资源描述
湖北省襄州区四校2025-2026学年物理高三第一学期期末达标测试试题
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,在同一平面内有①、②、③三根长直导线等间距的水平平行放置,通入的电流强度分别为1A,2A、1A,已知②的电流方向为c→d且受到安培力的合力方向竖直向下,以下判断中正确的是( )
A.①的电流方向为a→b
B.③的电流方向为f→e
C.①受到安培力的合力方向竖直向上
D.③受到安培力的合力方向竖直向下
2、如图甲所示的电路中,R表示电阻,L表示线圈的自感系数。改变电路中元件的参数,使i-t曲线图乙中的①改变为②。则元件参数变化的情况是( )
A.L增大,R不变 B.L减小,R不变
C.L不变,R增大 D.L不变,R减小
3、由于太阳自身巨大的重力挤压,使其核心的压力和温度变得极高,形成了可以发生核聚变反应的环境。太阳内发生核聚变反应主要为:,已知部分物质比结合能与质量数关系如图所示,则该反应释放的核能约为( )
A.5 MeV B.6 MeV
C.24 MeV D.32 MeV
4、一根重为G的金属棒中通以恒定电流,平放在倾角为30°光滑斜面上,如图所示为截面图。当匀强磁场的方向垂直斜面向上时,金属棒处于静止状态,此时金属棒对斜面的压力为FN1,安培力大小为F1,保持磁感应强度的大小不变,将磁场的方向改为竖直向上时,适当调整电流大小,使金属棒再次处于平衡状态,此时金属棒对斜面的压力为FN2,安培力大小为F2。下列说法正确的是( )
A.金属棒中的电流方向垂直纸面向外
B.金属棒受到的安培力之比
C.调整后电流强度应比原来适当减小
D.
5、物理学的发展离不开科学家所做出的重要贡献。许多科学家大胆猜想,勇于质疑,获得了正确的科学认知,推动了物理学的发展。下列叙述符合物理史实的是( )
A.汤姆孙通过研究阴极射线发现电子,并精确地测出电子的电荷量
B.玻尔把量子观念引入到原子理论中,完全否定了原子的“核式结构”模型
C.光电效应的实验规律与经典电磁理论的矛盾导致爱因斯坦提出光子说
D.康普顿受到光子理论的启发,以类比的方法大胆提出实物粒子也具有波粒二象性
6、下列描述中符合物理学史实的是( )
A.第谷通过长期的天文观测,积累了大量的天文资料,并总结出了行星运动的三个规律
B.开普勒通过“月地检验”证实了地球对物体的吸引力与天体间的吸引力遵守相同的规律
C.伽利略对牛顿第一定律的建立做出了贡献
D.万有引力定律和牛顿运动定律都是自然界普遍适用的规律
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、在科幻电影《流浪地球》中,流浪了2500年的地球终于围绕质量约为太阳质量的比邻星做匀速圆周运动,进入了“新太阳时代”。若“新太阳时代”地球公转周期与现在绕太阳的公转周期相同,将“新太阳时代”的地球与现在相比较,下列说法正确的是
A.所受引力之比为1:8
B.公转半径之比为1:2
C.公转加速度之比为1:2
D.公转速率之比为1:4
8、如图所示,有两列沿z轴方向传播的横波,振幅均为5cm,其中实线波甲向右传播且周期为0.5s、虚线波乙向左传播,t =0时刻的波形如图所示。则下列说法正确的是( )
A.乙波传播的频率大小为1Hz
B.甲乙两列波的速度之2:3
C.两列波相遇时,能形成稳定的干涉现象
D.t=0时,x=4cm处的质点沿y轴的负方向振动
E.t=0.25s时,x=6cm处的质点处在平衡位置
9、如图所示,两个光滑挡板之间夹了一个质量一定的小球,右侧挡板竖直,左侧挡板与竖直方向夹角为θ。若θ减小,小球始终保持静止,下列说法正确的是( )
A.左侧挡板对小球的作用力将增大
B.右侧挡板对小球的作用力不变
C.小球受到的合力不变,两挡板对小球的作用力的合力不变
D.若将左侧挡板撤走,小球在右侧挡板作用下做平拋运动
