资源描述
2026年甘肃省金昌市重点中学高三物理试题质量调研卷(文理合卷)
请考生注意:
1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。
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、假设将來一艘飞船靠近火星时,经历如图所示的变轨过程,则下列说法正确的是( )
A.飞船在轨道Ⅱ上运动到P点的速度小于在轨道轨道Ⅰ上运动到P点的速度
B.若轨道I贴近火星表面,测出飞船在轨道I上运动的周期,就可以推知火星的密度
C.飞船在轨道I上运动到P点时的加速度大于飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度
D.飞船在轨道Ⅱ上运动时的周期小于在轨道I上运动时的周期
2、在冰球游戏中,冰球以速度v0在水平冰面上向左运动,某同学在水平面上沿图示方向快速打击冰球,不计一切摩擦和阻力。下列图中的虚线能正确反映冰球被击打后可能的运动路径是( )
A. B.
C. D.
3、一质量为M的探空气球在匀速下降,若气球所受浮力F始终保持不变,气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关,重力加速度为g。现欲使该气球以同样速率匀速上升,则需从气球吊篮中减少的质量为( )
A.2(M﹣)
B.M﹣
C.2M﹣
D.g
4、某原子电离后其核外只有一个电子,若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动,那么电子运动
A.半径越小,周期越大 B.半径越小,角速度越小
C.半径越大,线速度越小 D.半径越大,向心加速度越大
5、下列说法正确的是( )
A.β衰变中产生的β射线是原子的核外电子挣脱原子核的束缚形成的
B.亚里士多德猜想自由落体运动的速度与下落时间成正比,并直接用实验进行了验证
C.对于某种金属,只要入射光强度足够大,照射时间足够长,就会发生光电效应
D.用频率大于金属的极限频率的入射光照射金属时,光越强,饱和电流越大
6、如图所示为氢原子的能级图,用光子能量为的单色光照射大量处于基态的氢原子,激发后的氢原子可以辐射出几种不同频率的光,则下列说法正确的是( )
A.氢原子最多辐射两种频率的光
B.氢原子最多辐射四种频率的光
C.从能级跃迁到能级的氢原子辐射的光波长最短
D.从能级跃迁到能级的氢原子辐射的光波长最短
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,表面粗糙的斜面固定于地面上,并处于方向垂直于纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场中;质量为m、带电量为+Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑.在滑块下滑的过程中,下列判断正确的是( )
A.滑块受到的摩擦力不变
B.滑块到地面时的动能与B的大小无关
C.滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下
D.B很大时,滑块可能静止于斜面上
8、关于简谐运动,以下说法正确的是______。
A.在弹簧振子做简谐运动的回复力表达式中,F为振动物体所受的合外力,k为弹簧的劲度系数
B.物体的速度再次相同时,所经历的时间一定是一个周期
C.位移的方向总跟加速度的方向相反,跟速度的方向相同
D.水平弹簧振子在简谐振动中动能和势能的和是不变的
E.物体运动方向指向平衡位置时,速度的方向与位移的方向相反;背离平衡位置时,速度方向与位移方向相同
9、如图所示。有一束平行于等边三棱镜横截面ABC的红光从空气射向E点,并偏折到F点。已知入射方向与边AB的夹角,E.F分别为边AB.BC的中点,则( )
A.该三棱镜对红光的折射率为
B.光在F点发生全反射
C.从F点出射的光束与入射到E点的光束的夹角为
D.若改用紫光沿相同角度从E点入射,则出射点在F点左侧
10、沿x轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线,其波速为200m/s,则下列说法正确的是( )
A.从图示时刻开始,经0.01s质点a通过的路程为40cm,相对平衡位置的位移为零
B.图中质点b的加速度在增大
C.若产生明显的衍射现象,该波所遇到障碍物的尺寸为20m
D.从图示时刻开始,经0.01s质点b位于平衡位置上方,并沿y轴正方向振动做减速运动
E.若此波遇到另一列波,并产生稳定的干涉现象,则另一列波的频率为50Hz
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)为了测定电阻的阻值,实验室提供下列器材:
待测电阻R(阻值约100Ω)、滑动变阻器R1(0~100Ω)、滑动变阻器R2(0~10Ω)、电阻箱R0(0~9999.9Ω)、理想电流表A(量程50mA)、直流电源E(3V,内阻忽略)、导线、电键若干.
