资源描述
辽宁省四校2025年物理高三第一学期期末统考模拟试题
考生须知:
1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。
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,绝缘水平地面上固定一个光滑绝缘斜面,斜面与水平面的夹角θ=30°.一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端,另一端系有一个带电小球A,细线与斜面平行,且小球A正好静止在斜面中点.在小球A的正下方地面处固定放置一带电小球B,两球相距为d.已知两球的质量均为m、电荷量均为+q,静电力常量为k,重力加速度为g,两球均可视为点电荷.则下列说法不正确的是( )
A.两球之间的库仑力F=k
B.当时,斜面对小球A的支持力为
C.当时,细线上拉力为0
D.将小球B移到斜面底面左端C点,当时,斜面对小球A的支持力为0
2、有关量子理论及相关现象,下列说法中正确的是( )
A.能量量子化的观点是爱因斯坦首先提出的
B.在光电效应现象中,遏止电压与入射光的频率成正比
C.一个处于n=4激发态的氢原子向基态跃迁时,最多能辐射出3种频率的光子
D.α射线、β射线、γ射线都是波长极短的电磁波
3、2018年12月12日,嫦娥四号开始实施近月制动,为下一步月面软着陆做准备,首先进入月圆轨道Ⅰ,其次进入椭圆着陆轨道Ⅱ,如图所示,B为近月点,A为远月点,关于嫦娥四号卫星,下列说法正确的是( )
A.卫星在轨道Ⅱ上A点的加速度小于在B点的加速度
B.卫星沿轨道Ⅰ运动的过程中,卫星中的科考仪器处于超重状态
C.卫星从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ,机械能增大
D.卫星在轨道Ⅱ经过A点时的动能大于在轨道Ⅱ经过B点时的动能
4、某静电场中x轴上各点电势分布图如图所示。一带电粒子在坐标原点O处由静止释放,仅在电场力作用下沿x轴正方向运动。下列说法正确的是
A.粒子一定带负电
B.粒子在x1处受到的电场力最大
C.粒子从原点运动到x1过程中,电势能增大
D.粒子能够运动到x2处
5、 “天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮,是天津市的地标之一.摩天轮悬挂透明座舱,乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动.下列叙述正确的是( )
A.摩天轮转动过程中,乘客的机械能保持不变
B.在最高点,乘客重力大于座椅对他的支持力
C.摩天轮转动一周的过程中,乘客重力的冲量为零
D.摩天轮转动过程中,乘客重力的瞬时功率保持不变
6、B超检测仪可以通过探头发送和接收超声波信号,经过电子电路和计算机的处理形成图像。下图为仪器检测到发送和接收的超声波图像,其中实线为沿x轴正方向发送的超声波,虚线为一段时间后遇到人体组织沿x轴负方向返回的超声波。已知超声波在人体内传播速度为1200 m/s,则下列说法中正确的是( )
A.根据题意可知此超声波的频率为1.2×105 Hz
B.图中质点B在此后的内运动的路程为0.12m
C.图中质点A此时沿y轴正方向运动
D.图中质点A、B两点加速度大小相等方向相反
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、图甲为一列简谐横波在t=0.10 s时刻的波形图,P是平衡位置在x=1.0 m处的质点,Q是平衡位置在x=4.0 m处的质点;图乙为质点Q的振动图象,下列说法正确的是( )
A.在t=0.10 s时,质点Q向y轴正方向运动
B.在t=0.25 s时,质点P的加速度方向与y轴正方向相同
C.从t=0.10 s到t=0.25 s,该波沿x轴负方向传播了6 m
D.从t=0.10 s到t=0.25 s,质点P通过的路程为30 cm
E.质点Q简谐运动的表达式为y=0.10sin 10πt(国际单位)
8、关于固体、液体和物态变化,下列说法正确的是
A.当人们感到潮湿时,空气的绝对湿度一定较大
B.当分子间距离增大时,分子间的引力减少、斥力增大
C.一定量的理想气体,在压强不变时,气体分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度升高而减少
D.水的饱和汽压随温度的升高而增大
E.叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用
9、如图所示,平行板电容器带电后,静电计的指针偏转一定角度。若不改变电容器的带电量,下列操作可能使静电计指针的偏转角度变小的是( )
A.将左极板向左移动少许,同时在两极板之间插入电介质
B.将左极板向左移动少许,同时取出两极板之间的金属板
