资源描述
黑龙江省牡丹江市一中2025-2026学年物理高三第一学期期末考试试题
注意事项:
1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,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、医生做某些特殊手术时,利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度.电磁血流计由一对电极a和b以及一对磁极N和S构成,磁极间的磁场是均匀的.使用时,两电极a、b均与血管壁接触,两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直,如图所示.由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动,电极a、b之间会有微小电势差.在达到平衡时,血管内部的电场可看做是匀强电场,血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零.在某次监测中,两触点间的距离为3.00mm,血管壁的厚度可忽略,两触点间的电势差为160 pV,磁感应强度的大小0.040T.则血流的速度的近似值和电极a、b的正负为
A.1.3m/s,a负、b正
B.2.7m/s,a 正、b负
C.1.3m/s,a 正、b负
D.2.7m/s,a 负、b正
2、如图所示,四根等长的缆绳一端悬于起重机的吊钩上,另一端分别系在一个正方形的框架上,框架下面悬吊着重物,起重机将重物以的速度沿竖直方向匀速向上吊起.若起重机的输出功率为,每根缆绳与竖直方向的夹角均为,忽略吊钩、框架及绳的重力,不计一切摩擦, ,.则悬于吊钩的每根缆绳的拉力大小为( )
A. B.
C. D.
3、 “双星系统”由相距较近的星球组成,每个星球的半径均远小于两者之间的距离,而且双星系统一般远离其他天体,它们在彼此的万有引力作用下,绕某一点做匀速圆周运动。如图所示,某一双星系统中A星球的质量为m1,B星球的质量为m2,它们球心之间的距离为L,引力常量为G,则下列说法正确的是( )
A.B星球的轨道半径为
B.A星球运行的周期为
C.A星球和B星球的线速度大小之比为m1:m2
D.若在O点放一个质点,则它受到两星球的引力之和一定为零
4、2020年初,在抗击2019-nCoV,红外线体温计发挥了重要作用。下列关于红外线的说法中正确的是( )
A.红外线的波长比红光短
B.利用红外线的热效应可以加热物体
C.红外遥感是利用红外线的穿透能力强
D.高温物体辐射红外线,低温物体不辐射红外线
5、在轴上关于原点对称的、两点处固定两个电荷量相等的点电荷,如图所示的图像描绘了轴上部分区域的电场强度(以轴正方向为电场强度的正方向)。对于该电场中轴上关于原点对称的、两点,下列结论正确的是( )
A.两点场强相同,点电势更高
B.两点场强相同,点电势更高
C.两点场强不同,两点电势相等,均比点电势高
D.两点场强不同,两点电势相等,均比点电势低
6、如图,两根细杆M、N竖直固定在水平地面上,M杆顶端A和N杆中点B之间有一拉直的轻绳。两杆的高度均为4.0 m,两杆之间的距离为2.0 m。将一个小球从M杆上的C点以一定的初速度vo水平向右抛出。已知C点与A点的距离为0.8 m,重力加速度g取10 m/s2.不计空气阻力。若要使小球能碰到轻绳,则vo的最小值为( )
A.2.5 m/s B. C.4.0 m/s 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、一列简谐横波沿轴正方向传播,在处的质元的振动图线如图1所示,在处的质元的振动图线如图2所示。下列说法正确的是( )
A.该波的周期为12s
B.处的质元在平衡位置向上振动时,处的质元在波峰
C.在内处和处的质元通过的路程均为6cm
D.该波的波长不可能为8m
8、如图所示,将一个细导电硅胶弹性绳圈剪断,在绳圈中通入电流,并将其置于光滑水平面上,该空间存在竖直向下的匀强磁场。已知磁感应强度为,硅胶绳的劲度系数为,通入电流前绳圈周长为,通入顺时针方向的电流稳定后,绳圈周长变为。则下列说法正确的是( )
A.通电稳定后绳圈中的磁通量大于
B.段绳圈所受安培力的合力大小为
C.图中两处的弹力大小均为
D.题中各量满足关系式
9、如图所示,一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A和物块B,跨过固定于斜面体顶端的小滑轮O,倾角为θ=30°的斜面体置于水平地面上,A的质量为m,B的质量为4m。开始时,用手托住A,使OA段绳恰处于水平伸直状态(绳中无拉力),OB绳平行于斜面,此时B静止不动。将A由静止释放,在其下摆过程中,斜面体始终保持静止。下列判断中正确的是( )
