资源描述
云南省峨山彝族自治县第一中学2026届第二学期高三年级物理试题期中考试试卷
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、一理想自耦变压器如图所示,环形铁芯上只绕有一个线圈,将其接在a、b间作为原线圈,通过滑动触头取该线圈的一部分,接在c、d间作为副线圈,副线圈两端连有一电阻R.在a、b间输入电压为Ul的交变电压时,c、d间的电压为U2,在将滑动触头从图中M点逆时针旋转到N点的过程中
A.U2有可能大于Ul B.U1、U2均增大
C.Ul不变、U2增大 D.a、b间输入功率不变
2、研究光电效应的实验规律的电路如图所示,加正向电压时,图中光电管的A极接电源正极,K极接电源负极时,加反向电压时,反之.当有光照射K极时,下列说法正确的是
A.K极中有无光电子射出与入射光频率无关
B.光电子的最大初动能与入射光频率有关
C.只有光电管加正向电压时,才会有光电流
D.光电管加正向电压越大,光电流强度一定越大
3、如图所示,图a中变压器为理想变压器,其原线圈接在(V)的交流电源上,副线圈与阻值R1=2Ω的电阻接成闭合电路,电流表为理想电流表。图b中阻值为R2=32Ω的电阻直接接到(V)的交流电源上,结果电阻R1与R2消耗的电功率相等,则( )
A.通过电阻R1的交流电的频率为50Hz
B.电阻R1消耗的电功率为9W
C.变压器原、副线圈匝数比为8:1
D.电流表的示数为2.5A
4、如图所示,传送带以恒定速度v0向右运动,A、B间距为L,质量为m的物块无初速度放于左端A处,同时用水平恒力F向右拉物块,物块与传送带间的动摩擦因数为μ,物块从A运动到B的过程中,动能Ek随位移x变化的关系图像不可能的是( )
A. B. C. D.
5、真空中一半径为r0的带电金属球,通过其球心的一直线上各点的电势φ分布如图所示,r表示该直线上某点到球心的距离,r1、r2分别是该直线上A、B两点离球心的距离,根据电势图像(φ-r图像),判断下列说法中正确的是( )
A.该金属球可能带负电
B.A点的电场强度方向由A指向球心
C.A点的电场强度小于B点的电场强度
D.电荷量大小为q的正电荷沿直线从A移到B的过程中,电场力做功W=q(φ1-φ2)
6、如图甲所示,梯形硬导线框abcd固定在磁场中,磁场方向与线框平面垂直,图乙表示该磁场的磁感应强度B随时间t变化的关系,t=0时刻磁场方向垂直纸面向里。在0~5t0时间内,设垂直ab边向上为安培力的正方向,线框ab边受到该磁场对它的安培力F随时间t变化的关系图为
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、如图,光滑平行金属导轨间距为L,与水平面夹角为θ,两导轨上端用阻值为R的电阻相连,该装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面。质量为m的金属杆ab以沿导轨平面向上的初速度v0从导轨底端开始运动,然后又返回到出发位置。在运动过程中,ab与导轨垂直且接触良好,不计ab和导轨的电阻及空气阻力。则( )
A.初始时刻金属杆的加速度为
B.金属杆上滑时间小于下滑时间
C.在金属杆上滑和下滑过程中电阻R上产生的热量相同
D.在金属杆上滑和下滑过程中通过电阻R上的电荷量相同
8、如图所示,一磁感强度为B的匀强磁场垂直纸面向里,且范围足够大。纸面上M、N两点之间的距离为d,一质量为m的带电粒子(不计重力)以水平速度v0从M点垂直进入磁场后会经过N点,已知M、N两点连线与速度v0的方向成角。以下说法正确的是( )
A.粒子可能带负电
B.粒子一定带正电,电荷量为
C.粒子从M点运动到N点的时间可能是
D.粒子从M点运动到N点的时间可能是
9、如图所示为一列沿x正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图.其中a、b为介质中的两质点,若这列波的传播速度是100 m/s,则下列说法正确的是_________.