C.将左极板向左移动少许,同时在两极板之间插入金属板
D.将左极板向下移动少许,同时取出两极板之间的电介质
10、 “风云二号”是我国发射的一颗地球同步卫星,有一侦查卫星A与“风云二号”卫星位于同一轨道平面,两卫星绕地球运转方向相同。在赤道卫星观测站的工作人员在两个昼夜里能观测到该侦查卫星三次。设地球的半径、自转周期分别为RE和TE,g为其表面重力加速度,下列说法正确的是( )
A.风云二号距离地面的高度为 B.侦查卫星与风云二号的周期比为7:3
C.侦查卫星的线速度大于风云二号的线速度 D.侦查卫星的轨道半径为
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“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中。
(1)安装好实验装置后,先用游标卡尺测量摆球直径d,测量的示数如图所示,则摆球直径d=______cm,再测量摆线长l,则单摆摆长L=______(用d、l表示);
(2)摆球摆动稳定后,当它到达________(填“最低点”或“最高点”)时启动秒表开始计时,并记录此后摆球再次经过最低点的次数n(n=1、2、3……),当n=60时刚好停表。停止计时的秒表如图所示,其读数为________s,该单摆的周期为T=________s(周期要求保留三位有效数字);
(3)计算重力加速度测量值的表达式为g=___________(用T、L表示),如果测量值小于真实值,可能原因是___________;
A.将摆球经过最低点的次数n计少了
B.计时开始时,秒表启动稍晚
C.将摆线长当成了摆长
D.将摆线长和球的直径之和当成了摆长
(4)正确测量不同摆L及相应的单摆周期T,并在坐标纸上画出T2与L的关系图线,如图所示。由图线算出重力加速度的大小g___________m/s2(保留3位有效数字,计算时π2取9.86)。
12.(12分)某学习小组利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验,其主要实验步骤如下:
A.用游标卡尺测量挡光条的宽度为d,用天平测量滑块(含挡光条)的质量为M,砝码盘及砝码的总质量为m;
B.调整气垫导轨水平;
C.光电门移到B处,读出A点到B点间的距离为x1,滑块从A处由静止释放,读出挡光条通过光电门的挡光时间为t1;
D.多次改变光电门位置,重复步骤C,获得多组数据。
请回答下列问题:
(1)用游标卡尺测量挡光条的宽度时示数如图2所示,其读数为___________mm;
(2)调整气垫导轨下螺丝,直至气垫导轨工作时滑块轻放在导轨上能__________,表明导轨水平了;
(3)在实验误差允许范围内,机械能守恒定律得到验证,则如图丙图象中能正确反映光电门的挡光时间t随滑块的位移大小x的变化规律的是_________。
A. B. C. D.
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,某种透明材料做成的三棱镜ABC,其截面为等腰直角三角形,已知BC的边长为a,现用一束宽度为a的单色平行光束,以垂直于BC面的方向正好入射到该三棱镜的AB、AC面上,结果所有从AB、AC面入射的光线进入后全部直接到达BC面。某同学用遮光板挡住AC,发现光从BD间射出(D未在BC边标出),已知该材料对此平行光束的折射率。
①求:单色平行光束到达BC边的范围BD的长度;
②拿掉遮光板这些直接到达BC面的光线从BC面折射而出后,如果照射到一块平行于BC的屏上形成光斑,则当屏到BC面的距离d满足什么条件时,此光斑分不成两部分?(结果可以保留根式)可能用到的三角函数公式:sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ;sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ;cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ
cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ)
14.(16分)一竖直放置、内壁光滑且导热良好的圆柱形气缸内封闭有可视为理想气体的O2,被活塞分隔成A、B两部分,气缸的横截面积为S,达到平衡时,两部分气体的体积相等,如图(a)所示,此时A部分气体的压强为p0;将气缸缓慢顺时针旋转,当转过90°使气缸水平再次达到平衡时,A、B两部分气体的体积之比为1∶2,如图(b)所示。 已知外界温度不变,重力加速度大小为g,求:
(1)活塞的质量m;
(2)继续顺时针转动气缸,当气缸从水平再转过角度θ时,如图(c)所示,A、B两部分气体的体积之比为1∶3,则sinθ的值是多少?
