资源描述
浙江省台州市2026届高三下学期期末质量评估物理试题试卷
注意事项
1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
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、图甲中的变压器为理想变压器,原线圈匝数与副线圈匝数之比为10:1,变压器的原线圈接如图乙所示的正弦交流电,电阻,与电容器连接成如图所示的电路,其中电容器的击穿电压为8V,电表均为理想交流电表,开关S处于断电状态,则( )
A.电压表的读数为10V
B.电流表的读数为0.05A
C.电阻上消耗的功率为2.5W
D.若闭合开关S,电容器会被击穿
2、如图,S1、S2是振幅均为A的两个水波波源,某时刻它们形成的波峰和波谷分别由实线和虚线表示。则
A.两列波在相遇区域发生干涉
B.a处质点振动始终减弱,b、c处质点振动始终加强
C.此时a、b、c处各质点的位移是:xa=0,xb=-2A,xc=2A
D.a、b、c处各质点随着水波飘向远处
3、木块甲、乙分别重50 N和60 N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25。夹在甲、乙之间的轻弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为400N/m。系统置于水平地面上静止不动。现用F=1N的水平拉力作用在木块乙上,如图所示。力F作用后木块所受摩擦力情况是( )
A.木块甲所受摩擦力大小是12.5 N
B.木块甲所受摩擦力大小是11.5 N
C.木块乙所受摩擦力大小是9 N
D.木块乙所受摩擦力大小是7 N
4、摩天轮是的乐场一种大型转轮状设施,摩天轮边缘悬挂透明座舱,乘客随座舱在竖直平面内做匀速圆周运动,下列叙述正确的是
A.摩天轮转动过程中,乘客的机械能保持不变
B.摩天轮物动一周的过程中,乘客所受合外力的冲量为零
C.在最低点,乘客处于失重状态
D.摩天轮转动过程中,乘客所受的重力的瞬时功率保持不变
5、如图所示,匀强电场竖直向上,一带负电的小球从地面上方点斜向上抛出,刚好速度水平向左击中点,不计空气阻力,若抛射点向右水平移动一小段距离到,仍使抛出的小球能够以速度方向水平向左击中点,则可行的是( )
A.减小抛射角,同时增大抛射速度
B.减小抛射角,同时减小抛射速度
C.增大抛射角,同时减小抛出速度
D.增大抛射角,同时增大抛出速度
6、如图所示,固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔,质量为m的小球套在圆环上,一根细线的下端系着小球,上端穿过小孔用力F拉住,绳与竖直方向夹角为θ,小球处于静止状态.设小球受支持力为FN,则下列关系正确的是( )
A.F=2mgtanθ B.F =mgcosθ
C.F N=mg D.F N=2mg
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、把光电管接成如图所示的电路,用以研究光电效应。用一定频率的可见光照射光电管的阴极,电流表中有电流通过,则( )
A.用紫外线照射,电流表中一定有电流通过
B.用红外线照射,电流表中一定无电流通过
C.保持照射光不变,当滑动变阻器的滑片向端滑动时,电流表示数可能不变
D.将电路中电池的正负极反转连接,电流表中一定没有电流通过
8、如图所示,光滑半圆轨道竖直放置,在轨道边缘处固定一光滑定滑轮(忽略滑轮大小),一条轻绳跨过定滑轮且两端分别连接小球A、B,小球A在水平拉力F作用下静止于轨道最低点P。现增大拉力F使小球A沿着半圆轨道运动,当小球A经过Q点时速度为v,OQ连线与竖直方向的夹角为30°,则下列说法正确的是( )
A.小球A、B的质量之比为∶2
B.小球A经过Q点时,小球B的速度大小为
C.小球A从P运动到Q的过程中,小球A、B组成的系统机械能一定在增加
D.小球A从P运动到Q的过程中,小球B的动能一直增加
9、电压表,电流表都是由小量程电流表改装而成的,如图甲、乙所示分别是电压表,电流表的改装图,以下说法正确的是( )
A.若改装后的电流表示数比标准表稍小一些,可以给并联电阻再并一个较大的电阻
B.若改装后的电压表示数比标准表稍小一些,可以给串联电阻再串联一个较大的电阻
C.小量程电流表内阻为,给它并联一个电阻R,改装后的电流表量程是原来的倍
D.为实现对改装电表的逐格校准,需要采用分压式电路
10、在如图所示的含有理想变压器的电路中,变压器原、副线圈匝数比为20:1,图中电表均为理想交流电表,R为光敏电阻(其阻值随光强增大而减小),和是两个完全相同的灯泡。原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u,下列说法正确的是
A.交流电的频率为50Hz
B.电压表的示数为22V
C.当照射R的光强增大时,电流表的示数变大
D.若的灯丝烧断后,电压表的示数会变大
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)某实验小组设计了如图(a)所示的实验装置,通过改变重物的质量,可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象.他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验,得到了两条a-F图线,如图(b)所示.重力加速度g=10m/s1.
