资源描述
2026届河北省任丘第一中学物理高三第一学期期末检测模拟试题
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、如图所示,半径为R的竖直半球形碗固定于水平面上,碗口水平且AB为直径,O点为碗的球心.将一弹性小球(可视为质点)从AO连线上的某点c点沿CO方向以某初速度水平抛出,经历时间(重力加速度为g)小球与碗内壁第一次碰撞,之后可以恰好返回C点;假设小球与碗内壁碰撞前后瞬间小球的切向速度不变,法向速度等大反向.不计空气阻力,则C、O两点间的距离为( )
A. B. C. D.
2、如图,AC、BD为圆的两条互相垂直的直径,圆心为O,半径为R,将等电量的异种点电荷Q放在圆周上,它们的位置关于AC对称,+Q与O点的连线和OC间夹角为30°,静电常量为k,则( )
A.O点的电场强度大小为
B.O点的电场强度方向由O指向A
C.O点电势小于C点电势
D.试探电荷q从B点移到D点过程中,电势能始终不变
3、下列说法中正确的是( )
A.伽利略研究自由落体运动的核心方法是把实验和逻辑推理结合起来
B.自然界的四种基本相互作用是强相互作用,弱相互作用,电相互作用和磁相互作用
C.“月-地检验”证明了一切场力都遵循“平方反比”的规律
D.一对相互作用力做功,总功一定为零
4、在轴上固定两个点电荷、,其静电场中轴上各点的电势如图所示,下列说法正确的是( )
A.和为同种电荷,且均在的区域内
B.和为同种电荷,和两点在两电荷之间
C.和为异种电荷,且均在的区域内
D.和为异种电荷,且均在的区域内
5、如图所示,竖直直线的右侧有范围足够大的匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里。正方形线框的边长为L,静止于图示位置,其右边与重合。从时刻起线框受外力拉动,水平向右匀加速运动。线框粗细均匀,其电阻沿长度分布均匀。在运动过程中,线框a、b两点间的电势差随时间变化的特点与下列图像一致的是( )
A. B. C. D.
6、如图所示,一根均匀柔软的细绳质量为m。两端固定在等高的挂钩上,细绳两端的切线与水平方向夹角为θ,重力加速度为g。挂钩对细绳拉力的大小为
A. B.
C. 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、如图所示,用小灯泡模仿光控电路,AY之间为斯密特触发器,RG为光敏电阻,R1为可变电阻;J为继电器的线圈,Ja为它的常开触点。下列说法正确的是 ( )
A.天色变暗时,A端输入高电平,继电器吸引Ja,路灯点亮
B.要想在天色更暗时路灯才会点亮,应把R1的阻值调大些
C.要想在天色更暗时路灯才会点亮,应把R1的阻值调小些
D.二极管的作用是继电器释放Ja时提供自感电流的通路, 防止损坏集成电路
8、关于热力学定律,下列说法正确的是( )
A.气体吸热后温度一定升高
B.对气体做功可以改变其内能
C.理想气体等压膨胀过程一定放热
D.热量不可能自发地从低温物体传到高温物体
E.如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡,那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡
9、根据所学知识分析,下列说法正确的是( )
A.通常金属在各个方向的物理性质都相同,所以金属是非晶体
B.晶体体积增大,其分子势能一定增大
C.在完全失重的宇宙飞船中,水的表面存在表面张力
D.人们可以利用某些物质在水溶液中形成的薄片状液晶来研究离子的渗透性,进而了解机体对药物的吸收等生理过程
10、平行金属板PQ、MN与电源和滑线变阻器如图所示连接,电源的电动势为E,内电阻为零;靠近金属板P的S处有一粒子源能够连续不断地产生质量为m,电荷量+q,初速度为零的粒子,粒子在加速电场PQ的作用下穿过Q板的小孔F,紧贴N板水平进入偏转电场MN;改变滑片p的位置可改变加速电场的电压Ul和偏转电场的电压U2,且所有粒子都能够从偏转电场飞出,下列说法正确的是( )
A.粒子的竖直偏转距离与U2成正比
B.滑片p向右滑动的过程中从偏转电场飞出的粒子的偏转角逐渐减小
C.飞出偏转电场的粒子的最大速率
D.飞出偏转电场的粒子的最大速率
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a所示,某同学利用下图电路测量电源电动势和内阻。先将电路中的电压传感器d端与a端连接。
