资源描述
2026届山东省招远市第一中学物理高三上期末学业质量监测试题
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,真空中等边三角形OMN的边长为L=2.0m,在M、N两点分别固定电荷量均为的点电荷,已知静电力常量,则两点电荷间的库仑力的大小和O点的电场强度的大小分别为( )
A. B.
C. D.
2、如图所示,两根不可伸长的轻绳一端与一个质量为m的小球相连于O点,另一端分别固定在小车天花板上的A、B两点,OA绳与天花板的夹角为30°,OB绳与天花板的夹角为60°,重力加速度为g.当小车以速度ν向右做匀速直线运动,小球与车保持相对静止时,下列说法正确的是
A.OA绳对小球的拉力大小为mg
B.OB绳对小球的拉力大小为mg
C.OA绳对小球拉力做功的功率为mgv
D.重力对小球做功的功率为mgv
3、某同学手持篮球站在罚球线上,在裁判员示意后将球斜向上抛出,篮球刚好落入篮筐。从手持篮球到篮球刚好落入篮筐的过程中,已知空气阻力做功为Wf,重力做功为WG,投篮时该同学对篮球做功为W。篮球可视为质点。则在此过程中
A.篮球在出手时刻的机械能最大
B.篮球机械能的增量为WG-Wf
C.篮球动能的增量为W+WG-Wf
D.篮球重力势能的增量为W-WG+Wf
4、在“用单摆测定重力加速度”的实验中,实验时用拉力传感器测得摆线的拉力大小F随时间t变化的图象如图所示,则该单摆的周期为( )
A.t B.2t C.3t D.4t
5、如右图所示,固定着的钢条上端有一小球,在竖直平面内围绕虚线位置发生振动,图中是小球振动到的最左侧,振动周期为0.3s.在周期为0.1s的频闪光源照射下见到图像可能是( )
A. B. C. D.
6、2019年8月,“法国哪吒”扎帕塔身背燃料包,脚踩由5个小型涡轮喷气发动机驱动的“飞板”,仅用22分钟就飞越了英吉利海峡35公里的海面。已知扎帕塔(及装备)的总质量为120kg,设发动机启动后将气流以6000m/s的恒定速度从喷口向下喷出,则当扎帕塔(及装备)悬浮在空中静止时,发动机每秒喷出气体的质量为(不考虚喷气对总质量的影响,取g=10m/s2)( )
A.0.02kg B.0.20kg C.0.50kg D.5.00kg
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、如图为乒乓球发球机的工作示意图。若发球机从球台底边中点的正上方某一固定高度连续水平发球,球的初速度大小随机变化,发球方向也在水平面内不同方向随机变化。若某次乒乓球沿中线恰好从中网的上边缘经过,落在球台上的点,后来另一次乒乓球的发球方向与中线成角,也恰好从中网上边缘经过,落在桌面上的点。忽略空气对乒乓球的影响,则( )
A.第一个球在空中运动的时间更短
B.前后两个球从发出至到达中网上边缘的时间相等
C.前后两个球发出时的速度大小之比为
D.两落点到中网的距离相等
8、如图所示,正方形ABCD位于竖直平面内,E、F、G、H分别为四条边的中点,且GH连线水平,O为正方形的中心。竖直平面内分布有一匀强电场、电场方向与水平面成45°角。现自O点以初速度水平向左射出一带正电粒子,粒子恰能到达G点。若不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.电场方向一定由O指向D
B.粒子从O到G,电势能逐渐减小
C.粒子返回至H点时速率也为
D.若仅将初速度方向改为竖直向上,粒子一定经过DE间某点
9、如图所示,两导轨所构成的平面与水平面成θ角,金属杆ab、cd的电阻均为R,质量均为m,沿与导轨垂直的方向放置在导轨上,两金属杆与导轨构成回路。金属杆的长度与导轨间的距离相等,且为L,金属杆cd通过跨过定滑轮的细绳与电动机相连。为了保证金属杆ab能在导轨上静止不动,金属杆cd需在电动机的带动下沿导轨向上移动。整个空间存在与导轨平面垂直的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,不计一切摩擦阻力,下列各种判断中正确的是( )
A.若磁场方向垂直导轨平面向下,则回路中电流方向为a→d→c→b→a
B.金属杆cd沿导轨向上做匀速运动,速度大小v=
C.细绳的拉力F=mgsinθ
D.电动机的输出功率P=
10、如图,一带正电的点电荷固定于O点,两虚线圆均以O为圆心,两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹,a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点不计重力下列说法正确的是
A.M带负电荷,N带正电荷
B.M在b点的动能小于它在a点的动能
C.N在d点的电势能等于它在e点的电势能
D.N在从c点运动到d点的过程中克服电场力做功
