资源描述
2025-2026学年内蒙古自治区通辽市科左后旗甘旗卡第二高级中学高三返校联考物理试题
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、2019年“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面。如图,为给“嫦娥四号”探测器登陆月球背面提供通信支持,“鹊桥号”卫星绕地月拉格朗日L2点做圆周运动。已知在地月拉格朗日点L1或L2,卫星受地球和月球引力的合力作用,能随月球同步绕地球做圆周运动。则( )
A.卫星在L1点的线速度比在L2点的小
B.卫星在L1点的角速度比在L2点的大
C.同一卫星L1、L2点受地球和月球引力的合力相等
D.若技术允许,使“鹊桥号”刚好位于L2点,能量消耗最小,能更好地为“嫦娥四号”探测器提供通信支持
2、如图所示,矩形线圈处在磁感应强度大小为 B 、方向水平向右的匀强磁场中,线圈通过电刷与定值电阻 R 及理想电流表相连接,线圈绕中心轴线OO ¢ 以恒定的角速度w 匀速转动,t=0 时刻线圈位于与磁场平行的位置。已知线圈的匝数为n 、面积为S 、阻值为r 。则下列说法正确的是( )
A.t=0 时刻流过电阻 R 的电流方向向左
B.线圈中感应电动势的瞬时表达式为e = nBSw sinwt
C.线圈转动的过程中,电阻 R 两端的电压为
D.从 t=0 时刻起,线圈转过 60°时电阻 R 两端的电压为
3、如图所示是旅游景区中常见的滑索。研究游客某一小段时间沿钢索下滑,可将钢索简化为一直杆,滑轮简化为套在杆上的环,滑轮与滑索间的摩擦力及游客所受空气阻力不可忽略,滑轮和悬挂绳重力可忽略。游客在某一小段时间匀速下滑,其状态可能是图中的( )
A. B. C. D.
4、2017年11月24日,国家航天局探月与航天工程中心副主任裴照宇表示,嫦娥五号任务将是我国首次月球表面采样返回任务,这次任务的完成将标志着我国探月工程“三步走”顺利收官。若已知万有引力常量G,那么在下列给出的各种情景中,能根据测量的数据求出月球密度的是( )
A.在月球表面使一个小球做自由落体运动,测出落下的高度H和时间t
B.嫦娥五号贴近月球表面做匀速圆周运动,测出运行周期T
C.嫦娥五号在高空绕月球做匀速圆周运动,测出距月球表面的高度H和运行周期T
D.观察月球绕地球的匀速圆周运动,测出月球的直径D和运行周期T
5、在下列四幅u-t图像中,能正确反映我国居民生活所用交流电的是( )
A. B. C. D.
6、如图所示,图甲为一简谐横波在t=0.10s时的波形图,P是平衡位置在x= 0.5m处的质点,Q是平衡位置在x =2m处的质点;图乙为质点Q的振动图象。下列说法正确的是( )
A.这列波沿x轴正方向传播 B.这列波的传播速度为2m/s
C.t=0.15s,P的加速度方向与速度方向相同 D.从t=0.10s到t=0.15s,P通过的路程为10cm
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,绝缘细线相连接的A、B两带电小球处于在竖直向下的匀强电场中,在外力F作用下沿竖直方向匀速向上运动,A、B两球质量均为m,均带正+q(q>0)的电荷,场强大小E=,某时刻突然撤去外力F,则下列说法正确的是( )
A.F的大小为4mg
B.F撤去的瞬间,A球的加速度小于2g
C.F撤去的瞬间,B球的加速度等于2g
D.F撤去的瞬间,球A、B之间的绳子拉力为零
8、如图是倾角θ=37°的光滑绝缘斜面在纸面内的截面图。一长为L、质量为m的导体棒垂直纸面放在斜面上,现给导体棒通人电流强度为I,并在垂直于导体棒的平面内加匀强磁场,要使导体棒静止在斜面上,已知当地重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8.则以下说法正确的是( )
A.所加磁场方向与x轴正方向的夹角α的范围应为
B.所加磁场方向与x轴正方向的夹角α的范围应为
C.所加磁场的磁感应强度的最小值为
