资源描述
北京市西城区北京师范大学附属实验中学2025-2026学年物理高三第一学期期末复习检测试题
注意事项
1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.
5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.
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,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
2、强台风往往造成巨大灾难.2018年9月16日17时,第22号台风“山竹”强台风级在广东登陆,登陆时中心附近最大风力达,空气的密度,当这登陆的台风正对吹向一块长10m、宽4m的玻璃幕墙时,假定风遇到玻璃幕墙后速度变为零,由此可估算出台风对玻璃幕墙的冲击力F大小最接近( )
A. B. C. D.
3、宇宙间存在一些离其它恒星较远的三星系统。其中有一种三星系统如图所示,三颗质量均为M的星位于等边三角形的三个顶点上,任意两颗星的距离均为R。并绕其中心O做匀速圆周运动。如果忽略其它星体对它们的引力作用,引力常数为G。以下对该三星系统的说法中正确的是( )
A.每颗星做圆周运动的角速度为
B.每颗星做圆周运动的向心加速度与三星的质量无关
C.若距离R和每颗星的质量M都变为原来的2倍,则角速度变为原来的2倍
D.若距离R和每颗星的质量M都变为原来的2倍,则线速度大小不变
4、某城市创卫工人用高压水枪冲洗墙面上的广告,如图所示,若水柱截面为S,水流以速v垂直射到墙面上,之后水速减为零,已知水的密度为p,则水对墙面的冲力为( )
A. B.
C. D.
5、如图所示,固定在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d,其右端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一质量为m (质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触,杆与导轨之间的动摩擦因数为μ。现杆受到水平向左、垂直于杆的恒力F作用,从静止开始沿导轨运动,当运动距离L时,速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)。设杆接入电路的电阻为r,导轨电阻不计,重力加速度大小为g。对于此过程,下列说法中正确的是( )
A.当杆的速度达到最大时,a、b两端的电压为
B.杆的速度最大值为
C.恒力F做的功与安培力做的功之和等于杆动能的变化量
D.安倍力做功的绝对值等于回路中产生的焦耳热
6、沿同一直线运动的A、B两物体运动的v-t图象如图所示,由图象可知
A.A、B两物体运动方向始终相同
B.A、B两物体的加速度在前4s内大小相等、方向相反
C.A、B两物体在前4s内不可能相遇
D.A、B两物体若在6s时相遇,则时开始时二者相距30m
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,两根弯折的平行的金属轨道AOB和A′O′B′固定在水平地面上,与水平地面夹角都为θ,AO=OB=A′O′=O′B′=L,OO′与AO垂直,两虚线位置离顶部OO′等距离,虚线下方的导轨都处于匀强磁场中,左侧磁场磁感应强度为B1,垂直于导轨平面向上,右侧磁场B2(大小、方向未知)平行于导轨平面,两根金属导体杆a和b质量都为m,与轨道的摩擦系数都为μ,将它们同时从顶部无初速释放,能同步到达水平地面且刚到达水平地面速度均为v,除金属杆外,其余电阻不计,重力加速度为g,则下列判断正确的是( )
A.匀强磁场B2的方向一定是平行导轨向上 B.两个匀强磁场大小关系为:B1=μB2
C.整个过程摩擦产生的热量为Q1=2μmgLcosθ D.整个过程产生的焦耳热Q2=mgLsinθ﹣μmgLcosθ﹣mv2
8、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
9、如图所示,地球质量为M,绕太阳做匀速圆周运动,半径为R.有一质量为m的飞船,由静止开始从P点在恒力F的作用下,沿PD方向做匀加速直线运动,一年后在D点飞船掠过地球上空,再过三个月,又在Q处掠过地球上空.根据以上条件可以得出
A.DQ的距离为
B.PD的距离为
