资源描述
四川省成都市经开区实验中学2025年物理高三上期末监测模拟试题
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、地动仪是世界上最早的感知地震装置,由我国杰出的科学家张衡在洛阳制成,早于欧洲1700多年如图所示,为一现代仿制的地动仪,龙口中的铜珠到蟾蜍口的距离为,当感知到地震时,质量为的铜珠(初速度为零)离开龙口,落入蟾蜍口中,与蟾蜍口碰撞的时间约为,则铜珠对蟾蜍口产生的冲击力大小约为
A. B.
C. D.
2、叠放在水平地面上的四个完全相同的排球如图所示,质量均为m,相互接触,球与地面间的动摩擦因数均为μ,则:
A.上方球与下方3个球间均没有弹力
B.下方三个球与水平地面间均没有摩擦力
C.水平地面对下方三个球的支持力均为
D.水平地面对下方三个球的摩擦力均为
3、两电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在x轴上的O、M两点,两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示,其中C为ND段电势最低的点,则下列说法正确的是( )
A.q1、q2为等量异种电荷
B.N、C两点间场强方向沿x轴负方向
C.N、D两点间的电场强度大小沿x轴正方向先减小后增大
D.将一正点电荷从N点移到D点,电势能先增大后减小
4、质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O,如图所示。用T表示绳OA段拉力的大小,在O点向左移动的过程中
A.F逐渐变大,T逐渐变大
B.F逐渐变大,T逐渐变小
C.F逐渐变小,T逐渐变大
D.F逐渐变小,T逐渐变小
5、如图所示,是一个研究向心力与哪些因素有关的DIS实验装置示意图,其中质量为m的圆柱体放置在未画出的光滑圆盘边缘,绳子一端连接小圆柱体,另一端连接力传感器,使圆柱体做匀速圆周运动。圆周运动的轨道半径为r,光电传感器测定的是圆柱体的线速度。关于这个实验下列说法不正确的是( )
A.研究向心力与半径的关系时,保持圆柱体线速度和质量一定,应画图像
B.研究向心力与线速度的关系时,保持圆柱体质量和运动半径一定,应画图像
C.研究向心力与质量的关系时,保持圆柱体线速度和运动半径一定,应画图像
D.如能保证两个传感器同步记录,圆筒可以不做匀速圆周运动,同样可以完成该实验目的
6、在光滑水平面上静止着物体A,物体B与一质量不计的弹簧相连并以一定速度与A相碰,如图所示,则弹簧被压缩的过程中
①当弹簧处于最大压缩状态时,两物体速度相等
②只有A、B速度相等时,系统的动量才守恒
③作用过程中,系统的动量总是守恒的
④A、B速度相等时,系统动能最小
下列选项组,完整、正确的一组是( )
A.①② B.①③④ C.①②④ D.③④
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,在坐标系xOy中,弧BDC是以A点为圆心、AB为半径的一段圆弧,AB=L,,D点是圆弧跟y轴的交点。当在O点和A点分别固定电荷量为和的点电荷后,D点的电场强度恰好为零。下列说法正确的是( )
A.
B.圆弧BDC上的各点相比较,D点的电势最高
C.电子沿着圆弧从B点运动到C点的过程中,电势能先减小后增大
D.电子沿着圆弧从B点运动到C点的过程中,电势能先增大后减小
8、如图所示,abcd为边长为L的正方形线框,线框在纸面内,电阻为R.图中虚线区域内有垂直纸面向里的匀强磁场.现用外力作用于线框,使线框从图示位置开始沿x轴正方向做初速度为零的匀加速运动,线框运动过程中,ad边始终水平,线框平面始终与磁场垂直,磁场宽度大于L,x轴正方向作为力的正方向,则磁场对线框的作用力F随时间t的变化图线及线框ab边的电压U随时间t的变化图象正确的是
A. B.
C. D.
9、下列说法中正确的是( )
A.气体如果失去了容器的约束就会散开,这是因为气体分子之间存在势能的缘故
B.物体温度升高时,速率小的分子数目减小,速率大的分子数目增多
C.一定量的的水变成的水蒸气,其分子平均动能增加
D.物体从外界吸收热量,其内能不一定增加
E.液晶的光学性质具有各向异性
10、如图所示,生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙,甲的速度为v0,小工件离开甲前与甲的速度相同,并平稳地传到乙上,工件与乙之间的动摩擦因数为μ.乙的宽度足够大,重力加速度为g,则( )
A.若乙的速度为 v0,工件在乙上侧向( 垂直于乙的运动方向)滑过的距离s=
B.若乙的速度为 2v0,工件从滑上乙到在乙上侧向滑动停止所用的时间不变
C.若乙的速度为 2v0,工件在乙上刚停止侧向滑动时的速度大小v=
D.保持乙的速度 2v0 不变,当工件在乙上刚停止滑动时,下一只工件恰好传到乙上,如此反复. 若每个工件的质量均为m,除工件与传送带之间摩擦外,其他能量损耗均不计,驱动乙的电动机的平均输出功率= mgμv0
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)为了测定金属丝的电阻率,某实验小组将一段金属丝拉直并固定在米尺上,其两端可作为接线柱,一小金属夹夹在金属丝上,且可在金属丝上滑动.请完成以下内容.
