资源描述
吉林省2025年高三物理第一学期期末经典试题
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.答题时请按要求用笔。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
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、光滑绝缘水平面内有一电场,其一条电场线沿x轴方向且电势随坐标x变化的关系如图所示,一质量为m,带电荷量为q(q>0)的小球在该电场线上O点以一定速度向x轴正向释放且能过点。小球沿该电场线做直线运动。则( )
A.小球在间做匀加速直线运动,在后做加速度减小的加速运动
B.小球在处动能最小,电势能最大
C.小球在和处加速度相同
D.小球在处时的速度是在处时的二倍
2、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.
3、2019年11月5日我国成功发射第49颗北斗导航卫星,标志着北斗三号系统3颗地球同步轨道卫星全部发射完毕。人造卫星的发射过程要经过多次变轨方可到达预定轨道,在发射地球同步卫星的过程中,卫星从圆轨道I的A点先变轨到椭圆轨道II,然后在B点变轨进人地球同步轨道III,则( )
A.卫星在轨道II上过A点的速率比卫星在轨道II上过B点的速率小
B.若卫星在I、II、III轨道上运行的周期分别为T1、T2、T3,则T1<T2<T3
C.卫星在B点通过减速实现由轨道II进人轨道I
D.该卫星在同步轨道III上的运行速度大于7.9km/s
4、一同学研究箱子的运动,让一质量为的箱子在水平恒力的推动下沿光滑水平面做直线运动,箱子运动的图线如图所示,是从某时刻开始计时箱子运动的时间,为箱子在时间内的位移,由此可知( )
A.箱子受到的恒力大小为
B.内箱子的动量变化量为
C.时箱子的速度大小为
D.内箱子的位移为
5、如图所示,一光滑半圆形轨道固定在水平地面上,圆心为O、半径为R,一根轻橡皮筋一端连在可视为质点的小球上。另一端连在距离O点正上方R处的P点。小球放在与O点等高的轨道上A点时,轻橡皮筋处于原长。现将小球从A点由静止释放,小球沿圆轨道向下运动,通过最低点B时对圆轨道的压力恰好为零。已知小球的质量为m,重力加速度为g,则小球从A点运动到B点的过程中下列说法正确的是( )
A.小球通过最低点时,橡皮筋的弹力等于mg
B.橡皮筋弹力做功的功率逐渐变大
C.小球运动过程中,橡皮筋弹力所做的功等于小球动能增加量
D.小球运动过程中,机械能的减少量等于橡皮筋弹性势能的增加量
6、充电式果汁机小巧简便,如图甲所示,被誉为出行神器,满足了人们出行也能喝上鲜榨果汁的需求。如图乙所示,其主要部件是四个长短不同的切水果的锋利刀片。工作时,刀片在电机带动下高速旋转,机身和果汁杯可视为保持静止。则果汁机在完成榨汁的过程中
A.某时刻不同刀片顶点的角速度都相等
B.不同刀片上各点的加速度方向始终指向圆心
C.杯壁上的水果颗粒做圆周运动时的向心力由摩擦力提供
D.消耗的电能一定等于水果颗粒以及果汁机增加的内能
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、空间中有水平方向的匀强电场,同一电场线上等间距的五个点如图所示,相邻各点间距均为。一个电子在该水平线上向右运动,电子过点时动能为,运动至点时电势能为,再运动至点时速度为零。电子电荷量的大小为,不计重力。下列说法正确的是( )
A.由至的运动过程,电场力做功大小为
B.匀强电场的电场强度大小为
C.等势面的电势为
D.该电子从点返回点时动能为
8、如图所示的直角三角形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场(图中未画出),其中∠c=90°、∠a=60°,O为斜边的中点,分别带有正、负电荷的粒子以相同的初速度从O点垂直ab边沿纸面进入匀强磁场区域,两粒子刚好不能从磁场的ac、bc边界离开磁旸,忽略粒子的重力以及两粒子之间的相互作用。则下列说法正确的是( )
A.负电荷由oa之间离开磁场
B.正负电荷的轨道半径之比为