15.(12分)如图所示,长度为l=2m的水平传送带左右两端与光滑的水平面等高,且平滑连接。传送带始终以2m/s的速率逆时针转动。传送带左端水平面上有一轻质弹簧,弹簧左端固定,右端与质量为mB物块B相连,B处于静止状态。传送带右端水平面与一光滑曲面平滑连接。现将质量mA、可视为质点的物块A从曲面上距水平面h=1.2m处由静止释放。已知物块"与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2,mB=3mA,物块A与B发生的是弹性正撞。重力加速度g取10m/s2。
(1)求物块A与物块B第一次碰撞前瞬间的速度大小;
(2)通过计算说明物块A与物块B第一次碰撞后能否回到右边曲面上;
(3)如果物块A、B每次碰撞后,物块B再回到最初静止的位置时都会立即被锁定,而当他们再次碰撞前瞬间锁定被解除,求出物块A第3次碰撞后瞬间的速度大小。
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、C
【解析】
A. 依据库仑定律,则两球之间的库仑力大小为F= k,故A正确;
BC、当时,则有k= mg,
对球受力分析,如图所示:
根据矢量的合成法则,依据三角知识,则斜面对小球A的支持力为N= mg;
T= mg,故B正确,C错误;
D. 当小球B移到斜面底面左端C点,对球受力分析,如图所示:
依据几何关系可知,T与F的夹角为120∘,当时,即有k=mg,根据矢量的合成法则,则有电场力沿垂直斜面方向的分力与重力沿垂直斜面方向的分力等值反向,那么斜面对小球A的支持力为N=0,故D正确;
本题选择错误的答案,故选C.
2、C
【解析】
A.能量量子化的观点是普朗克首先提出的,选项A错误;
B.在光电效应现象中,根据光电效应方程,可知遏止电压与入射光的频率是线性关系,但不是成正比,选项B错误;
C.一个处于n=4激发态的氢原子向基态跃迁时,最多能辐射出3种频率的光子,分别对应于4→3,3→2,2→1,选项C正确;
D.α射线、β射线不是电磁波,只有γ射线是波长极短的电磁波,选项D错误;
故选C。
3、A
【解析】
A.卫星在轨道II上运动,A为远月点,B为近月点,卫星运动的加速度由万有引力产生
即
所以可知卫星在B点运行加速度大,故A正确;
B.卫星在轨道I上运动,万有引力完全提供圆周运动向心力,故卫星中仪器处于完全失重状态,故B错误;
C.卫星从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ,需要点火减速,所以从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ,外力做负功,机械能减小,故C错误;
D.卫星从A点到B点,万有引力做正功,动能增大,故卫星在轨道Ⅱ经过A点时的动能小于在轨道Ⅱ经过B点时的动能,故D错误。
故选A。
4、A
【解析】
由题中“一带电粒子在坐标原点O处由静止释放”可知本题考查带电粒子在非匀强电场中的运动,根据图像和电势变化可分析本题。
【详解】
A.由于从坐标原点沿x轴正方向电势先升高后降低,因此电场方向先向左后向右,由于带电粒子在坐标原点静止释放,沿x轴正方向运动,由此可知粒子带负电,故A正确;
B.由图可知,图像斜率即为电场强度,在x1处斜率为零,因此电场强度最小,电场力也最小,故B错误;
C.从开始运动到x1处,电场力做正功,电势能减小,故C错误;
D.由于粒子只在电场力的作用下运动,当运动到与开始时电势相等的位置,粒子速度为零, 不能到达x2处,故D错误。
5、B
【解析】
摩天轮运动过程中做匀速圆周运动,乘客的速度大小不变,则动能不变,但高度变化,所以机械能在变化,选项A错误;圆周运动过程中,在最高点由重力和支持力的合力提供向心力,即,所以重力大于支持力,选项B正确;转动一周,重力的冲量为I=mgT,不为零,C错误;运动过程中,乘客的重力大小不变,速度大小不变,但是速度方向时刻在变化,根据P=mgvcosθ可知重力的瞬时功率在变化,选项D错误.故选B.
