资源描述
辽宁抚顺市六校联合体2025-2026学年高三下第二次教学质量调研物理试题
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、质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具.如图所示为质谱仪的原理示意图,现利用质谱仪对氢元素进行测量.让氢元素三种同位素的离子流从容器A下方的小孔s无初速度飘入电势差为U的加速电场.加速后垂直进入磁感强度为B的匀强磁场中.氢的三种同位素最后打在照相底片D上,形成a、b、c三条“质谱线”.则下列判断正确的是( )
A.进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氕、氘、氚
B.进入磁场时动能从大到小排列的顺序是氕、氘、氚
C.在磁场中运动时间由大到小排列的顺序是氕、氘、氚
D.a、b、C三条“质谱线”依次排列的顺序是氕、氘、氚
2、电阻为R的单匝闭合金属线框,在匀强磁场中绕着与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势的图像如图所示。下列判断正确的是( )
A.时刻线框平面与中性面平行
B.穿过线框的磁通量最大为
C.线框转动一周做的功为
D.从到的过程中,线框的平均感应电动势为
3、用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法。下列四个选项中全部都应用了比值定义法的是
①加速度②电场强度③电容④电流⑤导体电阻⑥磁感应强度
A.①③⑤⑥ B.②③⑤⑥ C.②③④⑥ D.①③④⑥
4、物体在恒定的合外力作用下做直线运动,在时间△t1内动能由0增大到E0,在时间∆t2内动能由E0增大到2E0.设合外力在△t1内做的功是W1、冲量是I1,在∆t2内做的功是W2、冲量是I2,那么( )
A.I1<I2 W1=W2 B.I1>I2 W1=W2 C.I1<I2 W1<W2 D.I1=I2 W1<W2
5、下列说法正确的是( )
A.在光电效应中,增加入射光的强度,饱和光电流不变
B.衰变现象说明电子是原子的组成部分
C.两个氘核的聚变反应方程式为
D.处于基态的氢原子吸收光子发生跃迁后动能增加
6、某移动电源上标志的4500mAh反映的物理量是 ( )
A.电压 B.电量
C.功率 D.能量
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、2019年11月5日,我国成功发射了“北斗三号卫星导航系统”的第3颗倾斜地球同步轨道卫星。“北斗三号卫星导航系统”由静止地球同步轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星、中圆地球轨道卫星组成。中圆地球轨道卫星轨道周期是12个小时左右,“同步轨道”卫星的轨道周期等于地球自转周期,卫星运行轨道面与地球赤道面的夹角叫做轨道倾角。根据轨道倾角的不同,可将“同步轨道”分为静止轨道(倾角为零)、倾斜轨道(倾角不为零)和极地轨道。根据以上信息,下列说法正确的有( )
A.倾斜地球同步轨道卫星的高度等于静止地球同步轨道卫星的高度
B.中圆地球轨道卫星的线速度大于地球同步轨道卫星的线速度
C.可以发射一颗倾斜地球同步轨道卫星,静止在扬州上空
D.可以发射一颗倾斜地球同步轨道卫星,每天同一时间经过扬州上空
8、2019年1月3日10时26分,“嫦娥四号”探测器成功在月球背面着陆,标志着我国探月航天工程达到了一个新高度,如图所示为“嫦娥四号”到达月球背面的巡视器。已知地球质量大约是月球质量的81倍,地球半径大约是月球半径的4倍。不考虑地球、月球自转的影响,则下列判断中最接近实际的是( )
A.地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比为9:4
B.地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比为81:16
C.地球的第一宇宙速度与月球的第一宇宙速度之比为9:2
D.地球的第一宇宙速度与月球的第一宇宙速度之比为2:9
9、如图所示,在竖直平面内有一边长为L的正方形区域处在场强为E的匀强电场中,电场方向与正方形一边平行.一质量为m、带电量为q的小球由某一边的中点,以垂直于该边的水平初速V0进入该正方形区域.当小球再次运动到该正方形区域的边缘时,具有的动能可能为( )
A.可能等于零
B.可能等于
C.可能等于mv02+qEL-mgL
D.可能等于mv02+qEL+mgL
10、18世纪,数学家莫佩尔蒂和哲学家伏尔泰,曾设想“穿透”地球:假设能够沿着地球两极连线开凿一条沿着地轴的隧道贯穿地球,一个人可以从北极入口由静止自由落入隧道中,忽略一切阻力,此人可以从南极出口飞出,则以下说法正确的是(已知地球表面处重力加速度g取10 m/s2;地球半径R=6.4×106 m;地球表面及内部某一点的引力势能Ep=-,r为物体距地心的距离)( )
A.人与地球构成的系统,虽然重力发生变化,但是机械能守恒
B.当人下落经过距地心0.5R瞬间,人的瞬时速度大小为4×103 m/s
C.人在下落过程中,受到的万有引力与到地心的距离成正比
D.人从北极开始下落,直到经过地心的过程中,万有引力对人做功W=1.6×109 J
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)如图,物体质量为,静置于水平面上,它与水平面间的动摩擦因数,用大小为、方向与水平方向夹角的拉力F拉动物体,拉动4s后,撤去拉力F,物体最终停下来取试求:
物体前4s运动的加速度是多大?
