资源描述
新疆乌鲁木齐市沙依巴克区四中2026届高三下学期月考(4月)物理试题
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,虚线是某静电场的一簇等势线。实线是一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,A、B、C为轨迹上的三点。下列判断正确的是( )
A.轨迹在一条电场线上 B.粒子带负电
C.场强EAEC D.粒子的电势能EPAEPC
2、如图所示为氢原子的能级图,一群氢原子由n=4的激发态向低能级跃迁,则产生波长最长的光子的能量为( )
A.12.75eV B.10.2eV
C.0.66eV D.2.89eV
3、如图所示,四个等量异种的点电荷,放在正方形的四个顶点处。A、B、C、D为正方形四个边的中点,O为正方形的中心,下列说法正确的是( )
A.A、C两个点的电场强度方向相反
B.O点电场强度等于零
C.将一带正电的试探电荷从B点沿直线移动到D点,电场力做正功
D.O点的电势低于A点的电势
4、下列说法正确的是
A.玻尔根据光的波粒二象性,大胆提出假设,认为实物粒子也具有波动性
B.铀核裂变的核反应是
C.原子从低能级向高能级跃迁,不吸收光子也能实现
D.根据爱因斯坦的“光子说”可知,光的波长越大,光子的能量越大
5、如图所示,“共享单车”极大地方便了老百姓的出行,某高档“共享单车”通过变速器调整链条在轮盘和飞轮的挂入位置,改变行驶速度。轮盘和飞轮的齿数如下表所示:
名称
轮盘
飞轮
A轮
B轮
C轮
D轮
E轮
齿数N/个
48
39
24
18
13
则下列说法正确的是( )
A.当A轮与C轮组合时,两轮的转速之比为1∶1
B.当A轮与C轮组合时,两轮边缘上的点的线速度大小之比为1∶2
C.当B轮与E轮组合时,两轮角速度之比为1∶3
D.当B轮与E轮组合时,两轮边缘上的点的向心加速度大小之比为3∶1
6、用两个相同且不计重力的细绳,悬挂同一广告招牌,如图所示的四种挂法中,细绳受力最小的是( )
A. B. C. 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、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
8、如图所示,abcd为一正方形边界的匀强磁场区域,磁场边界边长为L,三个粒子以相同的速度从a点沿对角线方向射入,粒子1从b点射出,粒子2从c点射出,粒子3从cd边垂直射出,不考虑粒子的重力和粒子间的相互作用. 根据以上信息,可以确定
A.粒子1带负电,粒子2不带电,粒子3带正电
B.粒子1和粒子3的比荷之比为2:1
C.粒子1和粒子2在磁场中的运动时间之比为π:4
D.粒子3的射出位置与d点相距
9、如图,虚线上方空间分布着垂直纸面向里的匀强磁场,在纸面内沿不同的方向从粒子源先后发射速率均为的质子和粒子,质子和粒子同时到达点。已知,粒子沿与成30°角的方向发射,不计粒子的重力和粒子间的相互作用力,则下列说法正确的是( )
A.质子在磁场中运动的半径为
B.粒子在磁场中运动的半径为
C.质子在磁场中运动的时间为
D.质子和粒子发射的时间间隔为
10、如图所示,带有正电荷的A粒子和B粒子同时以同样大小的速度(速度方向与边界的夹角分别为30°、60°)从宽度为d的有界匀强磁场的边界上的O点射入磁场,又恰好都不从另一边界飞出,则下列说法中正确的是( )
A.A、B两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为1∶
B.A、B两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为3(2-)∶1
C.A、B两粒子的比荷之比是∶1
D.A、B两粒子的比荷之比是(2+)∶3
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)如图甲(侧视图只画了一个小车)所示的实验装置可以用来验证“牛顿第二定律”。两个相同的小车放在光滑水平桌面上,右端各系一条细绳,跨过定滑轮各挂一个相同的小盘,增减盘中的砝码可改变小车受到的合外力,增减车上的砝码可改变小车的质量。两车左端各系条细线,用一个黑板擦把两细线同时按在固定、粗糙的水平垫片上,使小车静止(如图乙)。拿起黑板擦两车同时运动,在两车尚未碰到滑轮前,迅速按下黑板擦,两车立刻停止,测出两车在此过程中位移的大小。
