资源描述
山东省滕州市第一中学人教版2025年物理高三第一学期期末联考试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.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、一定质量的理想气体在升温过程中
A.分子平均动能增大 B.每个分子速率都增大
C.分子势能增大 D.分子间作用力先增大后减小
2、在如图甲所示的电路中,理想变压器原、副线圈的匝数比为10 : 1,副线圈接有阻值为10的定值电阻R,原线圈接有如图乙所示的正弦交变电压。下列分析正确的是
A.变压器原线圈通过的电流为
B.变压器副线圈通过的电流为
C.电阻R两端的电压为10 V
D.电阻R消耗的功率为40 W
3、国庆70周年阅兵展出了我国高超音速乘波体导弹——东风-17,东风-17突防能力强,难以拦截,是维护祖国和平发展的有力武器。如图所示,设弹道上处于大气层外的a点和处于大气层内的b点的曲率半径之比为2∶1,导弹在a、b两点的速度大小分别为3倍音速和12倍音速,方向均平行于其正下方的水平地面,导弹在a点所受重力为G,在b点受到空气的升力为F。则( )
A.F=33G B.F33G C.F=32G D.F32G
4、一束由a、b两种单色光组成的复色光射向玻璃制成的三棱镜,通过三棱镜的传播情况如图所示。关于a、b两种单色光,下列说法正确的是( )
A.玻璃对a色光的折射率大于对b色光的折射率
B.a色光的光子能量小于b色光的光子能量
C.a色光在玻璃中的传播速度比b色光小
D.a色光发生全反射的临界角比b色光小
5、如图所示,电路中为电感线圈,C为电容器,先将开关S1闭合,稳定后再将开关S2闭合,则( )
A.S1闭合时,灯A、B都逐渐变亮 B.S1闭合时,灯A中无电流通过
C.S2闭合时,灯B立即熄灭 D.S2闭合时,灯A中电流由b到a
6、电磁波与机械波具有的共同性质是( )
A.都是横波 B.都能传输能量
C.都能在真空中传播 D.都具有恒定的波速
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、 “HAT-P-1”是迄今为止发现的河外星系最大的行星,围绕某恒星A做圆周运动,“HAT-P-1”距离地球的间距大约为450光年。另观测到该行星的半径为R,已知在该行星表面的重力加速度为g。由以上条件可求解的物理量是( )
A.恒星A的密度 B.行星“HAT-P-1”的第一宇宙速度
C.行星“HAT-P-1”绕恒星A运行的周期 D.绕“HAT-P-1”运行的卫星的最小周期
8、如图所示,光滑水平面放置一个静止的质量为2m的带有半圆形轨道的滑块a,半圆形轨道的半径为R。一个质量为m的小球b从半圆轨道的左侧最高点处由静止释放,b到达半圆轨道最低点P时速度大小,然后进入右侧最高可到点Q,OQ连线与OP间的夹角=,不计空气阻力,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.滑块a向左滑行的最大距离为0.6R
B.小球b从释放到滑到Q点的过程中,克服摩擦力做的功为0.4mgR
C.小球b第一次到达P点时对轨道的压力为1.8mg
D.小球b第一次返回到P点时的速度大于
9、如图所示为远距离输电的原理图,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,发电厂的输出电压恒定、输电线上的电阻不变,假设用户所用用电器都是纯电阻用电器,若发现发电厂发电机输出的电流增大了,则可以判定
A.通过用户的电流减小了
B.用户接入电路的总电阻减小了
C.用户消耗的电功率减小了
D.加在用户两端的电压变小了
10、如图所示,把能在绝缘光滑水平面上做简谐运动的弹簧振子放在水平向右的匀强电场中,小球在O点时,弹簧处于原长,A、B为关于O对称的两个位置,现在使小球带上负电并让小球从B点静止释放,则下列说法不正确的是( )
A.小球仍然能在A、B间做简谐运动,O点是其平衡位置
B.小球从B运动到A的过程中动能一定先增大后减小
C.小球仍然能做简谐运动,但其平衡位置不在O点
D.小球不可能再做简谐运动
