资源描述
广东省广州市越秀区荔湾区2025年高三物理第一学期期末统考试题
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、如图所示,有一个电热器R,接在电压为u=311sin100πt (V) 的交流电源上.电热器工作时的电阻为100 Ω,电路中的交流电表均为理想电表.由此可知
A.电压表的示数为311 V
B.电流表的示数为2.2 A
C.电热器的发热功率为967 W
D.交流电的频率为100 Hz
2、2018年2月13日,平昌冬奥会女子单板滑雪U形池项目中,我国选手刘佳宇荣获亚军。如图所示为U形池模型,其中a、c为U形池两侧边缘且在同一水平面上,b为U形池最低点。刘佳宇(可视为质点)从a点上方高h的O点自由下落由左侧进入池中,从右侧飞出后最高点上升至相对c点高度为的d点。不计空气阻力,下列判断正确的是( )
A.运动员从O到d的过程中机械能减少
B.运动员再次进入池中后,刚好到达左侧边缘a然后返回
C.运动员第一次进入池中,由a到b的过程与由b到c的过程相比损耗机械能较小
D.运动员从d返回到b的过程中,重力势能全部转化为动能
3、我国不少地方在节日期间有挂红灯笼的习俗。如图,质量为m的灯笼用两根长度一定的轻绳OA、OB悬挂在水平天花板上,O为结点,OA>OB,∠AOB=90°。设OA、OB对O点的拉力大小分别为FA、FB,轻绳能够承受足够大的拉力,则( )
A.FA大于FB
B.FA、FB的合力大于mg
C.若左右调节A点位置,可使FA等于FB
D.若左右调节A点位置,可使FA、FB均大于mg
4、匀强电场中有一条直线,M、N、P为该直线上的三点,且。若MN两点的电势分别为、,则下列叙述正确的是( )
A.电场线方向由N指向M
B.P点的电势不一定为
C.正的检验电荷从M点运动到N点的过程,其电势能不一定增大
D.将负的检验电荷以初速度为0放入该电场中的M点,检验电荷将沿直线运动
5、下列说法正确的是( )
A.中X为中子,核反应类型为衰变
B.中Y为中子,核反应类型为人工核转变
C.,其中Z为氢核,核反应类型为轻核聚变
D.,其中K为10个中子,核反应类型为重核裂变
6、一个质点做简谐运动的图象如图所示,下列说法不正确的是( )
A.质点振动的频率为4 Hz
B.在10s内质点经过的路程是20 cm
C.在5s末,质点的速度为零,加速度最大
D.t=1.5 s和t=4.5 s两时刻质点的位移大小相等,都是cm
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,沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线,其波速为200m/s,则下列说法正确的是( )
A.图示时刻质点b的加速度正在增大
B.从图示时刻开始,经0.01s,质点b位于平衡位置上方,并向y轴正方向做减速运动
C.从图示时刻开始,经0.01s,质点a沿波传播方向迁移了2m
D.若该波发生明显的衍射现象,则它所遇到的障碍物或孔的尺寸一定比4m大得多
8、如图所示,质量为m的小球与轻质弹簧相连,穿在竖直光滑的等腰直角三角形的杆AC上,杆BC水平弹簧下端固定于B点,小球位于杆AC的中点D时,弹簧处于原长状态。现把小球拉至D点上方的E点由静止释放,小球运动的最低点为E,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.小球运动D点时速度最大
B.ED间的距离等于DF间的距离
C.小球运动到D点时,杆对小球的支持力为
D.小球在F点时弹簧的弹性势能大于在E点时弹簧的弹性势能
9、如图所示,在竖直平面内存在竖直方向的匀强电场。长度为l的轻质绝缘细绳一端固定在O点,另一端连接一质量为m、电荷量为+q的小球(可视为质点),初始时小球静止在电场中的a点,此时细绳拉力为2mg,g为重力加速度。若小球在a点获得一水平初速度va,使其恰能在竖直面内做完整的圆周运动,则( )
A.电场强度为,方向竖直向上
B.a、O两点的电势差Uao=
C.初速度va=
D.小球在竖直面内做匀速圆周运动
10、如图所示。在MNQP中有一垂直纸面向里匀强磁场。质量和电荷量都相等的带电粒子a、b、c以不同的速率从O点沿垂直于PQ的方向射入磁场。图中实线是它们的轨迹。已知O是PQ的中点。不计粒子重力。下列说法中正确的是( )
A.粒子c带正电,粒子a、b带负电
B.射入磁场时粒子c的速率最小
C.粒子a在磁场中运动的时间最长
D.若匀强磁场磁感应强度增大,其它条件不变,则a粒子运动时间不变
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)某同学测量一段粗细均匀电阻丝的电阻率,实验操作如下:
(1)用螺旋测微器测量该电阻丝的直径,如图甲所示的示数为_________mm。
(2)用多用电表“×1 "倍率的欧姆挡测量该电阻丝的阻值,如图乙所示的示数为_________Ω。
(3)用电流表(内阻约为5Ω)、电压表(内阻约为3kΩ)测量该电阻丝的阻值Rx,为了减小实验误差,并要求在实验中获得较大的电压调节范围,下列电路中符合要求的是_________。