C.正负电荷的比荷之比为
D.正负电荷在磁场中运动的时间之比为1:1
9、跳台滑雪是勇敢者的运动,这项运动非常惊险。如图(a),在跳台滑雪比赛中,运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响其下落的速度和滑翔的距离。某运动员先后两次从同一跳台起跳,每次都从离开跳台开始计时,用v表示他在竖直方向的速度,其图像如图(b)所示,t1和t2是他落在倾斜雪道上的时刻。则( )
A.第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的大
B.第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大
C.第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的大
D.竖直方向速度大小为v1时,第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大
10、一物体静止在粗糙水平地面上,受到一恒力F作用开始运动,经时间t0,其速度变为v;若物体由静止开始受恒力2F作用,经时间t0,其速度可能变为( )
A.v B.2v C.3v D.4v
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)在没有天平的情况下,实验小组利用以下方法对质量进行间接测量,装置如图甲所示:一根轻绳跨过轻质定滑轮与两个相同的重物P、Q相连,重物P、Q的质量均为m(已知),在重物Q的下面通过轻质挂钩悬挂待测物块Z。重物P的下端与穿过打点计时器的纸带相连,已知当地重力加速度为g。
(1)某次实验中。先接通频率为50Hz的交流电源,再由静止释放系统,得到如图乙所示的纸带。相邻两计数点间还有四个点没画出,则系统运动的加速度a=______________m/s²(保留两位有效数字)。
(2)在忽略阻力的情况下,物块Z质量M的表达式为M=________(用字母m、a、g表示)。
(3)由(2)中理论关系测得的质量为M,而实际情况下,空气阻力、纸带与打点计时器间的摩擦、定滑轮中的滚动摩擦不可以忽略,使物块Z的实际质量与理论值M有一定差异。这是一种_______(填“偶然误差”或“系统设差”)。
12.(12分)为了测量大米的密度,某同学实验过程如下:
(1)取适量的大米,用天平测出其质量,然后将大米装入注射器内;
(2)缓慢推动活塞至某一位置,记录活塞所在位置的刻度V1,通过压强传感器、数据采集器从计算机上读取此时气体的压强P1;
次数
物理量
1
2
P/105Pa
P1
P2
V/10﹣5m3
V1
V2
(3)重复步骤(2),记录活塞在另一位置的刻度V2和读取相应的气体的压强P2;
(4)根据记录的数据,算出大米的密度。
①如果测得这些大米的质量为mkg,则大米的密度的表达式为__________;
②为了减小实验误差,在上述实验过程中,多测几组P、V的数据,然后作_____图(单选题)。
A.P﹣V B.V﹣P C.P﹣ D.V﹣
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)如图所示的U形玻璃管,左管开口,右管管口封闭,管中一段水银在右管中封闭了一段气柱,气柱高度为20 cm,左右两管中水银面的高度差为10 cm,左管水银柱的横截面积为1 cm2,右管中水银柱的横截面积为2 cm2。已知环境温度为27,大气压强为75 cmHg,左管足够长,右管中水银柱高度大于5 cm。
(i)若在左管中缓慢倒入水银,使右管中气柱体积减少,求需要倒入水银的体积;
(ii)若给右管中气柱缓慢加热,使左管中水银液面与右管顶端相平,求气柱需要升高的温度。
14.(16分)一客车以v=20m/s的速度行驶,突然发现同车道的正前方x0=60m处有一货车正以v0=8m/s的速度同向匀速前进,于是客车紧急刹车,若客车刹车时做匀减速运动的加速度大小a=2m/s2,则:
(1)客车刹车开始后l5s内滑行的距离是多少?
(2)客车静止前最后2s内滑行的距离是多少?
(3)客车与货车间的最小距离为多少?