C.地球与太阳的万有引力的大小
D.地球与太阳的万有引力的大小
10、如图所示,质量相等的两物体a、b,用不可伸长的轻绳跨接在光滑轻质定滑轮两侧,用外力压住b,使b静止在水平粗糙桌面上,a悬挂于空中。撤去压力,b在桌面上运动,a下落,在此过程中( )
A.重力对b的冲量为零
B.a增加的动量大小小于b增加的动量大小
C.a机械能的减少量大于b机械能的增加量
D.a重力势能的减少量等于a、b两物体总动能的增加量
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)如图所示利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”的实验装置。主要实验步骤如下:
A.将气垫导轨放在水平桌面上,并调至水平
B.测出遮光条的宽度d
C.将滑块移至图示的位置,测出遮光条到光电门的距离l
D.释放滑块,读出遮光条通过光电门的遮光时间t
E.用天平称出托盘和砝码的总质量m
F.………
请回答下列问题(重力加速度取g):
(1)滑块经过光电门的速度可以表示为____(用物理量符号表示)。
(2)为验证机械能守恒定律,还需要测的物理量是____。
(3)滑块从静止释放,运动到光电门的过程中,系统的重力势能减少_____(用物理量符号表示)。
(4)选用不同的l,测出对应的t。能直观反应系统机械能守恒的图像是_____。
A.t﹣l B.t2﹣l C.﹣l D.﹣l
12.(12分)某实验小组欲将电流表 G1 的量程由3mA改装为 0.6A。实验器材如下:
A.待测电流表G1(内阻约为10W);
B.标准电流表G2(满偏电流为6mA );
C.滑动变阻器R(最大阻值为3kΩ );
D.电阻箱R'(阻值范围为0~999.9 W);
E.电池组、导线、开关。
(1)实验小组根据图甲所示的电路测电流表G1的内阻,请完成以下实验内容:
①将滑动变阻器R调至最大,闭合S1;
②调节滑动变阻器R,使电流表 G1 满偏;
③再闭合 S2,保持滑动变阻器 R 不变,调节电阻箱 R¢,电流表 G1指针的位置如图乙所示,此时电阻箱 R¢的示数为4.5W 。可知电流表 G1内阻的测量值为_______,与真实值相比______(选填“偏大”、“相等”或“偏小”);
(2)为了更加准确地测量电流表 G1 的内阻,实验小组利用上述实验器材重新设计实验,请完成以下实验内容:
①完善图丙的实物图连接________;
②实验小组根据图丙进行实验,采集到电流表G1、G2 的示数分别为3.0mA 、5.0mA ,电阻箱的读数为15.0W ,则电流表 G1 内阻为________W ;
③实验小组将电流表 G1 改装成量程为 0.6A 的电流表,要_____(选填“串联”或“并联”) 一个阻值 Rx=____________W 的电阻(结果保留一位有效数字)。
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)单色光以入射角射到折射率为的透明球体中,并被球内经一次反射后再折射后射出,入射和折射光路如图所示。
(i)在图上大致画出光线在球内的路径和方向;
(ii)求入射光与出射光之间的夹角α。
14.(16分)如图,平板小车静止在光滑水平地面上,其右端固定一半圆形光滑轨道BC与车上表面相切于B点,B端右边x0=2m处有一与小车等高的台阶。一质量m=2.0kg可视为质点的物块以某-初速度滑上小车最左端A处,当物块运动到小车最右端B处时,小车与台阶相碰后立即静止,此后物块恰能沿圆弧轨道运动到最高点C。已知小车与轨道的总质量M=1.0kg,轨道半径R=0.5m,物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2,g取10m/s2。求:
(1)小车的运动时间t;
(2)小车的长度L。
15.(12分)如图所示,半径为R的扇形AOB为透明柱状介质的横截面,圆心角∠AOB=60°。一束平行于角平分线OM的单色光由OA射入介质,折射光线平行于OB且恰好射向M(不考虑反射光线,已知光在真空中的传播速度为c)。
①求从AMB面的出射光线与进入介质的入射光线的偏向角;
②光在介质中的传播时间。
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、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.
