资源描述
江苏省七市2025-2026学年第二学期高三年级统练四物理试题试卷
考生请注意:
1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。
2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
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、如图所示的电路中,AB和CD为两个水平放置的平行板电容器,AB板间有一点P,闭合开关K,待电路稳定后将开关断开。现将一有机玻璃板(图中未画出)插入CD板间,则下列说法正确的是( )
A.CD平行板电容器的电容减小
B.P点电势降低
C.A、B两板间的电场强度增大
D.电阻R中有向右的电流
2、如图甲所示,一铝制圆环处于垂直环面的磁场中,圆环半径为r,电阻为R,磁场的磁感应强度B随时间变化关系如图乙所示,时刻磁场方向垂直纸面向里,则下列说法正确的是( )
A.在时刻,环中的感应电流沿逆时针方向
B.在时刻,环中的电功率为
C.在时刻,环中的感应电动势为零
D.0~t0内,圆环有收缩的趋势
3、小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上,P球的质量大于Q球的质量,悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短.将两球拉起,使两绳均被水平拉直,如图所示,将两球由静止释放,在各自轨迹的最低点( )
A.P球的速度一定大于Q球的速度
B.P球的动能一定小于Q球的动能
C.P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力
D.P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度
4、如图所示是某一单色光由空气射入截面为等腰梯形的玻璃砖,或由该玻璃砖射入空气时的光路图,其中正确的是( )(已知该玻璃砖对该单色光的折射率为1.5)
A.图甲、图丙 B.图甲、图丁 C.图乙、图丙 D.图乙、图丁
5、北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性三维卫星定位与通信系统(CNSS),建成后的北斗卫星导航系统包括5颗同步卫星和30颗一般轨道卫星.对于其中的5颗同步卫星,下列说法中正确的是
A.它们运行的线速度一定大于第一宇宙速度 B.地球对它们的吸引力一定相同
C.一定位于赤道上空同一轨道上 D.它们运行的速度一定完全相同
6、如图所示为用某金属研究光电效应规律得到的光电流随电压变化关系的图象,用单色光1和单色光2分别照射该金属时,逸出的光电子的最大初动能分别为Ek1和Ek2,普朗克常量为h,则下列说法正确的是( )
A.Ek1>Ek2
B.单色光1的频率比单色光2的频率高
C.增大单色光1的强度,其遏止电压会增大
D.单色光1和单色光2的频率之差为
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、如图甲所示,水平放置的平行金属导轨连接一个平行板电容器C和电阻R,导体棒MN放在导轨上且接触良好,整个装置放于垂直导轨平面的磁场中,磁感应强度B的变化情况如图乙所示(图示磁感应强度方向为正),MN始终保持静止,则0~t2时间( )
A.电容器C的电荷量大小始终没变 B.电容器C的a板先带正电后带负电
C.MN所受安培力的大小始终没变 D.MN所受安培力的方向先向右后向左
8、下列说法中正确的是_________。
A.浸润液体在细管中上升的现象属于毛细现象
B.液晶既有液体的流动性,又具有光学各向异性
C.一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的
D.热量可以自发从高温传到低温,可以自发从低温传到高温
E.干湿泡湿度计中两个温度计读数相差越大,空气的相对湿度越大
9、如图所示,y轴上固定有两个电荷量相等的带正电的点电荷,且关于坐标原点对称。某同学利用电场的叠加原理分析在两电荷连线的中垂线(轴)上必定有两个场强最强的点、,该同学在得到老师的肯定后又在此基础上作了下面的推论,你认为其中正确的是( )
A.若两个点电荷的位置不变,但电荷量加倍,则轴上场强最大的点仍然在、两位置
B.如图(1),若保持两个点电荷的距离不变、并绕原点O旋转90°后对称的固定在轴上,则轴上场强最大的点仍然在、两位置
C.如图(2),若在平面内固定一个均匀带正电圆环,圆环的圆心在原点。直径与(1)图两点电荷距离相等,则轴上场强最大的点仍然在、两位置
D.如图(3),若在平面内固定一个均匀带正电薄圆板,圆板的圆心在原点,直径与(1)图两点电荷距离相等,则轴上场强最大的点仍然在、两位置
10、一定质量的理想气体的状态变化图像如图所示,它由状态a经过状态b到状态c。关于这一过程的说法,正确的是
A.理想气体的体积先增大后保持不变
B.理想气体的体积一直增加
C.理想气体的内能先增大后保持不变
D.理想气体对外做功,吸收热量
E.外界对理想气体做功,理想气体放出热量
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)某高一同学寒假时,在教材中查到木质材料与金属材料间的动摩擦因数为0.2,为了准确验证这个数据,他设计了一个实验方案,如图甲所示,图中长铝合金板水平固定。
