资源描述
2026届江苏省苏州高新区一中高三下期中物理试题卷
注意事项:
1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
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2月15日,一群中国学生拍摄的地月同框照,被外媒评价为迄今为止最好的地月合影之一。如图所示,把地球和月球看做绕同一圆心做匀速圆周运动的双星系统,质量分别为M、m,相距为L,周期为T,若有间距也为L的双星P、Q,P、Q的质量分别为2M、2m,则( )
A.地、月运动的轨道半径之比为 B.地、月运动的加速度之比为
C.P运动的速率与地球的相等 D.P、Q运动的周期均为
2、图像法具有自己独特的优势,它能把复杂的物理过程直观形象清楚地展现出来,同时也能够形象地描述两个物理量之间的关系,如图所示,若x轴表示一个物理量,y轴表示一个物理量,其中在实验数据处理时,会发现图像与两个坐标轴的交点(称为截距)具有特殊的物理意义。对该交点的物理意义,下列说法不正确的是( )
A.在测电源电动势和电源内阻时,若x轴表示流过电源的电流,y轴表示闭合电路电源两端的电压,则该图像与x轴的交点的物理意义是短路电流
B.在利用自由落体法验证机械能守恒实验时,若x轴表示重锤下落到某点时速度的平方,y轴表示重锤落到该点的距离,则该图像与x轴交点的物理意义是重锤下落时的初速度
C.在用单摆测重力加速度的实验中,若x轴表示摆线长度,y轴表示单摆周期的平方,则该图像与x轴交点绝对值的物理意义是该单摆摆球的半径
D.在研究光电效应的实验中,若x轴表示入射光的频率,y轴表示光电子的最大初动能,则该图像与x轴的交点物理意义是该金属的极限频率
3、一定质量的理想气体在升温过程中
A.分子平均动能增大 B.每个分子速率都增大
C.分子势能增大 D.分子间作用力先增大后减小
4、某一小车从静止开始在水平方向上做直线运动,其运动过程中的加速度随时间变化关系如图所示,则关于小车的运动下列说法中正确的是( )
A.小车做先加速后减速,再加速再减速的单向直线运动
B.小车做往复直线运动,速度反向时刻为1s、 3s末
C.小车做往复直线运动,且可以运动到出发点的另一侧
D.小车运动过程中的最大速度为2.5m/s
5、天津市有多条河流,每条河流需要架设多座桥梁。假如架设桥梁的每一个桥墩有两根支柱,每根支柱都是用相同横截面积的钢筋混凝土铸造。按照下列角度设计支柱,能使支柱的承重能力更强的是
A. B. C. D.
6、下图是a、b两光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样,则( )
A.在同种均匀介质中,a光的传播速度比b光的大
B.从同种介质射入真空发生全反射时a光临界角大
C.照射在同一金属板上发生光电效应时,a光的饱和电流大
D.若两光均由氢原子能级跃迁产生,产生a光的能级能量差大
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、某同学为了研究物体下落的过程的特点,设计了如下实验,将两本书AB从高楼楼顶放手让其落下,两本书下落过程中没有翻转和分离,由于受到空气阻力的影响,其图像如图所示,虚线在P点与速度图线相切,已知,,由图可知( )
A.时A处于超重状态
B.下落过程中AB的机械能守恒
C.时AB的加速度大小为
D.0~2s内AB机械能减少量大于96J
8、如图所示,小球放在光滑固定的板与装有铰链的光滑轻质薄板之间。当薄板由图示位置顺时针缓慢转至水平的过程中,下列说法正确的是( )
A.薄板对小球的弹力在逐渐增大
B.小球对薄板的压力先减小后增大
C.两板对小球的弹力可能同时小于小球的重力
D.两板对小球弹力的合力可能小于小球的重力
9、关于伽利略的两个斜面实验,下面说法中正确的是( )
A.伽利略仅在图(a)中使用了光滑斜面进行实验
B.伽利略仅在图(b)中使用了光滑斜面进行实验
C.伽利略从图(a)中得出:自由落体运动是匀加速直线运动
D.伽利略从图(b)中得出:力不是维持物体运动的原因
10、下列说法中正确的是( )
A.封闭容器中的理想气体,若温度不变,体积减半,则单位时间内气体分子在容器壁单位面积上碰撞的次数加倍,气体的压强加倍
B.液体表面张力是液体表面层分子间距离小,分子力表现为斥力所致
C.随着分子间距增大,分子间引力和斥力均减小,分子势能不一定减小
D.导热性能各向同性的固体,可能是单晶体
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)图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场.现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力,来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向.所用部分器材已在图中给出,其中D为位于纸面内的U形金属框,其底边水平,两侧边竖直且等长;E为直流电源;R为电阻箱;为电流表;S为开关.此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线.
(1)在图中画线连接成实验电路图________.
(2)完成下列主要实验步骤中的填空:
①按图接线.
