资源描述
2025-2026学年山西省平遥中学校高三物理第一学期期末教学质量检测试题
注意事项
1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
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,做实验“探究感应电流方向的规律”。竖直放置的条形磁体从线圈的上方附近竖直下落进入竖直放置的线圈中,并穿出线圈。传感器上能直接显示感应电流随时间变化的规律。取线圈中电流方向由到为正方向,则传感器所显示的规律与图中最接近的是( )
A. B.
C. D.
2、如图所示,倾角的斜面上有一木箱,木箱与斜面之间的动摩擦因数.现对木箱施加一拉力F,使木箱沿着斜面向上做匀速直线运动.设F的方向与斜面的夹角为,在从0逐渐增大到60°的过程中,木箱的速度保持不变,则( )
A.F先减小后增大
B.F先增大后减小
C.F一直增大
D.F一直减小
3、如图所示,是一个质点在时间内的v-t图象,在这段时间内,质点沿正方向运动的平均速度大小为v1沿负方向运动的平均速度大小为v2则下列判断正确的是( )
A.v1>v2 B.v1<v2
C.v1=v2 D.以上三种情况均有可能
4、如图所示,一个质量为m的物体(可视为质点),由斜面底端的A点以某一初速度冲上倾角为30°的固定斜面做匀减速直线运动,减速的加速度大小为g,物体沿斜面上升的最大高度为h,在此过程中( )
A.重力势能增加了2mgh
B.机械能损失了mgh
C.动能损失了mgh
D.系统生热
5、投壶是古代士大夫宴饮时做的一种投掷游戏,也是一种礼仪。某人向放在水平地面的正前方壶中水平投箭(很短,可看做质点),结果箭划着一条弧线提前落地了(如图所示)。不计空气阻力,为了能把箭抛进壶中,则下次再水平抛箭时,他可能作出的调整为( )
A.减小初速度,抛出点高度变小
B.减小初速度,抛出点高度不变
C.初速度大小不变,降低抛出点高度
D.初速度大小不变,提高抛出点高度
6、如图,劲度系数为400N/m的轻弹簧一端固定在倾角为45°的光滑楔形滑块的顶端O处,另一端拴一质量为m=kg的小球。当楔形滑块以大小为a=3g的加速度水平向右运动时,弹簧的伸长量为(取g=10m/s2)( )
A.cm B.cm C.1.25cm D.2.5cm
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、如图所示电路,两根光滑金属导轨平行放置在倾角为θ的斜面上,导轨下端接有电阻R,导轨电阻不计,斜面处在竖直向上的匀强磁场中,电阻可忽略不计的金属棒ab质量为m,受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F的作用.金属棒沿导轨匀速向上滑动,则它在上滑高度h的过程中,以下说法正确的是
A.作用在金属棒上各力的合力做功为零
B.重力做的功等于系统产生的电能
C.金属棒克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热
D.恒力F做的功与安培力做的功之和等于金属棒增加的机械能
8、如图所示,一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A和物块B,跨过固定于斜面体顶端的小滑轮O,倾角为θ=30°的斜面体置于水平地面上,A的质量为m,B的质量为4m。开始时,用手托住A,使OA段绳恰处于水平伸直状态(绳中无拉力),OB绳平行于斜面,此时B静止不动。将A由静止释放,在其下摆过程中,斜面体始终保持静止。下列判断中正确的是( )
A.B受到的摩擦力先减小后增大
B.A下摆的过程中,绳的最大拉力为3mg
C.A的机械能守恒
D.A的机械能不守恒,A、B系统的机械能守恒
9、如图所示,线圈ABCD匝数n=10,面积S=0.4 m2,边界MN(与线圈的AB边重合)右侧存在磁感应强度B=T的匀强磁场,若线圈从图示位置开始绕AB边以ω=10π rad/s的角速度匀速转动.则以下说法正确的是( )
A.线圈产生的是正弦交流电
B.线圈在转动过程中产生的最大感应电动势为80 V
C.线圈转动s时瞬时感应电动势为40 V
D.线圈产生的感应电动势的有效值为40 V
10、18世纪,数学家莫佩尔蒂和哲学家伏尔泰,曾设想“穿透”地球:假设能够沿着地球两极连线开凿一条沿着地轴的隧道贯穿地球,一个人可以从北极入口由静止自由落入隧道中,忽略一切阻力,此人可以从南极出口飞出,则以下说法正确的是(已知地球表面处重力加速度g取10 m/s2;地球半径R=6.4×106 m;地球表面及内部某一点的引力势能Ep=-,r为物体距地心的距离)( )