2、C
【解析】
假设经过t时间,由动量定理得:,代入数据:,故选C
3、D
【解析】
A.任意星之间所受万有引力为
则任意一星所受合力为
星运动的轨道半径
万有引力提供向心力
解得
A错误;
B.万有引力提供向心力
解得
则每颗星做圆周运动的向心加速度与三星的质量有关,B错误;
C.根据题意可知
C错误;
D.根据线速度与角速度的关系可知变化前线速度为
变化后为
D正确。
故选D。
4、B
【解析】
设t时间内有V体积的水打在钢板上,则这些水的质量为:
m=ρV=ρSvt
以这部分水为研究对象,它受到钢板的作用力为F,以水运动的方向为正方向,由动量定理有:
Ft=0-mv,
即:
F=-=-ρSv1,
负号表示水受到的作用力的方向与水运动的方向相反;由牛顿第三定律可知,水对钢板的冲击力大小也为ρSv1.
A. ,与结论不相符,选项A错误;
B. ,与结论相符,选项B正确;
C. ,与结论不相符,选项C错误;
D. ,与结论不相符,选项D错误。
5、D
【解析】
AB. 当杆匀速运动时速度最大,由平衡条件得:
得最大速度为
当杆的速度达到最大时,杆产生的感应电动势为:
a、b两端的电压为:
故AB错误;
C. 根据动能定理知,恒力F做的功、摩擦力做的功与安培力做的功之和等于杆动能的变化量,故C错误;
D. 根据功能关系知,安倍力做功的绝对值等于回路中产生的焦耳热,故D正确。
故选:D。
6、D
【解析】
A物体先向负方向做减速运动,然后在向正方向做加速运动;B物体一直向正方向加速,故选项A错误;直线的斜率等于加速度,则A、B两物体的加速度在前4s内大小相等方向相同,选项B错误;前4s内两物体运动方向相反,因不知起始位置,则A、B两物体在前4s内可能相遇,选项C错误;A、B两物体若在6s时相遇,则计时开始时二者相距,选项D正确;故选D.
点睛:能从图象中获取尽量多的信息是解决图象问题的关键,在同一个坐标系中要正确比较各个图象表示的运动情况,明确图象斜率的含义,最好能把图象和实际运动想结合起来.
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、ABD
【解析】
A.由题意可知,两导体棒运动过程相同,说明受力情况相同,对a分析可知,a切割磁感线产生感应电动势,从而产生沿导轨平面向上的安培力,故a棒受合外力小于mgsinθ﹣μmgcosθ;对b棒分析可知,b棒的受合外力也一定小于mgsinθ﹣μmgcosθ,由于磁场平行于斜面,安培力垂直于斜面,因此只能是增大摩擦力来减小合外力,因此安培力应垂直斜面向下,由流过b棒的电流方向,根据左手定则可知,匀强磁场B2的方向一定是平行导轨向上,故A正确;
B.根据A的分析可知,a棒受到的安培力与b棒受到的安培力产生摩擦力应相等,即B1IL=μB2IL;解得B1=μB2,故B正确;
C.由以上分析可知,b棒受到的摩擦力大于μmgcosθ,因此整个过程摩擦产生的热量Q12μmgLcosθ,故C错误;
D.因b增加的摩擦力做功与a中克服安培力所做的功相等,故b中因安培力而增加的热量与焦耳热相同,设产生焦耳热为Q2,则根据能量守恒定律可知:
2mgLsinθ﹣2μmgLcosθ﹣2Q2=2mv2
解得整个过程产生的焦耳热:
Q2=mgLsinθ﹣μmgLcosθ﹣mv2
故D正确。
故选ABD。
8、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。
9、ABC
【解析】
根据DQ的时间与周期的关系得出D到Q所走的圆心角,结合几何关系求出DQ的距离.抓住飞船做匀加速直线运动,结合PD的时间和PQ的时间之比得出位移之比,从而得出PD的距离.根据位移时间公式和牛顿第二定律,结合地球与太阳之间的引力等于地球的向心力求出引力的大小.
