资源描述
安徽省示范高中培优联盟2025年高三物理第一学期期末达标检测模拟试题
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,长为d、质量为m的导体棒ab,置于倾角为θ的光滑斜面上。导体棒与斜面的水平底边始终平行。已知导体棒电流方向从a到b,大小为I,重力加速度为g。若匀强磁场的大小、方向都可以改变,要使导体棒能静止在斜面上,则磁感应强度的最小值和对应的方向是( )
A.,方向垂直于斜面向下
B. ,方向垂直于斜面向上
C.,方向竖直向上
D., 方向竖直向下
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、一个带负电的粒子从x=0处由静止释放,仅受电场力作用,沿x轴正方向运动,加速度a随位置变化的关系如图所示,x2-x1=x3-x2可以得出( )
A.从x1到x3过程中,电势先升高后降低 B.在x1和x3处,电场强度相同
C.粒子经x1和x3处,速度等大反向 D.粒子在x2处,电势能最大
4、甲、乙两运动员在做花样滑冰表演,沿同一直线相向运动,速度大小都是2m/s,甲、乙相遇时用力推对方,此后都沿各自原方向的反方向运动,速度大小分别为1m/s和2m/s。求甲、乙两运动员的质量之比( )
A. B. C. D.
5、关于卢瑟福的α粒子散射实验和原子的核式结构模型,下列说法中不正确的是( )
A.绝大多数α粒子穿过金箔后,基本上仍沿原来的方向前进
B.只有少数α粒子发生大角度散射的原因是原子的全部正电荷和几乎全部质量集中在一个很小的核上
C.卢瑟福依据α粒子散射实验的现象提出了原子的“核式结构”理论
D.卢瑟福的“核式结构模型”很好地解释了氧原子光谱的实验
6、甲、乙两运动员在做花样滑冰表演,沿同一直线相向运动,速度大小都是1m/s,甲、乙相遇时用力推对方,此后都沿各自原方向的反方向运动,速度大小分别为1m/s和2m/s.求甲、乙两运动员的质量之比( )
A. B. C. 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、如图所示,电路中均为可变电阻,电源内阻不能忽略,平行板电容器的极板水平放置。闭合开关,电路达到稳定时,带电油滴悬浮在两板之间静止不动,如果仅满足下列各选项中的条件,油滴仍可能静止不动的是( )
A.增大的阻值,增大的阻值
B.增大的阻值,减小的阻值
C.减小的阻值,增大的阻值
D.减小的阻值,减小的阻值
8、如图所示,圆形区域内以直线AB为分界线,上半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。下半圆内有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小未知,圆的半径为R。在磁场左侧有一粒子水平加速器,质量为m,电量大小为q的粒子在极板M右侧附近,由静止释放,在电场力的作用下加速,以一定的速度沿直线CD射入磁场,直线CD与直径AB距离为0.6R。粒子在AB上方磁场中偏转后,恰能垂直直径AB进入下面的磁场,之后在AB下方磁场中偏转后恰好从O点进入AB上方的磁场。带电粒子的重力不计。则
A.带电粒子带负电
B.加速电场的电压为
C.粒子进入AB下方磁场时的运动半径为0.1R
D.AB下方磁场的磁感应强度为上方磁场的3倍
9、如图所示,在一电场强度为E的匀强电场中放一金属空心导体,图中a、b分别为金属导体内部与空腔中的两点,当达到静电平衡状态后,则有( )
A.a、b两点的电场强度都为零 B.a点电场强度为零,b点不为零
C.a、b点的电势相等 D.a点电势比b点电势高
10、如图所示,甲、乙、丙是绕地球做匀速圆周运动的3艘飞船,下列说法正确的是( )