(1)图(b)中对应倾斜轨道的试验结果是图线________ (选填“①”或“②”);
(1)由图(b)可知,滑块和位移传感器发射部分的总质量为_______kg;滑块和轨道间的动摩擦因数为_______.(结果均保留两位有效数字)
12.(12分)某同学在做“探究弹力与弹簧长度关系”的实验中,根据实验数据描点画出F-L图像如图所示。若弹簧始终未超过弹性限度,重力加速度g取10m/s2,请回答以下两个问题:
(1)由以上实验数据可求得弹簧的劲度系数k=_____N/m(保留三位有效数字);
(2)由图中实验数据得出弹簧弹力大小F与其长度L的关系式为________,对应的函数关系图线与横轴(长度L)的交点表示____。
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)某种透明材料制成的半球壳,外径是内径的两倍,过球心O的截面如图所示,A是外球面上的点,AO是半球壳的对称轴。一单色光在图示截面内从A点射入,当入射角i=45°时折射光恰与内球面相切于B点。
(i)求透明材料对该光的折射率;
(ii)要使从A点入射光的折射光能从内球面射出半球壳,求光在A点入射角应满足的条件。
14.(16分)真空中有如图所示的周期性交变磁场,设磁感应强度B垂直纸面向里为正方向,B0=1T,t0=π×l0-5s,k为正整数。某直角坐标系原点O处有一粒子源,在t=0时刻沿x轴正方向发射速度为v0=103m/s的正点电荷,比荷=1×l06C/kg,不计粒子重力。
(1)若k=1,求粒子在磁场中运动的轨道半径和粒子第3次(从O点出发记为第1次)经过y轴时的时刻;
(2)若k=2,求粒子在运动过程中与y轴交点坐标的最大值和最小值;
(3)若t0=10-5s,则k取何值时,粒子可做周期性循环运动回到出发点?并求出循环周期的最小值Tmin和相应的k值。
15.(12分)如图所示的U形玻璃管,左管开口,右管管口封闭,管中一段水银在右管中封闭了一段气柱,气柱高度为20 cm,左右两管中水银面的高度差为10 cm,左管水银柱的横截面积为1 cm2,右管中水银柱的横截面积为2 cm2。已知环境温度为27,大气压强为75 cmHg,左管足够长,右管中水银柱高度大于5 cm。
(i)若在左管中缓慢倒入水银,使右管中气柱体积减少,求需要倒入水银的体积;
(ii)若给右管中气柱缓慢加热,使左管中水银液面与右管顶端相平,求气柱需要升高的温度。
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、C
【解析】
A.开关断开时,副线圈为R1和R2串联,电压表测量R2的电压,由图可知原线圈电压为100V,所以副线圈电压为10V,则电压表的读数是R2的电压为5V≈7.07V,故A错误;
B.由A的分析可知,副线圈电流为
所以原线圈电流为
故B错误;
C.电阻R1、R2上消耗的功率为
故C正确;
D.当开关闭合时,R1与R3并联后和R2串联,电容器的电压为并联部分的电压,并联部分电阻为R并=10Ω,所以并联部分的电压为
最大值为,所以电容器不会被击穿,故D错误。
故选C。
2、C
【解析】
A.图中两列波的波长不同;波速由介质决定,是相同的;根据,频率不同,两列波不会干涉,只是叠加,A错误;
B.两列波不能产生稳定的干涉,所以振动不是始终加强或减弱的,B错误;
C.波叠加时,各个质点的位移等于各个波单独传播时引起位移的矢量和,故
,,,
C正确;
D.波传播时,各个质点只是在平衡位置附近做振动,D错误;
故选C。
3、C
【解析】
AB.由于弹簧被压缩了,故弹簧的弹力
对于甲来说弹簧对它的力是向左的,大小为8N,而甲静止,则甲最大的静摩擦力为:
f甲=50N×0.25=12.5N>F
则甲静止,则甲受到的摩擦力与F等大方向
f甲=F=8N
故甲受到的摩擦力为8N,方向水平向右,选项AB均错误;
CD.对乙,其最大静摩擦力
f乙=60N×0.25=15N
它受向右的8N的弹力,还有向右的1N的拉力,故两力的合力大小为9N,方向水平向右,也小于其最大静摩擦力,乙也处于静止状态,受力平衡,故它受到的摩擦力等于弹簧对它的弹力和拉力的合力9N,方向水平向左,选项C正确,D错误。
故选C。
4、B
【解析】
A:乘客随座舱在竖直平面内做匀速圆周运动,动能保持不变,重力势能随高度不断变化,乘客的机械能不断变化.故A项错误.
