资源描述
云南省蒙自一中2025-2026学年高三物理第一学期期末达标检测模拟试题
考生请注意:
1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。
2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请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、一匀强电场的方向竖直向下t=0时刻,一带正电粒子以一定初速度水平射入该电场,电场力对粒子做功的功率为P,不计粒子重力,则P-t关系图像是
A. B. C. D.
2、如图所示,两个质量均为m的小球A、B套在半径为R的圆环上,圆环可绕竖直方向的直径旋转,两小球随圆环一起转动且相对圆环静止。已知OA与竖直方向的夹角θ=53°,OA与OB垂直,小球B与圆环间恰好没有摩擦力,重力加速度为g,sin53°=0.8,cos53°=0.6。下列说法正确的是( )
A.圆环旋转角速度的大小为
B.圆环旋转角速度的大小为
C.小球A与圆环间摩擦力的大小为
D.小球A与圆环间摩擦力的大小为
3、如下图所示,ab间接入u=200sin100πtV的交流电源,理想变压器的原副线圈匝数比为2︰1,Rt为热敏电阻,且在此时的环境温度下Rt=2Ω(温度升高时其电阻减小),忽略保险丝L的电阻,电路中电表均为理想电表,电路正常工作,则
A.电压表的示数为100V
B.保险丝的熔断电流不小于25A
C.原副线圈交流电压的频率之比为2︰1
D.若环境温度升高,电压表示数减小,电流表示数减小,输入功率不变
4、下列现象中,与原子核内部变化有关的是( )
A.天然放射现象 B.光电效应现象
C.原子发光现象 D.α粒子散射现象
5、真空中相距L的两个固定点电荷E、F所带电荷量大小分别是QE和QF,在它们共同形成的电场中,有一条电场线如图中实线所示,实线上的箭头表示电场线的方向.电场线上标出了M、N两点,其中N点的切线与EF连线平行,且∠NEF>∠NFE.则( )
A.E带正电,F带负电,且QE > QF
B.在M点由静止释放一带正电的检验电荷,检验电荷将沿电场线运动到N点
C.过N点的等势面与EF连线垂直
D.负检验电荷在M点的电势能大于在N点的电势能
6、如图所示,质量为4kg的物体在动摩擦因数为0.5的水平面上向右运动,在运动过程中受到水平向左、大小为10N的拉力作用,则物体所受摩擦力为(g=10N/kg)
A.10N,向右 B.10N,向左
C.20N,向右 D.20N,向左
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、一静止在水平地面上的物块,受到方向不变的水平拉力F作用。0~4s时间内,拉力F的大小和物块加速度a的大小随时间t变化的关系分别如图甲、图乙所示。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s2。由此可求得( )
A.物块与水平地面间的最大静摩擦力的大小为2N
B.物块的质量等于1.5kg
C.在0~4s时间内,合力对物块冲量的大小为6.75N・S
D.在0~4s时间内,摩擦力对物块的冲量大小为6N・S
8、如图所示,带有正电荷的A粒子和B粒子同时以同样大小的速度(速度方向与边界的夹角分别为30°、60°)从宽度为d的有界匀强磁场的边界上的O点射入磁场,又恰好都不从另一边界飞出,则下列说法中正确的是( )
A.A、B两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为1∶
B.A、B两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为3(2-)∶1
C.A、B两粒子的比荷之比是∶1
D.A、B两粒子的比荷之比是(2+)∶3
9、一定质量的理想气体沿图示状态变化方向从状态a到状态b,到状态c再回到状态a.三个状态的体积分别为va、vb、vc,则它们的关系正确的是( )
A.va=vb
B.va=vc
C.vb=vc
D.vc=va
10、如图所示,理想变压器的原线圈接在的交流电源上,副线圈接有R = 55W 的负载电阻,原、副线圈匝数之比为2∶1,电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是
A.电流表的读数为1.00 A
B.电流表的读数为2.00A
C.电压表的读数为110V
D.电压表的读数为155V