10、如图所示,两根间距为L、电阻不计、足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ水平故置。导轨所在空间存在方向与导轨所在平面垂直、磁感应强度大小为B的匀强磁场。平行金属杆ab、cd的质量分别为m1、m2,电阻分别为R1、R2,长度均为L, 且始终与导轨保持垂直。初始时两金属杆均处于静止状态,相距为x0。现给金属杆ab一水平向右的初速度v0,一段时间后,两金属杆间距稳定为x1,下列说法正确的是( )
A.全属杆cd先做匀加速直线运动,后做匀速直线运动
B.当全属杆ab的加速度大小为a时,金属杆cd的加速度大小为
C.在整个过程中通过金属杆cd的电荷量为
D.金属杆ab、cd运动过程中产生的焦耳热为
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)为了测量某金属丝的电阻率:
(1)如图a所示,先用多用电表“×1 Ω”挡粗测其电阻为_______Ω,然后用图b的螺旋测微器测其直径为______mm,再用图c的毫米刻度尺测其长度为________cm.
(2)为了减小实验误差,需进一步测其电阻,除待测金属丝外,实验室还备有的实验器材如下:
A.电压表V(量程3 V,内阻约为15 kΩ;量程15 V,内阻约为75 kΩ)
B.电流表A(量程0.6 A,内阻约为1 Ω;量程3 A,内阻约为0.2 Ω)
C.滑动变阻器R1(0~5 Ω,1 A)
D.滑动变阻器R2(0~2000 Ω,0.1 A)
E.1.5 V的干电池两节,内阻不计
F.电阻箱
G.开关S,导线若干
为了测多组实验数据,则滑动变阻器应选用________(填“R1”或“R2”);请在方框内设计最合理的电路图________并完成图d中的实物连线________.
12.(12分)指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。
(1)如图甲所示为某同学设计的多用电表的原理示意图。虚线框中S为一个单刀多掷开关,通过操作开关,接线柱B可以分别与触点1、2、3接通,从而实现使用多用电表测量不同物理量的功能。关于此多用电表,下列说法中正确的是__________。
A.当S接触点1时,多用电表处于测量电流的挡位,其中接线柱B接的是红表笔
B.当S接触点2时,多用电表处于测量电压的挡位,其中接线柱B接的是红表笔
C.当S接触点2时,多用电表处于测量电阻的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔
D.当S接触点3时,多用电表处于测量电压的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔
(2)用实验室原有的多用电表进行某次测量时,指针在表盘的位置如图乙所示。
A.若所选挡位为“直流”挡,则表盘示数为__________。
B.若所选挡位为“直流”挡,则表盘示数为__________。
(3)用表盘为图乙所示的多用电表正确测量了一个约的电阻后,需要继续测量一个阻值约的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前,请选择以下必须的步骤,并按操作顺序写出步骤的序号__________。
A.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点
B.把选择开关旋转到“”位置
C.把选择开关旋转到“”位置
D.将红表笔和黑表笔接触
(4)某小组同学们发现欧姆表的表盘刻度线不均匀,分析在同一个挡位下通过不同待测电阻的电流和它的阻值关系,他们分别画出了如图所示的几种图象,其中可能正确的是__________。
