资源描述
2025-2026学年新疆哈密市第十五中学物理高三第一学期期末达标检测试题
注意事项
1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.
5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.
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、将一物体从地面以速度v0竖直上抛,物体上抛运动过程中所受的空气阻力大小恒定,设物体在地面时的重力势能为零,则物体从抛出到落回原地过程中,如图所示的四个图中不正确的( )
A. B. C. D.
2、如图所示,虚线表示某点电荷Q所激发电场的等势面,已知a、b两点在同一等势面上,c、d两点在另一个等势面上.甲、乙两个带电粒子以相同的速率,沿不同的方向从同一点a射入电场,在电场中沿不同的轨迹adb曲线、acb曲线运动.则下列说法中正确的是
A.两粒子电性相同
B.甲粒子经过c点时的速率大于乙粒子经过d点时的速率
C.两个粒子的电势能都是先减小后增大
D.经过b点时,两粒子的动能一定相等
3、M、N是某电场中一条电场线上的两点,从M点由静止释放一质子,质子仅在电场力的作用下沿电场线由M点运动到N点,其电势能随位移变化的关系如图所示,则下列说法正确的是
A.M点的场强大于N点的场强
B.M、N之间的电场线可能是一条曲线
C.质子在M点的加速度小于在N点的加速度
D.电场线方向由N点指向M点
4、在电场方向水平向右的匀强电场中,一带电小球从A 点竖直向上抛出,其运动的轨迹如图所示,小球运动的轨迹上A、B两点在同一水平线上,M为轨迹的最高点,小球抛出时的动能为8.0J,在M点的动能为6.0J,不计空气的阻力,则( )
A.从A点运动到M点电势能增加 2J
B.小球水平位移 x1与 x2 的比值 1:4
C.小球落到B点时的动能 24J
D.小球从A点运动到B点的过程中动能有可能小于 6J
5、放射性同位素钍()经α、β衰变会生成氡(),其衰变方程为→+xα+yβ,其中( )
A.x=1,y=3 B.x=3,y=2 C.x=3,y=1 D.x=2,y=3
6、一质量为m的物体放在倾角为且足够长的光滑固定斜面上,初始位置如图甲所示,在平行于斜面的力F的作用下由静止开始沿斜面运动,运动过程中物体的机械能E随位置x的变化关系如图乙所示。其中0~x1过程的图线是曲线,x1~x2过程的图线是平行于x轴的直线,x2~x3过程的图线是倾斜的直线,则下列说法正确的是( )
A.在0~x1的过程中,物体向上运动
B.在0~x1的过程中,物体的加速度一直增大
C.在x1~x2的过程中,物体的速度大小不变
D.在0~x3的过程中,物体的速度方向先沿斜面向上再沿斜面向下
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,在磁感应强度为的匀强磁场中,为一个与磁场方向垂直、长度为的金属杆,已知。两点与磁场中以为圆心的同心圆(均为部分圆弧)金属轨道始终接触良好。一电容为的电容器连接在金属轨道上。当金属杆在与磁场垂直的平面内以为轴,以角速度顺时针匀速转动且电路稳定时,下列说法正确的是( )
A.四点比较,点电势最高
B.电势差
C.电势差
D.电容器所带电荷量为
8、如图所示是导轨式电磁炮的原理结构示意图。两根平行长直金属导轨沿水平方向固定,其间安放炮弹。炮弹可沿导轨无摩擦滑行,且始终与导轨保持良好接触。内阻为r可控电源提供的强大恒定电流从一根导轨流入,经过炮弹,再从另一导轨流回电源,炮弹被导轨中的电流形成的磁场推动而发射。在发射过程中,该磁场在炮弹所在位置始终可以简化为磁感应强度为B的垂直平行轨道匀强磁场。已知两导轨内侧间距L,炮弹的质量m,炮弹在导轨间的电阻为R,若炮弹滑行s后获得的发射速度为v。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.a为电源负极
B.电磁炮受到的安培力大小为
C.可控电源的电动势是
D.这一过程中系统消耗的总能量是+
9、如图为一列简谐横波在t=0时刻的波形图,P是平衡位置在x=1.0m处的质点,Q是平衡位置在x=4.0m处的质点,图乙为质点Q的振动图象,则下列说法正确的是_______ .
