资源描述
2026届新疆乌鲁木齐市名校高三物理第一学期期末经典试题
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,电荷量相等的两个电荷Q1和Q2,两者连线及中垂线上分别有A点和B点,则下列说法正确的是()
A.若两者是同种电荷,则A点的电势一定高于B点的电势
B.若两者是同种电荷,则A点的场强一定大于B点的场强
C.若两者是异种电荷,则A点的电势一定高于B点的电势
D.若两者是异种电荷,则A点的场强一定大于B点的场强
2、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
3、如图甲所示,理想变压器原线圈匝数n=200匝,副线圈匝数n2=100匝,交流电压表和交流电流表均为理想电表,两个电阻R的阻值均为125Ω,图乙为原线圈两端的输入电压与时间的关系图象,下列说法正确的是( )
A.通过电阻的交流电频率为100Hz
B.电压表的示数为250V
C.电流表的示数为0.25A
D.每个电阻R两端电压最大值为
4、如图所示,用不可伸长的轻质细线a、b悬挂一小球,小球静止时,绳a、绳b与水平方向的夹角均为 ,绳b的拉力大小为F1。现将绳a剪断,剪断后瞬间绳b的拉力大小为F2,则F1:F2为( )
A.1:1 B.1:2 C.2:1 D.
5、竖直放置的肥皂膜在阳光照耀下,由于前后表面反射光通过的路程不同,形成两列相干光,薄膜上会呈现出彩色条纹.若一肥皂膜由于受重力和液体表面张力的共同影响,其竖直方向的截面如图所示,则光通过该肥皂膜产生的干涉条纹与下列哪个图基本一致( )
A. B.
C. D.
6、某行星的自转周期为T,赤道半径为R.研究发现,当该行星的自转角速度变为原来的2倍时会导致该行星赤道上的物体恰好对行星表面没有压力,已知引力常量为G.则
A.该行星的质量为
B.该行星的同步卫星轨道半径为
C.质量为m的物体对行星赤道地面的压力为
D.环绕该行星做匀速圆周运动的卫星的最大线速度为7.9km/s
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、2019年10月5日2时51分,我国在太原卫星发射中心用长征四号丙运载火箭,成功将“高分十号”地球同步卫星发射升空。一般发射地球同步卫星要经过两次变轨才能进入地球同步轨道。如图所示,先将卫星送入较低的圆轨道Ⅰ,经椭圆轨道Ⅲ进入地球同步轨道Ⅱ。已知“高分十号”卫星质量为m卫,地球质量为m地,轨道Ⅰ半径为r1,轨道Ⅱ半径为r2,A、B为两轨道的切点,则下列说法正确的是( )
A.“高分十号”在轨道Ⅰ上的运行速度大于7.9km/s
B.若”高分十号”在轨道I上的速率为v1:则在轨道II上的速率v2=v1
C.在椭圆轨道上通过B点时“高分十号”所受万有引力小于向心力
D.假设距地球球心r处引力势能为Ep=-则“高分十号”从轨道Ⅰ转移到轨道Ⅱ,其机械能增加了-
8、半径分别为r和2r的同心半圆导轨MN、PQ固定在同一水平面内,一长为r、电阻为R、质量为m且质量分布均匀的导体棒AB置于半圆轨道上面,BA的延长线通过导轨的圆心O,装置的俯视图如图所示。整个装置位于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。在N、Q之间接有一阻值也为R的电阻。导体棒AB在水平外力作用下,以角速度ω绕O顺时针匀速转动,在转动过程中始终与导轨保持良好接触。导轨电阻不计,不计一切摩擦,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.导体棒中的电流方向为A→B
B.导体棒A端相等于电源正极
C.导体棒AB两端的电压为
D.若保持导体棒转动的角速度不变,同时使竖直向下的磁场的磁感应强度随时间均匀增大,则通过电阻R的电流可能一直为零
9、图示水平面上,O点左侧光滑,右侧粗糙,质量分别为m、2m、3m和4m的4个滑块(视为指点),用轻质细杆相连,相邻滑块间的距离为L。滑块1恰好位于O点,滑块2、3、4依次沿直线水平向左排开。现对滑块1施加一水平恒力F,在第2个滑块进入粗糙水平面后至第3个滑块进入粗糙水平面前,滑块做匀速直线运动。已知滑块与粗糙水平面间的动摩擦因素均为,重力加速度为g,则下列判断正确的是( )
