资源描述
2025年广东省广州市广东二师番禺附中高三物理第一学期期末监测试题
请考生注意:
1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。
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,轻绳一端系在物体A上,另一端与套在粗糙竖直杆MN上的轻圆环B相连接。用水平力F拉住绳子上的一点O,使物体A及轻圆环B静止在实线所示的位置。现保持力F的方向不变,使物体A缓慢移到虚线所示的位置,这一过程中圆环B保持静止。若杆对环的弹力为FN,杆对环的摩檫力为Ff,OB段绳子的张力为FT,则在上述过程中( )
A.F不变,FN减小
B.Ff不变,FT增大
C.Ff减小,FN不变
D.FN减小,FT减小
2、下列说法中,正确的是( )
A.物体在恒力作用下不可能做曲线运动
B.物体在恒力作用下不可能做圆周运动
C.物体在变力作用下不可能做直线运动
D.物体在变力作用下不可能做曲线运动
3、如图所示,斜面固定,平行于斜面处于压缩状态的轻弹簧一端连接物块A,另一端固定,最初A静止.在A上施加与斜面成30°角的恒力F,A仍静止,下列说法正确的是( )
A.A对斜面的压力一定变小
B.A对斜面的压力可能不变
C.A对斜面的摩擦力一定变大
D.A对斜面的摩擦力可能变为零
4、如图甲所示,在匀强磁场中有一个N=10匝的闭合矩形线圈绕轴匀速转动,转轴O1O2直于磁场方向,线圈电阻为5Ω。从图甲所示位置开始计时,通过线圈平面的磁通量随时间变化的图像如图乙所示,则( )
A.线圈转动一圈的过程中产生的焦耳热
B.在时,线圈中的感应电动势为零,且电流方向发生改变
C.所产生的交变电流感应电动势的瞬时表达式为
D.线圈从图示位置转过90º时穿过线圈的磁通量变化率最大
5、一质点静止在光滑水平面上,先向右做初速度为零的匀加速直线运动,加速度大小为,经过时间后加速度变为零;又运动时间后,质点加速度方向变为向左,且大小为,再经过时间后质点回到出发点。以出发时刻为计时零点,则在这一过程中( )
A.
B.质点向右运动的最大位移为
C.质点回到出发点时的速度大小为
D.最后一个时间内,质点的位移大小和路程之比为3∶5
6、如图所示,在光滑水平桌面内,固定有光滑轨道,其中半圆轨道与直轨道相切于点,物体受到与平行的水平拉力,从静止开始运动,拉力的大小满足如图乙所示(以为坐标原点,拉力从指向为正方向)。若,,半圆轨道的半径,重力加速度取。则下列说法中正确的是( )
A.拉力从到做功为
B.物体从到过程中,所受的合外力为0
C.物体能够到达点,且速度大小为
D.物体能够到达点,且速度大小为
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,a、b、c、d、e、f是以O为球心的球面上的点,平面aecf与平面bedf垂直,分别在a、c两个点处放等量异种电荷+Q和-Q,取无穷远处电势为0,则下列说法正确的是( )
A.b、f两点电场强度大小相等,方向相同
B.e、d两点电势不同
C.电子沿曲线运动过程中,电场力做正功
D.若将+Q从a点移动到b点,移动前后球心O处的电势不变
8、如图所示(俯视图),位于同一水平面内的两根固定金属导轨、,电阻不计,两导轨之间存在竖直向下的匀强磁场。现将两根粗细均匀、完全相同的铜棒、放在两导轨上,若两棒从图示位置以相同的速度沿方向做匀速直线运动,始终与两导轨接触良好,且始终与导轨垂直,不计一切摩擦,则下列说法中正确的是( )
A.回路中有顺时针方向的感应电流
B.回路中的感应电动势不变
C.回路中的感应电流不变
D.回路中的热功率不断减小
9、一栋大楼的电梯运行高度为,测试人员测试电梯的运行情况。某次测试时让电梯从地面直达最高处,电梯运行的速度不超过,加速度大小不超过。电梯中的测试人员的质量为,重力加速度g取。若电梯以最短时间运行,下列说法正确的是( )
A.最短时间为 B.最短时间为
C.测试人员的脚部承受的最大压力为 D.测试人员的脚部承受的最大压力为
