资源描述
湖南省汨罗市第二中学2026届高三2月第一次调研物理试题理试题
请考生注意:
1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。
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,A、B两个质量相等的小球,分别从同一高度、倾角分别为、的光滑斜面顶端由静止自由滑下。在小球从开始下滑到到达斜面底端的过程中,下列判断正确的是( )
A.A球和B球到达斜面底端的速度大小不相等
B.A球重力做功的平均功率比B球重力做功的平均功率小
C.A球运动的加速度比B球运动的加速度大
D.A球所受重力的冲量大小比B球所受重力的冲量大小小
2、氢原子光谱在可见光区域内有四条谱线,都是氢原子中电子从量子数n>2的能级跃迁到n=2的能级发出的光,它们在真空中的波长由长到短,可以判定
A.对应的前后能级之差最小
B.同一介质对的折射率最大
C.同一介质中的传播速度最大
D.用照射某一金属能发生光电效应,则也一定能
3、如图,A代表一个静止在地球赤道上的物体、B代表一颗绕地心做匀速圆周运动的近地卫星,C代表一颗地球同步轨道卫星。比较A、B、C绕地心的运动,说法正确的是( )
A.运行速度最大的一定是B B.运行周期最长的一定是B
C.向心加速度最小的一定是C D.受到万有引力最小的一定是A
4、如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端与一质量为、套在粗糙竖直固定杆处的圆环相连,弹簧水平且处于原长。圆环从处由静止开始下滑,经过处的速度最大,到达处的速度为零,,此为过程Ⅰ;若圆环在处获得一竖直向上的速度,则恰好能回到处,此为过程Ⅱ.已知弹簧始终在弹性范围内,重力加速度为,则圆环( )
A.过程Ⅰ中,加速度一直减小
B.Ⅱ过程中,克服摩擦力做的功为
C.在C处,弹簧的弹性势能为
D.过程Ⅰ、过程Ⅱ中克服摩擦力做功相同
5、如图所示,小物体P放在水平圆盘上随圆盘一起转动,下列关于小物体所受摩擦力f的叙述正确的是( )
A.f的方向总是指向圆心
B.圆盘匀速转动时f=0
C.在转速一定的条件下,f跟物体到轴O的距离成正比
D.在物体与轴O的距离一定的条件下, f跟圆盘转动的角速度成正比
6、如图所示,匀强电场竖直向上,一带负电的小球从地面上方点斜向上抛出,刚好速度水平向左击中点,不计空气阻力,若抛射点向右水平移动一小段距离到,仍使抛出的小球能够以速度方向水平向左击中点,则可行的是( )
A.减小抛射角,同时增大抛射速度
B.减小抛射角,同时减小抛射速度
C.增大抛射角,同时减小抛出速度
D.增大抛射角,同时增大抛出速度
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,气缸分上、下两部分,下部分的横截面积大于上部分的横截面积,大小活塞分别在上、下气缸内用一根硬杆相连,两活塞可在气缸内一起上下移动,缸内封有一定质量的气体,活塞与缸壁无摩擦且不漏气起初,在小活塞上的烧杯中放有大量沙子能使两活塞相对于气缸向上移动的情况是
A.给气缸缓慢加热
B.取走烧杯中的沙子
C.大气压变小
D.让整个装置自由下落
8、如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为4∶1,电压表、电流表为理想电表。L1、L2、L3、L4 为四只规格均为“220V,60W”的灯泡。如果副线圈电压按图乙所示规律变化,则下列说法正确的是( )
A.电压表的示数约为1244.32V
B.电流表的示数约为0.82A
C.a、b 两端的电压是1045V
D.a、b 两端的电压是1100V
9、目前,世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机,立体图如图甲所示,侧视图如图乙所示,其工作原理是:燃烧室在高温下将气体全部电离为电子与正离子,即高温等离子体,高温等离子体经喷管提速后以速度v=1000 m/s 进入矩形发电通道,发电通道有垂直于喷射速度方向的匀强磁场(图乙中垂直纸面向里),磁感应强度大小B0=5T,等离子体在发电通道内发生偏转,这时两金属薄板上就会聚集电荷,形成电势差。已知发电通道长L=50cm,宽h=20cm,高d=20cm,等离子体的电阻率ρ=4Ωm,电子的电荷量e=1.6×10-19C。不计电子和离子的重力以及微粒间的相互作用,则以下判断正确的是( )
