资源描述
2025-2026学年浙江宁波市物理高三上期末达标检测试题
考生请注意:
1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。
2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3.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、某同学用如图甲所示的装置测量滑块A与木板间的动摩擦因数,用手缓慢地提起木板的左端使木板以其右端为圆心缓慢转动,当板与水平方向的夹角时,滑块A开始沿板下滑。而后将木板和滑块A平放在水平桌面上,木板固定在桌面上,如图乙所示,滑块A左侧弹簧测力计读数为且处于伸长状态,右侧通过轻质细绳绕过定滑轮悬挂一轻质砝码盘,滑轮摩擦不计,滑块的质量,连接滑块的弹簧测力计和细线均水平放置,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若缓慢增加盘中的砝码,使盘中砝码总质量达到时,将会出现的情况是( )
A.A向右运动
B.木板对A的摩擦力为
C.木板对A的摩擦力方向保持不变
D.弹簧测力计读数仍为
2、如图是质谱仪的工作原理示意图,它是分析同位素的一种仪器,其工作原理是带电粒子(不计重力)经同一电场加速后,垂直进入同一匀强磁场做圆周运动,挡板D上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A 2。若( )
A.只增大粒子的质量,则粒子经过狭缝P的速度变大
B.只增大加速电压U,则粒子经过狭缝P的速度变大
C.只增大粒子的比荷,则粒子在磁场中的轨道半径变大
D.只增大磁感应强度,则粒子在磁场中的轨道半径变大
3、百余年前,爱因斯坦的广义相对论率先对黑洞作出预言。2019年4月10日21点整,天文学家召开全球新闻发布会,宣布首次直接拍摄到黑洞的照片。若认为黑洞为一个密度极大的球形天体,质量为,半径为,吸引光绕黑洞做匀速圆周运动。已知光速为,以黑洞中心为起点,到黑洞外圈视界边缘的长度为临界半径,称为史瓦西半径。下面说法正确的是( )
A.史瓦西半径为 B.史瓦西半径为
C.黑洞密度为 D.黑洞密度为
4、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.
5、、为两只相同的灯泡,L为理想电感线圈(线圈电阻不计连),连接成如图所示的电路。下列判断正确的是( )
A.闭合开关的瞬间,灯比灯亮 B.闭合开关的瞬间,灯和灯亮度相同
C.断开开关后,灯立即熄灭 D.断开开关后,灯和灯逐渐变暗直至熄灭
6、2017年11月5日,我国用长征火箭成功发射了两颗北斗三号组网卫星(如图所示),开启了北斗卫星导航系统全球组网的新时代。下列关于火箭在竖直方向加速起飞阶段的说法,正确的是( )
A.火箭只受到重力和空气阻力的作用
B.火箭喷出的热气流对火箭的作用力与火箭对热气流的作用力大小相等
C.火箭处于失重状态
D.保温泡沫塑料从箭壳上自行脱落后,相对地面由静止下落
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,轻弹簧一端固定在O点,另一端连接在一个小球上,小球套在光滑、水平的直杆上,开始时弹簧与杆垂直且处于原长。现给小球一个水平向右的拉力F,使小球从杆上A点由静止开始向右运动,运动到B点时速度最大,运动到C点时速度为零。则下列说法正确的是()
A.小球由A到B的过程中,拉力做的功大于小球动能的增量
B.小球由B到C的过程中,拉力做的功大于弹簧弹性势能的增量
C.小球由A到C的过程中,拉力做的功等于弹簧弹性势能的增量
D.小球由A到C的过程中,小球所受合力的功先减小后增大
8、平行金属板、与电源和滑线变阻器如图所示连接,电源的电动势为,内电阻为零;靠近金属板的处有一粒子源能够连续不断地产生质量为,电荷量,初速度为零的粒子,粒子在加速电场的作用下穿过板的小孔,紧贴板水平进入偏转电场;改变滑片的位置可改变加速电场的电压和偏转电场的电压,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成正比
B.滑片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
9、水平地面上有一个质量为6kg的物体,在大小为12N的水平拉力F的作用下做匀速直线运动,从x=2.5m位置处拉力逐渐减小,拉力F随位移x变化规律如图所示,当x=7m时拉力减为零,物体也恰好停下,取g=10N/kg,下列说法正确的是( )
A.2.5m后物体做匀减速直线运动
