资源描述
山东青岛平度第三中学2025-2026学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,斜面固定在水平面上,斜面上一个物块在沿斜面向下拉力F1作用下匀速下滑,某时刻在物块上再施加一个竖直向下的恒力F2,则之后较短的一段时间内物块的运动状态是( )
A.仍匀速下滑 B.匀加速下滑
C.匀减速下滑 D.不确定,这与接触面摩擦系数的大小有关
2、如图所示,竖直平面内两个四分之一圆弧轨道的最低点相切,圆心分别为、,半径分别为和,两个小球P、Q先后从点水平拋出,分别落在轨道上的、两点,已知、两点处于同一水平线上,在竖直方向上与点相距,不计空气阻力,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A.小球P在空中运动的时间较短
B.小球Q从抛出到落在轨道上的速度变化量较大
C.小球P与小球Q抛出时的速度之比为1∶11
D.两小球落在轨道上的瞬间,小球P的速度与水平方向的夹角较小
3、表是某逻辑电路的真值表,该电路是( )
输入 输出
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
A. B. C. D.
4、一个质量为m的质点以速度做匀速运动,某一时刻开始受到恒力F的作用,质点的速度先减小后增大,其最小值为。质点从开始受到恒力作用到速度减至最小的过程中
A.该质点做匀变速直线运动
B.经历的时间为
C.该质点可能做圆周运动
D.发生的位移大小为
5、下列四幅图涉及到不同的物理知识,其中说法正确的是( )
A.图甲:卢瑟福通过分析粒子散射实验结果,发现了质子和中子
B.图乙:用中子轰击铀核使其发生聚变,链式反应会释放出巨大的核能
C.图丙:玻尔理论指出氢原子能级是分立的,所以原子发射光子的频率也是不连续的
D.图丁:汤姆孙通过电子的发现揭示了原子核内还有复杂结构
6、我国建立在北纬43°的内蒙古赤峰草原天文观测站在金鸽牧场揭牌并投入使用,该天文观测站应用了先进的天文望远镜.现有一颗绕地球做匀速圆周运动的卫星,一位观测员在对该卫星的天文观测时发现:每天晚上相同时刻总能出现在天空正上方同一位置,则卫星的轨道必须满足下列哪些条件(已知地球质量为M,地球自转的周期为T,地球半径为R,引力常量为G )( )
A.该卫星一定在同步卫星轨道上
B.卫星轨道平面与地球北纬43°线所确定的平面共面
C.满足轨道半径r=(n=1、2、3…)的全部轨道都可以
D.满足轨道半径r=(n=1、2、3…)的部分轨道
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,空间存在方向竖直向上、场强大小为E的匀强电场;倾角为的光滑绝缘斜面固定在地面上,绝缘轻弹簧的下端连接斜面底端的挡板,上端连接一带电量为+q的小球,小球静止时位于M点,弹簧长度恰好为原长。某时刻将电场反向并保持电场强度大小不变,之后弹簧最大压缩量为L,重力加速度为g。从电场反向到弹簧压缩至最短的过程中,小球( )
A.机械能一直减少
B.电势能减少了EqL
C.最大加速度为g
D.最大速度为
8、下列说法正确的有_________
A.布朗运动直接反映了分子运动的无规则性
B.水的饱和气压随温度升高而降低
C.有些非晶体在一定条件下可转化为晶体
D.荷叶上小水珠呈球形,是由于表面张力作用而引起的
9、如图甲所示在一条张紧的绳子上挂几个摆,a、c摆的摆长相同且小于b摆的摆长。当a摆振动的时候,通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力,使其余各摆也振动起来。图乙是c摆稳定以后的振动图像,重力加速度为g,不计空气阻力,则( )
A.a、b、c单摆的固有周期关系为Ta=Tc<Tb
B.b、c摆振动达到稳定时,c摆振幅较大
C.达到稳定时b摆的振幅最大
D.由图乙可知,此时b摆的周期Tb小于t0
E.a摆的摆长为
10、一个静止的质点在t=0到t=4s这段时间,仅受到力F的作用,F的方向始终在同一直线上,F随时间t的变化关系如图所示.下列说法中正确的是( )
A.在t=0到t=4s这段时间,质点做往复直线运动
B.在t=1s时,质点的动量大小为1kgm/s
C.在t=2s时,质点的动能最大
D.在t=1s到t=3s这段时间,力F的冲量为零
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) “探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示.
