资源描述
2025年江苏省无锡市江阴市南菁高中高三物理第一学期期末监测模拟试题
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,物体自O点由静止开始做匀加速直线运动,途经A、B、C三点,其中A、B之间的距离l1=3 m,B、C之间的距离l2=4 m.若物体通过l1、l2这两段位移的时间相等,则O、A之间的距离l等于( )
A. m B. m
C. m D. m
2、在“油膜法”估测分子大小的实验中,认为油酸分子在水面上形成的单分子层,这体现的物理思想方法是( )
A.等效替代法 B.控制变量法 C.理想模型法 D.累积法
3、如图,两个小球分别被两根长度不同的细绳悬于等高的悬点,现将细绳拉至水平后由静止释放小球,当两小球通过最低点时,两球一定有相同的 ( )
A.速度 B.角速度 C.加速度 D.机械能
4、如图所示,一定质量的理想气体从状态A经过状态B、C又回到状态A。下列说法正确的是( )
A.A→B过程中气体分子的平均动能增加,单位时间内撞击单位面积器壁的分子数增加
B.C→A过程中单位体积内分子数增加,单位时间内撞击单位面积器壁的分子数减少
C.A→B过程中气体吸收的热量大于B→C过程中气体放出的热量
D.A→B过程中气体对外做的功小于C→A过程中外界对气体做的功
5、如图所示,匀强磁场分布在平面直角坐标系的整个第I象限内,磁感应强度为B、方向垂直于纸面向里.一质量为m、电荷量绝对值为q、不计重力的粒子,以某速度从O点沿着与y轴夹角为的方向进入磁场,运动到A点时,粒子速度沿x轴正方向.下列判断错误的是( )
A.粒子带负电
B.粒子由O到A经历的时间
C.若已知A到x轴的距离为d,则粒子速度大小为
D.离开第Ⅰ象限时,粒子的速度方向与x轴正方向的夹角为
6、如图所示,足够长的平行玻璃砖厚度为d,底面镀有反光膜CD,反光膜厚度不计,一束光线以45°的入射角由A点入射,经底面反光膜反射后,从顶面B点射出(B点图中未画出)。已知该光线在玻璃砖中的传播速度为c,c为光在真空中的传播速度,则下列说法错误的是( )
A.平行玻璃砖的折射率为
B.入射点A与出射点B之间的距离为
C.平行玻璃砖的全反射临界角为30°
D.为了使从A点以各种角度入射的光线都能从顶面射出,则底面反光膜CD长度至少2d
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、甲、乙两车在同一平直公路上运动,两车的速度v随时间t的变化图象如图所示。下列说法正确的是
A.t1时刻两车一定相遇
B.在t2时刻两车的动能一定相等
C.在t1〜t2时间内,乙车的平均速度小于甲车的平均速度
D.若两车的额定功率相同,行驶过程中受到的阻力也相同,则两车的最大速度一定相同
8、如图所示,在磁感应强度为的匀强磁场中,为一个与磁场方向垂直、长度为的金属杆,已知。两点与磁场中以为圆心的同心圆(均为部分圆弧)金属轨道始终接触良好。一电容为的电容器连接在金属轨道上。当金属杆在与磁场垂直的平面内以为轴,以角速度顺时针匀速转动且电路稳定时,下列说法正确的是( )
A.四点比较,点电势最高
B.电势差
C.电势差
D.电容器所带电荷量为
9、以下说法正确的是_______________
A.液体表面张力有使液面收缩到最小的趋势
B.水结为冰时,水分子的热运动会消失
C.热量总是自动地从分子平均动能大的物体向分子平均动能小的物体转移
D.花粉颗粒在水中做布朗运动,反映了花粉分子在不停地做无规则运动
E.恒温水池中,小气泡由底部缓慢上升过程中,气泡中的理想气体内能不变,对外做功,吸收热量
10、某物体以30m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g取10m/s2 . 4s内物体的( )
A.路程为50m B.位移大小为40m,方向向上
C.速度改变量的大小为20m/s,方向向下 D.平均速度大小为10m/s,方向向上
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)如图所示是测量磁感应强度B的一种装置.把一个体积很小的电阻为R、匝数为N、面积为S的测量线圈L放在通电螺线管内待测处,线圈平面与螺线管轴线垂直,将测量线圈跟测量电量的仪器G表串联.当闭合电键K时,G表可测得瞬间流过测量线圈的电量ΔQ,则:
(1)(多选题)测量磁感应强度B所依据的物理规律是_______.