6、C
【解析】
A.根据图象读出波长 λ=12mm=1.2×10-2m,由v=λf得频率为
故A错误;
B.质点B振动的周期为 T==8×10-6s,质点B只会上下振动,因为,所以质点B在1×10-4s内运动的路程为
S=12.5×4A=12.5×4×0.004m=0.2m
故B错误;
C.实线波向右传播,则图中质点A此时沿y轴正方向运动,选项C正确;
D.质点A、B两点都在平衡位置上方位移相同的地方,所以加速度大小相等方向相同,故D错误;
故选C。
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、BCE
【解析】
A.由y-t图象可知,t=0.10 s时质点Q沿y轴负方向运动,选项A错误;
C.由y-t图象可知,波的振动周期T=0.2 s,由y-x图象可知λ=8 m,故波速
v==40 m/s,
根据振动与波动的关系知波沿x轴负方向传播,则波在0.10 s到0.25 s内传播的距离
Δx=vΔt=6 m,
选项C正确;
B.t=0.25s时,波形图如图所示,
此时质点P的位移沿y轴负方向,而回复力、加速度方向沿y轴正方向,选项B正确;
D.由
Δt=0.15 s=T,
质点P在其中的T内路程为20 cm,在剩下的T内包含了质点P通过最大位移的位置,故其路程小于10 cm,因此在Δt=0.15 s内质点P通过的路程小于30 cm,选项D错误;
E.由y-t图象可知质点Q做简谐运动的表达式为
y=0.10·sin t(m)=0.10sin 10πt(m),
选项E正确.
8、CDE
【解析】
A.在一定气温条件下,大气中相对湿度越大,水气蒸发也就越慢,人就感受到越潮湿,故当人们感到潮湿时,空气的相对湿度一定较大,但绝对湿度不一定大,故A错误;
B.分子间距离增大时,分子间的引力和斥力均减小,故B错误;
C.温度升高,分子对器壁的平均撞击力增大,要保证压强不变,分子单位时间对器壁单位面积平均碰撞次数必减少,故C正确;
D.饱和汽压与液体种类和温度有关,水的饱和汽压随温度的升高而增大,故D正确;
E.叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用,故E正确。
故选CDE.
绝对湿度是指一定空间中水蒸气的绝对含量,可用空气中水的蒸气压来表示;相对湿度为某一被测蒸气压与相同温度下的饱和蒸气压的比值的百分数;相对湿度较大,但是绝对湿度不一定大;水的饱和汽压随温度的升高而增大;分子间距离增大时,分子间的引力和斥力均减小,根据压强的微观解释分析分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数变化;叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用.