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)某实验小组利用电流传感器(可视为理想电流表)和定值电阻以及电阻箱、待测电池等器材,设计了如图甲所示的电路测定电池电动势和内阻。电流的值通过数据采集器输入到计算机,数据采集器和计算机对原电路的影响可忽略。他们连接好电路,闭合开关S后,发现无论如何调节电阻箱,计算机中显示电流均为零,由此判断电路可能出现了故障。经小组讨论后,尝试用多用电表的欧姆档来检测电路。已知保护电阻,电流传感器量程为。操作步骤如下:
①将多用电表挡位调到电阻“×1”挡,再将红、黑表笔短接,进行欧姆调零;
②断开甲图电路开关S,将多用电表两表笔分别接在上,多用电表的指针不偏转;
③断开甲图电路开关S,将多用电表两表笔分别接在上,多用电表的示数如图乙所示;
④断开甲图电路开关S,将多用电表两表笔分别接在上,多用电表的指针不偏转;
⑤断开甲图电路开关S,将多用电表两表笔分别接在上,计算机中显示电流不为零。
回答下列问题:
(1)操作步骤③中,多用电表内阻_____________;
(2)操作步骤⑤中,多用电表红表笔应接_______________(选“”或“”点);
(3)电路的故障可能是__________________;
A.保护电阻短路
B.保护电阻断路
C.电阻箱短路
D.电阻箱断路
(4)排除电路故障后,该小组按照图甲的电路测量电源的电动势和内阻。改变电阻箱的阻值,得到多组实验数据。根据数据作出图像,如图所示,则电源电动势_____________V,内阻__________(结果保留2位有效数字)。
12.(12分)某实验小组测量重力加速度的实验装置,如图所示,图中D为铁架台,E为固定在铁架台上的定滑轮(质量和摩擦可忽略), F为光电门,C为固定在重物上的宽度为d=0.48cm的遮光条(质量不计)。让质量为3.0kg的重物A拉着质量为1.0kg的物块B从静止开始下落。某次实验,测得A静止时遮光条到光电门的距离h=60.0cm,测出遮光条C经过光电门的时间,根据以上数据,可得该次实验重物A经过光电门的速度为_______m/s, 重力加速度为________m/s2(计算结果均保留两位有效数字)。本次实验重力加速度的测量值比实际值________(填“偏小”、“偏大”或“不变”)。
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,在竖直虚线范围内,左边存在竖直向下的匀强电场,场强大小为,右边存在垂直纸面向里的匀强磁场,两场区的宽度相等。电荷量为、质量为的电子以初速度水平射入左边界后,穿过电、磁场的交界处时速度偏离原方向角。再经过磁场区域后垂直右边界射出。求:
(1)电子在电场中运动的时间;
(2)磁感应强度的大小。
14.(16分)两根长为L的绝缘轻杆组成直角支架,电量分别为+q、-q的两个带电小球A、B固定在支架上,整个装置处在水平向左的匀强电场中,电场强度为E。在电场力之外的力作用下,整体在光滑水平面内绕竖直轴O以角速度ω顺时针匀速转动,图为其俯视图。不计两球之间因相互吸引而具有的电势能。试求:
(1)在支架转动一周的过程中,外力矩大小的变化范围。
(2)若从A球位于C点时开始计时,一段时间内(小于一个周期),电场力之外的力做功W等于B球电势能改变量,求W的最大值。
(3)在转动过程中什么位置两球的总电势能变化最快?并求出此变化率。
15.(12分)在实验室内小张站在某高处水平伸出手以6m/s的初速度竖直上抛一玩具球,如图所示从抛出开始计时,玩具球在空中运动0.5s刚好到达最高点,已知手离地面高h为2.5m,球在空气中受到大小恒定的空气阻力g取,求:
(1)玩具球下降过程中的加速度大小;
(2)玩具球第一次即将落地前瞬间的速度大小。
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】
本题考查带电粒子在电场中的运动问题。
【详解】
ABCD.粒子带正电,运动轨迹如图所示,
水平方向,粒子不受力,vx=v0,沿电场方向:
则加速度
经时间t,粒子沿电场方向的速度
电场力做功的功率
故D正确ABC错误。
故选D。
2、D
【解析】
AB.小球B与圆环间恰好没有摩擦力,由支持力和重力的合力提供向心力,由牛顿第二定律得:
所以解得圆环旋转角速度的大小
故选项A、B错误;
CD.对小球A进行受力分析,如图所示,由牛顿第二定律得:在水平方向上
竖直方向上
解得
所以选项C错误、D正确。
故选D.