A.法拉第电磁感应定律和焦耳定律
B.闭合电路欧姆定律和焦耳定律
C.法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律
D.法拉第电磁感应定律和楞次定律
(2)用此方法测量通电螺线管内轴线处磁感应强度的表达式为B=______________.
12.(12分)某实验小组要测量两节干电池组的电动势和内阻,实验室有下列器材:
A.灵敏电流计G(0~5mA,内阻约为60Ω)
B.电压表V(0~3V,内阻约为10kΩ)
C.电阻箱R1(0~999.9Ω)
D.滑动变阻器R2(0~100Ω,1.5A)
E.旧电池2节
F.开关、导线若干
(1)由于灵敏电流计的量程太小,需扩大灵敏电流计的量程。测量灵敏电流计的内阻的电路如图甲所示,调节R2的阻值和电阻箱使得电压表示数为2.00V,灵敏电流计示数为4.00mA,此时电阻箱接入电路的电阻为1.0Ω,则灵敏电流计内阻为___________Ω;(保留1位小数)
(2)为将灵敏电流计的量程扩大为60mA,该实验小组将电阻箱与灵敏电流计并联,则应将电阻箱R1的阻值调为___________Ω;(保留3位有效数字);
(3)把扩大量程后的电流表接入如图乙所示的电路,根据测得的数据作出U-IG(IG为灵敏电流计的示数)图象如图丙所示,则该干电池组的电动势E=___________V;内阻r=___________Ω(保留3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,为正对放置的水平金属板M、N的中线。热灯丝逸出的电子(初速度、重力均不计)在电压为U的加速电场中由静止开始运动,从小孔O射入两板间正交的匀强电场、匀强磁场(图中未画出)后沿做直线运动。已知两板间的电压为2U,两板长度与两板间的距离均为L,电子的质量为m、电荷量为e。求:
(1)板间匀强磁场的磁感应强度的大小B和方向;
(2)若保留两金属板间的匀强磁场不变使两金属板均不带电,则从小孔O射入的电子在两板间运动了多长时间?
14.(16分)如图所示,宽度为的区域被平均分为区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,其中Ⅰ、Ⅲ有匀强磁场,它们的磁感应强度大小相等,方向垂直纸面且相反,长为,宽为的矩形abcd紧邻磁场下方,与磁场边界对齐,O为dc边的中点,P为dc边中垂线上的一点,OP=3L.矩形内有匀强电场,电场强度大小为E,方向由a指向O.电荷量为q、质量为m、重力不计的带电粒子由a点静止释放,经电场加速后进入磁场,运动轨迹刚好与区域Ⅲ的右边界相切.
(1)求该粒子经过O点时速度大小v0;
(2)求匀强磁场的磁感强度大小B;
(3)若在aO之间距O点x处静止释放该粒子,粒子在磁场区域中共偏转n次到达P点,求x满足的条件及n的可能取值.
15.(12分)如图所示,三棱镜ABC三个顶角度数分别为∠A=75°、∠B=60°、∠C=45°,一束频率为5.3×1014 Hz的单色细光束从AB面某点入射,进入棱镜的光线在AC面上发生全反射,离开棱镜BC面时恰好与BC面垂直,已知光在真空中的速度c=3×108 m/s,玻璃的折射率n=1.5,求:
①这束入射光线的入射角的正弦值。
②光在棱镜中的波长。
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】
设物体运动的加速度为a,通过O、A之间的距离l的时间为t,通过l1、l2每段位移的时间都是T,根据匀变速直线运动规律,
l=at2
l+l1=a(t+T)2
l+l1+l2=a(t+2T)2
l2-l1=aT2
联立解得
l=m.
A. m,选项A不符合题意;
B. m,选项B不符合题意;
C. m,选项C不符合题意;
D. m,选项D符合题意;
2、C
【解析】
考查实验“用油膜法估测分子大小”。
【详解】
在油膜法估测分子大小的实验中,让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜,将油酸分子看做球形,认为油酸分子是一个紧挨一个的,估算出油膜面积,从而求出分子直径,这里用到的方法是:理想模型法。C正确,ABD错误。
故选C。
3、C
【解析】
试题分析:根据动能定理得:mgL=mv2,解得:,因为L不等.所以速度不等,故A错误;
B、根据解得:a=2g,所以两球加速度相等,又a=Lω2,所以角速度不等,故B错误C正确;因为两球的质量关系未知,初始位置它们的重力势能不一定相等,所以在最低点,两球的机械能不一定相等,故D错误;故选C.