(1)甲同学设计(a)所示的电路进行实验.
①请在图(b)中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接______.
②滑动变阻器应选_________(填入字母).
③实验操作时,先将滑动变阻器的滑动头移到______(选填“左”或“右”)端,再接通开关S;保持S2断开,闭合S1,调滑动变阻器使电流表指针偏转至某一位置,并记下电流I1.
④断开S1,保持滑动变阻器阻值不变,调整电阻箱R0阻值在100Ω左右,再闭合S2,调节R0阻值使得电流表读数为______时,R0的读数即为电阻的阻值.
(2)乙同学利用电路(c)进行实验,改变电阻箱R0值,读出电流表相应的电流I,由测得的数据作出图线如图(d)所示,图线纵轴截距为m,斜率为k,则电阻的阻值为______.
(3)若电源内阻是不可忽略的,则上述电路(a)和(c),哪种方案测电阻更好______?为什么?______________________________.
12.(12分)某同学测定电源电动势和内阻,所使用的器材有:待测干电池一节(内阻较小)、电流表A(量程0.6A,内阻RA小于1Ω)、电流表A1(量程0.6A,内阻未知)、电阻箱R1(0-99.99Ω)、滑动变阻器R2(0-10Ω)、单刀双掷开关S、单刀单掷开关K各一个,导线若干。该同学按图甲所示电路连接进行实验操作。
(1)测电流表A的内阻:
闭合开关K,将开关S与C接通,通过调节电阻箱R1和滑动变阻器R2,读取电流表A的示数为0.20A、电流表A1的示数为0.60A、电阻箱R1的示数为0.10Ω,则电流表A的内阻RA=______Ω
(2)测电源的电动势和内阻:
断开开关K,调节电阻箱R1,将开关S接______(填“C“或“D“),记录电阻箱R1的阻值和电流表A的示数;多次调节电阻箱R1重新实验,并记录多组电阻箱R1的阻值R和电流表A的示数I。
数据处理:图乙是由实验数据绘出的图象,由此求出干电池的电动势E=______V,内阻r=______Ω(计算结果保留二位有效数字)
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)如图所示,平面直角坐标系第一象限中,两个边长均为L的正方形与一个边长为L的等腰直角三角形相邻排列,三个区域的底边在x轴上,正方形区域I和三角形区域Ⅲ存在大小相等,方向沿y轴负向的匀强电场。质量为m、电量为q的带正电粒子由正方形区域I的顶点A以初速度v0沿x轴正向射入区域I,离开电场后打在区域Ⅱ底边的中点P。若在正方形区域Ⅱ内施加垂直坐标平面向里的匀强磁场,粒子将由区域Ⅱ右边界中点Q离开磁场,进入区域Ⅲ中的电场。不计重力,求:
(1)正方形区域I中电场强度E的大小;
(2)正方形区域Ⅱ中磁场磁感应强度的大小;
(3)粒子离开三角形区域的位置到x轴的距离。
14.(16分)如图所示,粗细均匀的U形玻璃管,左端封闭,右端开口,竖直放置。管中有两段水银柱a、b,长分别为5cm、10cm,两水银液柱上表面相平,大气压强为75cmHg,温度为27℃,a水银柱上面管中封闭的A段气体长为15cm,U形管水平部分长为10cm,两水银柱间封闭的B段气体的长为20cm,给B段气体缓慢加热,使两水银柱下表面相平,求此时:
(i)A段气体的压强;
(ii)B段气体的温度为多少?
