资源描述
江苏省苏北县2025年物理高三第一学期期末经典试题
请考生注意:
1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。
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、汽车甲和乙在同一公路上做直线运动,下图是它们运动过程中的U-t图像,二者在t1和t2时刻的速度分别为v1和v2,则在t1到t2时间内
A.t1时刻甲的加速度小于乙的加速度
B.乙运动的加速度不断增大
C.甲与乙间距离越来越大
D.乙的平均速度等于
2、如图所示,平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地.一带电油滴位于两板中央的P点且恰好处于平衡状态.现将平行板电容器的上极板竖直向下移动一小段距离( )
A.带电油滴将沿竖直方向向上运动
B.带电油滴将沿竖直方向向下运动
C.P点的电势将降低
D.电容器的电容减小,电容器的带电量将减小
3、如图所示,一只蚂蚁从盘中心O点向盘边缘M点沿直线OM匀速爬动,同时圆盘绕盘中心O匀速转动,则在蚂蚁向外爬的过程中,下列说法正确的( )
A.蚂蚁运动的速率不变 B.蚂蚁运动的速率变小
C.相对圆盘蚂蚁的运动轨迹是直线 D.相对地面蚂蚁的运动轨迹是直线
4、如图所示,某同学练习定点投篮,其中有两次篮球垂直撞在竖直篮板上,篮球的轨迹分别如图中曲线1、2所示。若两次抛出篮球的速度v1和v 2的水平分量分别为v1x和v 2x,竖直分量分别为v1y和v 2y,不计空气阻力,下列关系正确的是( )
A.v1x<v 2x,v1y>v 2y B.v1x>v 2x,v1y<v 2y
C.v1x<v 2x,v1y<v 2y D.v1x>v 2x,v1y>v 2y
5、如图,虛线1、2、3是竖直方向匀强电场中间距相等的等势线。将重力不可忽略、带等量异种电荷的小球、同时以相等的速率分别沿1、3等势线抛出,时刻两小球经过等势线2。不计两小球间的相互作用。下列说法正确的是( )
A.的质量比的小
B.在时刻,的动能比的大
C.在时刻,和的电势能相等
D.在时刻,和的动量大小相等
6、关于原子能级跃迁,下列说法正确的是( )
A.处于n=3能级的一个氢原子回到基态时可能会辐射三种频率的光子
B.各种气体原子的能级不同,跃迁时发射光子的能量(频率)不同,因此利用不同的气体可以制成五颜六色的霓虹灯
C.氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,会辐射一定频率的光子,同时氢原子的电势能减小,电子的动能减小
D.已知氢原子从基态跃迁到某一激发态需要吸收的能量为12.09eV,则动能等于12.09eV的另一个氢原子与这个氢原子发生正碰,可以使这个原来静止并处于基态的氢原子跃迁到该激发态
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,一个由绝缘材料做成的半径为R的圆环水平放置,O为圆心,一带电小珠P穿在圆环上,可沿圆环无摩擦的滑动。在圆环所在的水平面内有两个点电荷QA、QB分别位于A、B两点,A点位于圆环内、B点位于圆环外,已知OB=3OA=R,O、A、B三点位于同一直线上。现给小珠P一初速度,发现P恰好沿圆环做匀速圆周运动。则以下判断正确的是
A.QA与QB一定为异种电荷
B.QB=QA
C.由QA、QB激发的电场,在圆环上各处电势相等
D.小珠P运动过程中对圆环的弹力大小处处相等
8、图甲是光电效应的实验装置图,图乙是光电流与加在阴极K和阳极A上的电压的关系图象,下列说法正确的是
A.由图线①、③可知在光的颜色不变的情况下,入射光越强,饱和电流越大
B.由图线①、②、③可知对某种确定的金属来说,其遏止电压只由入射光的频率决定
C.只要增大电压,光电流就会一直增大
D.不论哪种颜色的入射光,只要光足够强,就能发生光电效应
9、如图所示质量均为m的物体AB通过轻质弹簧连接;物体A、C通过轻绳连接在光滑的轻质定滑轮两侧,用手托着质量为M的物体C使A静止在弹簧上,物体B静止在地面上,绳伸直恰无弹力。忽略空气阻力,放手后物体C下落,直至物体B对地面恰好无压力。若将C换成大小为Mg的竖直向下的拉力作用,也直至物体B对地面恰好无压力。两种情况下,此时A的动能分别表示为、,A的重力势能分别表示为、,弹簧的弹性势能分别表示为、,细绳对A所做的功分别表示为、,重力加速度为g,则下列说法中正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