②保持开关S断开,在托盘内加入适量细沙,使D处于平衡状态;然后用天平称出细沙质量m1.
③闭合开关S,调节R的值使电流大小适当,在托盘内重新加入适量细沙,使D________;然后读出________,并用天平称出________.
④用米尺测量________.
(3)用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小,可以得出B=________.
(4)判定磁感应强度方向的方法是:若________,磁感应强度方向垂直纸面向外;反之,磁感应强度方向垂直纸面向里.
12.(12分)如图所示,一端固定滑轮的长木板放在桌面上,将光电门固定在木板上的B点,用重物通过细线拉小车,且重物与力的传感器相连,若利用此实验装置做“探究合外力做的功与物体动能改变量的关系实验”,小车质量为M,保持小车质量不变,改变所挂重物质量m进行多次实验,每次小车都从同一位置A由静止释放(g取10m/s2).
(1)完成该实验时,____________(填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力;
(2)在正确规范操作后,实验时除了需要读出传感器的示数F,测出小车质量M,通过光电门的挡光时间t及遮光条的宽度d,还需要测量的物理量是________。由实验得到合外力对小车做的功与小车动能改变量的关系式为________(用测得的物理量表示)。
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)如图甲所示,弯折成90°角的两根足够长金题导轨平行放置,形成左右两导执平面,左导轨平面与水平面成53°角,右导轨平面与水平面成37°角,两导轨相距L=0.2m,电阻不计.质量均为m=0.1kg,电阻均为R=0.1Ω的金属杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路,金属杆与导轨间的动摩擦因数均为μ=0.5,整个装置处于磁感应强度大小为B=1.0T,方向平行于左导轨平面且垂直右导轨平面向上的匀强磁场中.t=0时刻开始,ab杆以初速度v1沿右导轨平面下滑,t=ls时刻开始,对ab杆施加一垂直ab杆且平行右导轨平面向下的力F,使ab开始作匀加速直线运动.cd杆运动的v-t图象如图乙所示(其中第1s、第3s内图线为直线).若两杆下滑过程均保持与导轨垂直且接触良好,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)在第1秒内cd杆受到的安培力的大小
(2)ab杆的初速度v1
(3)若第2s内力F所做的功为9J,求第2s内cd杆所产生的焦耳热
14.(16分)如图,竖直平面内固定有一半径为R的光滑网轨道,质量为m的小球P静止放置在网轨道的最低点A。将质量为M的小球Q从圆轨道上的C点由静止释放,Q与P发生一次弹性碰撞后小球P恰能通过圆轨道的最高点B。已知M=5m,重力加速度为g,求:
(1)碰撞后小球P的速度大小;
(2)C点与A点的高度差。
15.(12分)如图所示,两平行的光滑金属导轨固定在竖直平面内,导轨间距为L、足够长且电阻忽略不计,条形匀强磁场的宽度为d,磁感应强度大小为B、方向与导轨平面垂直。长度为2d的绝缘杆将导体棒和正方形的单匝导线框连接在一起组成装置,总质量为m,置于导轨上。导体棒与金属导轨总是处于接触状态,并在其中通以大小恒为I的电流(由外接恒流源产生,图中未画出)。线框的边长为d(),电阻为R,下边与磁场区域上边界重合。将装置由静止释放,导体棒恰好运动到磁场区域下边界处返回,导体棒在整个运动过程中始终与导轨垂直,重力加速度为g。试求:
(1)装置从释放到开始返回的过程中,线框中产生的焦耳热Q;
(2)经过足够长时间后,线框上边与磁场区域下边界的最大距离xm。
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】
双星靠相互间的万有引力提供向心力,具有相同的角速度和周期,对两颗星分别运用牛顿第二定律和万有引力定律列式,进行求解即可。
【详解】
A.对于地、月系统,两者具有相同的角速度和周期,万有引力提供向心力
则地、月系统,两者运动的轨道半径之比为
故A错误;
B.对于地、月系统,根据牛顿第二定律,得
故B错误;
D.同理,P、Q系统,万有引力提供向心力
P、Q系统的轨道半径
运行周期
同理,对于地、月系统,运行周期
联立解得
故D正确;
C.根据
得:
地球的运动速率
同理可得P运动速率
联立解得
故C错误。
故选D。
2、B
【解析】
A.根据闭合电路欧姆定律可知,当时,电源的短路电流为
A正确;
B.根据机械能守恒定律
变形得
可知图像与横轴截距的物理意义为初速度的平方,B错误;
C.根据单摆的周期公式变形得
可知图像与横轴交点绝对值的物理意义为摆球半径,C正确;
D.根据光电效应方程变形得
图像与横轴的交点满足
此时频率即为该金属的极限频率,D正确。
本题选择不正确的,故选B。
3、A
【解析】
温度是分子平均动能的量度,当温度升高时平均动能一定变大,分子的平均速率也一定变化,但不是每个分子速率都增大,故A正确,B错误;由于是理想气体,故分子间的相互作用力不考虑,故分子势能不变,分子间的作用力不计,故CD错误;故选A.
