资源描述
湖南省炎德英才大联考2025年物理高三上期末调研试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,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、一正三角形导线框ABC(高度为a)从图示位置沿x轴正向匀速穿过两匀强磁场区域。两磁场区域磁感应强度大小均为B、方向相反、垂直于平面、宽度均为a。下图反映感应电流Ⅰ与线框移动距离x的关系,以逆时针方向为电流的正方向。图像正确的是( )
A. B.
C. D.
2、如图,光滑圆轨道固定在竖直面内,一质量为m的小球沿轨道做完整的圆周运动.已知小球在最低点时对轨道的压力大小为N1,在高点时对轨道的压力大小为N2.重力加速度大小为g,则N1–N2的值为
A.3mg B.4mg C.5mg D.6mg
3、木块甲、乙分别重50 N和60 N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25。夹在甲、乙之间的轻弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为400N/m。系统置于水平地面上静止不动。现用F=1N的水平拉力作用在木块乙上,如图所示。力F作用后木块所受摩擦力情况是( )
A.木块甲所受摩擦力大小是12.5 N
B.木块甲所受摩擦力大小是11.5 N
C.木块乙所受摩擦力大小是9 N
D.木块乙所受摩擦力大小是7 N
4、如图所示,一个物体在竖直向上的拉力F作用下竖直向上运动,拉力F与物体速度v随时间变化规律如图甲、乙所示,物体向上运动过程中所受空气阻力大小不变,取重力加速度大小g=10m/s2则物体的质量为
A.100g B.200g C.250g D.300g
5、肩扛式反坦克导弹发射后,喷射气体产生推力F,一段时间内导弹在竖直面内沿下列图中虚线向前运动。其中导弹飞行姿势可能正确的是( )
A. B. C. D.
6、如图,天然放射性元素放出的射线通过电场后分成三束,则( )
A.①电离作用最强,是一种电磁波
B.②贯穿本领最弱,用一张白纸就可以把它挡住
C.原子核放出一个①粒子后,形成的新核比原来的电荷数多1个
D.原子核放出一个③粒子后,质子数比原来少4,中子数比原来少2个
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,有一列沿轴正向传播的简谐横波,在时刻振源从点开始振动。当时,波刚好传到处的质点。下列对该简谐横波的分析中正确的是( )
A.该简谐横波的周期是,波速是
B.频率为的简谐横波与该波相遇时一定能够发生干涉现象
C.该简谐横波遇到尺寸小于的障碍物时能够发生明显的衍射现象
D.当时,该简谐横波上的点向右移动了
E.若站在振源右侧的接收者以速度匀速向振源靠近,那么接收者接收到的频率一定大于
8、如图所示,加有恒定电压以U1=U的、中间带有小孔的平行板电容器AB竖直放置,右侧水平放置平行板电容器CD,CD板长和板间距均为L,板间加有恒定电压U2。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从A板小孔无初速飘入,经加速后沿中线水平进入CD,恰从D板边缘飞出。不计粒子重力,下列说法正确的是( )
A.若只将B板向左移动少许,粒子到达B板时的速度比未移动时小
B.若只将B板向左移动少许,粒子到达B板的时间比未移动时短
C.若飘入质量为2m电量为2q的带正电粒子,将打在D板上
D.粒子刚到达D板边缘时的动能Ek=2qU
9、如图,两个线圈绕在同一根铁芯上,其中一线圈通过开关与电源连接,另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路.将一小磁针悬挂在直导线正上方,开关未闭合时小磁针处于静止状态.下列说法正确的是( )
A.开关闭合后的瞬间,小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动
B.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向
C.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向
D.开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间,小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动
10、在如图所示的电路中,电压表、电流表均为理想电表,电源电动势为,内阻为,电路中定值电阻的阻值小于电源内阻,则当滑动变阻器的滑片由端向端滑动的过程中,电流表、,电压表的示数变化量的绝对值分别为、、,下列说法正确的是( )
