资源描述
金陵中学2026届下学期高三物理试题期初联考考试试卷
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,理想变压器的原线圈接在的交流电源上,副线圈接有的负载电阻,原、副线圈匝数之比为4:1,为电容器,电流表为理想交流电表,电路中所有元件均正常工作,则( )
A.该交流电的频率为
B.交流电流表的示数为0
C.电阻的功率为
D.电容器的耐压值不能小于
2、如图所示,斜面置于粗糙水平地面上,在斜面的顶角处,固定一个小的定滑轮,质量分别为m1、m2的物块,用细线相连跨过定滑轮,m1搁置在斜面上.下述正确的是( )
A.如果m1、m2均静止,则地面对斜面没有摩擦力
B.如果m1沿斜面向下匀速运动,则地面对斜面有向右的摩擦力
C.如果m1沿斜面向上加速运动,则地面对斜面有向左的摩擦力
D.如果m1沿斜面向下加速运动,则地面对斜面有向右的摩擦力
3、如图所示,图甲为质点a和b做直线运动的位移一时间图象,图乙为质点c和d做直线运的速度一时间图象,由图可知( )
A.若t1时刻a、b两质点第一次相遇,则t2时刻两质点第二次相遇
B.若t1时刻c、d两质点第一次相遇,则t2时刻两质点第二次相遇
C.t1到t2时间内,b和d两个质点的运动方向发生了改变
D.t1到t2时间内,a和d两个质点的速率先减小后增大
4、三根通电长直导线平行放置,其截面构成等边三角形,O点为三角形的中心,通过三根直导线的电流大小分别用小I1,I2、I3表示,电流方向如图所示.当I1=I2=I3=I时,O点的磁感应强度大小为B,通电长直导线在某点产生的磁感应强度大小跟电流成正比,则下列说法正确的是( )
A.当I1=3I,I2=I3=I时,O点的磁感应强度大小为2B
B.当I1=3I,I2=I3=I时,O点的磁感应强度大小为3B
C.当I2=3I,I1=I3=I时,O点的磁感应强度大小为B
D.当I3=3I,I1=I2=I时,O点的磁感应强度大小为B
5、国家发展改革委、交通运输部、中国铁路总公司联合发布了《中长期铁路网规划》,勾画了新时期“八纵八横”高速铁路网的宏大蓝图。设某高铁进站时做匀减速直线运动,从开始减速到停下所用时间为9t,则该高铁依次经过t、3t、5t时间通过的位移之比为( )
A. B. C. D.
6、以下各物理量属于矢量的是( )
A.质量
B.时间
C.电流
D.磁感应强度
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、如图所示分别是a光、b光各自通过同一单缝衍射仪器形成的图样(灰黑色部分表示亮纹,保持缝到屏距离不变),则下列说法正确的是_______。
A.在真空中,单色光a的波长大于单色光b的波长
B.在真空中,a光的传播速度小于b光的传播速度
C.双缝干涉实验时a光产生的条纹间距比b光的大
D.a光和b光由玻璃棱镜进入空气后频率都变大
E.光由同一介质射入空气,发生全反射时,a光的临界角比b光大
8、荷兰某研究所推出了2023年让志愿者登陆火星、建立人类聚居地的计划. 登陆火星需经历如图所示的变轨过程,已知引力常量为,则下列说法正确的是( )
A.飞船在轨道上运动时,运行的周期
B.飞船在轨道Ⅰ上的机械能大于在轨道Ⅱ上的机械能
C.飞船在点从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅰ,需要在点朝速度方向喷气
D.若轨道Ⅰ贴近火星表面,已知飞船在轨道Ⅰ上运动的角速度,可以推知火星的密度
9、一带正电的粒子只在电场力作用下沿轴正向运动,其电势能随位移变化的关系如图所示,处为粒子电势能最大位置,则下列说法正确的是( )
A.处电场强度最大
B.粒子在段速度一直在减小
C.在、、、处电势、、、的关系为
D.段的电场强度大小方向均不变
10、中国航天科工集团虹云工程,将在2023年前共发射156颗卫星组成的天基互联网,建成后WiFi信号覆盖全球。假设这些卫星中有一颗卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为,(T0为地球的自转周期),已知地球的第一宇宙速度为v,地球表面的重力加速度为g,则地球的半径R和该卫星做圆周运动的半径r分别为( )