A.这列波的波长是8m,周期是0.2s,振幅是10cm
B.在t=0时,质点Q向y轴负方向运动
C.从t=0.1到t=0.25s,该波沿x轴正方向传播了6m
D.从t=0.1到t=0.25s,质点P通过的路程为30cm
E.质点Q简谐运动的表达式为y=0.10sin10πt(国际单位)
10、长为l直导线中通有恒定电流I,静置于绝缘水平桌面上,现在给导线所在空间加匀强磁场,调整磁场方向使得导线对桌面的压力最小,并测得此压力值为N1,保持其他条件不变,仅改变电流的方向,测得导线对桌面的压力变为N2。则通电导线的质量和匀强磁场的磁感应强度分别为( )
A. B.
C. D.
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)图甲是某同学验证动能定理的实验装置。其步骤如下:
A.易拉罐内盛上适量细沙,用轻绳通过滑轮连接在小车上,小车连接纸带。合理调整木板倾角,让小车沿木板匀速下滑。
B.取下轻绳和易拉罐,测出易拉罐和细沙的质量m1以及小车质量m2。
C.撤去细绳和易拉罐后,换一条纸带,让小车由静止释放,打出的纸带如图乙(中间部分未画出),O为打下的第一点。己知打点计时器的打点时间间隔为T,重力加速度为g。
(1)步骤C中小车所受的合外力大小为___
(2)为验证从O—C过程中小车合外力做功与小车动能变化的关系,测出BD间的距离为,OC间距离为,则C点速度大小为___,需要验证的关系式为____ (用所测物理量的符号表示)。
12.(12分)一位同学为验证机械能守恒定律,利用光电门等装置设计了如下实验。使用的器材有:铁架台、光电门1和2、轻质定滑轮、通过不可伸长的轻绳连接的钩码A和B(B左侧安装挡光片)。
实验步骤如下:
①如图1,将实验器材安装好,其中钩码A的质量比B大,实验开始前用一细绳将钩码B与桌面相连接,细绳都处于竖直方向,使系统静止。
②用剪刀剪断钩码B下方的细绳,使B在A带动下先后经过光电门1和2,测得挡光时间分别为、。
③用螺旋测微器测量挡光片沿运动方向的宽度,如图2,则________。
④用挡光片宽度与挡光时间求平均速度,当挡光片宽度很小时,可以将平均速度当成瞬时速度。
⑤用刻度尺测量光电门1和2间的距离。
⑥查表得到当地重力加速度大小为。
⑦为验证机械能守恒定律,请写出还需测量的物理量(并给出相应的字母表示)__________,用以上物理量写出验证方程_____________。
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,间距为L=2m的两平行光滑金属导轨由倾斜部分和水平部分平滑连接而成,水平导轨处于B=0.5T方向垂直导轨平面的匀强磁场中,以磁场左边界为坐标原点,磁场右边界坐标为x1(值未标出),在坐标为x0=1.2m处垂直于水平导轨放置有一质量m=1kg、电阻为R=0.1Ω的导体棒ab。现把质量为M=2kg、电阻也为R=0.1Ω的导体棒cd,垂直导轨放置在倾斜轨道上,并让其从高为h=1.8m处由静止释放。若两导体棒在磁场内运动过程中不会相碰,ab棒出磁场右边界前已达到稳定速度,且两导体棒在运动过程中始终垂直于导轨并接触良好,不计导轨的电阻,忽略磁场的边界效应,g=10m/s2。求:
(1)cd棒恰好进入磁场左边界时的速度大小;
(2)ab棒离开磁场右边界前的稳定速度;
(3)cd棒从进入磁场到离开磁场的过程中,安培力对系统做的总功。
14.(16分)如图所示,光滑水平地面上固定一竖直挡板P,质量mB=2kg的木板B静止在水平面上,木板右端与挡板P的距离为L。质量mA=1kg的滑块(可视为质点)以v0=12m/s的水平初速度从木板左端滑上木板上表面,滑块与木板上表面的动摩擦因数μ=0.2,假设木板足够长,滑块在此后的运动过程中始终未脱离木板且不会与挡板相碰,木板与挡板相碰过程时间极短且无机械能损失,g=10m/s2,求:
(1)若木板与挡板在第一次碰撞前木板已经做匀速直线运动,则木板右端与挡板的距离至少为多少?
(2)若木板右端与挡板的距离L=2m,木板第一次与挡板碰撞时,滑块的速度的大小?