A.两个电流表的示数均减小 B.电压表的示数增大
C. D.
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)小明同学想要设计一个既能测量电源电动势和内阻,又能测量定值电阻阻值的电路。
他用了以下的实验器材中的一部分,设计出了图(a)的电路图:
a.电流表A1(量程0.6A,内阻很小);电流表A2(量程300μA,内阻rA=1000Ω);
b.滑动变阻器R(0-20Ω);
c,两个定值电阻R1=1000Ω,R2=9000Ω;
d.待测电阻Rx;
e.待测电源E(电动势约为3V,内阻约为2Ω)
f.开关和导线若干
(1)根据实验要求,与电流表A2串联的定值电阻为___________(填“R1”或“R2”)
(2)小明先用该电路测量电源电动势和内阻,将滑动变阻器滑片移至最右端,闭合开关S1,调节滑动变阻器,分别记录电流表A1、A2的读数I1、I2,得I1与I2的关系如图(b)所示。根据图线可得电源电动势E=___________V;电源内阻r=___________Ω,(计算结果均保留两位有效数字)
(3)小明再用该电路测量定值电阻Rx的阻值,进行了以下操作:
①闭合开关S1、S2,调节滑动变阻器到适当阻值,记录此时电流表A1示数Ia,电流表A2示数Ib;
②断开开关S2,保持滑动变阻器阻值不变,记录此时电流表A1示数Ic,电流表A2示数Id;后断开S1;
③根据上述数据可知计算定值电阻Rx的表达式为___________。若忽略偶然误差,则用该方法测得的阻值与其真实值相比___________(填“偏大”、“偏小”或“相等”)
12.(12分)某同学要测量一由新材料制成的粗细均匀的圆柱形导体的电阻率ρ。步骤如下:
(1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图(甲)所示,由图可知其长度为______cm;
(2)用螺旋测微器测量其直径如图(乙)所示,由图可知其直径为______mm;
(3)用图(丙)所示的电路测定其电阻值,其中Rx是待测的圆柱形导体,R为电阻箱,电源电动势为E,其内阻不计。在保证安全的情况下多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出了如图(丁)所示的图线,电阻Rx=__Ω(结果保留两位有效数字),此数值与电阻的真实值R0比较,Rx____R0
(4)根据以上数据计算出圆柱形导体的电阻率ρ=______。
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,一列简谐横波沿x轴负方向传播,在t1=0时刻波形如图中的实线所示,t2=0.5s时刻的波形如图虚线所示,若该列波的周期T>0.5s,试求;
①该列波的波长λ、周期T和波速v;
②在x轴上质点P在t=0时刻的运动方向和t=3.0s内通过的路程.
14.(16分)我国将于2022年举办冬奥会,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。如图所示,质量m=60 kg的运动员从倾角θ=30°、长度L=80m的直助滑道AB的A处由静止开始匀加速滑下,经过t=8s到达助滑道末端B。为了改变运动员的运动方向,在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接,其中最低点C处附近是一段以O为圆心、半径R=14m的圆弧,助滑道末端B与弯曲滑道最低点C的高度差h=5 m,运动员在B、C间运动时阻力做功W=-1 000 J,g=10 m/s2.求:
(1)运动员在AB段下滑时受到阻力Ff的大小;
(2)运动员到达滑道最低点C时对滑道的压力FN的大小。
15.(12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。
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】
在上,在范围,线框穿过左侧磁场时,根据楞次定律,感应电流方向为逆时针,为正值。在范围内,线框穿过两磁场分界线时,BC、AC边在右侧磁场中切割磁感线,有效切割长度逐渐增大,产生的感应电动势增大,AC边在左侧磁场中切割磁感线,产生的感应电动势不变,两个电动势串联,总电动势
增大,同时电流方向为瞬时针,为负值。在范围内,线框穿过左侧磁场时,根据楞次定律,感应电流方向为逆时针,为正值,综上所述,故A正确。
故选A。
2、D
【解析】
试题分析:在最高点,根据牛顿第二定律可得,在最低点,根据牛顿第二定律可得,从最高点到最低点过程中,机械能守恒,故有,联立三式可得
考点:考查机械能守恒定律以及向心力公式
【名师点睛】根据机械能守恒定律可明确最低点和最高点的速度关系;再根据向心力公式可求得小球在最高点和最低点时的压力大小,则可求得压力的差值.要注意明确小球在圆环内部运动可视为绳模型;最高点时压力只能竖直向下.
3、C
【解析】
AB.由于弹簧被压缩了,故弹簧的弹力
对于甲来说弹簧对它的力是向左的,大小为8N,而甲静止,则甲最大的静摩擦力为:
f甲=50N×0.25=12.5N>F
则甲静止,则甲受到的摩擦力与F等大方向
f甲=F=8N
故甲受到的摩擦力为8N,方向水平向右,选项AB均错误;
CD.对乙,其最大静摩擦力
f乙=60N×0.25=15N
它受向右的8N的弹力,还有向右的1N的拉力,故两力的合力大小为9N,方向水平向右,也小于其最大静摩擦力,乙也处于静止状态,受力平衡,故它受到的摩擦力等于弹簧对它的弹力和拉力的合力9N,方向水平向左,选项C正确,D错误。
故选C。
4、C
【解析】
由乙图可得后,物体匀速,则有
前,物体匀加速,则有
,
代入数据有
A. 100g与分析不符,故A错误;
B. 200g与分析不符,故B错误;
C. 250g与分析相符,故C正确;
D. 300g与分析不符,故D错误;
故选:C。
5、B
【解析】
A.A图中导弹向后喷气,产生沿虚线向右的作用力,重力竖直向下,则合力方向向右下方,不可能沿虚线方向,故导弹不可能沿虚线方向做直线运动,故A不符合题意;
B.B图中导弹向后喷气,产生斜向右上方的作用力,重力竖直向下,则合力方向有可能沿虚线方向,故导弹可能沿虚线方向做直线运动,故B符合题意;
C.C图中导弹向后喷气,产生斜向右下方的作用力,重力竖直向下,则合力方向不可能沿虚线方向,故导弹不可能沿虚线方向做直线运动,故C不符合题意;
D.D图中导弹做曲线运动,导弹向后喷气,产生斜向右上方的作用力,重力竖直向下,此时则合力方向不可能沿虚线凹侧,故导弹不可能沿虚线方向做曲线运动,故D不符合题意。
故选B。
6、C
【解析】
①向右偏转,知①带负电,为β射线,实质是电子,电离作用不是最强,也不是电磁波,故A错误.②不带电,是γ射线,为电磁波,穿透能力最强,故B错误.根据电荷数守恒知,原子核放出一个①粒子后,电荷数多1,故C正确.③向左偏,知③带正电,为α射线,原子核放出一个③粒子后,质子数比原来少2,质量数少4,则中子数少2,故D错误.故选C.
