资源描述
四川省广元外国语学校2026年下学期高三期末教学质量检测试题物理试题试卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,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,两个可视为质点的小球A、B通过固定在O点的光滑滑轮用轻绳相连,小球A置于光滑半圆柱上,小球B用水平轻绳拉着,水平轻绳另一端系于竖直板上,两球均处于静止状态。已知O点在半圆柱横截面圆心O1的正上方,OA与竖直方向成30°角、其长度与半圆柱横截面的半径相等,OB与竖直方向成60°角,则( )
A.轻绳对球A的拉力与球A所受弹力的合力大小相等
B.轻绳对球A的拉力与半网柱对球A的弹力大小不相等
C.轻绳AOB对球A的拉力与对球B的拉力大小之比为:
D.球A与球B的质量之比为2:1
2、甲乙两辆汽车在平直的高速公路上以相同的速度小一前一后同向匀速行驶。甲车在前且安装有ABS制动系统,乙车在后且没有安装ABS制动系统。正常行驶时,两车间距为100m。某时刻因前方突发状况,两车同时刹车,以此时刻为零时刻,其图像如图所示,则( )
A.甲、乙两车会发生追尾 B.甲车的刹车距离大于乙车的刹车距离
C.t=2s时,两车相距最远,最远距离为105m D.两车刹车过程中的平均速度均为15m/s
3、如图甲所示,倾角θ=30°的足够长固定光滑斜面上,用平行于斜面的轻弹簧拉着质量m=1 kg的物体沿斜面向上运动。已知物体在t=1 s到t=3 s这段时间的v-t图象如图乙所示,弹簧的劲度系数k=200 N/m,重力加速度g取10 m/s2。则在该段时间内( )
A.物体的加速度大小为2 m/s2 B.弹簧的伸长量为3 cm
C.弹簧的弹力做功为30 J D.物体的重力势能增加36 J
4、笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件。当显示屏开启时磁体远离霍尔元件,电脑正常工作;当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件,屏幕熄灭,电脑进入休眠状态。如图所示,一块宽为a、长为c的矩形半导体霍尔元元件,元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子,通入方向向右的电流I时,电子的定向移动速度v,当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场B中,于是元件的前、后表面间出现电压U,以此控制屏幕的熄灭。则元件的( )
A.前表面的电势比后表面的低。
B.前、后表面间的电压U=Bve
C.前、后表面间的电压U与I成正比
D.自由电子受到的洛伦兹力大小为
5、一根细线一端系一小球(可视为质点),另一端固定在光滑圆锥顶上,如图所示,设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为ω,细线的张力为FT,则FT随ω2变化的图象是( )
A. B.
C. D.
6、反射式速调管是常用的微波器件之一,它利用电子团在电场中的振荡来产生微波,其振荡原理与下述过程类似,已知静电场的方向平行于x轴,其电势q随x的分布如图所示,一质量m=1.0×10﹣20kg,带电荷量大小为q=1.0×10﹣9C的带负电的粒子从(1,0)点由静止开始,仅在电场力作用下在x轴上往返运动。忽略粒子的重力等因素,则( )
A.x轴左侧的电场强度方向与x轴正方向同向
B.x轴左侧电场强度E1和右侧电场强度E2的大小之比E1:E2=2:1