A.水平恒力大小为3mg
B.滑块匀速运动的速度大小为
C.在第2个滑块进入粗糙水平面前,滑块的加速度大小为
D.在水平恒力F的作用下,滑块可以全部进入粗糙水平面
10、如图所示,足够长U型管内分别由水银封有、两部分气体,则下列陈述中正确是
A.只对加热,则h减小,气柱长度不变
B.只对加热,则h减小,气柱长度减少
C.若在右管中注入一些水银,将增大
D.使、同时升高相同的温度,则增大、h减小
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)某实验小组利用如图所示的装置验证“碰撞过程中的动量守恒”和探究“碰撞过程中的动能是否守恒”。水平的气垫导轨上有两滑块A、B,滑块A上有宽度为d的遮光板;滑块B上固定一支架,支架上水平固定一内壁光滑左侧开口的细薄金属直管,金属管右侧用金属板封闭,管内靠近金属板处静置一金属小球。气垫导轨通气后利用右侧挡板上的弹射装置将滑块A向左弹出,测得滑块A第一次经过光电门的时间为t1,后与静止的滑块B相碰,碰后滑块B和小球一起向左滑动滑块A向右运动。滑块A第二次通过光电门的时间为t2,滑块B与左侧挡板刚接触时,立即被安装的锁止装置锁止,同时金属管中的小球沿管壁飞出落在水平地面上的O点(图中未画出)。用天平称量出滑块A(包括遮光板的总质量M1、滑块B(包括支架、金属管)的总质量M2、小球的质量m,重力加速度为g。请回答以下问题:
(1)除了题中已给出的物理量还需用刻度尺测出的物理量及符号是________。
(2)小球离开金属管口时的速度大小为 ________(用题中已知和(1)问中物理量符号表示)。
(3)要验证碰撞过程中的动量守恒,本实验需要验证的表达式为 ________。
(4)要进一步探究碰撞过程中的动能是否守恒,需要比较表达式________与表达式________在误差允许范围内是否相等。
12.(12分)某同学利用下列器材测量两节干电池的总电动势和总电阻。
A.待测干电池两节;
B.电压表、,量程均为,内阻很大;
C.定值电阻(阻值未知);
D.电阻箱;
E.导线若干和开关。
(1)根据如图甲所示的电路图,在实物图乙中补全相应的电路图_________。
(2)实验之前,需要利用该电路测出定值电阻。先把电阻箱调到某一阻值,再闭合开关,读出电压表和的示数分别为、,则_______(用、、表示)。
(3)实验中调节电阻箱,读出电压表和的多组相应数据、。若测得,根据实验描绘出图象如图内所示,则两节干电池的总电动势_______、总电阻________。(结果均保留两位有效数字)
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)如图所示,、两板间的电压为。、两平行金属板长为,两板间距为,电压为。的右侧有垂直纸面的匀强磁场,磁场宽度为。一束初速度为0、电荷量的范围为、质量的范围为的带负电粒子由无初速度射出后,先后经过两个电场,再从、两平行金属板间(紧贴板)越过界面进入磁场区域。若其中电荷量为、质量为的粒子恰从、两板间的中点进入磁场区域。求解下列问题(不计重力):
(1)证明:所有带电粒子都从点射出
(2)若粒子从边界射出的速度方向与水平方向成角,磁场的磁感应强度在什么范围内,才能保证所有粒子均不能从边射出?
14.(16分)如图所示,两相同小木块M、N(均视为质点)的质量均为m=1kg,放在水平桌面上,木块M、N间夹有一压缩的轻质弹簧P,弹簧两端与小木块M、N不拴接,但两木块通过长L=0.1m的细线相连接。桌子中央O左侧粗糙,中央O右侧光滑,小木块M、N与桌子左侧间的动摩擦因数μ=0.5,且开始时木块N离桌子中央O的距离s=1.15m。现让小木块M、N一起以v0=4m/s的初速度向桌子右侧运动,当木块M、N越过桌子中央O进入右侧光滑区后,剪断从N间的细线,发现小木块M最终停在桌面光滑区,而小木块N水平抛出离开桌面,木块N运动到A点时速度方向恰好沿AB方向,小木块N沿斜面AB滑下。己知斜面AB与水平方向的夹角为,斜面长为2.0m,木块N与斜面间的动摩擦因数也是μ=0.5.木块N到达B点后通过光滑水平轨道BC到达光滑竖直圆轨道,底端(稍稍错开)分别与两侧的直轨道相切,其中AB与BC轨道以微小圆弧相接。重力加速度g取10m/s2,sin=0.6,cos=0.8.