物体从开始出发到停下来,物体的总位移是多大?
12.(12分)为“验证牛顿第二定律”,某同学设计了如下实验方案:
A.实验装置如图甲所示,一端系在滑块上的轻质细绳通过转轴光滑的轻质滑轮,另一端挂一质量为m=0.5 kg的钩码.用垫块将长木板附定滑轮的一端垫起,调整长木板的倾角,直至轻推滑块后,滑块沿长木板向下做匀速直线运动;
B.保持长木板的倾角不变,取下细绳和钩码,连接纸带,接通打点计时器的电源,然后让滑块沿长木板滑下,打点计时器打下的纸带如图乙所示.
请回答下列问题:
(1)图乙中纸带的____端与滑块相连(选填“左”或“右”).
(1)图乙中相邻两个计数点之间还有4个点未画出,打点计时器接频率为50 Hz的交流电源,根据图乙求出滑块的加速度a=________ m/s1.
(3)不计纸带与打点计时器间的阻力,滑块的质量M=________ kg(g取9.8 m/s1,结果保留3位有效数字).
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)如图甲所示,正方形闭合线圈的边长、总电阻、匝数,匀强磁场方向垂直于线圈平面,磁感应强度大小随时间的变化关系如图乙所示,周期,磁场方向以垂直线圈平面向里为正。试求:
(1)时,线圈的边所受安培力的大小和方向。
(2)在时间内,通过导线横截面的电荷量。
14.(16分)一扇形玻璃砖的横截面如图所示,圆心角∠AOC=,图中的虚线OB为扇形的对称轴,D为OC的中点,一细束平行于玻璃砖截面的单色光沿与OC面成角的方向从D点射入玻璃砖,折射光线与竖直方向平行。
(i)求该玻璃砖对该单色光的折射率;
(ii)请计算判断此单色光能否从玻璃砖圆弧面射出,若能射出,求射出时折射角的正弦值。
15.(12分)如图所示,用同种材料制成的倾角θ的斜面和水平轨道固定不动.小物块与轨道间动摩擦因数μ,从斜面上A点静止开始下滑,不考虑在斜面和水平面交界处的能量损失.
(1)若已知小物块至停止滑行的总路程为s,求小物块运动过程中的最大速度vm
(2)若已知μ=0.1.小物块在斜面上运动时间为1s,在水平面上接着运动0.2s后速度为vt,这一过程平均速率m/s.求vt的值.(本小题中g=10m/s2)
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】
A. 根据qU= 得,v= ,比荷最大的是氕,最小的是氚,所以进入磁场速度从大到小的顺序是氕、氘、氚,故A正确;
B. 根据动能定理可知Ek=qU,故动能相同,故B错误;
C. 时间为t=,故在磁场中运动时间由大到小排列的顺序是氚氘氕,故C错误;
D. 进入偏转磁场有qvB=,
解得:R=,氕比荷最大,轨道半径最小,c对应的是氕,氚比荷最小,则轨道半径最大,a对应的是氚,故D错误
故选A
根据qU=求出粒子进入偏转磁场的速度,知道三种粒子进入磁场的速度大小关系,再根据qvB=求出R与什么因素有关,从而得出a、b、c三条“质谱线”的排列顺序.
