资源描述
海南省临高县第二中学2026届高三1月尖子生联赛物理试题
注意事项
1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.
5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.
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、一个单摆在海平面上的振动周期是T0,把它拿到海拔高度很高的山顶上,该单摆的振动周期变为T,关于T与T0的大小关系,下列说法中正确的是( )
A.T=T0 B.T>T0
C.T<T0 D.无法比较T与T0的大小关系
2、在“油膜法”估测分子大小的实验中,认为油酸分子在水面上形成的单分子层,这体现的物理思想方法是( )
A.等效替代法 B.控制变量法 C.理想模型法 D.累积法
3、某理想气体的初始压强p0=3atm,温度T0=150K,若保持体积不变,使它的压强变为5atm,则此时气体的温度为( )
A.100K B.200K C.250K D.300K
4、运动员从高山悬崖上跳伞,伞打开前可看成做自由落体运动,开伞后减速下降,最后匀速下落. 和分别表示速度、合外力、重力势能和机械能.其中分别表示下落的时间和高度,在整个过程中,下列图象可能符合事实的是( )
A. B.
C. D.
5、如图所示,一个质量为=9.1×10-31kg、电荷量为e=1.6×10-19C的电子,以4×106m/s的速度从M点垂直电场线方向飞入匀强电场,电子只在电场力的作用下运动,在N点离开电场时,其速度方向与电场线成150°角,则M与N两点间的电势差约为( )
A.-1.0×102V B.-1.4×102V
C.1.8×102V D.2.2×102V
6、在超导托卡马克实验装置中,质量为的与质量为的发生核聚变反应,放出质量为的,并生成质量为的新核。若已知真空中的光速为,则下列说法正确的是( )
A.新核的中子数为2,且该新核是的同位素
B.该过程属于衰变
C.该反应释放的核能为
D.核反应前后系统动量不守恒
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、图甲为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0.2s时的波形图,质点P、Q的平衡位置分别位于x=2m和x=4m处。图乙为介质中某一质点的振动图像,则( )
A.该简谐横波的传播速度为10m/s
B.乙图可能是质点Q的振动图像
C.t=0时质点P的速度沿y轴负方向
D.t=0.25s时,质点P的位移为1cm
E.t=0.1s时,质点P的加速度与质点Q的加速度相同
8、如图所示,纸面内虚线1、2、3相互平行,且间距均为L。1、2间的匀强磁场垂直纸面向里、磁感应强度大小为2B,2、3间的匀强磁场垂直纸面向外、磁感应强度大小为B。边长为的正方形线圈PQMN电阻为R,各边质量和电阻都相同,线圈平面在纸面内。开始PQ与1重合,线圈在水平向右的拉力作用下以速度为向右匀速运动。设PQ刚进入磁场时PQ两端电压为,线圈都进入2、3间磁场中时,PQ两端电压为;在线圈向右运动的整个过程中拉力最大为F,拉力所做的功为W,则下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
9、一定质量的理想气体状态变化如图所示,则( )
A.状态b、c的内能相等
B.状态a的内能比状态b、c的内能大
C.在a到b的过程中气体对外界做功
D.在a到b的过程中气体向外界放热
E.在b到c的过程中气体一直向外界放热
10、智能手机屏幕的光线过强会对眼睛有害,因此手机都有一项可以调节亮度的功能,该功能既可以自动调节,也可以手动调节。某兴趣小组为了模拟该功能,设计了如图所示的电路。闭合开关,下列说法正确的是
A.仅光照变强,小灯泡变亮
B.仅光照变弱,小灯泡变亮
C.仅将滑片向a端滑动,小灯泡变亮
D.仅将滑片向b端滑动,小灯泡变亮
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)某同学为了测量电源的电动势和内阻,根据元件的不同,分别设计了以下两种不同的电路。
实验室提供的器材有:
两个相同的待测电源,辅助电源;
电阻箱、,滑动变阻器、;
电压表,电流表;
灵敏电流计,两个开关、。