10、在倾角为θ的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨PQ、MN,相距为L,导轨处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下.有两根质量均为m的金属棒a、b,先将a棒垂直导轨放置,用跨过光滑定滑轮的细线与物块c连接,连接a棒的细线平行于导轨,由静止释放c,此后某时刻,将b也垂直导轨放置,a、c此刻起做匀速运动,b棒刚好能静止在导轨上.a棒在运动过程中始终与导轨垂直,两棒与导轨电接触良好,导轨电阻不计.则( )
A.物块c的质量是2msinθ
B.b棒放上导轨前,物块c减少的重力势能等于a、c增加的动能
C.b棒放上导轨后,物块c减少的重力势能等于回路消耗的电能
D.b棒放上导轨后,a棒中电流大小是
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)在“DIS描绘电场等势线”的实验中,
(1)给出下列器材,ab处的电源应选用_______,传感器应选用_______(用字母表示)。
A.6V的交流电源
B.6V的直流电源
C.100V的直流电源
D.电压传感器
E.电流传感器
F.力传感器
(2)该实验装置如图所示,如果以c、d两个电极的连线为x轴,以c、d连线的中垂线为y轴,并将一个探针固定置于y轴上的某一点,合上开关S,而将另一探针由O点左侧沿x轴正方向移到O点右侧的过程中,则传感器示数的绝对值变化情况是__
A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.先变大后变小 D.先变小后变大
12.(12分)在学校社团活动中,某实验小组先将一只量程为300μA的微安表头G改装为量程为0.3A的电流表,然后用改装的电流表测量未知电阻的阻值。可供选择的实验器材有:
微安表头G(量程300,内阻约为几百欧姆)
滑动变阻器R1(0~10)
滑动变阻器R2(0~50)
电阻箱R(0~9999)
电源E1(电动势约为1.5V)
电源E2(电动势约为9V)
开关、导线若干
(1)实验小组先用如图(a)所示电路测量表头G的内阻Rg,实验方法是:
A.按图(a)连接好电路,将滑动变阻器的滑片调至图中最右端;
B.断开S2,闭合S1,调节滑动变阻器的滑片位置,使G满偏;
C.闭合S2,并保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节电阻箱的阻值,使表头G的示数为200,记录此时电阻箱的阻值R0,
①实验中电源应选用________,滑动变阻器应选用_____(选填仪器字母代号);
②测得表头G的内阻Rg=_____,表头内阻的测量值较其真实值___(选填“偏大”或“偏小”);
(2)实验测得G的内阻Rg=500,要将表头G改装成量程为0.3A的电流表,应选用阻值为______的电阻与表头G并联;
(3)实验小组利用改装后的电流表A,用图(b)所示电路测量未知电阻Rx的阻值。测量时电压表V的示数为1.20V,表头G的指针指在原电流刻度的250处,则Rx=______。
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,竖直平面内固定一半径为R的光滑半圆环,圆心在O点。质量均为m的A、B两小球套在圆环上,用不可形变的轻杆连接,开始时球A与圆心O等高,球B在圆心O的正下方。轻杆对小球的作用力沿杆方向。
(1)对球B施加水平向左的力F,使A、B两小球静止在图示位置,求力的大小F;
(2)由图示位置静止释放A、B两小球,求此后运动过程中A球的最大速度v;
(3)由图示位置静止释放A、B两小球,求释放瞬间B球的加速度大小a。
14.(16分)粗糙绝缘的水平地面上有一质量为m的小滑块处于静止状态、其带电量为q(q>0)。某时刻,在整个空间加一水平方向的匀强电场,场强大小为。经时间t后撤去电场,滑块继续滑行一段距离后停下来。已知滑块与地面间的动摩擦因数为,重力加速度为g,求滑块滑行的总距离L。
15.(12分)力是改变物体运动状态的原因,力能产生加速度。力在空间上的积累使物体动能发生变化;力在时间上的积累使物体动量发生变化。如图所示,质量为m的物块,在水平合外力F的作用下做匀变速直线运动,速度由变化到时,经历的时间为t,发生的位移为x。
(1)请根据牛顿第二定律和相关规律,推导动能定理;
(2)请根据牛顿第二定律和相关规律,推导动量定理。
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】
试题分析:在速度-时间图象中每一点表示该时刻所对应的速度,图线上每一点切线的斜率表示物体的瞬时加速度,根据图象的斜率可知加速度的变化;由速度公式可求得位移及平均速度.
v-t图像的斜率表示加速度,所以时刻甲的加速度小于乙的加速度,乙的斜率越来越小,所以加速度越来越小,A正确B错误;由于甲乙不知道t=0时刻甲乙两车的位置关系,则无法判断两者间的距离如何变化,C错误;甲做匀减速直线运动,在t1和t2时间内,甲的平均速度为,由于乙的位移小于甲的位移,故乙的平均速度,D错误.