2、B
【解析】
A.由图可知时刻感应电动势最大,此时线圈所在平面与中性面垂直,A错误;
B.当感应电动势等于零时,穿过线框回路的磁通量最大,且由得
B正确;
C.线圈转一周所做的功为转动一周的发热量
C错误;
D.从到时刻的平均感应电动势为
D错误。
故选B。
3、D
【解析】
①加速度与速度的变化量无关,所以加速度属于比值定义法;②电场强度与场源电荷量成正比,与距离的平方成反比,所以电场强度不属于比值定义法;③电容是由电容器本身的性质决定,其大小与带电量以及两板间的电压无关,所以电容属于比值定义法;④电流的大小由导体两端的电压和导体的电阻决定,单位时间内通过导体横截面的电荷量叫电流强度,电流属于比值定义法;⑤电阻与导线长度、横截面积及电阻率有关,所以导体的电阻不属于比值定义法;⑥磁感应强度与放入磁场中的电流元无关,所以属于比值定义法;
A. ①③⑤⑥与分析不符,故A错误;
B. ②③⑤⑥与分析不符,故B错误;
C. ②③④⑥与分析不符,故C错误;
D. ①③④⑥与分析相符,故D正确。
4、B
【解析】
根据动能定理得:
W1=E0-0=E0,W1=1E0-E0=E0
则W1=W1.动量与动能的关系式为 , 则由动量定理得:
,
则I1>I1.
A. I1<I1 W1=W1与上述分析结论I1>I1 W1=W1不相符,故A不符合题意;
B. I1>I1 W1=W1与上述分析结论I1>I1 W1=W1相符,故B符合题意;
C. I1<I1 W1<W1与上述分析结论I1>I1 W1=W1不相符,故C不符合题意;
D. I1=I1 W1<W1与上述分析结论I1>I1 W1=W1不相符,故D不符合题意。
5、C
【解析】
A.根据光子假设,当入射光的强度增加时,单位时间内通过金属表面的光子数增多,单位时间内从金属表面逸出的光电子增多,饱和光电流随之增大,选项A错误;
B.β衰变释放的电子是原子核内的中子转化来的,选项B错误;
C.两个氘核的聚变反应方程式为,选项C正确;
D.处于基态的氢原子吸收光子后向高能级跃迁,轨道半径增大,根据可知,速度随轨道半径的增大而减小,所以动能减小,选项D错误。
故选C。
6、B
【解析】
移动电源上标志的4500mAh反映的物理量是电量,表示以4500mA放电,可以放一个小时,故B正确,ACD错误.
故选B
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.“同步轨道“卫星的轨道周期等于地球自转周期,根据万有引力提供向心力可知
解得
同步卫星的周期相同,则其轨道半径相等,距地面高度相等,故A正确;
B.卫星绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力
解得
中圆地球轨道卫星的轨道半径小,线速度大,故中圆地球轨道卫星的线速度大于地球同步轨道卫星的线速度,故B正确;
C.倾斜地球同步轨道卫星的周期虽与地球自转周期相同,但不能与地球表面相对静止,不能静止在扬州上空,故C错误;
D.倾斜地球同步轨道卫星与地球自转周期相同,则每过24h都运动一圈,则每天同一时间经过扬州上空,故D正确。
故选ABD。
8、BC
【解析】
AB.根据天体表面物体的重力等于万有引力,有
可得
所以地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比为
故A错误,B正确;
CD.当质量为m的物体在环绕天体表面飞行时的速度即为天体第一宇宙速度,根据万有引力提供向心力有
可得第一宇宙速度
所以地球的第一宇宙速度与月球的第一宇宙速度之比为
故C正确,D错误。
故选BC。
9、BCD
【解析】
要考虑电场方向的可能性,可能平行于AB向左或向右,也可能平行于AC向上或向下.分析重力和电场力做功情况,然后根据动能定理求解.
【详解】
令正方形的四个顶点分别为ABCD,如图所示
若电场方向平行于AC:
①电场力向上,且大于重力,小球向上偏转,电场力做功为qEL,重力做功为-mg,根据动能定理得:Ek−mv1=qEL−mgL,即Ek=mv1+qEL−mgL
②电场力向上,且等于重力,小球不偏转,做匀速直线运动,则Ek=mv1.
若电场方向平行于AC,电场力向下,小球向下偏转,电场力做功为qEL,重力做功为mgL,根据动能定理得:Ek−mv1=qEL+mgL,即Ek=mv1+qEL+mgL.
由上分析可知,电场方向平行于AC,粒子离开电场时的动能不可能为2.
