资源描述
河南省许昌市长葛一中2025-2026学年物理高三第一学期期末调研试题
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、关于一定质量的理想气体,下列说法正确的是( )
A.气体的体积是所有气体分子的体积之和
B.气体的压强是由气体分子重力产生的
C.气体压强不变时,气体的分子平均动能可能变大
D.气体膨胀时,气体的内能一定减小
2、如图甲所示,开口向上的导热气缸静置于水平桌面,质量为m的活塞封闭一定质量气体,若在活塞上加上质量为m的砝码,稳定后气体体积减小了△V1,如图乙;继续在活塞上再加上质量为m的砝码,稳定后气体体积又减小了△V2,如图丙.不计摩擦,环境温度不变,则( )
A.△V1<△V2 B.△V1=△V2
C.△V1>△V2 D.无法比较△V1与△V2大小关系
3、物理学家通过对实验的深入观察和研究,获得正确的科学知识,推动物理学的发展.下列说法符合事实的是( )
A.英国物理学家卢瑟福第一次将量子观念引入原子领域,提出了定态和跃迁的概念
B.法拉第最早在实验中观察到电流的磁效应现象,从而揭开了电磁学的序幕
C.爱因斯坦给出了光电效应方程,成功的解释了光电效应现象
D.法国学者库仑最先提出了电场概念,并通过实验得出了库仑定律
4、如图所示,质量相同的两物体a、b,用不可伸长的轻绳跨接在同一光滑的 轻质定滑轮两侧,a在水平桌面的上方,b在水平粗糙桌面上.初始时用力压住b使a、b静止,撤去此压力后,a开始运动,在a下降的过程中,b始终未离开桌面.在此过程中
A.a的动能一定小于b的动能
B.两物体机械能的变化量相等
C.a的重力势能的减小量等于两物体总动能的增加量
D.绳的拉力对a所做的功与对b所做的功的代数和为正
5、2016年8月16日,我国成功发射世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”,该卫星的发射将使我国在国际上率先实现高速星地量子通信,初步构建量子通信网络。“墨子号”卫星的质量为m(约640kg),运行在高度为h(约500km)的极地轨道上,假定该卫星的轨道是圆,地球表面的重力加速度为g,地球半径为R。则关于运行在轨道上的该卫星,下列说法中正确的是( )
A.运行的速度大小为 B.运行的向心加速度大小为g
C.运行的周期为 D.运行的动能为
6、用国际单位制的基本单位表示磁感应强度的单位,下列符合要求的是( )
A.Wb•m2 B.Wb/m2 C.N•m/A D.kg/(S2•A)
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,两个质量分布均匀的球体P、Q静止在倾角为的固定斜面与固定挡板之间.挡板与斜面垂直。P、Q的质量分别为m、2m,半径分别为r、2r,重力加速度大小为g,不计一切摩擦。下列说法正确的是( )
A.P受到四个力的作用 B.挡板对P的支持力为3mg
C.P所受弹力的合力大于mg D.Q受到P的支持力大于mg
8、某探究小组利用图甲所示的电路探究一标签模糊的理想变压器的原、副线圈匝数比。R为定值电阻,、为两只标有“5V,2A”的相同小灯泡,在输入端加如图乙所示的交变电压。开关S断开时,灯泡正常发光,测得电阻R两端的电压与灯泡两端电压相等,则下列说法正确的是( )
A.理思变压器原副线圈的匝数比为
B.理想变压器原副线圈的匝数比为
C.定值电阻的阻值为
D.闭合开关S后,灯泡变暗
9、如图所示,a、b、c、d为匀强电场中的等势面,一个质量为m,电荷量为q的质子在匀强电场中运动,A、B为其运动轨迹上的两个点。已知该粒子在A点的速度大小为v1,且方向与等势面平行,在B点的速度大小为v2,A、B连线长为L,连线与等势面间的夹角为θ,不计粒子受到的重力,则( )
A.粒子的速度v2一定大于v1
B.等势面b的电势比等势面c的电势低
C.粒子从A点运动到B点所用的时间为
D.匀强电场的电场强度大小为
10、关于电磁波,下列说法正确的是( )
