资源描述
湖南省嘉禾一中、临武一中2026年高三下5月调研考试物理试题试卷
考生请注意:
1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。
2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请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、 “世界上第一个想利用火箭飞行的人”是明朝的士大夫万户。他把47个自制的火箭绑在椅子上,自己坐在椅子上,双手举着大风筝,设想利用火箭的推力,飞上天空,然后利用风筝平稳着陆。假设万户及所携设备(火箭(含燃料)、椅子、风筝等)总质量为M,点燃火箭后在极短的时间内,质量为m的炽热燃气相对地面以v0的速度竖直向下喷出。忽略此过程中空气阻力的影响,重力加速度为g,下列说法中正确的是
A.火箭的推力来源于空气对它的反作用力
B.在燃气喷出后的瞬间,火箭的速度大小为
C.喷出燃气后万户及所携设备能上升的最大高度为
D.在火箭喷气过程中,万户及所携设备机械能守恒
2、我国已掌握“半弹道跳跃式高速再入返回技术”,为实现“嫦娥”飞船月地返回任务奠定基础.如图虚线为地球大气层边界,返回器与服务舱分离后,从a点无动力滑入大气层,然后经b点从c点“跳”出,再经d点从e点“跃入”实现多次减速,可避免损坏返回器。d点为轨迹最高点,离地面高h,已知地球质量为M,半径为R,引力常量为G。则返回器( )
A.在d点处于超重状态
B.从a点到e点速度越来越小
C.在d点时的加速度大小为
D.在d点时的线速度小于地球第一宇宙速度
3、如图所示,四根相互平行的固定长直导线、、、,其横截面构成一角度为的菱形,均通有相等的电流,菱形中心为。中电流方向与中的相同,与、中的相反,下列说法中正确的是( )
A.菱形中心处的磁感应强度不为零
B.菱形中心处的磁感应强度方向沿
C.所受安培力与所受安培力大小不相等
D.所受安培力的方向与所受安培力的方向相同
4、如图所示,两个小球用长为1 m的细线连接,用手拿着球,球竖直悬挂,且A、B两球均静止。现由静止释放球,测得两球落地的时间差为0.2 s,不计空气阻力,重力加速度,则球释放时离地面的高度为
A.1.25 m
B.1.80 m
C.3.60 m
D.6.25m
5、下列说法正确的是( )
A.β衰变所释放的电子是原子核外电子电离形成的
B.贝克勒尔通过实验发现了中子
C.原子从a能级状态跃迁到b能级状态时吸收波长为λ1的光子;原子从b能级状态跃迁到c能级状态时发射波长为λ2的光子,已知λ1>λ2,那么原子从a能级状态跃迁到c能级状态时将要吸收波长为的光子
D.赫兹首次用实验证实了电磁波的存在
6、在下列四个核反应方程中,x1、x2、x3和x4各代表某种粒子。
①②③④以下判断正确的是( )
A.x1是质子 B.x2是中子 C.x3是α粒子 D.x4是氘核
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,a、b、c、d是均匀介质中水平轴上的四个质点,相邻两点的间距依次为4m、6m和8m。一列简谐横波沿x轴正向传播,在t=0时刻传到质点a处,使质点a由平衡位置开始竖直向下运动。波继续向前传播,t=5s时质点b已经通过了8cm路程并第一次回到了平衡位置,此时质点c刚好开始振动。则下列说法正确的是________
A.该波的波速为1.6cm/s
B.质点c开始振动后,其振动周期为6s
C.当t>5s后,质点b向下运动时,质点c一定向上运动
D.在7s<t<9s的时间间隔内质点c向上加速运动
E.在t=10s时刻质点d的加速度方向向上
8、如图所示,两根光滑的金属导轨平行放置在倾角为的斜面上,导轨在左端接有电阻R,导轨的电阻可忽略不计,斜面处在匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向上,质量为m、电阻可忽略不计的金属棒ab在沿斜面与棒垂直的恒力F作用下沿导轨由静止开始上滑,并上升h高度,在这一过程中( )
A.作用在金属棒上的合力所做的功大于零
B.恒力F所做的功等于mgh与电阻R上发出的焦耳热之和
C.恒力F与安培力的合力的瞬时功率一定时刻在变化
D.恒力F与重力mg的合力所做的功大于电阻R上产生的焦耳热
9、如图所示为一定质量的理想气体的压强随体积变化的 图像,其中段为双曲线,段与横轴平行,则下列说法正确的是( )
A.过程①中气体分子的平均动能不变
B.过程②中气体需要吸收热量
C.过程②中气体分子的平均动能减小
D.过程③中气体放出热量
E.过程③中气体分子单位时间内对容器壁的碰撞次数增大
