资源描述
四川省成都市双流县棠湖中学2025-2026学年高三下开学联考物理试题
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.答题时请按要求用笔。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
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,固定斜面上放一质量为m的物块,物块通过轻弹簧与斜面底端的挡板连接,开始时弹簧处于原长,物块刚好不下滑。现将物块向上移动一段距离后由静止释放,物块一直向下运动到最低点,此时刚好不上滑,斜面的倾角为,重力加速度为g,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则在物块向下运动过程中,下列说法不正确的是()
A.物块与斜面间的动摩擦因数为 B.当弹簧处于原长时物块的速度最大
C.当物块运动到最低点前的一瞬间,加速度大小为 D.物块的动能和弹簧的弹性势能的总和为一定值
2、下列现象中属于分子斥力的宏观表现的是
A.镜子破碎后再对接无法接起 B.液体体积很难压缩
C.打气筒打气,若干次后难再打进 D.橡皮筋拉伸后放开会自动缩回
3、如图所示为三颗卫星a、b、c绕地球做匀速圆周运动的示意图,其中b、c是地球同步卫星,a在半径为r的轨道上,此时a、b恰好相距最近,已知地球质量为M,半径为R,地球自转的角速度为,引力常量为G,则( )
A.卫星b加速一段时间后就可能追上卫星c
B.卫星b和c的机械能相等
C.到卫星a和b下一次相距最近,还需经过时间t=
D.卫星a减速一段时间后就可能追上卫星c
4、下列说法中正确的是( )
A.布朗运动是指液体分子的无规则运动
B.物体对外做功,其内能一定减小
C.两分子间距离减小,分子间的引力和斥力都增大
D.用打气筒往自行车轮胎内打气时需要用力,说明气体分子间存在斥力
5、如图所示,轻质弹簧下端挂有一质量为的小球(视为质点),静止时弹簧长为,现用一始终与弹簧轴向垂直的外力作用在小球上,使弹簧由竖直位置缓慢变为水平。重力加速度为。则在该过程中( )
A.弹簧的弹力先增大后减小
B.外力一直增大
C.外力对小球做功为
D.弹簧弹力对小球做功为
6、一辆F1赛车含运动员的总质量约为600 kg,在一次F1比赛中赛车在平直赛道上以恒定功率加速,受到的阻力不变,其加速度a和速度的倒数的关系如图所示,则赛车在加速的过程中( )
A.速度随时间均匀增大
B.加速度随时间均匀增大
C.输出功率为240 kw
D.所受阻力大小为24000 N
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,在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连(轻质弹簧的两端分别固定在A、B上),B、C两物体通过细绳绕过光滑轻质定滑轮相连,A固定在水平地面上,C放在固定的倾角为的光滑斜面上。已知B的质量为m,C的质量为4m,重力加速度为g,细绳与滑轮之间的摩擦力不计。现用手按住C,使细绳刚刚拉直但无张力,并保证ab段的细绳竖直、cd段的细绳与斜面平行。开始时整个系统处于静止状态,释放C后,它沿斜面下滑,斜面足够长,则下列说法正确的是
A.整个运动过程中B和C组成的系统机械能守恒
B.C下滑过程中,其机械能一直减小
C.当B的速度达到最大时,弹簧的伸长量为
D.B的最大速度为2g
8、如图所示,平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地,静电计所带电荷量很少,可被忽略。一带负电油滴被固定于电容器中的P点。现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离,则下列说法中正确的是( )
A.平行板电容器的电容值将变小
B.静电计指针张角变小
C.带电油滴的电势能将减少
D.若先将上极板与电源正极的导线断开,再将下极板向下移动一小段距离,则带电油滴所受电场力不变
9、示波器是一种多功能电学仪器,它是由加速电场和偏转电场组成的。如图所示,不同的带负电粒子在电压为U1的电场中由静止开始加速,从M孔射出,然后射入电压为U2的平行金属板间的电场中,入射方向与极板平行,在满足带负电粒子能射出平行板电场区域的条件下,则( )
A.若电荷量q相等,则带负电粒子在板间的加速度大小相等
B.若比荷相等,则带负电粒子从M孔射出的速率相等
C.若电荷量q相等,则带负电粒子从M孔射出的动能相等
D.若不同比荷的带负电粒子射入,偏转角度θ相同
