资源描述
2026年山西省运城市盐湖区高三下期末联考(物理试题文)试题
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、在一边长为L的正方形的四个顶点处各放置一个电荷量为q的点电荷,其中ABC处为正点电荷,D处为负点电荷,P、Q、M、N分别是AB、BC、CD、DA的中点,则( )
A.M、N两点电场强度相同
B.P、Q两点电势相同
C.将一个带负电的粒子由Q沿直线移动到M,电势能先增大后减小
D.在O点静止释放一个带正电的粒子(不计重力),粒子可沿着OD做匀变速直线运动
2、1916年爱因斯坦建立广义相对论后预言了引力波的存在,2017年引力波的直接探测获得了诺贝尔物理学奖.科学家们其实是通过观测双星轨道参数的变化来间接验证引力波的存在.如图所示为某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动的示意图,若A星的轨道半径大于B星的轨道半径,双星的总质量M,双星间的距离为L,其运动周期为T,则下列说法中正确的是
A.A的质量一定大于B的质量
B.A的线速度一定小于B的线速度
C.L一定,M越小,T越小
D.M一定,L越小,T越小
3、同一平面内固定有一长直导线PQ和一带缺口的刚性金属圆环,在圆环的缺口两端引出两根导线,分别与两块垂直于圆环所在平面固定放置的平行金属板MN连接,如图甲所示.导线PQ中通有正弦交流电流i,i的变化如图乙所示,规定从Q到P为电流的正方向,则在1~2s内
A.M板带正电,且电荷量增加
B.M板带正电,且电荷量减小
C.M板带负电,且电荷量增加
D.M板带负电,且电荷量减小
4、如图所示,一个物体在竖直向上的拉力F作用下竖直向上运动,拉力F与物体速度v随时间变化规律如图甲、乙所示,物体向上运动过程中所受空气阻力大小不变,取重力加速度大小g=10m/s2则物体的质量为
A.100g B.200g C.250g D.300g
5、一定质量的理想气体,在温度升高的过程中( )
A.气体的内能一定增加
B.外界一定对气体做功
C.气体一定从外界吸收热量
D.气体分子的平均动能可能不变
6、如图所示,在空间中水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场,质量为m的带电小球由MN上方的A点以一定初速度水平抛出,从B点进入电场,到达C点时速度方向恰好水平,A、B、C三点在同一直线上,且电场力为3mg。重力加速度为g,由此可知( )
A.AB=3BC
B.小球从A到B与从B到C的运动时间相等
C.小球从A到B与从B到C的动量变化量相同
D.小球从A到C的过程中重力对小球做的功与电场力对小球做的功的绝对值相等
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、有一种调压变压器的构造如图所示。线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上,C、D之间加上输入电压,转动滑动触头P就可以调节输出电压,图中A为交流电流表,V为交流电压表,R1、R2为定值电阻,R3为滑动变阻器,C、D两瑞按正弦交流电源,变压器可视为理想变压器,则下列说法正确的是( )
A.当R3不变,滑动触头P顺时针转动时,电流表读数变小,电压表读数变小
B.当R3不变,滑动触头P逆时针转动时,电流表读数变小,电压表读数变小
C.当P不动,滑动变阻器滑动触头向上滑动时,电流表读数变小,电压表读数变大
D.当P不动,滑动变阻器滑动触头向上滑动时,电流表读数变大,电压表读数变大
8、某人提着箱子站在电梯里,电梯从一楼上升到三楼的整个过程中先匀加速后匀减速,关于此过程,下列说法正确的是
A.手对箱子的力大小始终等于箱子对手的力的大小
B.手对箱子的力大小始终等于箱子的重力的大小
C.人对电梯的压力先持续增大后持续减小
D.人对电梯的压力先大于人和箱子的总重力后小于人和箱子的总重力
9、如图所示,足够长的光滑平行金属导轨与水平面成角放置,导轨间距为L且电阻不计,其顶端接有一阻值为R的电阻,整个装置处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下。一质量为m的金属棒以初速度v0由导轨底端M点上滑,经一段时间滑行距离x到达最高点N后,又返回底端M点。金属棒与两导轨始终垂直且接触良好,其接入电路中的电阻为r,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.金属棒上滑过程中通过电阻R的电荷量为