(1)下列哪些操作是必要的_____
A.调整定滑轮高度,使细绳与水平铝合金板平行
B.将铝合金板垫起一个角度
C.选尽量光滑的滑轮
D.砝码的质量远小于木块的质量
(2)如图乙所示为木块在水平铝合金板上带动纸带运动时打出的一条纸带,测量数据如图乙所示,则木块加速度大小a=_____m/s2(电火花计时器接在频率为50Hz的交流电源,结果保留2位有效数字)。
(3)该同学在实验报告中,将测量原理写为:根据mg﹣μMg=Ma,得
.其中M为木块的质量,m为砝码盘和砝码的总质量,a为木块的加速度,重力加速度为g。判断该同学的做法是否正确,如不正确,请写出μ的正确表达式:_____。
(4)若m=70g,M=100g,则可测得μ=_____(g取9.8m/s2,保留2位有效数字)。
12.(12分)为了探究加速度与力的关系,某同学设计了如图所示的实验装置,带滑轮的长木板水平放置,板上有两个光电门相距为d,滑块通过细线与重物相连,细线拉力大小F等于力传感器的示数。让滑块从光电门1由静止释放,记下滑到光电门2的时间t。改变重物质量,重复以上操作5次,处理数据后得到下表中的5组结果。根据表中数据在坐标纸上画出如图所示的aF图像,已知重力加速度g=10m/s2,根据图像可求出滑块质量m=______kg,滑块和轨道间的动摩擦因数μ=________。
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,一金属箱固定在倾角为的足够长固定斜面上,金属箱底面厚度不计,箱长l1=4.5m,质量m1=8kg。金属箱上端侧壁A打开,距斜面顶端l2=5m。现将质量m2=1kg的物块(可视为质点)由斜面顶端自由释放,沿斜面进入金属箱,物块进入金属箱时没有能量损失,最后与金属箱下端侧壁B发生弹性碰撞。碰撞的同时上端侧壁A下落锁定并释放金属箱。已知物块与斜面间的动摩擦因数μ1=0.3,与金属箱内表面间的动摩擦因数μ2=0.125,金属箱与斜面间的动摩擦因数μ3=,重力加速度g取10m/s 2,sin=0.6,cos=0.8,求:
(1)物块与金属箱下端侧壁B相碰前瞬间的速度;
(2)物块与金属箱侧壁第二次相碰前物块的速度。(结果保留2位小数)
14.(16分)如图所示,在竖直向下的恒定匀强磁场B=2T中有一光滑绝缘的四分之一圆轨道,一质量m=3kg的金属导体MN长度为L=0.5m,垂直于轨道横截面水平放置,在导体中通入电流I,使导体在安培力的作用下以恒定的速率v=1m/s从A点运动到C点,g=10m/s2求:
(1)电流方向;
(2)当金属导体所在位置的轨道半径与竖直方向的夹角为θ=时,求电流的大小;
(3)当金属导体所在位置的轨道半径与竖直方向的夹角为θ=时,求安培力的瞬时功率P。
15.(12分)如图所示,内壁粗糙、半径R=0.4m的四分之一网弧轨道AB在最低点B处与光滑水平轨道BC相切。质量m2=0.4kg的小球b左端连接一水平轻弹簧,静止在光滑水平轨道上,质量m1=0.4kg的小球a自圆弧轨道顶端由静止释放,运动到圆弧轨道最低点B的过程中克服摩擦力做功0.8J,忽略空气阻力,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)小球a由A点运动到B点时对轨道的压力大小;
(2)小球a通过弹簧与小球b相互作用的过程中,a球的最小动能;
(3)小球a通过弹簧与小球b相互作用的整个过程中,弹簧对小球b的冲量I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、B
【解析】
A.将玻璃板插入CD板间,则相对介电常数ε增大,其他条件不变,由可知,CD平行板电容器的电容增大,故A错误;
BC.电容器两板间电压
断开开关后,两电容器总电荷量不变,由于CD电容器的电容增大,电容器两板间电势差均变小,由可知,AB板间电场强度变小,则P点与B板间的电势差变小,因为B板接地电势始终为零,则P点电势降低,故B项正确,C项错误;
D.由于插入玻璃板的过程中,电容器两板间电势差变小,则AB电容器放电,电阻R中有向左的电流,故D项错误。
2、B
【解析】
A.由磁场的磁感应强度B随时间变化关系图象可知,磁场反向后,产生的感应电流的方向没有改变,0~t0时间内,磁场垂直纸面向里,B减小,所以线圈中的磁通量在减小,根据楞次定律可判断线圈的电流方向为顺时针,所以A错误;
BC.由图象可得斜率为
则由法拉第电磁感应定律可得,线圈产生的感应电动势为
线圈的电功率为
所以B正确,C错误;
D .0~t0内,磁感应强度在减小,线圈的磁通量在减小,所以根据楞次定律可知,线圈有扩张趋势,所以D错误。
故选B。
3、C
【解析】
从静止释放至最低点,由机械能守恒得:mgR=mv2,解得:,在最低点的速度只与半径有关,可知vP<vQ;动能与质量和半径有关,由于P球的质量大于Q球的质量,悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短,所以不能比较动能的大小.故AB错误;在最低点,拉力和重力的合力提供向心力,由牛顿第二定律得:F-mg=m,解得,F=mg+m=3mg,,所以P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力,向心加速度两者相等.故C正确,D错误.故选C.