D.所加磁场的磁感应强度的最小值为
9、已知与长直通电导线距离为r处的磁感应强度大小为,其中I为导线中的电流,k为常数。在∠ABC=120°的等腰三角形的三个顶点处各有一条长直通电导线垂直穿过纸面,导线中通有大小相等的恒定电流I,电流方向如图所示。其中O点为AC边的中点,D点与B点关于AC边对称。现将另外一根通电导体棒垂直于纸面放在O点时,其受到的安培力的大小为F。若将该导体棒垂直于纸面放到D点,电流大小和方向与在O点时一致,则此时该导体棒受到的安培力( )
A.方向与在O点受到的安培力方向相同
B.方向与在O点受到的安培力方向垂直
C.大小为F
D.大小为2F
10、如图所示。竖直光滑杆固定不动,两根完全相同的轻质弹簧套在杆上,弹簧下端固定。形状相同的两物块A、B分别置于两弹簧上端但不会拴接,A的质量大于B的质量。现用外力作用在物体上,使两端弹簧具有相同的压缩量。撤去外力后,两物块由静止向上运动并离开弹簧。从撤去外力到物块速度第一次减为零的过程中。弹簧始终在弹性限度之内,以地面为零势能面。下列说法正确的是( )
A.上升过程中两物块机械能均守恒
B.A上升的最大高度小于B上升的最大高度
C.A物体的最大速度大于B物体的最大速度
D.A物体的最大加速度小于B物体的最大加速度
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)某同学为了测一节干电池的电动势和内电阻,找来了一块电流表和三个定值电阻,电流表的规格为“0~10mA,30Ω”,三个定值电阻的阻值分别为2Ω、10Ω、120Ω,该同学连接了如图所示的电路。回答下列问题:
(1)该电路中,R1的阻值为________,R2的阻值为________;
(2)电键S1闭合至a,电键S2闭合至____,电键S3闭合至_____,电流表的读数为I1;
(3)电键S1闭合至b,电键S2闭合至____,电键S3闭合至_____,电流表的读数为I2;
(4)根据(2)(3),可求得干电池的电动势E=____________,内电阻r=___________。
12.(12分)某同学在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:
A.待测的干电池(电动势约为1.5V,内电阻小于1.0Ω)
B.电流表A1(量程0~3mA,内阻Rg1=10Ω)
C.电流表A2(量程0~0.6A,内阻阪Rg2=0.1Ω)
D.滑动变阻器R1(0-20Ω,10A)
E.滑动变阻器R2(0-200Ω,1A)
F.定值电阻R0(990Ω)
G.开关和导线若干
(1)他设计了如图甲所示的(a)、(b)两个实验电路,其中更为合理的是________图;在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选________(填写器材名称前的字母序号);用你所选择的电路图写出全电路欧姆定律的表达式E=______________(用I1、I2、Rg1、Rg2、R0、r表示)。
(2)图乙为该同学根据(1)中选出的合理的实验电路,利用测出的数据绘出的I1-I2图线(I1为电流表A1的示数,I2为电流表A2的示数),为了简化计算,该同学认为I1远远小于I2,则由图线可得电动势E=____________V,内阻r=__________Ω。(r的结果保留两位小数)
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)如图所示为一个带有阀门K、容积为2dm3的容器(容积不可改变)。先打开阀门让其与大气连通,再用打气筒向里面打气,打气筒活塞每次可以打进1×105Pa、200cm3的空气,忽略打气和用气时气体的温度变化(设外界大气的压强po=1×105Pa)
(i)若要使气体压强增大到5.0×105Pa,应打多少次气?
(ii)若上述容器中装的是5.0×105Pa的氧气,现用它给容积为0.7dm3的真空瓶充气,使瓶中的气压最终达到符合标准的2.0×105Pa,则可充多少瓶?