10、如图所示,在光滑水平的平行导轨MN、HG左端接一阻值为的电阻(导轨电阻不计),两轨道之间有垂直纸面向里的匀强磁场。一电阻也为的金属杆,垂直两导轨放在轨道上。现让金属杆在外力作用下分别以速度v1、v2由图中位置1匀速运动到位置2,两次运动过程中杆与导轨接触良好,若两次运动的速度之比为,则在这两次运动中下列说法正确的是( )
A.R0两端的电压之比为U1:U2=1:2
B.回路中产生的总热量之比Q1:Q2=1:4
C.外力的功率之比P1:P2=1:2
D.通过导体横截面的电荷量q1:q2=1:1
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)在“观察电容器的充、放电现象”实验中,电路如图(甲)所示
(1)将开关S接通1,电容器的__________(填“上”或“下”)极板带正电,再将S接通2,通过电流表的电流方向向__________(填“左”或“右”)。
(2)若电源电动势为10V,实验中所使用的电容器如图(乙)所示,充满电后电容器正极板带电量为__________C(结果保留两位有效数字)。
(3)下列关于电容器充电时,电流i与时间t的关系;所带电荷量q与两极板间的电压U的关系正确的是__________。
12.(12分)学习牛顿第二定律后,某同学为验证“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量成反比”的结论设计了如图所示的实验装置.装置中用不可伸长的轻绳一端连接甲车、另一端与乙车相连,轻绳跨过不计质量的光滑滑轮,且在动滑轮下端挂一重物测量知甲、乙两车(含发射器)的质量分别记为、,所挂重物的质量记为。
(1)为达到本实验目的,________平衡两车的阻力(填“需要”或“不需要”),________满足钩码的质量远小于任一小车的质量(填“需要”或“不需要”);
(2)安装调整实验器材后,同时静止释放两小车并用位移传感器记录乙两车在相同时间内,相对于其起始位置的位移分别为、,在误差允许的范围内,若等式________近似成立,则可认为“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量成反比”(用题中字母表示)。
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)如图所示,一束平行于直径AB的单色光照射到玻璃球上,从N点进入玻璃球直接打在B点,在B点反射后到球面的P点(P点未画出)。已知玻璃球的半径为R,折射率n=,光在真空中的传播速度为c,求:
①入射点N与出射点P间的距离;
②此单色光由N点经B点传播到P点的时间。
14.(16分)质量为的卡板静止在光滑水平面上,质量为的小孩以的水平速度跳上木板的A端,站稳后小孩又以的加速度匀加速跑向木板的B端并离开木板,离开后木板恰好静止,求:
(1)小孩在木板上站稳时的速度大小;
(2)木板的长度。
15.(12分)托卡马克(Tokamak)是一.种复杂的环形装置,结构如图甲所示。环心处有一欧姆线圈,四周是一个环形真空室,真空室外排列着环向场线圈和极向场线圈,其中欧姆线圈的作用一是给等离子体加热以达到核聚变所需的临界温度;二是产生感应电场用以等离子体加速。同时,极向场线圈通电后提供的极向磁场与环向场线圈通电后提供的环向磁场将高温等离子体约束在真空室内,促使核聚变的进行。如图乙所示为环形真空室简化图,其内径为R1=2 m、外径为R2=5 m,S和S'为其截面关于中心对称。假设约束的核聚变材料只有氘核()和氚核(),且不考虑核子间的相互作用,中子和质子的质量差异以及速度对核子质量的影响,核子一旦接触环形真空室壁即被吸收导走。(已知质子的电荷量为 C;质子和中子质量均为 kg)。试回答:
(1)氘核()和氚核()结合成氢核()时,要放出某种粒子,同时释放出能量,写出上述核反应方程;
(2)欧姆线圈中,通以恒定电流时,等离子体能否发生核聚变(“能”或“不能”),并简要说明判断理由;
(3)若关闭欧姆线圈和环向场线圈的电流,当极向磁场为多大时,从垂直于S截面速度同为的氘核()能够全部通过S'截面;
(4)若关闭欧姆线圈和环向场线圈的电流,当极向磁场在某一范围内变化时,垂直于S截面速度同为的氘核()和氚核()能够在S'截面要有重叠,求磁感应强度B的取值范围。
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】
火箭的推力来源于燃料燃烧时产生的向后喷出的高温高压气体对火箭的反作用力,在燃气喷出后的瞬间,视万户及所携设备(火箭(含燃料)、椅子、风筝等)为系统,动量守恒,喷出燃气后万户及所携设备做竖直上抛运动。
【详解】