A.丙开动发动机向后瞬时喷气后,其势能不变
B.丙开动发动机向后瞬时喷气后的一段时间内,可能沿原轨道追上同一轨道上的乙
C.甲受稀薄气体的阻力作用后,其动能增大、势能减小
D.甲受稀薄气体的阻力作用后,阻力做功大小与引力做功大小相等
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)在测定电源电动势和内电阻的实验中,实验室提供了合适的的实验器材。
(1)甲同学按电路图a进行测量实验,其中R2为保护电阻,则
①请用笔画线代替导线在图b中完成电路的连接______;
②根据电压表的读数U和电流表的读数I,画出U-I图线如图c所示,可得电源的电动势E=___________V,内电阻r=___________Ω(结果保留两位有效数字)。
(2)乙同学误将测量电路连接成如图d所示,其他操作正确,根据电压表的读数U和电流表的读数I,画出U-I图线如图e所示,可得电源的电动势E=___________V,内电阻r=___________Ω(结果保留两位有效数字)。
12.(12分)某同学要测量一个未知电阻Rx的阻值,实验过程如下:
(1)先用多用电表粗测电阻Rx的阻值,将多用电表功能选择开关置于“×1k”挡,调零后经测量,指针位置如图所示,电阻Rx的阻值为______kΩ。
(2)为了尽可能精确测量其内阻,除了Rx,开关S、导线外,还有下列器材供选用:
A.电压表V1(量程0~1V,内阻约3kΩ)
B.电压表V2(量程0~10V,内阻约100 kΩ)
C.电流表A1(量程0~250μA,内阻Ω)
D.电流表A2(量程0~0.6A,内阻约0.125Ω)
E.滑动变阻器R0(阻值范围0~10Ω,额定电流2A)
F.定值电阻R1(阻值R1=400Ω)
G.电源E(电动势12V,额定电流2A,内阻不计)
①电压表选用________,电流表选用_____________(填写器材的名称)
②请选用合适的器材,在方框中画出实验电路图,标出所选器材的符号。(________)
③待测Rx阻值的表达式为Rx=_______。(可能用到的数据:电压表V1、V2示数分别为U1、U2;电流表A1、A2的示数分别为I1、I2)
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)一个倾角为θ=37°的斜面固定在水平面上,一个质量为m=1.0kg的小物块(可视为质点)以v0=8m/s的初速度由底端沿斜面上滑。小物块与斜面的动摩擦因数μ=0.1.若斜面足够长,已知tan37°=,g取10m/s2,求:
(1)小物块沿斜面上滑时的加速度大小;
(2)小物块上滑的最大距离;
(3)小物块返回斜面底端时的速度大小。
14.(16分)如图所示,两端开口且导热良好的汽缸竖直固定放置,两厚度不计的轻质活塞A、B由轻杆相连,两活塞的横截面积分别为SA=30cm2,SB=18 cm2 ,活塞间封闭有一定质量的理想气体。开始时,活塞A距离较粗汽缸底端10cm,活塞B距离较细汽缸顶端25cm,整个装置处于静止状态。此时大气压强为p0=1.0×105Pa,汽缸周围温度为27。现对汽缸加热,使汽缸周围温度升高到127,不计一切摩擦。
(1)求升高温度后活塞A上升的高度;(结果保留1位小数)
(2)保持升高后的温度不变,在活塞A上缓慢放一重物,使活塞A回到升温前的位置,求连接活塞A、B的轻杆对A的作用力大小。
15.(12分)如图所示,四边形ABCD是一块玻璃砖的横截面示意图,∠D=90°,DO垂直于AB,垂足为O.一束单色光从O点射入玻璃砖,人射角为i,调节i的大小,当i=45°时,AD面和CD面都恰好没有光线射出.求:
①玻璃砖对该单色光的折射率.
②四边形ABCD中∠A的大小.
