资源描述
吉林省舒兰市第一高级中学校2025-2026学年物理高三上期末复习检测试题
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。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
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,从匀速运动的水平传送带边缘,垂直弹入一底面涂有墨汁的棋子,棋子在传送带表面滑行一段时间后随传送带一起运动。以传送带的运动方向为x轴,棋子初速度方向为y轴,以出发点为坐标原点,棋子在传送带上留下的墨迹为( )
A. B.
C. D.
2、2019年“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面。如图,为给“嫦娥四号”探测器登陆月球背面提供通信支持,“鹊桥号”卫星绕地月拉格朗日L2点做圆周运动。已知在地月拉格朗日点L1或L2,卫星受地球和月球引力的合力作用,能随月球同步绕地球做圆周运动。则( )
A.卫星在L1点的线速度比在L2点的小
B.卫星在L1点的角速度比在L2点的大
C.同一卫星L1、L2点受地球和月球引力的合力相等
D.若技术允许,使“鹊桥号”刚好位于L2点,能量消耗最小,能更好地为“嫦娥四号”探测器提供通信支持
3、如图所示为远距离交流输电的简化电路图,升压变压器与发电厂相连,降压变压器与用户相连,两变压器均为理想变压器,发电厂输出发电功率P、升压变压器原线圈两端电压和输电线总电阻保持不变。当升压变压器原副线圈匝数比为k时,用户得到的功率为P1则当升压变压器的原副线圈匝数比为nk时,用户得到的电功率为( )
A.
B.
C.
D.
4、如图(甲)所示,劲度系数为k的轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上,一质量为m的小球,从高弹簧上端高h处自由下落.若以小球开始下落的位置为原点,沿竖直向下建立一坐标轴OX,小球的速度v随时间t变化的图象如图(乙)所示.其中OA段为直线,切于A点的曲线AB和BC都是平滑的曲线,则关于A、B、C三点对应的x坐标及加速度大小,下列说法正确的是( )
A.
B.
C.
D.
5、分离同位素时,为提高分辨率,通常在质谐仪内的磁场前加一扇形电场.扇形电场由彼此平行、带等量异号电荷的两圆弧形金属板形成,其间电场沿半径方向.被电离后带相同电荷量的同种元素的同位素离子,从狭缝沿同一方向垂直电场线进入静电分析静电分器,经过两板间静电场后会分成几束,不考虑重力及离子间的相互作用,则
A.垂直电场线射出的离子速度的值相同
B.垂直电场线射出的离子动量的值相同
C.偏向正极板的离子离开电场时的动能比进入电场时的动能大
D.偏向负极板的离子离开电场时动量的值比进入电场时动量的值大
6、已知一物体从足够长斜面底端沿斜面匀减速上滑,上滑长度为L时,速度减为0,当物体的上滑速度是初速度的时,它沿斜面已上滑的距离是
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、如图所示是宇宙空间中某处孤立天体系统的示意图,位于点的一个中心天体有两颗环绕卫星,卫星质量远远小于中心天体质量,且不考虑两卫星间的万有引力。甲卫星绕点做半径为的匀速圆周运动,乙卫星绕点的运动轨迹为椭圆,半长轴为、半短轴为,甲、乙均沿顺时针方向运转。两卫星的运动轨迹共面且交于两点。某时刻甲卫星在处,乙卫星在处。下列说法正确的是( )
A.甲、乙两卫星的周期相等
B.甲、乙两卫星各自经过处时的加速度大小相等
C.乙卫星经过处时速度相同
D.甲、乙各自从点运动到点所需时间之比为1:3
8、如图所示,用细线悬挂一块橡皮于O点,用铅笔靠着细线的左侧从O点开始沿与水平方向成30°的直线斜向上缓慢运动s=1m,运动过程中,始终保持细线竖直。下列说法正确的是( )
A.该过程中细线中的张力逐渐增大 B.该过程中铅笔受到细线的作用力保持不变
C.该过程中橡皮的位移为m D.该过程中橡皮的位移为m
9、如图甲所示,A、B两平行金属板长为,两板间加如图乙所示的方波电压(图中所标数据均为已知量),质量为m、电荷量为q的带电粒子从两板中线左端O点在t=0时刻以的速度平行金属板射入两板间,结果粒子在上板右端边缘附近射出,不计粒子的重力,则
A.粒子带正电
B.粒子从板间射出时的速度大小仍等于
C.两金属板的距离为
D.要使粒子仍沿中线射出,粒子从O点射入的时刻为,