A.麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在
B.非均匀周期性变化的电场和磁场可以相互激发,形成电磁波
C.手摇动用丝绸摩擦过的玻璃棒,在空气中产生电磁波,只能沿着摇动的方向传播
D.频率在200MHz~1000MHz内的雷达发射的电磁波,波长范围在0.3m~1.5m之间
E.根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度
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)某实验小组在“测定金属丝电阻率”的实验中,为减小实验误差,选择了内阻已知的电流表,实验中电阻两端电压从零开始调节。
(1)以下电路图符合上述要求的是_______;
(2)请根据所选电路图,完善以下实物图连接________。
(3)若电流表的内阻为RA,金属丝的长度为L,直径为d,实验中某次电压表、电流表的示数分别为U、I,则该次实验金属丝电阻率的表达式为=_________(用题中字母表示)
12.(12分)某实验小组欲将电流表 G1 的量程由3mA改装为 0.6A。实验器材如下:
A.待测电流表G1(内阻约为10W);
B.标准电流表G2(满偏电流为6mA );
C.滑动变阻器R(最大阻值为3kΩ );
D.电阻箱R'(阻值范围为0~999.9 W);
E.电池组、导线、开关。
(1)实验小组根据图甲所示的电路测电流表G1的内阻,请完成以下实验内容:
①将滑动变阻器R调至最大,闭合S1;
②调节滑动变阻器R,使电流表 G1 满偏;
③再闭合 S2,保持滑动变阻器 R 不变,调节电阻箱 R¢,电流表 G1指针的位置如图乙所示,此时电阻箱 R¢的示数为4.5W 。可知电流表 G1内阻的测量值为_______,与真实值相比______(选填“偏大”、“相等”或“偏小”);
(2)为了更加准确地测量电流表 G1 的内阻,实验小组利用上述实验器材重新设计实验,请完成以下实验内容:
①完善图丙的实物图连接________;
②实验小组根据图丙进行实验,采集到电流表G1、G2 的示数分别为3.0mA 、5.0mA ,电阻箱的读数为15.0W ,则电流表 G1 内阻为________W ;
③实验小组将电流表 G1 改装成量程为 0.6A 的电流表,要_____(选填“串联”或“并联”) 一个阻值 Rx=____________W 的电阻(结果保留一位有效数字)。
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)两平行金属导轨水平放置,导轨间距。一质量的金属棒垂直于导轨静止放在紧贴电阻处,电阻,其他电阻不计。矩形区域内存在有界匀强磁场,磁场的磁感应强度大小,金属棒与两导轨间的动摩擦因数均为,电阻与边界的距离。某时刻金属棒在一水平外力作用下由静止开始向右匀加速穿过磁场,其加速度大小,取。
(1)求金属棒穿过磁场的过程中平均电流的大小;
(2)若自金属棒进入磁场开始计时,求金属棒在磁场中运动的时间内,外力随时间变化的关系。
(3)求金属棒穿过磁场的过程中所受安培力的冲量的大小。
14.(16分)2019年12月27日晚,“实践二十号”卫星被成功送入预定轨道。运载这一卫星的长征五号运载火箭在海南文昌航天发射场进行多次调试,在某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3000m/s,产生的推力约为4.8×106 N,则它在1s时间内喷射的气体质量约为多少千克?
15.(12分)半径R=0.50 m的光滑圆环固定在竖直平面内,轻质弹簧的一端固定在环的最高点A处,另一端系一个质量m=0.20 kg的小球,小球套在圆环上,已知弹簧的原长为L0=0.50 m,劲度系数k=4.8 N/m,将小球从如图所示的位置由静止开始释放,小球将沿圆环滑动并通过最低点C,在C点时弹簧的弹性势能EPC=0.6 J,g取10 m/s2.求:
(1)小球经过C点时的速度vc的大小;
(2)小球经过C点时对环的作用力的大小和方向.