15.(12分)如图所示,真空中有一个半径r=0.5m的圆形磁场区域,与坐标原点O相切,磁场的磁感应强度大小B=2×10-4T,方向垂直于纸面向外,在x=1m处的竖直线的右侧有一水平放置的正对平行金属板M、N,板间距离为d=0.5 m,板长L=1m,平行板的中线的延长线恰好过磁场圆的圆心O1。若在O点处有一粒子源,能向磁场中不同方向源源不断的均匀发射出速率相同的比荷为=1×108C/kg,且带正电的粒子,粒子的运动轨迹在纸面内,一个速度方向沿y轴正方向射入磁场的粒子,恰能从沿直线O2O3方向射入平行板间。不计重力及阻力和粒子间的相互作用力,求:
(1)沿y轴正方向射入的粒子进入平行板间时的速度v和粒子在磁场中的运动时间t0;
(2)从M、N板左端射入平行板间的粒子数与从O点射入磁场的粒子数之比;
(3)若在平行板的左端装上一挡板(图中未画出,挡板正中间有一小孔,恰能让单个粒子通过),并且在两板间加上如图示电压(周期T0),N板比M板电势高时电压值为正,在x轴上沿x轴方向安装有一足够长的荧光屏(图中未画出),求荧光屏上亮线的左端点的坐标和亮线的长度l。
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.飞船从轨道Ⅱ到轨道I时做向心运动,所以要减速,所以飞船在轨道Ⅱ上运动到P点的速度大于在轨道轨道Ⅰ上运动到P点的速度,故A错误;
B.由公式,解得:
密度
故B正确;
C.不管在那个轨道上飞船在P点受到的万有引力是相等的,为飞船提供加速度,所以加速度相等,故C错误;
D.由开普勒第三定律可知,可知,由于轨道Ⅱ上半长轴大于轨道Ⅰ的半径,所以飞船在轨道Ⅱ上运动时的周期大于在轨道I上运动时的周期,故D错误.
2、A
【解析】
因为不计一切摩擦和阻力,冰球受打击之后做匀速直线运动; 冰球在受到打击时,沿打击的方向会获得一个分速度,所以合速度的方向一定在初速度方向与打击的方向之间,不能沿打击的方向,由以上的分析可知,A正确,BCD都错误。
故选A。
3、A
【解析】
分别对气球匀速上升和匀速下降过程进行受力分析,根据共点力平衡条件列式求解即可。
【详解】
匀速下降时,受到重力Mg,向上的浮力F,向上的阻力f,根据共点力平衡条件有:
气球匀速上升时,受到重力,向上的浮力F,向下的阻力f,根据共点力平衡条件有:
解得:
故A正确,BCD错误。
故选A。
本题关键对气球受力分析,要注意空气阻力与速度方向相反,然后根据共点力平衡条件列式求解。
4、C
【解析】
原子核与核外电子的库仑力提供向心力;
A.根据
,
可得
,
故半径越小,周期越小,A错误;
B.根据
,
可得
,
故半径越小,角速度越大,B错误;
C.根据
,
可得
,
故半径越大,线速度越小,C正确;
D.根据
,
可得
,
故半径越大,加速度越小,D错误。
故选C。
5、D
【解析】
A.衰变中产生的射线是原子核内的中子转化为质子同时释放电子,故A错误;
B. 伽利略猜想自由落体运动的速度与下落时间成正比,但不是直接用实验进行了验证,故B错误;
C. 光电效应发生条件与光的强度无关,只与入射光的频率有关,当用频率大于金属的极限频率的入射光照射金属时,光越强,饱和电流越大,故C错误,D正确;
故选D。
6、D
【解析】
AB.基态的氢原子吸收的能量后会刚好跃迁到能级,大量氢原子跃迁到的能级后最多辐射种频率的光子,所以AB均错误;
CD.由公式以及,知能级间的能量差越大,辐射出的光子的频率越大,波长就越短,从到能级间的能量差最大,辐射的光波长最短,C错误,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、CD
【解析】
AC.小滑块向下运动的过程中受到重力,支持力,垂直斜面向下的洛伦兹力,摩擦力,向下运动的过程中,速度增大,洛伦兹力增大,支持力增大,滑动摩擦力增大.故A错误, C正确;
B.B的大小不同,洛伦兹力大小不同,导致滑动摩擦力大小不同,根据动能定理,摩擦力功不同,到达底端的动能不同,B错误;
D.滑块之所以开始能动,是因为重力的沿斜面的分力大于摩擦力,B很大时,一旦运动,不会停止,最终重力的沿斜面的分力等于摩擦力,小滑块匀速直线运动,故D错误.