B.整个过程中电阻R中的电流先从b到a后从a到b
C.金属棒下滑时间大于上滑时间
D.金属棒上滑时间为
10、如图所示,光滑、平行的金属轨道分水平段(左端接有阻值为R的定值电阻)和半圆弧段两部分,两段轨道相切于N和N′点,圆弧的半径为r,两金属轨道间的宽度为d,整个轨道处于磁感应强度为B,方向竖直向上的匀强磁场中.质量为m、长为d、电阻为R的金属细杆置于框架上的MM′处,MN=r.在t=0时刻,给金属细杆一个垂直金属细杆、水平向右的初速度v0,之后金属细杆沿轨道运动,在t=t1时刻,金属细杆以速度v通过与圆心等高的P和P′;在t=t2时刻,金属细杆恰好通过圆弧轨道的最高点,金属细杆与轨道始终接触良好,轨道的电阻和空气阻力均不计,重力加速度为g.以下说法正确的是( )
A.t=0时刻,金属细杆两端的电压为Bdv0
B.t=t1时刻,金属细杆所受的安培力为
C.从t=0到t=t1时刻,通过金属细杆横截面的电量为
D.从t=0到t=t2时刻,定值电阻R产生的焦耳热为
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)利用如图所示的装置探究动能定理。将木板竖直放置在斜槽末端的前方某一固定位置,在木板上依次固定好白纸、复写纸,将小球从不同的标记点由静止释放。记录标记点到斜槽底端的高度H,并根据落点位置测量出小球离开斜槽后的竖直位移y,改变小球在斜槽上的释放位置,在斜槽比较光滑的情况下进行多次测量,已知重力加速度为g,记录数据如下:
(1)小球从标记点滑到斜槽底端的过程,速度的变化量为______(用x、y、g表示);
(2)已知木板与斜槽末端的水平距离为x,小球从标记点到达斜槽底端的高度为H,测得小球在离开斜槽后的竖直位移为v,不计小球与槽之间的摩擦及小球从斜槽滑到切线水平的末端的能量损失。小球从斜槽上滑到斜槽底端的过程中,若动能定理成立,则应满足的关系式是______;
(3)保持x不变,若想利用图像直观得到实验结论,最好应以H为纵坐标,以_____为横坐标,描点画图。
12.(12分)某实验小组欲自制欧姆表测量一个电阻的阻值,实验提供的器材如下:
A.待测电阻Rx(约200Ω)
B.电源(电动势E约1.4V,内阻r约10Ω)
C.灵敏电流计G(量程1mA,内阻Rg=200Ω)
D.电阻R1=50Ω
E.电阻R2=200Ω
F.滑动变阻器R(阻值范围为0~500Ω)
G.开关,导线若干
(1)由于电源电动势未知,该实验小组经过分析后,设计了如图(a)的测量电路。部分步骤如下:先闭合开关S1、S2,调节滑动变阻器R,使灵敏电流计示数I1=0.90mA,此时电路总电流I总=______mA;
(2)同时测出电动势1.35V后,该小组成员在图(a)的基础上,去掉两开关,增加两支表笔M、N,其余器材不变,改装成一个欧姆表,如图(b),则表笔M为______(选填“红表笔”或“黑表笔”)。用改装后的欧姆表先进行电阻调零,再测量Rx阻值,灵敏电流计的示数I如图(c),待测电阻Rx的阻值为______Ω。
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)U形管两臂粗细不同,开口向上,封闭的粗管横截面积是开口的细管的三倍,管中装入水银,大气压为76 cmHg.开口管中水银面到管口距离为11 cm,且水银面比封闭管内高4 cm,封闭管内空气柱长为11 cm,如图所示.现在开口端用小活塞封住,并缓慢推动活塞,使两管液面相平,推动过程中两管的气体温度始终不变,试求:
(1)粗管中气体的最终压强;
(2)活塞推动的距离.
14.(16分)如图,空间有一竖直向下沿x轴方向的静电场,电场的场强大小按E=kx分布(x是轴上某点到O点的距离),.x轴上,有一长为L的绝缘细线连接A、B两个小球,两球质量均为m,B球带负电,带电量为 q,A球距O点的距离为L。两球现处于静止状态,不计两球之间的静电力作用。
(1)求A球的带电量qA;
(2)将A、B间细线剪断,描述B球的运动情况,并分析说明理由;
(3)剪断细线后,求B球的最大速度vm.
