资源描述
苏州大学附中2025-2026学年高三下学期期中模拟调研物理试题
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、自然界的电、磁现象和热现象都是相互联系的,很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献。下列说法正确的是( )
A.安培发现了电流的磁效应,揭示了电现象和磁现象之间的联系
B.欧姆发现了欧姆定律,揭示了热现象和电现象之间的联系
C.法拉第发现了电流与其产生磁场的方向关系,并提出了电流产生磁场的“分子电流假说”
D.库仑设计了电荷扭秤实验,并总结出了电荷间相互作用规律的“库仑定律”
2、如图所示,物体A放在斜面体B上,A恰能沿斜面匀速下滑,而斜面体B静止不动.若沿斜面方向用力向下拉物体A,使物体A沿斜面加速下滑,则此时斜面体B对地面的摩擦力
A.方向水平向左 B.方向水平向右
C.大小为零 D.无法判断大小和方向
3、1932年美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器,如图所示,磁感应强度为B的匀强磁场与D形盒面垂直,两盒间的狭缝很小,粒子穿过的时间可忽略,它们接在电压为U、周期为T的交流电源上,中心A处粒子源产生的粒子飘人狭缝中由初。速度为零开始加速,最后从出口处飞出。D形盒的半径为R,下列说法正确的是( )
A.粒子在出口处的最大动能与加速电压U有关
B.粒子在出口处的最大动能与D形盒的半径无关
C.粒子在D形盒中运动的总时间与交流电的周期T有关
D.粒子在D形盒中运动的总时间与粒子的比荷无关
4、如图,将a、b两小球以不同的初速度同时水平抛出,它们均落在水平地面上的P点,a球抛出时的高度较b球的高,P点到两球起抛点的水平距离相等,不计空气阻力.与b球相比,a球
A.初速度较大
B.速度变化率较大
C.落地时速度一定较大
D.落地时速度方向与其初速度方向的夹角较大
5、如图所示,N匝矩形导线框以角速度绕对称轴匀速转动,线框面积为S,线框电阻、电感均不计,在左侧有磁感应强度为B的匀强磁场,外电路接有电阻R,理想电流表A,则:( )
A.从图示时刻起,线框产生的瞬时电动势为
B.交流电流表的示数
C.R两端电压的有效值
D.一个周期内R的发热量
6、如图是飞机在上海市由北往南飞行表演过程画面,当飞机从水平位置飞到竖直位置时,相对于飞行员来说,关于飞机的左右机翼电势高低的说法正确的是( )
A.不管水平飞行还是竖直向上飞行,都是飞机的左侧机翼电势高
B.不管水平飞行还是竖直向上飞行,都是飞稱的右机翼电势高
C.水平飞行时,飞机的右侧机翼电势高,竖直向上飞行时,飞机的左侧机翼电势高
D.水平飞行时,飞机的左侧机翼电势高;竖直向上飞行时,飞机的右侧机翼电势高
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,光滑绝缘细管与水平面成30°角,在管的上方P点固定一个正点电荷Q,P点与细管在同一竖直平面内。一带电量为-q的小球位于管的顶端A点,PA连线水平,q≪Q.将小球由静止开始释放,小球沿管到达底端C点。已知B是AC中点,PB⊥AC,小球在A处时的加速度为a.不考虑小球电荷量对电场的影响,则( )
A.A点的电势低于B点的电势 B.B点的电场强度大小是A点的4倍
C.小球从A到C的过程中电势能先增大后减小 D.小球运动到C处的加速度为g-a
8、2018年4月2日,中国首个空间实验室“天宫一号”坠入大气层焚毁.天宫一号是中国首个“目标飞行器”,其主要目的在于和神舟飞船(称“追踪飞行器”)配合完成交会对接飞行测试,为建设空间站积累经验.其在轨工作1630天,失联759天,在地球引力下轨道高度不断衰减,最终于4月2日早晨8点15分坠入大气层焚毁.据报道,该次坠落没有造成任何危险.天宫一号空间实验室于2011年9月29日在酒泉发射升空,设计寿命两年,轨道平均高度约为350km.作为中国空间站的前身,在役期间,天宫一号先后与神舟八号、九号、十号飞船配合完成六次交会对接任务,共计接待6名航天员,完成多项科学实验.设“天宫一号”飞行器的轨道半径为r,地球表面重力加速度为g,地球半径为R,地球自转周期为T,对于“天宫一号”在服役运行过程中,下列说法正确的是