10、如图所示,将一个细导电硅胶弹性绳圈剪断,在绳圈中通入电流,并将其置于光滑水平面上,该空间存在竖直向下的匀强磁场。已知磁感应强度为,硅胶绳的劲度系数为,通入电流前绳圈周长为,通入顺时针方向的电流稳定后,绳圈周长变为。则下列说法正确的是( )
A.通电稳定后绳圈中的磁通量大于
B.段绳圈所受安培力的合力大小为
C.图中两处的弹力大小均为
D.题中各量满足关系式
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)频闪摄影是研究物体运动常用的实验手段。在暗室中,照相机的快门处于常开状态,频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光,照亮运动的物体,于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。如图所示是物体下落时的频闪照片示意图,已知频闪仪每隔闪光一次,当地重力加速度大小为,照片中的数字是竖直放置的刻度尺的读数,单位是厘米。利用上述信息可以求出:物体下落至点时速度大小为______(结果保留3位有效数字),实验中物体由点下落至点,动能的增加量约为重力势能减少量的____%(结果保留2位有效数字)。
12.(12分)小妮同学利用如图甲所示的实验装置验证系统机械能守恒。A、B是两个质量均为m的相同小球,O为穿过轻杆的固定转轴,C为固定在支架上的光电门,初始时杆处于水平状态,重力加速度为g。实验步骤如下∶
(1)用游标卡尺测得小球B的直径d如图乙所示,则d=______mm;
(2)用毫米刻度尺测得AO长为l, BO长为2l;
(3)由静止释放两小球,当小球B通过光电门时,测得光线被小球挡住的时间为t,则在杆由水平转至竖直的过程中两小球组成的系统增加的动能Ek=___, 减少的重力势能Ep=____ (用m、g、l、d、t表示)。
(4)若在误差允许的范围内Ek=Ep,则小球A、B组成的系统机械能守恒。
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,两气缸AB粗细均匀,等高且内壁光滑,其下部由体积可忽略的细管连通;A的直径为B的2倍,A上端封闭,B上端与大气连通;两气缸除A顶部导热外,其余部分均绝热.两气缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a、b,活塞下方充有氮气,活塞a上方充有氧气;当大气压为P0,外界和气缸内气体温度均为7℃且平衡时,活塞a离气缸顶的距离是气缸高度的,活塞b在气缸的正中央.
①现通过电阻丝缓慢加热氮气,当活塞b恰好升至顶部时,求氮气的温度;
②继续缓慢加热,使活塞a上升,当活塞a上升的距离是气缸高度的时,求氧气的压强.
14.(16分)如图所示,固定的竖直圆筒由上段细筒和下段粗筒组成,粗筒的横截面积是细筒的4倍,细筒足够长。粗筒中A、B两轻质光滑活塞间封有空气,活塞A上方有水银,用外力向上托住活塞B,使之处于静止状态,活塞A上方的水银面与粗筒上端相平。已知环境温度恒定,水银深,气柱长,大气压强。现使活塞缓慢上移,直到有一半的水银被推入细筒中。求:
①活塞B移动后,筒内气体的压强;
②活塞B向上移动的距离。
15.(12分)一玻璃立方体中心有一点状光源.今在立方体的部分表面镀上不透明薄膜,以致从光源发出的光线只经过一次折射不能透出立方体.已知该玻璃的折射率为,求镀膜的面积与立方体表面积之比的最小值.
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.由于开始时弹簧处于原长,物块刚好不下滑,则
得物块与斜面间的动摩擦因数
选项A正确;
B.由于物块一直向下运动,因此滑动摩擦力始终与重力沿斜面向下的分力平衡,因此当弹簧处于原长时,物块受到的合外力为零,此时速度最大,选项B正确;
C.由于物块在最低点时刚好不上滑,此时弹簧的弹力
物块在到达最低点前的一瞬间,加速度大小为
选项C错误;
D.对物块研究
而重力做功和摩擦力做功的代数和为零,因此弹簧的弹力做功等于物块动能的变化量,即弹簧的弹性势能和物块的动能之和为定值,选项D正确。
故选C。
2、B
【解析】
镜子破碎后再对接无法接起,并不是因为分子间表现为斥力,而是由于分子间距离大于分子直径的10倍以上,分子间的作用力太小,不足以使碎玻璃片吸引到一起,故A错误.液体难于被压缩是因为液体中分子距离减小时表现为斥力,故B正确.打气筒打气,若干次后难再打进,是因为气体的压强增大的缘故,不是因为分子间存在斥力,故C错误.橡皮筋拉伸后放开会自动缩回,是由于分子间存在引力的缘故,故D错误.故选B.