15.(12分)如图甲所示为足够长、倾斜放置的平行光滑导轨,处在垂直斜面向上的匀强磁场中,导轨上端接有一定值电阻,导轨平面的倾角为37°,金属棒垂直导轨放置,用一平行于斜面向上的拉力F拉着金属棒由静止向上运动,金属棒的质量为0.2 kg,其速度大小随加速度大小的变化关系如图乙所示.金属棒和导轨的电阻不计,,求:
(1)拉力F做功的最大功率
(2)回路中的最大电功率
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.场强叠加遵循平行四边形定则,M、N两点电场强度大小相等,方向不同,A错误;
B.P、Q两点即关于A、C两正电荷对称,又关于B、D两异种电荷对称,根据对称性可知四个点电荷在P、Q两点产生的电势相同,B正确;
C.M、N、P、Q关于A、C两正电荷对称,所以对于A、C两正电荷而言,这四个点的电势是相等的,对B、D两异种电荷而言,P、Q两点的电势高于M、N两点的电势,所以负电的粒子由Q沿直线移动到M,根据:
可知负电荷电势能一直增大,C错误;
D.这四个点电荷形成的电场中,电场力大小改变,加速度改变,所以从O点静止释放的粒子不可能做匀变速运动,D错误。
故选B。
2、D
【解析】
A、根据万有引力提供向心力,因为,所以,即A的质量一定小于B的质量,故A错误;
B、双星系统角速度相等,根据,且,可知A的线速度大于B的线速度,故B错误;
CD、根据万有引力提供向心力公式得:,解得周期为,由此可知双星的距离一定,质量越小周期越大,故C错误;总质量一定,双星之间的距离就越大,转动周期越大,故D正确;
故选D.
解决本题的关键知道双星靠相互间的万有引力提供向心力,具有相同的角速度.以及会用万有引力提供向心力进行求解.
3、A
【解析】
在1~2s内,穿过金属圆环的磁场垂直于纸面向里,磁感应强度变小,穿过金属圆环的磁通量变小,磁通量的变化率变大,假设环闭合,由楞次定律可知感应电流磁场与原磁场方向相同,即感应电流磁场方向垂直于纸面向里,然后由安培定则可知感应电流沿顺时针方向,由法拉第电磁感应定律可知感应电动势增大,由此可知上极M板电势高,带正电,电荷量增加,故A正确,B、C、D错误;
故选A.
4、C
【解析】
由乙图可得后,物体匀速,则有
前,物体匀加速,则有
,
代入数据有
A. 100g与分析不符,故A错误;
B. 200g与分析不符,故B错误;
C. 250g与分析相符,故C正确;
D. 300g与分析不符,故D错误;
故选:C。
5、A
【解析】
AD.理想气体不计分子势能,温度升高,平均动能增大,内能一定增加,选项A正确,D错误;
BC.温度升高,外界可能对气体做功,也可能从外界吸收热量,选项BC错误。
故选A.
6、D
【解析】
AB.小球从A到B的时间为
在B点的竖直方向速度为
小球在电场中的加速度大小为
小球从B到C的时间为
则两段所用的时间之比为4:1,据题意,知小球在水平方向不受力,故水平方向做匀速直线运动,则
AB=4BC
故AB错误;
C.由动量定理可知,动量变化等于合力的冲量,由于AB段合力冲量方向向下,由于小球在BC段竖直方向做减速运动,则合力方向向上,所以小球在BC段合力冲量向上,故C错误;
D.据题意,知小球在水平方向不受力,故水平方向做匀速直线运动,从A到C由动能定理可知,小球从A到C的过程中重力对小球做的功与电场力对小球做的功的绝对值相等,故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、AC
【解析】
A.当不变,滑动触头顺时针转动时,变压器的原线圈的匝数不变,副线圈的匝数减少,两端的电压减小,总电流减小,滑动变阻器两端的电压将变小,电流表的读数变小,故A正确;
B.当不变,滑动触头逆时针转动时,副线圈匝数增大,电压增大,电流表读数变大,电压表读数变大,故B错误;
CD.保持的位置不动,即是保持变压器的原、副线圈的匝数比不变,则两端的电压不变,当将触头向上移动时,连入电路的电阻的阻值变大,因而总电流减小,分担的电压减小,并联支路的电压即电压表的示数增大,通过的电流增大,流过滑动变阻器的电流减小,所以电流表读数变小,电压表读数变大,故C正确,D错误;
故选AC。
8、AD
【解析】