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.气体的体积是气体分子所能充满的整个空间,不是所有气体分子的体积之和,故A错误;
B.大量做无规则热运动的分子对器壁频繁、持续地碰撞产生了气体的压强,与气体重力无关,故B错误;
C.气体压强不变时,体积增大,气体温度升高,则分子的平均动能增大,故C正确;
D.气体膨胀时,气体对外做功,由热力学第一定律可知,气体对外做功同时可能吸收更多的热量,内能可以增加,故D错误。
故选C。
2、C
【解析】
设大气压强为,起初活塞处于平衡状态,所以:
解得该气体的压强为:
则甲状态气体的压强为:
乙状态时气体的压强为:
丙状态时气体的压强为:
由玻意耳定律得:
得:,
所以
所以:.
故本题选C.
对活塞进行受力分析,由平衡条件分别求出几种情况下的气体压强;由玻意耳定律可以求出气体体积,然后比较体积的变化即可.
3、C
【解析】
玻尔第一次将量子观念引入原子领域,提出了定态和跃迁的概念,选项A错误;奥斯特最早在实验中观察到电流的磁效应现象,从而揭开了电磁学的序幕,选项B错误;爱因斯坦给出了光电效应方程,成功的解释了光电效应现象,选项C正确;法拉第最先提出了电场概念,库伦通过实验得出了库仑定律,选项D错误;故选C.
4、A
【解析】
A.轻绳两端沿绳方向的速度分量大小相等,故可知a的速度等于b的速度沿绳方向的分量,a的动能比b的动能小,A正确;
BC.因为b与地面有摩擦力,运动时有热量产生,所以该系统机械能减少,而B、C 两项的说法均为系统机械能守恒的表现,故B、C错误;
D.轻绳不可伸长,两端分别对a、b做功大小相等,一负一正,D错误.
故选A。
5、D
【解析】
A.对卫星,根据牛顿第二定律,有:
解得:
在地面,重力等于万有引力,故:
联立解得:
故A错误;
B.向心加速度由万有引力产生,由于在h高处,卫星的万有引力小于其在地面的重力,根据牛顿第二定律
故B错误;
C.对卫星,根据牛顿第二定律有:
在地面,重力等于万有引力故:
联立解得:
故C错误;
D.由选项A的分析知,故卫星的动能
故D正确;
故选D。
6、D
【解析】
考查单位制。
【详解】
ABC.国际单位制的基本单位为kg、m、s,由题目易知,选项ACD中的韦伯(Wb)、牛顿(N)均不是国际单位制中的基本单位,故ABC都错误;
D.磁感应强度为:
B=
磁感应强度单位为T,则有:
1T==1
故D正确。
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.P受到重力、斜面的支持力、挡板的支持力和Q的压力,故A正确;
B.两球整体受力平衡,故挡板对P的支持力大小
N1=3mgsin=mg
故B错误;
C.P所受三个弹力的合力与重力mg平衡,则P所受弹力的合力大小为mg,故C错误;
D.Q受力如图所示,有
F=2mg
故
N2>Fsin=mg
故D正确。
故选AD。
8、BCD
【解析】
AB.由图乙可知,输入电压的有效值为20V,断开S,灯泡L1正常发光,故灯泡两端的电压为5V,灯泡中的电流为2A,即副线圈输出电压为5V,又因电阻R两端的电压为5V,故变压器原线圈的输入电压为15V,原、副线圈的匝数比
故A错误,B正确;
C.由理想变压器输入功率等于输出功率可知,原、副线圈中的电流之比
解得电阻R中的电流为A,由欧姆定律可知
故C正确:
D.开关S闭合后,电路的总电阻减小,设副线圈输出电压保持不变,故副线圈输出电流增大,根据变流比可知,原线圈输入电流增大,电阻R两端电压增加,则变压器原线圈输入电压减小,故副线圈输出电压减小,灯泡L1两端电压降低,灯泡L1变暗,故D正确。
故选BCD。
9、AC
【解析】
A.电场为匀强电场,等势面沿水平方向,则电场线的方向沿竖直方向,带正电的质子弯曲的方向向下,所以质子受力的方向向下,从A到B的过程中电场力做正功,所以质子的速度增大,故A正确;
B.质子受力的方向向下,质子带正电,则电场的方向向下,而沿着电场线电势逐渐降低,故b的电势高于c的电势;故B错误;