(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中,打出了一条纸袋如图乙所示.计时器打点的时间间隔为0.02s.从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离.该小车的加速度a=___________m/s2.(结果保留两位有效数字)
(2)平衡摩擦力后,将5个相同的砝码都放在小车上.挂上砝码盘,然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中,测量小车的加速度.小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表:
砝码盘中砝码总重力F(N)
0.196
0.392
0.588
0.784
0.980
加速度a(m·s-2)
0.69
1.18
1.66
2.18
2.70
请根据实验数据作出a-F的关系图像_____.
(3)根据提供的试验数据作出的-F图线不通过原点,请说明主要原因_____.
12.(12分)某同学在“测匀变速直线运动的加速度”的实验中,用打点计时器(频率为50Hz,即每打一个点)记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点.其相邻点间还有4个点未画出.其中、、、、、,小车运动的加速度为___,在F时刻的瞬时速度为____保留2位有效数字。
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,一金属箱固定在倾角为的足够长固定斜面上,金属箱底面厚度不计,箱长l1=4.5m,质量m1=8kg。金属箱上端侧壁A打开,距斜面顶端l2=5m。现将质量m2=1kg的物块(可视为质点)由斜面顶端自由释放,沿斜面进入金属箱,物块进入金属箱时没有能量损失,最后与金属箱下端侧壁B发生弹性碰撞。碰撞的同时上端侧壁A下落锁定并释放金属箱。已知物块与斜面间的动摩擦因数μ1=0.3,与金属箱内表面间的动摩擦因数μ2=0.125,金属箱与斜面间的动摩擦因数μ3=,重力加速度g取10m/s 2,sin=0.6,cos=0.8,求:
(1)物块与金属箱下端侧壁B相碰前瞬间的速度;
(2)物块与金属箱侧壁第二次相碰前物块的速度。(结果保留2位小数)
14.(16分)质点的势函数V(r)即单位质量的质点在空间位置r处所具有的势能。今有一质量为m的质点,在一维直线势场的作用下,在直线x上运动,A为大于零的常数。已知质点的能量为E,求质点运动周期。
15.(12分)长为1.5m的长木板B静止放在水平冰面上,小物块A以某一初速度从木板B的左端滑上长木板B,直到A、B的速度达到相同,此时A、B的速度为0.4m/s,然后A、B又一起在水平冰面上滑行了8.0cm后停下.若小物块A可视为质点,它与长木板B的质量相同,A、B间的动摩擦因数μ1=0.1.求:(取g=10m/s2)
(1)木块与冰面的动摩擦因数.
(2)小物块相对于长木板滑行的距离.
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】
设物块与斜面间的动摩擦因数为μ,斜面倾角为θ,以物体为研究对象进行受力分析如图所示:
沿斜面方向根据共点力的平衡条件可得:
F1+mgsinθ=μmgcosθ
所以μtanθ;当物块上再施加一个竖直向下的恒力F2,则有:
F2sinθμF2cosθ
所以某时刻在物块上再施加一个竖直向下的恒力F2后,物块将匀减速下滑,故ABD错误、C正确。
故选C。
2、C
【解析】
A.B、C在同一水平线上,平抛运动的下落时间,由竖直方向的自由落体分运动决定,故
故A错误;
B.平抛运动的速度变化量,两球的下落时间相等,故大小相等,方向都竖直向下,故B错误;
C.球的水平位移为
球的水平位移为
结合可知,初速度大小之比等于水平分位移大小之比,为1∶11,故C正确;
D.小球P落在轨道上的瞬间速度与水平方向的夹角正切
小球Q落在轨道上的瞬间速度与水平方向的夹角正切
可得
小球P的速度与水平方向的夹角较大,故D错误。
故选C。
3、B
【解析】
由图中真值表可知,当输入端为:00、01、10、11时,输出分别为0、0、0、1;则可知只有两输入端均输入高电平时,才能输出高电平,即只有两输入端均为1时,输出端才为1,故该逻辑电路为与逻辑关系;
A.该图与结论不相符,选项A错误;
B.该图与结论相符,选项B正确;
C.该图与结论不相符,选项C错误;
D.该图与结论不相符,选项D错误;
故选B.