B.合外力对物体所做的功为-27 J
C.物体在减速阶段所受合外力的冲量为-12N•S
D.物体匀速运动时的速度大小3m/s
10、为了测量某化工厂的污水排放量,技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计,该装置由绝缘材料制成,长、宽、高分别为a、b、c,左、右两端开口,在垂直于前、后面的方向加磁感应强度为B的匀强磁场,在上、下两个面的内侧固定有金属板M、N作为电极,污水充满管口从左向右流经该装置时,电压表将显示两个电极间的电压U,若用Q表示污水流量(单位时间内流出的污水体积),下列说法中正确的是( )
A.M板电势一定高于N板的电势
B.污水中离子浓度越高,电压表的示数越大
C.污水流动的速度越大,电压表的示数越大
D.电压表的示数U与污水流量Q成正比
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)某实验小组用如图甲所示的实验装置测定小木块与长木板间的动摩擦因数,主要实验操作如下:
①先将右端有固定挡板的长木板水平放置在实验桌面上,再将安装有遮光条的小木块用跨过长木板左端定滑轮的细绳与钩码相连接,保持桌面上细绳与长木板平行;
②光电门B固定在离挡板较远的位置,光电门A移到光电B与挡板之间的某一位置,使小木块从紧靠挡板的位置由静止释放;
③用跟两光电门相连接的数字计时器记录遮光条通过光电门A的时间△t1,遮光条通过光电门B的时间△t2以及小木块从光电门A运动到光电门B的时间△t;
④改变光电门A的位置,重复以上操作,记录多组△t1,△t2和△t值。
请回答以下几个问题:
(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图乙所示,则d=___cm;
(2)实验测得遮光条经过光电门2的时间Δt2保持不变,利用图象处理实验数据,得到如图丙所示的图象,其中图象纵轴截距为b,横轴截距为c。实验测得钩码和木块的质量分别为m和M,已知当地重力加速度为g,则动摩擦因数μ=____。
12.(12分)图甲为测定当地重力加速度的实验装置,不可伸长的轻摆线一端固连在铅质小圆柱的上端,另一端固定在O点。将轻绳拉至水平后由静止释放,在小圆柱通过的最低点附近安置一组光电门,测出小圆柱运动到最低点通过光电门的挡光时间t,用游标卡尺测出小圆柱的直径d,如图乙所示。忽略空气阻力,实验步骤如下:
(1)小圆柱的直径d=________cm;
(2)测出悬点到圆柱中心的距离l,并测出对应的挡光时间△t;
(3)改变摆线的长度,重复步骤 (2),多测几组数据;
(4)以悬点到圆柱重心的距离l为纵坐标,以_______为横坐标,得到的图象是一条通过坐标原点的直线,如图丙所示。计算得该图线的斜率为k,则当地重力加速度g=_______(用物理量的符号表示)。
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,竖直光滑的半圆轨道ABC固定在粗糙水平面上,直径AC竖直。小物块P和Q之间有一个被压缩后锁定的轻质弹簧,P、Q和弹簧作为一个系统可视为质点。开始时,系统位于4处,某时刻弹簧解锁(时间极短)使P、Q分离,Q沿水平面运动至D点静止,P沿半圆轨道运动并恰能通过最高点C,最终也落在D点。已知P的质量为m1=0.4kg,Q的质量为m2=0.8kg,半圆轨道半径R=0.4m,重力加速度g取l0m/s2,求:
(I)AD之间的距离;
(2)弹簧锁定时的弹性势能;
(3)Q与水平面之间的动摩擦因数。(结果保留两位小数)
14.(16分)如图所示,两根相距L=1 m的足够长的光滑金属导轨,一组导轨水平,另一组导轨与水平面成37°角,拐角处连接一阻值R=1 Ω的电阻.质量均为m=2 kg的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路,导轨电阻不计,两杆的电阻均为R=1 Ω.整个装置处于磁感应强度大小B=1 T、方向垂直于导轨平面的匀强磁场中.当ab杆在平行于水平导轨的拉力作用下沿导轨向右匀速运动时,cd杆静止.g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,求:
(1)水平拉力的功率;
(2)现让cd杆静止,求撤去拉力后ab杆产生的焦耳热
15.(12分)水平光滑平行导轨上静置两根完全相同的金属棒,已知足够长的导轨间距为,每根金属棒的电阻为,质量均为。整个装置处在垂直导轨竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小。时刻,对沿导轨方向施加向右的恒力,作用后撤去,此刻棒的速度为,棒向右发生的位移。试求:
(1)撤力时棒的速度;
(2)从最初到最终稳定的全过程中,棒上产生的焦耳热;
(3)若从最初到最终稳定的全过程中,经历的时间为,求这段时间内的感应电流的有效值。
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】
ABD.缓慢转动木板使滑块开始下滑时,静摩擦力恰好达到最大值,由平衡条件得:
,
解得:
,
木板与滑块水平放置时,木板与滑块间的最大静摩擦力:
,
不放砝码时,滑块水平方向受弹簧测力计的拉力和木板对A的摩擦力,由平衡条件得:
,
摩擦力方向水平向右,当砝码盘总质量达到1.2kg时,物块A受到右侧绳的拉力:
,
设滑块仍处于静止,由平衡条件得:
,
得:
,
假设成立,滑块仍处于静止,弹簧测力计读数仍为5N,故AB错误,D正确;
C.对比初状态的摩擦力可得摩擦力方向由水平向右变为水平向左,故C错误。
故选:D。
2、B
【解析】
AB.粒子在电场中加速时,根据动能定理可得
①
即
所以粒子质量增大,则粒子经过狭缝P的速度变小,只增大加速电压U,则粒子经过狭缝P的速度变大,A错误B正确;
CD.粒子在磁场中运动时有
②
联立①②解得
所以只增大粒子的比荷(增大)或只增大磁感应强度,半径都减小,CD错误。
故选B。
3、B
【解析】
AB.逃逸速度
此为脱离中心天体吸引的临界速度,代入光速可知临界半径为
A错误,B正确;
CD.若光绕黑洞表面做匀速圆周运动,轨道半径等于黑洞半径,由
可知
密度为
CD错误。
故选B。
4、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。
5、D
【解析】
AB.开关闭合到电路中电流稳定的时间内,b立即变亮,由于线圈的阻碍,流过a灯泡的电流逐渐增加,故其亮度逐渐增加,最后稳定,二者亮度相同,故A错误,B错误;
CD.开关在断开瞬间,线圈相当于电源,电流大小从a稳定时的电流开始减小,由于a与b是相同的,所以电路中的电流稳定时两个支路的电流值相等,所以在开关由闭合至断开,在断开瞬间,a、b灯都逐渐熄灭,不能再闪亮一下,故C错误,D正确。
故选D。
6、B
【解析】
A.火箭受到重力和空气阻力以及内部燃料喷出时的作用力,故A错误;
B.火箭喷出的热气流对火箭的作用力与火箭对热气流的作用力为作用力和反作用力,二者大小相等,故B正确;
C.火箭加速向上,故处于超重状态,故C错误;
D.保温泡沫塑料从箭壳上自行脱落后,由于具有向上的速度,故做竖直上抛运动,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、AC
【解析】
A.小球由A到B的过程中,小球的动能增加,弹簧的弹性势能增加,根据功能关系可知,拉力做的功大于小球动能的增量,故A正确;
B.小球由B到C的过程中,小球的动能减少,弹簧的弹性势能增加,根据功能关系可知,拉力做的功与小球减少的动能之和等于弹簧弹性势能的增量,则拉力做的功小于弹簧弹性势能的增量,故B错误;
C.小球由A到C的过程中,动能的增量为零,根据功能关系可知,拉力做的功等于弹簧弹性势能的增量,故C正确;
D.根据动能定理知:小球所受合力的功等于小球动能的变化量,小球的动能先增大后减小,所以合力的功先增大后减小,故D错误。
8、BC
【解析】
A.在加速电场中,由动能定理得
在偏转电场中,加速度为
则偏转距离为
运动时间为
联立上式得
其中 l是偏转极板的长度,d是板间距离。粒子的竖直偏转距离与成正比,故A错误;
B.从偏转电场飞出的粒子的偏转角的正切值
联立解得
滑片向右滑动的过程中,U1增大,U2减小,可知偏转角逐渐减小,故B正确;
CD.紧贴M板飞出时,电场做功最多,粒子具有最大速率。由动能定理
解得
故C正确,D错误。
故选BC。
9、BD
【解析】
A.由题意知2.5m后拉力逐渐减小,摩擦力不变,所以合外力在改变,根据牛顿第二定律可知加速度也在改变,不是匀减速直线运动,故A错误;
B.图象与坐标轴围成的面积表示拉力做的功,则由图象可知
物体做匀速运动时,受力平衡,则
f=F=12N
所以
所以滑动摩擦力做的功
所以合外力做的功为
故B正确;
CD.根据动能定理有
代入数据解得;根据动量定理可知,物体在减速过程中合外力的冲量等于动量的变化量,即
故C错误,D正确。
故选BD。
10、ACD
【解析】
A项,根据左手定则知负离子所受洛伦兹力方向向下,正离子所受洛伦兹力方向向上,所以M板电势一定高于N板的电势,故A正确;
B、C项,最终离子处于平衡,故电场力等于洛伦兹力,根据牛顿第二定律有 ,解得 ,所以与离子的浓度无关,与污水流动的速度成正比,故B项错误,C项正确.