A、火箭的推力来源于燃料燃烧时产生的向后喷出的高温高压气体对火箭的反作用力,故A错误;
B、在燃气喷出后的瞬间,视万户及所携设备(火箭(含燃料)、椅子、风筝等)为系统,动量守恒,设火箭的速度大小为v,规定火箭运动方向为正方向,则有,解得火箭的速度大小为,故B正确;
C、喷出燃气后万户及所携设备做竖直上抛运动,根据运动学公式可得上升的最大高度为,故C错误;
D、在火箭喷气过程中,燃料燃烧时产生的向后喷出的高温高压气体对万户及所携设备做正功,所以万户及所携设备机械能不守恒,故D错误;
故选B。
关键是、在燃气喷出后的瞬间,视万户及所携设备(火箭(含燃料)、椅子、风筝等)为系统,动量守恒;在火箭喷气过程中,燃料燃烧时产生的向后喷出的高温高压气体对万户及所携设备做正功,所以万户及所携设备机械能不守恒。
2、D
【解析】
A.d点处做向心运动,向心加速度方向指向地心,应处于失重状态,A错误;
B、由a到c由于空气阻力做负功,动能减小,由c到e过程中只有万有引力做功,机械能守恒,a、c、e点时速度大小应该满足,B错误;
C、在d点时合力等于万有引力,即
故加速度大小
C错误;
D、第一宇宙速度是最大环绕速度,其他轨道的环绕速度都小于第一宇宙速度,D正确。
故选D。
3、A
【解析】
AB.由右手螺旋定则可知,L1在菱形中心处的磁感应强度方向OL2方向,21在菱形中心处的磁感应强度方向OL3方向,L3在菱形中心处的磁感应强度方向OL2方向,L4在菱形中心处的磁感应强度方向OL3方向,由平行四边形定则可知,菱形中心处的合磁感应强度不为零,方向应在OL3方向与OL2方向之间,故A正确,B错误;
C.L1和L3受力如图所示,由于四根导线中的电流大小相等且距离,所以每两根导线间的相互作用力大小相等,由几可关系可知,所受安培力与所受安培力大小相等,方向不同,故CD错误;
故选A。
4、B
【解析】
设释放时A球离地高度为h,则,求得,。
A. 1.25 m与上述计算结果不相符,故A错误;
B. 1.80 m与上述计算结果相符,故B正确;
C. 3.60 m与上述计算结果不相符,故C错误;
D. 6.25m与上述计算结果不相符,故D错误。
5、D
【解析】
A.β衰变的本质是原子核内的一个中子释放一个电子变为质子,故A错误;
B.根据物理学史可知,查德威克通过α粒子轰击铍核的实验,发现了中子的存在,故B错误;
C.光子的能量,由题,则,从a能级状态跃迁到b能级状态时吸收波长为λ1的光子,原子从b能级状态跃迁到c能级状态时发射波长为λ2的光子,根据玻尔理论,a能级的能量值大于c能级的能量值
所以原子从a能级状态跃迁到c能级状态时将要辐射波长为的光子,故C错误;
D.根据物理学史可知,赫兹首次用实验证实了电磁波的存在,故D正确。
故选:D。
6、C
【解析】
A.根据质量数和电荷数守恒得x1的电荷数为0,质量数为1,所以x1是中子,故A错误;
B.根据质量数和电荷数守恒得x2的电荷数为1,质量数为2,所以x2为氘核,故B错误;
C.根据质量数和电荷数守恒得x3的电荷数为2,质量数为4,所以x3是α粒子,故C正确;
D.根据质量数和电荷数守恒得x4的电荷数为1,质量数为1,所以x4是质子,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、BCE
【解析】
A.在t=5s的时间内波形从a传播到c距离为10m,故波速为
故A错误;
B.从波源a起振开始到波形传播到b点的时间为
B点起振后振动了半个周期,总时间为5s,有
可得
而所有质点点的振动周期相同,故质点c开始振动后其振动周期也为6s,故B正确;
C.当t>5s后,b和c都已开始振动,两者的距离为6m等于半个波长,则质点b向下运动时质点c一定向上运动,故C正确;
D.当时间7s<t<9s时,而周期,c点起振需要5s,则c点的振动时间在范围内且起振向下,故c正经过波谷后向平衡位置振动,则质点c向上先加速运动后减速向上运动,故D错误;
E.质点ad的距离为18m,则波源a到d的时间为
故质点振动的时间,且起振竖直向下,而加速度指向平衡位置方向向上,故E正确。
故选BCE。
8、AD
【解析】导体棒由静止向上加速,动能增大,根据动能定理可知,合力所作的功一定大于零,故A正确;由WF-WG-W安=0得,WF-WG=W安,即恒力F与重力的合力所做的功等于克服安培力所做功,即等于电路中发出的焦耳热,由于导体棒也存在电阻,故导体棒中也发生热量,故B错误;导体棒最终一定做匀速运动,则最后受力平衡,平衡后速度保持不变,则重力的功率不变,即恒力F与安培力的合力的瞬时功率不再变化,故C错误;由B分析可知,由于导体棒和电阻R均放出热量,故恒力F与重力mg的合力所做的功大于电阻R上产生的焦耳热,故D正确.故选AD.
