资源描述
山东省青岛即墨区2025-2026学年高三物理第一学期期末综合测试试题
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、2019年7月9日,在沈阳进行的全国田径锦标赛上,来自上海的王雪毅以1米86的成绩获得女子跳高冠军。若不计空气阻力,对于跳高过程的分析,下列说法正确的是( )
A.王雪毅起跳时地面对她的弹力大于她对地面的压力
B.王雪毅起跳后在空中上升过程中处于失重状态
C.王雪毅跃杆后在空中下降过程中处于超重状态
D.王雪毅落到软垫后一直做减速运动
2、关于安培力和洛伦兹力,下列说法正确的是( )
A.运动电荷在磁场中一定受到洛伦兹力作用
B.通电导线在磁场中一定受到安培力作用
C.洛伦兹力一定对运动电荷不做功
D.安培力一定对通电导线不做功
3、如图所示,某竖直弹射装置由两根劲度系数为 k 的轻弹簧以及质量不计的底 盘构成,当质量为 m 的物体竖直射向空中时,底盘对物体的支持力为 6mg(g 为 重力加速度),已知两根弹簧与竖直方向的夹角为θ=60°,则此时每根弹簧的伸 长量为
A. B. C. D.
4、如图所示,理想变压器的原线圈两端接在交流电源上,电压有效值为U。理想电压表接在副线圈两端,理想电流表接在原线圈电路中,有三盏相同的灯泡接在副线圈电路中。开始时开关S闭合,三盏灯都亮。现在把开关S断开,三盏灯都没有烧毁,则下列说法正确的是( )
A.电流表和电压表的示数都不变
B.灯变暗
C.灯变暗
D.电源消耗的功率变大
5、如图所示,正方形区域内有匀强磁场,现将混在一起的质子H和α粒子加速后从正方形区域的左下角射入磁场,经过磁场后质子H从磁场的左上角射出,α粒子从磁场右上角射出磁场区域,由此可知( )
A.质子和α粒子具有相同的速度
B.质子和α粒子具有相同的动量
C.质子和α粒子具有相同的动能
D.质子和α粒子由同一电场从静止加速
6、 “双星系统”由相距较近的星球组成,每个星球的半径均远小于两者之间的距离,而且双星系统一般远离其他天体,它们在彼此的万有引力作用下,绕某一点做匀速圆周运动。如图所示,某一双星系统中A星球的质量为m1,B星球的质量为m2,它们球心之间的距离为L,引力常量为G,则下列说法正确的是( )
A.B星球的轨道半径为
B.A星球运行的周期为
C.A星球和B星球的线速度大小之比为m1:m2
D.若在O点放一个质点,则它受到两星球的引力之和一定为零
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,竖直面内有一个半径为R的光滑 圆弧轨道,质量为m的物块(可视为质点)从顶端A处静止释放滑至底端B处,下滑过程中,物块的动能Ek、与轨道间的弹力大小N、机械能E、重力的瞬时功率P随物块在竖直方向下降高度h变化关系图像正确的是( )
A.
B.
C.
D.
8、如图所示为一列简谐横波在t=0时的波形图,波沿x轴负方向传播,传播速度v=1m/s,则下列说法正确的是
A.此时x=1.25m处的质点正在做加速度增大的减速运动
B.x=0.4m处的质点比x=0.6 m处的质点先回到平衡位置
C.x=4m处的质点再经过1.5s可运动到波峰位置
D.x=2m处的质点在做简谐运动,其振动方程为y=0.4sinπt (m)
E. t=2s的波形图与t=0时的波形图重合
9、如图所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端叠放两个质量均为M的物体A、B(B物体与弹簧连接),弹簧的劲度系数为k,初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物体A上,使物体A开始向上做加速度为a(a<g)的匀加速运动,重力加速度为g,则下列说法不正确的是
A.施加外力F大小恒为M(g+a)
B.A、B分离时,弹簧弹力恰好为零
C.A、B分离时,A上升的距离为
D.弹簧恢复到原长时,物体B的速度达到最大值
10、如图所示,质量为 m 的活塞将一定质量的气体封闭在气缸内,活塞与气缸壁之间无摩擦。a 态是气缸放在冰水混合物中气体达到的平衡状态,b 态是气缸从容器中移出后,在室温(27 °C)中达到的平衡状态。气体从 a 态变化到 b 态的过程中大气压强保持不变。若忽略气体分子之间的势能,下列说法中正确的是( )