A.人与地球构成的系统,虽然重力发生变化,但是机械能守恒
B.当人下落经过距地心0.5R瞬间,人的瞬时速度大小为4×103 m/s
C.人在下落过程中,受到的万有引力与到地心的距离成正比
D.人从北极开始下落,直到经过地心的过程中,万有引力对人做功W=1.6×109 J
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)某同学用单色光进行双缝干涉实验,在屏上观察到如图甲所示的条纹,仅改变一个实验条件后,观察到的条纹如图乙所示.他改变的实验条件可能是( )
A.减小光源到单缝的距离
B.减小双缝之间的距离
C.减小双缝到光屏之间的距离
D.换用频率更高的单色光源
12.(12分)指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。请回答下列问题:
(1)使用多用电表粗测电阻时,将选择开关拨至欧姆挡“×100”挡,经正确操作后,指针指示如图甲a。为了使多用电表测量的结果更准确,该同学应该选择欧姆挡_____档(选填“×10”“×1k”);若经过正确操作,将两表笔接待测电阻两端时,指针指示如图甲b,则待测电阻为_____Ω。
(2)图乙是某多用电表欧姆挡内部电路示意图。其中,电流表满偏电流为0.5mA、内阻为10Ω;电池电动势为1.5V、内阻为1Ω;变阻器R0的阻值范围为0〜5000Ω。
①该欧姆表的两只表笔中,_____是黑表笔。(选填“A”或“B”);
②该欧姆表的刻度值是按电池电动势为1.5V、内阻为1Ω进行刻度的。当电池的电动势下降到1.45V、内阻增大到4Ω时,欧姆表仍可调零,则调零后R0接入电路的电阻将变_____(填“大”或“小”),若用重新调零后的欧姆表测得某待测电阻阻值为400Ω,则这个待测电阻的真实阻值为_____Ω.(结果保留三位有效数字)
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)如图所示,在平面第一象限内存在沿y轴负向的匀强电场,在第四象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场。一质量为m、带电荷量为+q的粒子从y轴上P点以初速度v0沿轴正向射入匀强电场,经过轴上Q点(图中未画出)进入匀强磁场。已知OP=L,匀强电场的电场强度,匀强磁场的磁感应强度,不计粒子重力。求:
(1)粒子到达Q点的速度的大小v以及速度与轴正方向间的夹角;
(2)粒子从第四象限离开磁场的纵坐标。
14.(16分)如图所示,一不计电阻的导体圆环,半径为r、圆心在O点,过圆心放置一长度为2r、电阻为2R的均匀辐条,辐条与圆环接触良好。现将此装置的一部分置于磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的有界匀强磁场中,磁场边界恰好与圆环的直径在同一直线上。现使辐条以角速度ω绕O点顺时针转动,右侧电路通过电刷与辐条中心和圆环的边缘良好接触,R1=R,右侧为水平放置的足够长的光滑平行导轨,间距为2r,导轨之间有垂直导轨平面向里、磁感应强度大小也为B的匀强磁场,质量为m、电阻为R的导体棒ab垂直放置在导轨上且接触良好,不计其他电阻。
(1)若S闭合,S1断开时,求理想电表的示数;
(2)若S、S1都闭合,求出导体棒ab能够获得的最大速度vm;
(3)在导体棒ab加速过程中通过的电荷量q。
15.(12分)如图所示,在坐标系第一象限内I、Ⅱ区域有磁场,磁感应强度大小,方向垂直纸面向里,I区域有与磁场正交的匀强电场,电场强度大小,方向未知。现有一质量、电荷量的带负电的粒子以某一速度v沿与x轴正方向夹角为的方向从O点进入第一象限,在I区域内做直线运动,而后进入Ⅱ区域,由右侧射出,一段时间后,粒子经过x轴上的D点(图中未画出)。已知A点坐标为、C点坐标为,,,不计粒子重力。求:
(1)粒子速度的大小v;
(2)粒子运动轨迹与x轴的交点D的坐标;
(3)由O运动到D点的时间。
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、B
【解析】
磁体进入线圈端的过程,其磁场穿过线圈向上且增加,由楞次定律知感应电流的磁场向下,则线圈中的电流方向从到,为负值。磁体在线圈中间运动时,其磁场穿过线圈的磁通量不变,无感应电流,磁体离开线圈端的过程,磁场穿过线圈向上且减小,由楞次定律知感应电流的磁场向上,则电流方向从到,为正值,且此过程磁体运动速度大于进入过程,磁通量的变化率大。由法拉第电磁感应定律知,该过程的感应电动势大,则感应电流大,故B正确。
故选B。
2、A
【解析】