解决本题的关键知道洛伦兹力的方向和洛伦兹力的大小以及能够正确的受力分析,理清物体的运动状况.
8、ADE
【解析】
A.简谐运动的回复力表达式为,对于弹簧振子而言,F为振动物体所受的合外力,k为弹簧的劲度系数,故A正确;
B.一个周期内有两次速度大小和方向完全相同,故质点速度再次与零时刻速度相同时,时间可能为一个周期,也可能小于一个周期,故B错误;
C.位移方向总跟加速度方向相反,而质点经过同一位置,位移方向总是由平衡位置指向质点所在位置,而速度方向两种,可能与位移方向相同,也可能与位移方向相反,故C错误;
D.水平弹簧振子在简谐振动时,只有弹簧的弹力做功,系统的机械能守恒,则动能和势能的和是不变,故D正确;
E.回复力与位移方向相反,故加速度和位移方向相反;但速度可以与位移相同,也可以相反;物体运动方向指向平衡位置时,速度的方向与位移的方向相反;背离平衡位置时,速度方向与位移方向相同;故E正确。
故选ADE。
9、AC
【解析】
A.如图所示,作两界面法线相交于D点,在AB界面,由几何知识知,入射角为,折射角为,所以
故A正确;
B.光在BC界面上人射角为,则
即临界角
则在BC面上不会发生全反射,故B错误;
C.分析知BC面上折射角为,入射光线与出射光线相交于G点,,,则
,,
则
所以从F点出射的光束与入射到E点的光束的夹角为,故C正确;
D.紫光频率比红光频率大,棱镜对紫光的折射率大,若改用紫光沿相同角度从E点人射,则出射点在F点右侧,D错误。
故选AC。
10、BDE
【解析】
A.由图象可知波长为
又波速为
则该列波的周期为
那么经过0.01s,质点a振动了半个周期,质点a通过的路程为40cm,应在负向最大位移处,所以A错误;
B.根据同侧法可以判断b质点此时正沿y轴负方向振动,也就是远离平衡位置,所以回复力在增大,加速度在增大,所以B正确;
C.由图象已知该波的波长是4m,要想发生明显的衍射现象,要求障碍物的尺寸与机械波的波长差不多或更小,所以障碍物20m不能观察到明显的衍射现象,C错误;
D.经过0.01s,质点b振动了半个周期,图示时刻质点b正沿y轴负方向振动,所以可知过半个周期后,该质点b在平衡位置上方且沿y轴正方向振动,速度在减小,所以D正确;
E.该波的周期是0.02s,所以频率为
所以若此波遇到另一列波,并产生稳定的干涉现象,那么另一列波的频率也是50Hz,所以E正确。
故选BDE。
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、 R2 左 I1 方案(a)较好 原因是此方案不受电源内阻的影响
【解析】
(1)①[1].连线图如图所示:
②[2].因为变阻器采用分压式接法时,阻值越小调节越方便,所以变阻器应选;
③[3].实验操作时,应将变阻器的滑动触头置于输出电压最小的最左端;
④[4].根据欧姆定律若两次保持回路中电流读数变,则根据电路结构可知,回路中总电阻也应该相等,结合回路中的电阻计算,可知R0的读数即为电阻的阻值.