A.B受到的摩擦力先减小后增大
B.A下摆的过程中,绳的最大拉力为3mg
C.A的机械能守恒
D.A的机械能不守恒,A、B系统的机械能守恒
10、如图所示,纸面内虚线1、2、3相互平行,且间距均为L。1、2间的匀强磁场垂直纸面向里、磁感应强度大小为2B,2、3间的匀强磁场垂直纸面向外、磁感应强度大小为B。边长为的正方形线圈PQMN电阻为R,各边质量和电阻都相同,线圈平面在纸面内。开始PQ与1重合,线圈在水平向右的拉力作用下以速度为向右匀速运动。设PQ刚进入磁场时PQ两端电压为,线圈都进入2、3间磁场中时,PQ两端电压为;在线圈向右运动的整个过程中拉力最大为F,拉力所做的功为W,则下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
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)某同学设计了如图所示的装置,利用米尺、秒表、轻绳、轻滑轮、轨道、滑 块、托盘和砝码等器材来测定滑块和轨道间的动摩擦因数 μ,滑块和托盘上分别放有 若干砝码,滑块质量为 M,滑块上砝码总质量为 m′,托盘和盘中砝码的总质量为 m.实验中,滑块在水平 轨道上从 A 到 B 做初速度为零的匀加速直线运动, 重力加速度 g 取 10 m/s2
(1)为测量滑块的加速度 a,需测出它在 A、B 间运动的_________和________,计 算 a 的运动学公式是____.
(2)根据牛顿运动定律得到 a 与 m 的关系为:_________
他想通过多次改变 m,测出相应的 a 值,并利用上式来计算 μ.若要求 a 是 m 的一 次函数,必须使上式中的 _____保持不变,实验中应将从托盘中取出的砝码置于_________
12.(12分)某同学利用图甲所示装置探究“加速度与力、物体质量的关系”。图中装有砝码的小车放在长木板上,左端拴有一不可伸长的细绳,跨过固定在木板边缘的定滑轮与一砝码盘相连。在砝码盘的牵引下,小车在长木板上做匀加速直线运动,图乙是该同学做实验时打点计时器打出的一条点迹清晰的纸带,已知纸带上每相邻两个计数点间还有一个点没有画出,相邻两计数点之间的距离分别是、、、、、,打点计时器所接交流电的周期为,小车及车中砝码的总质量为,砝码盘和盘中砝码的总质量为,当地重力加速度为。
(1)根据纸带上的数据可得小车运动的加速度表达式为________(要求结果尽可能准确)。
(2)该同学探究在合力不变的情况下,加速度与物体质量的关系。下列说法正确的是________。
A.平衡摩擦力时,要把空砝码盘用细绳通过定滑轮系在小车上,纸带通过打点计时器与小车连接,再把木板不带滑轮的一端用小垫块垫起,移动小垫块,直到小车恰好能匀速滑动为止
B.平衡摩擦后,还要调节定滑轮的高度,使滑轮与小车间的细绳保持水平
C.若用表示小车受到的拉力,则为了减小误差,本实验要求
D.每次改变小车上砝码的质量时,都要重新平衡摩擦力
(3)该同学探究在和的总质量不变情况下,加速度与合力的关系时,他平衡摩擦力后,每次都将小车中的砝码取出一个放在砝码盘中,并通过打点计时器打出的纸带求出加速度。得到多组数据后,绘出如图丙所示的图像,发现图像是一条过坐标原点的倾斜直线。图像中直线的斜率为________(用本实验中相关物理量的符号表示)。
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,质量为M、倾角为的木楔在水平面上保静止状态,一质量为m的木块放在木楔斜面上时,用水平向右的力F拉着木块,木块及木楔都静止,已知所接触面间的动摩擦因数都为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,重力加速度为g,,,求:
(1)拉力F的最小值;
(2)拉力F的最大值。
14.(16分)在竖直平面内,一根长为L的绝缘细线,一端固定在O点,另一端拴着质量为m、电荷量为+q的小球。小球始终处在场强大小为、方向竖直向上的匀强电场中,现将小球拉到与O点等高处,且细线处于拉直状态,由静止释放小球,当小球的速度沿水平方向时,细线被拉断,之后小球继续运动并经过P点,P点与O点间的水平距离为L。重力加速度为g,不计空气阻力,求
(1)细线被拉断前瞬间,细线的拉力大小;
(2)O、P两点间的电势差。
15.(12分)一组同学设计了如图所示的玩具轨道,轨道光滑且固定在竖直面内,由竖直部分AB和半径为R的圆弧BCD组成,B与圆心O等高,C为最低点,OD与OC的夹角为。让质量为m的小球(可视为质点)从A点由静止开始运动,运动过程中始终受到大小为mg的水平向左的恒力作用。小球经D点时对轨道的压力大小为2mg。求
(1)A、B间的距离h;
(2)小球离开D点后再经过多长时间才能再回到轨道上?