(1)若该同学开始实验后未进行电压传感器的调零而其他器材的使用均正确,则移动滑片后,得到的U-I图象最可能为___________。
A. B. C. D.
(2)将电压传感器d端改接到电路中c端,正确调零操作,移动滑片后,得到如图b所示的U-I图,已知定值电阻R=10Ω,则根据图象可知电源电动势为_________V、内阻为________Ω。(结果保留2位有效数字)
12.(12分)某同学设计了一个如图所示的实验装置验证动量守恒定律。小球A底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条,用悬线悬挂在O点,光电门固定在O点正下方铁架台的托杆上,小球B放在竖直支撑杆上,杆下方悬挂一重锤,小球A(包含遮光条)和B的质量用天平测出分别为、,拉起小球A一定角度后释放,两小球碰撞前瞬间,遮光条刚好通过光电门,碰后小球B做平抛运动而落地,小球A反弹右摆一定角度,计时器的两次示数分别为、,测量O点到球心的距离为L,小球B离地面的高度为h,小球B平抛的水平位移为x。
(1)关于实验过程中的注意事项,下列说法正确的是________。
A.要使小球A和小球B发生对心碰撞
B.小球A的质量要大于小球B的质量
C.应使小球A由静止释放
(2)某次测量实验中,该同学测量数据如下:,,,,,,重力加速度g取,则小球A与小球B碰撞前后悬线的拉力之比为________,若小球A(包含遮光条)与小球B的质量之比为________,则动量守恒定律得到验证,根据数据可以得知小球A和小球B发生的碰撞是碰撞________(“弹性”或“非弹性”)。
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,两根平行的光滑金属导轨ab、cd与水平面成θ=固定,导轨间距离为L=1m,电阻不计,一个阻值为R=0.3Ω的定值电阻接在两金属导轨的上端。在导轨平面上边长为L的正方形区域内,有垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B=1T。两根完全相同金属杆M和N用长度为l=0.5m的轻质绝缘硬杆相连,在磁场上方某位置垂直于导轨放置且与导轨良好接触,金属杆长度均为L、质量均为m=0.5kg、电阻均为r=0.6Ω,将两杆由静止释放,当杆M进入磁场后,两杆恰好匀速下滑,取g=10 m/s2。求:
(1)杆M进入磁场时杆的速度;
(2)杆N进入磁场时杆的加速度大小;
(3)杆M出磁场时,杆已匀速运动,求此时电阻R上已经产生的热量。
14.(16分)如图所示,水平地面上有一长L=2m、质量M=1kg的长板,其右端上方有一固定挡板。质量m=2kg的小滑块从长板的左端以v0=6m/s的初速度向右运动,同时长板在水平拉力F作用下以v=2m/s的速度向右匀速运动,滑块与挡板相碰后速度为0,长板继续匀速运动,直到长板与滑块分离。己知长板与地面间的动摩擦因数μ1=0.4,滑块与长板间动摩擦因数μ2=0. 5,重力加速度g取10 m/s2。求:
(1)滑块从长板的左端运动至挡板处的过程,长板的位移x;
(2)滑块碰到挡板前,水平拉力大小F;
(3)滑块从长板的左端运动至与长板分离的过程,系统因摩擦产生的热量Q。
15.(12分)如图所示,导热良好的气缸直立在水平地面上,气缸的质量为m,高度为L,底面面积为S,用活塞把一定量的气体封闭在气缸内,活塞可沿气缸壁无摩擦移动,活塞及气体的质量可忽略不计,气体可看作理想气体。平衡时,活塞处于距气缸底L处。现用力F缓慢向上拉动活塞,直至气缸刚要离开地面,此过程中活塞未移动到气缸口处。(环境温度保持不变,环境气体压强为p0)求:
(1)气缸刚要离开地面时,活塞距气缸底的距离;
(2)若此过程中力F做功为W,则封闭气体需从外界吸收多少热量?
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】
小球在竖直方向的位移为,设小球与半球形碗碰撞点为D点,则DO的连线与水平方向的夹角为300,过D点作CO连线的垂线交于CO连线E点,则OE=,小球下落h时竖直方向的速度为,则水平方向的速度,所以水平方向的位移为,由几何关系可知,CO=,故C正确.
