资源描述
山东省沂源县第二中学2026年高三1月月考(期末)物理试题
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、已知动车组在水平轨道上运动时受到的阻力(k为阻力系数),其中和谐号动车组的阻力系数是复兴号动车组的1.2倍,和谐号动车组的了大速度约为270km/h,若复兴号动车组的额定功率约为和谐号动车组的1.44倍,则相同条件下,复兴号动车组在额功率下的最大速度约为( )
A.330 km/h B.300 km/h C.290 km/h D.260 km/h
2、热核聚变反应之一是氘核()和氚核()聚变反应生成氦核()和中子。已知的静止质量为2.0136u,的静止质量为3.0150u,的静止质量为4.0015u,中子的静止质量为1.0087u。又有1u相当于931.5MeV。则反应中释放的核能约为( )
A.4684.1MeV B.4667.0MeV C.17.1MeV D.939.6MeV
3、电磁波与机械波具有的共同性质是( )
A.都是横波 B.都能传输能量
C.都能在真空中传播 D.都具有恒定的波速
4、如图所示为氢原子的能级图,用某种频率的光照射大量处于基态的氢原子,受到激发后的氢原子只辐射出三种不同频率的光a、b、c,频率νa>νb>νc,下列说法正确的是
A.照射氢原子的光子能量为12.75eV
B.从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出的光频率为νa
C.从n=3能级跃迁到n=1能级辐射出的光频率为νc
D.光a能使逸出功为10.2eV的某金属发生光电效应
5、传送带可向上匀速运动,也可向上加速运动;货箱M与传送带间保持相对静止,受传送带的摩擦力为f。则( )
A.传送带加速运动时,f的方向可能平行传送带向下
B.传送带匀速运动时,不同质量的货箱,f相等
C.相同的货箱,传送带匀速运动的速度越大,f越大
D.相同的货箱,传送带加速运动的加速度越大,f越大
6、B超检测仪可以通过探头发送和接收超声波信号,经过电子电路和计算机的处理形成图像。下图为仪器检测到发送和接收的超声波图像,其中实线为沿x轴正方向发送的超声波,虚线为一段时间后遇到人体组织沿x轴负方向返回的超声波。已知超声波在人体内传播速度为1200 m/s,则下列说法中正确的是( )
A.根据题意可知此超声波的频率为1.2×105 Hz
B.图中质点B在此后的内运动的路程为0.12m
C.图中质点A此时沿y轴正方向运动
D.图中质点A、B两点加速度大小相等方向相反
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、一定质量的理想气体沿图示状态变化方向从状态a到状态b,到状态c再回到状态a.三个状态的体积分别为va、vb、vc,则它们的关系正确的是( )
A.va=vb
B.va=vc
C.vb=vc
D.vc=va
8、如图甲所示,一质量为m的物体静止在水平面上,自t=0时刻起对其施加一竖直向上的力F,力F随时间t变化的关系如图乙所示,已知当地重力加速度为g,在物体上升过程中,空气阻力不计,以下说法正确的是( )
A.物体做匀变速直线运动
B.时刻物体速度最大
C.物体上升过程的最大速度为
D.时刻物体到达最高点
9、在光滑水平桌面中央固定一边长为0.3m的小正三棱柱abc俯视如图.长度为L=1m的细线,一端固定在a点,另一端拴住一个质量为m=0.5kg、不计大小的小球.初始时刻,把细线拉直在ca的延长线上,并给小球以v0=2m/s且垂直于细线方向的水平速度,由于光滑棱柱的存在,细线逐渐缠绕在棱柱上(不计细线与三棱柱碰撞过程中的能量损失).已知细线所能承受的最大张力为7N,则下列说法中正确的是:
A.细线断裂之前,小球角速度的大小保持不变
B.细线断裂之前,小球的速度逐渐减小
C.细线断裂之前,小球运动的总时间为0.7π(s)
D.细线断裂之前,小球运动的位移大小为0.9(m)
10、如图所示,一直角三角形处于平行于纸面的匀强电场中,∠A=,∠B=,AC长为L,已知A点的电势为(>0),B点的电势为2,C点的电势为0,一带电的粒子从C点以v0的速度出发,方向如图所示(与AC边成)。不计粒子的重力,下列说法正确的是( )
A.电场强度的方向由B指向C
B.电场强度的大小为
C.若粒子能击中图中的A点,则该粒子的比荷为
D.只要粒子的速度大小合适,就可能击中图中的B点
