资源描述
福州七中2026年高三下期中物理试题
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,某同学练习定点投篮,其中有两次篮球垂直撞在竖直篮板上,篮球的轨迹分别如图中曲线1、2所示。若两次抛出篮球的速度v1和v 2的水平分量分别为v1x和v 2x,竖直分量分别为v1y和v 2y,不计空气阻力,下列关系正确的是( )
A.v1x<v 2x,v1y>v 2y B.v1x>v 2x,v1y<v 2y
C.v1x<v 2x,v1y<v 2y D.v1x>v 2x,v1y>v 2y
2、科学家已经成功检测定位了纳米晶体结构中的氢原子。按玻尔氢原子理论,氢原子的能级图如图所示,下列判断正确的是( )
A.氢原子从第4激发态跃迁到第2激发态需要吸收光子
B.一个处于n=4激发态的氢原子向基态跃迁时,最多可能发出6条光谱线
C.用光子能量为13.06eV的光照射一群处于基态的氢原子,可观测到多种不同频率的光子
D.氢原子的核外电子由低能级跃迁到高能级时,电势能减小,动能增大
3、某理想变压器原、副线圈的匝数之比为10∶1,当原线圈两端输入如图所示(图示中的图线为正弦曲线的正值部分)的电压时,副线圈的输出电压为( )
A.22 V B.22 V C.11 V D.11 V
4、A、B两物体经过同一地点时开始计时,它们沿直线运动的速度随时间变化的规律如图所示,则下列说法正确的是( )
A.t1时刻A、B两物体相遇
B.t2时刻B物体速度变化率为零
C.t1到t3时间内两物体的间距先增大后减小
D.A、B两物体速度方向一直相同
5、如图所示,D是一只理想二极管(正向电阻为零,反向电阻无穷大),电流只能从a流向b,A、B为间距很小且正对的平行金属板,现有一带电粒子(不计重力),从B板的边缘沿平行B板的方向射入极板中,刚好落到A板正中央,以E表示两极板间的电场强度,U表示两极板间的电压,表示粒子电势能的减少量,若保持极板B不动,粒子射入板间的初速度不变,仅将极板A稍向上平移,则下列说法中正确的是
A.E变小
B.U变大
C.不变
D.若极板间距加倍,粒子刚好落到A板边缘
6、两球A、B在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动,mA=1 kg,mB=2 kg,vA=6 m/s,vB=2 m/s。当A追上B并发生碰撞后,两球A、B速度的可能值是( )
A.vA′=3 m/s,vB′=4 m/s B.vA′=5 m/s,vB′=2.5 m/s
C.vA′=2 m/s,vB′=4 m/s D.vA′=-4 m/s,vB′=7 m/s
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、如图所示的直角坐标系中,第一象限中有一匀强电场,场强方向与轴的夹角为。在第四象限存在宽度为,沿轴负方向足够长的匀强磁场。磁感应强度为,方向垂直纸面向里。现有不计重力的带电粒子(电荷量为,质量为)以速度从点射入磁场(与轴的夹角为)。若带电粒子通过磁场后恰好从点射入电场,并从上距离点为的点(图中未标出)离开电场。下列分析正确的是( )
A.带电粒子进入磁场时的速度大小为
B.带电粒子从点到点(图中未标出)运动的总时间为
C.该匀强电场的场强大小为
D.带电粒子离开电场时的动能为
8、如图所示,图甲中M为一电动机,当滑动变阻器R的触头从一端滑到另一端的过程中,两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示。已知电流表读数在0.2A以下时,电动机没有发生转动,不考虑电表对电路的影响,以下判断错误的是( )
A.电路中电源电动势为3.6V
B.变阻器向右滑动时,V2读数逐渐减小
C.此电路中,电动机的输入功率减小
D.变阻器的最大阻值为30Ω
9、如图所示,理想变压器的原副线圈的匝数比为4︰1,原线圈接有u=31lsin100πt(V)的交变电压,副线圈上接有定值电阻R、线圈L、灯泡D及理想电压表.以下说法正确的是
A.副线圈中电流的变化频率为50HZ
B.灯泡D两端电压为55V