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)很多人都认为“力越小速度就越小”,为了检验这个观点是否正确,某兴趣小组的同学设计了这样的实验方案:在水平桌面上放一木块,木块后端与穿过打点计时器的纸带相连,前端通过定滑轮与不可伸长的细线相连接,细线上不等间距地挂了五个钩码,其中第四个钩码与第五个钩码之间的距离最大。起初木块停在靠近打点计时器的位置,第五个钩码到地面的距离小于木块到定滑轮的距离,如图甲所示。接通打点计时器,木块在钩码的牵引下,由静止开始运动,所有钩码落地后,木块会继续运动一段距离。打点计时器使用的交流电频率为50Hz。图乙是实验得到的第一个钩码落地后的一段纸带,纸带运动方向如箭头所示。(当地重力加速度大小g取9.8m/s2)
(1)根据纸带上提供的数据,可以判断第五个钩码落地时可能出现在纸带中的______段(用D1,D2,…,D15字母区间表示);第四个钩码落地后至第五个钩码落地前木块在做______运动。
(2)根据纸带上提供的数据,还可以计算出第五个钩码落地后木块运动的加速度大小为______m/s2;木块与桌面间的动摩擦因数为=______。(计算结果保留两位有效数字)
(3)根据纸带上提供的数据,分析可知“力越小速度就越小”的观点是___的。(填“正确”或“错误”)
12.(12分)在学过伏安法测电阻后,某学习小组探究测量一种2B铅笔笔芯的电阻率(查阅相关资料知其电阻率的范围为)
(1)用螺旋测微器测量该铅笔笔芯的直径,如图甲所示,其读数为__________
(2)另有如下实验器材,请依据测量原理及器材情况,画出实验的电路图_______
A.毫米刻度尺;
B.量程为内阻约为的电压表
C.量程为、内阻约为的电流表
D.阻值为的滑动变阻器
E.阻值为的定值电阻
F.两节普通干电池
G.开关和导线若干
(3)某一次测量中,电压表示数如图乙所示,其读数为_______
(4)实验中要测量一些物理量,除上述铅笔笔芯直径,电压表的示数外,还需测量:电流表的示数;______。该铅笔笔芯的电阻率为______(用上述所测物理量的字母符号表示)。
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)图示为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图,玻璃丝长为L,折射率为n,AB代表端面.已知光在真空中的传播速度为c.
(1)为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面,求光线在端面AB上的入射角应满足的条件;
(2)求光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长时间.
14.(16分)如图所示,一透明玻璃半球竖直放置,OO′为其对称轴,O为球心,球半径为R,球左侧为圆面,右侧为半球面。现有一束平行光从其左侧垂直于圆面射向玻璃半球,玻璃半球的折射率为,设真空中的光速为c,不考虑光在玻璃中的多次反射。
(1)求从左侧射入能从右侧射出的入射光束面积占入射面的比例;
(2)从距O点正上方的B点入射的光线经玻璃半球偏折后到达对称轴OO′上的D点(图中未画出),求光从B点传播到D点的时间。
15.(12分)如图所示,在纸面内建立直角坐标系xOy,以第Ⅲ象限内的直线OM(与负x轴成45°角)和正y轴为界,在x<0的区域建立匀强电场,方向水平向左,场强大小E=2 V/m;以直线OM和正x轴为界,在y<0的区域建立垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=0.1T.一不计重力的带负电粒子从坐标原点O沿y轴负方向以v0=2×103m/s的初速度射入磁场.己知粒子的比荷为q/m=5×104C/kg,求:
(1)粒子经过1/4圆弧第一次经过磁场边界时的位置坐标?
(2)粒子在磁场区域运动的总时间?
(3)粒子最终将从电场区域D点离开电,则D点离O点的距离是多少?
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】
温度是分子平均动能的量度,当温度升高时平均动能一定变大,分子的平均速率也一定变化,但不是每个分子速率都增大,故A正确,B错误;由于是理想气体,故分子间的相互作用力不考虑,故分子势能不变,分子间的作用力不计,故CD错误;故选A.