B:摩天轮转动一周的过程中,速度变化为零,动量变化为零,据动量定理:乘客所受合外力的冲量为零.故B项正确.
C:在最低点,乘客的加速度向上,乘客处于超重状态.故C项错误.
D:摩天轮匀速转动过程中,重力与速度的夹角不断变化,乘客所受的重力的瞬时功率不断变化.故D项错误.
5、A
【解析】
由于小球速度水平向左击中点,其逆过程是平抛运动,当水平速度越大时,抛出后落地速度越大,与水平面的夹角则越小。若水平速度减小,则落地速度变小,但与水平面的夹角变大。因此减小抛射角,同时增大抛射速度,才能仍使抛出的小球能够以速度方向水平向左击中点。选项A正确,BCD错误;
故选A。
6、C
【解析】
对小球进行受力分析,小球受重力G,F,FN,三个力,满足受力平衡。作出受力分析图如下:
由图可知△OAB∽△GFA,即:
解得:
FN=G=mg
A. F=2mgtanθ,与分析不符,故A错误;
B. F =mgcosθ,与分析不符,故B错误;
C. F N=mg,与分析相符,故C正确;
D. F N=2mg,与分析不符,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、AC
【解析】
A.紫外线的频率高于可见光,照射时能发生光电效应,电流表中一定有电流通过。所以A正确;
B.红外线的频率低于可见光,其光子能量更小。红外线的频率有可能大于阴极的截止频率,则可能发生光电效应,电流表中可能有电流通过。所以B错误;
C.当滑片向端滑动时,光电管两端电压增大,其阳极吸收光电子的能力增强。但若在滑动前电流已经达到饱和光电流,则增大电压光电流也不会增大。所以C正确;
D.将电路中电池的正负极反接,光电子处在反向电压下,若光电子的动能足够大,电流表中可能有电流通过。所以D错误。
故选AC。
8、BC
【解析】
A.根据题述条件,不能够得出小球A、B的质量之比,A错误;
B.当小球A经过Q点时速度为v,沿轻绳方向的分速度大小为:
vcos 60°=
等于此时B的速度大小,B正确;
C.小球A从P运动到Q的过程中,水平拉力F做正功,小球A、B组成的系统机械能一定增加,C正确;
D.小球A从P运动到Q的过程中,小球B的重力势能一直增加,机械能一直增加,但动能不一定一直增加,D错误。
故选BC。
9、CD
【解析】
A.若改装后的电流表示数比标准表稍小一些,说明流过表头的电流小,可以增大分流电阻使其分流少些,从而增大流过表头的电流使其准确,应该给并联电阻串联一个较小的电阻,A错误;
B.若改装后的电压表示数比标准表稍小一些。说明流过表头的电流小,应该减小串联电阻,或给串联电阻再并联一个较大的电阻,B错误;
C.小量程电流表内阻为,给它并联一个电阻R,改装后的电流表量程
得出
C正确;
D.分压式电路电压、电流可以从零开始调节,可以实现对改装电表的逐格校准,D正确。
故选CD。
10、AC
【解析】
A. 原线圈接入如图乙所示,T=0.02s,所以频率为:
,
故A正确;
B. 原线圈接入电压的最大值是V,所以原线圈接入电压的有效值是220V,理想变压器原、副线圈匝数比为20:1,所以副线圈电压是11V,所以V的示数为11V,故B错误;
C. R阻值随光强增大而减小,根据:
知副线圈电流增加,副线圈输出功率增加,根据能量守恒定律,所以原线圈输入功率也增加,原线圈电流增加,所以A的示数变大,故C正确;
D. 当L1的灯丝烧断后,变压器的输入电压不变,根据变压比公式,输出电压也不变,故电压表读数不变,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、①; 1.2; 2.1
【解析】
知道滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象斜率等于滑块和位移传感器发射部分的总质量的倒数;
对滑块受力分析,根据牛顿第二定律求解.