14.(16分)如图所示,在同一水平面上的两根光滑绝缘轨道,左侧间距为2l,右侧间距为l,有界匀强磁场仅存在于两轨道间,磁场的左右边界(图中虚线)均与轨道垂直。矩形金属线框abcd平放在轨道上,ab边长为l,bc边长为2l。开始时,bc边与磁场左边界的距离为2l,现给金属线框施加一个水平向右的恒定拉力,金属线框由静止开始沿着两根绝缘轨道向右运动,且bc边始终与轨道垂直,从bc边进入磁场直到ad边进入磁场前,线框做匀速运动,从bc边进入右侧窄磁场区域直到ad边完全离开磁场之前,线框又做匀速运动。线框从开始运动到完全离开磁场前的整个过程中产生的热量为Q。问:
(1)线框ad边刚离开磁场时的速度大小是bc边刚进入磁场时的几倍?
(2)磁场左右边界间的距离是多少?
(3)线框从开始运动到完全离开磁场前的最大动能是多少?
15.(12分)在光滑绝缘的水平面上,存在平行于水平面向右的匀强电场,电场强度为E,水平面上放置两个静止、且均可看作质点的小球A和B,两小球质量均为m,A球带电荷量为,B球不带电,A、B连线与电场线平行,开始时两球相距L,在电场力作用下,A球与B球发生对心弹性碰撞.设碰撞过程中,A、B两球间无电量转移.
(1)第一次碰撞结束瞬间A、B两球的速度各为多大?
(2)从开始到即将发生第二次碰撞这段过程中电场力做了多少功?
(3)从开始到即将发生第二次碰撞这段过程中,若要求A在运动过程中对桌面始终无压力且刚好不离开水平桌面(v=0时刻除外),可以在水平面内加一与电场正交的磁场.请写出磁场B与时间t的函数关系.
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】
B.地月拉格朗日点L1或L2与月球保持相对静止,卫星在L1、L2点的角速度相等,故B错误;
A.根据可得,卫星在L1点的线速度比在L2点的小,故A正确;
C.根据可得,同一卫星L1、L2点受地球和月球引力的合力不相等,故C错误;
D.若“鹊桥号”刚好位于L2点,几乎不消耗能量,但由几何关系可知,通讯范围较小,并不能更好地为“嫦娥四号”探测器提供通信支持,故D错误。
故选A。
2、D
【解析】
A.t=0时刻线框与磁场方向平行,即线框的速度与磁场方向垂直,右手定则可知,流过电阻 R 的电流方向向右,故A错误;
B.从与中性面垂直的位置开始计,感应电动势随时间按正弦规律变化,且最大感应电动势
Em=nBSω
所以感应电动势的瞬时值表达式为
e=nBSωcosωt(V)
故B错误;
C.线圈转过的过程中,最大感应电动势Em=nBSω,则产生的感应电动势的有效值为
E=nBSω
因此电阻 R 两端的电压为
故C错误;
D.线圈从t=0开始转过60°时,电阻 R 两端的电压为
故D正确。
故选D。
3、B
【解析】
设索道的倾角为α,若不考虑任何阻力,对滑轮和乘客组成的整体,由牛顿第二定律得
(M+m)gsinα=(M+m)a
对乘客由于满足
Mgsinα=Ma
可知绳子与索道垂直。若索道与滑轮之间有摩擦,而乘客不受空气阻力,则当匀速运动时,绳子在竖直方向;若同时考虑滑轮与索道之间的摩擦以及人所受的空气阻力,则绳子应该在垂直于索道与竖直方向之间,则选项B正确,ACD错误;故选B。
4、B
【解析】
设月球的质量为M,半径为r,则月球的密度
A.在月球表面使一个小球做自由落体运动,测出下落的高度H和时间t,根据,可知算出月球的重力加速度,根据,可以算得月球的质量,但不知道月球的半径,故无法算出密度,故A错误;
B.根据得,所以,已知T就可算出密度,故B正确;
C、根据得,但不知道月球的半径,故无法算出密度,故C错误;
D、观察月球绕地球的圆周运动,只能算出地球的质量,无法算出月球质量,也就无法算出月球密度,故D错误;
故选B。
5、C
【解析】
我们日常生活中用的都是交流电,电压是220V,频率是50Hz.周期为0.02s;电压的最大值为:220V=311V,只有C正确。