A. B. C. D.
(4)用第(3)问中C选项的方法接入不同长度的电阻丝l,测得相应的阻值R,并作出了R-l图象,如图丙所示中符合实验结果的图线是_________(选填“a”“b”或“ c ”),该电阻丝电阻率的测量值_________(选填“大于” “小于”或“等于”)真实值。
12.(12分)某同学利用如图所示的装置欲探究小车的加速度与合外力的关系.具体实验步骤如下:
①按照如图所示安装好实验装置,并测出两光电门之间的距离L
②平衡摩擦力即调节长木板的倾角,轻推小车后, 使小车沿长木板向下运动,且通过两个光电门的时间相等
③取下细绳和沙桶,测量沙子和沙桶的总质量m,并记录
④把小车置于靠近滑轮的位置,由静止释放小车,并记录小车先后通过光电门甲和乙的时间,并计算出小车到达两个光电门时的速度和运动的加速度
⑤重新挂上细绳和沙桶,改变沙桶中沙子的质量,重复②~④的步骤
(1)用游标卡尺测得遮光片的宽度为d,某次实验时通过光电门甲和乙的时间分别为Δt1和Δt2,则小车加速度的表达式为a=_________
(2)关于本实验的说法,正确的是________
A.平衡摩擦力时需要取下细绳和沙桶
B.平衡摩擦力时不需要取下细绳和沙桶
C.沙桶和沙子的总质量必须远远小于小车的质量
D.小车的质量必须远远小于沙桶和沙子的总质量
(3)若想利用该装置测小车与木板之间的动摩擦因数μ,某次实验中,该同学测得平衡摩擦力后斜面的倾角θ,沙和沙桶的总质量m,以及小车的质量M.则可推算出动摩擦因数的表达式μ=__________(表达式中含有m、M、θ)
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)一赛艇停在平静的水面上,赛艇前端有一标记P离水面的高度为h1=0.6m,尾部下端Q略高于水面;赛艇正前方离赛艇前端=0.8m处有一浮标,示意如图.一潜水员在浮标前方=3.0m处下潜到深度为时,看到标记刚好被浮标挡住,此处看不到船尾端Q;继续下潜2.0m,恰好能看见Q。(已知水的折射率n=)求
①深度;
②赛艇的长度。(可用根式表示)
14.(16分)图a所示为杂技“顶竿”表演,质量为的甲站在地面上,肩上扛一质量为的竖直竹竿,竿上有一质量为的乙可视为质点,乙从竿的顶端A恰好下滑到竿的末端B,其速度-时间图象如图b所示,g取10m/s2,求:
(1)竿AB的长度;
(2)整个下滑过程中,竿对乙所做的功;
(3)1~3s内甲对地面的压力大小。
15.(12分)如图所示,材质相同的直角三角形和圆形玻璃砖紧紧贴在一起(不考虑中间缝隙),AB=BD=L,其中AD是一个平面镜,一束平行光线垂直于AB边从空气射入玻璃砖,通过BD边的光线中,只有占BD长度的光线可以从圆弧CD射出,光在真空中传播速度为c,则:(可能用到的数值:sin74°=0.96,结果用分数表示)
(1)玻璃砖对光线的折射率n;
(2)恰好没有从圆弧面CD射出的光线在玻璃中的传播的时间t。
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、B
【解析】
因为交流电的最大值为Um=311V,故其有效值为,则电压表的示数为220V,故A错误;因为电阻为100Ω,电流表的示数为 ,故B正确;电热器的发热功率为P=I2R=(2.2A)2×100Ω=484W,故C错误;因为交流电的角速度为ω=100π,则其频率为ω=2πf=50Hz,故D错误。
故选B。
2、A
【解析】
AB.运动员从高h处自由下落由左侧进入池中,从右侧飞出后上升的最大高度为,此过程中摩擦力做负功,机械能减小,且减少的机械能为;再由右侧进入池中时,平均速率要小于由左侧进入池中过程中的平均速率,根据圆周运动的知识,可知速率减小,对应的正压力减小,则平均摩擦力减小,克服摩擦力做的功减小,即摩擦力做的功小于,则运动员再次进入池中后,能够冲击左侧边缘a然后返回,故A正确,B错误;