3、B
【解析】
根据变压器初次级的匝数比求解次级电压有效值即为电压表读数;熔断电流是指有效值;变压器不改变交流电的频率;环境温度升高,则热敏电阻阻值减小,根据次级电压不变进行动态分析.
【详解】
ab端输入电压的有效值为200V,由于理想变压器的原副线圈匝数比为2︰1,可知次级电压有效值为100V,即电压表的示数为100V,选项A错误;次级电流有效值为 ,则初级电流有效值,则保险丝的熔断电流不小于25A, 选项B正确;变压器不改变交流电压的频率,原副线圈的交流电压的频率之比为1︰1,选项C错误;若环境温度升高,Rt电阻减小,但是由于次级电压不变,则电压表示数不变,电流表示数变大,次级功率变大,则变压器的输入功率变大,选项D错误;故选B.
要知道有效值的物理意义,知道电表的读数都是有效值;要知道变压器的原副线圈的电压比等于匝数比,并会计算;要会分析电路的动态变化,总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况,再确定其他的电路的变化的情况.
4、A
【解析】
A.天然放射现象是原子核内部发生变化自发的放射出α粒子或电子,从而发生α衰变或β衰变,反应的过程中核内核子数,质子数,中子数发生变化,故A正确;
B.光电效应是原子核外层电子脱离原子核的束缚而逸出,没有涉及到原子核的变化,故B错误;
C.原子发光是原子跃迁形成的,即电子从高能级向低能级跃迁,释放的能量以光子形式辐射出去,没有涉及到原子核的变化,故C错误;
D.α粒子散射实验表明了原子内部有一个很小的核,并没有涉及到核内部的变化,故D错误。
故选A。
5、C
【解析】
根据电场线的指向知E带正电,F带负电;N点的场强是由E、F两电荷在N点产生场强的叠加,电荷E在N点电场方向沿EN向上,电荷F在N点产生的场强沿NF向下,合场强水平向右,可知F电荷在N点产生的场强大于E电荷在N点产生的场强,而,所以由点电荷场强公式知,A错误;只有电场线是直线,且初速度为0或初速度的方向与电场平行时,带电粒子的运动轨迹才与电场线重合.而该电场线是一条曲线,所以运动轨迹与电场线不重合.故在M点由静止释放一带正电的检验电荷,不可能沿电场线运动到N点,B错误;因为电场线和等势面垂直,所以过N点的等势面与过N点的切线垂直,C正确;沿电场线方向电势逐渐降低,,再根据,q为负电荷,知,D错误;故选C.
只有电场线是直线,且初速度为0或初速度的方向与电场平行时,带电粒子的运动轨迹才与电场线重合.电场线和等势面垂直.N点的切线与EF连线平行,根据电场线的方向和场强的叠加,可以判断出E、F的电性及电量的大小.先比较电势的高低,再根据,比较电势能.