若电场方向平行于AB:
若电场力向右,水平方向和竖直方向上都加速,粒子离开电场时的动能大于2.若电场力向右,小球从D点离开电场时,有 Ek−mv1=qEL+mgL则得Ek=mv1+qEL+mgL
若电场力向左,水平方向减速,竖直方向上加速,粒子离开电场时的动能也大于2.故粒子离开电场时的动能都不可能为2.故BCD正确,A错误.故选BCD.
解决本题的关键分析电场力可能的方向,判断电场力与重力做功情况,再根据动能定理求解动能.
10、AC
【解析】
A.人下落过程只有重力做功,重力做功效果为重力势能转变为动能,故机械能守恒,故A正确;
B. 当人下落经过距地心0.5R瞬间,其引力势能为:
根据功能关系可知:
即:
在地球表面处忽略地球的自转:
则联立以上方程可以得到:
故B错误;
C.设人到地心的距离为,地球密度为,那么,由万有引力定律可得:人在下落过程中受到的万有引力为:
故万有引力与到地心的距离成正比,故C正确;
D. 由万有引力可得:人下落到地心的过程万有引力做功为:
由于人的质量未知,故无法求出万有引力的功,故D错误;
故选AC。
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、 42m
【解析】
(1)由牛顿第二定律运用正交分解法求解加速度;
(2)根据运动公式求解撤去外力之前时的位移;根据牛顿第二定律求解撤去外力后的加速度和位移,最后求解总位移.
【详解】
(1)受力分析:正交分解:由牛顿第二定律得:
;
;
联立解得:
(2)前4s内的位移为,
4s末的速度为:,
撤去外力后根据牛顿第二定律可知:,
解得:,
减速阶段的位移为: ,
通过的总位移为:.
此题是牛顿第二定律的应用问题;关键是知道加速度是联系运动和力的桥梁,运用正交分解法求解加速度是解题的重点.
12、右端 1.65 1.97
【解析】
(1)滑块拖动纸带下落的运动过程中,速度越来越快,所以相等时间内运动的位移越来越大,进而判断哪端与滑块相连;
(1)根根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT1可以求出加速度的大小;
(3)根据牛顿第二定律F=Ma即可求解质量;
【详解】
(1)[1].因为打点计时器每隔0.01s打一个点,两个计数点之间还有4个打点未画出,所以两个计数点的时间间隔为T=0.1s,时间间隔是定值,滑块拖动纸带下落的运动过程中,速度越来越快,所以相等时间内运动的位移越来越大.所以图乙中纸带的右端与滑块相连;
(1)[1].根据△x=aT1利用逐差法,有:
.
(3)[3].由A步骤可知,取下细绳和钩码后,滑块受到的合外力为:
F=0.5×9.8=4.9N
根据牛顿第二定律得:
.
探究加速度与质量关系时,应控制拉力不变而改变小车质量,实验时要注意小车质量应远大于重物质量.纸带处理时能利用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用,提高解决问题能力.
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)2.5N,方向向左;(2)。
【解析】
(1)设在时间内线圈中感应电动势的大小为
线圈中电流
时,磁感应强度大小,则线圈边所受安培力大小
根据左手定则,安培力方向向左。
(2)设在时间内,线圈中感应电动势的大小为
,
前时间内,通过导线横截面的电荷量
14、(i);(ii)能射出,
【解析】
(i)光路图如图所示,有几何关系得:
根据折射定律有,解得
(ii)如图所示,光线出射过程中,入射角,折射角为,
根据正弦定理有
得
由可知,因<C,故此单色光能从玻璃砖圆弧面射出,由光路可逆可得
解得
15、(1) (2)1m/s
【解析】
(1)对物体在斜面上时,受力分析,由牛顿第二定律得
a1==gsinθ﹣μcosθ
在水平面有:
a2==μg
物体的最大速度:
vm=a1t1=a2t2
整个过程物体的位移:
s=t1+t2
解得:
vm=
(2)已知μ=0.1,解得:
a2==μg=0.1×10 m/s2=1m/s2
最大速度:
vm=vt+a2t2′=vt+1×0.2=vt+1
由匀变速直线运动的速度位移公式得:
s2==
由位移公式得:
s1=t1′=×1=
而:
已知:t1′=1s,t2′=0.2s,=m/s,解得:
vt=1m/s
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