A.与 b 态相比,a 态的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数较多
B.与 a 态相比,b 态的气体分子在单位时间内对活塞的冲量较大
C.在相同时间内,a、b 两态的气体分子对活塞的冲量相等
D.从 a 态到 b 态,气体的内能增加,外界对气体做功,气体向外界释放了热量
E.从 a 态到 b 态,气体的内能增加,气体对外界做功,气体向外界吸收了热量
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)实验小组的同学用如图所示的装置做“用单摆测重力加速度”的实验。
(1)实验室有如下器材可供选用:
A.长约1m的细线
B.长约1m的橡皮绳
C.直径约2cm的铁球
D.直径约2cm的塑料球
E.米尺
F.时钟
G.停表
实验时需要从上述器材中选择:____(填写器材前面的字母)。
(2)在挑选合适的器材制成单摆后他们开始实验,操作步骤如下:
①将单摆上端固定在铁架台上
②测得摆线长度,作为单摆的摆长
③在偏角较小的位置将小球由静止释放
④记录小球完成n次全振动所用的总时间t,得到单摆振动周期
⑤根据单摆周期公式计算重力加速度的大小。其中有一处操作不妥当的是____。(填写操作步骤前面的序号)
(3)按照以上的实验步骤,测量多组摆长和对应的周期,并根据实验数据做出了图像,根据该图像得出重力加速度的测量值为____m/s2。
(4)实验后同学们进行了反思。他们发现由单摆周期公式可知周期与摆角无关,而实验中却要求摆角较小。请你简要说明其中的原因______。
12.(12分)如图所示为“研究一定质量的气体在温度不变的情况下,压强与体积的关系”实验装置,实验步骤如下:
①把注射器活塞移至注射器满刻度处,将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接;
②移动活塞,记录注射器的刻度值V,同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p;
③用V﹣ 图像处理实验数据,得出如图2所示图线.
(1)为了保持封闭气体的温度不变,实验中采取的主要措施是________和________.
(2)如果实验操作规范正确,但如图2所示的V﹣ 图线不过原点,则V0代表________.
(3)小明同学实验时缓慢推动活塞,并记录下每次测量的压强p与注射器刻度值V.在实验中出现压强传感器软管脱落,他重新接上后继续实验,其余操作无误.V﹣ 关系图像应是________
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,质量为2m的滑块A由长为R的水平轨道和半径也为R的四分之一光滑圆弧轨道组成,滑块A的左侧紧靠着另一质量为4m的物块C,质量为m的物块B从圆弧轨道的最高点南静止开始下滑,D为网弧轨道最低点。已知B与水平轨道之间的动摩擦因数μ=0.1,A的水平轨道厚度极小,B从水平轨道上滑下和滑上的能量损失忽略不计,水平地面光滑,重力加速度为g。
(1)若A被固定在地面上,求B与C发生碰撞前的速度大小v0;
(2)若A的固定被解除,B滑下后与C发生完全弹性碰撞,碰撞后B再次冲上A,求B与A相对静止时与D点的距离L。
14.(16分)如图为透明的球状玻璃砖的横截面。O为球心位置,OA=OB=R。玻璃对红光的折射率,一束红光从C点照向球面上的P点,经折射后恰好从OB的中点D垂直于OB射出。回答下面问题。
(1)求AC两点间的距离;
(2)若将入射光换成蓝光,光线仍从D点垂直OB射出,则入射点C´应在C点的哪侧?
15.(12分)如图所示,轴、y轴和直线将x=L平面划分成多个区域。其中I区域内存在竖直向下的电场,II区域存在垂直于纸面向里的匀强磁场,III区域存在垂直于纸面向外的匀强磁场,II、III区域的磁感应强度大小相同。质量为m、电量为q的粒子从P点(-L,y)以垂直于电场方向、大小为v0的速度出发,先后经O点(0,0)、M点(L,0)到达N点(L,-L),N点位于磁场分界线处。已知粒子到达O点时速度方向偏转了,不计粒子的重力,回答下面问题。
(1)求带电粒子在电场运动过程中电场力的冲量;
(2)若粒子从P点出发依次通过O点、M点并于M点第一次射出磁场分界线后到达N点,则粒子运动的时间为多少?
(3)粒子到达N点时在磁场中运动的路程为多少?