A.该波波源的振动周期是0.04 s
B.a、b两质点可能同时到达平衡位置
C.t=0.04 s时刻a质点正在向下运动
D.从t=0到t=0.01 s时间内质点b的路程为1 cm
E.该波与频率是25 Hz的简谐横波相遇时可能发生波的干涉现象
10、如图所示,一充电后与电源断开的平行板电容器的两极板水平放置,板长为L,板间距离为d,距板右端L处有一竖直屏M。一带电荷量为q、质量为m的质点以初速度v0沿中线射入两板间,最后垂直打在M上,已知重力加速度为g,下列结论正确的是( )
A.两极板间电场强度大小为
B.两极板间电压为
C.整个过程中质点的重力势能增加
D.若仅增大两极板间距,该质点仍能垂直打在M上
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)在一次实验中,某同学想描绘一标有“3V,1.5W”的小灯泡的伏安特性曲线,除导线开关外还有:
A.直流电源(电动势约为4V,内阻可不计)
B.直流电流表A1(量程0~3A,内阻约为0.1Ω)
C.直流电流表A2(量程0~300mA,内阻为1 Ω)
D.直流电压表V1(量程0~15V,内阻很大)
E.直流电压表V2(量程0~4V,内阳很大)
F.滑动变阻器(最大阻值10Ω,允许通过的最大电流为2A)
G.滑动变阻器(最大阻值1kΩ,允许通过的最大电流为0.5A)
H.定值电阻R1=1Ω
I.定值电阻R2=10Ω
实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据。
(1)实验中电流表应选用_____,电压表应选用_______,滑动变阻器应选用_____(均用序号字母表示)。
(2)请按要求设计实验电路_______
(3)某同学通过实验正确作出的小灯泡的伏安特性曲线如图所示,现把实验中使用的两个相同的小灯泡串联后由E=3V,内阻不计的电源供电,此时灯泡的实际功率约为______W(结果保 留两位有效数字)。
12.(12分)在“用 DIS 实验研究加速度与质量的关系”实验中,请完成下列问题:
(1)下列说法中正确的是(_____)
A.要控制小车和钩码的质量都不变
B.要控制小车的质量不变,改变钩码的质量
C.要控制钩码的质量不变,改变小车的质量
D.小车和钩码的质量都要改变
(2)实验中测得了下表所示的五组数据,并已在坐标平面上画出部分数据点,在图 中画出第四组数据对应的数据点,然后做出 a-m 的关系图象(______)
组别
1
2
3
4
5
a(m/s2)
0.33
0.28
0.25
0.22
0.20
m(kg)
0.30
0.35
0.40
0.45
0.50
(3)为进一步确定加速度与质量的关系,应画 a-_____图象;
(4)本实验得出的结论是_____.
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,高L、上端开口的气缸与大气联通,大气压P1.气缸内部有一个光滑活塞,初始时活塞静止,距离气缸底部.活塞下部气体的压强为2P1、热力学温度T.
(1)若将活塞下方气体的热力学温度升高到2T,活塞离开气缸底部多少距离?
(2)若保持温度为T不变,在上端开口处缓慢抽气,则活塞可上升的最大高度为多少?
14.(16分)一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播,波长λ≥80cm.O和A是介质中平衡位置分别位于x=0和x=40cm处的两个质点.t=0时开始观测,此时质点O的位移y=-8cm,质点A处于y=-16cm的波谷位置;t=0.5s时,质点O第一次回到平衡位置,而t=1.5s时,质点A第一次回到平衡位置.求:
(ⅰ)这列简谐横波的周期T、波速v和波长λ;
(ⅱ)质点A振动的位移y随时间t变化的关系式.
15.(12分)有一个容积V=30L的瓶内装有质量为m的某种气体,由于用气,瓶中的压强由p1=50atm降到p2=30atm,温度始终保持0℃,已知标准状况下1mol气体的体积是22.4L,求:
①使用掉的气体的质量Δm;
②使用掉的气体的分子数.(阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol-1,保留两位有效数字)
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、根据变压器的电压关系有,由于n2<n1,所以U2<U1,故A错误.B、C、当滑动触头M顺时针转动时,即n2减小时,输入电压U1由发电机决定不变,电压应该减小即降低,B错误、C正确.D、因负载不变,故输出功率减小,则变压器的输入功率变小,D错误.故选A.
【点睛】自耦变压器的原理和普通的理想变压器的原理是相同的,电压与匝数成正比,电流与匝数成反比,根据基本的规律分析即可.