15.(12分)如图所示虚线矩形区域NPP' N’、MNN’M’内分别充满竖直向下的匀强电场和大小为B垂直纸面向里的匀强磁场,两场宽度均为d、长度均为4d, NN’为磁场与电场之间的分界线。点C’、C将MN三等分,在C’、C间安装一接收装置。 一电量为-e。质量为m、初速度为零的电子,从P'点开始由静止经电场加速后垂直进入磁场,最后从MN之间离开磁场。不计电子所受重力。求∶
(1)若电场强度大小为E ,则电子进入磁场时速度为多大。
(2)改变场强大小,让电子能垂直进入接收装置,则该装置能够接收到几种垂直于MN方向的电子。
(3)在(2)问中接收到的电子在两场中运动的最长时间为多大。
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.沿电场线方向电势降低,带正电的小球从到逆着电场线运动,做减速运动,从之后做加速运动,A错误;
B.小球运动过程中仅有电场力做功,电势能和动能相互转化,根据电势能可知带正电的小球在处电势能最大,动能最小,B正确;
C.图像斜率的物理意义为场强,即
小球在和处图像斜率不同,所以场强大小不同,根据牛顿第二定律
结合A选项分析可知小球在和处加速度大小、方向均不同,C错误;
D.小球的初动能不为零,在和位置的速度比例关系无法求解,D错误。
故选B。
2、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。
3、B
【解析】
A.卫星在轨道II上从A点到B点,只有受力万有引力作用,且万有引力做负功,机械能守恒,可知势能增加,动能减小,所以卫星在轨道II上过B点的速率小于过A点的速率,故A错误;
B.根据开普勒第三定律
可知轨道的半长轴越大,则卫星的周期越大,所以有T1<T2<T3,故B正确;
C.卫星在B点通过加速实现由轨道II进人轨道III,故C错误;
D.7.9km/s即第一宇宙速度,是近地卫星的环绕速度,也是卫星做匀圆周运动最大的环绕速度,而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径,所以同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度,故D错误。
故选B。
4、D
【解析】
A.将匀变速直线运动位移公式
两边同除以可得
对比图线可知,箱子的初速度
图线斜率为
箱子运动的加速度
由牛顿第二定律,恒力
故A错误;
B.箱子的初动量为
时箱子的速度大小
内箱子的动量变化量
故B错误;
C.时箱子的速度大小为
故C错误;
D.内箱子的位移为
故D正确。
故选D。
5、D
【解析】
小球运动到最低点时,根据牛顿第二定律可得F-mg=m,橡皮筋的弹力F=mg+m,故F大于mg,故A错误;根据P=Fvcosα可知,开始时v=1,则橡皮筋弹力做功的功率P=1.在最低点速度方向与F方向垂直,α=91°,则橡皮筋弹力做功的功率P=1,故橡皮筋弹力做功的功率先变大后变小,故B错误;小球运动过程中,根据动能定理知,重力做功和橡皮筋弹力所做的功之和等于小球动能增加量,故C错误。小球和弹簧组成的系统机械能守恒,知小球运动过程中,机械能的减少量等于橡皮筋弹性势能的增加量,故D正确。
6、A
【解析】
A.不同刀片相对静止的绕同一轴做圆周运动,属于同轴转动模型,角速度相等,故A正确;
B.刀片旋转角速度越来越大,做变速圆周运动,加速度方向不是指向圆心,故B错误;
C.杯壁上的水果颗粒做圆周运动时的向心力由杯壁的弹力提供,重力和摩擦力平衡,故C错误;
D.消耗的电能等于水果颗粒增加的机械能和水果颗粒与果汁机增加的内能,故D错误。
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】
A.电场线沿水平方向,则等间距的各点处在等差等势面上。电子沿电场线方向做匀变速运动。电子从至的过程,电势能与动能之和守恒,动能减小了,则电势能增加了,则电势差
则
电子从至的过程,电场力做负功,大小为
A正确;
B.电场强度大小
B错误;
C.电子经过等势面时的电势能为,则点的电势
又有
则
C错误;
D.电子在点时动能为,从减速运动至,然后反向加速运动再至点,由能量守恒定律知电子此时的动能仍为,D正确。
故选AD。