主要实验步骤如下:
①按图连接好电路,闭合开关和,再反复调节和,或者滑动变阻器、,使电流计的示数为0,读出电流表、电压表示数分别为、。
②反复调节电阻箱和(与①中的电阻值不同),或者滑动变阻器、,使电流计的示数再次为0,读出电流表、电压表的示数分别为、。
回答下列问题:
(1)哪套方案可以更容易得到实验结果______(填“甲”或“乙”)。
(2)电源的电动势的表达式为_____,内阻为______。
(3)若不计偶然误差因素的影响,考虑电流、电压表内阻,经理论分析可得,____(填“大于”“小于”或“等于”),_____(填“大于”“小于”或“等于”)。
12.(12分)某兴趣小组用如图所示的办法来测玻璃的折射率,找来一切面为半球的透明玻璃砖和激光发生器。若激光垂直底面半径从点射向玻璃砖,则光线沿着___________射出;若将激光发生器向左移动,从点垂直底面射向玻璃砖,光线将沿着如图所示的方向从点射出,若想求此玻璃砖的折射率,需要进行以下操作:
(a)测玻璃砖的半径:____________。
(b)入射角的测量:__________,折射角的测量:_______。
(c)玻璃砖的折射率计算表达式:_______________。
(d)将激光束继续向左移动到点,刚好看不到出射光线,则临界角即等于图中_______。
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,粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口,管内有一段水银柱,中管内水银面与管口A之间气体柱长为lA=40 cm,右管内气体柱长为lB=39 cm.先将开口B封闭,再将左管竖直插入水银槽中,设被封闭的气体为理想气体,整个过程温度不变,若稳定后进入左管的水银面比水银槽水银面低4 cm,已知大气压强p0=76 cmHg,求:
①A端上方气柱长度;
②稳定后右管内的气体压强.
14.(16分)如图所示,一轻质弹簧一端固定在倾角为37°的光滑固定斜面的底端,另一端连接质量为mA=2kg的小物块A,小物块A静止在斜面上的O点,距O点为x0=0.75m的P处有一质量为mB=1kg的小物块B,由静止开始下滑,与小物块A发生弹性正碰,碰撞时间极短,碰后当小物块B第一次上滑至最高点时,小物块A恰好回到O点。小物块A、B都可视为质点,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)碰后小物块B的速度大小;
(2)从碰后到小物块A第一次回到O点的过程中,弹簧对小物块A的冲量大小。
15.(12分)如图所示,光滑轨道槽ABCD与粗糙轨道槽GH(点G与点D在同一高度但不相交,FH与圆相切)通过光滑圆轨道EF平滑连接,组成一套完整的轨道,整个装置位于竖直平面内。现将一质量的小球甲从AB段距地面高处静止释放,与静止在水平轨道上、质量为1kg的小球乙发生完全弹性碰撞。碰后小球乙滑上右边斜面轨道并能通过轨道的最高点E点。已知CD、GH与水平面的夹角为θ=37°,GH段的动摩擦因数为μ=0.25,圆轨道的半径R=0.4m,E点离水平面的竖直高度为3R(E点为轨道的最高点),(,,)求两球碰撞后:
(1)小球乙第一次通过E点时对轨道的压力大小;
(2)小球乙沿GH段向上滑行后距离地面的最大高度;
(3)若将小球乙拿走,只将小球甲从AB段离地面h处自由释放后,小球甲又能沿原路径返回,试求h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】
单摆的周期公式,其放在高度很高的山顶上,重力加速度变小,其振动周期一定大,即
故ACD错误,B正确。
故选B。
2、C
【解析】
考查实验“用油膜法估测分子大小”。
【详解】
在油膜法估测分子大小的实验中,让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜,将油酸分子看做球形,认为油酸分子是一个紧挨一个的,估算出油膜面积,从而求出分子直径,这里用到的方法是:理想模型法。C正确,ABD错误。
故选C。
3、C
【解析】
理想气体体积不变,发生等容变化,则,代入数据得:,解得:.故C项正确,ABD三项错误.
在理想气体状态方程和气体实验定律应用中,压强、体积等式两边单位一样即可,不需要转化为国际单位;温度的单位一定要用国际单位(开尔文),不能用其它单位.