【点评】
本题考查门电路中真值表的分析;学会根据真值表理清逻辑关系,会区分门电路并理解其功能.
4、D
【解析】
质点减速运动的最小速度不为0,说明质点不是做直线运动,力F是恒力所以不能做圆周运动,而是做匀变速曲线运动.设力F与初速度夹角为θ,因速度的最小值为可知初速度v0在力F方向的分量为,则初速度方向与恒力方向的夹角为150°,在恒力方向上有
v0cos 30°-t=0
在垂直恒力方向上有质点的位移
联立解得时间为
发生的位移为
选项ABC错误,D正确;
故选D.
5、C
【解析】
图甲:卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果,得出原子的核式结构模型.故A错误.图乙: 用中子轰击铀核使其发生裂变,裂变反应会释放出巨大的核能.故B错误. 图丙:玻尔理论指出氢原子能级是分立的,所以原子发射光子的频率也是不连续的,故C正确;图丁:汤姆孙通过电子的发现揭示了原子有复杂结构,天然放射现象的发现揭示了原子核内还有复杂结构.故D错误. 故选C.
6、D
【解析】
该卫星一定不是同步卫星,因为同步地球卫星只能定点于赤道的正上方,故A错误.卫星的轨道平面必须过地心,不可能与地球北纬43°线所确定的平面共面,故B错误.卫星的周期可能为:T′=,n=1、2、3…,根据解得:(n=1、2、3…),满足这个表达式的部分轨道即可,故C错误,D正确.故选D.
点睛:解决该题关键要掌握卫星受到的万有引力提供圆周运动向心力,知道卫星的运行轨道必过地心,知道同步卫星的特点.
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】
B.电势能的减小量等于电场力做的功,即为
故B正确;
C.小球在M点时有
从电场反向到弹簧压缩至最短的过程中,小球先做加速度减小的加速运动,再做加速度反向增大的减速运动,由弹簧振子对称性可知,小球在M点开始运动时的加速度最大即为
故C正确;
D.小球速度最大时合力为0,由平衡可得
由对称性可知,速度最大时,小球运动的距离为
由动能定理有
得
故D错误;
A.小球速度最大时合力为0,由平衡可得
此过程小球克服弹力做功为
电场力做功为
小球克服弹力做功与电场力做功相等,说明小球机械能不是一直减小,故A错误。
故选BC。
8、CD
【解析】
A.布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体微粒做无规则运动,间接反映了周围的分子做无规则的热运动,故A错误;
B.与液体处于动态平衡的蒸气叫饱和蒸气;反之,称为不饱和蒸气。饱和蒸气压力与饱和蒸气体积无关!在一定温度下,饱和蒸气的分子数密度是一定的,因而其压强也是一定的,这个压强叫做饱和蒸气压力。蒸发面温度升高时,水分子平均动能增大,单位时间内脱出水面的分子增多(此时,落回水面的分子数与脱出水面的分子数相等),故高温时的饱和水汽压比低温时要大,故B错误;
C.晶体和非晶体区别在于内部分子排列,有些通过外界干预可以相互转化,如把晶体硫加热熔化(温度超过300℃)再倒进冷水中,会变成柔软的非晶硫,再过一段时间又会转化为晶体硫,故C正确;
D.荷叶上小水珠呈球形,是因为表面层的水分子比较稀疏,分子间表现为分子引力,从而表面有收缩的趋势,是由于表面张力作用而引起的,故D正确;
故选CD。
9、ABE
【解析】
A.由单摆周期公式,知固有周期关系为Ta=Tc<Tb,故A正确;
BC.因为Ta=Tc,所以c摆共振,达到稳定时,c摆振幅较大, b摆的振幅最小,故B正确,C错误;
D.受迫振动的频率等于驱动力的频率,所以三个单摆的频率相同,周期相同,故Tb等于t0。故D错误。
E.由图乙与前面的分析可知a摆的周期为t0。由解得
故E正确。
故选ABE。
10、CD
【解析】
0~2s内,合力方向不变,知加速度方向不变,物体一直做加速运动,2~4s内,合力方向改为反向,则加速度方向相反,物体做减速运动,因为0~2s内和2~4s内加速度大小和方向是对称的,则4s末速度为零,在整个运动过程的速度方向不变,一直向前运动,第4s末质点位移最大;故A错误.F-t图象中,图象与时间轴围成的面积表示力的冲量,在t=1s时,冲量大小I1==0.5N•s,根据动量定理可知,质点的动量大小为0.5kg•m/s,故B错误.由A的分析可知,在t=2s时,质点的动能最大,故C正确;F-t图象中,图象与时间轴围成的面积表示力的冲量,由图可知,在t=1s到t=3s这段时间,力F的冲量为零,故D正确;故选CD.