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,在直线MN和PQ之间有一匀强电场和一圆形匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,MN、PQ与磁场圆相切,CD是圆的一条直径,长为2r,匀强电场的方向与CD平行向右,其右边界线与圆相切于C点。一比荷为k的带电粒子(不计重力)从PQ上的A点垂直电场射入,初速度为v0,刚好能从C点沿与CD夹角为α的方向进入磁场,最终从D点离开磁场。求:
(1)电场的电场强度E的大小;
(2)磁场的磁感应强度B的大小。
14.(16分)如图所示,光滑平行金属导轨的水平部分处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B=3T。两导轨间距为L=0.5m,轨道足够长。金属棒a和b的质量分别为ma=1kg,mb=0.5kg,电阻分别为Ω,Ω。b棒静止于轨道水平部分,现将a棒从h=1.8 m高处自静止沿弧形轨道下滑,通过C点进入轨道的水平部分,已知两棒在运动过程中始终保持与导轨垂直且接触良好,两棒始终不相碰。(g取10m/s2)。求:
(1)a棒刚进入磁场时,b棒的加速度;
(2)从a棒进入磁场到a棒匀速的过程中,流过a棒的电荷量;
(3)从a棒进入磁场到a棒匀速的过程中,a棒中产生的焦耳热。
15.(12分)质量为M的滑块由水平轨道和竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道组成,放在光滑的水平面上.质量为m的物块从圆弧轨道的最高点由静止开始滑下,以速度v从滑块的水平轨道的左端滑出,如图所示.已知M:m=3:1,物块与水平轨道之间的动摩擦因数为µ,圆弧轨道的半径为R.
(1)求物块从轨道左端滑出时,滑块M的速度的大小和方向;
(2)求水平轨道的长度;
(3)若滑块静止在水平面上,物块从左端冲上滑块,要使物块m不会越过滑块,求物块冲上滑块的初速度应满足的条件.
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】
AB.因为②的电流方向为c→d且受到安培力的合力方向竖直向下,根据左手定则可知导线②处的合磁场方向垂直纸面向外,而三根长直导线等间距,故导线①和③在导线②处产生的磁场大小相等,方向均垂直纸面向外,再由安培定则可知①的电流方向为b→a,③的电流方向为e→f,故A错误,B错误;
C.根据安培定则可知②和③在①处产生的磁场方向垂直纸面向外,而①的电流方向为b→a,根据左手定则可知①受到安培力的合力方向竖直向上,故C正确;
D.根据安培定则可知②在③处产生的磁场方向垂直纸面向里,①在③处产生的磁场方向垂直纸面向外,根据电流产生磁场特点可知③处的合磁场方向垂直纸面向里,又因为③的电流方向为e→f,故根据左手定则可知③受到安培力的合力方向竖直向上,故D错误。
故选C。
2、A
【解析】
电源电阻不计,由图可知,放电达到的最大电流相等,而达到最大电流的时间不同,说明回路中的电阻值不变,即电阻R不变;电流的变化变慢,所以线圈的阻碍作用增大,即自感系数L增大, A正确,BCD错误。
故选A。
3、C
【解析】
由图象可知的比结合能约为1.1MeV,的比结合能约为7.1MeV,由比结合能的定义可知,该反应释放的核能约为
故选C。
4、B
【解析】
A.根据题意可知,当匀强磁场的方向垂直斜面向上时,金属棒受到的安培力沿着斜面向上,根据左手定则可知,金属棒中的电流方向垂直纸面向里,故A错误;
BD.当匀强磁场的方向垂直斜面向上时,金属棒受到的力如图所示
根据平衡条件可知
当磁场的方向改为竖直向上时,金属棒受力如图所示,
根据三角形定则有
所以有
,
故B正确,D错误;
C.根据以上分析可知F1<F2,所以I1<I2,故C错误。
故选B。
5、C
【解析】
A.汤姆孙通过研究阴极射线发现电子,并求出了电子的比荷,密立根精确地测出电子的电荷量;故A错误;
