资源描述
山东省菏泽一中2025年物理高三第一学期期末教学质量检测模拟试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、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、中国核学会发布消息称,截至201 9年6月底,中国大陆在运核电机组47台,装机容量4873万千瓦,位居全球第三。铀核()是获得核能的主要原料之一,其中一种核反应方程为并释放核能,下列说法正确的是( )
A.该核反应是重核裂变,产物的结合能之和大于铀核()的结合能
B.该核反应在中子的轰击下发生,核反应为人工转变
C.X原子核中的核子数为140个,中子数为84个
D.因为裂变时释放能量,根据E=mc2,所以裂变后的总质量数减少
2、如图所示,由均匀导线绕成的直角扇形导线框OMN绕O点在竖直面内从匀强磁场边界逆时针匀速转动,周期为T,磁场的方向垂直于纸面向里,线框电阻为R,线框在进入磁场过程中回路的电流强度大小为I,则( )
A.线框在进入磁场过程中回路产生的电流方向为顺时针
B.线框在进入与离开磁场的过程中ON段两端电压大小相等
C.线框转动一周过程中产生的热量为I2RT
D.线框转动一周过程中回路的等效电流大小为
3、某一人造卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为地球同步卫星绕地球轨道半径的,则此卫星运行的周期大约是( )
A.6h B.8.4h C.12h D.16.9h
4、如图所示,虚线是某静电场的一簇等势线。实线是一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,A、B、C为轨迹上的三点。下列判断正确的是( )
A.轨迹在一条电场线上 B.粒子带负电
C.场强EAEC D.粒子的电势能EPAEPC
5、在一场足球比赛中,质量为0.4kg的足球以15m/s的速率飞向球门,被守门员扑出后足球的速率变为20m/s,方向和原来的运动方向相反,在守门员将球扑出的过程中足球所受合外力的冲量为( )
A.2kg·m/s,方向与足球原来的运动方向相同
B.2kg·m/s,方向与足球原来的运动方向相反
C.14kg·m/s,方向与足球原来的运动方向相同
D.14kg·m/s,方向与足球原来的运动方向相反
6、2019年5月17日,在四川省西昌卫星发射基地成功发射了第45颗北斗导航卫星,该卫星属于地球静止轨道卫星(同步卫星)。已知地球的质量为M、半径为R、地球自转周期为T、该卫星的质量为m、引力常量为G,关于这颗卫星下列说法正确的是( )
A.距地面高度为 B.动能为
C.加速度为 D.入轨后该卫星应该位于西昌的正上方
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,在光滑绝缘水平面上,三个带电小球a、b和c分别位于边长为L的正三角形的三个顶点上;a、b电荷量均为q且为同种电荷,整个系统置于水平方向的匀强电场中.已知静电力常量为k,若三个质点均处于静止状态,则下列说法正确的是
A.如果a、b带正电,那么c一定带负电
B.匀强电场场强的大小为
C.质点c的电荷量大小为
D.匀强电场的方向与ab边垂直指向c
8、如图所示,两块长方体滑块A和B叠放在倾角为θ的斜面体C上。已知A、B质量分别为m1和m1,A与C的动摩擦因数为μ1,B与A的动摩擦因数为µ1.两滑块AB在斜面体上以相同加速度自由下滑,斜面体C在水平地面上始终保持静止,则下列说法正确的是( )
A.斜面C受到地面的静摩擦力方向水平向左
B.滑块A与斜面间的动摩擦因数µ1=tanθ
C.滑块A受到斜面对其摩擦力的大小为µ1(m1+m1)gcosθ
D.滑块B所受的摩擦力大小为µ1m1gcosθ
9、如图为一种改进后的回旋加速器示意图,其中盒缝间的加速电场场强大小恒定,且被限制在AC板间,虚线中间不需加电场,如图所示,带电粒子从P0处以速度v0沿电场线方向射入加速电场,经加速后再进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动,对这种改进后的回旋加速器,下列说法正确的是( )
A.加速粒子的最大速度与D形盒的尺寸无关
B.带电粒子每运动一周被加速一次
C.带电粒子每运动一周P1P2等于P2P3
D.加速电场方向不需要做周期性的变化
10、牛顿在发现万有引力定律时曾用月球的运动来检验,物理学史上称为著名的“月地检验”。已经知道地球的半径为R,地球表面的重力加速度为g,月球中心与地球中心距离是地球半径k 倍,根据万有引力定律,可以求得月球受到万有引力产生的加速度为a1。又根据月球绕地球运动周期为T,可求得月球的向心加速度为a2,两者数据代入后结果相等,定律得到验证。以下说法正确的是( )