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、A
【解析】
根据三角形定则知,当安培力沿斜面向上时,安培力最小,根据共点力平衡可知,安培力的最小值为
F=mgsinα
此时所加的磁场方向垂直于斜面向下,即为
mgsinθ=BId
解得
方向垂直于斜面向下,故A正确、BCD错误。
故选A。
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、A
【解析】
AB.由图可知,加速度方向沿x轴正方向,加速度方向沿x轴负方向,由于粒子带负电,则电场强度方向沿x轴负方向,电场强度沿x轴正方向,根据沿电场线方向电势降低可知,从x1到x3过程中,电势先升高后降低,在x1和x3处,电场强度方向相反,故A正确,B错误;
C.图像与坐标轴所围面积表示速度变化量,由图像可知,速度变化为0,则粒子经x1和x3处,速度相同,故C错误;
D.电场强度方向沿x轴负方向,电场强度沿x轴正方向,则在x2处电势最高,负电荷的电势能最小,故D错误。
故选A。
4、B
【解析】
甲、乙相遇时用力推对方的过程系统动量守恒,以甲的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得
m甲v甲+m乙v乙=m甲v甲′+m乙v乙′
代入数据可得
m甲×2+m乙×(-2)=m甲×(-1)+m乙×2
解得
m甲:m乙=4:3
故B正确,ACD错误。
故选B。
5、D
【解析】
A.粒子散射实验的内容是:绝大多数粒子几乎不发生偏转;少数粒子发生了较大的角度偏转;极少数粒子发生了大角度偏转(偏转角度超过,有的甚至几乎达到,被反弹回来),故A正确;
B.粒子散射实验中,只有少数粒子发生大角度偏转说明三点:一是原子内有一质量很大的粒子存在;二是这一粒子带有较大的正电荷;三是这一粒子的体积很小,但不能说明原子中正电荷是均匀分布的,故B正确;
C.卢瑟福依据粒子散射实验的现象提出了原子的“核式结构”理论,故C正确;
D.玻尔的原子模型与原子的核式结构模型本质上是不同的,玻尔的原子模型很好地解释了氢原子光谱的实验,故D错误;
不正确的故选D。
6、D
【解析】
由动量守恒定律得
解得
代入数据得
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】
A.电路稳定时,电容器的电压等于可变电阻R2的电压,当增大R1、R2阻值时,可导致总电流减小,根据欧姆定律,电阻R2两端电压可能不变,则极板间电压不变,电场强度不变,油滴受到的电场力不变,则油滴静止不动,故A符合题意;
B.电路稳定时,当增大R1的阻值,减小R2的阻值,则根据闭合电路欧姆定律可知,电阻R2两端的电压减小,极板间电场强度减小,油滴受到的电场力减小,则油滴向下运动,故B不符合题意;
C.电路稳定时,当减小R1的阻值,增大R2的阻值,则根据闭合电路欧姆定律可知,电阻R2两端的电压增大,极板间电场强度增大,油滴受到的电场力增大,则油滴向上运动,故C不符合题意;
D.电路稳定后,当减小R1的阻值,减小R2的阻值,可能导致总电流增大,根据欧姆定律,电阻R2两端电压可能不变,则极板间电压不变,电场强度不变,油滴受到的电场力不变,则油滴静止不动,故D符合题意。
故选AD。
8、AC
【解析】
A.从C点入射的粒子向下做匀速圆周运动,即受到洛仑兹力向下,由左手定则知道粒子带负电,所以选项A正确;
B.由题意知,粒子在AB上方磁场中做匀速圆周运动的半径r1=0.6R,在电场中加速有:
在AB上方磁场中:
联立得:
所以选项B错误;
C.粒子在AB下方磁场中做匀速圆周运动,由几何关系:
解得
r2=0.1R
所以选项C正确;
D.由洛仑兹力提供向心力得到半径:
由于r1=6r2,所以
B2=6B1
所以选项D错误。
故选AC。
9、AC
【解析】
AB.金属空心导体放在匀强电场中,出现静电感应现象,最终处于静电平衡状态,导体内部的场强处处为零,所以a、b两点的电场强度都为零,A正确,B错误;
CD.处于静电平衡的导体上,以及导体的内部的电势处处相等,即为等势体,则a点电势等于b点电势,C正确,D错误;
故选AC。
10、AC
【解析】
A.丙向后瞬时喷气后,速度增大,但位置尚未变化,其势能不变,选项A正确;。
B.综合应用牛顿第二定律、功和能的推论。丙飞船向后瞬时喷气后速度增大,之后离开原来轨道,轨道半径变大,不可能沿原轨道追上同一轨道上的乙,选项B错误;
CD.甲受稀薄气体的阻力作用时,甲轨道半径缓慢减小,做半径减小的圆周运动,由可知其动能增大、势能减小、机械能减小,由动能定理可知,即此过程中有阻力做功大小小于引力做功大小,选项C正确,D错误;
故选AC.