2、B
【解析】
K极中有无光电子射出与入射光频率有关,只有当入射光的频率大于K极金属的极限频率时才有光电子射出,选项A错误;根据光电效应的规律,光电子的最大初动能与入射光频率有关,选项B正确;光电管加反向电压时,只要反向电压小于截止电压,就会有光电流产生,选项C错误;在未达到饱和光电流之前,光电管加正向电压越大,光电流强度一定越大,达到饱和光电流后,光电流的大小与正向电压无关,选项D错误.
3、C
【解析】
A.根据可知ω=50πrad/s,故频率为
故A错误;
B.R2消耗的功率为
故R1消耗的功率为4.5W,故B错误;
D.有P=I2R1得
电流表的示数为1.5A,故D错误;
C.电阻R1两端的电压为
U2=IR1=1.5×2=3V
故
故C正确。
故选C。
4、A
【解析】
开始时滑块受向右的拉力F和向右的摩擦力f而做加速运动,则动能EK=(F+f)x;若物块在到达最右端之前还未达到与传送带共速,此时图像为C;若F>f,则当物块与传送带共速后还会加速,此时动能增加为∆EK=(F-f)x,此时图像为D;若F≤f,则当物块与传送带共速后会随传送带一起匀速运动,动能不变,此时图像为B;物块与传送带共速后只能匀速或者加速,不可能做减速,则图像A不可能。
故选A。
5、D
【解析】
A.由图可知0到r0电势不变,之后电势变小,带电金属球为一等势体,再依据沿着电场线方向,电势降低,则金属球带正电,A错误;
B.沿电场线方向电势降低,所以A点的电场强度方向由A指向B,B错误;
C.图像斜率的物理意义为电场强度,所以A点的电场强度大于B点的电场强度,C错误;
D.正电荷沿直线从A移到B的过程中,电场力做功
D正确。
故选D。
6、D
【解析】
根据法拉第电磁感应定律求解感应电动势,根据欧姆定律求解感应电流,根据安培力公式F=BIL求解安培力;根据楞次定律判断感应电流的方向,再由左手定则判定安培力的方向,即可求解。
【详解】
0﹣2t0,感应电动势为:E1=SS,为定值,3t0﹣5t0,感应电动势为:E2=SS,也为定值,因此感应电流也为定值,那么安培力F=BIL∝B,由于0﹣t0,B逐渐减小到零,故安培力逐渐减小到零,根据楞次定律,可知,线圈中感应电流方向顺时针,依据左手定则,可知,线框ab边受到安培力方向向上,即为正;同理,t0﹣2t0,安培力方向向下,为负,大小增大,而在2t0﹣3t0,没有安培力;在3t0﹣4t0,安培力方向向上,为正,大小减小;在4t0﹣5t0,安培力方向向下,为负,大小增大,故D正确,ABC错误。
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.ab开始运动时,ab棒所受的安培力
根据牛顿第二定律得,ab棒的加速度
选项A错误;
B.物体下滑时加速度满足
根据可知金属杆上滑时间小于下滑时间,选项B正确;
C.克服安培力做功等于回路产生的热量,上滑过程中安培力较大,则克服安培力做功较大,产生的热量较大,选项C错误;
D.根据
可知,在金属杆上滑和下滑过程中通过电阻R上的电荷量相同,选项D正确。
故选BD。
8、BCD
【解析】
A.由左手定则可知,粒子带正电,选项A错误;
B.由几何关系可知,r=d,由
可知电荷量为
选项B正确;
CD.粒子运动的周期
第一次到达N点的时间为
粒子第三次经过N点的时间为
选项CD正确。
故选BCD。
9、ACE
【解析】
由图可知波的波长,根据可以求得周期,根据波的平移原则判断某时刻某个质点的振动方向,知道周期则可得出质点的路程,当两列波的频率相同时,发生干涉现象.