解决本题的关键会通过牛顿第二定律判断加速度的方向,当加速度方向与速度方向相同,做加速运动,当加速度方向与速度方向相反,做减速运动.同时能正确根据动量定理分析问题,明确F-t图象的性质,能正确求解力的冲量.
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、0.16(0.15也算对) 未计入砝码盘的重力
【解析】
(1)处理匀变速直线运动中所打出的纸带,求解加速度用公式,关键弄清公式中各个量的物理意义,为连续相等时间内的位移差,t为连需相等的时间间隔,如果每5个点取一个点,则连续两点的时间间隔为t=0.1s,(3.68-3.51)m,带入可得加速度=0.16m/s1.也可以使用最后一段和第二段的位移差求解,得加速度=0.15m/s1.
(1)根据图中的数据,合理的设计横纵坐标的刻度值,使图线倾斜程度太小也不能太大,以与水平方向夹角45°左右为宜.由此确定F的范围从0设置到1N较合适,而a则从0到3m/s1较合适.设好刻度,根据数据确定个点的位置,将个点用一条直线连起来,延长交与坐标轴某一点.如图所示.
(3)处理图象问题要注意图线的斜率、交点、拐点、面积等意义,能正确理解这些量的意义则很多问题将会迎刃而解.与纵坐标相交而不过原点,该交点说明当不挂砝码时,小车仍由加速度,即绳对小车仍有拉力,从此拉力的来源考虑很容易得到答案,是因为砝码盘的重力,而在(1)问的图表中只给出了砝码的总重力,而没有考虑砝码盘的重力.
12、0.62 0.98
【解析】
[1].相邻点间还有4个点未画出,则相邻计数点间的时间间隔T=0.1s。在纸带中,连续相等时间内的位移之差△x=0.62cm,根据△x=aT2得
[2].F点的瞬时速度等于EG段的平均速度,则
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),方向斜面向上
【解析】
(1)物块沿斜面下滑,设加速度为,末速度为,由牛顿第二定律得
由运动学规律可得
物块进入金属箱后,设加速度为,末速度为,由牛顿第二定律得
由运动学规律可得
解得
(2)物块与金属箱侧壁发生弹性碰撞,设碰后物块与金属箱的速度分别为v3和v4,由动量守恒定律及能量守恒可得
物块与金属箱侧壁发生弹性碰撞后,物块沿金属箱底面向上滑行,设加速度为a3,金属箱向下运动的加速度为a4,由牛顿第二定律可得
物块减速运动为0时,有,得
1s内物块和金属位移之和
说明物块第二次与金属箱碰撞为侧壁A,设物块上滑的位移为x1,金属箱下滑的位移为x2,第一次与第二次碰撞的时间间隔为t2,由运动学规律可得
设第二次碰撞前物块的速度为v5,由运动学规律可得
解得
方向沿斜面向上
14、
【解析】
由
可知
由题意可知
联立以上两式:
因此可知这种势场面类似于重力场,是恒定的匀强场。加速度大小恒定大小为a=A,由
又
得
15、(1)(2)0.96m
【解析】
(1)A、B一起运动时,受冰面对它的滑动摩擦力,做匀减速运动,加速度:
解得木板与冰面的动摩擦因数:
(2)小物块A在长木板上受木板对它的滑动摩擦力,做匀减速运动,加速度为:
小物块A在木板上滑动时,木板B受小物块A的滑动摩擦力和冰面的滑动摩擦力,做匀加速运动,有:
解得加速为
设小物块冲上木板时的初速度为,经时间t后A、B的速度相同为v,由长木板的运动得:
解得滑行时间为:
.
小物块冲上木板的初速度为
小物块A在长木板B上滑动的距离为:
展开阅读全文