A. B.
C. D.
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)热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中。某种热敏电阻和金属热电阻的阻值随温度变化的关系如图甲所示。
(1)由图甲可知,在较低温度范围内,相对金属热电阻而言,该热敏电阻对温度变化的响应更________(选填“敏感”或“不敏感”)。
(2)某同学利用上述热敏电阻制作了一个简易的温控装置,实验原理如图乙所示。现欲实现衔铁在某温度时(此时热敏电阻的阻值为)被吸合,下列操作步骤正确的顺序是_______。(填写各步骤前的序号)
a.将热敏电阻接入电路
b.观察到继电器的衔铁被吸合
c.断开开关,将电阻箱从电路中移除
d.合上开关,调节滑动变阻器的阻值
e.断开开关,用电阻箱替换热敏电阻,将阻值调至
(3)若热敏电阻的阻值与温度的关系如下表所示,
/℃
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
199.5
145.4
108.1
81.8
62.9
49.1
当通过继电器的电流超过时,衔铁被吸合,加热器停止加热,实现温控。已知继电器的电阻,为使该裝置实现对30~80之间任一温度的控制,电源应选用_______,滑动变阻器应选用_______。(填选项前的字母)
A.电源(,内阻不计) B.电源(,内阻不计) C.滑动变阻器 D.滑动变阻器
12.(12分)某实验小组利用如图甲所示的装置测量当地的重力加速度。
(1)为了使测量误差尽量小,下列说法中正确的是________;
A.组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球
B.组装单摆须选用轻且不易伸长的细线
C.实验时须使摆球在同一竖直面内摆动
D.为了使单摆的周期大一些,应使摆线相距平衡位置有较大的角度
(2)该实验小组用20分度的游标卡尺测量小球的直径。某次测量的示数如图乙所示,读出小球直径为d=______cm;
(3)该同学用米尺测出悬线的长度为L,让小球在竖直平面内摆动。当小球经过最低点时开始计时,并计数为0,此后小球每经过最低点一次,依次计数为1、2、3……。当数到40时,停止计时,测得时间为t。改变悬线长度,多次测量,利用计算机作出了t2–L图线如图丙所示。根据图丙可以得出当地的重力加速度g=__________ m/s2。(取π2=9.86,结果保留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)质量为的小车置于光滑的水平面上,车上固定着一根竖直轻杆,质量为m的小球用长为L的轻绳悬挂在杆的上端。按住小车并拉直轻绳使其水平,然后同时放开小车和小球,小球下落后与轻杆发生弹性碰撞。
(1)求碰撞前瞬间小球和小车的速度大小;
(2)若碰撞的作用时间为,求碰撞过程中小球对轻杆的平均冲击力的大小。
14.(16分)如图所示,闭合矩形线框abcd可绕其水平边ad转动,ab边长为x,bc边长为L、质量为m,其他各边的质量不计,线框的电阻为R。整个线框处在竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中。现给bc边施加一个方向与bc边、磁场的方向均垂直的初速度v,经时间t,bc边上升到最高处,ab边与竖直线的最大偏角为θ,重力加速度取g。求t时间内:
(1)线框中感应电动势的最大值;
(2)流过线框导体截面的电量;
(3)线框中感应电流的有效值。
15.(12分)如图所示,真空中有以(r,0)为圆心,半径为r的圆柱形匀强磁场区域,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里,在y=r的虚线上方足够大的范围内,有方向沿y轴负方向的匀强电场,电场强度的大小为E,从O点在纸面内向各个方向发射速率相同的质子。已知质子在磁场中的轨迹半径也为r,质子的电量为q,质量为m。
