资源描述
山西省岢岚县中学2025-2026学年物理高三上期末质量检测试题
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、如图所示,A、B、C是三级台阶的端点位置,每一级台阶的水平宽度是相同的,其竖直高度分别为h1、h2、h3,将三个相同的小球分别从A、B、C三点以相同的速度v0水平抛出,最终都能到达A的下一级台阶的端点P处,不计空气阻力。 关于从A、B、C三点抛出的小球,下列说法正确的是( )
A.在空中运动时间之比为tA ∶tB∶tC=1∶3∶5
B.竖直高度之比为h1∶h2∶h3=1∶2∶3
C.在空中运动过程中,动量变化率之比为=1∶1∶1
D.到达P点时,重力做功的功率之比PA:PB:PC=1:4:9
2、一物块以某一初速度从倾角的固定斜面底端上滑,到达最大高度处后又返回斜面底端。已知物块上滑时间是下滑时间的,,,则物块与斜面间的动摩擦因数为( )
A.0.2 B.0.4 C.0.6 D.0.8
3、某质点做匀加速直线运动,经过时间t速度由v0 变为kv0(k>1)位移大小为x。则在随后的4t内,质点的位移大小为( )
A. B. C. D.
4、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
5、平行板电容器C与三个可控电阻R1、R2、R3以及电源连成如图所示的电路,闭合开关S,待电路稳定后,电容器C两极板带有一定的电荷,要使电容器所带电荷量减少。以下方法中可行的是( )
A.只增大R1,其他不变
B.只增大R2,其他不变
C.只减小R3,其他不变
D.只减小a、b两极板间的距离,其他不变
6、一端装有定滑轮的粗糙斜面体放在地面上,A、B两物体通过细绳连接,并处于静止状态,不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦,如图所示.现用水平力F作用于物体B上,缓慢拉开一小角度,此过程中斜面体与物体A仍然静止.则下列说法正确的是
A.在缓慢拉开B的过程中,水平力F不变
B.物体A所受细绳的拉力一定变大
C.物体A所受斜面体的摩擦力一定变大
D.物体A所受斜面体的作用力的合力一定变大
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、关于热力学定律,下列说法正确的是( )
A.气体吸热后温度一定升高
B.对气体做功可以改变其内能
C.理想气体等压膨胀过程一定放热
D.热量不可能自发地从低温物体传到高温物体
E.如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡,那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡
8、如图所示,在竖直平面内有一平面直角坐标系xOy,存在一个范围足够大的垂直纸面向里的水平磁场,磁感应强度沿x轴方向大小相同,沿y轴方向按By=ky(k为大于零的常数)的规律变化。一光滑绝缘的半径为R的半圆面位于竖直平面内,其圆心恰好位于坐标原点O处,将一铜环从半面左侧最高点a从静止释放后,铜环沿半圆面运动,到达右侧的b点为最高点,a、b高度差为h。下列说法正确的是( )
A.铜环在半圆面左侧下滑过程,感应电流沿逆时针方向
B.铜环第一次经过最低点时感应电流达到最大
C.铜环往复运动第二次到达右侧最高点时与b点的高度差小于2h
D.铜环沿半圆面运动过程,铜环所受安培力的方向总是与铜环中心的运动方向相反
9、如图甲所示,等离子流由左边连续以方向如图所示的速度v0垂直射入P1和P2两金属板间的匀强磁场中,ab直导线与P1、P2相连接,线圈A与直导线cd连接。线圈A内有如图乙所示的变化磁场,且规定向左为磁场B的正方向,如图甲所示.则下列说法正确的是( )
A.0~1s内ab、cd导线互相吸引
B.1s~2s内ab、cd导线互相排斥
C.2s~3s内ab、cd导线互相吸引
D.3s~4s内ab、cd导线互相排斥
10、质量均为m的小球A、B分别固定在一长为L的轻杆的中点和一端点,如图所示。当轻杆绕另一端点O在光滑水平面上做角速度为ω的匀速圆周运动时,则( )
A.处于中点的小球A的线速度为