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)指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。
(1)图甲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不同功能。关于此多用电表,下列说法正确的是__________。
A.当S接触点1时,多用电表处于测量电流的挡位
B.当S接触点2时,多用电表处于测量电压的挡位
C.当S接触点2时,多用电表处于测量电阻的挡位
D.当S接触点3时,多用电表处于测量电压的挡位
(2)用实验室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10mA挡,则示数为__________mA。
B若所选挡位为直流50V挡,则示数为__________V。
(3)用表盘为图乙所示的多用电表正确测量了一个约15Ω的电阻后,需要继续测量一个阻值约2kΩ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“×100”位置
C.把选择开关旋转到“×1k”位置 D.将红表笔和黑表笔接触
(4)某小组同学们发现多用电表欧姆挡的表盘刻度线不均匀,分析在同一个挡位下通过待测电阻的电流I和它的阻值Rx关系,他们分别画出了如图丙所示的几种图象,其中可能正确的是________
12.(12分)用如图甲所示装置来探究功和动能变化的关系,木板上固定两个完全相同的遮光条A、B,用不可伸长的细线将木板通过两个滑轮与弹簧测力计C相连,木板放在安装有定滑轮和光电门的轨道D上,轨道放在水平桌面上,P为小桶(内有砂子),滑轮质量、摩擦不计,
(1)实验中轨道应倾斜一定角度,这样做的目的是___________.
(2)用游标卡尺测量遮光条的宽度,如图乙所示,则遮光条的宽度d=_____cm.
(3)实验主要步骤如下:
①测量木板(含遮光条)的质量M,测量两遮光条间的距离L,按图甲所示正确连接器材;
②将木板左端与轨道左端对齐,静止释放木板,木板在细线拉动下运动,记录弹簧测力计示数F及遮光条B、A先后经过光电门的时间为t1、t2,则遮光条B、A通过光电门的过程中木板动能的变化量ΔEk=________,合外力对木板做功W=________.(以上两空用字母M、t1、t2、d、L、F表示)
③在小桶中增加砂子,重复②的操作,比较W、ΔEk的大小,可得出实验结论.
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,倾角α=30°的足够长光滑斜面固定在水平面上,斜面上放一长L=1.8 m、质量M =3 kg的薄木板,木板的最上端叠放一质量m=1 kg的小物块,物块与木板间的动摩擦因数μ=.对木板施加沿斜面向上的恒力F,使木板沿斜面由静止开始做匀加速直线运动.设物块与木板间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10 m/s2.
(1)为使物块不滑离木板,求力F应满足的条件;
(2)若F=3.5 N,物块能否滑离木板?若不能,请说明理由;若能,求出物块滑离木板所用的时间及滑离木板后沿斜面上升的最大距离.
14.(16分)如图所示,和是间距为的两条平行的虚线,上方和下方有磁感应强度大小均为、方向均垂直纸面向里的匀强磁场,一电子从点在纸面内沿与成30°角方向以速度射出,偏转后经过上的点。已知电子的质量为,带电荷量为,不计电子重力。求:
(1)电子第一、二次经过上的两点间的距离;
(2)电子从点运动到点所用的总时间。
15.(12分)如图所示,水平地面上某竖直平面内有一固定的内壁光滑的直角三角形管道ABC,直角边AB竖直向下,直角边BC水平朝右,C端开口。取3个小球,t=0时刻三个球1,2静止释放,3斜向抛出。1号球在拐角处可使速度大小不变方向变为向右。三者在C端相遇但不碰撞,继续运动到达地面。三个小球从释放到落到地面所经历的时间分别为T1,T2,T3。已知直角边BC距地面的高度和AB边长相同。求:
(1)三角形C处的角度为多少;
(2)T1:T2:T3。
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】
根据库仑定律,M、N两点电荷间的库仑力大小为,代入数据得
M、N两点电荷在O点产生的场强大小相等,均为,M、N两点电荷形成的电场在O点的合场强大小为
联立并代入数据得
A. 与分析相符,故A正确;
B. 与分析不符,故B错误;
C. 与分析不符,故C错误;
D. 与分析不符,故D错误;
故选:A。
2、C
【解析】
根据共点力的平衡,根据平行四边形法则求解两边绳的拉力大小;根据P=Fv求解功率.
【详解】
小车以速度ν向右做匀速直线运动,则小球处于平衡状态,由平衡条件可知,, ,选项AB错误;OA绳对小球拉力做功的功率为,选项C正确; 重力对小球做功的功率为,选项D错误;故选C.