【详解】
(1) 由图象可知,当F=2时,a≠2.也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度,该同学实验操作中平衡摩擦力过大,即倾角过大,平衡摩擦力时木板的右端垫得过高,图线①是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的;
(1) 根据F=ma得,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和位移传感器发射部分的总质量的倒数,图形b得加速度a和所受拉力F的关系图象斜率k=1所以滑块和位移传感器发射部分的总质量m=1.2由图形b得,在水平轨道上F=1时,加速度a=2,根据牛顿第二定律得F-μmg=2,解得μ=2.1.
通过作出两个量的图象,然后由图象去寻求未知量与已知量的关系;运用数学知识和物理量之间关系式结合起来求解.
12、156 F=156(L-0.02) 弹簧原长
【解析】
(1)[1]弹簧弹力F与弹簧长度L的关系图像的斜率表示劲度系数,则劲度系数
(2)[2][3]由图中实验数据结合胡克定律得到弹簧弹力大小F与其长度L的关系式
分析图像可知,图线与横轴的夹点表示弹簧的原长
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、(i);(ii)i<30°
【解析】
(i)当入射角i=45°时,设折射角为r,透明材料对该光的折射率为n,ΔABO为直角三角形,则
解得
r=30°
(ii)光在A点入射角为i′时,设折射角为r′,折射光射到内球面上的D点刚好发生全反射,则折射光完全不能从内球面射出半球壳,折射光在内球面的入射角等于临界角为C,如图所示,在ΔADO中,由正弦定理有
解得
解得
i′=30°
要使从A点射入光的折射光能从内球面射出半球壳,则光在A点入射角i应满足:
i<30°
14、 (1)0.01m;;(2);;(3)当取非的正整数时,均可以回到出发点;当时,最小循环周期为
【解析】
(1)粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,由
解得
当时,因为,粒子第3次经过轴时恰好向上经历两个半圆(如图)则时间
(2)当时,,粒子一个循环周期中运动分别为半圆→整圆→半圆→整圆,因此由几何关系得:
与轴交点坐标的最大值为
与轴交点坐标的最小值为
(3)因为,所以粒子先做圆弧运动,之后对的不同值进行分类讨论:
如图可见1、2、3、4时可能的分段情况.
①,粒子做圆弧交替运动,向右上45°方向无限延伸,不会循环运动
②,粒子做圆弧与圆弧交替运动,经过4个周期回到出发点,循环周期
③,粒子做圆弧与圆弧交替运动,经过2个周期回到出发点,循环周期
④,粒子做圆弧与圆弧交替运动,经过4个周期回到出发点,循环周期
当时,运动过程相似,每个周期中均增加(正整数)个圆周,能循环的运动其循环周期均延长.
综上可得:
(1)当取非的正整数时,均可以回到出发点.
(2)当时,最小循环周期为
.
15、(i),(ii)。
【解析】
(i)开始时,封闭气体的压强为:
假设倒入水银后,右管中气体压强为,则理想气体发生等温变化,根据玻意尔定律:
解得:
左右管中液面的高度差为:
倒入水银的体积:
;
(ii)若给右管中气柱缓慢加热,使左管中水银液面与右管管口相平,假设气柱升高温度为,此时左管液面上升,右管中液面下降,则右管中气体压强:
根据理想气体状态方程:
解得:。
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