C.运动员第一次进入池中,由a到b过程的平均速率大于由b到c过程的平均速率,由a到b过程中的平均摩擦力大于由b到c过程中的平均摩擦力,前一过程损耗机械能较大,故C错误;
D.运动员从d返回到b的过程中,摩擦力做负功,重力势能转化为动能和内能,故D错误。
故选A。
3、D
【解析】
A.对点受力分析,如图所示:
根据平衡条件,并结合正弦定理,有:
由于,故:
A错误;
B.根据平衡条件,、的合力等于,B错误;
C.调节悬点的位置,使点向右移动,由于始终比长,所以不可能出现的情况,所以不可能使等于,C错误;
D.调节悬点的位置,使点向左移动,当趋向时,可使、都大于,D正确。
故选D。
4、D
【解析】
A.在匀强电场中,沿电场线的电势变化,沿其他方向的直线电势也变化,N点电势高于M点电势,但直线MN不一定是电场线,选项A错误。
B.匀强电场中沿任意非等势面的直线电势均匀变化,则有
解得
选项B错误;
C.电势有,正的检验电荷在高电势处电势能大,则在M点的电势能小于在N点的电势能,选项C错误。
D.匀强电场的电场线是直线,将负的检验电荷以初速度为0放入M点,该电荷在恒定电场力的作用下,沿场强的反方向做匀加速直线运动,选项D正确;
故选D。
5、D
【解析】
A.,核反应类型为衰变,选项A错误;
B.,核反应类型为轻核聚变,选项B错误;
C.,核反应类型为人工转变,选项C错误;
D.,核反应类型为重核裂变,选项D正确。
故选D。
6、A
【解析】
A.由题图图象可知,质点振动的周期为T=4s,故频率
f==0.25Hz
故A符合题意;
B.在10 s内质点振动了2.5个周期,经过的路程是
10A=20cm
故B不符合题意;
C.在5s末,质点处于正向最大位移处,速度为零,加速度最大,故C不符合题意;
D.由题图图象可得振动方程是
x=2sincm
将t=1.5s和t=4.5s代入振动方程得
x=cm
故D不符合题意。
故选A。
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.由于波沿x轴正方向传播,根据“上下坡”法,知道b质点正向下振动,位移增大,加速度正在增大,故A正确;
B.由图知,波长λ=4m,则该波的周期为
从图示时刻开始,经过0.01s,即半个周期,质点b位于平衡位置上方,并向y轴正方向做减速运动,故B正确;
C.质点a不会沿波传播方向迁移,故C错误;
D.当波的波长比障碍物尺寸大或差不多时,就会发生明显的衍射,所以若该波发生明显的衍射现象,则该波所遇到的障碍物尺寸一定比4 m小或和4m差不多,故D错误。
故选:AB。
8、CD
【解析】
分析圆环沿杆下滑的过程的受力和做功情况,只有重力和弹簧的拉力做功,所以圆环机械能不守恒,但是系统的机械能守恒;沿杆方向合力为零的时刻,圆环的速度最大。
【详解】
A.圆环沿杆滑下,ED段受到重力和弹簧弹力(杆对小球的支持力垂直于杆,不做功),且与杆的夹角均为锐角,则小球加速,D点受重力和杆对小球的支持力,则加速度为,仍加速,DF段受重力和弹簧弹力,弹力与杆的夹角为钝角,但一开始弹力较小,则加速度先沿杆向下,而F点速度为0,则DF段,先加速后减速,D点时速度不是最大,故A错误;
B.若ED间的距离等于DF间的距离,则全过程,全过程小球重力势能减少,弹性势能不变,则系统机械能不守恒,故B错误;
C.D点受重力和杆对小球的支持力,垂直于杆方向受力分析得杆对小球的支持力为,故C正确;
D.若ED间的距离等于DF间的距离,则全过程,全过程小球重力势能减少,弹性势能不变,则ED间的距离应小于DF间的距离,则全过程,全过程小球重力势能减少,弹性势能增大,则系统机械能守恒,故D正确;
故选CD。
本题考查弹簧存在的过程分析,涉及功能关系。
9、AC
【解析】
A.小球静止在点时,由共点力平衡得
解得
方向竖直向上,故A正确;
B.在匀强电场中,点电势比点低,根据电势差可知、两点电势差为
故B错误;