B.玻尔把量子观念引入到原子理论中,但是没有否定原子的“核式结构”模型;故B错误;
C.光电效应的实验规律与经典电磁理论的矛盾导致爱因斯坦提出光子说,故C正确;
D.德布罗意受到光子理论的启发,以类比的方法大胆提出实物粒子也具有波粒二象性,故D错误。
故选C。
6、C
【解析】
A.第谷进行了长期的天文观测,积累了丰富的资料。以此为基础,之后的开普勒进一步研究总结出了太阳系行星运动的三个规律。所以A错误;
B.牛顿通过“月地检验”证实了地球对物体的吸引力与天体间的吸引力遵守相同的规律,不是开普勒。所以B错误;
C.伽利略对牛顿第一定律的建立做出了贡献,符合物理学史实。所以C正确;
D.万有引力定律和牛顿运动定律都有一定适用范围,不适用于高速微观世界。所以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、BC
【解析】
AB.地球绕行中心天体做匀速圆周运动,万有引力提供向心力:
解得:,“新太阳时代”的地球的轨道半径与现在的轨道半径之比:
万有引力:
所以“新太阳时代”的地球所受万有引力与现在地球所受万有引力之比:
A错误,B正确;
C.万有引力提供加速度:
所以“新太阳时代”的地球公转加速度与现在地球加速度力之比:
C正确;
D.万有引力提供向心力:
所以“新太阳时代”的地球公转速率与现在地球公转速率力之比:
D错误。
故选BC。
8、ADE
【解析】
B.由于两列波在同一介质中传播,因此两列波传播速度大小相同,故B错误;
A.由图可知,甲波的波长λ1=4cm,乙波的波长λ2=8cm,由v=λf可知,甲波和乙波的频率之比为2∶1,又甲波的频率为2Hz,所以乙波的频率为1Hz,故A正确;
C.由于两列波的频率不相等,因此两列波在相遇区域不会发生稳定的干涉现象,故C错误;
D.由质点的振动方向与波的传播方向的关系可知,两列波在平衡位置为x=4cm处的质点引起的振动都是向下的,根据叠加原理可知该质点的振动方向沿y轴的负方向,故D正确;
E.从t=0时刻起再经过0.25s,甲波在平衡位置为x=6cm处的位移为零,乙波在平衡位置为x=6cm处的位移也为零,根据叠加原理可知该质点处在平衡位置,故E正确。
故选ADE。
9、AC
【解析】
AB.对小球受力分析,如图
共点力平衡
N1=N2cosθ,mg=N2sinθ
随着θ减小,根据公式可知N1、N2都在增大,A正确,B错误;
C.根据共点力平衡可知,两挡板对小球的作用力的合力始终不变,大小等于小球的重力,所以作用力的合力不变,C正确;
D.若将左侧挡板撤走,右侧挡板对小球的作用力也为零,小球做自由落体运动,D错误。
故选AC。
10、CD
【解析】
A.因为最终两金属杆保持稳定状态,所以最终两金属杆所受的安培力均为零,即回路中无感应电流,穿过回路的磁通量不再改变,则两金属杆最终的速度相同,所以金属杆ab先做加速度逐渐减小。的减速直线运动,最后做匀速直线运动,金属杆cd先做加速度逐渐减小的加速直线运动,最后做匀速直线运动,A项错误;
B.两金属杆中的电流大小始终相等,根据安培力公式F安=BIL可知两金属杆所受的安培力大小时刻相等,再根据牛顿第二定律F=ma可知当金属杆ab的加速度大小为a时,金属杆cd的加速度大小为,B项错误;
C.设从金属杆ab获得一水平向右的初速度v0到最终达到共同速度所用的时间为t。则在这段时间内,回路中的磁通量的变化量
= BL(x1-x0)
根据法拉第电磁感应定律有
由闭合电路欧姆定律有
设在这段时间内通过金属杆cd的电荷量为q,所以有
联立以上各式解得
q=
C项正确;
D.设两金属杆最终的共同速度为v,根据动量守恒定律有
设金属杆ab、cd产生的焦耳热为Q,则由能量守恒定律有
解得
Q=
D项正确。
故选CD。
