资源描述
2025-2026学年天津市蓟州区马伸桥中学高三物理第一学期期末质量跟踪监视模拟试题
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,质量为m的物块从A点由静止开始下落,加速度是,下落H到B点后与一轻弹簧接触,又下落h后到达最低点C,在由A运动到C的过程中,空气阻力恒定,则( )
A.物块机械能守恒
B.物块和弹簧组成的系统机械能守恒
C.物块机械能减少
D.物块和弹簧组成的系统机械能减少
2、2018年12月8日2时23分,我国成功发射“嫦娥四号”探测器。“嫦娥四号”探测器经历地月转移、近月制动、环月飞行,最终于2019年1月3日10时26分实现人类首次月球背面软着陆。假设“嫦娥四号"在环月圆轨道和椭圆轨道上运动时,只受到月球的万有引力,则有关“嫦娥四号”的说法中不正确的是( )
A.由地月转移轨道进人环月轨道,可以通过点火减速的方法实现
B.在减速着陆过程中,其引力势能逐渐减小
C.嫦娥四号分别在绕地球的椭圆轨道和环月椭圆轨道上运行时,半长轴的三次方与周期的平方比不相同
D.若知其环月圆轨道距月球表面的高度、运行周期和引力常量,则可算出月球的密度
3、某发电机通过理想变压器给定值电阻R提供正弦交流电,电路如图,理想交流电流表A,理想交流电压表V的读数分别为I、U,R消耗的功率为P。若发电机线圈的转速变为原来n倍,则
A.R消耗的功率变为nP
B.电压表V的读数为nU
C.电流表A的读数仍为I
D.通过R的交变电流频率不变
4、质量为m的长木板放在光滑的水平面上,质量为的物块放在长木板上,整个系统处于静止状态.若对物块施加水平拉力(如图甲),使物块能从长木板上滑离,需要的拉力至少为F1;若对长木板施加水平拉力(如图乙),也使物块能从长木板上滑离,需要的拉力至少为F2,则为
A. B.2 C. D.
5、如图所示是嫦娥五号的飞行轨道示意图,其中弧形轨道为地月转移轨道,轨道I是嫦娥五号绕月运行的圆形轨道。已知轨道I到月球表面的高度为H,月球半径为R,月球表面的重力加速度为g,若忽略月球自转及地球引力影响,则下列说法中正确的是( )
A.嫦娥五号在轨道III和轨道I上经过Q点时的速率相等
B.嫦娥五号在P点被月球捕获后沿轨道III无动力飞行运动到Q点的过程中,月球与嫦娥五号所组成的系统机械能不断增大
C.嫦娥五号在轨道I上绕月运行的速度大小为
D.嫦娥五号在从月球表面返回时的发射速度要小于
6、如图所示,金属环M、N用不可伸长的细线连接,分别套在水平粗糙细杆和竖直光滑细杆上,当整个装置以竖直杆为轴以不同大小的角速度匀速转动时,两金属环始终相对杆不动,下列判断正确的是( )
A.转动的角速度越大,细线中的拉力越大
B.转动的角速度越大,环N与竖直杆之间的弹力越大
C.转动的角速度不同,环M与水平杆之间的弹力相等
D.转动的角速度不同,环M与水平杆之间的摩擦力大小不可能相等
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,一根不可伸长的细绳两端分别连接在固定框架上的A、B两点,细绳绕过光滑的轻小滑轮,重物悬挂于滑轮下,处于静止状态.若缓慢移动细绳的端点,则绳中拉力大小的变化情况是( )
A.只将绳的左端移向A′点,拉力变小
B.只将绳的左端移向A′点,拉力不变
C.只将绳的右端移向B′点,拉力变小
D.只将绳的右端移向B′点,拉力变大
8、如图所示,两个质量分布均匀的球体P、Q静止在倾角为的固定斜面与固定挡板之间.挡板与斜面垂直。P、Q的质量分别为m、2m,半径分别为r、2r,重力加速度大小为g,不计一切摩擦。下列说法正确的是( )
A.P受到四个力的作用 B.挡板对P的支持力为3mg
C.P所受弹力的合力大于mg D.Q受到P的支持力大于mg
9、如图,光滑绝缘细管与水平面成30°角,在管的上方P点固定一个正点电荷Q,P点与细管在同一竖直平面内。一带电量为-q的小球位于管的顶端A点,PA连线水平,q≪Q.将小球由静止开始释放,小球沿管到达底端C点。已知B是AC中点,PB⊥AC,小球在A处时的加速度为a.不考虑小球电荷量对电场的影响,则( )
A.A点的电势低于B点的电势 B.B点的电场强度大小是A点的4倍