(1)速度方向与x轴正方向成30°角(如图中所示)射入磁场的质子,将会进入电场,然后返回磁场,请在图中画出质子的运动轨迹;
(2)在(1)问下,求出从O点射人的质子第二次离开磁场所经历的时间。
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】
A.结合质量数守恒与电荷数守恒可知,铀核裂变的产物为氙核和锶核,并会释放能量,则裂变产物的结合能之和一定大于铀核的结合能,故A正确;
B.该核反应为重核裂变,不是人工转变,故B错误;
C.X原子核中的核子数为(235+1)-(94+2)=140个,中子数为140-(92-38)=86个,故C错误;
D.裂变时释放能量,出现质量亏损,但是总质量数不变,故D错误。
故选A。
2、C
【解析】
A.线框在进入磁场过程中,磁通量向里增加,由楞次定律判断知回路产生的电流方向为逆时针,故A错误;
B.线框在进入磁场时,ON段电压是外电压的一部分;线框在离开磁场时,ON段电压是外电压,而两个过程外电压相等,所以线框在进入与离开磁场的过程中ON段两端电压大小不等,故B错误;
C.线框转动一周过程中产生的热量为
故C正确;
D.设线框转动一周过程中回路的等效电流大小为I′,则
Q=I′2RT
解得
故D错误。
故选C。
3、B
【解析】
由题意卫星的轨道半径是同步卫星半径的,根据开普勒第三定律有
可得
故ACD错误,B正确。
故选B。
4、C
【解析】
A.因为电场线与等势线垂直,所以轨迹不可能在一条电场线上,故A错误;
B.电场线的方向大体上由C到A,粒子受到的力的方向大概指向左上方,与电场线方向大体相同,所以粒子应该带正电,故B错误;
C.AB之间的距离小于BC之间的距离,AB与BC之间的电势差相等,根据公式可知,场强EAEC,故C正确;
D.因为粒子带正电,A处的电势要比C处的电势低,根据公式,所以粒子的电势能EPA<EPC,故D错误。
故选C。
5、D
【解析】
设球飞向球门的方向为正方向,被守门员扑出后足球的速度为
则由动量定理可得
负号说明合外力冲量的方向与足球原来的运动方向相反,故A、B、C错误,D正确;
故选D。
6、A
【解析】
A.万有引力提供向心力
解得同步卫星的轨道半径
则距离地球表面高度为,A正确;
B.万有引力提供向心力
动能
B错误;
C.万有引力提供向心力
解得加速度为
C错误;
D.同步卫星在赤道上空,西昌不在赤道,入轨后该卫星不可能位于西昌的正上方,D错误。
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. 如果a、b带正电,要使a、b都静止,c必须带负电,否则匀强电场对a、b的电场力相同,而其他两个电荷对a和b的合力方向不同,两个电荷不可能同时平衡.故A项正确;
BD.设c电荷带电量为Q,以c电荷为研究对象受力分析,
根据平衡条件得a、b对c的合力与匀强电场对c的力等值反向,即:
;
所以匀强电场场强的大小为:
,方向与ab边垂直由c指向ab连线.故B项正确,D项错误;
C.设c电荷带电量为Q,根据平衡条件得c、b对a的合力与匀强电场对a的力等值反向,即:
所以c球的带电量为2q,故C项错误;
8、AC
【解析】
A.把AB看成一个整体,AB对C的压力在水平方向的分力为
Nx=(m1+m1)gcosθ∙sinθ
方向水平向右,AB对C的摩擦力在水平方向的分力为fx=fcosθ,方向水平向左。因为AB一起加速下滑,所以(m1+m1)gsinθ>f,则Nx>fx,所以斜面C有向右的运动趋势,则斜面C受到地面的静摩擦力方向水平向左。故A正确;
B.因为AB一起加速下滑,所以
μ1(m1+m1)gcosθ<(m1+m1)gsinθ
则μ1<tanθ,故B错误;
C.把AB看成一个整体,滑块A与斜面之间的摩擦力为
f=μ1(m1+m1)gcosθ
故C正确;
D.滑块AB一起加速下滑,其加速度为
a=gsinθ﹣μ1gcosθ
B与A之间的摩擦力是静摩擦,则AB之间的摩擦力为
f′=m1a=mg(sinθ﹣μ1cosθ)
故D错误。
故选AC.