2、B
【解析】
由原线圈接的正弦交变电压的u-t图像可读出最大值为,可得输入电压的有效值为;
,
由理想变压器的电压比等于匝数比,有:
可得副线圈的两端的电压为:
AB.对副线圈的电路由欧姆定律可得副线圈的电流为:
结合电流比等于匝数的反比,可得原线圈流过的电流为:
故A项错误,B项正确;
C.电阻R并联在副线圈两端,则电压即为副线圈两端的电压为,故C错误;
D.电阻R消耗的功率为:
,
故D项错误。
故选B。
3、B
【解析】
在a处时,重力提供向心力,则
在b处时
联立解得
又因为导弹要做离心运动,所以
F33G
故ACD错误,B正确。
故选B。
4、B
【解析】
AB.通过玻璃三棱镜后,b色光的偏折角最大,说明玻璃对b光的折射率大于对a色光的折射率,则b色光的频率最高,根据可知,a色光的光子能量小于b色光的光子能量,故A错误,B正确;
C.a色光的折射率小,根据分析可知a色光在玻璃中的传播速度大于b色光,故C错误;
D.玻璃对b光的折射率大,根据知b色光发生全反射的临界角小于a色光,故D错误。
故选B。
5、D
【解析】
AB.S1闭合时,因为电容器通交流阻直流,所以灯A中有短暂电流通过,且不会逐渐变亮,故AB错误;
C.S2闭合时,因为电感线圈,灯B会逐渐熄灭,故C错误;
D.开关S2闭合时,电容放电,所以S2闭合瞬间A灯有电流从b到a ,故D正确。
故选D。
6、B
【解析】
试题分析:电磁波是横波,机械波有横波也有纵波,故A错误.两种波都能传输能量,故B正确.电磁波能在真空中传播,而机械波不能在真空中传播,故C错误.两种波的波速都与介质的性质有关,波速并不恒定,只有真空中电磁波的速度才恒定.
考点:考查了电磁波与机械波
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、BD
【解析】
AC.本题中不知道行星“HAT-P-1”绕恒星A运动的任何量,故不可计算恒星A的密度和绕A运动的周期,AC错误;
BD.根据在该星球表面附近绕该星球做匀速圆周运动的卫星,重力提供向心力得
解得
,
则行星“HAT-P-1”的第一宇宙速度就是在该星球表面附近绕该星球做匀速圆周运动的线速度,所以行星“HAT-P-1”的第一宇宙速度就是,行星“HAT-P-1”附近运行的卫星的最小周期就是在该星球表面附近绕该星球做匀速圆周运动的周期,所以最小周期是,故BD正确。
故选BD。
8、AD
【解析】
A.滑块a和小球b相互作用的过程,系统水平方向合外力为零,系统水平方向动量守恒,小球b到达Q点时,根据动量守恒定律得滑块a和小球b的速度均为零,有
2msa=msb
sa+sb=R+Rsin
解得
sa=0.6R
故A正确;
B.根据功能关系得小球b从释放到滑到Q点的过程中,克服摩擦力做的功为
故B错误;
C.当b第一次到达半圆轨道最低点P时,根据动量守恒定律有
2mva=mvb
解得
由牛顿运动定律得
解得
对轨道的压力
故C错误;
D.小球从P点到Q点,根据功能关系可得克服摩擦力做的功为
由功能关系结合圆周运动的知识,得小球b第一次返回到P点的过程中克服摩擦力做的功
W′<0.2mgR
故小球b第一次返回到P点时系统的总动能
解得
故D正确。
故选AD。
9、BD
【解析】
A项:如果发电机输出电流增大,根据变流比可知,输送电流增大,通过用户的电流增大,故A错误;
B项:由可知,输送电流增大,是由于减小引起的,故B正确;
C项:当用户电阻减小时,用户消耗的功率增大,故C错误;
D项:发电机输出电流增大,则输电线上的电压降增大,因此降压变压器的输入、输出电压均减小,即因在用户两端电压变小了,故D正确。
故选:BD。
10、ABD
【解析】
A.当弹簧弹力等于电场力时为平衡位置,此时弹簧被压缩,平衡位置不再是O点,选项A错误;
CD.由于电场力是恒力,不随弹簧的长度发生变化。而弹簧的弹力随弹簧的形变量发生变化,由受力特点可知,小球在电场力和弹力作用下依然做简谐运动,选项C正确,D错误;
B.由于B点的弹簧弹力大小与电场力大小关系未知,所以无法判断B点两力关系,所以小球从B运动到A的过程中,动能不一定先增大后减小,选项B错误。
本题选不正确的,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、 匀速直线 5.0 0.51 错误