图丙为某同学在验证“合外力不变加速度与质量成反比”时的某次实验记录,已测得小车1的总质量,小车2的总质量。由图可读出小车1的位移,小车2的位移_______,可以算出__________(结果保留3位有效数字);在实验误差允许的范围内,________(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
12.(12分)某学习小组的同学探究小灯泡L的伏安特性曲线,可供选用的器材如下∶
小灯泡L,规格“3.6V、0.3A”;
电流表A,量程0.2A,内阻r1=0.6Ω;
电压表V,量程3V,内阻r2=3kΩ;
标准电阻R1阻值1.2Ω;
标准电阻R2阻值1kΩ;
标准电阻R3阻值10kΩ;
滑动变阻器R,阻值范围0~10Ω;
学生电源E,电动势4V,内阻不计;
开关S及导线若干。
(1)甲同学设计了如图1所示的电路来进行测量,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该置于_____(填“a”或“b”)端。闭合开关后移动滑片,发现电流表几乎无示数,电压表示数接近3V,其故障原因可能是__________(填“cd间L支路短路”或“cd间L支路断路”);
(2)排除故障后,某次电压表的示数如图2所示,其读数为______V;
(3)学习小组认为要想更准确地描绘出L完整的伏安特性曲线,需要重新设计电路。请你在甲同学的基础上利用所供器材,在图3所示的虚线框内补画出实验电路图,并在图上标明所选器材代号;________
(4)按图3重新连接好电路,移动滑片在某个位置,读出电压表、电流表示数分别为U、I,如果不考虑电压表的分流,则此时刻灯泡L的电阻R=______(用U、I及数字表示)。
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)由某种材料制成的直角三角形棱镜,折射率n1=2,AC边长为L,∠C=,∠B= ,AB面水平放置。另有一半径为,圆心角的扇形玻璃砖紧贴AC边放置,圆心O在AC中点处,折射率n2=,如图所示。有一束宽为d的平行光垂直AB面射入棱镜,并能全部从AC面垂直射出。求:
(Ⅰ)从AB面入射的平行光束宽度d的最大值;
(Ⅱ)光从OC面垂直射入扇形玻璃砖后,从圆弧面直接射出的区域所对应的圆心角。
14.(16分)如图所示,在平面直角坐标系xOy的第二、第三象限内有一垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场区域△ABC,A点坐标为(0,3a),C点坐标为(0,﹣3a),B点坐标为(,-3a).在直角坐标系xOy的第一象限内,加上方向沿y轴正方向、场强大小为E=Bv0的匀强电场,在x=3a处垂直于x轴放置一平面荧光屏,其与x轴的交点为Q.粒子束以相同的速度v0由O、C间的各位置垂直y轴射入,已知从y轴上y=﹣2a的点射入磁场的粒子在磁场中的轨迹恰好经过O点.忽略粒子间的相互作用,不计粒子的重力.
(1)求粒子的比荷;
(2)求粒子束射入电场的纵坐标范围;
(3)从什么位置射入磁场的粒子打到荧光屏上距Q点最远?求出最远距离.
15.(12分)如图所示,为正对放置的水平金属板M、N的中线。热灯丝逸出的电子(初速度、重力均不计)在电压为U的加速电场中由静止开始运动,从小孔O射入两板间正交的匀强电场、匀强磁场(图中未画出)后沿做直线运动。已知两板间的电压为2U,两板长度与两板间的距离均为L,电子的质量为m、电荷量为e。求:
(1)板间匀强磁场的磁感应强度的大小B和方向;
(2)若保留两金属板间的匀强磁场不变使两金属板均不带电,则从小孔O射入的电子在两板间运动了多长时间?
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、C
【解析】
A.因为电场线与等势线垂直,所以轨迹不可能在一条电场线上,故A错误;
B.电场线的方向大体上由C到A,粒子受到的力的方向大概指向左上方,与电场线方向大体相同,所以粒子应该带正电,故B错误;
C.AB之间的距离小于BC之间的距离,AB与BC之间的电势差相等,根据公式可知,场强EAEC,故C正确;
D.因为粒子带正电,A处的电势要比C处的电势低,根据公式,所以粒子的电势能EPA<EPC,故D错误。
故选C。
2、C
【解析】
从n=4能级跃迁到n=3能级释放出的光子能量最小,波长最长,该光子的能量为
-0.85eV-(-1.51eV)=0.66eV
C正确,ABD错误。
故选C。
3、D
【解析】
AB.利用点电荷场强的合成A、O、C三点的合场强均水平向右,AB错误;
C.在BD直线上场强方向垂直BD向右,则沿着BD移动正电荷电场力不做功,C错误;
D.沿着电场线方向电势降低,则O点的电势低于A点的电势,选项D正确.