10、某探究小组利用图甲所示的电路探究一标签模糊的理想变压器的原、副线圈匝数比。R为定值电阻,、为两只标有“5V,2A”的相同小灯泡,在输入端加如图乙所示的交变电压。开关S断开时,灯泡正常发光,测得电阻R两端的电压与灯泡两端电压相等,则下列说法正确的是( )
A.理思变压器原副线圈的匝数比为
B.理想变压器原副线圈的匝数比为
C.定值电阻的阻值为
D.闭合开关S后,灯泡变暗
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)国标(GB/T)规定自来水在15℃时电阻率应大于13Ω·m。某同学利用图甲电路测量15℃自来水的电阻率,其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管,细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量,玻璃管两端接有导电活塞(活塞电阻可忽略),右活塞固定,左活塞可自由移动。实验器材还有:
电源(电动势约为3 V,内阻可忽略);电压表V1(量程为3 V,内阻很大);
电压表V2(量程为3 V,内阻很大);定值电阻R1(阻值4 kΩ);
定值电阻R2(阻值2 kΩ);电阻箱R(最大阻值9 999 Ω);
单刀双掷开关S;导线若干;游标卡尺;刻度尺。
实验步骤如下:
A.用游标卡尺测量玻璃管的内径d;
B.向玻璃管内注满自来水,并用刻度尺测量水柱长度L;
C.把S拨到1位置,记录电压表V1示数;
D.把S拨到2位置,调整电阻箱阻值,使电压表V2示数与电压表V1示数相同,记录电阻箱的阻值R;
E.改变玻璃管内水柱长度,重复实验步骤C、D,记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R;
F.断开S,整理好器材。
(1)测玻璃管内径d时游标卡尺示数如图乙,则d=_______mm;
(2)玻璃管内水柱的电阻值Rx的表达式为:Rx=_______(用R1、R2、R表示);
(3)利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据,绘制出如图丙所示的关系图象。则自来水的电阻率ρ=_______Ω·m(保留两位有效数字);
(4)本实验中若电压表V1内阻不是很大,则自来水电阻率测量结果将_____(填“偏大”“不变”或“偏小”)。
12.(12分)测定一个额定电压UL=2.5V,额定电流约为0.3~0.4A的小灯泡L在正常工作时的阻值。供选择的器材有:
A.电流表A1(量程0.6A,内阻r1约为0.5Ω)
B.电流表A2(量程30mA,内阻r2=30Ω)
C.电流表A3(量程60mA,内阻r3约为20Ω)
D.电压表V(量程15V,内阻r4约为15kΩ)
E.定值电阻R0=70Ω
F.滑动变阻器R1:0~5Ω,额定电流1A
G.滑动变阻器R2:0~1kΩ,额定电流0.2A
H.电源E:电动势为4.5V,内阻不计
I.开关S及导线若干
(1)测量时要求电表示数超过其量程的一半,需选用的实验器材是________和H、I(选填器材前对应的字母序号)。
(2)请在虚线框内画出合适的电路图(图中需标明所选器材的符号)。
(______)
(3)为保证小灯泡L正常工作,测量时要让其中哪一个电表的示数调到多少?________。
(4)测得小灯泡L在正常工作时的阻值RL=________(用实际所测物理量表示),并说明公式中各符号(题中已知的除外)的物理意义________。
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,半径为R的半圆形玻璃砖固定放置,平面AB水平,为半圆的对称轴,光屏MN紧靠A点竖直放置,一束单色光沿半径方向照射到O点,当入射角较小时,光屏上有两个亮点,逐渐增大入射角i,当i增大到某一角度时,光屏上恰好只有一个亮点C,C、A间的距离也为R,求:
①玻璃砖对单色光的折射率;
②当入射角i=30°时,光屏上两个亮点间的距离为多少。
14.(16分)如图所示,真空中有以O1为圆心,R为半径的圆形匀强磁场区域,圆的最左端与y轴相切于坐标原点D,圆的最上端与平行于x轴的虚线MN相切于P点,磁场方向垂直纸面向里,第一象限内在虚线MN上方沿v轴负方向有平行于y轴的有界匀强电场(上边界平行于x轴,图中未画出)。现从坐标原点O在纸面内向坐标系的第一象限和第四象限内的不同方向发射速率均为v0的质子。己知沿x轴正方向发射的质子恰好从P点离开磁场进入电场,能到达电场的上边界,最后也能返回磁场,电场强度E和磁感应强度B大小未知,但满足关系,不计质子的重力、质子对电场和磁场的影响及质子间的相互作用。
(1)求匀强电场上边界与虚线MN的间距d;