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)① ②2.8 0.60 (2)3.0 0.50
【解析】
解:(1)①根据原理图可得出对应的实物图,如图所示;
②根据闭合电路欧姆定律可得:,则由数学规律可知电动势,内电阻;
(2)由乙同学的电路接法可知左右两部分并联后与串联,则可知在滑片移动过程中,滑动变阻器接入电阻先增大后减小,则路端电压先增大后减小,所以出现图e所示的图象,则由图象可知当电压为2.5V时,电流为0.5A,此时两部分电阻相等,则总电流为;而当电压为2.4V时,电流分别对应0.33A和0.87A,则说明当电压为2.4V时,干路电流为;则根据闭合电路欧姆定律可得,,解得电源的电动势,内电阻;
12、10 V2 A1 或
【解析】
(1)[1]将多用电表功能选择开关置于“×1k”挡,调零后经测量,则电阻Rx的阻值为:10×1kΩ=10kΩ;
(2)①[2]因电源E的电动势12V,所以电压表选V2;
[3]回路中的最大电流:
A=1.2μA
所以电流表选A1;
②[4]根据题意,为了尽可能精确测量其内阻,所以滑动变阻器用分压式接法;因该电阻是大电阻,所以电流表用内接法,又回路程中的最大电流=1.2μA大于A1的量程,所以应并联定值电阻R1,改成一个大量程的电流表,则设计的电路图,如图所示:
③[5]根据电路图可知,Rx两端的电压为
流过Rx的电流为:
根据欧姆定律有:
代入解得:或
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)8m/s2(2)4.0m(3)4m/s
【解析】
(1)小物块沿斜面上滑时受力情况如下图所示,其重力的分力分别为:
F1=mgsinθ
F2=mgcosθ
根据牛顿第二定律有:
FN=F2…①
F1+Ff=ma…②
又因为
Ff=μFN…③
由①②③式得:
a=gsinθ+μgcosθ=(10×0.6 +0.1×10×0.8)m/s2=8.0m/s2…④
(2)小物块沿斜面上滑做匀减速运动,到达最高点时速度为零,则有:
0-v02=2(-a)x…⑤
得:
…⑥
(3)小物块在斜面上下滑时受力情况如下图所示,根据牛顿第二定律有:
FN=F2…⑦
F1-Ff=ma'…⑧
由③⑦⑧式得:
a'=gsinθ-μgcosθ=(10×0.6 -0.1×10×0.8)m/s2=4.0m/s2…⑨
有:
v2=2a′x…⑩
所以有:
14、 (1)20.8cm;(2)60N
【解析】
(1)设升高温度后活塞A上升的高度为l,已知,,,,由等压变化得,解得
(2) ,设气体压强为,由已知条件可得
,,
由查理定律可得,由于系统处于平衡状态,对B活塞分析可得
联立解得
15、(1) (2)
【解析】
①根据题意可知,当光线在AB面上O点的入射角为时,恰好在AD面和CD面发生全反射,作出时的光路图如图所示,P、M、N分别为光线在AD、CD、AB面上的入射点,过P、M两点的法线相交于E点,设光线全反射的临界角为
由几何关系可知:
解得
折射率
解得
②设光线在O点的折射角为r,根据,代入,解得
根据几何关系可得,
解得
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