A.根据题中数据,可求出地球的质量,
地球质量也可表达为
B.“神州八号”飞船与“天宫一号”进行对接时,“神州八号”飞船需要从低轨道加速
C.“天宫一号”飞行器运动的周期是
D.天宫一号的航天员在一天内可以看到日出的次数是
9、下列说法正确的是( )
A.在摆角很小时单摆的周期与振幅无关
B.只有发生共振时,受迫振动的频率才等于驱动力频率
C.变化的电场一定能产生变化的磁场
D.两列波相叠加产生干涉现象,振动加强区域与减弱区域应交替出现
10、如图所示,相距、长为的两平行金属板正对放置,其间有正交的匀强电场(竖直向上)和匀强磁场(垂直纸面向外),一带正电的离子以初速度从两金属板中间(到极板的距离为)沿垂直于电场和磁场的方向射入,恰好在极板间沿直线运动,已知匀强磁场的磁感应强度大小为,离子的质量为,所带电荷量为,不计离子重力,则下列说法正确的是( )
A.两极板的电势差为
B.若撤去磁场,离子将打到极板上,且到极板左端的距离为
C.若撤去电场,离子将打到极板上,且到极板左端的距离为
D.若撤去电场,离子恰好从极板右端离开
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)学习牛顿第二定律后,某同学为验证“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量成反比”的结论设计了如图所示的实验装置.装置中用不可伸长的轻绳一端连接甲车、另一端与乙车相连,轻绳跨过不计质量的光滑滑轮,且在动滑轮下端挂一重物测量知甲、乙两车(含发射器)的质量分别记为、,所挂重物的质量记为。
(1)为达到本实验目的,________平衡两车的阻力(填“需要”或“不需要”),________满足钩码的质量远小于任一小车的质量(填“需要”或“不需要”);
(2)安装调整实验器材后,同时静止释放两小车并用位移传感器记录乙两车在相同时间内,相对于其起始位置的位移分别为、,在误差允许的范围内,若等式________近似成立,则可认为“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量成反比”(用题中字母表示)。
12.(12分)某同学用单色光进行双缝干涉实验,在屏上观察到如图甲所示的条纹,仅改变一个实验条件后,观察到的条纹如图乙所示.他改变的实验条件可能是( )
A.减小光源到单缝的距离
B.减小双缝之间的距离
C.减小双缝到光屏之间的距离
D.换用频率更高的单色光源
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,可沿气缸壁自由活动的活塞将密封的圆筒形气缸分割成、两部分,内是真空。活塞与气缸顶部有一弹簧相连,当活塞位于气缸底部时弹簧恰好无形变。开始时内充有一定质量、温度为的气体,部分高度为。此时活塞受到的弹簧作用力与重力的大小相等。现将内气体加热到,达到新的平衡后,内气体的高度等于多少?
14.(16分)如图所示的坐标系内,直角三角形OPA区域内有一方向垂直于纸面向外的匀强磁场。在x轴上方,三角形磁场区域右侧存在一个与三角形OP边平行的匀强电场,电场强度为E,方向斜向下并与x轴的夹角为30°,已知OP边的长度为L,有一不计重力、质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从静止开始经加速电场加速后,以v0的速度从A点垂直于y轴射入磁场;一段时间后,该粒子在OP边上某点以垂直于OP边方向射入电场,最终速度方向垂直于x轴射出电场。求:
(1)加速电压及匀强磁场的磁感应强度大小
(2)带电粒子到达x轴时的动能与带电粒子刚进入磁场时动能的比值
(3)带电粒子从射入磁场到运动至x轴的时间
15.(12分)1011年将在我国举办第二十四届冬奥会,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一.某滑道示意图如下,长直助滑道AB与弯曲滑道BC平滑衔接,滑道BC高h=10 m,C是半径R=10 m圆弧的最低点,质量m=60 kg的运动员从A处由静止开始匀加速下滑,加速度a=4.5 m/s1,到达B点时速度vB=30 m/s.取重力加速度g=10 m/s1.