2、A
【解析】
AB.两电荷在O点的场强大小为
E1=E2=k
夹角为120°
根据平行四边形定则知合场强为
E=E1=E2=k
方向平行两个电荷的连线向右,故A正确,B错误;
C.等量正负点电荷连线的中垂线上电势相等,因而φO=φC,故C错误;
D.如果只有+Q存在,则B点电势大于D点电势;如果只有-Q存在,同样是B点电势大于D点电势;由于电势是标量,所以两个场源电荷同时存在时,依然有B点电势大于D点电势,故试探电荷q从B点移到D点过程中,电势能是变化的,故D错误。
故选A。
3、A
【解析】
A.伽利略研究自由落体运动的核心方法是把实验和逻辑推理结合起来,故A正确;
B.自然界中的四种基本相互作用是万有引力、强相互作用、电磁力、弱相互作用,故B错误;
C.“月-地检验”证明了地面上的重力、地球吸引月球与太阳吸引行星的力遵循同样的“距离平方反比”规律,故C错误;
D.一对作用力和反作用力分别作用在两个不同物体上,它们可能分别对两个物体都做正功,其代数和为正值,比如在光滑水平面由静止释放的两个带同种电荷的小球,库仑力对两个小球都做正功,作用力和反作用力所做的功的代数和为正值,故物体间的一对相互作用力做功的代数和不一定为零,故D错误。
故选A。
4、C
【解析】
由题目图,结合电势与位置图象的斜率表示电场强度,可知,在处的电场强度大小为零,因两点电荷的具体位置不确定,则点电荷的电性也无法确定,因此可能是同种电荷,也可能是异种电荷;
AB.若和为同种电荷,则电场强度为零的点在两电荷连线上的线段上的某一点,即处于两个点电荷之间,故AB错误;
CD.若和为异种电荷,则电场强度为零的点在两电荷连线的线段之外的某一点,由电势为零,且到电势逐渐升高可知,和均在的区域内,且靠近的点电荷为负点电荷,远离的点电荷为正电荷,且正电荷电量的绝对值大于负电荷电量的绝对值;故C正确,D错误。
故选C。
5、C
【解析】
线框有两段匀加速直线运动过程:进入磁场的运动过程,在磁场中的运动过程。两过程加速度相等,设为a。
线框进入磁场的运动过程。由右手定则知感应电流方向由b向a。段为电源,则a点电势高于b点电势。电动势大小为
由运动规律得
解以上三式得
图像为过原点的直线,斜率为。在时刻有
。
在磁场中的运动过程。由右手定则知a点电势高于b点电势。在时刻有
运动过程有
由运动规律得
解以上两式得
图像斜率为。
故选C。
6、A
【解析】
先对挂钩一端受力分析可知挂钩对绳子的拉力和绳子对挂钩的拉力相等:
对绳子受力分析如右图,正交分解:
解得:,A正确,BCD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、ABD
【解析】
A、天色变暗时,光敏电阻较大,则RG两端的电势差较大,所以A端的电势较高,继电器工作吸引常开触点Ja,路灯点亮,故A正确;
BC、当A端电势较高时,路灯会亮,天色更暗时光敏电阻的阻值更大,则RG两端的电势差更大,A端的电势更高;要想在天色更暗时路灯才会点亮,必须使光敏电阻分担的电压应降低,根据串联分压可知应把R1的阻值调大些,故B正确,C错误;
D、天色变亮时,A端输入低电平,继电器不工作释放常开触点Ja,继电器的线圈会产生自感电电动势,二极管与继电器的线圈串联构成闭合电路,防止损坏集成电路,故D正确;
故选BCD。
8、BDE
【解析】
A.气体吸热后,若再对外做功,温度可能降低,故A错误;
B.改变气体内能的方式有两种:做功和热传导,故B正确;
C.理想气体等压膨胀过程是吸热过程,故C错误;
D.根据热力学第二定律,热量不可能自发地从低温物体传到高温物体,故D正确;
E.如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡,那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡,否则就不会与第三个系统达到热平衡,故E正确。
故选BDE.
本题主要考查了热力学定律、理想气体的性质.此题考查了热学中的部分知识点,都比较简单,但是很容易出错,解题时要记住热力学第一定律E=W+Q、热力学第二定律有关结论以及气体的状态变化方程等重要的知识点.