(2)在第四象限内沿与x轴正方向成角的方向发射一质子,最终离开磁场,求从发射到最终离开磁场区域的过程质子运动的时间t;
(3)若电场方向改为沿x轴的负方向,场强大小不变,如图所示,电场上边界位置也不变,y0=4R处有一平行于x轴的荧光屏,与y轴相交于Q点,由O点发射的所有质子最终均能打在荧光屏上,求荧光屏的最小长度。
15.(12分)如图所示,两根平行的导电轨道M、N水平放置,相距为L。其末端放置一个与导轨垂直接触的质量为m的导体棒。导体棒距离地面的高度为h,且处在竖直方向的匀强磁场中,磁感应强度为B。当导轨中突然通以一个强电流脉冲时,导体棒向右抛出。导体棒运动过程中始终与地面水平,其水平射程为x。求:
(1)导体棒抛出时速度的大小;
(2)开关闭合瞬间流经电路的电荷量。
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、A
【解析】
分析可知,在传送带这个参考系中,合速度的方向和摩擦力的方向在一条直线上,所以运动轨迹应该是一条直线,又因为棋子相对于传送带往后运动,故A正确,BCD错误。
故选A。
2、A
【解析】
B.地月拉格朗日点L1或L2与月球保持相对静止,卫星在L1、L2点的角速度相等,故B错误;
A.根据可得,卫星在L1点的线速度比在L2点的小,故A正确;
C.根据可得,同一卫星L1、L2点受地球和月球引力的合力不相等,故C错误;
D.若“鹊桥号”刚好位于L2点,几乎不消耗能量,但由几何关系可知,通讯范围较小,并不能更好地为“嫦娥四号”探测器提供通信支持,故D错误。
故选A。
3、B
【解析】
原、副线圈的匝数比为k,根据变压器的规律可得
据能量守恒可得
当升压变压器的原、副线圈匝数比为nk时,用户得到的功率为
故选B。
4、B
【解析】
AB.OA段对应着小球下落h的过程,则XA=h,到达A点时的加速度为aA=g,选项B正确,A错误;
C.B点是速度最大的地方,此时重力和弹力相等,合力为0,加速度也就为0,由mg=kx,可知,所以B得坐标为h+,所以C错误.
D.取一个与A点对称的点为D,由A点到B点的形变量为,由对称性得由B到D的形变量也为,故到达C点时形变量要大于 h+2,加速度ac>g,所以D错误.
5、D
【解析】
垂直电场线射出的离子,在电场中做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律有,解得,同位素的质量不同,所以垂直电场线射出的离子动能的值相同,速度不同,动量不同,AB错误;偏向正极板的离子离开电场时克服电场力做功,动能比进入电场时的小,C错误;偏向负极板的离子离开电场时,过程中电场力做正功,速度增大,动量增大,故比进入电场时动量的值大,D正确.
6、B
【解析】
物体从足够长斜面底端沿斜面匀减速上滑时初速度为v0,上滑长度为L时,速度减为0,有:
,
当物体的上滑速度是初速度的时,此时速度为,有
,
联立以上两等式得:
,
故选B。
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、AB
【解析】
A.椭圆的半长轴与圆轨道的半径相等,根据开普勒第三定律知,两颗卫星的运动周期相等,故A正确;
B.甲、乙在点都是由万有引力产生加速度,则有
故加速度大小相等,故B正确;
C.乙卫星在两点的速度方向不同,故C错误;
D.甲卫星从到,根据几何关系可知,经历,而乙卫星从到经过远地点,根据开普勒行星运动定律,可知卫星在远地点运行慢,近地点运行快,故可知乙卫星从到运行时间大于,而从到运行时间小于,故甲、乙各自从点运动到点的时间之比不是1:3,故D错误。
故选AB。
8、BC
【解析】
AB.铅笔缓慢移动,则橡皮块处于平衡状态,则细绳的拉力等于橡皮块的重力不变,铅笔受到的细绳的作用力等于两边细绳拉力的矢量和,由于两边拉力不变,两力所成的角度也不变,可知合力不变,即铅笔受到细线的作用力保持不变,选项A错误,B正确;
CD.由几何关系可知橡皮块的位移
选项C正确,D错误;
故选BC。
9、BC
【解析】
A.由于粒子射入两板间的速度,因此粒子穿过两板的时间为,粒子从t
=0时刻射入两板间,结果粒子在上板右端附近射出,说明粒子射入两板间后,在竖直方向开始受到的电场力向上,由于开始时为正,上板带正电,表明粒子带负电,选项A错误;
B.从t=0时刻开始,在一个周期内,粒子在垂直于金属板方向上先做初速度为零的匀加速运动后做匀减速运动到速度为零,因此粒子从板间射出时速度大小仍等于,选项B正确;
C.两板间的电场强度,粒子的加速度
则
求得
选项C正确;
D.要使粒子仍沿中线射出,则粒子从O点射入的时刻,n=0,1,2……,选项D错误;
故选BC.