C.若交变电压u的有效值不变,频率增大,则电压表的示数将减小
D.若交变电压u的有效值不变,频率增大,则灯泡D的亮度将变暗
10、如图所示,空中飞椅在水平面内做匀速圆周运动,飞椅和人的质量为m,运动半径为R,角速度大小为ω,钢绳与竖直方向的夹角为θ,不计空气阻力,重力加速度为g。下列说法正确的是
A.运动周期为
B.线速度大小为ωR
C.钢绳拉力的大小为mω2R
D.角速度θ与夹角的关系为gtanθ=ω2R
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)如图所示利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”的实验装置。主要实验步骤如下:
A.将气垫导轨放在水平桌面上,并调至水平
B.测出遮光条的宽度d
C.将滑块移至图示的位置,测出遮光条到光电门的距离l
D.释放滑块,读出遮光条通过光电门的遮光时间t
E.用天平称出托盘和砝码的总质量m
F.………
请回答下列问题(重力加速度取g):
(1)滑块经过光电门的速度可以表示为____(用物理量符号表示)。
(2)为验证机械能守恒定律,还需要测的物理量是____。
(3)滑块从静止释放,运动到光电门的过程中,系统的重力势能减少_____(用物理量符号表示)。
(4)选用不同的l,测出对应的t。能直观反应系统机械能守恒的图像是_____。
A.t﹣l B.t2﹣l C.﹣l D.﹣l
12.(12分)某同学利用图甲所示的装置设计一个“用阻力补偿法探究加速度与力、质量的关系”的实验。如图中AB是水平桌面,CD是一端带有定滑轮的长木板,在其表面不同位置固定两个光电门,小车上固定着一挡光片。为了补偿小车受到的阻力,将长木板C端适当垫高,使小车在不受牵引时沿木板匀速运动。用一根细绳一端拴住小车,另一端绕过定滑轮挂一托盘,托盘中有一砝码调节定滑轮的高度,使细绳的拉力方向与长木板的上表面平行,将小车靠近长木板的C端某位置由静止释放,进行实验。刚开始时小车的总质量远大于托盘和砝码的总质量。
(1)用游标卡尺测量挡光片的宽度d,如图乙所示,其读数为_____cm;
(2)某次实验,小车先后经过光电门1和光电门2时,连接光电门的计时器显示挡光片的挡光时间分别为t1和t2,此过程中托盘未接触地面。已知两个光电门中心之问的间距为L,则小车的加速度表达式a=(______)(结果用字母d、t1、t2、L表示);
(3)某同学在实验中保持小车总质量不变,增加托盘中砝码的个数,并将托盘和砝码的总重力当做小车所受的合力F,通过多次测量作出a-F图线,如图丙中实线所示。试分析上部明显偏离直线的原因是_____。
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,一根劲度系数为的轻质弹簧竖直放置,上下两端各固定质量均为的物体A和B(均视为质点),物体B置于水平地面上,整个装置处于静止状态,一个质量的小球P从物体A正上方距其高度处由静止自由下落。与物体A发生弹性正碰(碰撞时间极短且只碰一次),弹簧始终处于弹性限度内,不计空气阻力,取。求:
(1)碰撞后瞬间物体A的速度大小;
(2)当地面对物体B的弹力恰好为零时,A物体的速度大小。
14.(16分)阅兵现场用到了一辆小型雷达信号车,信号传输距离只有1000m雷达车保持的速度沿水平路面匀速直线行驶,受阅飞机从高空以的速度与雷达车保持平行飞行。如图所示,当受阅飞机飞行到A点刚好接收到雷达车信号时,飞机立即以加速度大小加速向前飞行,求受阅飞机与雷达信号车能够通信的时间。(忽略信号传输时间)
15.(12分)如图,一半径为R的圆表示一柱形区域的横截面(纸面),O为圆心.在柱形区域内加一方向垂直于纸面向外的匀强磁场,一质量为m、电荷量为+q的粒子沿图中直径从圆上的A点射入柱形区域,在圆上的D点离开该区域,已知图中θ=120°,现将磁场换为竖直向下的匀强电场,同一粒子以同样速度沿直径从A点射入柱形区域,也在D点离开该区域.若磁感应强度大小为B,不计重力,试求:
(1)电场强度E的大小;
(2)经磁场从A到D的时间与经电场从A到D的时间之比.