【详解】
地球绕太阳运动的周期为一年,飞船从D到Q所用的时间为三个月,则地球从D到Q的时间为三个月,即四分之一个周期,转动的角度为90度,根据几何关系知,DQ的距离为,故A正确;因为P到D的时间为一年,D到Q的时间为三个月,可知P到D的时间和P到Q的时间之比为4:5,根据得,PD和PQ距离之比为16:25,则PD和DQ的距离之比为16:9,,则,B正确;地球与太阳的万有引力等于地球做圆周运动的向心力,对PD段,根据位移公式有:,因为P到D的时间和D到Q的时间之比为4:1,则,即T=t,向心力,联立解得地球与太阳之间的引力,故C正确D错误.
10、BC
【解析】
A.根据I=mgt可知,重力作用时间不为零,则重力对b的冲量不为零,选项A错误;
B.设细线与水平方向夹角为θ,则ab两物体的速度满足的关系是 ,则,即a增加的动量大小小于b增加的动量大小,选项B正确;
CD.由能量关系可知,a机械能的减少量等于b机械能的增加量与b与桌面摩擦产生的内能之和,则a机械能的减少量大于b机械能的增加量;a重力势能的减少量等于a、b两物体总动能的增加量与b与桌面摩擦产生的内能之和,选项D错误。
故选BC。
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、 滑块和遮光条的总质量M mgl D
【解析】
(1)[1]遮光条宽度小,通过时间短,可以用平均速度近似代替瞬时速度,挡光条通过光电门的速度为
v=
(2)[2]令滑块和遮光条的总质量为M,托盘和砝码下落过程中,系统增加的动能为
Ek=(M+m)v2=(m+M)·()2
实验中还要测量的物理量为滑块和挡光条的总质量M。
(3)[3]根据题意可知,系统减少重力势能即为托盘和砝码减小的,为
Ep=mgl
(4)[4]为了验证机械能守恒,需满足的关系是
mgl=(m+M)·()2
应该是图像,ABC错误,D正确。
故选D。
12、9.0 偏小 10.0 并联 0.05
【解析】
(1)③[1][2].调节滑动变阻器R,使电流表 G1 满偏,即3mA;再闭合 S2,保持滑动变阻器 R 不变,,则可认为总电流不变,调节电阻箱 R¢,电流表 G1读数为1mA,可知通过电阻箱的电流为2mA,此时电阻箱 R¢的示数为4.5W 。可知电流表 G1内阻的测量值为9.0Ω;
实际上,当闭合 S2后回路电阻减小,则总电流变大,即大于3mA,则电流计读数为1mA,则电阻箱R¢的电流大于2mA,则此时实际上电流表阻值大于9.0Ω,即测量值比真实值偏小;
(2)①[3].图丙的实物图连接如图:
②[4].由电路图可知,电流计G1的阻值
③[5][6].实验小组将电流表 G1 改装成量程为 0.6A 的电流表,要并联一个电阻,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、(i)图见解析;(ii)60°.
【解析】
(i)光路如图
(ii)由光的折射定律得
做辅助线,由对称性可知
14、 (1);(2)4m
【解析】
(1)对小车,由牛顿第二定律得
解得
a=4m/s2
小车加速过程
得
(2)物块恰能沿圆弧轨道运动到最高点C,由牛顿第二定律得
物块从B运动到C的过程,由机械能守恒定律得
联立解得
根据牛顿第二定律可得
物块在水平面上的运动可视为反向匀加速
故
15、(1)60°;(2)
【解析】
①光路图如图所示:
对AO面的折射,由几何知识得:,
则介质的折射率
光从M点射出时,有
解得
,
从AMB面的出射光线与进入介质的入射光线的偏向角:;
②设光在介质中的路程为s,则
光在介质中的传播速度
则光在介质中传播的时间
联立解得
解决光学问题的关键要掌握全反射的条件、折射定律、临界角公式、光速公式,运用几何知识结合解决这类问题。
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