9、BD
【解析】
AD、带电粒子只有经过AC板间时被加速,即带电粒子每运动一周被加速一次.电场的方向没有改变,则在AC间加速.故A正确;D错误.
B、根据 知
所以 故B错误;
C、当粒子从D形盒中出来时,速度最大,根据知加速粒子的最大速度与D形盒的半径有关.所以C选项是正确的.
故选AC
带电粒子经加速电场加速后,进入磁场发生偏转,电场被限制在A、C板间,只有经过AC板间时被加速,所以运动一周加速一次,电场的方向不需改变.当带电粒子离开回旋加速器时,速度最大.
10、BD
【解析】
根据万有引力等于重力得
则有
地球表面附近重力加速度为g,月球中心到地球中心的距离是地球半径的k倍,所以月球的引力加速度为
月球绕地球运动周期T,根据圆周运动向心加速度公式得
故选BD。
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、敏感 edbca B D
【解析】
(1)[1]图甲中横轴表示温度,纵轴表示电阻,随着温度的升高,金属热电阻的阻值略微增大,而该热敏电阻的阻值明显减小,所以这种热敏电阻在较低温度范围内,相对金属热电阻而言,该热敏电阻对温度变化的响应更敏感
(2)[2]要实现衔铁在某温度时(此时热敏电阻的阻值为)被吸合,而衔铁被吸合时的电流是一定的,所以关键是找到此时滑动变阻器的阻值。实现方法是:断开开关,用电阻箱替换热敏电阻,将阻值调至,合上开关,调节滑动变阻器的阻值,观察到继电器的衔铁被吸合,则此时滑动变阻器连入电路的阻值就是衔铁在某温度(此时热敏电阻的阻值为)被吸合时滑动变阻器应连入电路的阻值,找到之后,再用热敏电阻替换掉电阻箱即可,正确顺序为edbca;
(3)[3]在30时,电源电动势的最小值
所以电源应选用,故选B;
[4]在80时,选用电源,滑动变阻器的最小阻值为
所以滑动变阻器应选用,故选D。
12、BC 0.810 9.80
【解析】
(1)[1].A.组装单摆须选用密度较大且直径较小的摆球,选项A错误;
B.组装单摆须选用轻且不易伸长的细线,选项B正确;
C.实验时须使摆球在同一竖直面内摆动,选项C正确;
D.单摆的摆角不得超过5°,否则单摆的运动就不是简谐运动,选项D错误;
故选BC。
(2)[2].小球直径为d=0.8cm+0.05mm×2=0.810cm;
(3)[3].单摆的周期为
由
可得
由图像可知
解得
g=9.80m/s2
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)小球和小车组成的系统水平方向动量守恒
小球和小车组成的系统机械能守恒
解得
,
(2)对全过程,由动量守恒得
由机械能守恒得
碰撞过程中,以小球为研究对象,设轻杆对小球的平均作用力为F,由动量定理得
根据牛顿第三定律可知,小球对轻杆的平均冲击力大小
联立各式解得
14、(1)BLv;(2);(3)。
【解析】
(1)开始时速度最大且与磁感应强度方向垂直,感应电动势最大,则有
(2)根据电荷量的计算公式可得
根据闭合电路欧姆定律可得
根据法拉第电磁感应定律可得
解得
(3)根据能量守恒定律可得
根据焦耳定律
解得
15、 (1) ;(2)
【解析】
(1)如图所示。
(2)质子射入磁场后做匀速圆周运动,有
可得
质子在磁场中转过角后从C点垂直电场线进入电场,设时间为
从C点到D点匀速运动
解得
从D点减速到F点做匀减速运动
解得
从F点到D点时间为,从D点到C点时间为,从C点到M点做匀速圆周运动
总时间
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