(1)某次用螺旋测微器测该金属丝的直径,示数如图甲所示,则其直径d=____mm.
(2)实验中先用欧姆表测出该金属丝的阻值约为3Ω.
(3)准备的实验器材如下:
A.电压表V(量程0~3 V,内阻约20 kΩ)
B.定值电阻10Ω
C.定值电阻100Ω
D.蓄电池(电动势约12 V,内阻不计)
E.开关S一只
F.导线若干
实验小组利用上述器材设计并完成实验.实验中通过改变金属夹的位置进行了多次测量,在实验操作和测量无误的前提下,记录了金属丝接入电路中的长度l和相应的电压表的示数U,并作出了-的关系图像,如图乙所示.根据题目要求,在图丙所示的虚线框内完成设
计的实验电路图.其中定值电阻R应选____(填“B”或“C”);金属丝电阻率的表达式=____________________(用a、b、c、d、R表示).
12.(12分)如图所示为某同学设计的一种探究动量守恒定律的实验装置图。水平桌面固定一长导轨,一端伸出桌面,另一端装有竖直挡板,轻弹簧的一端固定在竖直挡板上,另一端被入射小球从自然长度位置A点压缩至B点,释放小球,小球沿导轨从右端水平抛出,落在水平地面上的记录纸上,重复10次,确定小球的落点位置;再把被碰小球放在导轨的右边缘处,重复上述实验10次,在记录纸上分别确定入射小球和被碰小球的落点位置(从左到右分别记为P、Q、R),测得OP=x1,OQ=x2,OR=x3
(1)关于实验的要点,下列说法正确的是___
A.入射小球的质量可以小于被碰小球的质量
B.入射小球的半径必须大于被碰小球的半径
C.重复实验时,每次都必须将弹簧压缩至B点
D.导轨末端必须保持水平
(2)若入射球的质量为m1,被碰小球的质量为m2,则该实验需要验证成立的表达式为__(用所给符号表示);
(3)除空气阻力影响外,请再说出一条可能的实验误差来源_______。
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,AB是半径R=0.80m的光滑圆弧轨道,半径OB竖直,光滑水平地面上紧靠B点静置一长为1.5m的小车,其上表面与B点等高。现将一质量m=1.0kg的小滑块从A点由静止释放,经B点滑上小车,小滑块恰好未滑离小车。已知滑块与小车之间的动摩擦因数=0.40。重力加速度g取10m/s2。求:
(1)滑块刚滑至B点时,圆弧对滑块的支持力大小;
(2)小车的质量。
14.(16分)如图所示的矩形玻璃砖,下底面镀银,厚为d,一束单色光沿OC方向射到玻璃砖上表面,折射后经下底面反射后再经上表面射出。已知OC与玻璃砖上表面成角,玻璃砖对该单色光的折射率为,光在真空中的传播速度为c。求:
(1)光在玻璃砖中传播的时间;
(2)光射出玻璃砖上表面的折射角。
15.(12分)一人乘电梯上楼,从1层直达20层,此间电梯运行高度为60m.若电梯启动后匀加速上升,加速度大小为,制动后匀减速上升,加速度大小为,电梯运行所能达到的最大速度为6m/s,则此人乘电梯上楼的最短时间应是多少?
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】
铜珠做自由落体运动,落到蟾蜍口的速度为:
以竖直向上为正方向,根据动量定理可知:
Ft-mgt=0-(-mv)
解得:
A.,与结论相符,选项A正确;
B.,与结论不相符,选项B错误;
C.,与结论不相符,选项C错误;
D.,与结论不相符,选项D错误;
故选A.
2、C
【解析】
对上方球分析可知,小球受重力和下方球的支持力而处于平衡状态,所以上方球一定与下方球有力的作用,故A错误;下方球由于受上方球斜向下的弹力作用,所以下方球有运动的趋势,故下方球受摩擦力作用,故B错误;对四个球的整体分析,整体受重力和地面的支持力而处于平衡,所以三个小球受支持力大小为4mg,每个小球受支持力为mg,故C正确;三个下方小球受到的是静摩擦力,故不能根据滑动摩擦力公式进行计算,故D错误.故选C.