4、B
【解析】
运动员从高山悬崖上跳伞,伞打开前可看作是自由落体运动,即空气阻力忽略不计,开伞后减速下降,空气阻力大于重力,故合力向上,当阻力减小到等于重力时,合力为零,做匀速直线运动.
【详解】
A.运动员从高山悬崖上跳伞,伞打开前可看作是自由落体运动,开伞后减速下降,最后匀速下落;图象中加速度有突变,而速度不可能突变,故A错误;
B.运动员从高山悬崖上跳伞,伞打开前可看作是自由落体运动,即空气阻力忽略不计,故只受重力;开伞后减速下降,空气阻力大于重力,故合力向上,当阻力减小到等于重力时,合力为零,做匀速直线运动;即合力先等于重力,然后突然反向变大,且逐渐减小到零,故B正确;
C.重力势能逐渐减小,Ep=mgH=mg(H0-h),即重力势能与高度是线性关系,故C错误;
D.机械能的变化等于除重力外其余力做的功,故自由落体运动过程机械能守恒,故D错误;
故选B.
5、B
【解析】
电子在电场力的作用下做类平拋运动,在垂直电场方向上做匀速直线运动:
根据动能定理:
所以有:
故B正确,ACD错误。
6、A
【解析】
A.由质量数守恒和电荷数守恒可知新核的质量数和电荷数分别为4和2,新核是,是的同位素,中子数为2,故A正确;
B.该过程是核聚变反应,不属于衰变,故B错误;
C.该反应释放的核能为
故C错误;
D.核反应前后系统动量守恒,故D错误。
故选A。
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、ABC
【解析】
A.从甲图中可知,根据图乙可知,故波速为
A正确;
B.根据走坡法可知图甲中的P点在t=0.2时正向上运动,而Q点在t=0.2s时正向下振动,而图乙中t=0.2s时质点正通过平衡位置向下振动,所以乙图可能是质点Q的振动图像,B正确;
C.因为周期为0.4s,故在t=0时,即将甲图中的波形向前推半个周期,P点正向下振动,C正确;
D.根据题意可知0.1s为四分之一周期,质点P在0.2s~0.3s内的位移为2cm,0.25s为过程中的中间时刻,质点从平衡位置到波峰过程中做减速运动,所以前一半时间内的位移大于后一半时间内的位移,即0.25s时的位移大于1cm,D错误;
E.P点和Q点相距半个波长,两点为反相点,振动步调总是相反,在任意时刻两点的加速度方向总是相反,E错误。
故选ABC。
8、ABD
【解析】
A.只有PQ进入磁场,PQ切割磁感线产生电动势
电路中电流
PQ两端电压
选项A正确;
C.受到的安培力
进入过程克服安培力做功
都进入1、2间后磁场回路无电流,不受安培力,拉力为0,不做功;PQ进入右边磁场、MN在左边磁场中,MN切割磁感线产生电动势,PQ切割右边磁感线产生电动势
回路中电流
PQ和MN受到安培力大小分别为
需要拉力最大为
选项C错误;
B.PQ进入右边磁场过程中克服安培力做功
都进入右边磁场后,PQ和MN都切割磁场,回路无电流,安培力为0,
选项B正确;
D.PQ出磁场后,只有MN切割磁感线,线圈受到安培力
PQ出磁场过程中安培力做功
整个过程克服安培力做功
选项D正确。
故选ABD.
9、ABD
【解析】
A.根据理想气体状态方程结合图象可知,状态b、c的温度相同,故内能相等,故A正确;
B.根据理想气体状态方程结合图象可知,状态a的温度比状态b、c的温度高,故状态a的内能比状态b、c的内能大,故B正确;
C.在a到b的过程中,体积减小,外界对气体做功,故C错误;
D.a到b的过程,温度降低,内能减小,气体体积减小,外界对气体做功,根据热力学第一定律可知气体应从外界放热,故D正确;
E.状态b、c的内能相等,由b到c的过程气体体积增大,气体对外界做功,根据热力学第一定律可知,整个过程气体吸热,由a到b的过程气体放热,故在c到a的过程中气体应吸热;故E错误.