9、CD
【解析】
A.多晶体和非晶体各个方向的物理性质都相同,金属属于多晶体,A错误;
B.晶体体积增大,若分子力表现为引力,分子势能增大,若分子力表现为斥力,分子势能减小,B错误;
C.水的表面张力的有无与重力无关,所以在宇宙飞船中,水的表面依然存在表面张力,C正确;
D.在现代科技中科学家利用某些物质在水溶液中形成的薄片状液品来研究高子的渗透性,D正确。
故选CD。
10、BC
【解析】
A.带电粒子在加速电场中加速
在偏转电场中
由于
则
则粒子的竖直偏转距离y与U2不是成正比关系,选项A错误;
B.从偏转电场飞出的粒子的偏转角
滑片p向右滑动的过程中U1变大,U2减小,则从偏转电场飞出的粒子的偏转角逐渐减小,选项B正确;
CD.当粒子在加速电场中一直被加速时,飞出偏转电场的速率最大,即当U1=E时粒子的速率最大,根据动能定理
解得
选项C正确,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、B 3.0 0.53
【解析】
(1)该同学开始实验后未进行电压传感器的调零,则电路电流为0时,电压传感器有示数,不为0,作出的U-I图象中,电压随电流的增大而增大,但纵坐标有截距,观察图b中的图象可知B符合;
(2)将电压传感器d端改接到电路中c端,则电压传感器测量的是滑动变阻器的电压,但由于正负接线接反了,因此测量的数值会变为负值,计算时取绝对值即可,根据如图(c)所示的U-I图可知,电源电动势为3V,由闭合电路的欧姆定律有:,当U=2V时,I=0.095A,即,解得:内阻r≈0.53Ω。
12、A 弹性
【解析】
(1)由实验原理确定操作细节;(2)根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出小球通过最低点的速度,从而得出动能的增加量,根据小球下降的高度求出重力势能的减小量,判断是否相等。
【详解】
(1)[1]A.两个小于必发生对心碰撞,故选项A正确;
B.碰撞后入射球反弹,则要求入射球的质量小于被碰球的质量,故选项B错误;
C.由于碰撞前后A的速度由光电门测出,A释放不一定从静止开始,故选项C错误;
故选A;
(2)[2]碰撞前后入射球A的速度由光电门测出:
,
;
被碰球B碰撞后的速度为:
;
根据牛顿第二定律,碰撞前有:
,
所以
;
同理碰撞后有:
,
所以
,
则:
;
[3]若碰撞前后动量守恒则有:
,
从而求得:
;
[4]碰撞后的动能
,
而碰撞后的动能
,
由于
,
所以机械能守恒,故是弹性碰撞。
考查验证动量守恒定律实验原理。
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)4m/s(2)1.67m/s2(3)3.42J
【解析】
(1)杆M进入磁场时,根据平衡条件
2mgsinθ=I1LB
电路中总电阻
R1=+r=0.8Ω
由闭合电路欧姆定律I1=,由法拉第电磁感应定律E1=BLv1,由以上各式可得
v1=4m/s
(2)杆N进入磁场时杆的速度为v1=4m/s,此时电路中总电阻
R2=+R=0.6Ω
根据牛顿第二定律
2mgsinθ-I2LB=2ma
I2=
解得
a=-m/s2≈-1.67m/s2
杆N进入磁场时杆的加速度大小为1.67m/s2。
(3)从杆M进入磁场到杆N进入磁场的过程中,电阻R上的电流
IR=I1=A
此过程产生的热量Q1=Rt,t=
解得
Q1=J
杆M出磁场时,根据平衡条件
2mgsinθ=I2LB
I2=
E2=BLv2
解得
v2=3m/s
从杆N进入磁场到杆M出磁场时,系统减少的机械能转化为焦耳热
ΔE=2mg(L-l)sin θ+×2mv-×2mv=6 J
此过程电阻R上产生的热量Q2=3J,全过程电阻R上已产生的热量
Q1+Q2≈3.42J
14、(1)0.8m ;(2)2N;(3)48J
【解析】
(1)(5分)滑块在板上做匀减速运动,
a=
解得:
a=5m/s2
根据运动学公式得:
L=v0t1 -
解得
t=0.4s (t=2.0s 舍去)
(碰到挡板前滑块速度v1=v0-at=4m/s>2m/s,说明滑块一直匀减速)
板移动的位移
x=vt=0.8m
(2)对板受力分析如图所示,
有:
F+=
其中
=μ1(M+m)g=12N,
=μ2mg=10N
解得:
F=2N
(3)法一:滑块与挡板碰撞前,滑块与长板因摩擦产生的热量:
Q1=·(L-x) =μ2mg (L-x)=12J
滑块与挡板碰撞后,滑块与长板因摩擦产生的热量:
Q2=μ2mg(L-x)=12J
整个过程中,板与地面因摩擦产生的热量:
Q3=μ1(M+m)g•L=24J
所以,系统因摩擦产生的热量:系统因摩擦产生的热量
Q=Q1+Q2+Q3=48J
法二:滑块与挡板碰撞前,木板受到的拉力为F1=2N (第二问可知)
F1做功为
W1=F1x=2×0.8=1.6J
滑块与挡板碰撞后,木板受到的拉力为:
F2=+=μ1(M+m)g+μ2mg=22N
F2做功为
W2=F2(L-x)=22×1.2=26.4J
碰到挡板前滑块速度
v1=v0-at=4m/s
滑块动能变化:
△Ek=20J
所以系统因摩擦产生的热量:
Q= W1+W2+△Ek=48J
15、 (1);(2)
【解析】
(1)气缸刚要离开地面时,对整体由平衡条件可知
活塞处于平衡状态,设此时封闭气体压强为,有
此过程气体做等温变化,设此时活塞距气缸底的距离为,由玻意尔定律则有
联立各式,解得
(2)此过程中力F对活塞做正功,封闭气体对活塞做功为,有
由于封闭气体温度不变,所以其内能保持不变,即
由热力学第一定律知,封闭气体对活塞所做的功等于其吸收的热量,有
解得
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