C.该粒子运动的周期T=1.5×10﹣8s
D.该粒子运动的最大动能Ekm=2×10﹣8J
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,光滑水平面上两虚线之间区域内存在竖直方向的足够大的匀强磁场,磁感应强度大小为B。边长为a的正方形导线框PQMN沿图示速度方向进入磁场,当对角线PM刚进入磁场时线框的速度大小为v,方向与磁场边界成角,若线框的总电阻为R,则
A.PM刚进入磁场时线框中的感应电流为
B.PM刚进入磁场时线框所受安培力大小为
C.PM刚进入磁场时两端的电压为
D.PM进入磁场后线框中的感应电流将变小
8、一辆汽车在平直路面上从静止开始在1500 N的合外力作用下以恒定加速度启动,当速度达到20 m/s时功率达到额定功率,接着以额定功率继续加速,最后以30m/s的最大速度匀速运动,整个运动过程中汽车所受阻力恒定,下列说法正确的是
A.汽车的额定功率为60kW B.汽车的额定功率为90kW
C.汽车受到的阻力大小为2000N D.汽车受到的阻力大小为3000N
9、一根轻弹賛下端固定,竖直立在水平面上.其正上方一定局度处有一质量为m=0.2kg的小球从静止开始下落,不计空气阻力.从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中(弹簧一直保持竖直且在弹性限度内),当弹簧压缩量为0.1m时,小球的重力等于弹簧对它的弹力,重力加速度g取10m/s2,小球和弹簧接触瞬间的机械能损失不计,则( )
A.该弹簧的劲度系数为20N/m
B.当弹簧压缩量时,小球处于超重状态
C.小球刚接触弹簧时速度最大
D.从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中,小球的加速度先减小后增大
10、如图所示,为一弹性轻绳,一端固定于点,一端连接质量为的小球,小球穿在竖直的杆上。轻杆一端固定在墙上,一端为定滑轮。若绳自然长度等于,初始时在一条水平线上,小球从点由静止释放滑到点时速度恰好为零。已知、两点间距离为,为的中点,小球在点时弹性绳的拉力为,小球与杆之间的动摩擦因数为0.5,弹性绳始终处在弹性限度内。下列说法正确的是( )
A.小球在点时速度最大
B.若在点给小球一个向上的速度,小球恰好能回到点,则
C.小球在阶段损失的机械能等于小球在阶段损失的机械能
D.若点没有固定,杆在绳的作用下以为轴转动,在绳与点分离之前,的线速度等于小球的速度沿绳方向分量
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)某实验小组利用如图甲所示的实验装置“探究加速度与物体受力的关系”。图中A为质量为M的小车,连接在小车后的纸带穿过电火花计时器B,它们均置于已平衡摩擦力的一端带有定滑轮的足够长的木板上,钩码P的质量为m,C为弹簧测力计,实验时改变P的质量,读出测力计不同读数F,不计绳与滑轮的摩擦。
(1)在实验过程中,_______(选填“需要”或“不需要”)满足“小车的质量远大于钩码的质量”这一条件。
(2)乙图为某次实验得到的纸带,相邻计数点间还有四个计时点没有画出,已知电源的频率为f,由纸带可得小车的加速度表达式为a=__________(用x1、x2、x3、x4、f来表示)。
(3)实验完毕后,某同学发现实验时的电压小于220V,那么加速度的测量值与实际值相比_______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
12.(12分)某同学利用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律,图中A、B为两个光电门。