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)某同学利用图甲所示的装置设计一个“用阻力补偿法探究加速度与力、质量的关系”的实验。如图中AB是水平桌面,CD是一端带有定滑轮的长木板,在其表面不同位置固定两个光电门,小车上固定着一挡光片。为了补偿小车受到的阻力,将长木板C端适当垫高,使小车在不受牵引时沿木板匀速运动。用一根细绳一端拴住小车,另一端绕过定滑轮挂一托盘,托盘中有一砝码调节定滑轮的高度,使细绳的拉力方向与长木板的上表面平行,将小车靠近长木板的C端某位置由静止释放,进行实验。刚开始时小车的总质量远大于托盘和砝码的总质量。
(1)用游标卡尺测量挡光片的宽度d,如图乙所示,其读数为_____cm;
(2)某次实验,小车先后经过光电门1和光电门2时,连接光电门的计时器显示挡光片的挡光时间分别为t1和t2,此过程中托盘未接触地面。已知两个光电门中心之问的间距为L,则小车的加速度表达式a=(______)(结果用字母d、t1、t2、L表示);
(3)某同学在实验中保持小车总质量不变,增加托盘中砝码的个数,并将托盘和砝码的总重力当做小车所受的合力F,通过多次测量作出a-F图线,如图丙中实线所示。试分析上部明显偏离直线的原因是_____。
12.(12分)实验小组采用如图甲所示实验装置测量木块与木板间动摩擦因数μ,提供的器材有:带定滑轮的长木板,有凹槽的木块,质量为m0的钩码若干,打点计时器,电源,纸带,细线等.实验中将部分钩码悬挂在细线下,剩余的钩码放在木块的凹槽中,保持长木板水平,利用打出的纸带测量木块的加速度.
(1) 正确进行实验操作,得到一条纸带。纸带的一部分如左图所示,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s。该同学将纸带从每个计数点处截断,得到6条短纸带,再把6条短纸带的下端对齐贴在纸上,以纸带下端为横轴建立直角坐标系,并将刻度尺边缘紧靠纵轴,其示数如右图所示。则打下计数点“2”时小车的速度大小为____________m/s;小车的加速度大小为___________ m/s2(结果均保留两位有效数字)
(2) 将木块凹槽中的钩码逐个添加到细线下端,改变悬挂钩码的总质量m,测得相应的加速度a,作出a-m图象如图所示.已知当地重力加速度g=9.8 m/s2,则木块与木板间动摩擦因数μ=________(保留两位有效数字);μ的测量值________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
(3) 实验中________(选填“需要”或“不需要”)满足悬挂钩码总质量远小于木块和槽中钩码总质量.
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.(10分)如图所示,一张纸上用笔点一个点A,纸放在水平桌面上,用一高度为h的平行玻璃砖放置在纸上且点A在玻璃砖的下面,设光在玻璃砖内的折射率为n,从正上方向下看点A,看到点A的深度为多少?
14.(16分)热气球为了便于调节运动状态,需要携带压舱物,某热气球科学考察结束后正以大小为的速度匀速下降,热气球的总质量为M,当热气球离地某一高度时,释放质量为M的压舱物,结果热气球到达地面时的速度恰好为零,整个过程中空气对热气球作用力不变,忽略空气对压舱物的阻力,重力加速度为g,求:
(1)释放压舱物时气球离地的高度h;
(2)热气球与压舱物到达地面的时间差.
15.(12分)电子对湮灭是指电子和正电子碰撞后湮灭,产生伽马射线。如图所示,在竖直面xOy内,第I象限内存在平行于y轴的匀强电场E,第II象限内存在垂直于面xOy向外的匀强磁场B1,第IV象限内存在垂直于面xOy向外的矩形匀强磁场B2(图中未画出)。点A、P位于x轴上,点C、Q位于y轴上,且OA距离为L.某t0时刻,速度大小为v0的正电子从A点沿y轴正方向射入磁场,经C点垂直y轴进入第I象限,最后以的速度从P点射出。同一t0时刻,另一速度大小为的负电子从Q点沿与y轴正半轴成角的方向射入第IV象限,后进入未知矩形磁场区域,离开磁场时正好到达P点,且恰好与P点出射的正电子正碰湮灭,即相碰时两电子的速度方向相反。若已知正负电子的质量均为m、电荷量大小为e、电子重力不计。求:
(1)第II象限内磁感应强度的大小B1
(2)电场强度E及正电子从C点运动至P点的时间
(3)Q点的纵坐标及第IV象限内矩形磁场区域的最小面积S
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、A
【解析】
两列车的阻力分别为:
根据 可得
联立解得
故选A。
2、C
【解析】
反应的质量亏损
根据爱因斯坦的质能方程,可得放出的能量为
又有
解以上各式得
所以C正确,ABD错误。
故选C。
3、B
【解析】
试题分析:电磁波是横波,机械波有横波也有纵波,故A错误.两种波都能传输能量,故B正确.电磁波能在真空中传播,而机械波不能在真空中传播,故C错误.两种波的波速都与介质的性质有关,波速并不恒定,只有真空中电磁波的速度才恒定.