点睛:解决本题的关键知道三种射线的电性,以及知道三种射线的特点,知道三种射线的穿透能力和电离能力强弱.
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、ACE
【解析】
A.由图可知该波的波长为,当时,波刚好传到处的质点,所以该波的周期为,该波的频率为,故波速
,
故A正确;
B.两列波相遇时能够发生干涉的现象的条件是:两列波的频率相同,相位差恒定,故B错误;
C.能够发生明显衍射现象的条件是:障碍物或小孔的尺寸比波长小或差不多,故C正确;
D.简谐横波上的质点都在平衡位置上下振动,不会沿波的传播方向移动,故D错误;
E.由多普勒效应可知接收者和波源相向运动时,接收者接收到的频率增大,故E正确。
故选:ACE。
8、BD
【解析】
A.若只将B板向左移动少许,电场力做功不变,由
得,到达B板时的速度
故粒子到达B板时的速度不变,故A错误;
B.由于粒子在AB间做匀加速直线运动,只将B板向左移动少许时,粒子到达B板时的速度不变,所以平均速度不变,AB距离减小,运动时间变短,故B正确;
C.进入CD后,由牛顿第二定律和运动学公式可知,偏转位移
代入可得
即粒子的偏转位移与粒子的质量、电量无关,故飘入质量为2m、电量为2q的带正电粒子时,偏转位移不变,将依然恰好从D板边缘飞出,故C错误;
D.由粒子恰从D板边缘飞出可知,偏转位移
又因,,所以
所以对全过程,由动能定理可知
故
故D正确。
故选BD。
9、AD
【解析】
A.断出直导线中电流方向为由南向北,由安培定则可判断出小磁针处的磁场方向垂直纸面向里,小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动,A正确;
BC.开关闭合并保持一段时间后,左侧线圈中磁通量不变,线圈中感应电动势和感应电流为零,直导线中电流为零,小磁针恢复到原来状态, BC错误;
D.开关闭合并保持一段时间后再断开后的瞬间,左侧的线圈中磁通量变化,产生感应电动势和感应电流,由楞次定律可判断出直导线中电流方向为由北向南,由安培定则可判断出小磁针处的磁场方向垂直纸面向外,小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动,D正确.
10、BD
【解析】
B.滑动变阻器的滑片由端向端滑动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路中总电阻变大,总电流变小,电流表的示数变小,内电压减小,外电压增大,电压表的示数增大,选项B正确;
A.两端的电压增大,电流表的示数增大,选项A错误:
C.因
,
设两端电压变化量大小为,
,
因为,,所以,选项C错误;
D.由于,因此电源内电压变化量的绝对值
因此
选项D正确。
故选BD。
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、R2 3.0 2.1 相等
【解析】
(1)电流表A2与R2串联,可改装为量程为的电压表,故选R2即可;
(2)由图可知电流表A2的读数对应的电压值即为电源的电动势,则E=3.0V;内阻
(3)由题意可知: ,;联立解得;由以上分析可知,若考虑电流表A1内阻的影响,则表达式列成: ,,最后求得的Rx表达式不变,则用该方法测得的阻值与其真实值相比相等。
12、5.015 4.700 17 小于 5.9×10-3Ω∙m
【解析】
(1)[1]根据游标卡尺的读数规则可知读数为
50mm+3×0.05mm=50.15mm=5.015cm
(2)[2]根据螺旋测微器读数规则可知读数为
4.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm
(3)[3]由图示电路图可知,电压表示数为
整理得
由图示图象可知,纵轴截距
所以电源电动势E=2V,图象斜率
所以电阻阻值
[4]由于电压表的分流作用可知此测量值小于电阻的真实值R0。
(5)[5]由电阻定律可知
代入数据解得电阻率ρ≈5.9×10-3Ω∙m;
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;2s;4m/s(2)质点p向y轴负方向运动,0.3m
【解析】
(1)由图可知,波长λ=8m,由于该波沿x轴负方向传播,从t1=0到t2=0.5s时间内,有: (k=0,1,2,3….)又知T>0.5s,联立上式解得:k=0,则波的周期T=4∆t=2s
由 可得
(2)由于波沿x轴负向转播,故t=0时刻质点p向y轴负方向运动,又知 ,
则质点P在t=3.0s时间内通过的路程为
14、(1)150N;(2)2600N。
【解析】
(1)A到B:由牛顿第二定律得:
(2)A到C:由动能定理得
在C点
根据牛顿第三定律压力与支持力大小相等,为2600N。
15、(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:。
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