点睛:求最低的速度、动能时,也可以使用动能定理求解;在比较一个物理量时,应该找出影响它的所有因素,全面的分析才能正确的解题.
4、C
【解析】
单色光由空气射入玻璃砖时,折射角小于入射角。图甲错误。图乙正确;当该单色光由玻璃砖射入空气时,发生全反射的临界角的正弦值
因为
所以临界角,图丙、图丁中该单色光由玻璃砖射入空气时的入射角为,大于临界角,会发生全反射,图丙正确,图丁错误。
故选C。
5、C
【解析】
第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度,即是卫星环绕地球圆周运动的最大速度.而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径,所以它们运行的线速度一定小于7.9km/s,故A错误.5颗同步卫星的质量不一定相同,则地球对它们的吸引力不一定相同,选项B错误;同步卫星的角速度与地球的自转角速度,所以它们的角速度相同,故C正确.5颗卫星在相同的轨道上运行,速度的大小相同,方向不同,选项D错误;故选C.
点睛:地球的质量一定、自转角速度和周期一定,同步卫星要与地球的自转实现同步,就必须要角速度与地球自转角速度相等,这就决定了它有确定的轨道高度和固定的速度大小.
6、D
【解析】
A.由于:
所以:
A错误;
B.由:
可知,单色光1的频率比单色光2的频率低,B错误;
C.只增大照射光的强度,光电子的最大初动能不变,因此遏止电压不变,C错误;
D.由:
得:
D正确。
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、AD
【解析】
A、B:由乙图知,磁感应强度均匀变化,根据法拉第电磁感应定律可知,回路中产生恒定电动势,电路中电流恒定,电阻R两端的电压恒定,则电容器的电压恒定,故电容器C的电荷量大小始终没变.根据楞次定律判断可知,通过R的电流一直向下,电容器上板电势较高,一直带正电.故A正确,B错误;
C:根据安培力公式F=BIL,I、L不变,由于磁感应强度变化,MN所受安培力的大小变化,故C错误.
D:由右手定则判断得知,MN中感应电流方向一直向上,由左手定则判断可知,MN所受安培力的方向先向右后向左,故D正确.
故选AD.