考点:考查了电磁波与机械波
4、D
【解析】
根据公式,可知,n=3,因此受到激发后的氢原子处于第n=3能级;
A.根据氢原子由n=3跃迁到n=1产生的光子能量与从n=1跃迁到n=3所吸收的光子能量相等可知,照射氢原子的光子能量为:△E31=E3-E1=-1.51-(-13.6)=12.09eV,故A错误;
B.频率大小关系为va>vb>vc,从n=3跃迁到n=2辐射出的能量最小,即其对应的光频率为vc,故B错误;
C.氢原子由n=3跃迁到n=1产生的光的能量最大,辐射出的光频率为va,故C错误;
D.氢由n=3跃迁到n=1产生的光的能量12.09eV,依据光电效应方程,所以能使逸出功为10.2eV的金属能发生光电效应,故D正确。
5、D
【解析】
A.当传送带加速向上运动时,加速度沿传送带向上,根据牛顿第二定律分析可知货箱所受合力沿传送带向上,则有:
知摩擦力的方向向上,故A错误;
B.当传送带匀速运动时,货箱受到重力、传送带的支持力和静摩擦力作用,其中重力沿传送带方向的分力与静摩擦力平衡,摩擦力方向一定沿斜面向上,即,不同质量的货箱,f不相等,故B错误;
C.传送带匀速运动时的摩擦力为:,与货箱的质量有关,与传送带的速度无关,故C错误;
D.当传送带加速向上运动时,加速度沿传送带向上,根据牛顿第二定律分析可知合力沿传送带向上::
解得:,所以相同的货箱,传送带加速运动的加速度越大,f越大。故D正确。
故选D。
6、C
【解析】
A.根据图象读出波长 λ=12mm=1.2×10-2m,由v=λf得频率为
故A错误;
B.质点B振动的周期为 T==8×10-6s,质点B只会上下振动,因为,所以质点B在1×10-4s内运动的路程为
S=12.5×4A=12.5×4×0.004m=0.2m
故B错误;
C.实线波向右传播,则图中质点A此时沿y轴正方向运动,选项C正确;
D.质点A、B两点都在平衡位置上方位移相同的地方,所以加速度大小相等方向相同,故D错误;
故选C。
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、BC
【解析】
根据图象求出各状态下的压强与温度,然后由理想气体状态方程解题。
【详解】
由图示可知,pa=p0,pb=pc=2p0,Ta=273+27=300K,Tc=273+327=600K,由数学知识可知,tb=2ta=54℃,Tb=327K;由理想气体状态方程得:
,
则,由理想气体状态方程可知:
故BC正确,AD错误;
故选BC。
解题时要注意横轴表示摄氏温度而不是热力学温度,否则会出错;由于题目中没有专门说明oab是否在同一条直线上,所以不能主观臆断b状态的温度。
8、BD
【解析】
由图可得力F与时间的关系为,则可得物体的合外力与时间的关系为,由牛顿第二定律可得加速度与时间的关系式为,则可知物体先向上做加速度减小的加速运动,再做加速度增大的减速运动,然后再向下做加速度增大的加速运动,在上升过程中,当加速度为零时,速度最大,即,可得,故A错误,B正确;由初速度大小为零,所以末速度大小等于速度的变化大小,由前面的分析可知,加速度与时间成线性关系,所以最大速度大小为,故C错误;由前面的分析可知在t=t0时,加速度为 ,根据运动的对称性规律可知,此时间速度减小为0,物体运动到最高点,故D正确。故选:BD。
9、CD
【解析】
试题分析:A、B细线断裂之前,绳子拉力与速度垂直,不做功,不改变小球的速度大小,故小球的速度大小保持不变,由圆周运动的速度与角速度的关系式v=r,随r减小,小球角速度增大,故A、B错误;绳子刚断裂时,拉力大小为7N,由F=m,解得此时的半径为r=m,由于小球每转120°半径减小0.3m,则知小球刚好转过一周,细线断裂,则小球运动的总时间为t=,其中r1=1m,r2=0.7m,r3=0.4m,v0=2m/s,解得t=0.7π(s),故C正确;小球每转120°半径减小0.3m,细线断裂之前,小球运动的位移大小为0.9m,故D正确.故选CD
考点:牛顿第二定律 圆周运动规律
10、BC
【解析】