C.质子在A点的速度大小为v1,在B点的速度大小为v2,质子在沿等势面方向的分速度不变为v1,所以质子运动的时间
故C正确;
D.在沿电场线的方向的位移为y=Lsinθ,由动能定理有
联立解得
故D错误。
故选AC。
10、BDE
【解析】
A.麦克斯韦预言了电磁波的存在,是赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在,故A错误;
B.非均匀周期性变化的磁场产生非均匀周期性变化电场,非均匀周期性变化的电场产生非均匀周期性变化磁场,相互激发,形成电磁波。故B正确;
C.电磁波产生后,可以在任意方向传播,故C错误;
D.根据,电磁波频率在200MHz至1000MHz的范围内,则电磁波的波长范围在0.3m至1.5m之间,故D正确;
E.由于波源与接受者的相对位置的改变,而导致接受频率的变化,称为多普勒效应,所以可以判断遥远天体相对于地球的运动速度,故E正确。
故选:BDE。
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、B
【解析】
(1)[1]电阻两端电压从零开始调节,故选择分压式;电流表内阻已知,电流表选择内接法,选B
(2)[2]接原理图连接实物图如图
(3)[3]由实验原理得
由电阻定律得,横截面积,联立,可解得:
12、9.0 偏小 10.0 并联 0.05
【解析】
(1)③[1][2].调节滑动变阻器R,使电流表 G1 满偏,即3mA;再闭合 S2,保持滑动变阻器 R 不变,,则可认为总电流不变,调节电阻箱 R¢,电流表 G1读数为1mA,可知通过电阻箱的电流为2mA,此时电阻箱 R¢的示数为4.5W 。可知电流表 G1内阻的测量值为9.0Ω;
实际上,当闭合 S2后回路电阻减小,则总电流变大,即大于3mA,则电流计读数为1mA,则电阻箱R¢的电流大于2mA,则此时实际上电流表阻值大于9.0Ω,即测量值比真实值偏小;
(2)①[3].图丙的实物图连接如图:
②[4].由电路图可知,电流计G1的阻值
③[5][6].实验小组将电流表 G1 改装成量程为 0.6A 的电流表,要并联一个电阻,阻值为
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)其中;(3)。
【解析】
(1)设金属棒到达磁场左、右边界、时的速度分别为、则有
解得
由电磁感应规律,金属棒的平均感应电动势
金属棒穿过磁场的过程中平均电流的大小
联立以上各式,解得
。
(2)金属棒在磁场中运动时产生感应电动势,金属棒中有感应电流,则金属棒速度为时受到的安培力
由牛顿第二定律得
又因为
所以在金属棒进入磁场后,拉力
代入数据得
其中。
(3)由(2)可知,金属棒在通过磁场的过程中所受安培力的大小
画出安培力随时间变化的图象如图乙所示
乙
图中
金属棒穿过磁场的过程中,其受到的安培力的冲量即为图线与横轴所围图形的面积,即
14、
【解析】
设它在1s时间内喷射的气体质量为m,由动量定理可得
解得
15、 (1) 3 m/s. (2) 3.2 N,方向向上.
【解析】
试题分析:(1)设小球经过C点的速度为vc,小球从B到C,据机械能守恒定律得
mg(R+Rcos60°)=EPC+mv, (3分)
代入数据求出vc=3 m/s. (2分)
(2)小球经过C点时受到三个力作用,即重力G、弹簧弹力F、环的作用力FN. 设环对小球的作用力方向向上,根据牛顿第二定律F+FN-mg=m, (2分)
由于F=kx=2.4 N, (2分)
FN=m+mg-F,
解得FN=3.2 N,方向向上. (1分)
根据牛顿第三定律得出小球对环的作用力大小为3.2 N.方向竖直向下. (1分)
考点:考查匀速圆周运动
点评:难度中等,本题的关键在于找到提供向心力的合力,在C点由竖直方向的合力提供向心力
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