B.处于中点的小球A的加速度为
C.处于端点的小球B所受的合外力为
D.轻杆段中的拉力与段中的拉力之比为3:2
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)某同学用图甲电路做“测量电池的电动势和内阻”实验。可用的器材有:
A.电源(电动势约3V,内阻约10Ω)
B.电压表V(量程0~50mV,内阻为50Ω)
C.电流表A(量程0~100mA,内阻约为2.5Ω)
D.电阻箱R(0~999.9Ω,最小改变值为0.1Ω)
E.定值电阻R1(阻值为2 950Ω)
F.定值电阻R2(阻值为9 950Ω)
G.开关S及若干导线
在尽可能减小测量误差的情况下,请回答下列问题:
(1)定值电阻应选用____________;(填写器材前面的字母序号)
(2)用笔画线代替导线,按图甲电路将图乙实物完整连接起来______________;
(3)实验步骤如下:
①闭合S,调节电阻箱的阻值使电流表的示数为100mA,此时电阻箱的阻值为14.3Ω,电压表的示数为U0;
②断开S,拆下电流表,将B与C用导线直接相连,闭合S,调节电阻箱的阻值使电压表的示数仍为U0,此时电阻箱的阻值为17.0Ω,则电流表的内阻为___________Ω;
③调节电阻箱阻值,记下电阻箱的阻值R1,电压表的示数U1;多次改变电阻箱的阻值,可获得多组数据。做出电压表示数的倒数随电阻箱的阻值的倒数的图线如图丙所示,若不考虑电压表对电路的影响,电池的电动势和内阻分别为_________V、_____________Ω(结果保留三位有效数字)。
12.(12分)某实验小组在用双缝干涉测光的波长的实验中,将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上,如图甲所示。双缝间距d = 0.20mm,测得屏与双缝间的距离L = 500mm。然后,接通电源使光源正常工作:
(1)某同学在测量时,转动手轮,在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准亮条纹A的中心,如图乙所示,则游标卡尺的读数为_________cm;然后他继续转动手轮,使分划板中心刻线对准亮条纹B的中心,若游标卡尺的读数为1.67cm,此时主尺上的________cm刻度与游标尺上某条刻度线对齐;入射光的波长λ=_________m;
(2)若实验中发现条纹太密,可采取的改善办法有_________________(至少写一条)。
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,足够长的金属导轨MNC和PQD平行且间距为L左右两侧导轨平面与水平面夹角分别为α=37°、β=53°,导轨左侧空间磁场平行导轨向下,右侧空间磁场垂直导轨平面向下,磁感应强度大小均为B。均匀金属棒ab和ef质量均为m,长度均为L,电阻均为R,运动过程中,两金属棒与导轨保持良好接触,始终垂直于导轨,金属棒ab与导轨间的动摩擦因数为μ=0.5,金属棒ef光滑。同时由静止释放两金属棒,并对金属棒ef施加外力F,使ef棒保持a=0.2g的加速度沿斜面向下匀加速运动。导轨电阻不计,重力加速度大小为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)金属棒ab运动过程中最大加速度的大小;
(2)金属棒ab达到最大速度所用的时间;
(3)金属棒ab运动过程中,外力F对ef棒的冲量。
14.(16分)如图所示,竖直平面MN与纸面垂直,MN右侧的空间存在着垂直纸面向内的匀强磁场和水平向左的匀强电场,MN左侧的水平面光滑,右侧的水平面粗糙.质量为m的物体A静止在MN左侧的水平面上,已知该物体带负电,电荷量的大小为为q.一质量为的不带电的物体B以速度v0冲向物体A并发生弹性碰撞,碰撞前后物体A的电荷量保持不变.求:
(1)碰撞后物体A的速度大小;
(2)若A与水平面的动摩擦因数为μ,重力加速度的大小为g,磁感应强度的大小为 ,电场强度的大小为.已知物体A从MN开始向右移动的距离为时,速度增加到最大值.求:
a.此过程中物体A克服摩擦力所做的功W;
b.此过程所经历的时间t.