故选D。
4、C
【解析】A项,1924年,德布罗意大胆的把光的波粒二象性推广到实物粒子,如电子、质子等,他提出实物粒子也具有波动性,故A项错误。
B项,铀核裂变有多种形式,其中一种的核反应方程是 ,故B项错误。
C项,原子从低能级向高能级跃迁时可能是吸收光子,也可能是由于碰撞,故C项正确。
D项,根据爱因斯坦的“光子说”可知,光的波长越大,光子的能量越小,故D项错误。
故选C
5、C
【解析】
AB.A轮与C轮通过链条连接,轮边缘上的点的线速度大小相等,齿数之比为2∶1,转速之比为1∶2,选项A、B错误;
CD.B轮与E轮通过链条连接,轮边缘上的点的线速度大小相等,齿数之比为3∶1,转速之比为1∶3,角速度之比为1∶3,轮边缘上的点的向心加速度之比为1∶3,选项C正确,D错误。
6、B
【解析】
由题意可知,两绳子的拉力的合力与广告招牌的重力大小相等,方向相反,是相等的,根据力的平行四边形定则,可知当两绳子的夹角越大时,其拉力也越大。因此对比四个图可知,B图的拉力方向相同,拉力的大小最小,故B正确,ACD均错误。
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、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。
8、BC
【解析】
A.根据左手定则可得:粒子1带正电,粒子2不带电,粒子3带负电。故A错误;
B.做出粒子运动的轨迹如图,则粒子1运动的半径:r1=,由可得:
粒子3的运动的轨迹如图,则:r3=L,
所以:.故B正确;
C.粒子1 在磁场中运动的时间: ;粒子2 在磁场中运动的时间: ;所以:,故C正确;
D.粒子3射出的位置与d点相距:.故D错误。
9、BD
【解析】
AB.粒子在磁场中运动,由洛伦兹力提供向心力有
解得
结合两种粒子的比荷关系得
对于粒子而言,画出其在磁场中运动的轨迹,根据几何关系得其轨迹对应的圆心角为300°,则粒子做圆周运动的轨迹半径为,质子做圆周运动的轨迹半径为,所以A错误,B正确;
CD.质子从点射入从点射出,结合,可知从点射入时的速度方向必须与边界垂直,在磁场中运动的时间
而粒子的运动时间
所以质子和粒子的发射时间间隔为,所以C错误,D正确。
故选BD。
10、BD
【解析】
AB.设AB两粒子在磁场中做圆周运动的半径分别为R和r,
根据上图可知
联立解得
故A错误,B正确。
CD.粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力, 由牛顿第二定律得
解得,由题意可知,两粒子的v大小与B都相同,则AB两粒子的之比与粒子的轨道半径成反比,即粒子比荷之比为,故C错误,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、 等于
【解析】
[1]刻度尺最小分度为0.1cm,则小车2的位移为x2=2.45cm,由于误差2.45cm-2.50cm均可
[2]由于小车都是做初速度为零的匀加速运动,根据可知,由于时间相同,则有
由于读数误差,则均可
[3]由题意可知
故在误差允许的范围内
12、a cd间L支路断路 2.30
【解析】
(1)[1][2]闭合开关前,为了保证电路安全,滑动变阻器的滑片应该置于a端,闭合开关后移动滑片,发现电流表几乎无示数,电压表示数接近3V,其故障原因可能是cd间L支路断路;
(2)[3]电压表最小分度为0.1V,则电压表读数为2.30V;
(3)[4]电压表、电流表需要扩大量程,结合灯泡的额定电压和电流,电流表并联R1,量程扩大到0.3A,电压表串联R2,量程扩大到4.0V,根据扩程后的电表内阻和灯泡的额定电压下的内阻,选用电流表外接法。如图
(4)[5]根据图3电路图,可以得到灯泡两端的电压为,电流为,根据欧姆定律得
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)L (2)45°
【解析】
解:(I)在三角形棱镜中,设全反射临界角为C1, 则有:
解得: C1=
如图,从D点射入的光线,在BC面反射到A点,则从B、D间垂直射入的光都能垂直射到AC面
由几何关系,有: , 即宽度为
(II)设扇形玻璃砖全反射角为C2,且知:
解得:C2=
如图,当α=时,从OC面垂直射入扇形玻璃砖的光线恰不能从圆弧面直接射出
故所求圆心角:
14、 (1)(2)0≤y≤2a (3),
【解析】
(1)由题意可知, 粒子在磁场中的轨迹半径为r=a
由牛顿第二定律得
Bqv0=m
故粒子的比荷
(2)能进入电场中且离O点上方最远的粒子在磁场中的运动轨迹恰好与AB边相切,设粒子运动轨迹的圆心为O′点,如图所示.
由几何关系知
O′A=r· =2a
则
OO′=OA-O′A=a
即粒子离开磁场进入电场时,离O点上方最远距离为
OD=ym=2a
所以粒子束从y轴射入电场的范围为0≤y≤2a
(3)假设粒子没有射出电场就打到荧光屏上,有
3a=v0·t0
,
所以,粒子应射出电场后打到荧光屏上
粒子在电场中做类平抛运动,设粒子在电场中的运动时间为t,竖直方向位移为y,水平方向位移为x,则
水平方向有
x=v0·t
竖直方向有
代入数据得
x=
设粒子最终打在荧光屏上的点距Q点为H,粒子射出电场时与x轴的夹角为θ,则
有
H=(3a-x)·tan θ=
当时,即y=a时,H有最大值
由于a<2a,所以H的最大值Hmax=a,粒子射入磁场的位置为
y=a-2a=-a
15、 (1),磁感应强度方向垂纸面向外;(2)
【解析】
(1)电子通过加速电场的过程中,由动能定理有
①
由于电子在两板间做匀速运动,则
②
其中
③
联立解得
④
根据左手定则可判断磁感应强度方向垂纸面向外;
(2)洛伦兹力提供电子在磁场中做圆周运动所需要的向心力,有
⑤
联立①④⑤可得
⑥
由几何关系可知
⑦
而
⑧
则电子在场中运动的时间
⑨
展开阅读全文