8、BC
【解析】
A.由左手定则可知,负电荷由Ob之间离开磁场区域,故A错误;
B.作出两粒子的运动轨迹如图所示:
由几何关系,对负粒子:
则负粒子的轨道半径为:
对正粒子:
解得正粒子的轨道半径为:
则正负粒子的轨道半径之比为:
故B正确;
D.正负粒子在磁场中运动的时间均为半个周期,由:
可知,正负粒子在磁场中运动的时间之比为:
故D错误;
C.粒子在磁场中做圆周运动,则由:
可得:
正负粒子的比荷之比与半径成反比,则正负粒子的比荷之比为,故C正确。
故选BC。
9、ABD
【解析】
A.根据图象与时间轴所围图形的面积表示竖直方向上位移的大小可知,第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的大,故A正确;
B.由图象知,第二次的运动时间大于第一次运动的时间,由于第二次竖直方向下落距离大,合位移方向不变,所以第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大,故B正确;
C.由图象知,第二次滑翔时的竖直方向末速度小,运动时间长,据加速度的定义式可知其平均加速度小,故C错误;
D.当竖直方向速度大小为v1时,第一次滑翔时图象的斜率大于第二次滑翔时图象的斜率,而图象的斜率表示加速度的大小,故第一次滑翔时速度达到v1时加速度大于第二次时的加速度,根据
mg-f=ma
可得阻力大的加速度小,第二次滑翔时的加速度小,故其所受阻力大,故D正确。
故选ABD。
10、CD
【解析】
设恒力与水平方向夹角为,物体质量为m,动摩擦力因数为,由牛顿第二定律有
得
同理当拉力变为2F时,有
由速度公式可知,速度将大于原来的2倍,故AB错误,CD正确。
故选CD。
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、0.32 系统误差
【解析】
(1)[1]根据逐差法求解加速度
(2)[2]对P、Q、Z构成的系统应用牛顿第二定律
解得
(3)[3]根据题意可知这种误差为客观因素造成的不可避免的误差,应为系统误差。
12、 D
【解析】
(1)以封闭气体为研究对象,由玻意耳定律求出大米的体积,然后由密度公式求出大米的密度;
(2)为了方便地处理实验数据,所作图象最好是正比例函数图象,由玻意耳定律分析答题。
【详解】
(4)[1]设大米的体积为V,以注射器内封闭的气体为研究对象,由玻意耳定律可得:
解得:
大米的密度
[2]由玻意耳定律可知,对一定量的理想气体,在温度不变时,压强P与体积V成反比,即PV=C,则,由此可知V与成正比,V﹣图像是过原点的直线,故可以作V﹣图象,故D正确,ABC错误。
故选D。
本题难度不大,是一道基础题,熟练应用玻意耳定律是正确解题的关键;知道玻意耳定律的适用条件是质量一定温度不变。
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、(i),(ii)。
【解析】
(i)开始时,封闭气体的压强为:
假设倒入水银后,右管中气体压强为,则理想气体发生等温变化,根据玻意尔定律:
解得:
左右管中液面的高度差为:
倒入水银的体积:
;
(ii)若给右管中气柱缓慢加热,使左管中水银液面与右管管口相平,假设气柱升高温度为,此时左管液面上升,右管中液面下降,则右管中气体压强:
根据理想气体状态方程:
解得:。
14、(1)100m;(2)4m;(3)24m
【解析】
(1)客车从开始刹车到静止所需要的时间
故客车刹车后15s内经过的位移
(2)运用逆向思维,可认为客车由静止开始在t1=2s内做逆向的匀加速运动,故
(3)设经时间t2,客车速度与货车速度相等,则
可得
t2=6 s
则客车的位移为
货车的位移为
经分析客车速度与货车速度相等时距离最小
15、 (1);(2)三种;(3)。
【解析】
(1)电子在电场中加速
解得
(2)磁场中n个半圆,则
(2n+l)R=4d①
半径满足
②
解得
2.5<n<5.5
可见n=3、4、5共三种速度的电子.
(3)上问n=5时运动时间最长
11R=4d③
电子在磁场中运动
④
⑤
电子在电场中运动
⑥
最长时间
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