A.发电机的电动势为2500V
B.若电流表示数为16A,则单位时间(1s)内打在下极板的电子有1020个
C.当外接电阻为12Ω时,电流表的示数为50 A
D.当外接电阻为50Ω时,发电机输出功率最大
10、如图所示,两个带电小球、分别处于光滑绝缘的竖直墙面和斜面上,且在同一竖直平面内,用水平向左的推力F作用于球,两球在图示位置静止,现将球沿斜面向下移动一小段距离,发现球随之向上移动少许,两球在新位置重新平衡,重新平衡后与移动前相比,下列说法正确的是( )
A.推力F变小 B.斜面对的弹力不变
C.墙面对的弹力不变 D.两球之间的距离减小
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)某实验小组为了测量某微安表G(量程200μA,内阻大约2200Ω)的内阻,设计了如下图所示的实验装置。对应的实验器材可供选择如下:
A.电压表(0~3V);
B.滑动变阻器(0~10Ω);
C.滑动变阻器(0~1KΩ);
D.电源E(电动势约为6V);
E.电阻箱RZ(最大阻值为9999Ω);
开关S一个,导线若干。
其实验过程为:
a.将滑动变阻器的滑片滑到最左端,合上开关S,先调节R使电压表读数为U,再调节电阻箱(此时电压表读数几乎不变),使微安表指示为满偏,记下此时电阻箱值为;
b.重新调节R,使电压表读数为,再调节电阻箱(此时电压表读数几乎不变),使微安表指示为满偏,记下此时电阻箱值(如图所示)为R2;
根据实验过程回答以下问题:
(1)滑动变阻器应选_______(填字母代号);
(2)电阻箱的读数R2=________;
(3)待测微安表的内阻_________。
12.(12分)测定一个额定电压UL=2.5V,额定电流约为0.3~0.4A的小灯泡L在正常工作时的阻值。供选择的器材有:
A.电流表A1(量程0.6A,内阻r1约为0.5Ω)
B.电流表A2(量程30mA,内阻r2=30Ω)
C.电流表A3(量程60mA,内阻r3约为20Ω)
D.电压表V(量程15V,内阻r4约为15kΩ)
E.定值电阻R0=70Ω
F.滑动变阻器R1:0~5Ω,额定电流1A
G.滑动变阻器R2:0~1kΩ,额定电流0.2A
H.电源E:电动势为4.5V,内阻不计
I.开关S及导线若干
(1)测量时要求电表示数超过其量程的一半,需选用的实验器材是________和H、I(选填器材前对应的字母序号)。
(2)请在虚线框内画出合适的电路图(图中需标明所选器材的符号)。
(______)
(3)为保证小灯泡L正常工作,测量时要让其中哪一个电表的示数调到多少?________。
(4)测得小灯泡L在正常工作时的阻值RL=________(用实际所测物理量表示),并说明公式中各符号(题中已知的除外)的物理意义________。
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)二十世纪初,卢瑟福进行粒子散射实验的研究,改变了人们对原子结构的认识。
(1)如图1所示,有两个粒子均以速度射向金原子,它们速度方向所在的直线都不过金原子核中心。请在图1中分别画出两个粒子此后的运动轨迹示意图;
(2)如图2所示,一个粒子以速度射向金原子,速度方向所在直线过金原子核中心。由于金原子受到周边其他金原子的作用,可将粒子与一个金原子核的作用等效为与一个静止的、质量非常大的粒子发生弹性碰撞。请推导说明粒子与金原子核作用后速度的大小和方向;
(3)实验发现,绝大多数粒子穿过金箔后,基本上仍沿原来的方向前进,但有极少数粒子发生了大角度偏转(超过90°)。卢瑟福根据该实验现象提出了原子的核式结构模型。为了研究问题的方便,可作如下假设:
①将粒子视为质点,金原子视为球,金原子核视为球体;
②金箔中的金原子紧密排列,金箔厚度可以看成很多单原子层并排而成;
③各层原子核前后不互相遮蔽;
④大角度偏转是粒子只与某一层中的一个原子核作用的结果。如果金箔厚度为L,金原子直径为,大角度偏转的粒子数占总粒子的比例为,且。