CD.小球从点运动到点,由于重力和电场力做功,不可能做匀速圆周运动,设到点速度大小为,由动能定理得
小球做圆周运动恰好通过点时,由牛顿第二定律得
联立解得
故C正确,D错误;
故选AC。
10、AC
【解析】
A.带电粒子在磁场中受到洛伦兹力发生偏转,根据左手定则可知粒子c带正电,粒子a、b带负电,A正确;
B.洛伦兹力提供向心力
解得
根据几何关系可知粒子运动的半径最小,所以粒子的速率最小,B错误;
C.粒子在磁场中运动的周期为
粒子在磁场中轨迹对应的圆心角最大,大小为,所以粒子在磁场中运动的时间最长,为半个周期,C正确;
D.洛伦兹力提供向心力
解得粒子运动半径
磁感应强度增大,可知粒子运动的半径减小,所以粒子运动的圆心角仍然为,结合上述可知粒子运动的周期改变,所以粒子运动的时间改变,D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、2.819〜2.821 7 D a 等于
【解析】
(1)[1]螺旋测微器的转动刻度50格共0.5mm长,精确度为0.01mm,格数要估读到0.1格,则电阻丝的直径为:
(2.819~2.821);
(2)[2]欧姆表读电阻,由表盘上的数字乘以倍率得到阻值,可得:
(或7)
(3)[3]实验中获得较大的电压调节范围,则需要滑动变阻器选择分压式接法;
而待测电阻满足:
即待测电阻为小电阻,用电流表的外接法减小系统误差;综上选择D电路实验;
(4)[4]根据电阻定律
,
可知图像应该是过原点的倾斜直线,但(3)问中的C项电路采用的是电流表的内接法,因电流表分分压导致电阻的测量值偏大,有:
故测量图线不过原点,而有纵截距;故选a图线;
[5]由图像求电阻率是利用斜率求得,a图线和准确图线的斜率相同,故电阻率的测量值等于真实值。
12、(1); (2)B; (3)
【解析】
(1)[1]小车经过光电门时的速度分别为:
,,
由匀变速直线运动的速度位移公式可知,加速度:
;
(2)[2]AB.本实验中,沙桶和沙子的总质量所对应的重力即为小车做匀变速运动时所受的外力大小,平衡摩擦力时应使小车在悬挂沙桶的情况下匀速运动,所以不需要取下细绳和沙桶,故A错误,B正确;
CD. 因为本实验中,沙桶和沙子的总质量所对应的重力即为小车做匀变速运动时所受的外力大小,所以不需要“沙桶和沙子的总质量必须远远小于小车的质量”的实验条件,也不需要小车的质量必须远远小于沙桶和沙子的总质量,故C错误,D错误。
故选:B;
(3)对小车,由平衡条件得:
Mgsinθ−mg=μMgcosθ,
得动摩擦因数:
;
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、①4m;②。
【解析】
① 设过P点光线,恰好被浮子挡住时,入射角、折射角分别为:α、β,如图所示
由几何关系有
,
根据光的折射定律可知
联立解得
h2=4m
② 潜水员和Q点连线与水平方向夹角刚好为临界角C,则有
根据几何关系有
联立解得
14、 (1)3m;(2);(3)1045N
【解析】
(1)由乙的速度图象可知竿长为
①
(2)乙从A到B的过程中,设竿对乙做的功为W。由动能定理得
②
解得
③
(3)1~3s内,乙匀减速下降,加速度方向向上,由图象可知其大小为
④
设地面对甲的支持力大小为F,分析甲、乙和竿组成的整体,由牛顿第二定律得
⑤
解得
⑥
由牛顿第三定律可知,甲对地面的压力
⑦
即甲对地面的压力大小1045N。
15、 (1),(2)。
【解析】
(1)光路图如图所示:
由AB=BD=L,故:
α=45°
只有占BD长度的光线可以从圆弧CD射出,故:
β=53°
θ=74°
折射率:
;
(2)经判断r<C,故光线在E点射出,由几何关系可知:
根据正弦定理:
得:
故总长度为:
光在玻璃砖中的传播速度为:
传播时间为:
。
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