3、C
【解析】
A.若是异种电荷,电势应该逐渐减小或逐渐增大,由图象可以看出,应该是等量的同种正电荷,故A错误;
B.沿x正方向从N到C的过程,电势降低,N、C两点间场强方向沿x轴正方向.故B正确;
C.φ−x图线的斜率表示电场强度,由图可得N、D两点间的电场强度大小沿x轴正方向先减小后增大,故C正确;
D.NC电场线向右,CD电场线向左,将一正点电荷从N点移到D点,电场力先做正功后做负功,电势能先减小后增大.故D错误;
由图象中电势的特点可以判断是同种等量正电荷.由电势图线的斜率可以判断电场强度的大小.沿电场线电势降低,可以判断电场强度的方向,可知电场力做功的正负,从而判断电势能的变化.
4、A
【解析】
以结点O为研究对象受力分析如下图所示:
由题意知点O缓慢移动,即在移动过程中始终处于平衡状态,则可知:绳OB的张力
TB=mg
根据平衡条件可知:
Tcosθ-TB=0,Tsinθ-F=0
由此两式可得:
F=TBtanθ=mgtanθ
在结点为O被缓慢拉动过程中,夹角θ增大,由三角函数可知:F和T均变大。
A. F逐渐变大,T逐渐变大与分析相符,故A正确。
B. F逐渐变大,T逐渐变小与分析不符,故B错误。
C. F逐渐变小,T逐渐变大与分析不符,故C错误。
D. F逐渐变小,T逐渐变小与分析不符,故D错误。
5、A
【解析】
A.根据向心力公式结合牛顿第二定律有
可知研究向心力与半径的关系时,保持圆柱体线速度和质量一定,应画图像,二者呈线性关系,便于研究,A错误;
B.研究向心力与线速度的关系时,保持圆柱体质量和运动半径一定,应画图像, B正确;
C.研究向心力与质量的关系时,保持圆柱体线速度和运动半径一定,应画图像,C正确;
D.如能保证两个传感器同步记录,圆筒可以不做匀速圆周运动,光电传感器测量圆柱通过瞬间的线速度,力传感器测量此时瞬间的向心力(绳子拉力)大小,同样可以完成该实验目的,D正确。
本题选择不正确的,故选A。
6、B
【解析】
当弹簧接触A后,A做加速运动,B做减速运动,当两物体速度相等时弹簧处于最大压缩状态,则①正确; 当AB相互作用过程中,系统受合外力为零,则系统的动量守恒,则②错误,③正确;A、B速度相等时,弹簧弹性势能最大,此时系统动能最小,则④正确;
A.①②,与结论不相符,选项A错误;
B.①③④,与结论相符,选项B正确;
C.①②④,与结论不相符,选项C错误;
D.③④,与结论不相符,选项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、AD
【解析】
A. D点的电场强度恰好为零,则
解得:
故A正确;
B.对Q2来说圆弧是一个等势面,所以各点电势高低,由Q1决定,根据沿电场线方向电势降低,离负电荷越近,电势越低,故D点电势最低,故B错误;
CD. 电子沿着圆弧从B点运动到C点的过程中,电势先降低后升高, ,故电势能先增大后减小,故D正确C错误。
故选AD。
8、AD
【解析】
线圈做初速度为零的匀加速直线运动,速度v=at,进磁场和出磁场受到的安培力,则A正确,B错误;进磁场时,ab两端的电压;在磁场中运动时,;出磁场时,ab两端的电压,则选项C错误,D正确;故选AD.
对于图象问题,关键是能够根据已知的公式、定律等推导出横坐标和纵坐标的关系式,分析斜率的变化,然后作出正确的判断.
9、BDE
【解析】
A. 气体如果失去了容器的约束就会散开,是因为分子间距较大,相互的作用力很微弱,而且分子永不停息地做无规则运动,所以气体分子可以自由扩散;故A错误.
B. 温度从微观角度看表示了大量分子无规则运动的剧烈程度,物体温度升高时,速率小的分子数目减少,速率大的分子数目增多;故B正确.
C. 一定量100℃的水变成100℃的水蒸气,因温度不变则分子平均动能不变,由于吸热,内能增大,则其分子之间的势能增大;C错误.
D. 物体从外界吸收热量,若同时对外做功,根据热力学第一定律可知其内能不一定增加;故D正确.
E. 液晶的光学性质具有晶体的各向异性;故E正确.
故选BDE.
解决本题的关键要掌握分子动理论、热力学第一定律等热力学知识,要对气体分子间距离的大小要了解,气体分子间距大约是分子直径的10倍,分子间作用力很小.