a.请估算金原子核的直径;
b.上面的假设做了很多简化处理,这些处理会对金原子核直径的估算产生影响。已知金箔的厚度约,金原子直径约,金原子核直径约。请对“可认为各层原子核前后不互相遮蔽”这一假设的合理性做出评价。
14.(16分)如图,滑块A和木板B的质量分别为mA=1kg、mB=4kg,木板B静止在水平地面上,滑块A位于木板B的右端,A、B间的动摩擦因数μ1=0.5,木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.1.长L=0.9m的轻绳下端悬挂物块C,质量mC=1kg,轻绳偏离竖直方向的角度=60°。现由静止释放物块C,C运动至最低点时恰与A发生弹性正碰,A、C碰撞的同时木板B获得3m/s、方向水平向右的速度,碰后立即撤去物块C,滑块A始终未从木板B上滑下。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10m/s2.不计空气阻力,A和C可视为质点,求:
(1)C与A碰撞前瞬间轻绳的拉力;
(2)木板的最小长度;
(3)整个运动过程中滑动摩擦力对滑块A做的功及A、B间因摩擦产生的热量。
15.(12分)如图甲所示,一列简谐波沿x轴传播,A、B为平衡位置相距4m的两个质点,它们的振动图像如图乙所示。求该波的波速。
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】
A.根据机械能守恒定律可得
解得
两个小球达到底部的速度大小相等,故A错误;
BC.小球的加速度大小为
运动时间
则运动过程中A斜面斜角小,则A运动的时间比B的大,由于高度相同,重力做功相等,所以A球重力做功的平均功率比B球重力做功的平均功率小,故B正确,C错误;
C.由于A运动的时间比B的大,由公式可知,A球所受重力的冲量大小比B球所受重力的冲量大小大,故D错误。
故选B。
2、A
【解析】试题分析:根据分析前后能级差的大小;根据折射率与频率的关系分析折射率的大小;根据判断传播速度的大小;根据发生光电效应现象的条件是入射光的频率大于该光的极限频率判断是否会发生光电效应.
波长越大,频率越小,故的频率最小,根据可知对应的能量最小,根据可知对应的前后能级之差最小,A正确;的频率最小,同一介质对应的折射率最小,根据可知的传播速度最大,BC错误;的波长小于的波长,故的频率大于的频率,若用照射某一金属能发生光电效应,则不一定能,D错误.
【点睛】光的波长越大,频率越小,同一介质对其的折射率越小,光子的能量越小.
3、A
【解析】
A.因AC的角速度相同,则由v=ωr可知,vC>vA;对BC卫星,由可知,vB>vC,可知vB>vC >vA,选项A正确;
B.因AC周期相同;而对BC卫星,根据可知,C的周期大于B,可知运行周期最长的是AC,选项B错误;
C.因AC的角速度相同,则由a=ω2r可知,aC>aA;对BC卫星,由可知,aB>aC,可知aB>aC >aA,向心加速度最小的一定是A,选项C错误;
D.三个物体的质量关系不确定,不能比较受到万有引力的关系,选项D错误。
故选A。
4、D
【解析】
A.圆环从处由静止开始下滑,经过处的速度最大,则经过处的加速度为零,到达处的速度为零,所以圆环先做加速运动,再做减速运动,所以加速度先减小,后增大,故A错误;
BCD.在过程Ⅰ、过程Ⅱ中,圆环经过同一位置所受的摩擦力大小相等,则知在两个过程中,克服摩擦力做功相同,设为,研究过程Ⅰ,运用动能定理列式得
研究过程Ⅱ,运用动能定理列式得
联立解得克服摩擦力做的功为
弹簧弹力做功
所以在处,弹簧的弹性势能为
故B、C错误,D正确;
故选D。
5、C
【解析】
如果圆盘在做非匀速圆周运动,摩擦力不指向圆心,摩擦力分解为一个指向圆心的力和沿圆弧切线方向的力,指向圆心力提供向心力改变速度的方向,切向的分力改变速度的大小,所以A项错误;圆盘匀速转动时,物体在做匀速圆周运动,摩擦力提供向心力,摩擦力不为零,所以B项错误;当转速一定时,根据,角速度也是一定,摩擦力提供向心力,摩擦力与半径成正比关系,所以C项正确;在物体与轴O的距离一定的条件下,摩擦力与角速度的平方成正比,所以D项错误.