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】
将篮球的运动反向处理,即为平抛运动,由图可知,第二次运动过程中的高度较小,所以运动时间较短,水平射程相等,但第二次用的时间较短,故第二次水平分速度较大,即
在竖直方向上做自由落体运动,由公式可知,第二次运动过程中的高度较小,所以第二次竖直分速度较小,即
故选A。
2、C
【解析】
A.氢原子从第4激发态跃迁到第2激发态是从高能级向低能级跃迁,要辐射光子,故A错误;
B.一个氢原子,从激发态向基态跃迁,最多可以辐射出3种频率的光子,故B错误;
C.用光子能量为13.06eV的光照射一群处于基态的氢原子,氢原子可以跃迁到的激发态,再向低能级跃迁可以辐射出10种频率的光子,故C正确;
D.氢原子的核外电子由低能级跃迁到高能级时,轨道半径变大,动能变小,电势能变大,故D错误。
故选C。
3、C
【解析】
由公式
其中
V
解得
V
故ABD错误,C正确。
故选C。
4、B
【解析】
A.由v-t图像可知, t1时刻A、B两物体速度相同,A的位移大于B的位移,两物体没有相遇,选项A错误;
B. v-t图像的斜率等于加速度,则t2时刻B物体加速度为零,速度变化率为零,选项B正确;
C. 因t1时刻A在B之前,则t1到t3时间内两物体的间距先减小后增大,选项C错误;
D. 物体B一直沿正方向运动,物体A在t1到t3的某段时间内向负方向运动,则A、B两物体速度方向不是一直相同,选项D错误;
5、B
【解析】
由可知d增大,电容器要放电,但二极管使电容器无法放电,Q不变,U增大,B正确;又可得,E不变,A错误;粒子电势能减少量,,所以增大,C错误;对类平抛运动,得,第一次落在位置,d加倍,第二次落在位置,D错误.
6、C
【解析】
A.碰前系统总动量为:
碰前总动能为:
如果,,则碰后总动量为:
动量不守恒,不可能,A错误;
B.碰撞后,、两球同向运动,球在球的后面,球的速度大于球的速度,不可能,B错误;
C.如果,,则碰后总动量为:
系统动量守恒,碰后总动能为:
系统动能减小,满足碰撞的条件,C正确;
D.如果,,则碰后总动量为
系统动量守恒,碰后总动能为:
系统动能增加,不可能,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、BD
【解析】
A.带电粒子的运动轨迹如图所示,由几何关系可知,带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的半径为:
,
由
得
,
故A错误;
B.带电粒子在匀强磁场中的运动时间为:
,
在匀强电场中:
,
由题设知,垂直电场方向做匀速直线运动
,
沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动,
,
解得:
,
,
从到的时间为:
,
故B正确,C错误;
D.带电粒子从到过程中由动能定理可知
,
解得:
,
故D正确。
故选:BD
8、BC
【解析】
先确定图线与电压表示数对应的关系,再根据图线求出电源的电动势,并判断V2读数的变化情况。当I=0.3A时,电动机输入功率最大。变阻器的全部接入电路时,电路中电流最小,由欧姆定律求解变阻器的最大阻值。
【详解】
A.由电路图甲知,电压表V2测量路端电压,电流增大时,内电压增大,路端电压减小,所以最上面的图线表示V2的电压与电流的关系。此图线的斜率大小等于电源的内阻,为
当电流 I=0.1A时,U=3.4V,则电源的电动势
故A正确。
B.变阻器向右滑动时,R阻值变大,总电流减小,内电压减小,路端电压即为V2读数逐渐增大,故B错误。
C.由图可知,电动机的电阻
当I=0.3A时,U=3V,电动机输入功率最大,此电路中,电动机的输入功率增大,故C错误。
D.当I=0.1A时,电路中电流最小,变阻器的电阻为最大值,所以
故D正确。
本题选择错误的,故BC符合题意。
故选BC。
此题考查对物理图像的理解能力,可以把本题看成动态分析问题,来选择两电表示对应的图线。对于电动机,理解并掌握功率的分配关系是关键。
9、AD
【解析】
变压器不会改变电流的频率,电流的频率为,故A正确;由瞬时值的表达式可知,原线圈的电压最大值为311V,所以原线圈的电压的有效值为:,在根据电压与匝数成正比可知,副线圈的电压的有效值为55V,在副线圈中接有电阻R、电感线圈L和灯泡D,它们的总的电压为55V,所以灯泡L1两端电压一定会小于55V,故B错误;在根据电压与匝数成正比可知副线圈的电压不变,所以电压表的示数不变,故C错误;交流电的频率越大,电感线圈对交流电有阻碍作用就越大,所以电路的电流会减小,灯泡D的亮度要变暗,故D正确.所以AD正确,BC错误.