A. B. C. D.
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)某同学用图甲的实验装置验证机械能守恒定律。已知当地重力加速度为g。
(1)用游标卡尺测量立方体小钢块的边长d,测量结果如图乙,则d=____cm。
(2)用电磁铁吸住小钢块,保持小钢块底面与水平面平行。用刻度尺测量小钢块与光电门的高度差h。
(3)将电磁铁断电,小钢块由静止开始下落,测得小钢块通过光电门的时间t=3.20 ms。则小钢块通过光电门时的速度v=____________m/s。
(4)改变小钢块与光电门的高度差h,重复步骤(2)(3),得到多组数据。
(5)利用实验数据作出v2一h图像。若v2一h图线为一条过原点的直线,且直线的斜率k=____,则说 明小钢块下落过程中机械能守恒。(用题中给出的物理量符号表示)
12.(12分)把较粗的铜丝和铁丝相隔约几毫米插入苹果中就制成了一个水果电池。水果电池的电动势较小(约为),而内阻较大(约为)。用下列提供的器材设计电路,实现准确测量电动势和内阻。
A.苹果一个 B.较粗的铜丝和铁丝各一根
C.电流表(量程,内阻约) D.电流表(量程,内阻)
E.定值电阻(阻值为) F.滑动变阻器()
G.开关、导线若干
(1)根据上述的器材设计测量电动势和内阻的实验电路,如图甲所示请根据图甲在图乙中进行实物连线______。
(2)实验中测量出多组数据,电流表的示数记为,电流表的示数记为,画出随变化的图像如图丙所示,根据图像可得,该水果电池的电动势________V,内阻________。
(3)要内阻减小,可采取________。
A.铜丝和铁丝距离近一些B。铜丝和铁丝插入深一些C。铜丝和铁丝更细一些
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,在一竖直放置的圆环形管道内封闭有一定质量的理想气体.用一绝热的固定活塞C和绝热、不计质量、可自由移动的活塞A将管道内气体分隔成体积相等的两部分,A、C与圆环的圆心O等高,两部分气体的温度均为T0=300K.现保持下部分气体的温度不变,对上部分气体缓慢加热至T=500K,求此时活塞A的位置与O点的连线跟竖直方向OB之间的夹角θ.(不计两活塞的体积)
14.(16分)如图,在x0y平面坐标系的第Ⅰ象限内有沿x轴负方向的匀强电场,它的场强大小为 E=4×105V/m,第Ⅱ象限有垂直平面向里的匀强磁场—个带正电粒子以速度大小v0=2×107m/s 从上A点沿y轴正方向射人电场,并从C点进入磁场.已知A点坐标为(0.2m,0),该粒子的比荷=2.5×109C/kg,不计粒子的重力.
(1)求C点的坐标;
(2)求粒子刚进入磁场时的速度;
(3)若要使粒子不能进入第Ⅲ象限,求磁感应强度B的大小.
15.(12分)如图所示,、两板间的电压为。、两平行金属板长为,两板间距为,电压为。的右侧有垂直纸面的匀强磁场,磁场宽度为。一束初速度为0、电荷量的范围为、质量的范围为的带负电粒子由无初速度射出后,先后经过两个电场,再从、两平行金属板间(紧贴板)越过界面进入磁场区域。若其中电荷量为、质量为的粒子恰从、两板间的中点进入磁场区域。求解下列问题(不计重力):
(1)证明:所有带电粒子都从点射出
(2)若粒子从边界射出的速度方向与水平方向成角,磁场的磁感应强度在什么范围内,才能保证所有粒子均不能从边射出?
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、D
【解析】
A.该交流电的频率
故A错误;
B.电容器通交流隔直流,故电流表的示数不为0,故B错误;
C.原线圈两端的电压的有效值
由可知,副线圈两端的电压的有效值
电阻的功率
故C错误;
D.由于副线圈两端的电压的最大值为,故电容器的耐压值不能小于,故D正确。
故选:D。
2、A
【解析】
如果m1、m2均静止或m1沿斜面向下匀速运动,以m1、m2和斜面组成的整体为研究对象,整体的为合力都为零,其受力情况如图1,由平衡条件得知,地面对斜面没有摩擦力.故A正确,B错误.