6、A
【解析】
由于小球速度水平向左击中点,其逆过程是平抛运动,当水平速度越大时,抛出后落地速度越大,与水平面的夹角则越小。若水平速度减小,则落地速度变小,但与水平面的夹角变大。因此减小抛射角,同时增大抛射速度,才能仍使抛出的小球能够以速度方向水平向左击中点。选项A正确,BCD错误;
故选A。
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】
以活塞和气体整体为研究对象,由物体平衡条件知(P0-P)(S-s)=G,明确原来气体压强小于大气压强;题目设计的变化如加热、取走沙子、大气压减小、装置自由下落后,我们根据理想气体状态方程判断出气体的体积增大还是减小,就可以知道活塞上升还是下降了.
【详解】
A.设缸内气体压强P,外界大气压为P0,大活塞面积S,小活塞面积s,活塞和钢球的总重力为G,以活塞和气体整体为研究对象,由物体平衡条件知:
(P0-P)(S-s)=G…①
给气缸缓慢加热,气体温度升高,由盖吕萨克定律知气体体积要增大,从气缸结构上看活塞应向下移动,故A错误.
B.取走烧杯中的沙子后,整体的重力小了,由①式知容器内气体压强必须增大,由玻意耳定律知气体体积要减小,所以气缸要向上移动,故B正确.
C.大气压变小时,由①式知道缸内气体压强要减小,由玻意耳定律知气体体积要增大,所以气缸要向下移动,故C错误.
D.让整个装置自由下落,缸内气体压强增大(原来小于大气压强),由玻意耳定律知气体体积要减小,所以气缸向上移动,故D正确.
故选BD.
本题的关键是利用活塞受力平衡的条件和理想气体状态方程判断封闭气体的体积如何变化,是一道比较困难的易错题.
8、BC
【解析】
A.由输出端交变电压的图象可求出有效值220V,由原、副线圈匝数之比4:1,可得原、副线圈的电压之比4:1,则原线圈的电压即电压表的示数为
故A错误;
B.副线圈电压为220V,L2、L3、L4三只灯泡都正常发光,电流表的示数为
故B正确;
CD.原、副线圈的电流之比,则原线圈电流为
灯泡的电阻
则、两点的电压
故C正确,D错误。
故选BC。
9、BC
【解析】
A.由等离子体所受的电场力和洛伦兹力平衡得
qvB0=
则得发电机的电动势为
E=B0dv=1000V
故A错误;
B.由电流的定义可知,代入数据解得
n=1020个
故B正确;
C.发电机的内阻为
r=ρ=8Ω
由闭合电路欧姆定律
I==50A
故C正确;
D.当电路中内、外电阻相等时发电机的输出功率最大,此时外电阻为
R=r=8Ω
故D错误。
故选BC。
10、AB
【解析】
CD.先对小球A受力分析,受重力、支持力、静电力,如图所示:
根据共点力平衡条件,有:
,
由于减小,可知墙面对A的弹力变小,库仑力减小,故两球间距增加,选项CD错误;
AB.对AB整体受力分析,受重力、斜面支持力N、墙壁支持力FN、推力F,如图所示:
根据共点力平衡条件,有
解得
由于减小,不变,所以推力F减小,斜面对B的弹力N不变,选项AB正确。
故选AB。
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 4653 2170
【解析】
(1)[1].滑动变阻器用分压电路,则为方便实验操作,滑动变阻器应选择B;
(2)[2].由图示电阻箱可知,电阻箱示数为
R2=4×1000Ω+6×100Ω+5×10Ω+3×1Ω=4653Ω
(3)[3].根据实验步骤,由欧姆定律可知