10、CD
【解析】
根据牛顿第二定律,μmg=ma,得a=μg,摩擦力与侧向的夹角为45°,侧向加速度大小为,根据−2axs=1-v12,解得: ,故A错误;
沿传送带乙方向的加速度ay=μg,达到传送带乙的速度所需时间,与传送带乙的速度有关,故时间发生变化,故B错误;设t=1时刻摩擦力与侧向的夹角为θ,侧向、纵向加速度大小分别为ax、ay,
则,很小的△t时间内,侧向、纵向的速度增量△vx=ax△t,△vy=ay△t,解得 .且由题意知,t,则,所以摩擦力方向保持不变,则当vx′=1时,vy′=1,即v=2v1.故C正确; 工件在乙上滑动时侧向位移为x,沿乙方向的位移为y,由题意知,ax=μgcosθ,ay=μgsinθ,在侧向上−2axs=1-v12,在纵向上,2ayy=(2v1)2−1; 工件滑动时间 ,乙前进的距离y1=2v1t.工件相对乙的位移,则系统摩擦生热Q=μmgL,依据功能关系,则电动机做功:
由 ,解得 .故D正确;故选CD.
点睛:本题考查工件在传送带上的相对运动问题,关键将工件的运动分解为沿传送带方向和垂直传送带方向,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解.
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、0.750 B
【解析】
(1)螺旋测微器固定刻度最小分度为1mm,可动刻度每一分度表示0.01mm,由固定刻度读出整毫米数包括半毫米数,由可动刻度读出毫米的小数部分。
(2)电路分为测量电路和控制电路两部分。测量电路采用伏安法。根据电压表、电流表与待测电阻阻值倍数关系,选择电流表外接法。变阻器若选择R2,估算电路中最小电流,未超过电流表的量程,可选择限流式接法。
【详解】
(1)螺旋测微器固定刻度为0.5mm,可动刻度为25.0×0.01mm,两者相加就是0.750mm。
(2)因为只有电压表,当连入电路的电阻丝变化时,其两端的电压也将发生变化,找到电压U与长度l的关系,画出图象就能求出电阻丝的电阻率,按题意就可以画出电路如图所示,
由于电阻丝的电阻只有3Ω,所以定值电阻选较小的B.
(4)据欧姆定律可以写出电阻丝两端的电压
所以
结合图象有: (截距)
当时,
而S=π()2
联立可得:
本实验测电阻丝的电阻率比较巧妙,利用图象法减小了偶然误差,再结合数学图象的知识,更是本题的精华部分;测量电阻最基本的原理是伏安法,电路可分为测量电路和控制电路两部分设计。测量电路要求精确,误差小。
12、CD 轨道摩擦的影响:确认落点P、Q、R时的误差:,,的测量误差
【解析】
(1)[1]A.为防止两球碰撞后入射球反弹,入射小球的质量必须大于被碰小球的质量,故A错误;
B.为使两球发生正碰,入射小球的半径必须与被碰小球的半径相同,故B错误;
C.为了保证入射球每次到达桌面边缘的速度相同,则重复实验时,每次都必须将弹簧压缩至B点,从而让入射球获得相同的弹性势能,故C正确;
D.为了保证两球碰后都能做平抛运动从而能求出飞出时的速度,导轨末端必须保持水平,故D正确。
故选CD。
(2)[2]两球碰撞过程系统的动量守恒,以向右为正方向,有
小球做平抛运动的时间t相等,两边同时乘以t,有
结合碰撞前后的小球落点情况,换算水平距离后,有
,,
可得
(3)[3]除空气阻力影响外,本实验其它的误差有:轨道摩擦的影响;确认落点P、Q、R时的误差;,,的测量误差。
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)30N;(2)3kg
【解析】
(1)滑块由至过程机械能守恒
解得
在点由牛顿第二定律可得
解得
(2)滑块与小车相互作用过程由动量守恒
在此过程中能量守恒
联立解得
14、 (1);(2)
【解析】
(1)设折射光线在上表面的入射角为,折射角为,在玻璃砖中传播速度为v,传播距离为x,传播时间为t,,则
。
解得
(2)折射光线在下底面反射后在上表面的D点折射后到B点,设在D点入射角为,折射角为,则
解得
15、14s
【解析】
由题意可知,要是电梯运行时间最短,则电梯应先匀加至最大速度且尽量多的时间以6m/s匀速匀速一段时间后再匀减:
加速阶段:
解得:
t1=2s
上升高度:
解得:
h1=6m
减速阶段:
解得:
t2=6s
解得:
h2=18m
匀速阶段:
最短时间:
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