D项,根据 ,则流量 ,即 ,故电压表示数与污水流量成正比,故D项正确.
综上所述本题正确答案为ACD.
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、1.010
【解析】
(1)[1]遮光条宽度:
d=10mm+2×0.05mm=10.10mm=1.010cm.
(2)[2]设小木块运动的加速度为a,由题知:
解得:
结合图象可以得到:
解得:
根据牛顿第二定律得:
mg-μMg=(m+M)a
结合,解得:
。
12、1.02
【解析】
(1)[1].小圆柱的直径d=1.0cm+2×0.1mm=1.02cm.
(2)[2][3].根据机械能守恒定律得
所以
得到
则以悬点到圆柱重心的距离l为纵坐标,以为横坐标。
其中
故
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)0. 8m (2)6J(3)0.31
【解析】
(1)设物块P在C点时的速度v,AD距离为L,由圆周运动和平抛运动规律,得
解得
(2)设P、Q分离瞬间的速度大小分别为、,弹簧锁定时的弹性势能为,
由动量守恒定律和机械能守恒定律,得
联立解得
(3)设Q与水平面之间的动摩擦因数为,由动能定理,得
解得
14、 (1)864 W (2)864 J
【解析】
(1)根据安培力公式与平衡条件求出电流,然后又E=BLv求出电动势,应用欧姆定律求出金属杆的速度,由平衡条件求出水平拉力,然后应用P=Fv求出拉力的功率.
(2)由能量守恒定律求出产生的热量,然后应用焦耳定律求出ab杆产生的焦耳热.
【详解】
(1)cd杆静止,由平衡条件可得mgsin θ=BIL,
解得I=12 A
由闭合电路欧姆定律得2I=,得v=36 m/s
水平拉力F=2BIL=24 N,
水平拉力的功率P=Fv=864 W
(2)撤去外力后ab杆在安培力作用下做减速运动,安培力做负功,先将棒的动能转化为电能,再通过电流做功将电能转化为整个电路产生的焦耳热,即焦耳热等于杆的动能的减小量,有Q=ΔEk=mv2=1296 J
而Q=I′2·R·t,
ab杆产生的焦耳热Q′=I′2·R·t,
所以Q′=Q=864 J.
本题是电磁感应与电路、力学相结合的综合题,分析清楚运动过程,应用E=BLv、安培力公式、欧姆定律、功率公式与焦耳定律可以解题.
15、 (1) 2m/s;(2) 7.35J;(3)3.5A
【解析】
(1)F作用过程,对系统,由动量定理得
Ft1=mv1+mv2
代入数据解得
v2=2m/s
(2)最终两导体棒速度相等,对整个过程,由动量定理得
Ft1=2mv
代入数据解得
v=3m/s
对导体棒
I安培=mv2
I安培=BILt=BLq
通过导体棒的电荷量
代入数据解得
xab=55m
由能量守恒定律得
Fxab=•2mv2+2Q
代入数据解得
Q=7.35J
(3)由焦耳定律得
代入数据解得
I有效=3.5A;
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