2、A
【解析】
试题分析:根据电容器的决定式:,当上极板向下移动时,减小,电容变大,又C=,电压U不变,因此电容器带电量增多,D错误;根据电容器内部电场强度可知,d减小,电场强度增加,这样油滴受到向上的电场力增加,将向上运动,A正确,B错误;由于场强增大,由U="E" d可知,P与下极板电势差变大,P点电势升高,C错误.
考点:电容器
3、C
【解析】
AB.在蚂蚁向外爬的过程中,沿半径方向的速度不变,垂直于半径方向的速度逐渐变大,可知合速度逐渐变大,即蚂蚁运动的速率变大,选项AB错误;
C.蚂蚁沿半径方向运动,则相对圆盘蚂蚁的运动轨迹是直线,选项C正确;
D.相对地面,蚂蚁有沿半径方向的匀速运动和垂直半径方向的圆周运动,则合运动的轨迹不是直线,选项D错误;
故选C。
4、A
【解析】
将篮球的运动反向处理,即为平抛运动,由图可知,第二次运动过程中的高度较小,所以运动时间较短,水平射程相等,但第二次用的时间较短,故第二次水平分速度较大,即
在竖直方向上做自由落体运动,由公式可知,第二次运动过程中的高度较小,所以第二次竖直分速度较小,即
故选A。
5、B
【解析】
A.根据题述可以判断电场方向垂直于题图中等势线,由于两小球同时经过等势线2,所以小球a向下加速运动,小球b向上加速运动,竖直方向上,a的位移大小等于b的位移大小,由可知a的加速度大小等于b的加速度大小,即
竖直方向:对小球a,由牛顿第二定律得
对小球b,由牛顿第二定律得
解以上两式得
则
故A错误;
BD.两小球初速度大小相等,加速度大小相等,时刻两小球合速度大小相等,,根据可知,时刻a的动能比b的动能大,根据可知,时刻a的动量大小大于b的动量大小,故B正确,D错误;
C.由于在时刻两小球经过同一等势线,根据可知,此时a和b的电势能不相等,故C错误。
故选B。
6、B
【解析】
A.处于n=3的一个氢原子回到基态时可能会辐射一种频率的光子,或两种不同频率的光子。处于n=3的“一群”氢原子回到基态时会辐射三种频率的光子;故A错误;
B.根据玻尔理论,各种气体原子的能级不同,跃迁时发射光子的能量(频率)不同,因此利用不同的气体可以制成五颜六色的霓虹灯,故选项B正确;
C.氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,会辐射一定频率的光子,同时氢原子的电势能减小,电子的动能增大。故选项C错误;
D.根据能量守恒可知,要使原来静止并处于基态的氢原子从基态跃迁到某一激发态,需要吸收的能量为1.09eV,则必须使动能比1.09eV大得足够多的另一个氢原子与这个氢原子发生碰撞,才能跃迁到某一激发态,故D错误。
故选B。
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、ABC
【解析】
A.小珠沿圆环做匀速圆周运动,小珠在圆周上任一点受到的电场力大小相等,故两个点电荷在圆周上各点的场强大小相等,方向不同,故与一定为异种电荷,故A正确;
B.如图所示,当小珠运动到图示位置时,由几何知识可得:
由于小珠的合力指向圆心,则有:
解得:
故B正确;
C.沿圆环做匀速圆周运动,电场力不做功,所以在圆环上电势处处相等,故C正确;
D.因做匀速圆周运动,其合力始终指向圆心,即弹力与库仑力的合力指向圆心,而库仑力是变化的,则弹力也是变化的,故D错误;
故选ABC。
8、AB
【解析】
由图线①、③可知在光的颜色不变的情况下,入射光越强,饱和电流越大,故A正确;根据光电效应方程知,Ekm=hv-W0=eUc,可知入射光频率越大,最大初动能越大,遏止电压越大,可知对于确定的金属,遏止电压与入射光的频率有关,故B正确;增大电压,当电压增大到一定值,电流达到饱和电流,不再增大,故C错误;发生光电效应的条件是入射光的频率大于截止频率,与入射光的强度无关,故D错误.
故选AB.