点睛:本题考查导体棒切割磁感线规律的应用,对于电磁感应与功能结合问题,注意利用动能定理进行判断各个力做功之间关系,尤其注意的是克服安培力所做功等于整个回路中产生热量.
9、BDE
【解析】
根据理想气体状态方程,可得:
故可知,图象的斜率为:
而对一定质量的理想气体而言,斜率定性的反映温度的高低;
A.图象在过程①的每点与坐标原点连线构成的斜率逐渐减小,表示理想气体的温度逐渐降低,可知平均动能减小,故A错误;
B. 图象过程②的每点与坐标原点连线构成的斜率逐渐逐渐增大,则温度升高,吸收热量,平均动能增大,故B正确,C错误;
D.过程③可读出压强增大,斜率不变,即温度不变,内能不变,但是体积减小,外界对气体做正功,根据热力学第一定律可知,气体向外界放出热量,故D正确;
E.过程③可读出压强增大,温度不变,分子的平均动能不变,根据理想气体压强的微观意义,气体压强与气体分子单位时间内对容器壁的碰撞次数、气体分子平均动能有关,在压强增大,温度不变以及体积减小的情况下,气体分子对容器壁的碰撞次数增大,故E正确;
故选BDE。
10、AD
【解析】
A.两种情况下杆产生的电动势分别为
、
回路中的总电阻为R。故回路中两次的电流分别为
、
故电流之比为
根据欧姆定律,R0两端的电压之比
故A正确;
B.两次运动所用的时间为
故产生的热量之比为
故B错误;
C.由于棒做匀速直线运动,故外力的功率等于回路中的功率,故
故C错误。
D.两种情况下磁通量的变化量相同,则通过导体横截面的电荷量为
故通过电阻横截面的电荷量为
q1:q2=1:1
故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、上 左 A
【解析】
(1)[1]开关S接通1,电容器充电,根据电源的正负极可知电容器上极板带正电。
[2]开关S接通2,电容器放电,通过电流表的电流向左。
(2)[3]充满电后电容器所带电荷量
(3)[4]AB.电容器充电过程中,电流逐渐减小,随着两极板电荷量增大,电流减小的越来越慢,电容器充电结束后,电流减为0,A正确,B错误;
CD.电容是电容器本身具有的属性,根据电容的定义式可知,电荷量与电压成正比,所以图线应为过原点直线,CD错误。
故选A。
12、需要 不需要
【解析】
(1)[1][2].为达到本实验目的,需要平衡两车的阻力,这样才能使得小车所受细线的拉力等于小车的合外力;因两边细绳的拉力相等即可,则不需要满足钩码的质量远小于任一小车的质量;
(2)[3].两边小车所受的拉力相等,设为F,则如果满足物体的加速度与其质量成反比,则
联立可得
即若等式近似成立,则可认为“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量成反比”
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
【解析】
①在B点的反射光线与入射光线NB关于AB对称,则可知从P点射出的光线与原平行于AB的入射光线平行对称,作出光路图如图所示
由光路图知
由折射定律得
解得
入射点N与出射点P间的距离为
②该条光线在玻璃球中的路程
光在玻璃球中的速度
光在玻璃球中的时间
14、 (1)1.5m/s(2)2m
【解析】
(1)设小孩在木板上站稳时的速度大小为,对小孩和长木板构成的系统,由动量守恒定律得
代入数据,解得
(2)设小孩跳离木板时的速度大小为,对小孩和长术板构成的系统,由动量守恒定律可知
设小孩与长木板之间水平方向的作用力大小为F,由牛顿第二定律得
设小孩位移大小为,由动能定理得
设木板位移大小为,由动能定理得
设木板长度为,则有
联立以上各式并代入数据,解得
15、 (1);(2)不能;(3);(4)
【解析】
(1) 氘核()和氚核()结合成氢核()的核反应方程:
(2)恒定电流产生恒定磁场,而恒定磁场无法产生感生电场,故离子无法被加速,因此不能发生核聚变反应;
(3)在极向磁场的作用下,氘核将从截面出发做匀速圆周运动,当运动半径为:时,能够全部通过截面;
根据牛顿第二定律可得:
可得:
代入数据可得:
(4 )设氘核和氚核在磁场中的轨迹半径分别为和,则根据半径公式,两者满足:
由图可得,要使能够在截面有重叠,须满足:
为使交叠区域在截面内,有:
通过列式计算得到需满足:
根据公式:
代入数据解得:
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