资源描述
2025年江西省上饶市第二中学物理高三第一学期期末联考试题
注意事项
1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
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,半径为R的圆环竖直放置,长度为R的不可伸长轻细绳OA、OB,一端固定在圆环上,另一端在圆心O处连接并悬挂一质量为m的重物,初始时OA绳处于水平状态。把圆环沿地面向右缓慢转动,直到OA绳处于竖直状态,在这个过程中
A.OA绳的拉力逐渐增大
B.OA绳的拉力先增大后减小
C.OB绳的拉力先增大后减小
D.OB绳的拉力先减小后增大
2、在光电效应实验中,某实验小组用同种频率的单色光,先后照射锌和银的表面,都能产生光电效应。对这两个过程,下列四个物理量中,可能相同的是( )
A.饱和光电流 B.遏止电压
C.光电子的最大初动能 D.逸出功
3、2019年11月23日,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,以“一箭双星”方式成功发射第五十、五十一颗北斗导航卫星。如图所示的a、b、c为中国北斗卫星导航系统中的三颗轨道为圆的卫星。a是地球同步卫星,b是轨道半径与卫星a相同的卫星,c是轨道半径介于近地卫星和同步卫星之间的卫星。下列关于这些北斗导航卫星的说法,正确的是( )
A.卫星a的运行速度大于第一宇宙速度
B.卫星a的向心加速度大于卫星c的向心加速度
C.卫星b可以长期“悬停”于北京正上空
D.卫星b的运行周期与地球的自转周期相同
4、用传感器研究质量为2kg的物体由静止开始做直线运动的规律时,在计算机上得到0~6s内物体的加速度随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.0~2s内物体做匀加速直线运动
B.0~2s内物体速度增加了4m/s
C.2~4s内合外力冲量的大小为8Ns
D.4~6s内合外力对物体做正功
5、一同学研究箱子的运动,让一质量为的箱子在水平恒力的推动下沿光滑水平面做直线运动,箱子运动的图线如图所示,是从某时刻开始计时箱子运动的时间,为箱子在时间内的位移,由此可知( )
A.箱子受到的恒力大小为
B.内箱子的动量变化量为
C.时箱子的速度大小为
D.内箱子的位移为
6、一个质点沿竖直方向做直线运动,时间内的速度一时间图象如图所示,若时间内质点处于失重状态,则时间内质点的运动状态经历了( )
A.先超重后失重再超重 B.先失重后超重再失重
C.先超重后失重 D.先失重后超重
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,正方形ABCD区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,甲、乙两带电粒子以相同的速度从A点沿与AB成30°角的方向垂直射入磁场.甲粒子从B点离开磁场,乙粒子垂直CD边射出磁场,不计粒子重力,下列说法正确的是
A.甲粒子带正电,乙粒子带负电
B.甲粒子的运动半径是乙粒子运动半径的倍
C.甲粒子的比荷是乙粒子比荷的倍
D.两粒子在磁场中的运动时间相等
8、如图,理想变压器上接有3个完全相同的灯泡,其中1个灯泡与原线圈串联,另外2个灯泡并联后接在副线圈两端。已知交流电源的电压u=sin100pt(V),3个灯泡均正常发光,忽略导线电阻,则变压器( )
A.副线圈电压的频率为100Hz
B.原线圈两端的电压为12V
C.原副线圈的电流比为2︰1
D.原副线圈的匝数比为2︰1
9、一列简谐横波,在时的波动图象如图甲所示,介质中处的质点A的振动图象如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.这列波的波速大小是
B.这列波的频率为
C.这列波沿x轴正方向传播
D.内,图甲中质点P的平均速率大于质点Q的平均速率
10、关于理想气体,下列说法正确的是( )
A.已知气体的摩尔质量和阿伏伽德罗常数,可估算一个分子质量
B.已知气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数,可估算一个分子直径
C.气体压强是因为气体分子间表现为斥力