(1)求长直助滑道AB的长度L;
(1)求运动员在AB段所受合外力的冲量的I大小;
(3)若不计BC段的阻力,画出运动员经过C点时的受力图,并求其所受支持力FN的大小.
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.奥斯特发现了电流的磁效应,揭示了电现象和磁现象之间的联系。不是安培,所以A错误;
B.欧姆发现了欧姆定律,说明了电路中的电流与电压及电阻的关系。所以B错误;
C.安培发现了电流与其产生磁场的方向关系,并提出了电流产生磁场的“分子电流假说”。不是法拉第,所以C错误;
D.库仑设计了电荷扭秤实验,并总结出了电荷间相互作用规律的“库仑定律”,符合物理学史。所以D正确。
故选D。
2、C
【解析】
由题物体A恰能在斜面体上沿斜面匀速下滑时,斜面对物体A的作用力竖直向上,与物体A的重力平衡。物体A对斜面的力竖直向下,斜面不受地面的摩擦力作用。此时斜面体受到重力、地面的支持力、物体对斜面的压力和沿斜面向下的滑动摩擦力。
若沿平行于斜面的方向用力F向下拉此物体A,使物体A加速下滑时,物体A对斜面的压力没有变化,则对斜面的滑动摩擦力也没有变化,所以斜面体的受力情况没有改变,则地面对斜面体仍没有摩擦力,即斜面体受地面的摩擦力为零。
A.方向水平向左。与上述结论不符,故A错误;
B.方向水平向右。与上述结论不符,故B错误;
C.大小为零。与上述结论相符,故C正确;
D.无法判断大小和方向。与上述结论不符,故D错误。
故选:C。
3、D
【解析】
AB.根据回旋加速器的加速原理,粒子不断加速,做圆周运动的半径不断变大,最大半径即为D形盒的半径R,由
得
最大动能为
故AB错误;
CD.粒子每加速一次动能增加
ΔEkm=qU
粒子加速的次数为
粒子在D形盒中运动的总时间
,
联立得
故C错误,D正确。
故选D。
4、D
【解析】
A.由可得,高度越高,下落时间越大,由可知,两球水平位移相同,但是b求运动时间短,故b球初速度较大,A错误;
B.速度变化率即表示加速度,两球加速度相同,故速度变化率相同,B错误;
C.a球的水平速度小于b球,故落地时虽然竖直分速度大于b球,但是合速度不一定大于b球,C错误;
D.由,a球落地时间t大,但是小,故a球的一定大于b球,即a球落地时速度方向与其初速度方向的夹角较大,D正确;
故选D。
5、B
【解析】
A.、由图可知线圈只有一半在磁场中,产生的电动势的最大值为:,从图示时刻起,线框产生的瞬时电动势为:,故选项A错误;
B、交流电流表的示数为:,故选项B正确;
C、两端电压的有效值:,故选项C错误;
D、一个周期内的发热量:,故选项D错误.
6、D
【解析】
地磁场在北半球有竖直向下和由南向北的水平分量,水平由北向南飞行时,飞机的两翼切割竖直向下的磁感线,根据右手定则可知,左侧机翼电势高;竖直向上飞行时,两翼切割水平方向的磁感线,根据右手定则可知,机翼右侧电势高,D正确,ABC错误。
故选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、ABD
【解析】
A. 正点电荷的电场线呈发散型,沿着电场线方向,电势降低,因此A点的电势低于B点的电势,故A正确;
B. 结合几何关系:PA=2PB,由点电荷电场强度公式可知,B点的电场强度大小是A点的4倍,故B正确;
C.小球带负电,正点电荷Q对小球的电场力为吸引力,从A到C的过程中,电场力先做正功,后做负功,则小球电势能先减小后增大,故C错误;
D. 小球在AC两处受到的电场力大小相等,在A处时小球的加速度为a,对A点处小球受力分析,小球受电场力、重力与支持力,则:
Fcos30°+mgsin30°=ma
在C处时,小球受到重力、电场力与支持力,则:
mgsin30°−Fcos30°=ma′
解得:
a′=g−a
故D正确。
8、BD
【解析】
A.根据
因天宫一号的周期未知,题中给出的是地球自转周期,则不能求解地球质量,可根据
求解地球质量
选项A错误;
B.“神州八号”飞船与“天宫一号”进行对接时,“神州八号”飞船需要从低轨道加速,然后进入高轨道实现对接,选项B正确;
C.根据可知“天宫一号”飞行器运动的周期是
选项C错误;
D.天宫一号的航天员每转一周即可看到一次日出,一天转的圈数是
则在一天内可以看到日出的次数是
选项D正确;
故选BD.