如果m1沿斜面向上加速运动,将m1的加速度分解为水平和竖直两个方向如图2,根据牛顿第二定律可知,整体有水平向右分加速度,则地面对斜面有向右的摩檫力.故C错误.与C项同理可知,如果m1沿斜面向下加速运动,其加速度沿斜面向下,整体有水平向左的分加速度,根据牛顿第二定律得知,地面对斜面有向左的摩檫力.故D错误.
故选A.
3、A
【解析】
在位移-时间图象中,两图线的交点表示两质点位置相同而相遇,由甲图可知,t1时刻a、b两质点第一次相遇,则t2时刻两质点第二次相遇,故A正确;t1到t2时间内,根据v-t图像的面积表示位移知c的位移大于d的位移,若t1时刻c、d两质点第一次相遇,则t2时刻两质点没有相遇。故B错误;两质点中只有b运动方向改变,a、c、d质点的方向未发生改变,故C错误;根据x-t图象的斜率表示速度,知t1到t2时间内,a质点的速度不变。由v-t图象知:d的速率先减小后增大,故D错误。
4、A
【解析】
AB.根据安培定则画出I1、I2、I3在O点的磁感应强度示意图,当I1=I2=I3时,令B1=B2=B3=B0,示意图如图甲所示
根据磁场叠加原理,可知此时O点的磁感应强度大小B与B0满足关系;
当I1=3I2,I2=I3=I时,B1=3B0,B2=B3=B0,示意图如图乙所示
由图乙解得O点的磁感应强度大小为4B0=2B,故A正确,B错误;
CD.当I2=3I,I1=I3=I时,B1=B3=B0,B2=3B0,示意图如图丙所示
由图丙解得O点的磁感应强度大小为,同理可得,当I3=3I,I1=I2=I时,O点的磁感应强度大小也为,故CD错误。
故选A。
5、D
【解析】
可以将高铁进站时的匀减速直线运动等效成反向的初速度为零的匀加速直线运动,根据初速度为零的匀加速直线运动中通过连续相等的时间内的位移之比为
可得题中依次经过t、3t、5t通过的位移之比
ABC错误D正确。
故选D。
6、D
【解析】
矢量是既有大小,又有方向的物理量;
AB.质量、时间只有大小而没有方向,都是标量,选项AB错误;
C.电流有大小和方向,但电流的合成不满足平行四边形定则,也是标量,选项C错误;
D.磁感应强度有大小,也有方向,是矢量,故选项D正确。
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、ACE
【解析】
A.单缝衍射条纹是中间明亮且宽大,越向两侧宽度越小越暗,而波长越大,中央亮条纹越粗,由于光的中央亮条纹较粗,则光的波长较大,故A正确;
B.根据知,光的波长较大,光的频率较小,光的折射率较小,根据得,光的传播速度较大,故B错误;
C.根据得双缝干涉实验时光产生的条纹间距比光的大,故C正确;
D.发生折射时光线的传播方向可能发生改变,不改变光的频率,故D错误;
E.由临界角公式可知,光发生全反射的临界角大于光发生全反射的临界角,故E正确;
故选ACE。
8、ACD
【解析】
A、根据开普勒第三定律可知,飞船在轨道上运动时,运行的周期,故选项A正确;
BC、飞船在点从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅰ,需要在点朝速度方向喷气,从而使飞船减速到达轨道Ⅰ,则飞船在轨道Ⅰ上的机械能小于在轨道Ⅱ上的机械能,故选项B错误,C正确;
D、根据以及,解得,已知飞船在轨道Ⅰ上运动的角速度,可以推知火星的密度,故选项D正确。
9、BC
【解析】
A.根据电势能与电势的关系Ep=qφ,场强与电势的关系得
由数学知识可知Ep−x图象切线的斜率
x2处切线斜率为零,则x2处电场强度为零,选项A错误;
B.由图看出在0∼x2段图象切线的斜率一直为正,由上式知场强方向没变,处为粒子电势能最大位置,则处为粒子动能最小,所以粒子在段速度一直在减小,选项B正确;
C.根据电势能与电势的关系Ep=qφ,粒子带负电,即q<0,则知:电势能越大,粒子所在处的电势越低,所以有
选项C正确;
D.段图象切线的斜率可知的电场强度方向不变,但大小在增大,选项D错误。