10、一列简谐横波沿x轴正方向传播,P和Q是介质中平衡位置分别位于x=lm和x=7m的两个质点。t=0时刻波传到P质点,P开始沿y轴正方向振动,t=ls时刻P第1次到达波峰,偏离平衡位置位移为0.2m;t=7s时刻Q第1次到达波峰。下列说法正确的是( )
A.波的频率为4Hz
B.波的波速为1m/s
C.P和Q振动反相
D.t=13s时刻,Q加速度最大,方向沿y轴负方向
E.0~13s时间,Q通过的路程为1.4m
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)热敏电阻包括正温度系数电阻器(PTC)和负温度系数电阻器(NTC)。正温度系数电阻器(PTC)在温度升高时电阻值越大,负责温度系数电阻器(NTC)在温度升高时电阻值越小,热敏电阻的这种特性,常常应用在控制电路中。某实验小组选用下列器材探究通过热敏电阻Rx(常温下阻值约为10.0Ω)的电流随其两端电压变化的特点。
A.电流表A1(满偏电流10mA,内阻r1=10Ω)
B.电流表A2(量程0~1.0A,内阻r2约为0.5Ω)
C.滑动变阻器R1(最大阻值为10Ω)
D.滑动变阻器R2(最大阻值为500Ω)
E.定值电阻R3=990Ω
F. 定值电阻R4=140Ω
G.电源E(电动势12V,内阻可忽略)
H.电键、导线若干
(1)实验中改变滑动变阻器滑片的位置,使加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大,请在所提供的器材中选择必需的器材,应选择的滑动变阻器______。(只需填写器材前面的字母即可)
(2)请在所提供的器材中选择必需的器材,在虚线框内画出该小组设计的电路图_____。
(3)该小组测出某热敏电阻Rx的I1—I2图线如曲线乙所示,NTC热敏电阻对应的曲线是____(填①或②)。
(4)若将上表中的PTC电阻直接接到一个9V,内阻10Ω的电源两端,则它的实际功率为_______W。(结果均保留2位有效数字)
12.(12分)某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验。两根金属导轨ab和a1b1,固定在同一水平面内且相互平行,足够大的电磁铁(未画出)的N极位于两导轨的正上方,S极位于两导轨的正下方,一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直。(不计金属导轨的电阻和摩擦)
(1)在开关闭合后,金属棒向_________(选填“左侧”或“右侧”)移动。
(2)为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度,有人提出以下建议:
A.适当增加两导轨间的距离
B.保持两个导轨间距不变,换一根更长的金属棒
C.将滑动变阻器滑片向左移动
D.把磁铁换成磁性更强的足够大的钕铁硼磁铁
其中正确的是_________(填入正确选项前的字母)。
(3)如果将电路中电流方向反向,磁场也反向,金属棒将会向_____(选填“左侧"或“右侧”)移动。
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,一水平放置的薄壁圆柱形容器内壁光滑,长度为,容器右端中心处开有一圆孔。一定质量的理想气体被活塞封闭在容器内,器壁导热性良好,活塞可沿容器内壁自由滑动,其厚度不计。开始时气体温度为,活塞与容器底部相距。现对容器内气体缓慢加热,已知外界大气压强为。求:
(1)气体温度为时,容器内气体的压强;
(2)气体温度为时,容器内气体的压强。
14.(16分)如图所示,横截面积均为S,内壁光滑的导热气缸A、B.A水平、B竖直放置,A内气柱的长为2L,D为B中可自由移动的轻活塞,轻活塞质量不计.A、B之间由一段容积可忽略的细管相连,A气缸中细管口处有一单向小阀门C,A中气体不能进入B中,当B中气体压强大于A中气体压强时,阀门C开启,B内气体进入A中.大气压为P0,初始时气体温度均为27℃,A中气体压强为1.5P0,B中活塞D离气缸底部的距离为3L.现向D上缓慢添加沙子,最后沙子的质量为.求:
(i)活塞D稳定后B中剩余气体与原有气体的质量之比;
(ii)同时对两气缸加热,使活塞D再回到初始位置,则此时气缸B内的温度为多少?