点睛:利用万有引力提供向心力和行星表面附近重力等于万有引力(也称黄金代换)求解天体间运动,是本章解题的基本思路;知道卫星变轨的方法是从低轨道加速进入高轨道,或者从高轨道制动进入低轨道.
9、AD
【解析】
A.单摆周期T=2π与振幅无关,A项正确;
B.受迫振动的频率等于驱动力的频率,当驱动力的频率接近物体的固有频率时,振动显著增强,当驱动力的频率等于物体的固有频率时即共振,B项错误;
C.均匀变化的电场产生稳定的磁场,C项错误;
D.两列波相叠加产生干涉现象时,振动加强区域与减弱区域间隔出现,这些区域位置不变,D项正确。
故选AD。
10、BC
【解析】
A.因为离子恰好在极板间沿直线运动,所以离子在极板间受到的电场力与受到的洛伦兹力大小相等,则:
,
解得:
,
故A错误;
B.若撤去磁场,离子在电场中做类平抛运动,则:
,
y=,
解得:
,
故B正确;
CD.若撤去电场,离子在磁场中做圆周运动,则半径为,可得:
,
由几何关系知:
,
可得:
;
故C正确,D错误。
故选BC。
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、需要 不需要
【解析】
(1)[1][2].为达到本实验目的,需要平衡两车的阻力,这样才能使得小车所受细线的拉力等于小车的合外力;因两边细绳的拉力相等即可,则不需要满足钩码的质量远小于任一小车的质量;
(2)[3].两边小车所受的拉力相等,设为F,则如果满足物体的加速度与其质量成反比,则
联立可得
即若等式近似成立,则可认为“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量成反比”
12、B
【解析】
试题分析:通过观察发现,图乙中干涉条纹的宽度比甲图中的大,根据干涉条纹宽度干涉有:Δx=,因此可以使缝屏距l变大,双缝距d减小,或换用波长较长即频率较低的光,以达到要求,故选项C、D错误;选项B正确;与光源到单缝的距离无关,故选项A错误.
考点:本题主要考查了对双缝干涉实验的理解问题,属于中档偏低题.
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、
【解析】
设开始时中压强为
①
加热达到平衡后,中压强为
②
其中为气缸横面积,为活塞质量,为弹簧的倔强系数
由题给条件有
③
④
可得
解得
14、 (1);;(2);(3)
【解析】
(1)设加速电场的电压为,由动能定理可得
解得
根据题设,带电粒子垂直边射入电场,设带电粒子在磁场中运动半径为,如图所示,由几何关系可得
在磁场中,洛伦磁力提供向心力则有
解得
(2)设带电粒子到达轴时的速度为,根据几何关系可得,带电粒子刚进入磁场时的动能
带电粒子到达轴时的动能
则有带电粒子到达轴时的动能与带电粒子刚进入磁场时动能的比值
(3)带电粒子在磁场中运动时间为
带电粒子在电场中运动至轴时有
由几何关系可知
带电粒子从射入磁场到运动至轴的时间
15、(1)(1)(3)3 900 N
【解析】
(1)已知AB段的初末速度,则利用运动学公式可以求解斜面的长度,即
可解得:
(1)根据动量定理可知合外力的冲量等于动量的该变量所以
(3)小球在最低点的受力如图所示
由牛顿第二定律可得:
从B运动到C由动能定理可知:
解得;
故本题答案是:(1) (1) (3)
点睛:本题考查了动能定理和圆周运动,会利用动能定理求解最低点的速度,并利用牛顿第二定律求解最低点受到的支持力大小.
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