C.小球从A到C的过程中电势能先增大后减小 D.小球运动到C处的加速度为g-a
10、如图所示,虚线框内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,磁场区域上下宽度为l;质量为m、边长为l的正方形线圈abcd平面保持竖直,ab边保持水平的从距离磁场上边缘一定高处由静止下落,以速度v进入磁场,经一段时间又以相同的速度v穿出磁场,重力加速为g。下列判断正确的是( )
A.线圈的电阻
B.进入磁场前线圈下落的高度
C.穿过磁场的过程中线圈电阻产生的热量
D.线圈穿过磁场所用时间
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)利用如图甲所示装置研究双缝干涉现象,安装好仪器,调整光源的位置,使光源发出的光能平行地进入遮光筒并照亮光屏。放置单缝和双缝,使缝相互平行,调整各部件的间距,观察白光的双缝干涉图样,在光源和单缝间放置滤光片,使单一颜色的光通过后观察单色光的双缝干涉图样。用米尺测出双缝到屏的距离L,用测量头测出相邻的两条亮(或暗)纹间的距离,换用不同颜色的滤光片,观察干涉图样的异同,并求出相应的波长。
(1)关于该实验,下列说法正确的是________(填正确答案标号)。
A.增大单缝到双缝的距离。干涉条纹间距变窄
B.将蓝色滤光片换成红色滤光片,干涉条纹间距变窄
C.换一个两缝之间距离较大的双缝,干涉条纹间距变窄
D.去掉滤光片后,将观察到彩色的干涉条纹
(2)实验装置中分划板与螺旋测微器相连,第一次分划板中心刻度线对齐第1条亮纹中心,螺旋测微器读数为1.990mm,转动手轮第二次分划板中心刻度线对齐第10条亮纹中心,螺旋测微器的示数如图乙所示。已知双缝的间距为0.5mm,从双缝到屏的距离为1m,则图乙中螺旋测微器的示数是_______mm,求得相邻亮纹的间距为________mm,所测光波的波长为_______m(结果保留两位有效数字)。
12.(12分)现有一电池,电动势E约为5V,内阻r 约为50Ω,允许通过的最大电流为50mA.为测定该电池的电动势和内阻,某同学利用如图甲所示的电路进行实验.图中R为电阻箱,阻值范围为0~999.9Ω,R.为定值电阻 V 为理想电压表.
(1)可供选用的R.有以下几种规格,本实验应选用的R.的规格为______ (填选项序号字母)
A.15Ω 1.0W B.50Ω 0.01W
C.60Ω 1.0W D.1500Ω 6.0W
(2)按照图甲所示的电路图,在答题卡上将图乙所示的实物连接成实验电路________.
(3)连接好电路,闭合开关S,调节电阻箱的阻值,记录阻值R 和相应的电压表示数U,测得多组实验数据,并作出如图丙所示的1/U-1/R关系图像,则电动势E=____V,内阻r=____Ω.(结果均保留两位有效数字)
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,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)如图为一由透明介质制成的截面为圆的柱体,放在水平面上,其中点为圆心,该圆的半径为,一点光源发出一细光束,该光束平行水平面射到透明介质上的点,该光束经透明介质折射后射到水平面上的Q点。已知,,光在空气中的速度为。求:
①透明介质的折射率应为多少?
②该光束由点到点的时间为多少?
15.(12分)如图所示,有一玻璃做成的工件,上半部分是半径为的半球体,球心为。下半部分是半径为,高的圆柱体。圆柱体底面是一层发光面。发光面向上竖直发出平行于中心轴的光线,有些光线能够从上半部的球面射出(不考虑半球的内表面反射后的光线)。已知从球面射出的光线对应的入射光线间的最大距离为。(取,)
(1)求该玻璃工件的折射率;
(2)求从发射面发出的光线中入射角都为的入射光线经球面折射后交于中心轴的交点离发光面中心的距离。
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、D
【解析】
根据机械能守恒条件求解.
由A运动到C的过程中,物体的动能变化为零,重力势能减小量等于机械能的减小量.
整个系统机械能减少量即为克服空气阻力所做的功.