(1)该同学首先利用20分度的游标卡尺测量小球的直径d,测量结果如图乙所示,则d=________cm;
(2)让小球从光电门A上方某一高度处自由下落,计时装置测出小球通过光电门A、B的挡光时间tA、tB,已知当地的重力加速度为g,用刻度尺测量出光电门A、B间的距离h,则只需比较________与________是否相等就可以验证小球下落过程中机械能是否守恒;(用题目中涉及的物理量符号来表示)
(3)该同学的实验操作均正确,经过多次测量发现,(2)中需要验证的两个数值总是存在一定的误差,产生这种误差的主要原因是__________________。
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'水平地面上固定着竖直面内半径R=2.75m的光滑圆弧槽,圆弧对应的圆心角为37°,槽的右端与质量m=lkg、长度L=2m且上表面水平的木板相切,槽与木板的交接处静止着质量m1=2kg和m2=1kg的两个小物块(可视为质点)。现点燃物块间的炸药,炸药爆炸释放的化学能有60%转化为动能,使两物块都获得水平速度,此后m2沿圆弧槽运动,离开槽后在空中能达到的最大高度为h=0.45m。已知m1与木板间的动摩擦因数μ1=0.2,木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.1,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)物块到达圆弧槽左端时的速率v;
(2)炸药爆炸释放的化学能E;
(3)木板从开始运动到停下的过程中与地面间因摩擦而产生的热量Q。
14.(16分)如图所示,在倾角=的足够长斜面上放置一长木板,长木板质量M=3.0kg,其上表面光滑,下表面粗糙,木板的下端有一个凸起的挡板,木板处于静止状态,挡板到斜面底端的距离为7m。将质量为m=1.0kg的小物块放置在木板上,从距离挡板L=1.6m处由静止开始释放。物块下滑后与挡板相撞,撞击时间极短,物块与挡板的碰撞为弹性正碰,碰后木板开始下滑,且当木板沿斜面下滑至速度为零时,物块与木板恰好发生第二次相撞。取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)物块与木板第一次相撞后瞬间木板的速率;
(2)长木板与斜面之间的动摩擦因数μ;
(3)物块与挡板在斜面上最多发生几次碰撞。
15.(12分)如图所示,内壁光滑的气缸竖直放置,在距气缸底部l=36cm处有一与气缸固定连接的卡环,活塞与气缸底部之间封闭了一定质量的气体。当气体的温度,大气压强时,活塞与气缸底部之间的距离=30cm,已知活塞的面积为,不计活塞的质量和厚度,现对缸内气体加热,使活塞缓慢上升当温度上升至时,求:
①封闭气体此时的压强
②该过程中气体对外做的功
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、D
【解析】
设轻绳中拉力为T,球A受力如图
A.所受弹力为绳对A的拉力和半圆对球A的弹力的合力,与重力等大反向,大于T,故A错误;
B.受力分析可得
解得
故B错误;
C.细线对A的拉力与对球B的拉力都等于T,故C错误;
D.对球B
解得
故D正确。
故选D。
2、C
【解析】
在速度—时间图像中,图像与坐标轴围成的面积表示位移,由几何知识求位移,在分析平均速度的大小。并由几何关系求刹车的距离。根据速度关系分析距离如何变化,从而确定两车是否追尾。
【详解】
A选项,时,两车间距为100m,因为
所以甲、乙两车不会追尾,A选项错误;