9、AC
【解析】
A.将左极板向左移动少许,则d变大,同时在两极板之间插入电介质,则ε变大,根据可知C可能变大,根据Q=CU可知,U可能减小,即静电计指针的偏转角度可能变小 ,选项A正确;
B.将左极板向左移动少许,则d变大,同时取出两极板之间的金属板,则也相当于d变大,根据可知C一定变小,根据Q=CU可知,U变大,即静电计指针的偏转角度变大 ,选项B错误;
C.将左极板向左移动少许,则d变大,同时在两极板之间插入金属板,则相当于d又变小,则总体来说可能d减小,根据可知C可能变大,根据Q=CU可知,U变小,即静电计指针的偏转角度可能变小 ,选项C正确;
D.将左极板向下移动少许,则S减小,同时取出两极板之间的电介质,则ε变小,根据可知C一定减小,根据Q=CU可知,U变大,即静电计指针的偏转角度一定变大 ,选项D错误;
故选AC。
10、ACD
【解析】
A.由于风云二号是地球同步卫星,故它的运转周期为TE。设地球质量为M,风云二号的质量为m、轨道半径为r、周期等于TE,由万有引力提供向心力得
在天体的表面有
G=mg
由以上两式解得
风云二号距地面的高度为,故A正确;
BC.假设每隔时间赤道上的人可看到A卫星一次,则有
解得
考虑到两个昼夜看到三次的稳定状态,则有
解得
根据开普勒第三定律可知,侦查卫星的线速度大于风云二号的线速度,故B错误,C正确;
D.设侦查卫星的轨道半径为R,有牛顿第二定律得:
解得
故D正确。
故选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、1.84cm 最低点 67.5s 2.25s A C 9.86m/s2
【解析】
(1)[1][2].摆球直径d=1.8cm+0.1mm×4=1.84cm;
单摆摆长L=;
(2)[3][4][5].摆球摆动稳定后,当它到达最低点时启动秒表开始计时,并记录此后摆球再次经过最低点的次数n(n=1、2、3……),当n=60时刚好停表。停止计时的秒表读数为67.5s,该单摆的周期为
;
(3)[6].根据可得计算重力加速度测量值的表达式为
A.将摆球经过最低点的次数n计少了,则计算周期T偏大,则g测量值较小,选项A正确;
B.计时开始时,秒表启动稍晚,则周期测量值偏小,则g测量值偏大,选项B错误;
C.将摆线长当成了摆长,则L偏小,则g测量值偏小,选项C正确;
D.将摆线长和球的直径之和当成了摆长,则L偏大,则g测量值偏大,选项D错误;
故选AC。
(4) [7].根据可得
由图像可知
解得
g=9.86m/s2
12、3.40 静止 D
【解析】
(1)[1]因游标尺是20分度的,则游标卡尺的精确度为0.05mm,则其读数
(2)[2]调整气垫导轨下螺丝,直至气垫导轨工作时滑块轻放在导轨上能静止,表明导轨水平。
(3)[3]动能的增量
重力势能的减小量
机械能守恒需要验证动能的增量等于重力势能的减小量,则
则有
ABC错误D正确。
故选D。
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、①②
【解析】
光路如下图所示:
①由题意可知,遮光板挡住,单色平行光束经面折射后射到之间的这些光线在三棱镜中是平行的,设光线进入面时的入射角为和折射角为,由几何关系可得,
折射率
②如图为的中点,从射出的光线与的延长线交于,根据对称性光斑分不成两部分,由几何光线有
d=
14、 (1);(2)
【解析】
(1)气体做等温变化,在(a)状态,对活塞受力分析可得
所以
又因为二者体积相同
在(b)状态,此时A处体积为
B处体积为
对A部分气体,由玻意耳定律得
同理,对B部分气体,由玻意耳定律得
联立解得
(2)由题意知
,
对A部分气体,有
对B部分气体,有
解得。
活塞处于静止状态,有
解得。
15、 (1)4m/s;(2)不能通过传送带运动到右边的曲面上;(3)0.5m/s
【解析】
(1)设物块A沿光滑曲面下滑至水平面时的速度大小为v0。由机械能守恒定律知:
物块在传送带上滑动过程,由牛顿第二定律知:
物块A通过传送带后的速度大小为v,有:,解得
v=4m/s
因v>2m/s,所以物块A与物块B第一次碰撞前的速度大小为4m/s
(2)设物块A、B第一次碰撞后的速度分别为v1、vB,取向右为正方向,由动量守恒有
解得
m/s
即碰撞后物块A沿水平台面向右匀速运动,设物块A在传送带上向右运动的最大位移为,则
得
所以物块A不能通过传送带运动到右边的曲面上
(3)当物块A在传送带上向右运动的速度为零时,将会沿传送带向左加速。可以判断,物块A运动到左边平面时的速度大小为v1,设第二次碰撞后物块A的速度大小为v2,由(2)同理可得
则第3次碰撞后物块A的速度大小为
m/s
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