【详解】
A.对于物体来说,从A到C要克服空气阻力做功,从B到C又将一部分机械能转化为弹簧的弹力势能,因此机械能肯定减少.故A错误;
B.对于物块和弹簧组成的系统来说,物体减少的机械能为(克服空气阻力所做的功+弹簧弹性势能),而弹簧则增加了弹性势能,因此整个系统机械能减少量即为克服空气阻力所做的功.故B错误;
C.由A运动到C的过程中,物体的动能变化为零,重力势能减小量等于机械能的减小量.
所以物块机械能减少mg(H+h),故C错误;
D.物块从A点由静止开始下落,加速度是,根据牛顿第二定律得:
,所以空气阻力所做的功为,整个系统机械能减少量即为克服空气阻力所做的功,所以物块、弹簧和地球组成的系统机械能减少,故D正确。
故选D。
本题是对机械能守恒条件的直接考查,掌握住机械能守恒的条件即可,注意题目中的研究对象的选择。
学会运用能量守恒的观点求解问题,知道能量是守恒的和能量的转化形式。
2、D
【解析】
A.“嫦娥四号”由地月转移轨道进入环月轨道,需点火减速,使得万有引力大于向心力,做近心运动,故A正确;
B.在减速着陆过程中,万有引力做正功,根据功能关系可知,引力势能减小,故B正确;
C.根据开普勒第三定律可知,半长轴的三次方与周期的平方的比值是与中心天体质量有关的量,“嫦娥四号”分别在绕地球的椭圆轨道和环月椭圆轨道上运行时,中心天体不同,半长轴的三次方与周期的平方比不相同,故C正确;
D.已知“嫦娥四号”环月段圆轨道距月球表面的高度,运动周期和引力常量,但不知道月球的半径,无法得出月球的密度,故D错误;
说法中不正确的,故选D。
3、B
【解析】
当发电机线圈的转速变为原来n倍,发电机产生交流电的电动势有效值和频率都将发生变化。变压器的输入电压变化后,变压器的输出电压、副线圈的电流、R消耗的功率随之改变,原线圈的电流也会发生变化。原线圈中电流的频率变化,通过R的交变电流频率变化。
【详解】
B:发电机线圈的转速变为原来n倍,发电机线圈的角速度变为原来n倍,据可得,发电机产生交流电电动势的最大值变为原来n倍,原线圈两端电压变为原来n倍。据可得,副线圈两端电压变为原来n倍,电压表V的读数为nU。故B项正确。
A:R消耗的功率,副线圈两端电压变为原来n倍,则R消耗的功率变为。故A项错误。
C:流过R的电流,副线圈两端电压变为原来n倍,则流过R的电流变为原来的n倍;再据,原线圈中电流变为原来n倍,电流表A的读数为。故C项错误。
D:发电机线圈的转速变为原来n倍,发电机产生交流电的频率变为原来的n倍,通过R的交变电流频率变为原来的n倍。故D项错误。
4、A
【解析】
设物块与长木板间的动摩擦因数为,要使物块滑离,则
求得
.
A.,与结论相符,选项A正确;
B.2,与结论不相符,选项B错误;
C.,与结论不相符,选项C错误;
D.,与结论不相符,选项D错误;
故选A.