A.根据牛顿第三定律可知,人手对箱子力的大小始终等于箱子对手的力的大小,故A正确;
B.向上加速时处于超重状态,向上减速时处于失重状态,则手对箱子的拉力先大于箱子的重力,后小于箱子的重力,故B错误
CD.向上匀加速时,人对电梯的压力大于人和箱子的总重力,但并不是持续增大,向上:匀减速时,人对电梯的压力小于人和箱子的总重力,但不是持续减小,故C错误,选项D正确。
9、ACD
【解析】
A.金属棒上滑过程中通过电阻R的电荷量为
故A正确;
B.由楞次定律,金属棒上滑过程电阻R中电流从a到b,下滑过程电阻R中电流从b到a,故B错误;
C.根据能量守恒得,除最高点外,在任何一个位置上,上滑到此位置的速度大于下滑到此位置的速度,则上滑的平均速度大于下滑的平均速度,所以
t上<t下
故C正确;
D.上滑过程,以向上为正方向,由动量定理得
两边求和
又
解得
故D正确。
故选ACD。
10、CD
【解析】
A.t=0时刻,金属细杆产生的感应电动势
金属细杆两端的电压
故A错误;
B.t=t1时刻,金属细杆的速度与磁场平行,不切割磁感线,不产生感应电流,所以此时,金属细杆不受安培力,故B错误;
C.从t=0到t=t1时刻,电路中的平均电动势
回路中的电流
在这段时间内通过金属细杆横截面的电量
解得
故C正确;
D.设杆通过最高点速度为,金属细杆恰好通过圆弧轨道的最高点,对杆受力分析,由牛顿第二定律可得
解得
从t=0到t=t2时刻,据功能关系可得,回路中的总电热
定值电阻R产生的焦耳热
解得
故D正确
故选CD。
感应电量,这个规律要能熟练推导并应用.
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、
【解析】
(1)[1]小球离开斜槽底端后做平抛运动,则
解得
(2)[2]由(1)知
在小球下滑过程中,不计小球与槽之间的摩擦,只有重力做功,则有
解得
(3)[3]为了更直观,应画成直线,根据上式可知:最好应以H为横坐标,以为纵坐标,描点作图。
12、4.50 黑表笔 180
【解析】
(1)[1]闭合开关S1、S2,G与R1并联,调节滑动变阻器R,灵敏电流计读数I1=0.90mA,根据并联电路特点,通过R1的电流
故此时电路总电流
(2)[2]改装为欧姆表后,表内有电源,根据多用电表“红进黑出”的特点,表笔M应接黑表笔
[3]根据欧姆表的原理,欧姆调零时,有
接待测电阻后,读出表的电流为I=0.60mA,电路中的总电流为
则有
解得
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)88 cmHg (2)4.5 cm
【解析】
解:设左管横截面积为,则右管横截面积为,
(1)以右管封闭气体为研究对象,
,
等温变化:
(2)以左管被活塞封闭气体为研究对象,
,,
等温变化:
即,,联立得,故上升;
那么活塞推动的距离:
14、 (1)qA=-4q (2)B球做往复运动 (3)vm=
【解析】
(1)A、B两球静止时,A球所处位置场强为
B球所处位置场强为
对A、B由整体受力分析,由平衡条件可得:
解得:
qA=-4q
(2)剪断细线后,B球初始受到合力
F=mg-mg=mg
方向竖直向下,B球开始向下运动;
运动后,B球受力为
F合=mg-kxq,
随x增大,F合减小,所以B球做加速度减小的加速运动;
当F合减小为零时,B球速度达到最大,继续向下运动,F合方向向上,并逐渐增大,B球做加速度增大的减速运动。
当速度减小为零后,此时电场力大于重力,B球反向运动,最终B球做往复运动。
(3)当B球下落速度达到最大时,B球距O点距离为x0
解得:
x0=3L
当B球下落速度达到最大时,B球距O点距离为3L
运动过程中,电场力大小线性变化,所以对B球下落到速度最大过程由动能定理得:
解得:
vm=
15、(1) 1.76W; (2)0.56W。
【解析】
(1)当用拉力F拉着金属棒向上运动时
由于与成线性关系,因此拉力F为恒力,当速度为零时,拉力
金属棒运动过程中的最大速度为1m/s,因此拉力的最大功率为
(2)当加速度为零时,安培力最大
根据功能关系可知,电路中的最大电功率等于克服安培力做功的最大功率
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