本题考查了热学的基础知识,关键要明确分子间同时存在着引力和斥力,二者都随分子间距离的增加而减小,而斥力减小得快,根据现象分析出斥力的表现.
3、C
【解析】
A.卫星b加速后将做离心运动,轨道变高,不可能追上卫星c,选项A错误;
B.卫星的机械能等于其动能与势能之和,因不知道卫星的质量,故不能确定卫星的机械能大小关系,选项B错误;
C.对卫星a,根据万有引力提供向心力有:
所以卫星a的角速度
可知半径越大角速度越小,卫星a和b由相距最近至再次相距最近时,圆周运动转过的角度差为2π,所以可得经历的时间:
选项C正确;
D.卫星a减速后将做近心运动,轨道半径减小,不可能追上卫星c,选项D错误;
故选C。
4、C
【解析】
A.布朗运动是固体颗粒的运动,间接反映了液体分子的无规则运动,故A错误;
B.改变内能的方式有做功和热传递,只知道物体对外做功,而不知道热传递的情况,无法确定其内能变化,故B错误;
C.分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小,随分子间距离的减小而增大,但总是斥力变化得较快,故C正确;
D.用打气筒往自行车轮胎内打气时需要用力,是因为气体压强增大的缘故,并不能说明气体分子间存在斥力,而且气体分子间的分子力几乎可以忽略不计,故D错误。
故选C。
5、B
【解析】
AB.小球受外力、重力和弹簧弹力三个力构成一个三角形,当外力与弹簧弹力垂直时最小,由三角形定则可判断,弹簧弹力一直减小,外力一直增大,故A不符合题意,B符合题意;
CD.由上分析可知外力F和弹簧的弹力都是变力,所以无法直接求出外力和弹力所做的功,只能根据能量守恒求出外力与弹簧弹力的合力对小球做的功等于,故CD不符合题意。
故选B。
6、C
【解析】
汽车恒定功率启动,对汽车受力分析后根据牛顿第二定律列方程,再结合图象进行分析即可.
【详解】
由图可知,加速度变化,故做变加速直线运动,故A错误;a-函数方程a=-4,汽车加速运动,速度增大,加速度减小,故B错误;对汽车受力分析,受重力、支持力、牵引力和摩擦力,根据牛顿第二定律,有:F-f=ma其中:F=P/v;联立得: ;结合图线,当物体的速度最大时,加速度为零,故结合图象可以知道,a=0时,=0.01,v=100m/s,所以最大速度为100m/s;由图象可知:,解得:f=4m=4×600=2400N;,解得:P=240kW,故C正确,D错误;故选C。
本题关键对汽车受力分析后,根据牛顿第二定律列出加速度与速度关系的表达式,再结合图象进行分析求解。
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.整个运动过程中,弹簧对B物体做功,所以B和C组成的系统机械不守恒,故A错误;
B.C下滑过程中,绳子的拉力对C做负功,由功能关系可知,物体C的机械能减小,故B正确;
C.当B的速度最大时,其加速度为零,绳子上的拉力大小为2mg,此时弹簧处于伸长状态,弹簧的伸长量x2满足
得
故C错误;
D.释放瞬间,对B受力分析,弹簧弹力
得
物体B上升的距离以及物体C沿斜面下滑的距离均为
h=x1+x2
由于x1=x2,弹簧处于压缩状态和伸长状态时的弹性势能相等,弹簧弹力做功为零,设B物体的最大速度为vm,由机械能守恒定律得
解得:
故D正确。
8、ACD
【解析】
A.根据知,d增大,则电容减小,故A正确;
B.静电计测量的是电容器两端的电势差,因为电容器始终与电源相连,则电势差不变,所以静电计指针张角不变,故B错误;
C.电势差不变,d增大,则电场强度减小,故P点与上极板的电势差减小,则P点的电势升高,因油滴带负电,可知带电油滴的电势能将减小,故C正确;
D.电容器与电源断开,则电荷量不变,再将下极板向下移动一小段距离,即d变大,根据, , 可得