5、C
【解析】
A.嫦娥五号从轨道III进入轨道I要先在Q点减速做近心运动进入轨道II,再在轨道II上Q点减速做近心运动进入轨道I,所以嫦娥五号在轨道III和轨道I上经过Q点时速率不相等,故A错误;
B.嫦娥五号在P点被月球捕获后沿轨道III无动力飞行运动到Q点的过程中,只有引力对嫦娥五号做功,则月球与嫦娥五号所组成的系统机械能守恒,故B错误;
C.由公式
联立得
故C正确;
D.月球的第一宇宙速度为
嫦娥五号在从月球表面返回时的发射速度要大于或等于,故D错误。
故选C。
6、C
【解析】
AB.设细线与竖直方向的夹角为θ,对N受力析,受到竖直向下的重力GN,绳子的拉力T,杆给的水平支持力N1,因为两环相对杆的位置不变,所以对N有
因为重力恒定,角度恒定,所以细线的拉力不变,环N与杆之间的弹力恒定,AB错误;
CD.受力分力如图
对M有
所以转动的角速度不同,环M与水平杆之间的弹力相等;若以较小角速度转动时,摩擦力方向右,即
随着角速度的增大,摩擦力方向可能变成向左,即
故可能存在
摩擦力向左和向右时相等的情况,C正确,D错误。
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、BD
【解析】
设细绳长为L,AB两点间的水平距离为x,绳与竖直方向的夹角为θ,则由图可得:
设绳中拉力为F,对滑轮与绳的结点处受力分析,由平衡知识可得:
解得:
AB.只将绳的左端移向A′点,L、x均不变,拉力不变;故A项错误,B项正确;
CD.只将绳的右端移向B′点,L不变、x变大,拉力变大;故C项错误,D项正确。
8、AD
【解析】
A.P受到重力、斜面的支持力、挡板的支持力和Q的压力,故A正确;
B.两球整体受力平衡,故挡板对P的支持力大小
N1=3mgsin=mg
故B错误;
C.P所受三个弹力的合力与重力mg平衡,则P所受弹力的合力大小为mg,故C错误;
D.Q受力如图所示,有
F=2mg
故
N2>Fsin=mg
故D正确。
故选AD。
9、ABD
【解析】
A. 正点电荷的电场线呈发散型,沿着电场线方向,电势降低,因此A点的电势低于B点的电势,故A正确;
B. 结合几何关系:PA=2PB,由点电荷电场强度公式可知,B点的电场强度大小是A点的4倍,故B正确;
C.小球带负电,正点电荷Q对小球的电场力为吸引力,从A到C的过程中,电场力先做正功,后做负功,则小球电势能先减小后增大,故C错误;
D. 小球在AC两处受到的电场力大小相等,在A处时小球的加速度为a,对A点处小球受力分析,小球受电场力、重力与支持力,则:
Fcos30°+mgsin30°=ma
在C处时,小球受到重力、电场力与支持力,则:
mgsin30°−Fcos30°=ma′
解得:
a′=g−a
故D正确。
10、ABC
【解析】
A.由题意可知,线圈进入磁场和穿出磁场时速度相等,说明线圈在穿过磁场的过程中做匀速直线运动,则
所以A正确;
B.线圈在进入磁场前做自由落体运动,有动能定理得
进入磁场前线圈下落的高度为
所以B正确;
C.线圈在穿过磁场的过程中克服安培力做功转化为焦耳热,又安培力与重力平衡,则穿过磁场的过程中线圈电阻产生的热量为
所以C正确;
D.根据线圈在穿过磁场过程中做匀速运动,可得穿过磁场的时间为
所以D错误。
故选ABC。
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、CD 13.870 1.320
【解析】
(1)[1].根据,为双缝间距,L为双缝到屏的距离,增大单缝到双缝的距离,干涉条纹间距不变,A错误;将蓝色滤光片换成红色滤光片,由于红光的波长比蓝光长,干涉条纹间距变宽,B错误;换一个两缝之间距离较大的双缝,干涉条纹间距变窄,C正确;去掉滤光片后,将观察到白光彩色的干涉条纹,D正确。
(2)[1][2][3].根据螺旋测微器的读数规则可知读数为13.870mm,第1条亮纹中心与第10条亮纹中心有9个间距,故
把数据代入求得
12、C 5.0 53
【解析】
(1)定值电阻起保护作用,电动势为5V,允许通过的电流为:50mA;由欧姆定律可得:;需要的保护电阻约为:100-50=50Ω;故电阻数值上BC均可以,但由于B中额定功率太小,所以额定电流过小,故应选择C(60Ω,1.0W);
(2)根据原理图图,连接实物图如图所示:
(3)由闭合电路欧姆定律得,可整理为,根据图象可知,解得E=5.0V;,解得.
题考查测量电动势和内电阻的实验,注意只用电压表和变阻箱测电动势和内电阻的方法叫“伏欧法”,若用图象解时,基本思路是:用学过的物理定律列出表达式,再结合数学整理表达出有关一次函数式的形式,再求出k和b即可.
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 ②
【解析】
①光线沿直线第一次到达圆弧面点的入射角。由几何关系得:
,所以折射角为
玻璃的折射率
②光在玻璃中传播的速度
光在玻璃内从到的距离
光在玻璃内传播的时间:
间的距离
光从N传播到的时间为
解得:
15、 (1);(2)
【解析】
(1)在球面上发生折射时的入射角等于发生全反射临界角时对应入射光之间的间距最大,
,
由几何关系可得
,
解得
;
(2)光路图如图所示,
由折射定律可得:
,
由题知,则
,
在三角形中,由正弦定理可得
,
由几何关系可知:
,
解得
,
所以入射角的光线经球面折射后交于的交点距的距离为
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