15.(12分)在防控新冠肺炎疫情期间,青岛市教育局积极落实教育部“停课不停学”的有关通知要求,号召全市中小学校注重生命教育,鼓励学生锻炼身体。我市某同学在某次短跑训练中,由静止开始运动的位移一时间图像如图所示,已知0~t0是抛物线的一部分,t0~5s是直线,两部分平滑相连,求:
(1)t0的数值;
(2)该同学在0~t0时间内的加速度大小。
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】
先以O点为研究对象,进行受力分析,有A物体的重力GA,外力F和绳子的拉力FT,设绳子与竖直方向的夹角为,则
,
由题可知减小,所以F减小,FT减小;
再以物体B为研究对象,进行受力分析,有B物体的重力GB,绳子的拉力FT,竖直杆对B的支持力FN和摩擦力Ff,则
所以当减小时,FN减小,Ff不变,所以D正确,ABC错误。
故选D。
2、B
【解析】
A.物体在恒力作用下也可能做曲线运动,例如平抛运动,选项A错误;
B.物体做圆周运动的向心力是变力,则物体在恒力作用下不可能做圆周运动,选项B正确;
C.物体在变力作用下也可能做直线运动,选项C错误;
D.物体在变力作用下也可能做曲线运动,例如匀速圆周运动,选项D错误;
故选B。
3、D
【解析】
设斜面倾角为θ,对物体进行受力分析,沿下面方向,最初支持力等于mgcosθ,施加恒力F后,支持力等于mgcosθ+Fsin30°,支持力一定增大.根据牛顿第三定律,A对斜面的压力一定变大,故A错误,B错误;平行于斜面处于压缩状态的轻弹簧,,最初摩擦力向可能向上,可能向下,也可能为0,施加恒力F后,F沿斜面向上的分力为Fcos30°,由于F大小未知,摩擦力可能仍向上,也可能等于0;可能沿斜面向下,摩擦力的大小可能增大,也可能减小,故C错误,D正确.故选:D
4、C
【解析】
A. 最大感应电动势为:
感应电动势的有效值为:
线圈转动一圈的过程中产生的焦耳热
故A错误;
B. t=0.2s时,磁通量为0,线圈中的感应电动势最大,电流方向不变,故B错误;
C. 由图知角速度
因为线圈从垂直中性面开始计时,所以交变电流感应电动势的瞬时表达式为
e=10πcos(5πt)V
故C正确;
D. 线圈在图示位置磁通量为0,磁通量的变化率最大,穿过线圈的磁通量变化最快,转过90°,磁通量最大,磁通量变化率为0,故D错误。
故选:C。
5、C
【解析】
A.以向右为正方向,由速度公式有
由题意知
由位移公式得
,,
解得
故A错误;
B.根据题意,作出质点运动的图象,如图所示,
设向右从减速到0所用的时间为,则有
又
解得
根据图象的面积表示位移大小可知,质点向右运动的最大位移
故B错误;
C.质点回到出发点时所用的时间为
则对应的速度大小为
故C正确;
D.最后一个时间内,质点的位移大小为
路程
所以最后一个时间内,质点的位移大小和路程之比为15:17,故D错误。
故选C。
6、D
【解析】
A.图像与坐标轴所围面积表示功,则拉力从到做功为
故A错误;
B.物体从到过程中,做圆周运动,合力不变0,故B错误;
CD.从A到B由动能定理有
解得
由于滑轨道在水平面内,则物体从B到C做匀速圆运动,物体能够到达点,且速度大小为,故C错误,D正确。
故选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、AD
【解析】
AB.等量异种电荷的电场线和等势线都是关于连线、中垂线对称的,由等量异号电荷的电场的特点,结合题目的图可知,图中bdef所在的平面是两个点电荷连线的垂直平分面,所以该平面上各点的电势都是相等的,各点的电场强度的方向都与该平面垂直,由于b、c、d、e各点到该平面与两个点电荷的连线的交点O的距离是相等的,结合该电场的特点可知,b、c、d、e各点的场强大小也相等,由以上的分析可知,b、d、e、f各点的电势相等且均为零,电场强度大小相等,方向相同,故A正确,B错误;
C.由于b、e、d各点的电势相同,故电子移动过程中,电场力不做功,故C错误;
D.将+Q从a点移动到b点,球心O仍位于等量异种电荷的中垂线位置,电势为零,故其电势不变,故D正确。
故选AD。
8、BD
【解析】
A.两棒以相同的速度沿MN方向做匀速直线运动,回路的磁通量不断增大,根据楞次定律可知,感应电流方向沿逆时针,故A错误;
BC.设两棒原来相距的距离为s,M′N′与MN的夹角为α,回路中总的感应电动势
保持不变,由于回路的电阻不断增大,所以回路中的感应电流不断减小,故B正确,C错误;
D.回路中的热功率为,由于E不变,R增大,则P不断减小,故D正确。
故选BD。