【解析】
(1)[1][2].第五个钩码落地后木块将做减速运动,点迹间距逐渐减小,则可以判断第五个钩码落地时可能出现在纸带中的;由此也可判断第四个钩码落地后至第五个钩码落地前的一段时间内,纸带上点迹均匀,木块在做匀速直线运动。
(2)[3][4].由纸带可看出,第五个钩码落地后 根据可得木块运动的加速度大小为
由
可得
μ=0.51
(3)[5].根据纸带上提供的数据,分析可知“力越小速度就越小”的观点是错误的。
12、0.400 1.90 铅笔笔芯长度
【解析】
(1)[1]螺旋测微器的固定刻度示数为,旋转刻度示数为,则测量值为
(2)[2]由题意知铅笔笔芯电阻率的范围为,由上述测量知铅笔笔芯直径为,依据常识知铅笔的长度约有,由电阻定律得铅笔笔芯电阻为,又有铅笔笔芯截芯截面积,代入上述数据得铅笔笔芯电阻
(取)
用电压表、电流表直接测量铅笔笔芯两端的电压及其中电流,两电表读数不匹配。需要把定值电阻与铅笔笔芯串联为整体,测量其电压及电流,则两电表匹配。比较整体与电流表及电压表内阻,有
则电流表外接法测量误差小,滑动变阻器为,应用限流接法便可实现三次有效测量,则其测量电路如图所示
(3)[3]电压表量程为,其最小有效刻度为,经估读后测量值为
(4)[4][5]由以上各式得电阻率
除测量铅笔笔芯直径、两端电压、电流以外,还需用刻度尺测量铅笔笔芯长度。
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】
(ⅰ)设光线在端面AB上C点(见图)的入射角为i,折射角为r,由折射定律,有
设该光线射向玻璃丝内壁D点的入射角为,为了使该光线可在此光导纤中传播,应有
‚
式中,θ是光线在玻璃丝内发生全反射时的临界角,它满足
ƒ
由几何关系得
④
由①②③④式通过三角变换得
⑤
(ⅱ)光在玻璃丝中传播速度的大小为
⑥
光速在玻璃丝轴线方向的分量为
⑦
光线从玻璃丝端面AB传播到其另一端面所需时间为
⑧
光线在玻璃丝中传播,在刚好发生全反射时,光线从端面AB传播到其另一 端面所需的时间最长,由②③⑥⑦⑧式得
⑨
14、(1);(2)
【解析】
(1)设从左侧的A点入射,光在右侧半球面刚好发生全反射,由
sin=①
OA=Rsin②
S′=πOA2③
S=πR2④
由①~④式解得
=
(2)设距O点的光线射到半球面上的点为C点,入射角i=30°,设折射角为r,由:
=n⑤
得:
r=60°
由图知:
BC=R,CD=R⑥
光在玻璃中传播速度
v=⑦
t=+⑧
由⑤~⑧解得:
t=
15、(1)粒子经过圆弧第一次经过磁场边界时的位置坐标为(﹣0.4m,﹣0.4m);
(2)粒子在磁场区域运动的总时间1.26×10﹣3s;
(3)粒子最终将从电场区域D点离开电场,则D点离O点的距离是7.2m.
【解析】
试题分析:(1)粒子做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律,求出运动的半径,从而即可求解;
(2)根据圆周运动的周期公式,可求出在磁场中总时间;
(3)粒子做类平抛运动,将其运动分解,运用运动学公式与牛顿第二定律,即可求解.
解:(1)微粒带负电,从O点射入磁场,沿顺时针方向做圆周运动,轨迹如图.
第一次经过磁场边界上的A点
由,
得,
所以,A点坐标为(﹣0.4m,﹣0.4m).
(2)设微粒在磁场中做圆周运动的周期为T,则
,
其中
代入数据解得:T=1.256×10﹣3s
所以t=1.26×10﹣3s.
(3)微粒从C点沿y轴正方向进入电场,做类平抛运动,则
由牛顿第二定律,qE=ma
△y=v0t1
代入数据解得:△y=8m
y=△y﹣2r=8﹣2×0.4m=7.2m
即:离开电磁场时距O点的距离为7.2m.
答:(1)粒子经过圆弧第一次经过磁场边界时的位置坐标为(﹣0.4m,﹣0.4m);
(2)粒子在磁场区域运动的总时间1.26×10﹣3s;
(3)粒子最终将从电场区域D点离开电场,则D点离O点的距离是7.2m.
【点评】考查牛顿第二定律在匀速圆周运动中、类平抛运动中的应用,并根据运动的合成与分解来解题,紧扣运动的时间相等性.
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