【详解】
A.由图象可知,波长λ=4m,振幅A=2cm,由题意知,波速v=100m/s,波源的振动周期,故A正确;
B.a、b两质点不可能同时到达平衡位置,故B错误;
C.波沿x轴正方向传播,0时刻a质点正在向下运动,t=0.04 s=T,一个周期后a质点回到了原来的位置,仍然正在向下运动,故C正确;
D.从t=0到t=0.01 s时间内,,四分之一个周期的时间内,质点运动的路程一定大于,故D错误;
该波的频率,与频率是25 Hz的简谐横波相遇时可能发生波的干涉现象,故E正确.
故选ACE.
考查波的形成与传播过程,掌握波长、波速与周期的关系,理解质点的振动方向与波的传播方向的关系.
10、BD
【解析】
AB. 据题分析可知,小球在平行金属板间轨迹应向上偏转,做类平抛运动,飞出电场后,小球的轨迹向下偏转,才能最后垂直打在M屏上,前后过程质点的运动轨迹有对称性,如图
可见两次偏转的加速度大小相等,根据牛顿第二定律得:
qE-mg=mg
得到:
由U=Ed可知板间电压为:
故A错误,B正确;
C. 小球在电场中向上偏转的距离为:
y=at2
而
a==g,t=
解得:
y=
故小球打在屏上的位置与P点的距离为:
S=2y=
重力势能的增加量为:
EP=mgs=
故C错误。
D.仅增大两板间的距离,因两板上电量不变,根据
E==
而C=,解得:
E=
可知,板间场强不变,小球在电场中受力情况不变,则运动情况不变,故仍垂直打在屏上,故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、C E F 0.54--0.57
【解析】
(1)[1][2]小灯泡的额定电压为3V,因此电压表选择量程大于等于3V的即可,电压表故选E;而小灯泡的额定电流为
电流表A1量程太大,测量误差太大,故应用电流表A2和定值电阻并联,改装成电流表,电流表故选C;
[3]还需要调节电路的滑动变阻器,为了方便操作,且小灯泡两端的电压从零开始变化,滑动变阻器应选阻值较小的F;
(2)[4]本实验小灯泡两端的电压从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法;同时因电流表内阻与小灯泡的电阻接近,电压表内阻远大于小灯泡的电阻,故电流表选用外接法;实验电路图如图所示:
(3)[5]电源内阻不计,两灯泡串联,每个灯泡两端电压相等为,根据图象可知,此电压下流经灯泡的电流为
则小灯泡的功率
12、C 见解析 在外力不变时,加速度与质量成反比
【解析】
(1)[1]该实验是探究加速度与质量的关系,采用控制变量法进行研究,所以要控制钩码的质量不变,改变小车的质量,故C正确。
(2)[2]做出 a-m 的关系图象如图;
(3)[3]由于,所以图象应是一条过原点的直线,所以数据处理时,常作出a与的图象。
(4)[4]a-图象是一条过原点的直线,则在外力不变时,加速度与质量成反比。
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)
【解析】
(1)对活塞受力分析后有:
P1S+mg=2P1S
得到:
P1S=mg
当温度由T到2T时,由盖·吕萨克定律得:
解得:
(2)当抽气至活塞上方为真空时,活塞可上升到最大高度为H,由玻意耳定律有:
得:
H=
14、(ⅰ)T=6.0s、v=0.40m/s、λ=2.4m(ⅱ)或;
【解析】
(ⅰ)设振动周期为T,由于质点A在0到1.5s内由负最大位移处第一次回到平衡位置,经历的是四分之一周期,故振动周期为:T=6.0s;
由于质点OA距离d=0.40m小于半个波长,且波沿x轴正向传播,O在t=0.5s时回到平衡位置,而t=1.5s时A紧接着回到平衡位置,可知波从O传到A的时间为:∆t=1.0s
故此简谐波的传播速度:
据波长、波速和周期的关系,可得该波的波长:
(ⅱ)设质点A的位移随时间变化的关系式为:
已知t=0时,y=-0.16m,有:
t=1.5s时,y=0,有:
联立解得: A=0.16m
因此质点A的位移随时间变化的关系为:
(或:)
15、①Δm=0.4m ②n=1.6×1025个
【解析】①用气过程中,温度不变,由
p1V1=p2V2,V2=50 L
可得用掉的气体在压强为30 atm时的体积为ΔV=V2-V1=20 L,Δm=0.4m
②再由p2ΔV=p0V3
可得这部分气体在标准状况下的体积为
V3=600 L
所以,
。
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