考点:动能定理;向心加速度.
【名师点睛】此题考查了动能定理的应用以及向心加速度及角速度的知识;解决本题的关键掌握动能定理和机械能守恒定律,知道摆球在最低点靠合力提供做圆周运动的向心力,列的式子即可解答;此题是基础题,意在考查基础知识的应用.
4、C
【解析】
A. A→B过程中,温度升高,气体分子的平均动能增加,过原点直线表示等压变化,故单位时间内撞击单位面积器壁的分子数减小,故A错误;
B. C→A过程中体积减小,单位体积内分子数增加,温度不变,故单位时间内撞击单位面积器壁的分子数增加,故B错误;
C. 气体从A→B过程中,温度升高且体积增大,故气体吸收热量且对外做功,设吸热大小为Q1,做功大小为W1,根据热力学第一定律有:△U1=Q1-W1,气体从B→C过程中,温度降低且体积不变,故气体不做功且对外放热,设放热大小为Q2,根据热力学第一定律:△U2=-Q2,气体从C→A过程中,温度不变,内能增量为零,有:
△U=△U1+△U2=Q1-W1-Q2=0
即
Q1=W1+Q2>Q2
所以A→B过程中气体吸收的热量Q1大于B→C过程中气体放出的热量Q2,故C正确;
D. 气体做功 ,A→B过程中体积变化等于C→A过程中体积变化,但图像与原点连接的斜率越大,压强越小,故A→B过程中气体对外做的功大于C→A过程中外界对气体做的功,故D错误。
故选C。
5、B
【解析】
A.根据题意作出粒子运动的轨迹如图所示,根据左手定则判断知,此粒子带负电,故A正确,不符合题意;
B.粒子由O运动到A时速度方向改变了60°角,所以粒子轨迹对应的圆心角为θ=60°,则粒子由O到A运动的时间为
故B错误,符合题意;
C.根据几何关系,有
解得
R=2d
根据得
故C正确,不符合题意;
D.粒子在O点时速度与x轴正方向的夹角为60°,x轴是直线,根据圆的对称性可知,离开第一象限时,粒子的速度方向与x轴正方向的夹角为60°,故D正确,不符合题意;
故选B。
6、C
【解析】
A.玻璃砖的折射率为:
选项A正确;
B.作出光的传播路径如图所示:
由折射定律有:
解得:
β=30°
因此入射点A与出射点B之间的距离为:
选项B正确;
C.设临界角为C,则有:
解得:
C=45°
选项C错误;
D.为了使从A点以各种角度入射的光线都能从顶面射出,则底面反光膜CD至少为:
选项D正确。
本题选错误的,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、CD
【解析】
由题中“两车的速度v随时间t的变化图象如图所示”可知,本题考查由v-t图像判断物体运动,根据v-t图像规律可分析本题。
【详解】
A.t1时刻辆车运动速度大小相等,但是辆车位移不同,不能相遇,故A错误;
B.由于不知道辆车质量,故无法判断动能情况,故B错误;
C.在t1〜t2时间内,甲车的位移大于乙车,时间相同,根据公式
可知,乙车的平均速度小于甲车的平均速度,故C正确;
D.根据公式
可知,当到达最大速度时,动力与阻力为平衡力,大小相等,所以两车的额定功率相同,行驶过程中受到的阻力也相同时,则两车的最大速度一定相同,故D正确。
8、BD
【解析】
A.如图所示
杆顺时针匀速转动切割磁感线,由右手定则知感应电动势方向为,杆相当于电源,所以点电势最高,故A错误;
BC.综合运动规律,的中点的线速度为
综合电路规律,电路稳定后,电容器既不充电也不放电,电路中无电流,由法拉第电磁感应定律得
解得
同理,中点的线速度为
又有
中点的线速度为
可得
故B正确,C错误;
D.电容器接在两点间,带电荷量为
解得
故D正确。
故选BD。
9、ACE
【解析】
A.液体由于存在表面张力,由收缩成球形的趋势,故A正确;
B.水结冰时,由液体变为固体,分子热运动仍然存在,故B错误;
C.由热力学第二定律可知,热量总是自发的从温度高的物体传到温度低的物体,即热量总是自动地从分子平均动能大的物体向分子平均动能小的物体转移,故C正确;
D.花粉颗粒在水中做布朗运动,反映了水分子在不停地做无规则运动,故D错误;
E.由于水池恒温,故理性气体温度不变,内能不变,由于气体上升的过程体积膨胀,故对外做功,由热力学第一定律可知,气体吸收热量,故E正确;
故选ACE。
10、ABD
【解析】
由v=gt可得物体的速度减为零需要的时间,故4s时物体正在下落;路程应等于向上的高度与下落1s内下落的高度之和,由v2=2gh可得,h==45m,后1s下落的高度h'=gt′2=5m,故总路程为:s=(45+5)m=50m;故A正确;位移h=v0t-gt2=40m,位移在抛出点的上方,故B正确;速度的改变量△v=gt=10×4=40m/s,方向向下,故C错误;平均速度,故D正确;故选ABD。
竖直上抛运动中一定要灵活应用公式,如位移可直接利用位移公式求解;另外要正确理解公式,如平均速度一定要用位移除以时间;速度变化量可以用△v=at求得.