15.(12分)某透明介质的截面图如图所示,直角三角形的直角边BC与半圆形直径重合,∠ACB = 30°,半圆形的半径为R, —束光线从E点射入介质,其延长线过半圆形的圆心O,且E、O两点距离为R,已知光在真空的传播速度为c,介质折射率为。求:
(1)光线在E点的折射角并画出光路图;
(2)光线进入介质到射到圆弧的距离和时间。
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、C
【解析】
A.根据水平初速度相同,A、B、C水平位移之比为1:2:3, 所以它们在空中运动的时间之比为1:2:3, A错误。
B.根据,竖直高度之比为, B错误。
C.根据动量定理可知,动量的变化率为物体受到的合外力即重力,重力相同,则动量的变化率相等,故C正确。
D.到达P点时,由
知,竖直方向速度之比为1:2:3, 重力做功的功率
所以重力做功的功率之比为
故D错误。
故选C。
2、C
【解析】
设物块从斜面底端向上滑时的初速度为,返回斜面底端时的速度大小为,则根据平均速度公式有
再由牛顿运动定律和运动学公式有上滑过程
下滑过程
时间关系有
联立各式解得
故C正确,ABD错误。
故选C。
3、A
【解析】
质点做匀加速直线运动,加速度为
t时刻内位移为
联立可得
则在随后的4t内,质点的位移大小为
将代入得
故A正确,BCD错误。
故选A。
4、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。
5、A
【解析】
A.只增大,其他不变,电路中的电流变小,R2两端的电压减小,根据,知电容器所带的电量减小,A符合要求;
B.只增大,其他不变,电路中的电流变小,内电压和R1上的电压减小,电动势不变,所以R2两端的电压增大,根据,知电容器所带的电量增大,B不符合要求;
C.只减小R3,其他不变,R3在整个电路中相当于导线,所以电容器的电量不变,C不符合要求;
D.减小ab间的距离,根据,知电容C增大,而两端间的电势差不变,所以所带的电量增大,D不符合要求。
故选A。
6、B
【解析】
先对物体B分析,根据共点力平衡条件求出绳子拉力;再对木块A分析,可以得出各个力的情况。
【详解】
A.对木块B受力分析,如图所示,根据共点力平衡条件有:,在缓慢拉开B的过程中,θ变大,故F变大,故A错误;
B.根据共点力平衡有,在缓慢拉开B的过程中,θ变大,故T变大,B正确;
C.物体A受重力、支持力、细线的拉力,可能没有静摩擦力,也可能有沿斜面向下的静摩擦力,还有可能受沿斜面向上的静摩擦力,故拉力T变大后,静摩擦力可能变小,也可能变大,C错误;
D.支持力不变,故斜面对物体A的作用力的合力可能增大也可能减小或不变,D错误。
本题关键分别对A、B受力分析,然后根据共点力平衡条件分析求解。
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、BDE
【解析】
A.气体吸热后,若再对外做功,温度可能降低,故A错误;
B.改变气体内能的方式有两种:做功和热传导,故B正确;
C.理想气体等压膨胀过程是吸热过程,故C错误;
D.根据热力学第二定律,热量不可能自发地从低温物体传到高温物体,故D正确;
E.如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡,那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡,否则就不会与第三个系统达到热平衡,故E正确。
故选BDE.
本题主要考查了热力学定律、理想气体的性质.此题考查了热学中的部分知识点,都比较简单,但是很容易出错,解题时要记住热力学第一定律E=W+Q、热力学第二定律有关结论以及气体的状态变化方程等重要的知识点.