3、A
【解析】
A.由于篮球有空气阻力做功,则篮球在出手时刻的机械能最大,选项A正确;
B.篮球机械能的增量等于阻力做功,即为-Wf,选项B错误;
C.根据动能定理可知,篮球动能的增量等于合外力的功,即为-WG-Wf,选项C错误;
D.篮球重力势能的增量等于克服重力做功,即为-WG,选项D错误。
4、D
【解析】
单摆经过最低点时,速度最大,据牛顿第二定律知,单摆经过最低点时摆线的拉力最大;从最低点到再次到达最低点所需时间等于半个周期,所以据图象得,该单摆的周期为4t,故D项正确,ABC三项错误。
5、C
【解析】
试题分析:振动的周期是0.3s,而频闪的周期是0.1s,所以在一个周期内有三幅不同的照片;振动的周期是0.3s,则角频率:, 0.1s时刻对应的角度:; 0.2s时刻对应的角度:,可知,在0.1s和0.2s时刻小球将出现在同一个位置,都在平衡位置的右侧,所以在周期为0.1s的频闪光源照射下见到图象可能是C图.ABD图都是不可能的.故选C.
考点:周期和频率
6、B
【解析】
设扎帕塔(及装备)对气体的平均作用力为,根据牛顿第三定律可知,气体对扎帕塔(及装备)的作用力的大小也等于,对扎帕塔(及装备),则
设时间内喷出的气体的质量,则对气体由动量定理得
解得
代入数据解得
发动机每秒喷出气体的质量为0.2kg,故B正确,ACD错误。
故选B。
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、BD
【解析】
A.乒乓球发球机从固定高度水平发球,两个球的竖直位移相同,由
可知,两个球在空中的运动时间相等,故A错误;
B.由于发球点到中网上边缘的竖直高度一定,所以前后两个球从发出至到达中网上边缘的时间相等,故B正确;
C.两球均恰好从中网上边缘经过,且从发出至到达中网上边缘的时间相等,由
可知前后两个球发出时的速度大小之比等于位移大小之比,为,故C错误;
D.前后两球发出时速度大小之比为,且在空中运动时间相同,故水平位移之比为,结合几何关系可知,两落点到中网的距离相等,故D正确。
故选BD。
8、AD
【解析】
A.自O点以初速度水平向左射出一带正电粒子,粒子恰能到达G点,可知粒子沿OG方向做匀减速运动,粒子受到的合外力沿GO方向水平向右,因重力竖直向下,则电场力斜向右上方,即电场方向一定由O指向D,选项A正确;
B.粒子从O到G,电场力做负功,则电势能逐渐增加,选项B错误;
C.粒子返回至O点时速率为,则到达H点的速度大于v0,选项C错误;
D.设正方形边长为2L,粒子速度方向向左时,粒子所受的合外力水平向右,其大小等于mg,加速度为向右的g,因粒子恰能到达G点,则
仅将初速度方向改为竖直向上,粒子的加速度水平向右,大小为g,则当粒子水平位移为L时,则:
竖直位移
则粒子一定经过DE间某点,选项D正确;
故选AD。
9、BD
【解析】
A.金属杆ab静止不动,所受安培力应沿导轨平面向上,若磁场垂直导轨平面向下,根据右手定则可判断感应电流方向为a→b→c→d→a,故A错误;
B.对金属杆ab由平衡条件有
mgsinθ=BIL
金属杆cd切割磁感线产生感应电流
I=
解得
v=
故B正确;
C.由于金属杆ab静止不动,金属杆cd匀速运动,由整体法有细绳拉力
F=2mgsinθ
故C错误;
D.电动机的输出功率等于细绳拉力的功率,功率
P=Fv=
故D正确。
故选BD。
10、ABC
【解析】
试题分析:由粒子运动轨迹可知,M受到的是吸引力,N受到的是排斥力,可知M带负电荷,N带正电荷,故A正确.M从a到b点,库仑力做负功,根据动能定理知,动能减小,则b点的动能小于在a点的动能,故B正确.d点和e点在同一等势面上,电势相等,则N在d点的电势能等于在e点的电势能,故C正确.
D、N从c到d,库仑斥力做正功,故D错误.故选ABC
考点:带电粒子在电场中的运动
【名师点睛】本题关键是根据曲线运动的条件判断出静电力的方向,掌握判断动能和电势能变化的方向,一般的解题思路是根据动能定理判断动能的变化,根据电场力做功判断电势能的变化.