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、C
【解析】
血液中正负离子流动时,根据左手定则,正离子受到向上的洛伦兹力,负离子受到向下的洛伦兹力,所以正离子向上偏,负离子向下偏,则a带正电,b带负电.最终血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零,则有:,代入数据解得:v=1.3m/s,故C正确,ABD错误.
2、C
【解析】
由可知,故重物的重力.设每跟缆绳的拉力大小为T根据共点力平衡条件可得,解得,故C正确.
3、B
【解析】
由于两星球的周期相同,则它们的角速度也相同,设两星球运行的角速度为,根据牛顿第二定律,对A星球有:
对B星球有
得
又
得
故A错误;
B.根据
解得周期
,
故B正确;
C.A星球和B星球的线速度大小之比
故C错误;
D.O点处的质点受到B星球的万有引力
受到A星球的万有引力
故质点受到两星球的引力之和不为零,故D错误。
故选B。
4、B
【解析】
A.红外线的波长比红光的波长更长,故A错误;
B.红外线是一种看不见的光,通过红外线的照射,可以使物体的温度升高,故B正确;
C.人们利用红外线来实行遥控和遥感,是因为红外线波长长,更容易发生衍射,故C错误;
D.一切物体都向外辐射红外线,故D错误。
故选B。
5、B
【解析】
题图中点左侧、点右侧的电场都沿轴负方向,则点处为正电荷,点处为负电荷。又因为两点电荷的电荷量相等,根据电场分布的对称性可知、两点的场强相同;结合沿着电场线电势逐渐降低,电场线由c指向d,则点电势更高,故B正确,ACD错误。
故选B。
6、C
【解析】
细绳与水平方向夹角为45°,要使小球恰能碰到轻绳,则轨迹与轻绳相切,此时速度方向与水平方向夹角为45°,此时位移偏向角满足
即
其中
由几何关系
解得
v0=4m/s。
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、AB
【解析】
A.由图可知,该波的周期为12s。故A正确;
B.由图可知,t=3s时刻,x=12m处的质元在平衡位置向上振动时,x=18m处的质元在波峰,故B正确;
C.由图可知,该波的振幅为4cm,圆频率
由图1可知,在t=0时刻x=12m处的质点在-4cm处,则其振动方程
4s时刻质元的位置
所以x=12m处的质元通过的路程
s12=4cm+2cm=6cm
据图2知t=0s时,在x=18m处的质元的位移为0cm,正通过平衡位置向上运动,其振动方程为
在t=4s时刻,在x=18m处的质元的位移
所以在0~4s内x=18m处的质元通过的路程
x18=4cm+(4−2)cm≈4.54cm<6cm
故C错误;
D.由两图比较可知,x=12m处比x=18m处的质元可能早振动T,所以两点之间的距离为
x=(n+)λ(n=0、1、2、3…)
所以
(n=0、1、2、3…)
n=0时,波长最大,为
故D错误;
故选AB。
8、ACD
【解析】
A.通入顺时针方向电流稳定后,绳圈周长为,由
可得,面积
由安培定则可判断出环形电流在环内产生的磁场方向竖直向下,绳圈内磁感应强度大于,由磁通量公式
可知通电稳定后绳圈中的磁通量大于,故A正确;
B.段的等效长度为,故段所受安培力
故B错误;
C.设题图中两处的弹力大小均为,对半圆弧段,由平衡条件有
解得,故C正确;
D.由胡克定律有
解得,两侧均除以,得
即,故D正确。
故选ACD。
9、ABC
【解析】
AB.开始时B物块静止,轻绳无拉力作用,根据受力平衡:
方向沿斜面向上,小球A从静止开始摆到最低点时,以O点为圆心做圆周运动,应用动能定理:
落到最低点,根据牛顿第二定律:
解得A球下落过程中绳子的最大拉力:
此时对B物块受力分析得:
解得B物块受到的静摩擦力:
方向沿斜面向下,所以B物块在A球下落过程中,所受静摩擦力先减小为0,然后反向增大,AB正确;
CD.A球的机械能由重力势能和动能构成,下落过程中只有重力做功,A球机械能守恒,同理,A、B系统也只有A球的重力做功,所以A、B系统的机械能守恒,C正确,D错误。
故选ABC。
10、ABD
【解析】
A.只有PQ进入磁场,PQ切割磁感线产生电动势
电路中电流
PQ两端电压
选项A正确;
C.受到的安培力
进入过程克服安培力做功
都进入1、2间后磁场回路无电流,不受安培力,拉力为0,不做功;PQ进入右边磁场、MN在左边磁场中,MN切割磁感线产生电动势,PQ切割右边磁感线产生电动势
回路中电流
PQ和MN受到安培力大小分别为
需要拉力最大为
选项C错误;
B.PQ进入右边磁场过程中克服安培力做功
都进入右边磁场后,PQ和MN都切割磁场,回路无电流,安培力为0,
选项B正确;
D.PQ出磁场后,只有MN切割磁感线,线圈受到安培力
PQ出磁场过程中安培力做功
整个过程克服安培力做功
选项D正确。
故选ABD.