10、BD
【解析】
A.运动的周期:
A错误;
B.根据线速度和角速度的关系:
B正确;
CD.对飞椅和人受力分析:
根据力的合成可知绳子的拉力:
根据牛顿第二定律:
化解得:,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、 滑块和遮光条的总质量M mgl D
【解析】
(1)[1]遮光条宽度小,通过时间短,可以用平均速度近似代替瞬时速度,挡光条通过光电门的速度为
v=
(2)[2]令滑块和遮光条的总质量为M,托盘和砝码下落过程中,系统增加的动能为
Ek=(M+m)v2=(m+M)·()2
实验中还要测量的物理量为滑块和挡光条的总质量M。
(3)[3]根据题意可知,系统减少重力势能即为托盘和砝码减小的,为
Ep=mgl
(4)[4]为了验证机械能守恒,需满足的关系是
mgl=(m+M)·()2
应该是图像,ABC错误,D正确。
故选D。
12、0.170 托盘和砝码的总质量过大,小车所受合力与托盘和砝码的总重力相差越来越大
【解析】
(1)[1]游标卡尺的主尺读数为:1mm,游标尺的刻度第14个刻度与上边的刻度对齐,所以读数为:0.05×14=0.70mm,所以d=1mm+0.70mm=1.70mm=0.170cm;
(2)[2]小车做匀变速直线运动,根据匀变速直线运动速度位移公式
得
(3)[3]实验时,小车的合外力认为就是托盘和砝码的总重力mg,只有在Mm时,才有
图线才接近直线,一旦不满足Mm,描出的点的横坐标就会向右偏离较多,造成图线向右弯曲,所以图线上部明显偏离直线的原因是托盘和砝码的总质量过大,小车所受合力与托盘和砝码的总重力相差越来越大。
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/s;(2)
【解析】
(1)设碰撞前瞬间小球P的速度为,碰撞后瞬间小球P的速度为,物体A的速度为,
小球P自由下落,由动能定理可得
解得
小球P与物体A碰撞过程由动量守恒定律和能量守恒定律得
解得
故碰撞后瞬间物体A的速度大小是8m/s.
(2)设开始A静止时弹簧的压缩量为
对A有
当地面对物体B的弹力恰好为零时,弹簧的伸长量为
对B有
可见,故两个状态弹簧的弹性势能相等;
从P与A碰撞后瞬间到地面对B的弹力恰好为零的过程,由系统机械能守恒得
解得此时A的速度大小为
14、20s
【解析】
设受阅飞机与雷达信号车能够通信时间t,如图所示,当受阅飞机飞行到A点时,雷达车与受阅飞机相距,由勾股定理得
雷达车位移
受阅飞机位移
由几何关系可得
解得
(舍去)
故雷达车与受阅飞机通信时向为20s.
15、(1)电场强度E的大小是;
(2)经磁场从A到D的时间与经电场从A到D的时间之比是2π:1
【解析】
试题分析:(1)加磁场时,粒子做匀速圆周运动,画出粒子在磁场中的运动轨迹图象,由几何关系可以得到轨道半径,进而由洛伦兹力提供向心力可得粒子初速度v0的大小;
粒子在匀强电场中粒子做类平抛运动,由平抛规律可得电场强度大小.
(2)粒子在磁场中运动时,根据轨迹的圆心角求解时间,由类平抛的规律得到电场运动的时间,即可解答.
解:(1)加磁场时,粒子从A到D有:qBv0=m①
由几何关系有:r=Rtan=R ②
加电场时,粒子从A到D有:
R+Rcos60°=v0t ③
Rsin60°=④
由①~④得:E=⑤
(2)粒子在磁场中运动,由几何关系可知:圆心角α=60°
圆运动周期:T==⑦
经磁场的运动时间:t′=T=⑧
由①~④得粒子经电场的运动时间:t=⑨
即:=⑩
答:
(1)电场强度E的大小是;
(2)经磁场从A到D的时间与经电场从A到D的时间之比是2π:1.
【点评】本题的关键问题是做出粒子的运动轨迹,再加上熟练应用几何关系才能解决这个题,带点粒子在磁场中的运动,一定要掌握好几何工具.
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