(3)若木板右端与挡板的距离L=2m,木板至少要多长,滑块才不会脱离木板?(滑块始终未与挡板碰撞)
15.(12分)如图甲所示,一列简谐波沿x轴传播,A、B为平衡位置相距4m的两个质点,它们的振动图像如图乙所示。求该波的波速。
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.物体在运动过程中受到重力和空气阻力,则上升过程中由牛顿第二定律得
下降过程中由牛顿第二定律得
可判断
上升过程中速度方向向上,下降过程中速度方向向下,根据动量定义可知上升过程中动量方向向上,下降过程中动量方向向下,故A正确;
B.根据公式可知合外力的冲量方向始终向下,故B错误;
CD.克服空气阻力做的功
为物体运动的路程,上升过程,下落过程总路程,根据功能关系可知,机械能逐渐减小,则有
故C、D正确;
不正确的故选B。
2、B
【解析】
根据曲线运动时质点所受的合力指向轨迹的内侧可知,甲受到引力,乙受到斥力,则甲与Q是异种电荷,而乙与Q是同种电荷,故两粒子所带的电荷为异种电荷.故A错误.甲粒子从a到c过程,电场力做正功,动能增加,而乙从a到d过程,电场力做负功,动能减小,两初速度相等,则知甲粒子经过c点时的速度大于乙粒子经过d点时的速度.故B正确.甲粒子从a到b过程,电场力先做正功后做负功,电势能先减小后增大;电场力对乙粒子先做负功后做正功,电势能先增大后减小.故C错误.a到b时,电场力对两粒子的做的功都是0,两个粒子的速率再次相等,由于不知道质量的关系,所以不能判定两个粒子的动能是否相等.故D错误.故选B.
3、A
【解析】
A.Ep一x图像斜率的变化反映了电场力的变化,所以M点的场强大于N点的场强,A项符合题意;
B.电荷仅在电场力作用下沿电场线运动,电场线一定是直线,B项不符合题意;
C.因为M点场强大于N点场强,所以质子在M点受到的电场力大于N点受到的电场力,质子在M点的加速度大于在N点的加速度,故C项不符合题意;
D.由M到N质子的电势能减小,所以M点电势高于N点电势,所以电场线方向由M指向N,D项不符合题意.
4、D
【解析】
将小球的运动沿水平和竖直方向正交分解,水平分运动为初速度为零的匀加速直线运动,竖直分运动为匀变速直线运动;
A.从A点运动到M点过程中,电场力做正功,电势能减小,故A错误;
B.对于初速度为零的匀加速直线运动,在连续相等的时间间隔内位移之比为1:3,故B错误;
C.设物体在B动能为EkB,水平分速度为VBx,竖直分速度为VBy。
由竖直方向运动对称性知
mVBy2=8J
对于水平分运动
Fx1=mVMx2-mVAX2
F(x1+x2)=mVBx2-mVAX2
x1:x2=1:3
解得:
Fx1=6J;
F(x1+x2)=24J
故
EkB=m(VBy2+VBx2)=32J
故C错误;
D.由于合运动与分运动具有等时性,设小球所受的电场力为F,重力为G,则有:
Fx1=6J
Gh=8J
所以:
由右图可得:
所以
则小球从 A运动到B的过程中速度最小时速度一定与等效G’垂直,即图中的 P点,故
故D正确。
故选D。
5、B
【解析】
粒子为,粒子为,核反应满足质量数守恒和质子数守恒:
解得:x=3,y=2,ACD错误,B正确。
故选B。
6、B
【解析】
A.物块机械能由重力势能和动能构成,所以拉力做功影响物块机械能的改变,即
则
所以图线的斜率表示拉力,在过程中物体机械能在减小,则拉力在做负功,拉力方向沿斜面向上,所以物体的位移方向向下,即物体在沿斜面向下运动,A错误;
B.在过程中图线的斜率逐渐减小到零,可知物体的拉力逐渐减小到零,根据牛顿第二定律求解加速度
可知加速度一直增大,B正确;
C.在的过程中,拉力,机械能守恒,物体向下运动,重力势能减小,速度增大,C错误;
D.在的过程中,拉力沿斜面向下,结合C选项分析可知物体一直沿斜面向下加速运动,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、BD
【解析】
A.如图所示
杆顺时针匀速转动切割磁感线,由右手定则知感应电动势方向为,杆相当于电源,所以点电势最高,故A错误;
BC.综合运动规律,的中点的线速度为
综合电路规律,电路稳定后,电容器既不充电也不放电,电路中无电流,由法拉第电磁感应定律得
解得
同理,中点的线速度为
又有
中点的线速度为
可得
故B正确,C错误;
D.电容器接在两点间,带电荷量为
解得
故D正确。
故选BD。
8、AD
【解析】
A.若电源a、b分别为负极、正极,根据左手定则可知,受到的安培力向右,则导体滑块可在磁场中向右加速;故A正确;
B.因安培力F=BIL,根据动能定理
所以
选项B错误;
C.由匀加速运动公式
由安培力公式和牛顿第二定律,有
F=BIL=ma
根据闭合电路欧姆定律根据闭合电路欧姆定律
联立以上三式解得
选项C错误;
D.因这一过程中的时间为
所以系统产生的内能为
Q=I2(R+r)t
联立解得
炮弹的动能为
由能的转化与守恒定律得这一过程中系统消耗的总能量为
所以D正确。
故选AD。
9、ACE
【解析】
由波形图和振动图像读出波长、周期和振幅;根据振动图像可求解波的转播方向和传播的距离;质点在一个完整周期中运动的路程为4A;
【详解】
由图像可知,这列波的波长是8m,周期是0.2s,振幅是10cm,选项A正确;由Q点的振动图像可知,在t=0时,质点Q向y轴正方向运动,可知波向x轴正向传播,选项B错误;波速,从t=0.1到t=0.25s,该波沿x轴正方向传播了,选项C正确;从t=0.1到t=0.25s 经历了0.15s=T,但是因P点开始不是从平衡位置或者最高点最低点开始振动,则质点P通过的路程不等于3A=30cm,选项D错误;,则质点Q简谐运动的表达式为y=0.10sin10πt(国际单位),选项E正确;故选ACE.