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、位移; 时间; ; (m'+m)
【解析】
(1)滑块在水平轨道上从A到B做初速为零的匀加速直线运动,根据x=at2得a=,所以需要测量的是位移s和时间t.
(2)对整体进行研究,根据牛顿第二定律得:
若要求a是m的一次函数必须使不变,即使m+m′不变,在增大m时等量减小m′,所以实验中应将从托盘中取出的砝码置于滑块上.
本题根据先根据牛顿第二定律并结合隔离法求解出加速度的表达式,然后再进行分析讨论,不难.
12、 C
【解析】
(1)[1]因为每相邻两计数点之间还有一个点为画出,为了减小偶然误差,采用逐差法处理数据,则有
,,,
为了更加准确的求解加速度,我们对三个加速度取平均值得
解得
(2)[2]A.在该实验中,我们认为绳子的拉力就等于小车所受的合外力,故在平衡摩擦力时,细绳的另一端不能悬挂装砝码的砝码盘,故A错误;
B.平衡摩擦后,还要调节定滑轮的高度,使牵引小车的细绳与长木板保持平行,故B错误;
C.本实验中,对小车及车中砝码由牛顿第二定律得
对托盘和钩码由牛顿第二定律得
两式联立解得
由此可知只有满足盘和砝码的总质量远小于小车质量时,近似认为,故C正确;
D.由于平衡摩擦力之后有
故
所以无论小车的质量是否改变,小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力,改变小车质量时不需要重新平衡摩擦力,故D错误。
故选C。
(3)[3]对盘和砝码
对小车
联立解得
认为合力,所以
即
图象是过坐标原点的倾斜直线,直线的斜率表示。
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、(1) (2)
【解析】
(1)当木块与木楔斜面出现向下的相对滑动势时,拉力F有最小值,则对木块进行受力分析有
联立解得
对木块和木楔斜面整体进行受力分析,可知木楔斜面受到地面的最大静摩擦力
因为,可知木楔保持静止不动,所以拉力F的最小值为
(2)木楔保持不动时,拉力F取得的最大值
若固定木楔不动,当木块与木楔出现向上的相对滑动趋势时,拉力F有最大值,则对木块进行受力分析有
联立解得
因为,可知随着拉力的增大,木楔先与地发滑动,所以拉力F的最大值为
14、(1)1.5mg (2)
【解析】
(1)小球受到竖直向上的电场力:
F = qE = 1.5mg>mg
所以小球被释放后将向上绕O点做圆周运动,到达圆周最高点时速度沿水平方向,设此时速度为v,由动能定理:
设细线被拉断前瞬间的拉力为FT,由牛顿第二定律:
联立解得: FT = 1.5mg
(2)细线断裂后小球做类平抛运动,加速度a竖直向上,由牛顿第二定律
F - mg = ma
设细线断裂后小球经时间t到达P点,则有:
L = vt
小球在竖直方向上的位移为:
解得:
O、P两点沿电场方向(竖直方向)的距离为:
d = L + y
O、P两点间的电势差:
UOP = Ed
联立解得:
15、(1)2R(2)2
【解析】
(1)小球经过D点时,受到水平力mg与重力mg的合力,方向沿D点的切线方向。轨道对小球的支持力提供向心力:
小球从A到D过程,根据动能定理:
解得:
h=2R
(2)小球离开D点后,做匀变速直线运动。根据牛顿第二定律:
根据匀变速直线运动规律,小球再次回到D点经历的时间:
可得:
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