8、ABC
【解析】
A. 浸润液体在细管中上升的现象属于毛细现象,选项A正确;
B.液晶既有液体的流动性,又有光学性质的各向异性;选项B正确;
C.根据热力学第二定律可知,一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的。选项C正确;
D.热量可以自发从高温传到低温,但不能自发从低温传到高温。选项D错误;
E.干泡温度计显示空气温度,湿泡温度计显示的是浸水纱布的温度,空气相对湿度越小(越干燥),则湿泡处水挥发越快,温度越低,两个温度计差值就越大,选项E错误。
故选ABC。
9、ABC
【解析】
A.可以将每个点电荷(2q)看作放在同一位置的两个相同的点电荷(q),既然上下两个点电荷(q)的电场在x轴上场强最大的点仍然在A、A'两位置,两组点电荷叠加起来的合电场在x轴上场强最大的点当然还是在A、A'两位置,选项A正确;
B.由对称性可知,保持两个点电荷的距离不变、并绕原点O旋转90°后对称的固定在轴上,则轴上场强最大的点仍然在、两位置,选项B正确;
C.由AB可知,在yOz平面内将两点电荷绕O点旋转到任意位置,或者将两点电荷电荷量任意增加同等倍数,在x轴上场强最大的点都在A、A'两位置,那么把带电圆环等分成一些小段,则关于O点对称的任意两小段的合电场在x轴上场强最大的点仍然还在A、A'两位置,所有这些小段对称叠加的结果,合电场在x轴上场强最大的点当然还在A、A'两位置,选项C正确;
D.如同C选项,将薄圆板相对O点对称的分割成一些小块,除了最外一圈上关于O点对称的小段间距还是和原来一样外,靠内的对称小块间距都小于原来的值,这些对称小块的合电场在x轴上场强最大的点就不再在A、A'两位置,则整个圆板的合电场在x轴上场强最大的点当然也就不再在A、A'两位置,选项D错误。
故选ABC。
10、BCD
【解析】
AB.由理想气体状态方程,由状态a经过状态b,压强不变,温度升高,体积增大。态b到状态c,温度不变,压强减小,体积增大。所以体积一直增大。故A错误。B正确。
C.一定量理想气体的内能由温度决定,状态a经过状态b到状态c,温度向增大,后不变。所以内能先增大后保持不变。故C正确。
DE.状态a经过状态b到状态c,体积一直增大,所以理想气体对外做功。又内能先增大后保持不变,总体相对于初始增大。由热力学第一定律,内能增大且对外做功,必须吸收热量。所以D正确,E错误。
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、⑴AC ⑵3.0 ⑶ ⑷0.18
【解析】
(1)实验过程中,电火花计时器应接在频率为50Hz的交流电源上,调整定滑轮高度,使细线与长木板平行,同时选尽量光滑的滑轮,这样摩擦阻力只有木块与木板之间的摩擦力,故AC是必要;本实验测动摩擦因数,不需要平衡摩擦力,B项不必要;本实验没要求砝码的重力大小为木块受到的拉力大小,D项不必要。选AC.(2)由纸带可知,两个计数点的时间,根据推论公式,得.(3)对M、m组成的系统,由牛顿第二定律得:,解得,(4)将,,代入,解得:.
【点睛】依据实验原理,结合实际操作,即可判定求解;根据逐差法,运用相邻相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度的大小;对系统研究,运用牛顿第二定律求出动摩擦因数的表达式,代入数据求出其大小.
12、0.25(0.24~0.26均正确) 0.20(0.19~0.21均正确)
【解析】
[1][2]根据
F﹣μmg=ma
得
a=﹣μg
所以滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象斜率等于滑块质量的倒数,由图形得加速度a和所受拉力F的关系图象斜率k=4,所以滑块质量
m=0.25kg
由图形得,当F=0.5N时,滑块就要开始滑动,所以滑块与轨道间的最大静摩擦力等于0.5N,而最大静摩擦力等于滑动摩擦力,即
μmg=0.5N
解得
μ=0.20
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),方向斜面向上
【解析】
(1)物块沿斜面下滑,设加速度为,末速度为,由牛顿第二定律得
由运动学规律可得
物块进入金属箱后,设加速度为,末速度为,由牛顿第二定律得
由运动学规律可得
解得
(2)物块与金属箱侧壁发生弹性碰撞,设碰后物块与金属箱的速度分别为v3和v4,由动量守恒定律及能量守恒可得
物块与金属箱侧壁发生弹性碰撞后,物块沿金属箱底面向上滑行,设加速度为a3,金属箱向下运动的加速度为a4,由牛顿第二定律可得
物块减速运动为0时,有,得
1s内物块和金属位移之和
说明物块第二次与金属箱碰撞为侧壁A,设物块上滑的位移为x1,金属箱下滑的位移为x2,第一次与第二次碰撞的时间间隔为t2,由运动学规律可得
设第二次碰撞前物块的速度为v5,由运动学规律可得
解得
方向沿斜面向上
14、 (1)M指向N;(2);(3)
【解析】
(1)从A到C的过程中对导体棒受力分析,安培力方向水中水平向左,根据左手定则可判断电流方向从M指向N
(2)因为金属导体MN做匀速圆周运动,由
则
得
(3)根据功率的计算公式可得
得
15、 (1)8N;(2)0;(3)0.8N·s
【解析】
(1)设a球运动到B点时的速度为,根据动能定理有
解得
又因为
解得
由牛顿第三定律知小球a对轨道的压力
(2)小球a与小球b通过弹簧相互作用整个过程中,a球始终做减速运动,b球始终做加速运动,设a球最终速度为,b球最终速度为,由动量守恒定律和能量守恒得
解得
故a球的最小动能为0。
(3)由(2)知b球的最大速度为2m/s,根据动量定理有
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