10、BCD
【解析】
AB.由图乙可知,输入电压的有效值为20V,断开S,灯泡L1正常发光,故灯泡两端的电压为5V,灯泡中的电流为2A,即副线圈输出电压为5V,又因电阻R两端的电压为5V,故变压器原线圈的输入电压为15V,原、副线圈的匝数比
故A错误,B正确;
C.由理想变压器输入功率等于输出功率可知,原、副线圈中的电流之比
解得电阻R中的电流为A,由欧姆定律可知
故C正确:
D.开关S闭合后,电路的总电阻减小,设副线圈输出电压保持不变,故副线圈输出电流增大,根据变流比可知,原线圈输入电流增大,电阻R两端电压增加,则变压器原线圈输入电压减小,故副线圈输出电压减小,灯泡L1两端电压降低,灯泡L1变暗,故D正确。
故选BCD。
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、30.00 14 偏大
【解析】
(1)[1]游标卡尺的主尺读数为:3.0cm=30mm,游标尺上第0个刻度和主尺上刻度对齐,所以最终读数为:30.00mm,所以玻璃管内径:
d=30.00mm
(2)[2]设把S拨到1位置时,电压表V1示数为U,则电路电流为:
总电压:
当把S拨到2位置,调整电阻箱阻值,使电压表V2示数与电压表V1示数相同也为U,则此时电路中的电流为
总电压
由于两次总电压等于电源电压E,可得:
解得:
(3)[3]从图丙中可知,R=2×103Ω时,,此时玻璃管内水柱的电阻:
水柱横截面积:
由电阻定律得:
(4)[4]若电压表V1内阻不是很大,则把S拨到1位置时,此时电路中实际电流大于,根据可知测量的Rx将偏大,因此自来水电阻率测量结果将偏大。
12、ABEF 电流表A2的示数为25mA I1为电流表A1的示数,I2为电流表A2的示数且为25mA
【解析】
(1)[1]测量时要求电表示数超过其量程的一半,额定电压UL=2.5V,则电压表量程太大不能选,可考虑电流表A2与定值电阻R0串联改装成一个电压表,即
改装电压表的量程为;电流表A1可用于测电流;根据欧姆定律估算小灯泡L在正常工作时的阻值为6~8Ω,滑动变阻器R2阻值太大,不适合做限流电阻,滑动变阻器R1小于灯泡正常工作时电阻,宜采用分压电路,所以选择阻值较小,额定电流较大的以分压方式接入电路,采用外接法可以消除系统误差。
故选ABEF。
(2)[2]根据上述分析画出电路图:
。
(3)[3]小灯泡的额定电压为,则
解得
所以调节R1将电流表A2的示数调到25mA。
(4)[4]根据欧姆定律
[5]式中I1为电流表A1的示数,I2为电流表A2的示数且为25mA。
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、①②
【解析】
①由几何关系可知,CO连线与O′O夹角为45°,因此光发生全反射的临界角C=45°
则玻璃的折射率
②当入射角i=30°时光路如图所示,设光屏上的两个光点分别为D点和E点,
由几何关系可知,∠AOD=60°则
设光在AB面折射光线的折射角为r,则
解得
r=45°
根据几何关系可知,AE=R
因此在光屏上的两个亮点间的距离
14、(1)3R;(2) ;(3)
【解析】
(1)经分析,质子在磁场中做匀速圆周运动,轨迹半径为R,进入电场后做匀减速直线运动,到达上边界时速度刚好减为零,在电场中,根据动能定理有
在磁场中,根据洛伦兹力提供向心力有
又,联立解得
(2)质子在磁场和电场中的运动轨迹如图1所示,由几何知识知,质子第一次在磁场中运动的轨迹对应的圆心角为,质子第二次在磁场中运动的轨迹对应的圆心角为,则
质子在磁场中运动的总时间
质子在电场中运动的总时间
质子在无场区运动的总时间
故质子运动的总时间为
(3)经分析,所有质子经过磁场偏转后均沿平行于y轴的方向进入电场,轨迹如图2,质子做类平抛运动,质子刚好打在Q点时,有
联立解得
故沿y轴负方向发射的质子打在荧光屏上的位置离y轴最远,最远距离
出磁场时横坐标x在范围内的质子将打在y轴左侧的荧光屏上,有
联立解得
当时,即时,有最大值,最大值为
故质子打在荧光屏上发光的区域长度为
15、 (1) ;(2)。
【解析】
(1)平抛运动的竖直方向有
水平方向有
解得
(2)瞬时加速过程的时间为,导体棒受安培力
由牛顿第二定律得
由运动规律得
电荷量
解以上各式得
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