8、AC
【解析】
A.铜环在半圆面左侧下滑过程,磁通量增加,根据楞次定律可得感应电流沿逆时针方向,A正确;
B.铜环第一次经过最低点瞬间,磁通量的变化量为0,感应电流为零,B错误;
C.铜环沿半圆面运动,到达右侧的b点后开始沿圆弧向左运动,但在向左运动的过程中克服安培力做的功较小,损失的机械能小于mgh,所以铜环往复运动第二次到达右侧最高点时与b点的高度差小于2h,C正确;
D.铜环沿半圆面向下运动过程中,铜环所受安培力的方向是竖直向上的,沿半圆面向上运动过程中,铜环所受安培力的方向是竖直向下的,D错误。
故选AC。
9、AD
【解析】
AB.由题图甲左侧电路可以判断ab中电流方向为由a到b;由右侧电路及题图乙可以判断,0~2s内cd中电流方向为由c到d,跟ab中的电流同向,因此ab、cd相互吸引,选项A正确、B错误;
CD.2s~4s内cd中电流方向为由d到c,跟ab中电流反向,因此ab、cd相互排斥,选项C错误,D正确。
故选AD。
10、CD
【解析】
A.处于中点的小球A的运动半径为,根据线速度与角速度的关系可知线速度
A错误;
B.处于中点的小球A的加速度为
B错误;
C.处于端点的小球B的向心加速度
由牛顿第二定律可知小球B所受的合外力为
C正确;
D.设轻杆段中的拉力为,轻杆段中的拉力为,对小球A由牛顿第二定律可得
对小球B由牛顿第二定律可得
联立解得
D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、E 2.7 2.90 12.0
【解析】
(1) [1]实验中需要将电流表A与定值电阻R串联,改装成一个量程为的电压表,由部分电路欧姆定律知
代入数据解得
故选E。
(2) [2]根据电路原理图,实物连接如图所示
。
(3)[3]电压表的示数始终为,则说明
即为
[4]根据闭合电路的欧姆定律知
代入数据变形后
结合题中所给图像的纵截距
解得
[5]斜率
求得
12、1.11 2.3 减小双缝间距d或者增大双缝到干涉屏的距离L
【解析】
(1)[1][2].游标卡尺的读数为1.1cm+0.1mm×1=1.11cm;若游标卡尺的读数为1.67cm,此时主尺上的2.3cm刻度与游标尺上某条刻度线对齐;
[3].条纹间距
则根据可得
(2)[4].若实验中发现条纹太密,即条纹间距太小,根据可采取的改善办法有:减小双缝间距d或者增大双缝到干涉屏的距离L。
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);(3),负号代表冲量沿斜面向上。
【解析】
(1)金属棒ab释放瞬间加速度最大,根据牛顿第二定律有
得
(2)金属棒ab释放之后,合外力为零时速度最大,则有
其中
得
(3)金属棒ab释放之后,根据牛顿第二定律,可得任意时刻的加速度
得:,其图象如图所示
图像面积代表速度增量,由运动的对称性可知,从金属棒ab释放起,经过时间速度减为零,此后保持静止,在此过程中,金属ef一直匀加速直线运动,则有
对金属棒ef,规定沿斜面向下为正方向,由动量定理可得
其中
得:,负号代表冲量沿斜面向上
说明:其它方法求解也可以,如写出外力的表达式,用其平均值计算冲量大小
得
则可知释放瞬间,
时刻,
图象所围成的面积代表其冲量,则有
得:,负号代表冲量沿斜面向上
14、(1)(2)a.b.
【解析】
(1)设A、B碰撞后的速度分别为vA、vB,由于A、B发生弹性碰撞,动量、动能守恒,则有:
①
②
联立①②可得:
③
(2)a.A的速度达到最大值vm时合力为零,受力如图所示.
竖直方向合力为零,有:
④
水平方向合力为零,有:
⑤
根据动能定理,有:
⑥
联立③④⑤⑥并代入相相关数据可得:
b.方法一:
在此过程中,设A物体运动的平均速度为,根据动量定理有:
⑦
⑧
依题意有:
⑨
联立③④⑤⑦⑧⑨并代入相关数据可得:
方法二:设任意时刻A物体运动的速度为v,取一段含此时刻的极短时间Δt,设此段时间内速度的改变量为Δv,根据动量定理有:
⑦
而
⑧
⑨
联立③④⑤⑦⑧⑨并代入相关数据可得:
15、 (1)30°;;(2); 。
【解析】
(1)由题
OE=OC=R
则:△OEC为等腰三角形
∠OEC=∠ACB=30°
所以入射角:
θ1=60°
由折射定律:n= 可得:
sinθ2=,θ2=30°
由几何关系:∠OED=30°,则折射光平行于AB的方向,如图;
(2)折射光平行于AB的方向,所以:
ED=2Rcos30°=
光在介质内的速度:v=,传播的时间:
t=
联立可得:
t=
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