D.气体压强是因为气体分子无规则运动撞击器壁所致
E.一定质量的理想气体体积不变,温度升高,压强一定增大
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)硅光电池是一种将光能转换为电能的器件,某硅光电池的伏安特性曲线如图(甲)所示。某同学利用图(乙)所示的电路研究电池的性质,定值电阻R2的阻值为200Ω,滑动变阻器R1的最大阻值也为200Ω,V为理想电压表。
(1)请根据图(乙)所示的电路图,将图(丙)中的的实物图补充完整____________。
(2)闭合电键S1,断开电键S2,将滑动变阻器R1的滑动片移到最右端,电池的发热功率为_______________W。
(3)闭合电键S1和电键S2,将滑动变阻器R1的滑动片从最左端移到最右端,电池的内阻变化范围为_________________。
12.(12分)某中学实验小组成员在应用多用电表测电阻实验。如图为一多用电表的表盘,其中表盘上的三个重要部件分别用三个字母A、B、C标记了出来,然后在测量电阻时操作过程如下:
①在测量电阻以前,首先进行的操作应是机械调零,要调节部件_________,使多用电表的指针指在表盘最_________(填“左”或“右”)端的零刻度线位置;
②然后同学将旋钮C调节到“×100”的挡位;
③将红表笔插到_____(“+”或“—”)孔,黑表笔插到_____(“+”或“—”)孔,将两表笔短接,调节部件______,使多用电表的指针指在表盘最_________(填“左”或“右”)端的零刻度线位置;
④完成以上的操作后,然后将两表笔与被测量的电阻良好接触,多用电表的指针几乎没有发生偏转,为了减小测量的误差。从下列选项中选出正确的部分操作步骤,并进行正确的排序__________,最后测出待测电阻的阻值。
A.用两表笔与待测电阻相接触 B.将两表笔短接进行欧姆调零
C.将旋钮C调节到“×1”的挡位 D.将旋钮C调节到“×1k”的挡位
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,两个固定的导热良好的水平气缸A、B,由水平硬杆相连的活塞面积分别为SA=100 cm2, SB=20 cm2。两气缸通过一带阀门K的细管连通,最初阀门关闭,A内有理想气体,B内为真空。两活塞分别与各自气缸底相距a=b=50 cm,活塞静止。设环境温度保持不变,不计摩擦,大气压强保持p0 =76 cmHg不变,细管体积可忽略不计,求:
(1)阀门K关闭未打开时,气缸A中气体的压强;
(2)将阀门K打开,足够长时间后,左侧活塞停在距A气缸底多远处。
14.(16分)如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m,导轨平面与水平面成θ=37°角,下端连接阻值为R的电阻。匀强磁场方向与导轨平面垂直。质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25。
(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;
(2)当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻R消耗的功率为8W,求该速度的大小;
(3)在上问中,若R=2Ω,金属棒中的电流方向由a到b,求磁感应强度的大小与方向;
(4)若ab棒从静止到速度稳定下滑的距离为20m,求此过程R产生的热量。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
15.(12分)如图所示,半径的四分之一光滑圆弧竖直放置,与粗糙水平地面平滑连接于点,整个空间存在场强大小的匀强电场,竖直边界右侧电场方向水平向右,左侧电场方向竖直向上;小物块(视为质点)大小形状相同,电荷量为,不带电,质量,。从点由静止释放,与静止在地面上点的碰撞。已知与地面间动摩擦因数均为,P、D间距离,取,间碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短。求:
(1)物块运动到点时,受到圆弧轨道支持力的大小;
(2)物块碰撞后瞬间,速度的大小和方向;
(3)物块第一次碰撞后,过多长时间发生第二次碰撞。