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 RΔQ/NS
【解析】
当闭合开关L的瞬间,穿过线圈L的磁通量发生变化,电表中会产生感应电流,通过闭合回路欧姆定律可解的磁感应强度大小,根据楞次定律可解得磁场方向,所以选CD,(2)根据法拉第电磁感应定律可得,根据电流定义式可得,根据闭合回路欧姆定律可得,三式联立可得
12、50.0 4.55
【解析】
(1)[1]根据电路结构和欧姆定律得
解得
(2)[2]根据并联电路特点可得,电阻箱的阻值
(3)[3]由闭合电路欧姆定律可得
解得
根据图象可得电源电动势
图象斜率为
[4]解得电源内阻
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),磁感应强度方向垂纸面向外;(2)
【解析】
(1)电子通过加速电场的过程中,由动能定理有
①
由于电子在两板间做匀速运动,则
②
其中
③
联立解得
④
根据左手定则可判断磁感应强度方向垂纸面向外;
(2)洛伦兹力提供电子在磁场中做圆周运动所需要的向心力,有
⑤
联立①④⑤可得
⑥
由几何关系可知
⑦
而
⑧
则电子在场中运动的时间
⑨
14、(1)
(2)
(3),其中n=2、3、4、5、6、7、8
【解析】
试题分析:(1)由题意可知aO=L,粒子在aO加速过程中有
由动能定理:
解得粒子经过O点时速度大小:
(2)粒子在磁场区域Ⅲ中的运动轨迹如图,设粒子轨迹圆半径为R0,
由几何关系可得:
由洛伦兹力提供向心力得:
联立以上解得:
(3)若粒子在磁场中一共经历n次偏转到达P,设粒子轨迹圆半径为R,
由几何关系可得:
依题意得:
联立解得:,且n取正整数
设粒子在磁场中的运动速率为v,则有:
在电场中的加速过程,由动能定理:
联立解得:,其中n=2、3、4、5、6、7、8
考点:带电粒子在匀强电场中的运动、带电粒子在匀强磁场中的运动
【名师点睛】本题主要考查了带电粒子在匀强电场中的运动、带电粒子在匀强磁场中的运动.电场对粒子做正功,由动能定理求出粒子经过O点时速度大小;作出粒子运动轨迹,找到圆心、找出半径与磁场宽度的关系即可解题.
15、①0.75②3.77×10-7 m
【解析】
(1)根据光的折射定律,结合几何关系,即可求解;
(2)根据,求得光在介质中传播速度,再根据v=λf,求得波长,最后根据折射率与临界角的关系,及光路可逆,即可求解。
【详解】
(1)由光离开棱镜的BC面时恰好与BC面垂直可知,从AB面射到AC面的光线与BC边平行,
设光在AB面的入射角、折射角分别为θ1、θ2,如图所示,
根据几何关系可知θ2=30°
根据折射定律,
得sinθ1=nsinθ2=0.75;
(2)根据且v=λf
解得:。
本题中当光线从玻璃射向空气时,要根据入射角与临界角的关系,判断能否发生全反射,而入射角可以根据几何知识求出,同时掌握光的折射定律应用。
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