9、AD
【解析】
A.开始时弹簧被压缩
当物块B恰对地面无压力时,弹簧的弹力等于mg,此时弹簧伸长
则两种情况下弹簧的形变量相同,弹簧的弹性势能不变;由能量关系,第一种情况:
第二种情况:
若M=m,则v=v′,即,选项A正确;
B.两种情况下弹簧长度均变化,即A上升的高度相同,重力势能变化量相同,选项B错误;
C.两种情况下弹簧伸长量相同,则弹性势能相同,选项C错误;
D.由A的分析可知,若M>m,则v<v′,第一种情况下绳子对A做功:
第二种情况下绳子对A做功:
则
选项D正确;
故选AD。
10、AD
【解析】
b棒静止说明b棒受力平衡,即安培力和重力沿斜面向下的分力平衡,a棒匀速向上运动,说明a棒受绳的拉力和重力沿斜面向下的分力大小以及沿斜面向下的安培力三个力平衡,c匀速下降则c所受重力和绳的拉力大小平衡.由b平衡可知,安培力大小F安=mgsinθ,由a平衡可知F绳=F安+mgsinθ=2mgsinθ,由c平衡可知F绳=mcg;因为绳中拉力大小相等,故2mgsinθ=mcg,即物块c的质量为2msinθ,故A正确;b放上之前,根据能量守恒知a增加的重力势能也是由于c减小的重力势能,故B错误;a匀速上升重力势能在增加,故根据能量守恒知C错误;根据b棒的平衡可知F安=mgsinθ又因为F安=BIL,故,故D正确;故选AD.
考点:物体的平衡;安培力.
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、B D D
【解析】
(1)解答本题应抓住:本实验利用恒定电流场模拟静电场,要描绘电场等势线,需要电源与电压表.电源要分正负即为直流电源,确保电势的高低;需要电压传感器;
(2)根据顺着电场线,电势逐渐降低,分析感器示数的绝对值变化情况。
【详解】
(1)[1]本实验利用恒定电流场模拟静电场,要描绘电场等势线,需要6V的直流电源,故选B;
[2]要描绘电场等势线,要寻找等势点,即电势差为零的点,而电势差就是电压,所以传感器应选用电压传感器,故选D;
(2)[3]从一个电极沿x轴到另一电极,电势逐渐升高或降低,则将一个探针固定置于y轴上的某一点,另一探针从一个电极沿连线逐渐移动到另一电极的过程中,两探针处的电势差先变小后变大,则传感器示数的绝对值先变小后变大,故D正确,ABC错误;
故选D。
本题关键理解并掌握实验的原理,懂得根据实验原理选择实验器材。
12、E2 R2 R0 偏小 0.5 4.3
【解析】
(1)[1][2]闭合S2开关时认为电路电流不变,实际上闭合开关S2时电路总电阻变小,电路电流增大,电源电动势越大、滑动变阻器阻值越大,闭合开关S2时微安表两端电压变化越小,实验误差越小,为减小实验误差,电源应选择E2,滑动变阻器应选择R2;
[3][4]闭合开关S2时认为电路电流不变,流过微安表电流为满偏电流的,则流过电阻箱的电流为满偏电流的,微安表与电阻箱并联,流过并联电路的电流与阻值成反比,则:
闭合开关S2时整个电路电阻变小,电路电流变大,大于300μA,当表头G示数为200μA时,流过电阻箱的电流大于100μA,电阻箱阻值小于表头G电阻的一半,实验认为电流表内阻等于电阻箱阻值的一半,因此表头G内阻测量值偏小;
(2)[5]把微安表改装成0.3A的电流表需要并联分流电阻,并联电阻阻值为:
(3)[6]改装后电流表内阻为:
微安表量程为300μA,改装后电流表量程为0.3A,量程扩大了1000倍,微安表示数为250μA时,流过电流表的电流为:
250×10-6×1000A=0.25A
由图乙所示电路图可知,待测电阻阻值为
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)mg;(2);(3)
【解析】
(1)设圆环对球的弹力为,轻杆对球的弹力为,对、和轻杆整体,根据平衡条件有
对球有
解得
(2)当轻杆运动至水平时,、球速度最大且均为,由机械能守恒有
解得
(3)在初始位置释放瞬间,、速度为零,加速度都沿圆环切线方向,大小均为,
设此时杆的弹力,根据牛顿第二定律
对球有
对球有
解得
14、
【解析】
设滑块的质量为m,电场撤去前后过程,滑块的加速度分别为,全过程的最大速度为v;
加速过程,对滑块根据牛顿第二定律可得
.
由运动学公式
此过程的位移
撤去电场后,对滑块根据牛顿第二定律可得
由运动学公式
故
.
15、 (1)推导过程见解析;(2)推导过程见解析
【解析】
(1)物体做匀变速直线运动,合外力提供加速度,根据牛顿第二定律
根据速度与位移的关系
变形得动能定理
(2)根据速度与时间的关系
变形得动量定理
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