A.B点的电势为2φ,C点的电势为0,故BC中点D的电势为φ,又有A、D电势相等,故匀强电场场强方向垂直AD,根据沿着电场线电势降低可得:电场线方向垂直AD指向左侧,故A错误;
B.根据可知电场强度的大小为
故B正确;
C.粒子在电场中做类平抛运动,粒子能击中图中的A点,则有
联立解得
故C正确;
D.粒子运动过程只受电场力作用,电场力与初速度方向垂直,故粒子做类平抛运动,所以粒子速度不论多大在电场中都不能击中图中的B点。
故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、0.170 托盘和砝码的总质量过大,小车所受合力与托盘和砝码的总重力相差越来越大
【解析】
(1)[1]游标卡尺的主尺读数为:1mm,游标尺的刻度第14个刻度与上边的刻度对齐,所以读数为:0.05×14=0.70mm,所以d=1mm+0.70mm=1.70mm=0.170cm;
(2)[2]小车做匀变速直线运动,根据匀变速直线运动速度位移公式
得
(3)[3]实验时,小车的合外力认为就是托盘和砝码的总重力mg,只有在Mm时,才有
图线才接近直线,一旦不满足Mm,描出的点的横坐标就会向右偏离较多,造成图线向右弯曲,所以图线上部明显偏离直线的原因是托盘和砝码的总质量过大,小车所受合力与托盘和砝码的总重力相差越来越大。
12、0.47; 0.70; 0.33; 大于; 不需要;
【解析】
(1)依据中时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,那么计数点“2”时小车的速度大小为: ;根据∆x=aT2结合逐差法可得:。
(2)根据牛顿第二定律可知mg-μ(M-m)g=Ma,解得,由图可知,-μg=-3.3,解得μ=0.33;
μ的测量值大于真实值,原因是滑轮与轴承、细线间有摩擦,纸带与打点计时器间有摩擦等;
(3)在此实验中,由于把小车和砝码的质量作为了整体,结合第二问可知,不需要满足悬挂钩码质量远小于木块和槽中的钩码总质量;
此题在求解加速度时还可这样做:纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比,还等于各段纸带中间时刻的速度之比,即纸带的高度之比等于中间时刻速度之比,这种等效替代的方法减小了解题难度,要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。
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】
取从A点发出的射向界面的两条光线:一条是垂直射向界面;另一条是斜射到界面的光线,且入射角且很小;折射角为,则由光的折射定律可得
由几何关系
由于αβ均较小,则
联立解得:
14、(1) (2)
【解析】
(1)由题意知F浮=Mg
释放压舱物后:
即热气球向下做匀减运动的加速度大小为:
由于热气球到地面时的速度刚好为零,则
(2)设压舱物落地所用时间为t1,根据运动学公式有:
解得:
设热气球匀减速到地面所用时间为t2 ,则
解得:
因此两者到达地面所用时间差为:
15、 (1)(2);(3)、
【解析】
(1)由题意正电子从A点沿y轴正方向发射,经过C点垂直y轴射出,可知其在磁场中作匀速圆周运动的半径:
又:
解得:
(2)正电子在电场中做类平抛运动,运动时间为tCP,运动分解:y轴方向受电场力作用做初速为零匀加速运动
①
②
③
又知正电子在点P出射速度为,设其从点P穿过x轴时与x轴正方向夹角为α,
得
④
联立解得:
,
(3)如图,设MNPF为最小矩形磁场区域,负电子在磁场中做匀速圆周运动,圆心O2,NP为轨迹圆的弦。由几何关系知NP垂直x轴,圆心角,得
正、负电子在第Ⅰ、Ⅳ象限沿x轴方向位移、速度相同,即:
运动时间:正电子
负电子
又:
故
负电子在矩形磁场中做匀速圆周运动
解得:
故Q点的纵坐标
未知矩形磁场区域的最小面积为图中矩形MNPF的面积
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