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、B
【解析】
以重物为研究对象,重物受到重力、OA绳的拉力、OB绳的拉力三个力平衡,构成矢量三角形,置于几何圆中如图:
在转动的过程中,OA绳的拉力先增大,转过直径后开始减小,OB绳的拉力开始处于直径上,转动后一直减小,B正确,ACD错误。
故选B。
2、A
【解析】
A.饱和光电流和光的强度有关,这个实验可以通过控制光的强度来实现饱和光电流相同,A正确;
CD.不同的金属其逸出功是不同的,根据光电效应方程:
用同种频率的单色光,光子能量相同,光电子的最大初动能Ek不同,CD错误;
B.根据遏止电压和最大初动能关系:
可知光电子的最大初动能不同,遏止电压也不同,B错误。
故选A。
3、D
【解析】
A.第一宇宙速度是近地卫星的运行速度,根据万有引力提供向心力
得
卫星a的轨道半径大于地球半径,则卫星a的运行速度小于第一宇宙速度,故A错误;
B.根据万有引力提供向心力
得
卫星a的轨道半径大于卫星c的轨道半径,故卫星a的向心加速度小于卫星c的向心加速度,故B错误;
C.卫星b不是同步卫星,不能与地面相对静止,不能“悬停”在北京上空,故C错误;
D.根据万有引力提供向心力
得
卫星a、b的轨道半径相等,则周期相等,卫星a是同步卫星,运行周期与地球自转周期相同,则卫星b的运行周期与地球自转周期相同,故D正确。
故选D。
4、C
【解析】
A.0~2s内物体的加速度变大,做变加速直线运动,故A错误;
B.图像下面的面积表示速度的变化量,0~2s内物体速度增加了,故B错误;
C.2~4s内合外力冲量的大小
故C正确;
D.由图可知,4~6s内速度变化量为零,即速度不变,由动能定理可知,合外力对物体做功为零,故D错误。
故选C。
5、D
【解析】
A.将匀变速直线运动位移公式
两边同除以可得
对比图线可知,箱子的初速度
图线斜率为
箱子运动的加速度
由牛顿第二定律,恒力
故A错误;
B.箱子的初动量为
时箱子的速度大小
内箱子的动量变化量
故B错误;
C.时箱子的速度大小为
故C错误;
D.内箱子的位移为
故D正确。
故选D。
6、D
【解析】
图像的斜率表示加速度,则时间内质点加速,质点处于失重状态,说明这段时间内质点向下加速,则时间内质点先向下加速后向下减速,因此运动状态是先失重后超重,选项D正确,ABC错误。
故选D。
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、AC
【解析】
A.根据左手定则可知,甲粒子带正电,乙粒子带负电,选项A正确;
B.设正方形的边长为a,则甲粒子的运动半径为r1=a,甲粒子的运动半径为r2=,甲粒子的运动半径是乙粒子运动半径的倍,选项B错误;
C.根据,解得,则甲粒子的比荷是乙粒子比荷的倍,选项C正确;
D.甲乙两粒子在磁场中转过的角度均为600,根据,则两粒子在磁场中的运动时间不相等,选项D错误.
8、BD
【解析】
A.根据交流电源的电压u=sin100pt(V),可知角速度为:rad/s,则频率为:
50Hz
A错误;
CD.设每只灯的额定电流为I,额定电压为U,因并联在副线圈两端的两只小灯泡正常发光,所以副线圈中的总电流为2I,原副线圈电流之比为1:2,根据原副线圈中电流之比与匝数成反比
得原、副线圈的匝数之比为:
故C错误,D正确;
B.根据电压与匝数成正比:
得原线圈两端电压为:
根据闭合电路欧姆定律得交流电源电压为:
该交流电的最大值为V,则有效值为18V,所以
3U=18V
则灯泡的额定电压为6V,原线圈两端得电压等于2U=12V,B正确;
故选BD。
9、BCD
【解析】
A.根据图甲可得,该波的波长;由图乙可得,该波的周期,则波速
A错误;
B.波的传播周期和振源的振动周期相同,波源的振动频率
B正确;
C.由题图乙可知时,质点A的振动方向向下,在题图甲中根据“上坡下,下坡上”法可知,波沿x轴正方向传播,C正确;
D.0.5~0.75s内,质点P在周期内通过的路程大于一个振幅,质点Q在周期内通过的路程小于一个振幅,平均速率等于路程比时间,所以质点P的平均速率比质点Q的平均速率大,D正确。
故选BCD。
10、ADE
【解析】
A.一个分子的质量
已知气体的摩尔质量和阿伏伽德罗常数,可估算一个分子质量,A正确;
B.一个气体分子占据的体积