9、AD
【解析】
电梯运行时间最短,则电梯运动的过程如下:以最大加速度a做初速度为0的加速运动至最大速度v,再以速度v匀速运动,最后以最大加速度a做减速运动至静止。加速和减速过程有对称性。
AB.匀加速过程与匀减速过程,均有
通过的位移
匀速过程有
又有
总时间为
故A正确,B错误;
CD.在加速上升过程测试人员脚部承受的压力最大,有
则
故C错误,D正确。
故选AD。
10、BCE
【解析】
A.由题意可知
可得
T=4s
频率
f=0.25Hz
选项A错误;
B. t=ls时刻P第1次到达波峰,t=7s时刻Q第1次到达波峰,可知在6s内波传播了6m,则波速为
选项B正确;
C.波长为
因PQ=6m=1λ,可知P和Q振动反相,选项C正确;
DE.t=7s时刻Q第1次到达波峰,则t=6s时刻Q点开始起振,则t=13s时刻, Q点振动了7s=1T,则此时Q点到达波谷位置,加速度最大,方向沿y轴正方向;此过程中Q通过的路程为7A=7×0.2m=1.4m,选项D错误,E正确。
故选BCE。
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、C ② 2.0W(1.9~2.1W)
【解析】
(1)[1]因为要求加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大,所以滑动变阻器采用分压接法,为了便于调节,应选择最大阻值小的滑动变阻器,故填C。
(2) [2]因为器材没有电压表,故用已知内阻的电流表A1串联一个大电阻R3改装成电压表。由于热敏电阻的阻值远小于电压表内阻,所以电流表应用外接法,电路图如图所示
(3)[3] 把热敏电阻Rx的I1—I2图线的纵坐标改成,即热敏电阻的电压,单位为V,图像就成为热敏电阻的图像。图像上的点与坐标原点连线的斜率表示电阻值。随电压增大,电流增大,电阻实际功率增大,温度升高。NTC热敏电阻在温度升高时电阻值减小,故对应的曲线是②。
(4)[4]做出9V,内阻10Ω的电源的图像
其与曲线②的交点坐标的乘积即为所要求的实际功率,为
由于作图和读书有一定的误差,故结果范围为1.9~2.1W。
12、左侧 ACD 左侧
【解析】
(1)[1]根据题意可知,磁场方向竖直向下,电流方向垂直纸面向里。所以根据左手定则可得安培力方向为水平向左,故导体棒向左侧运动。
(2)[2]ACD.根据公式可得,适当增加导轨间的距离或者增大电流或者增大磁场磁感应强度,可增大金属棒受到的安培力,根据动能定理得
则金属棒离开导轨时的动能变大,即离开导轨时的速度变大,ACD正确;
B.若换用一根更长的金属棒,但金属棒切割磁感线的有效长度即导轨间的宽度不变,安培力F不变,棒的质量变大,由
可知速度变小,故B错误。
故选ACD。
(3)[3]都反向后,电流垂直纸面向外,磁场方向竖直向上,根据左手定则可得安培力方向仍向左,故导体棒仍向左侧移动。
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)活塞移动时气体做等压变化,当刚至最右端时,;;由盖萨克定律可知
解得
说明活塞正好到最右端。故气体温度为时,容器内气体的压强为。
(2)活塞至最右端后,气体做等容变化,;;。由查理定律有
解得
气体温度为时,容器内气体的压强为。
14、 (i) (ii)
【解析】
试题分析:(i)对活塞受力分析,得出A中原有气体末态的压强,分析A中原有气体变化前后的状态参量,由玻意耳定律得A末态的体积,同理对B中原来气体进行分析,由由玻意耳定律得B末态的体积,气体密度不变,质量与体积成正比,则质量之比即体积之比;(2)加热后对B中的气体进行分析,发生等压变化,由盖吕萨克定律即可求解.
(i)当活塞C打开时,A、B成为一个整体,气体的压强
对A中原有气体,当压强增大到时,其体积被压缩为
由玻意耳定律得:
解得:
B中气体进入气缸A中所占体积为
对原来B中气体,由玻意耳定律得:
解得:
B中剩余气体与原有气体的质量比为
(ii)对气缸加热,阀门C关闭,此时被封闭在B中的气体温度为,体积为
D活塞回到初始位置,气体体积变为,设最终温度为
由盖吕萨克定律得:
解得:
【点睛】解题的关键就是对A、B中气体在不同时刻的状态参量分析,并且知道气体发生什么变化,根据相应的气体实验定律分析求解.
15、 (1) 2s (2) 4m/s2
【解析】
(1)(2)0~t0时间内做匀加速运动,则由可得
t0~5s做匀速运动
解得
t0=2s
a=4m/s2
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