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、8.0(或者8); 2.095(2.095~2.098均可) 10.14(10.13~10.15均可) R1
【解析】
第一空.由图示多用电表可知,待测电阻阻值是8×1Ω=8Ω;
第二空.由图示螺旋测微器可知,的固定刻度读数为2mm,可动刻度读数为0.01×9.5mm=0.095mm,其读数为:2mm+9.5×0.01mm=2.095mm;
第三空.毫米刻度尺测其长度为10.14cm
第四空.滑动变阻器R2(0~2000Ω,0.1A)的阻值比待测金属丝阻值8Ω大得太多,为保证电路安全,方便实验操作,滑动变阻器应选R1,最大阻值5Ω;
第五空.为测多组实验数据,滑动变阻器应采用分压接法,由于被测电阻阻值较小,则电流表应采用外接法,实验电路图如图所示;
第六空.根据实验电路图连接实物电路图,如图所示;
12、CD 4.9 24.4 BDA A
【解析】
(1)[1]AB.当S接触点1时,多用电表处于测量电流的挡位;因为多用电表中红表笔接其内部电源的负极,所以接线柱A接的是红表笔,而接线柱B接的是黑表笔,故A错误,B错误;
C.当S接触点2时,多用电表处于测量电阻的挡位,接线柱B接的是黑表笔,故C正确;
D.当S接触点3时,表头与电阻并联后再与电阻串联,即改装成电压表,多用电表处于测量电压的挡位,故D正确。
故选CD。
(2)[2][3]当选择的挡位为“直流”挡时其量程为,分度值为0.2mA,则示数为;当选择的挡位为“直流”挡时,其量程为,分度值为1V,则示数为;
(3)[4]多用电表测电阻时,应先选择挡位,再短接,然后调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点,要测量约的电阻,为了减小误差应该用“”档位,故顺序为BDA。
(4)[5]由闭合电路欧姆定律有
可得
即图象为斜线,且图线的纵截距为正,可知A正确,BCD错误。
故选A。
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】
求出粒子在C点的沿x方向的分速度以及从A到C的时间,根据速度时间关系求解电场强度;求出粒子在磁场中运动的速度大,根据几何关系可得轨迹半径,根据洛伦兹力提供向心力求解磁感应强度。
【详解】
(1)粒子在C点的沿x方向的分速度为vx,根据几何关系可得:
从A到C的时间为t,根据速度时间关系可得:
根据速度时间关系可得:
解得:
(2)粒子在磁场中运动的速度大小为:
根据几何关系可得轨迹半径:
根据洛伦兹力提供向心力可得:
解得:
答:(1)电场的电场强度E的大小为。
(2)磁场的磁感应强度B的大小为。
14、(1)9m/s2,向右;(2)C;(3)2J。
【解析】
(1)a棒沿弧形轨道下滑h过程,根据机械能守恒有:
a棒进入磁场瞬间感应电动势:
根据闭合电路欧姆定律:
对b棒:
根据牛顿第二定律:
解得:m/s2
由左手定则,b棒加速度的方向:向右;
(2)对a、b:由动量守恒定律得:
解得:m/s
对b棒,应用动量定理:
解得:C
(3)a、b棒在水平面内运动过程,由能量转化与守恒定律:
根据焦耳定律有:
联立解得:J
15、(1),方向水平向右 (2)(3)
【解析】
(1)对于滑块M和物块m组成的系统,物块沿轨道滑下的过程中,水平方向动量守恒,物块滑出时,有
滑块M的速度
,方向向右.
(2)物块滑下的过程中,物块的重力势能,转化为系统的动能和内能,有
解得
(3)物块以速度v0冲上轨道,初速度越大,冲上圆弧轨道的高度越大.若物块刚能达到最高点,两者有相同的速度V1,此为物块不会越过滑块的最大初速度.对于M和m组成的系统,水平方向动量守恒,有
相互作用过程中,系统的总动能减小,转化为内能和重力势能,有
解得:
要使物块m不会越过滑块,其初速度
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