(1)求压缩弹簧的弹性势能Ep;
(2)求水平桌面与A点的高度差;
(3)若木块N恰好不离开轨道,并能从光滑水平轨道DE滑出,则求竖直圆轨道的半径R。
15.(12分)如图所示,一质量为m、电荷量为的带电粒子,从A点以速度v0垂直于电场方向射入一个电场强度为E的匀强电场中,从B点射出电场时的速度方向与电场线成 角,不计重力.求:
(1)带电粒子通过B点时速度vB的大小;
(2)A、B两点间的电势差UAB.
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、D
【解析】
设两个点电荷和连线的中点为O.若两电荷是同种电荷,且都是正电荷,则A点的电势高于O点电势,O点电势高于B点电势,则A点的电势高于B点的电势.若两个点电荷都带负电,则A点的电势低于B点的电势,A错误.若两者是同种电荷,B点处电场线分布情况不能确定,所以不能确定两点场强的大小,B错误.若两者是异种电荷,且为正电荷,则A点的电势高于B点的电势.若为负电荷,则A点的电势低于B点的电势,C错误.若两者是异种电荷,A处电场线比B处电场线密,则A点的场强一定大于B点的场强,D正确.选D.
【点睛】若两电荷是同种电荷,根据电场的对称性分析电场强度的关系,电场线越密,场强越大.若两电荷是异种电荷,根据顺着电场线方向降低,分析电势的高低;在两电荷的连线上,O点场强最小,在连线的中垂线上O点的场强最大.
2、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。
3、C
【解析】
A.由图乙知T= 0.02s,则=50Hz,变压器不改变交流电的频率,所以输出交流电的频率仍为50Hz,A错误;
B.由可知,电压表的示数
125V
B错误;
C.由于电压表
0.5A
又,则电流表的示数
0.25A
C正确;
D.每个电阻R两端电压最大值为
UmR=0.5×125×=V
D错误。
故选C.
4、C
【解析】
小球静止时,绳a、绳b与水平方向的夹角均为 ,根据题意可知,此时绳b的拉力大小和绳a拉力大小相等,根据几何关系可知
将绳a剪断,剪断后瞬间绳b的拉力大小与重力沿绳方向的分力大小相等
故
故C正确ABD错误。
故选C。
5、B
【解析】
薄膜干涉为前后两个面反射回来的光发生干涉形成干涉条纹,故从肥皂薄膜的观察到水平干涉条纹,用复色光时出现彩色条纹,由重力作用,肥皂膜前后表面的厚度从上到下逐渐增大,从而使干涉条纹的间距变密,故B正确,ACD错误.
本题考查了薄膜干涉的原理和现象,抓住薄膜干涉的形成原因:前后两表面反射的光发生干涉,是考试的重点.
6、B
【解析】
该行星自转角速度变为原来两倍,则周期将变为T,由题意可知此时: ,解得:,故A错误;同步卫星的周期等于该星球的自转周期,由万有引力提供向心力可得:,又,解得:r=R,故B正确;行星地面物体的重力和支持力的合力提供向心力:,又:,解得:,由牛顿第三定律可知质量为m的物体对行星赤道地面的压力为,故C错误;7.9km/s是地球的第一宇宙速度,由于不知道该星球的质量以及半径与地球质量和半径的关系,故无法得到该星球的第一宇宙速度与地球第一宇宙速度的关系,故无法确环绕该行星作匀速圆周运动的卫星线速度是不是必不大于7.9km/s,故D错误;故选B.
点睛:重点知识:行星自转的时候,地面物体万有引力等于重力没错,但是不是重力全部用来提供向心力,而是重力和支持力的合力提供向心力;“星球赤道上物体恰好对行星表面没有压力”时重力独自充当向心力.