故选BC。
10、AD
【解析】
AB.绕地球表面运行的卫星对应的速度是第一宇宙速度,此时重力提供向心力,设卫星的质量为m,即
得出
故A正确,B错误;
CD.卫星在高空中旋转时,万有引力提供向心力,设地球的质量为M,此高度的速度大小为v1,则有
其中
GM=R2g
解得该卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径
故C错误,D正确。
故选AD。
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、0.96 3.0 2g
【解析】
(1)[1].用游标卡尺测量立方体小钢块的边长 d=0.9+0.1mm×6=0.96cm。
(3)[2].小钢块通过光电门时的速度
(4)[3].由,则v2=2gh,则做出的v2-h图像的斜率为2g。
12、 1.2 300 AB
【解析】
(1)[1].根据电路图,连接实物图如图。
(2)[2][3].根据闭合电路欧姆定律,可得
I2(R0+R2)+(I1+I2)r=E
整理得
结合图象得
①
②
联立①②得:
E=1.2V
r=300Ω
(3)[4].根据电阻定律有: 可知电阻随着L的减小而减小,随着S的增大而增大,故要内阻减小,可采用AB;
故选AB。
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、45°
【解析】
设圆环管道内上下两部分气体的初始体积为V0,加热前后两部分气体的压强分别为P0、P,
上部分气体体积的增加量为△V,对上部分气体,根据理想气体状态方程有
对下部分气体,根据玻意耳定律有
P0V0=P(V0-△V)
解得
△V=V0
故活塞A的位置与O点的连线和竖直方向的夹角为
θ=45°
本题关键是找到两部分气体的状态参量,然后根据玻意耳定律和气体的状态变化方程列式后联立求解,不难,要用耐心.
14、(l)(0,0.4m);(2),与y轴的夹角为;(3).
【解析】
试题分析:(1)粒子在第一象限内做类平抛运动,即沿y轴正方向做匀速直线运动,沿x轴负方向做匀加速直线运动,由类平抛运动规律可以求出水平位移.(2)在第一问手基础上,求出类平抛运动的末速度即为进入磁场的初速度.(3)粒子进入第二象限后做匀速圆周运动,若要使粒子不进入第三象限,则当粒子的运动轨迹恰与x轴相切时,是粒子的最大的半径,对应最小的磁感应强度.
(l)粒子在第I象限内的运动类似平抛运动,轨迹如图
沿x轴负方向做匀加速运动,则有:,
沿y轴正方向做匀速运动,则有:
联立解得:y=0.4m
故粒子经过y轴时的坐标为(0,0.4m)
(2)设粒子进入磁场时的速度为v
则x轴方向的速度为,y轴方向的速度为
由,解得:
设速度v的方向与y轴的夹角为
则有:
解得:,即速度v的方向与y轴的夹角为
(3)粒子在磁场中做匀速圆周运动,其最大半径为R的圆弧
在运动轨迹图中,由几何关系得:,
又
联立解得:磁感应强度最小值为
则第 II象限内的磁场磁感应强度
【点睛】本题是带电粒子在组合的匀强电场和匀强磁场中做类平抛运动和匀速圆周运动的综合题,需要考虑的是带电粒子在匀强磁场中运动的极端情况,要使粒子不进入第三象限,则带电粒子最大的运动半径恰恰与x轴相切,由几何关系求出最大半径,再由洛仑兹力提供向心力从而求出最小的磁感应强度.
15、 (1)见解析(2)
【解析】
(1)电场加速有
带电粒子在偏转电场中做类平抛运动,在点分解位移。
水平位移
竖直位移
又有
解得
则射出点与粒子的、无关,所有粒子均从点射出
(2)类平抛的偏转位移,过程,由动能定理有
磁场中圆周运动有
解得
在粒子束中,、的粒子最大,最易射出磁场,设要使、的粒子恰射不出磁场,有
由几何关系得
粒子在电场中点射出时有
电场偏转过程由动能定理有
解得
则磁感应强度应为
。
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