对物体受力分析如图
木箱沿着斜面向上做匀速直线运动,根据平衡条件,合力为零
在垂直斜面方向,有:
在平行斜面方向,有:
其中:
联立解得:
当时F最小,则在从0逐渐增大到60°的过程中,F先减小后增大,A正确,BCD错误。
故选A。
3、B
【解析】
由图象可知,正向运动时,物体的位移小于物体做匀减速运动的位移,可知平均速度大小,同理反向运动时位移大于匀加速运动的位移,平均速度大小,因此有v1<v2;
A. v1>v2,与结论不相符,选项A错误;
B. v1<v2,与结论相符,选项B正确;
C. v1=v2,与结论不相符,选项C错误;
D. 以上三种情况均有可能,与结论不相符,选项D错误。
4、B
【解析】
试题分析:重力势能的增加量等于克服重力做的功;动能变化等于力的总功;机械能变化量等于除重力外其余力做的功.
物体在斜面上能够上升的最大高度为h,所以重力势能增加了,故A错误;
加速度机械能的损失量为,所以B正确,
动能损失量为合外力做的功的大小,故C错误;
系统生热等于克服摩擦力做功,故D错误.
考点:考查了功能关于的应用
点评:本题关键根据功能关系的各种具体形式得到重力势能变化、动能变化和机械能变化.
5、D
【解析】
设小球平抛运动的初速度为,抛出点离桶的高度为,水平位移为,则平抛运动的时间为:
水平位移为:
由题可知,要使水平位移增大,则当减小初速度或初速度大小不变时,需要时间变大,即抛出点的高度增大,故选项ABC错误,D正确;
故选D。
6、D
【解析】
当小球和斜面间的弹力为零时,设此时的加速度大小为a0,则由牛顿第二定律,有
代入数据得
a0=g
故当滑块以a=3g的加速度水平向右运动时,由a>a0,知小球此时离开斜面,根据受力分析,结合力的合成与分解,可得
根据胡克定律有
F=kx
联立代入数据得
x=2.5×10-2m=2.5cm
故ABC错误,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、ACD
【解析】
题中导体棒ab匀速上滑,合力为零,即可合力的做功为零;对导体棒正确受力分析,根据动能定理列方程,弄清功能转化关系,注意克服安培力所做功等于回路电阻中产生的热量.
【详解】
因为导体棒是匀速运动,所以动能不变,根据动能定理可得合力做功为零,A正确;根据动能定理可得,解得即重力做功等于外力与安培力做功之和,因为动能不变,所以恒力F做的功与安培力做的功之和等于金属棒增加的机械能,B错误D正确;根据功能关系可知金属棒克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热,C正确;
8、ABC
【解析】
AB.开始时B物块静止,轻绳无拉力作用,根据受力平衡:
方向沿斜面向上,小球A从静止开始摆到最低点时,以O点为圆心做圆周运动,应用动能定理:
落到最低点,根据牛顿第二定律:
解得A球下落过程中绳子的最大拉力:
此时对B物块受力分析得:
解得B物块受到的静摩擦力:
方向沿斜面向下,所以B物块在A球下落过程中,所受静摩擦力先减小为0,然后反向增大,AB正确;
CD.A球的机械能由重力势能和动能构成,下落过程中只有重力做功,A球机械能守恒,同理,A、B系统也只有A球的重力做功,所以A、B系统的机械能守恒,C正确,D错误。
故选ABC。
9、BD
【解析】
A.线圈在有界磁场中将产生正弦半波脉动电流,故A错误;
B.电动势最大值E=nBSω=80V,故B正确;
C.线圈转动s、转过角度,瞬时感应电动势为e= nBSωsin=40V,C项错误;
D.在一个周期时间内,只有半个周期产生感应电动势,根据有效值的定义有,可得电动势有效值U==40V,故D正确;
10、AC
【解析】
A.人下落过程只有重力做功,重力做功效果为重力势能转变为动能,故机械能守恒,故A正确;
B. 当人下落经过距地心0.5R瞬间,其引力势能为:
根据功能关系可知:
即:
在地球表面处忽略地球的自转:
则联立以上方程可以得到:
故B错误;
C.设人到地心的距离为,地球密度为,那么,由万有引力定律可得:人在下落过程中受到的万有引力为:
故万有引力与到地心的距离成正比,故C正确;
D. 由万有引力可得:人下落到地心的过程万有引力做功为:
由于人的质量未知,故无法求出万有引力的功,故D错误;
故选AC。
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】
试题分析:通过观察发现,图乙中干涉条纹的宽度比甲图中的大,根据干涉条纹宽度干涉有:Δx=,因此可以使缝屏距l变大,双缝距d减小,或换用波长较长即频率较低的光,以达到要求,故选项C、D错误;选项B正确;与光源到单缝的距离无关,故选项A错误.