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 .第一宇宙速度为7.9km/s,绕地球做圆周运动的轨道半径等于地球的半径,根据万有引力提供向心力则有
可得
知轨道半径越大,线速度越小,所以“高分十号”卫星在轨道Ⅰ上的运行速度小于7.9km/s,故A错误;
B.根据 可得“高分十号”卫星在轨道I上的速率为
在轨道II上的速率为
联立解得
故B正确;
C.由于“高分十号”卫星需要在点从椭圆轨道Ⅲ进入轨道Ⅱ,卫星在点需加速,所以“高分十号”卫星在椭圆轨道Ⅲ上通过B点时,万有引力大于向心力,故C错误;
D.“高分十号”卫星在轨道Ⅰ上的机械能
在轨道Ⅱ上的机械能
则机械能增加量
故D正确;
故选BD。
8、AC
【解析】
AB.由右手定则可知,导体棒中的电流方向为A→B,导体棒相当于电源,电源内部电流由负极流向正极,则B端相当于电源正极,故A正确,B错误;
C.AB棒产生的感应电动势为
导体棒AB两端的电压为
故C正确;
D.若保持导体棒转动的角速度不变,由于磁场均匀增大,则导体棒切割磁感线产生的电动势增大,如果导体棒不动,竖直向下的磁场的磁感应强度随时间均匀增大,回路中产生的电动势不变,且与导体棒切割磁感线产生的电动势方向相反,则两电动势不可能一直相等,即通过电阻R的电流不可能一直为零,故D错误。
故选AC。
9、AC
【解析】
A.在第2个滑块进入粗糙水平面后至第3个滑块进入粗糙水平面前,滑块做匀速直线运动,对整体分析则有:
解得:
F=3mg
故A正确;
B.根据动能定理有:
解得
v=
故B错误;
C.由牛顿第二定律得
解得
a=
故C正确;
D.水平恒力F作用下,第三个物块进入粗糙地带时,整体将做减速运动,由动能定理得
解得
故滑块不能全部进入粗糙水平面,故D错误。
故选AC。
10、AD
【解析】
AB.只对L1加热,假设体积不变,则压强增大,所以L1增大、h减小,气柱L2长度不变,因为此部分气体做等温变化,故A正确B错误;
C.若在右管中注入一些水银,L2压强增大,假设L1的体积不变,L1的压强与h长度的水银柱产生的压强之和随之增大,L1的压强增大,根据玻意耳定律得L1将减小,故C错误;
D.使L1、L2同时升高相同的温度,假设气体体积不变,L1的压强增大,L2压强不变,则L1增大、h减小,故D正确;
故选AD.
做好本题的关键是知道两边气体压强大小的影响因素,再利用理想气体状态方程判断各物理量的变化.
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、小球从离开金属管口到落地的过程中,运动的水平位移s和竖直高度h
【解析】
(1)[1].滑块A与静止的滑块B相碰后,A反向,B和小球一起向左滑动,B被锁止后,小球以碰后B的速度平抛,故利用平抛的运动规律可求出小球离开金属管时的初速度,也即碰后B和小球的共同速度故需要测出小球从离开金属管口到落地的过程中,运动的水平位移s和竖直高度h。
(2)[2].由平抛运动规律可知,平抛的初速度为 。
(3)[3].取向左为正方向滑块A、B碰前的总动量为 ,碰后的总动量为 ,故需验证的表达式为
(4)[4][5].滑块A、B碰前的总动能为 ,碰后的总动能为 ,故要探究功能是否守恒,需要比较 和 是否相等。
12、 3.0 2.4
【解析】
(1)[1]
(2)[2] 闭合开关后,根据串并联电路规律可知,两端电压,电流为,根据欧姆定律
(3)[3] 根据闭合电路欧姆定律可知
变形可得
由图象可知,当时,,则有
图象的斜率为
联立解得,。
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)见解析(2)
【解析】
(1)电场加速有
带电粒子在偏转电场中做类平抛运动,在点分解位移。
水平位移
竖直位移
又有
解得
则射出点与粒子的、无关,所有粒子均从点射出
(2)类平抛的偏转位移,过程,由动能定理有
磁场中圆周运动有
解得
在粒子束中,、的粒子最大,最易射出磁场,设要使、的粒子恰射不出磁场,有
由几何关系得
粒子在电场中点射出时有
电场偏转过程由动能定理有
解得
则磁感应强度应为
。
14、 (1)4J;(2)0.45m;(3)0.66m
【解析】
(1)设两木块运动到O右侧时的速度大小为,在两木块一起运动到桌子中央O右侧的过程,由动能定理知
解得
剪断细线,两木块组成的系统水平方向动量守恒,设剪断细线后小木块N的速度大小为v,则有
根据能量守恒知
解得
(2)设木块N的抛出点到A点的高度差为h,到A点时,根据平抛运动规律知且
解得
(3)木块N到达A点时的速度大小为
设小木块N到达B点时的速度大小为,从A点到B点,由动能定理知,
设木块N在轨道最高点时最小速度为,木块N从B点到轨道最高点的过程,由机械能守恒定律得
在最高点根据牛顿第二定律知
解得
15、 (1)(2)
【解析】
(1)带电粒子在电场中做类平抛运动,水平方向做匀速直线,将带电粒子在B点的速度分解有
(2)对粒子,从A→B,由动能定理可知
解得
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