能忽略时,只要粒子运动方向和受力满足如图所示,粒子可做匀速直线运动,选项C错误、D正确。
故选AD。
10、BCE
【解析】
A.根据图像可知:波的周期为0.2s,t=0.2s时的波动图像与t=0.1s时的波动图象相反,根据“头碰头,尾碰尾”可知,质点P的振动方向沿y轴正方向,故选项A错误;
B.由图乙可知,t=0.1s时,质点通过平衡位置,且向下振动,根据“头碰头,尾碰尾”可知,图乙可能是x=1m或x=5m处的质点振动图象,故选项B正确;
C.由图甲可知,图乙可知,故波速
质点Q第一次到达波峰相当于质点x=2m处的波峰传播到Q点,即
故选项C正确;
D.经过
已知内,振子走过的路程为;内,若振子从平衡位置或两级开始运动,则路程为。由于质点P不是从平衡位置或两级开始运动,故在这段时间内,质点P通过的路程不为30cm,实际上大于30cm,故选项D错误;
E.经过0.4s,波向前传播的距离为
即相当于x=4m处的质点运动形式传播到Q点,此时Q位于波谷,加速度达到正向最大,位移反向最大,故选项E正确。
故选BCE。
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11、 减小实验的偶然误差 圆弧轨道与滑块间有摩擦或空气阻力
【解析】
考查实验“测物体间的动摩擦因数”。
【详解】
[1].离开C后,物块做平抛运动:
水平方向:
竖直方向:
物块在C点的动能:
解得:
;
[2].从A到B,由动能定理得:
则物块到达B时的动能:
由B到C过程中,由动能定理得:
克服摩擦力做的功:
B到C过程中,克服摩擦力做的功:
得:
;
[3].实验步骤④⑤的目的是测平均值,减少偶然误差;
[4].实验测得的μ值比实际值偏大,其原因除了实验中测量的误差之外,很有可能就是其它地方有摩擦,比如圆弧轨道与滑块间有摩擦或空气阻力。
12、0.650 去掉钩码,将木板右端垫高,轻推小车,使两挡光片挡光时间相等
【解析】
(1)[1].挡光条的宽度为d=0.6cm+0.05mm×10=0.650cm.
(2)[2].本实验进行前需要平衡摩擦力,正确的做法是去掉钩码,将木板右端垫高,轻推小车,使两挡光片挡光时间相等;
(3)[3][4].两遮光片经过光电门时的速度分别为
则由
可得
即
由题意可知
解得
由牛顿第二定律可得
mg=(M+m)a
解得
四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、(1);(2)
【解析】
(1)B对A的最大静摩擦来提供A向前加速运动,加速度为
对ABC整体受力分析,根据牛顿第二定律可知
联立解得
所以μ应满足。
(2)设A与C碰撞后,A和C的速度分别为vA和vC,则
解得
设A与C碰后,绳的拉力为F'T ,B和D加速的加速度大小为a2,则
解得
A的加速度大小为a3,则
解得
设碰后,经时间t,A和B的速度相同,则
时间t内A的位移
时间t内C的位移
所求距离为
解得
14、①24cm;②312.5K
【解析】
①初态
玻璃管旋转90°时
等温变化
解得气体长度为
②水平升温前
升温后
等压变化
解得
15、(i);(ii)i<30°
【解析】
(i)当入射角i=45°时,设折射角为r,透明材料对该光的折射率为n,ΔABO为直角三角形,则
解得
r=30°
(ii)光在A点入射角为i′时,设折射角为r′,折射光射到内球面上的D点刚好发生全反射,则折射光完全不能从内球面射出半球壳,折射光在内球面的入射角等于临界角为C,如图所示,在ΔADO中,由正弦定理有
解得
解得
i′=30°
要使从A点射入光的折射光能从内球面射出半球壳,则光在A点入射角i应满足:
i<30°
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