(2)[5].根据闭合电路欧姆定律应有
解得
结合数学知识可知
,
解得
(3)[6][7].若电源内阻是不可忽略的,则电路(a)好,因为电源内阻对用(a)测电阻没有影响。
12、0.20 D 1.5 0.25
【解析】
第一空.根据串并联电路的规律可知,流过电阻箱R1的电流I=(0.60-0.20)A=0.40 A;电压U=0.10×0.40 V=0.040 V,则电流表内阻RA= Ω=0.20Ω。
第二空.测电源的电动势和内阻:断开开关K,调节电阻箱R1,将开关S接D。
第三空.第四空.根据实验步骤和闭合电路欧姆定律可知:E=I(R+RA+r),
变形可得:
根据图象可知:,=0.3
解得:E=1.5 V,r=0.25Ω;
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) (3)
【解析】
(1)带电粒子在区域Ⅰ中做类平抛,根据平抛运动的规律列式求解场强E;(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动,根据几何关系求解半径,从而求解B;(3)在Q点进入区域Ⅲ后,若区域Ⅲ补成正方形区域,空间布满场强为E的电场,由对称性可知,粒子将沿抛物线轨迹运动到(3L,L)点,离开方向水平向右,通过逆向思维,可认为粒子从(3L,L)点向左做类平抛运动。
【详解】
(1)带电粒子在区域Ⅰ中做类平抛
设离开角度为θ,则
离开区域Ⅰ后作直线运动
由以上各式得
(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动
有几何关系可得
可求得
(3)在Q点进入区域Ⅲ后,若区域Ⅲ补成正方形区域,空间布满场强为E的电场,由对称性可知,粒子将沿抛物线轨迹运动到(3L,L)点,离开方向水平向右,通过逆向思维,可认为粒子从(3L,L)点向左做类平抛运动,当粒子运动到原电场边界时
解得
因此,距离x轴距离
带电粒子在电场中的运动往往用平抛运动的的规律研究;在磁场中做圆周运动,往往用圆周运动和几何知识,找半径,再求其他量;
14、(1)80cmHg(2)375K
【解析】
(1)根据液面的位置求解气体内部压强的值;(2)找到气体的状态参量,然后结合盖吕萨克定律求解气体的温度.
【详解】
(1)加热后,当b水银柱向上移动到两水银柱下表面相平时,B段气体压强pB=p0+10cmHg=85cmHg;
A段气体的压强为pA=pB-5cmHg=80cmHg
(2)给B段气体缓慢加热时,B段气体发生的是等压变化,则a水银柱处于静止状态,当b水银柱向上移动到两水银柱下表面相平时,设此时B段气体的温度为T2,则
式中L1=20cm,L2=25cm
解得T2=375K
15、(1)1×104 m/s,7.85×10-5 s;(2);(3)(m,0),亮线长为m。
【解析】
(1)由题意可知,沿y轴正向射入的粒子运动轨迹如图示
则粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径必定为
R=r=0.5m
根据洛伦兹力提供向心力有
Bqv=
代入数据解得粒子进入电场时的速度为
v=1×104m/s
在磁场中运动的时间为
t0=T==7.85×10-5 s
(2)如图示沿某一方向入射的粒子的运动圆轨迹和磁场圆的交点O、P以及两圆的圆心O1、O4组成菱形,故PO4和y轴平行,所以v和x轴平行向右,即所有粒子平行向右出射。故恰能从M端射入平行板间的粒子的运动轨迹如图所示
因为M板的延长线过O1O的中点,故由图示几何关系可知,则入射速度与y轴间的夹角为
同理可得恰能从N端射入平行板间的粒子其速度与y轴间的夹角也为,如图所示
由图示可知,在y轴正向夹角左右都为的范围内的粒子都能射入平行板间,故从M、N板左端射入平行板间的粒子数与从O点射入磁场的粒子数之比为
(3)根据U-t图可知,粒子进入板间后沿y轴方向的加速度大小为
所有粒子在平行板间运动的时间为
即粒子在平行板间运行的时间等于电场变化的周期T0,则当粒子由t=nT0时刻进入平行板间时,向下侧移最大,则有
y1=+a-=0.175m
当粒子由t=nT0+时刻进入平行板间时,向上侧移最大,则
y2==0.025m
因为y1、y2都小于=0.25m,故所有射入平行板间的粒子都能从平行板间射出,根据动量定理可得所有出射粒子的在y轴负方向的速度为
解得
vy=1.5×103 m/s
设速度vy方向与v的夹角为θ,则
tanθ=
如图所示
从平行板间出射的粒子处于图示范围之内,则
tan θ=
tan θ=
代入数据解得
,
亮线左端点距离坐标原点的距离为
x左=
即亮线左端点的位置坐标为(m,0),亮线长为m
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