考点:本题主要考查了对双缝干涉实验的理解问题,属于中档偏低题.
12、×1k 30000 B 调小 387
【解析】
(1)[1]使用多用电表粗测电阻时,将选择开关拨至欧姆挡“×100”挡,经正确操作后,指针指示如图甲a。显然是批针偏转过小,示数太大,为了减小示数,则必增大倍率,即要欧姆档的倍率调到×1k;
[2]若经过正确操作,将两表笔接待测电阻两端时,指针指示如图甲b,则待测电阻为
(2)[3]由于欧姆表与其他档位的表是共用表头的,所以欧姆表的内接电源的+接线柱必从表头的+相接,电流要求从+接线柱(即红接线柱)流进,所以A是红接线柱,B是黑接线柱;
[4]欧姆表的刻度值是按电池电动势为1.5V、内阻为1Ω进行刻度的。则此时调零电阻连入电路的电阻
当电池的电动势下降到1.45V、内阻增大到4Ω时,欧姆表仍可调零,此时要使电流表仍满偏,则
所以要调小;
[5]若用重新调零后的欧姆表测得某待测电阻阻值为400Ω,则有:此时正常电阻400Ω在正常原电动势中的电流
若把此电阻接入旧的欧姆表中时电流I对应的阻值
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);45°;(2)。
【解析】
(1)带电粒子在电场中偏转,y轴方向上
根据牛顿第二定律有:
qE=ma
则粒子到达Q点的速度大小
夹角θ=45°
(2)进入磁场时,Q点的横坐标
粒子进入磁场后,由牛顿第二定律
综上可知粒子在磁场中做匀速圆周运动的圆心在y轴上处,
故粒子离开磁场的纵坐标
14、(1), (2)vm= (3)
【解析】
(1)由题意知,在磁场内部的半根辐条相当于是电源,由右手定则可知辐条中心为负极,与圆环边缘接触的一端为正极,且始终有长为r的辐条在转动切割磁感线,内电阻为R
产生的感应电动势大小为:
若S闭合,S1断开时,总电阻为:
理想电流表的示数为:
理想电压表的示数为:
(2)若S、S1都闭合,导体棒ab获得最大速度vm时,安培力为零,产生的感应电动势为:
又知导体棒ab上分得电压为:
故有:
解得:
(3)在导体棒ab加速过程中,设瞬间流过的电流为i,取很短时间为,安培力为:
根据:
动量定理:
得:
整理后有:
15、(1);(2) ;(3)
【解析】
(1)粒子在Ⅰ区域内做直线运动,因为速度的变化会引起洛伦兹力的变化,所以粒子必做匀速直线运动。这样,电场力和洛伦兹力大小相等,方向相反,电场E的方向与微粒运动的方向垂直,即与x轴正向成角斜向右下方。由平衡条件有
得
(2)粒子进入Ⅱ区域洛伦兹力提供向心力做圆周运动,轨迹如图所示
根据洛伦兹力提供向心力有
得
由几何知识得
解得
,
粒子在磁场右边界射出点距x轴,根据几何关系得
所以D点坐标为,
(3)由O运动到D点分三段,I区域内有
Ⅱ区域内有
出磁场后有
由O运动到D点的时间
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