已知气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数,不可以估算一个分子直径,B错误;
CD.气体压强是因为气体分子无规则运动撞击器壁所致,气体分子之间的距离较大,几乎不体现分子力,C错误,D正确;
E.根据理想气体状态方程
可知一定质量的理想气体体积不变,温度升高,压强一定增大,E正确。
故选ADE。
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、 1.197×10-3W(允许误差±0.2W) 55.56Ω≤r≤60Ω(允许误差±2Ω)
【解析】
(1)[1]根据原理图可得出对应的实物图如图所示:
;
(2)[2]闭合电键,断开电键,将滑动变阻器的滑动片移到最右端时,两电阻串联,总电阻为;在图甲中作出电阻的伏安特性曲线,两图线的交点表示工作点:
则可知,电源的输出电压为,电流为;则其功率:
;
(3)[3]滑片由最左端移到最右端时,外电阻由增大到;则分别作出对应的伏安特性曲线,如上图所示;则可知,当在最左端时,路端电压为,电流为;当达到最右端时,路端电压为,电流为;
则由闭合电路欧姆定律可知,内阻最小值为:
最大值为:
故内阻的范围为:。
12、A 左 + — B 右 DBA
【解析】
①[1][2]使用前要进行机械调零(部件A),使指针指向左边的零刻度处;
③[3][4][5][6]将红、黑表笔分别插入“+”、“—”插孔,并将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮(部件B),使电表指针对准电阻的“0”刻线,即表盘最右端的零刻度线;
④[7]使用中每次换欧姆挡都要进行欧姆调零,使指针指向右边的零刻度处;由于测量时,指针从无穷大电阻开始偏转,偏角过小,说明需增大倍率,使指针指向欧姆表中间刻度附近,故正确的排序是DBA。
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)阀门K关闭未打开时,取两活塞和杆整体为研究对象,由平衡状态得
解得
(2)打开阀门K稳定后,设气体压强为,取两活塞和杆为整体,由平衡状态得
解得
设左侧大活塞停在距A气缸底处,对封闭气体由玻意耳定律得
代入数据解得
则左侧大活塞停在距A气缸底处。
14、(1)4m/s2(2)10m/s(3)0.4T,方向垂直导轨平面向上(4)6J
【解析】
考查导体切割磁感线运动。
【详解】
(1)因为金属棒刚开始下滑的速度为零,所以不受到安培力作用,由牛顿第二定律得:
代入数据解得a=4m/s2
(2)金属棒下滑速度稳定时,棒受力平衡,根据平衡条件有
又因为金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻R消耗的电功率
代入数据解得v=10m/s
(3)设电路中电流为I,两导轨间金属棒的长为l,磁场的磁感应强度为B,则
因为:
联立解得B=0.4T。磁场方向垂直导轨平面向上。
(4)由功能关系得,减少的重力势能转化为导体棒的动能、摩擦生热和电阻R上的焦耳热,摩擦力做功为:
所以摩擦生热产生的能量为Q=8J,因此,电阻R上产生的热量为
。
15、(1)60N;(2)6m/s,方向水平向右;18m/s,方向水平向右;(3)7.2s;
【解析】
(1)物块A从Q到P过程,由动能定理得:
,
代入数据解得:
vP=10m/s,
在P点,由牛顿第二定律得:
,
代入数据解得:
F=60N;
(2)物块A从P到D过程,由动能定理得:
,
代入数据解得:
v1=12m/s,
A、B发生弹性碰撞,碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得:
mAv1=mAvA+mBvB,
由机械能守恒定律得:
,
代入数据解得:
vA=6m/s,方向水平向右
vB=18m/s,方向水平向右
(3)A、B碰撞后,由牛顿第二定律得,
对A:
qE-μmAg=mAaA,
对B:
μmBg=mBaB,
代入数据解得:
,
aB=2m/s2,
设经过时间t两物块再次发生碰撞,由运动学公式得:
,
代入数据解得:
t=7.2s;
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