U=Ig(Rg+R1)
解得
Rg=2170Ω
12、ABEF 电流表A2的示数为25mA I1为电流表A1的示数,I2为电流表A2的示数且为25mA
【解析】
(1)[1]测量时要求电表示数超过其量程的一半,额定电压UL=2.5V,则电压表量程太大不能选,可考虑电流表A2与定值电阻R0串联改装成一个电压表,即
改装电压表的量程为;电流表A1可用于测电流;根据欧姆定律估算小灯泡L在正常工作时的阻值为6~8Ω,滑动变阻器R2阻值太大,不适合做限流电阻,滑动变阻器R1小于灯泡正常工作时电阻,宜采用分压电路,所以选择阻值较小,额定电流较大的以分压方式接入电路,采用外接法可以消除系统误差。
故选ABEF。
(2)[2]根据上述分析画出电路图:
。
(3)[3]小灯泡的额定电压为,则
解得
所以调节R1将电流表A2的示数调到25mA。
(4)[4]根据欧姆定律
[5]式中I1为电流表A1的示数,I2为电流表A2的示数且为25mA。
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)碰撞后速度大小几乎不变,方向与原来相反;(3) a.;b.不合理
【解析】
(1)如图,靠仅原子核的偏转角度大一些。
(2)设粒子质量为m,金原子核质量为M,碰撞后,粒子速度为v1,金原子核速度为v2。
弹性碰撞,动量守恒
根据能量守恒
解得
由题意,因此,即碰撞后速度大小几乎不变,方向与原来相反。
(3)a.金箔厚度为L,金原子直径为D,由假设,金原子层数
粒子发生大角度偏转可以认为碰上了金原子核,根据统计规律和概率
可以估算出
b.如果可认为各层原子核前后不互相遮蔽,则
代入数据,可得
不满足,因此“可认为各层原子核前后不互相遮蔽”的假设不合理。
14、 (1)20N;(2)2.4m;(3)-4J,12J。
【解析】
(1)C下摆过程机械能守恒,由机械能守恒定律得
A、C碰撞前,对C,由牛顿第二定律得
代入数据解得
T=20N
(2)A、C发生弹性碰撞,碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒,以向左为正方向,由动量守恒定律得
mCvC=mCvC′+mAvA
由机械能守恒定律得
由牛顿第二定律对A:
μ1mAg=mAaA
对B
μ1mAg+μ2(mA+mB)g=mBaB
A、B共速前B一直向右做匀减速直线运动,A先向左匀减速,再向右匀加速,共速后二者不再发生相对滑动,以向右为正方向;
对A
v=-vA+aAt
对B
v=vB-aBt
木板最小长度为
L=xB-xA
代入数据解得
L=2.4m
(3)滑动摩擦力对A做功
Wf=-μ1mAxA
代入数据解得
Wf=-4J
A、B间因滑动摩擦产生的热量为
Q=μ1mAgx相对=μ1mAgL
代入数据解得
Q=12J
15、
【解析】
根据图乙知,该列波周期:
T=0.4s
由A、B振动图像可知,若简谐波沿x轴正方向传播,振动由质点A传播到质点B所需的时间为
(n=1,2,3……)
根据波速定义式有:
联立解得:
(n=0,1,2,3)
由A、B振动图像可知,若简谐波沿x轴负方向传播,振动由质点B传播到质点A所需的时间为
(n=0,1,2,3)
根据波速定义式有:
联立解得:
(n=0,1,2,3)
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