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】
A.王雪毅起跳时地面对她的弹力与她对地面的压力是作用力与反作用力,大小相等,故A项错误;
B.王雪毅起跳后在空中上升过程中,加速度的方向向下,处于失重状态,B项正确;
C.王雪毅越杆后在空中下降过程中,她只受到重力的作用,加速度的方向向下,处于失重状态,C项错误;
D.王雪毅落到软垫后,软垫对她的作用力先是小于重力,所以她仍然要做短暂的加速运动,之后才会减速,D项错误。
故选B。
2、C
【解析】
A.运动电荷在磁场中运动,若速度方向与磁场方向平行,则不受洛伦兹力作用,选项A错误;
B.通电导线在磁场中,若电流方向与磁场方向平行,则不受安培力作用,选项B错误;
C.由于洛伦兹力方向垂直于运动电荷的速度方向,根据功的定义可知,洛伦兹力对运动电荷不做功,选项C正确;
D.安培力方向与通电导线垂直,可以对通电导线做功,从而把电能转化为机械能,选项D错误。
故选C。
3、D
【解析】
对物体m,受重力和支持力,根据牛顿第二定律,有:N-mg=ma;其中:N=6mg;解得:a=5g;再对质量不计的底盘和物体m整体分析,受两个拉力和重力,根据牛顿第二定律,有:竖直方向:2Fcos60°-mg=ma;解得:F=6mg;根据胡克定律,有:,故选D。
4、B
【解析】
A.S断开,副线圈负载电阻增大,而电压由初级电压和匝数比决定,则U2不变,原、副线圈中的电流都减小,选项A错误;
BC.副线圈中电流减小,两端电压减小、两端电压增大,灯变暗、灯变亮,选项B正确,C错误;
D.减小,则减小,电源的功率减小,选项D错误。
故选B。
5、A
【解析】
A.根据洛伦兹力提供向心力得
设质子的比荷为,则α粒子的比荷为,质子的半径是α粒子的一半,所以二者的速度相同,故A正确;
B.他们具有相同的速度,但是质量不同,所以动量不同,故B错误;
C.他们具有相同的速度,但是质量不同,所以动能不同,故C错误;
D.如果由同一电场从静止加速,那么电场力做的功应该相同,即动能相同,但是他们的动能不相同,所以不是从同一电场静止加速,所以D错误。
故选A。
6、B
【解析】
由于两星球的周期相同,则它们的角速度也相同,设两星球运行的角速度为,根据牛顿第二定律,对A星球有:
对B星球有
得
又
得
故A错误;
B.根据
解得周期
,
故B正确;
C.A星球和B星球的线速度大小之比
故C错误;
D.O点处的质点受到B星球的万有引力
受到A星球的万有引力
故质点受到两星球的引力之和不为零,故D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、BC
【解析】A、设下落高度为h时,根据动能定理可知:,即为正比例函数关系,故选项A错误;
B、如图所示,
向心力为:,而且:,
则整理可以得到:,则弹力F与h成正比例函数关系,故选项B正确;
C、整个过程中只有重力做功,物块机械能守恒,即物块机械能不变,故选项C正确;
D、根据瞬时功率公式可以得到:
而且由于,则
整理可以得到:,即功率P与高度h不是线性关系,故选项D错误。
点睛:本题考查了动能定理、机械能守恒的应用,要注意向心力为指向圆心的合力,注意将重力分解。
8、ACE
【解析】
A、波沿x轴负向传播,故此时x=1.25 m处的质点向上运动,质点纵坐标大于零,故由质点运动远离平衡位置可得:质点做加速度增大的减速运动,故A正确;
B、由波沿x轴负向传播可得:x=0.6 m处的质点向平衡位置运动,故x=0.4 m处的质点、x=0.6 m处的质点都向平衡位置运动,且x=0.4 m处的质点比x=0.6 m处的质点距离远,那么,x=0.6m处的质点比x=0.4 m处的质点先回到平衡位置,故B错误;
C、由波沿x轴负向传播可得:x=4 m处的质点由平衡位置向下振动,故x=4 m处的质点再经过可运动到波峰位置,又有波长λ=2m,波速v=1m/s,所以,周期T=2s,那么,x=4 m处的质点再经过1.5 s可运动到波峰位置,故C正确;
D、由C可知:x=2 m处的质点在做简谐运动的周期T=2s,又有振幅A=0.4m,t=0时,质点位移为零,根据波沿x轴负向传播可知质点向下振动,故可得:振动方程为y=﹣0.4sin(πt)(m),故D错误;
E、由C可知简谐波的周期T=2s,故经过2s,波正好向前传播一个波长,波形重合,故t=2s的波形图与t=0时的波形图重合,故E正确。
9、ABD
【解析】
题中弹簧弹力根据胡克定律列式求解,先对物体AB整体受力分析,根据牛顿第二定律列方程;再对物体B受力分析,根据牛顿第二定律列方程;t1时刻是A与B分离的时刻,之间的弹力为零。
【详解】
A项:施加F前,物体AB整体平衡,根据平衡条件,有:
2Mg=kx
解得:
加外力F后到物体A、B分离前,对AB整体有
又因
由于压缩量x减小,故F为变力,物体A、B分离时,此时A、B具有共同的v和a,且
对A有:
解得此时: ,故A错误;
B、D项:A、B分离后,B将做加速度减小的加速运动,当时,B达到最大速度,故B、D错误;
C项:对B有: ,解得:,此时弹簧的压缩量为,故弹簧的压缩量减小了,即A上升的距离,故C正确。
本题选不正确的,故应选:ABD。
本题关键是明确A与B分离的时刻,它们间的弹力为零这一临界条件;然后分别对AB整体和B物体受力分析,根据牛顿第二定律列方程分析。
10、ACE
【解析】
A.因压强不变,而由a到b时气体的温度升高,故可知气体的体积应变大,故单位体积内的分子个数减少,故a状态中单位时间内撞击活塞的个数较多,故A正确;
BC.因压强不变,故气体分子在单位时间内撞击器壁的冲力不变,故冲量不变,故B错误,C正确;
DE.因从a到b,气体的温度升高,故内能增加;因气体体积增大,故气体对外做功,则由热力学第一定律可知气体应吸热,故D错误,E正确;
故选ACE。
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、ACEG ②,单摆的摆长应等于摆线长度加摆球的半径; 9.86 是单摆做简谐运动的周期公式。当摆角较小时才可以将单摆的运动视为简谐运动。
【解析】
(1)[1].单摆的摆长不可伸长,为减小空气阻力的影响和实验误差,先选用长约1m的细线,直径约2cm的铁球,要用米尺测量摆长,停表测量周期,故答案为:ACEG。
(2)[2].操作不妥当的是②.单摆的摆长应等于摆线长度加摆球的半径。
(3)[3].根据单摆的周期公式得
解得
由图像可知
解得
g=9.86m/s2
(4)[4].公式是单摆做简谐运动的周期公式。当摆角较小时才可以将单摆的运动视为简谐运动。
12、移动活塞要缓慢 不能用手握住注射器的封闭气体部分 注射器与压强传感器连接部分气体的体积 B
【解析】
(1)[1][2].要保持封闭气体的温度不变,实验中采取的主要措施是移动活塞要缓慢;不能用手握住注射器封闭气体部分.这样能保证装置与外界温度一样.
(2)[3].体积读数值比实际值大V1. 根据P(V+V1)=C,C为定值,则.如果实验操作规范正确,但如图所示的图线不过原点,则V1代表注射器与压强传感器连接部位的气体体积.
(3)[4].根据PV=C可知,当质量不变时成正比,当质量发生改变时(质量变大),还是成正比,但此时的斜率发生变化即斜率比原来大,故B正确.
本实验是验证性实验,要控制实验条件,此实验要控制两个条件:一是注射器内气体的质量一定;二是气体的温度一定,运用玻意耳定律列式进行分析.
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)若滑块A被固定在地面上,物块B与物块C碰撞前,由动能定理
解得
(2)滑块A的固定被解除,物块B下滑到与A分离的过程中,设B与A的分离时的速度分别为v1和v2,对A、B构成的系统,能量关系和水平方向动量守恒有
解得
物块B与物块C发生完全弹性碰撞后速度分别为和vc,由能量关系和动量守恒有
解得
碰撞后物块B冲上滑块A,达到共速时,由水平方向动量守恒和能量关系有
B与D点的距离
解得
14、 (1);(2)左侧
【解析】
(1)光路图如图所示
由几何关系知
,
由P点向OC作垂线PE交OC于E点,则有
由
得
则
解得
(2)对于同一介质,蓝光折射率比红光的大。由
可知,相同,折射率变大,则变大。故蓝光入射点应在C的左侧。
15、 (1),方向竖直向下;(2);(3)当粒子到达M处时,为奇数次通过磁场边界,路程为πL;当粒子到达M处时,为偶数次通过磁场边界,路程为
【解析】
(1)粒子在电场中做类平抛运动,粒子到达O点时速度方向偏转了,分解速度得
取竖直向下方向为正方向,根据动量定理,电场力的冲量
得
方向竖直向下。
(2)设粒子在电场中运动的时间为,水平方向上做匀速直线运动,则
粒子在磁场中运动速度为
粒子运动轨迹如图甲所示:
由几何关系知
两段轨迹半径相等,圆心角之和为2π,粒子运动的时间为一个周期
所以
(3)对图甲粒子做圆周运动的路程为圆周长
粒子运动轨迹还可以如图乙:
粒子做圆周运动的半径为
路程为
当粒子到达M处时是第三次通过磁场边界,粒子做圆周运动的半径为
路程为
当粒子到达M处时是第四次通过磁场边界,粒子做圆周运动的半径为
路程为
依次类推,当粒子到达M处时,为奇数次通过磁场边界,路程为πL;当粒子到达M处时,为偶数次通过磁场边界,路程为。
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