6、D
【解析】
物体相对地面向右运动,则滑动摩擦力的方向向左,大小为:
故选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、BC
【解析】
A.t=1s时,物体开始运动,故此时的拉力等于物体的最大静摩擦力,故有
故A错误;
B.根据牛顿第二定律有
代入得
故B正确;
C.在v-t图象中,与时间轴所围面积为物体的速度,则有
由动量定理可得
故C正确;
D.在0~4s时间内,F的冲量为
则摩擦力冲量为
故D错误。
故选BC。
8、BD
【解析】
AB.设AB两粒子在磁场中做圆周运动的半径分别为R和r,
根据上图可知
联立解得
故A错误,B正确。
CD.粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力, 由牛顿第二定律得
解得,由题意可知,两粒子的v大小与B都相同,则AB两粒子的之比与粒子的轨道半径成反比,即粒子比荷之比为,故C错误,D正确。
故选BD。
9、BC
【解析】
根据图象求出各状态下的压强与温度,然后由理想气体状态方程解题。
【详解】
由图示可知,pa=p0,pb=pc=2p0,Ta=273+27=300K,Tc=273+327=600K,由数学知识可知,tb=2ta=54℃,Tb=327K;由理想气体状态方程得:
,
则,由理想气体状态方程可知:
故BC正确,AD错误;
故选BC。
解题时要注意横轴表示摄氏温度而不是热力学温度,否则会出错;由于题目中没有专门说明oab是否在同一条直线上,所以不能主观臆断b状态的温度。
10、AC
【解析】
CD.原线圈电压有效值U1=220V,根据原副线圈匝数比为2:1可知次级电压为U2=110V,则电压表的读数为110V,选项C正确,D错误;
AB.根据变压器输入功率等于输出功率,即
解得I1=1.00A,选项A正确,B错误;
故选AC.
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、15.0 c D 1.5 3.0
【解析】
(1)[1].操作步骤③中,多用电表内阻等于中值电阻,大小为15.0Ω;
(2)[2].因c端是电流传感器的负极,则操作步骤⑤中,多用电表红表笔应接点;
(3)[3].根据实验步骤的分析可知,电路的故障可能是电阻箱R断路,故选D;
(4)[4][5].根据闭合电路欧姆定律可得:
E=I(R+R0+r)
即:
由图像可知:
则
r=3.0Ω
12、2.4 9.6 偏小
【解析】
[1] 根据以上数据,可得该次实验重物A经过光电门的速度为
[2]对A、B整体
且
代入数据解得
[3]由于存在阻力,导致加速度偏小,实验重力加速度的测量值比实际值偏小。
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)解法一电子在电场中做类平抛运动,有
由牛顿第二定律有
由几何关系有
解得
解法二电子在电场中运动,竖直方向上由动量定理有
由几何关系有
解得
(2)设场区的宽度为,则在电场中,有
末速度
电子在磁场中做匀速圆周运动,设轨迹半径为,则由几何知识得
由洛伦兹力提供向心力有
解得
14、(1)0~qEL(2)W=-2qEL(3)OA杆与电场线平行时,电势能变化最快,变化率qEωL
【解析】
(1)设OA与电场线夹角,电场力矩与外力矩平衡,外力矩:
,
故外力矩大小的变化范围为0~qEL
(2)支架匀速转动,由动能定理可得
W+W电场力=0,
根据题意
W=ΔEpB,
得
W电场力=-ΔEpB,
电场力做功仅改变了B球电势能,所以A球电势能变化为零,则A球在这段时间初末应在同一个等势面上,根据B球前后位置关系,得:
W=-2qEL;
(3)因为电场力做功等于电势能改变量,所以电势能变化最快的位置应是电场力功率最大的位置。设OA与电场线夹角,由公式有
电场力功率:
,
显然在一周内θ=0或π时有最值,即OA杆与电场线平行时,电势能变化最快。为变化率qEωL
可能存在的另一类解法:
以OA与电场线平行,A在右端位置为t=0,以任意位置为零电势,均能得到整体电势能
Ep=qELsin(ωt),
求导得电势能变化率=qEωLcos(ωt),显然一周内ωt =0或π时有最值,即OA杆与电场线平行时,电势能变化最快。变化率qEωL。
15、 (1)8m/s2;(2)8m/s
【解析】
(1)上升过程
下降过程
联立各式
(2)上升最大高度
下降过程
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