故选C。
6、C
【解析】
A.分析振动图像,由乙图读出,在t=0.10s时Q点的速度方向沿y轴负方向,根据波动规律结合图甲可知,该波沿x轴负方向的传播,故A错误;
B.由甲图读出波长为λ=4m,由乙图读出周期为T=0.2s,则波速为
故B错误;
C.从t=0.10s到t=0.15s,质点P振动了,根据波动规律可知,t=0.15s时,质点P位于平衡位置上方,速度方向沿y轴负方向振动,则加速度方向沿y轴负方向,两者方向相同,故C正确;
D.在t=0.10s时质点P不在平衡位置和最大位移处,所以从t=0.10s到t=0.15s,质点P通过的路程
s≠A=10cm
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、ACD
【解析】
A.对整体进行分析:
F=2mg+2Eq
且
E=
解得
F=4mg
故A正确;
BC.F撤去的瞬间,对整体进行分析
2mg+2Eq=2maAB
且
E=
解得
aAB=2g
故B错,C正确;
D.F撤去的瞬间,由于aAB=2g,可知球A、B之间的绳子拉力为零,故D正确。
故选ACD。
8、BC
【解析】
AB.根据共点力平衡知,安培力的方向在垂直斜面向下与竖直向上的这两个方向之间,根据左手定则知,所加磁场方向与x轴正方向的夹角θ的范围应为,故A错误,B正确。
CD.当安培力的方向与支持力方向垂直时,安培力最小,根据矢量三角形定则有
则磁感应强度的最小值
故C正确,D错误。
故选BC。
9、AC
【解析】
AB.由磁场叠加以及安培定则可知,AC两处的直导线在O点产生的磁场叠加结果为零,则O点的磁场是B点的直导线在O点产生的,其方向为水平向左;同理可知D点的合磁场方向也是水平向左,则导体棒在O点和D点所受安培力的方向相同(如图),选项A正确,B错误;
CD.由以上分析可知,O点的磁感应强度为
D点的磁感应强度为
则导体棒在OD两点受安培力相等,选项C正确,D错误。
故选AC。
10、BD
【解析】
A.上升过程中在弹簧恢复原长前,弹簧弹力一直对物块做正功,物块机械能增加,A错误;
B.物块从撤去外力到第一次速度减为0,根据能量守恒定律
解得
弹簧压缩量相同,所以对于两物块弹簧释放的弹性势能相同,因为,所以两小球上升的最大高度关系为
B正确;
C.物块速度最大时,加速度为0,假设初始状态弹簧的压缩量为,达到最大速度前,合力满足
为物块向上运动的位移,因为,所以图像为
图线与位移轴围成的面积为合外力做功,物块从静止开始运动,根据动能定理可知合力为0时,B物块动能大,根据动能表达式可知A物体的最大速度小于B物体的最大速度,C错误;
D.撤去外力瞬间,物块的加速度最大,根据牛顿第二定律可知
解得
因为,所以
D正确。
故选BD。
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、2Ω 120Ω d f c e
【解析】
(1)[1][2]从电路结构中可看出,电流表与电阻R1并联,改装成大量程的电流表;电流表与电阻R2串联,改装成大量程的电压表,所以R1的阻值为2Ω,R1分流为电流表的15倍,则改装后的电流表的量程为160mA;R2的阻值为120Ω,电流表满偏电压为
电阻R2分压为电流表满偏电压的4倍,则改装后的电压表的量程为1.5V
(2)[3][4]当电键S1闭合至a时,电路结构为电阻R0与改装后的电流表串联,所以电键S2闭合至d,电键S3闭合至f
(3)[5][6]当电键S1闭合至b时,电路结构为电阻R0与改装后的电压表并联,所以电键S2闭合至c,电键S3闭合至e
(4)[7][8]由(2)中有
=I1(190+16r)
由(3)中有
E=I2(RA+R2)+(I2+I2)r=I2(150+16r)
两式联立解得
E=,r=
12、b D 1.46V~1.49V 0.80~0.860Ω
【解析】