BD选项,根据图像的面积表示位移,甲车的刹车距离为:
平均速度为
乙车的刹车距离为
平均速度为
则知,甲车的刹车距离小于乙车的刹车距离,故BD错误;
C选项,时两车间距为100m,乙车在后,刹车后,0~2s内甲车的速度比乙车快。两车间距减小,则时,两车相距最远,根据图像的“面积”表示位移,知两车相距最远的距离为105m,C选项正确;
故选C。
3、B
【解析】
A.根据速度图象的斜率表示加速度可知,物体的加速度大小为
a==1 m/s2
选项A错误;
B.对斜面上的物体受力分析,受到竖直向下的重力mg、斜面的支持力和轻弹簧的弹力F,由牛顿第二定律,
F-mgsin 30°=ma
解得F=6 N。由胡克定律F=kx可得弹簧的伸长量x=3 cm,选项B正确;
CD.在t=1 s到t=3 s这段时间内,物体动能增大
ΔEk= =6 J
根据速度—时间图象面积等于位移,可知物体向上运动位移x=6 m,物体重力势能增加
ΔEp=mgxsin 30°=30 J
根据功能关系可知,弹簧弹力做功
W=ΔEk+ΔEp=36 J
选项C、D错误。
4、C
【解析】
A.电流方向向右,电子向左定向移动,根据左手定则判断可知,电子所受的洛伦兹力方向向里,则后表面积累了电子,前表面的电势比后表面的电势高,故A错误;
B.由电子受力平衡可得
解得,电流越大,电子的定向移动速度v越大,所以前、后表面间的电压U与I成正比,所以故B错误,C正确;
D.稳定时自由电子受力平衡,受到的洛伦兹力等于电场力,即
故D错误。
故选C。
5、C
【解析】
由题知小球未离开圆锥表面时细线与竖直方向的夹角为θ,用L表示细线长度,小球离开圆锥表面前,细线的张力为FT,圆锥对小球的支持力为FN,根据牛顿第二定律有
FTsinθ-FNcosθ=mω2Lsinθ
FTcosθ+FNsinθ=mg
联立解得
FT=mgcosθ+ω2mLsin2θ
小球离开圆锥表面后,设细线与竖直方向的夹角为α,根据牛顿第二定律有
FTsinα=mω2Lsinα
解得
FT=mLω2
故C正确。
故选C。
6、D
【解析】
A.沿着电场线方向电势降落,可知x轴左侧场强方向沿x轴负方向,x轴右侧场强方向沿x轴正方向,故A错误;:
B.根据U=Ed可知:左侧电场强度为:E1=V/m=2.0×103V/m;右侧电场强度为:E2=V/m=4.0×103V/m;所以x轴左侧电场强度和右侧电场强度的大小之比E1:E2=1:2,故B错误;
C.设粒子在原点左右两侧运动的时间分别为t1、t2,在原点时的速度为vm,由运动学公式有:vm=t1同理可知:vm=t2;Ekm=mvm2;而周期:T=2(t1+t2);联立以上各式并代入相关数据可得:T=3.0×10﹣8s;故C错误。
D.该粒子运动过程中电势能的最大值为:EPm=qφm=﹣2×10﹣8J,由能量守恒得当电势能为零时动能最大,最大动能为Ekm=2×10﹣8J,故D正确;
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. PM刚进入磁场时有效的切割长度等于a,产生的感应电动势为
E=Bav,
感应电流为
,
故A正确;
B.NM边所受的安培力大小为
F1=BIa=,
方向垂直NM向下。PN边所受的安培力大小为
F2=BIa=,
方向垂直PN向下,线框所受安培力大小
,
故B错误;
C. PM两端的电压为
,
故C错误;
D. PM刚进入磁场后,有效的切割长度逐渐减小,感应电动势逐渐减小,感应电流将减小,故D正确。
故选:AD。
8、BD
【解析】
当速度达到v1=20m/s时功率达到额定功率P,最大速度为v2=30m/s,匀加速时
其中
匀速时
联立解得:
P=90000W=90kW,f=3000N
A. 汽车的额定功率为60kW,与计算结果不符,故A错误.
B. 汽车的额定功率为90kW,与计算结果相符,故B正确.
C. 汽车受到的阻力大小为2000N,与计算结果不符,故C错误.
D. 汽车受到的阻力大小为3000N,与计算结果相符,故D正确.
9、AD
【解析】
A.当弹簧压缩量为0.1m时,小球的重力等于弹簧对它的弹力。由
解得
故A正确;
B.当弹簧压缩量,小球的重力大于弹簧对它的弹力;小球加速下降,加速度向下,处于失重状态,故B错误;
C.当弹簧压缩量为0.1m时,小球的速度最大,随后减小,故C错误;
D.当时,小球的加速度为零,当弹簧的压缩量最大时,小球的加速度最大,即小球的加速度大小先减小后增大,故D正确。
故选:AD。
10、AD
【解析】
A.设当小球运动到某点时,弹性绳的伸长量是,小球受到如图所示的四个力作用:
其中
将正交分解,则
的竖直分量
据牛顿第二定律得
解得
即小球的加速度先随下降的距离增大而减小到零,再随下降的距离增大而反向增大,据运动的对称性(竖直方向可以看作单程的弹簧振子模型)可知,小球运动到的中点时,加速度为零,速度最大,A正确;
B.对小球从运动到的过程,应用动能定理得
若在点给小球一个向上的速度,小球恰能从点回到点,应用动能定理得
联立解得
,
B错误;
C.除重力之外的合力做功等于小球机械能的变化,小球在段所受绳子拉力竖直分量较小,则小球在段时摩擦力和弹力做的负功比小球在段时摩擦力和弹力做的负功少,小球在阶段损失的机械能小于小球在阶段损失的机械能,C错误;
D.绳与点分离之前点做圆周运动,线速度(始终垂直于杆)大小等于小球的速度沿绳方向的分量,D正确。
故选AD。
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、不需要 不变
【解析】
(1)[1]该实验可以用弹簧测力计测量绳子的拉力,故不需要满足小车的质量远大于钩码的质量的条件。
(2)[2]根据逐差法可知,小车的加速度为
(3)[3]根据(2)中所得到的加速度的表达式可知,加速度与电源电压无关,所以加速度的测量值与实际值相比是不变的。
12、0.885 gh 小球下落过程中受到空气阻力的影响
【解析】
(1)[1]根据游标卡尺的读数规则可知,小球的直径为
(2)[2][3]小球从A到B,重力势能减少了mgh,动能增加了
因此,要验证机械能是否守恒,只需比较gh与是否相等即可
(3)[4]小球下落过程中,受到空气阻力的作用,造成机械能损失,所以总是存在一定的误差。
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)5m/s;(2)45J;(3)3J。
【解析】
(1)m2离开圆弧槽后,在空中的飞行过程的逆过程是平抛运动
分解m2离开圆槽时的速度v,有
根据平抛运动规律得
代入数据联立解得
v=5m/s
(2)设炸药爆炸后,m1、m2获得的速率分别为力、
m2运动过程中,由机械能守恒定律有:
代入数据得
=6m/s
爆炸过程中,由动量守恒定律有
代人入数据得
=3m/s
由题意有
60%E=
代入数据联立解得
E=45J
(3)对物块m1有
对木板m2有
代入数据得
=2m/s2
=1m/s2
设经过时间t′达到共同速度v'有:
代入数据得
t′=1s
v'=1m/s
此过程中:m1的位移
=2m
木板的位移
=0.5m
相对位移=1.5m<L,故m1未脱离木板
假设它们一起做减速运动直到静止
由
得
=1m/s2
又:,故假设成立
设此后木板发生的位移为
由运动学规律有
代入数据得
=0.5m
整个过程中,木板与地面间因摩擦而产生的热量
代入数据联立解得
Q=3J
14、 (1)2.0m/s;(2);(3) 6次
【解析】
(1)物块下滑的加速度为
物块第一次下滑至挡板时的速度为
v==4m/s
经分析可知,物块与挡板第一次相撞后反弹,由动量守恒定律可得
mv=mv1+Mv2
解得
v2=2.0m/s
(2)设木板下滑的加速度大小为a′,由题中条件可得,木板下滑的位移为x2
物块位移为
由牛顿第二运动定律可得
解得
解得
(3)第二次碰撞前瞬间物块速度为
=4m/s
此时物块木板速度为0,物块与挡板发生第二次碰撞后,挡板与物块将重复上述运动过程
第一次碰后到第二次碰前挡板运动位移为
x2=
故
L=7m=5
故物块和挡板在斜面上发生6次碰撞。
15、①②30J
【解析】
试题分析:(1)对活塞进行受力分析:得:
设活塞上升到卡球处时气体温度为,初状态体积,温度为,末状态体积为,则:③
解得:
气体还将进行等容不得升温,初状态压强为,温度为T,末状态压强为,温度为,则:⑤
解得:
(2)该封闭气体仅在等压膨胀过程中对外做功,则:
考点:考查了理想气体状态方程
【名师点睛】先写出已知条件,对活塞进行受力分析,根据理想气体状态方程求压强;活塞克服重力和外面的大气压做功,利用功的计算公式即可求解,注意应用公式时,温度为热力学温度.
展开阅读全文