则两板间场强不变,油滴受电场力不变,选项D正确;故选ACD。
9、BCD
【解析】
A.设板间距离为,由牛顿第二定律得
由于粒子的质量未知,所以无法确定带负电粒子在板间的加速度大小关系,故A错误;
B.由动能定理得
可得
所以当带负电粒子的比荷相等时,它们从孔射出的速度相等,故B正确;
C.从孔射出的动能
所以当带负电粒子的电荷量相等时,它们从孔射出的动能相等,故C正确;
D.如图所示
在偏转电场中有
偏转角度与粒子的比荷无关,所以不同比荷的带负电粒子射入,偏转角度相同,故D正确;
故选BCD。
10、ACD
【解析】
A.通入顺时针方向电流稳定后,绳圈周长为,由
可得,面积
由安培定则可判断出环形电流在环内产生的磁场方向竖直向下,绳圈内磁感应强度大于,由磁通量公式
可知通电稳定后绳圈中的磁通量大于,故A正确;
B.段的等效长度为,故段所受安培力
故B错误;
C.设题图中两处的弹力大小均为,对半圆弧段,由平衡条件有
解得,故C正确;
D.由胡克定律有
解得,两侧均除以,得
即,故D正确。
故选ACD。
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、1.16 95~97均正确
【解析】
[1]根据公式可得
[2]同理可得
物体有B到C过程中,动能增加量为
重力势能的减少量为
动能的增加量约为重力势能减少量的
12、12.40 mgl
【解析】
(1)[1]游标卡尺的主尺读数为12mm,游标读数为
则游标卡尺的最终读数为
(3)[2]小球B通过光电门的瞬时速度
A、B转动的半径之比为1:2,A、B的角速度相等,根据知A、B的速度之比为1:2,所以A的瞬时速度
系统动能增加量
[3]系统重力势能的减小量
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、(2)320K;
【解析】
试题分析:现通过电阻丝缓慢加热氮气,当活塞b升至顶部的过程中,a活塞不动,活塞a、b下方的氮气经历等压过程,分析出初态和末态的体积和温度,由盖•吕萨克定律求解;继续缓慢加热,使活塞a上升,活塞a上方的氧气经历等温过程,根据玻意耳定律求解即可.
(1)活塞b升至顶部的过程中,活塞a不动,活塞a、b下方的氮气经历等压过程.设气缸A的容积为V0,氮气初态体积为V1,温度为T1,末态体积为V2,温度为T2,按题意,气缸B的容积为,
则有:
根据盖•吕萨克定律得:
代入数据解得:
(2)活塞b升至顶部后,由于继续缓慢加热,活塞a开始向上移动,直至活塞上升的距离是气缸高度的时,活塞a上方的氧气经历等温过程,设氧气初态体积为V1′,压强为P1′,末态体积为V2′,压强为P2′,
由题给数据有,
由玻意耳定律得:
解得:
点睛:本题涉及两部分气体状态变化问题,除了隔离研究两部分气体之外,关键是把握它们之间的联系,比如体积关系、温度关系及压强关系.
14、①;②
【解析】
①末状态水银深度变为
所以
②根据受力分析可知,初状态有
,
根据玻意耳定律有
解得
故
则活塞向上移动的距离
15、
【解析】
试题分析:通过光线在镀膜部分发生全反射,根据临界情况,通过几何关系求出镀膜面积与立方体表面积之比的最小值.
如图,考虑从玻璃立方体中心O点发出的一条光线,假设它斜射到玻璃立方体上表面发生折,根据折射定律有:,式中,n是玻璃的折射率,入射角等于,是折射角,现假设A点是上表面面积最小的不透明薄膜边缘上的一点.由题意,在A点刚好发生全反射,故.设线段OA在立方体上表面的投影长为R,由几何关系有.式中a为玻璃立方体的边长,联立解得.则,由题意,上表面所镀的面积最小的不透明薄膜应是半径为RA的圆.所求的镀膜面积S'与玻璃立方体的表面积S之比为.
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