10、AC
【解析】
A.仅光照变强,可知光敏电阻的阻值变小,则总电阻变小,由闭合电路的欧姆定律可知总电流增大,则流过灯泡的功率变大,灯泡变亮,A正确;
B.仅光照变弱,可知光敏电阻的阻值变大,则总电阻变大,由闭合电路的欧姆定律可知总电流减小,则流过灯泡的功率变小,灯泡变暗,B错误;
C.仅将滑片向a端滑动,接入电路的有效阻值变小,则总电阻变小,干路电流增大,灯泡的功率变大,灯泡要变亮,C正确;
D.仅将滑片向b端滑动,接入电路的有效阻值变大,则总电阻变大大,干路电流减小,灯泡的功率变小,灯泡要变暗,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、甲 等于 等于
【解析】
(1)[1]甲电路的连接有两个特点:左、右两个电源间的路端电压相等,干路电流相同,电阻箱可以直接读数;乙电路更加适合一般情况,需要采集更多数据,并且需要作图处理数据才可以得到结论,同状态下采集数据,根据闭合电路欧姆定律列式求解电源的电动势和内阻,甲电路更简单。
(2)[2][3]根据闭合电路欧姆定律得
解得
,
(3)[4][5]当电流计的示数为0时,相同电源,电流相等时路端电压相等,此电路中电流表测的是干路电流,电压表测的是两端的电压(路端电压),因此电流表和电压表都是准确值,故
,
12、方向 在白纸上描出两点,并测出长 连接,入射光线与的夹角为 与出射光线的夹角为
【解析】
[1].当光线垂直质界面射入时,传播方向不发生改变,故从点垂直底面射向玻璃砖的光线将沿方向射出。
(a)[2].记录出射点,连接,长即为半径。
(b)[3][4].连接即为法线,入射光线与夹角为入射角,出射光线与夹角为折射角。
(c)[5].由折射率公式知
(d)[6].当光线从点入射时恰好发生全反射,即此时等于临界角。
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、①38cm;②78cmHg
【解析】
试题分析:①稳定后进入左管的水银面比水银槽水银面低4cm,则A管内气体的压强为PA1=(76+4) cmHg
由公式:P0VA0=PA1VA1,
代入数据得:LA1=38cm
②设右管水银面上升h,则右管内气柱长度为lB-h,气体的压强为;
由玻意尔定律得:
解得:h=1cm
所以右管内气体压强为
考点:气体的状态方程.
14、(1)-1m/s(2)10N∙s
【解析】
(1)B下滑x0获得的速度为v0,则,
解得:v0=3m/s
A、B发生弹性正碰,有:,
解得:vA=2m/s,vB=-1m/s
(2)碰后,对B由动量定理:
解得:
对A由动量定理:
解得:
15、(1)30N ;(2)1.62m ;(3)h≤0.8m或h≥2.32m
【解析】
(1)小球甲从A点到B点由机械能守恒定律可得:
两小球碰撞时由动量守恒定律可得:
由机械能守恒定律可得:
小球乙从BC轨道滑至E 点过程,由机械能守恒定律得:
小球乙在E点,根据牛顿第二定律及向心力公式,
根据牛顿第三定律小球乙对轨道的压力N'=N,由以上各式并代入数据得:,=30N
(2)D、G离地面的高度
设小球乙上滑的最大高度为,则小球乙在GH段滑行的距离
小球乙从水平轨道位置滑至最高点的过程,根据动能定理:
其中,,
由以上各式并代入数据得
(3)只有小球甲时,小球甲要沿原路径返回,若未能完成圆周运动,则
若能完成圆周运动,则小球甲返回时必须能经过圆轨道的最高点E。设小球沿GH上升的竖直高度为,上升过程克服摩擦力做功为,则:
小球甲从释放位置滑至最高点的过程,根据动能定理:
设小球甲返回至G点时的速度为,根据动能定理:
从G点返回至E点的过程,根据机械能守恒:
在E点,
由以上各式得h=2.32m
故小球甲沿原路径返回的条件为或
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