本题关键是会根据振动情况来判断波的传播方向,抓住振动图象和波动图象之间的内在联系.要知道质点做简谐运动时,只有起点在平衡位置或波峰、波谷处的质点,在3/4周期内振动的路程才是3A.
10、BC
【解析】
对导线受力分析,可知导线受重力、支持力和安培力作用,当安培力方向竖直向上时,支持力最小,则导线对桌面的压力最小,根据平衡条件有
当仅改变电流方向时,安培力方向向下,根据平衡有
联立解得
,
故BC正确,AD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、(1)m1g; (2),
【解析】
(1)[1] 小车匀速下滑时受到重力、支持力、摩擦力和轻绳的拉力,合力为零;撤去拉力后,其余力不变,故合力等于撤去轻绳的拉力,而轻绳的拉力等于易拉罐和细沙的重力,所以小车所受的合外力为m1g;
(2)[2]匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻瞬时速度,故
;
[3]动能增量为:
,
合力的功为:
,
需要验证的关系式为:
12、6.710 钩码A、B的质量m1、m2
【解析】
③[1]根据螺旋测微器测量原理得
⑦[2][3]为验证机械能守恒定律,还需测量钩码A、B的质量m1、m2。对系统,因为动能的增加量等于重力势能的减少量,则验证方程为
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)6m/s;(2)4m/s;(3)-19J
【解析】
(1)cd棒下落过程中机械能守恒,有
解得
(2)cd棒进入磁场后与ab棒组成的系统动量守恒,有
解得两棒匀速时的速度
m/s
(3)设两棒达到相同速度时相距为△x,则两棒同速前进,流过导体棒中的电量:
①
对ab棒应用动量定理得:
②
③
由①②③式解得
△x=0.4m
则从ab棒出磁场右边界到cd棒出磁场右边界的过程中,流过导体棒中的电量
④
设cd出磁场时的速度为,对cd棒应用动量定理可得:
⑤
解得
由功能关系可知,整过程中有:
解得
J
14、 (1) 8m (2) 8m/s (3) (35.85m或35.9m)
【解析】
(1)木板与滑块共速后将做匀速运动,由动量守恒定律可得:
对B木板,由动能定理可得:
解得
L1=8m
(2)对B木板,由动能定理可得:
B与挡板碰撞前,A、B组成的系统动量守恒:
得
vA=8m/s
(3)从A滑上木板到木板与挡板第一次碰撞过程中,A在木板上滑过的距离,由能量守恒定律可得:
解得
B与挡板碰后向左减速,设水平向右为正方向,由己知可得:B与挡板碰后速度,此时A的速度vA=8m/s,由牛顿第二定律可得:
,
木板向左减速,当速度减为零时,由
得
t1=2s
此时B右端距离挡板距离由,得
L2=2m
此时A的速度由,可得:
此时系统总动量向右,设第二次碰撞前A.B已经共速,由动量守恒定律可得:
得
木板从速度为零到v共1经过的位移SB,由,得
故第二次碰前瞬间A、B已经共速,从第一次碰撞到第二次碰撞,A在B上滑过的距离,由能量守恒定律可得:
得
第二次碰撞后B的动量大小大于A的动量大小,故之后B不会再与挡板相碰,对AB由动量守恒可得:
得
从第二次碰撞到最终AB做匀速运动,A在B上滑过距离,由能量守恒定律可得:
得
则
(35.85m或35.9m)
15、
【解析】
根据图乙知,该列波周期:
T=0.4s
由A、B振动图像可知,若简谐波沿x轴正方向传播,振动由质点A传播到质点B所需的时间为
(n=1,2,3……)
根据波速定义式有:
联立解得:
(n=0,1,2,3)
由A、B振动图像可知,若简谐波沿x轴负方向传播,振动由质点B传播到质点A所需的时间为
(n=0,1,2,3)
根据波速定义式有:
联立解得:
(n=0,1,2,3)
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