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、ACD 4.80 BDA 24.0 A
【解析】
(1)灵敏电流计G与分流电阻并联可以改装成电流表,与分压电阻串联可以改装成电压表,与滑动变阻器、电源一起可以改装成欧姆表,分析图示电路图答题;
(2)根据电流表量程确定其分度值,然后根据指针位置读出其示数;欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数;
(3)用欧姆表测电阻要选择合适挡位使指针指在中央刻度线附近,欧姆表换挡后要进行欧姆调零;
(4)根据闭合电路欧姆定律求出I-Rx以及的表达式,进而选择图象即可。
【详解】
(1) 由图示电路图可知,当开关置于2位置时多用电表是欧姆表,A与内置电源负极相连,A为红表笔,B与内置电源正极相连,B为黑表笔;
A项:由图示电路图可知,当S接触点1时,表头与分流电阻并联,此时多用电表处于测量电流的挡位,故A正确;
B、C项:由图示电路图可知,当S接触点2时,表头与电源相连,此时多用电表处于测量电阻的挡位,故B错误,C正确;
D项:由图示电路图可知,当S接触点3时,表头与分压电阻串联,此时多用电表处于测量电压的挡位,故D正确。
故应选:ACD;
(2) A、若所选挡位为直流50mA挡,由图乙所示可知,示数为4.80mA;
B、若所选挡位为直流50V挡,则示数为24.0V;
(3) 用多用电表正确测量了一个约15Ω的电阻后,要继续测量一个阻值约2kΩ的电阻,
首先要把选择开关置于×100挡位位置,然后进行欧姆调零,把红黑表笔短接,
调节欧姆调零旋钮使指针指针欧姆零刻度线位置,最后再测电阻,故合理的步骤是:BDA;
(4) 设欧姆表内电池电动势为E,内阻为r,电流表内阻与调零电阻的和为Rg,则有:
,则I-Rx图象是双曲线的一条,随着Rx的增大,I减小,
上式的倒数 ,可知 是线性函数,Rx=0时, 且有最小值, 随着Rx的增大而增大。
故应选:A。
本题考查了多用电表结构、多用电表读数与欧姆表的使用方法,知道电流表。电压表与欧姆表的改装原理是解题的前提,分析清楚图示电路结构、掌握基础知识即可解题,平时要注意基础知识的学习与积累。
12、平衡摩擦力 0.560cm
【解析】
(1)为了使绳子拉力充当合力,即细线拉力做的功等于合力对木板做的功应先平衡摩擦力,即实验中轨道应倾斜一定角度,这样做的目的是平衡摩擦力;
(2)游标卡尺的读数先读出主尺的刻度数:5mm,游标尺的刻度第12个刻度与上边的刻度对齐,所以游标读数为:0.05×12=0.60mm,总读数为:5mm+0.60mm=5.60mm=0.560cm
(3)木板通过A时的速度:vA=;通过B时的速度:vB=;则木板通过A、B过程中动能的变化量:;合力对木板所做的功: ;
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) F≤30N;(2) 物块能滑离木板,1.2s,s=0.9m.
【解析】
试题分析:(1)对M、m,由牛顿第二定律
对m,有,,代入数据得:.
(2),物块能滑离木板 ,对于M,有 1
对m,有,设物块滑离木板所用的时间为,
由运动学公式:,代入数据得:,物块离开木板时的速度,
由公式:,代入数据得.
考点:牛顿运动定律的综合应用、匀变速直线运动的位移与时间的关系
【名师点睛】解决本题的关键理清物块和木板的运动情况,结合牛顿第二定律和运动学公式联合求解,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁.
14、 (1)(2)或
【解析】
(1)电子运动轨迹如图所示,由几何关系知,电子在上侧磁场中运动轨迹所对应的圆心角等于60°,所以电子第一、二次经过上的两点间的距离等于电子做圆周运动的半径。则有:
解得:
即电子第一、二次经过上的两点间的距离为。
(2)电子每次在、间运动的时间:
,
电子每次在上侧磁场中做圆周运动所用的时间:
,
电子每次在下侧磁场做圆周运动所用的时间
,
所以电子从点运动到点的总时间为:
,
或
,
解得:
,
。
15、 (1)(2)T1:T2:T3=1:0.837:0.767。
【解析】
(1)由题意设AB的长度和直角边BC距地面的高度为H,对1号球在AB段有
在BC段有
可得
根据机械能守恒可知1号球和2号球到达C点速度大小一样,所以对2号球有
gt1=gsin(t1+t2)
所以
可得
其中
解得
即;
(2)因为1、2、3号球到达C端时间相同,对2号球分析有
结合(1)的结果可得
到达C端后的运动对1号球
解得
对2号球
解得
对3号球
解得
又因为
解得
所以有
所以联立可得
T1:T2:T3=1:0.837:0.767
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