(1)[1].上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,将电流表G串联一个电阻,可以改装成较大量程的电压表。将电流表A1和定值电阻R0串联可改装成一个量程为
的电压表;则(a)、(b)两个参考实验电路,其中合理的是b;
[2].因为电源的内阻较小,所以应该采用较小最大值的滑动变阻器,有利于数据的测量和误差的减小。滑动变阻器应选D;若选择大电阻,则在变阻器滑片调节的大部分范围内,电流表A2读数太小,电流表A1读数变化不明显。
[3].根据电路可知:
E=U+Ir=I1(Rg1+R0)+(I1+I2)r;
(2)[4][5].根据欧姆定律和串联的知识得,电源两端电压
U=I1(990+10)=1000I1
根据图象与纵轴的交点得电动势
E=1.47mA×1000Ω=1.47V;
由图可知当电流为0.45A时,电压为1.1V,则由闭合电路欧姆定律可知
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)40次 (2)4瓶
【解析】
(1)设需要打气n次,因每次打入的气体相同,故可视n次打入的气体一次性打入,
则气体的初状态:,
末状态:,
其中:
由玻意尔定律:
代入数据解得:;
(2)设气压为时气体的体积为,则
由玻意尔定律有:
代入数据解得:
真空瓶的容积为
因:
故可充4瓶。
14、 (1)线框ad边刚离开磁场时的速度大小是bc边刚进入磁场时速度的4倍;(2)磁场左右边界间的距离是32l;(3)线框从开始运动到完全离开磁场前的最大动能是Q。
【解析】
(1)设磁感强度为B,设线框总电阻为R,线框受的拉力为F,bc边刚进磁场时的速度为v1,则感应电动势为:
E1=2Blv1
感应电流为:
线框所受安培力为:
F1=2BI1l
线框做匀速运动,其受力平衡,即:F1=F,联立各式得:
设ad边离开磁场之前,线框做匀速运动的速度为v2,同理可得:
所以:
v2=4v1;
(2)bc边进入磁场前,线框做匀加速运动,设加速度为a,bc边到达磁场左边界时,线框的速度为
从ad边进入磁场到bc边刚好进入右侧窄磁场区域的过程中线框的加速度仍为a,由题意可知bc边刚进入右侧窄磁场区域时的速度为:
v2=4v1,
从线框全部进入磁场开始,直到bc边进入右侧窄磁场前,线框做匀加速运动,设位移为s1,则:
将,代入得:
s1=30l
磁场左右边界间的距离为:
s=l+s1+l=32l;
(3)整个过程中,只有拉力F和安培力对线框做功,线框离开磁场之前,动能最大,设最大动能为Ek,由动能定理有:
WF+W安=Ek-0
由:
WF=F(2l+s+l)=35Fl
W安=-F×3l
及
Q=-W安
可知:
线框的最大动能为:
。
15、 (1) (2) (3) ( )
【解析】
(1)A球的加速度,碰前A的速度;碰前B的速度
设碰后A、B球速度分别为、,两球发生碰撞时,由动量守恒和能量守恒定律有:
,
所以B碰撞后交换速度:,
(2)设A球开始运动时为计时零点,即,A、B球发生第一次、第二次的碰撞时刻分别为、;由匀变速速度公式有:
第一次碰后,经时间A、B两球发生第二次碰撞,设碰前瞬间A、B两球速度分别为和,由位移关系有:,得到:
;
由功能关系可得:
(另解:两个过程A球发生的位移分别为、,,由匀变速规律推论,根据电场力做功公式有:)
(3)对A球由平衡条件得到:,,
从A开始运动到发生第一次碰撞:
从第一次碰撞到发生第二次碰撞:
点睛:本题是电场相关知识与动量守恒定律的综合,虽然A球受电场力,但碰撞的内力远大于内力,则碰撞前后动量仍然守恒.由于两球的质量相等则弹性碰撞后交换速度.那么A球第一次碰后从速度为零继续做匀加速直线运动,直到发生第二次碰撞.题设过程只是发生第二次碰撞之前的相关过程,有涉及第二次以后碰撞,当然问题变得简单些.
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