4、D
【解析】
ABC.由加速度时间图线可判断,0~1s内,小车沿正向做加速度增大的加速运动,1s~2s内小车沿正向做加速度减小的减速运动,由对称性知2s末小车速度恰好减到零,2s~3s内小车沿负向做加速度增大的加速度运动,3s~4s内小车沿负向做加速度减小的减速运动,4s末小车速度恰好减到零。由于速度的变化也是对称的,所以正向位移和负向位移相等,即4s末小车回到初始位置,故 ABC错误;
D.小车在1s末或3s末速度达到最大,图线与时间轴所围面积表示速度的变化,所以最大速度为
故D正确。
故选D。
5、A
【解析】
依据受力分析,结合矢量的合成法则,及两力的合力一定时,当两分力夹角越大,则分力越大,夹角越小时,则分力越小,从而即可求解。
【详解】
由题意可知,两根支柱支撑相同的质量的桥梁,即两个力的合力是一定,当两个力的夹角越大时,则分力也越大,当两个力的夹角越小时,则分力也越小,能使支柱的承重能力更强的是,即使支柱支撑的力要小,故A正确,故BCD错误;故选A。
考查矢量的合成法则,掌握两力的合成,当合力一定时,两分力大小与夹角的关系,同时理解能使支柱的承重能力更强,不是支柱支撑的力最大,而要最小的。
6、D
【解析】
A.由图可知a光的干涉条纹间距小于b光的,根据
可知a的波长小于b的波长,a光的频率大于b光的频率,a光的折射率大于b光的折射率,则根据
可知在同种介质中传播时a光的传播速度较小,A错误;
B.根据
可知从同种介质中射入真空,a光发生全反射的临界角小,B错误;
C.发生光电效应时饱和光电流与入射光的强度有关,故无法比较饱和光电流的大小,C错误;
D.a光的频率较高,若两光均由氢原子能级跃迁产生,则产生a光的能级差大,D正确。
故选D。
此题考查了双缝干涉、全反射、光电效应以及玻尔理论等知识点;要知道双缝干涉中条纹间距的表达式,能从给定的图片中得到条纹间距的关系;要知道光的频率越大,折射率越大,全反射临界角越小,波长越小,在介质中传播的速度越小.
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、CD
【解析】
A.根据图象的斜率表示加速度,知时A的加速度为正,方向向下,则A处于失重状态,A错误;
B.由于空气阻力对AB做功,则AB的机械能不守恒,B错误;
C.根据图象的斜率表示加速度,时AB的加速度大小为
选项C正确;
D.0~2s内AB下落的高度
AB重力势能减少量
动能增加量
则AB机械能减少量
选项D正确。
故选CD。
8、BC
【解析】
AB.以小球为研究对象,分析受力情况,根据力图看出,薄板的作用力先减小后增大,木板对小球的作用力一直减小,由牛顿第三定律得知,小球对薄板的压力先减小后增大,小球对木板的压力减小,故A错误,B正确;
C.根据图中线段的长度可以看出,两板对小球的弹力可能同时小于小球的重力,故C正确;
D.根据平衡条件可知,两板对小球弹力的合力等于小球的重力,故D错误。
故选BC。
9、CD
【解析】
AB.伽利略在图(a)和图(b)中都使用了光滑斜面进行实验,故AB错误;
C.伽利略从图(a)中将斜面实验的结论外推到斜面倾角90°的情形,从而间接证明了自由落体运动是匀加速直线运动;故C正确;
D.伽利略理想斜面实验图(b)中,由于空气阻力和摩擦力的作用,小球在图(b)中斜面运动能到达的高度,一定会略小于它开始运动时的高度,只有在斜面绝对光滑的理想条件下,小球滚上的高度才与释放的高度相同.所以可以设想,在伽利略斜面实验中,若斜面光滑,并且使斜面变成水平面,则可以使小球沿水平面运动到无穷远处,得出力不是维持物体运动的原因;故D正确。
故选CD。
10、ACD
【解析】
A.由可知,当温度不变,体积减半,则气体压强p加倍,即单位时间内气体分子在容器壁单位面积上碰撞的次数加倍,故A正确;
B.液体表面层分子间的距离大于平衡距离,液体表面层内分子间的作用力表现为引力,从宏观上表现为液体的表面张力,故B错误;
C.随分子间距离增大,分子间引力以斥力均减小,当分子间距离为平衡距离时分子势能最小,如果分子间距离小于平衡距离,随分子间距增大,分子势能减小,如果分子间距大于平衡距离,随分子间距增大,分子势能增大,因此随分子间距离增大,分子势能不一定减小,故C正确;
D.单晶体只是某些物理性质具有各向异性,并不是所有的性质都具有各向异性,所以导热性质表现为各向同性的物质也有可能是单晶体,故D正确。
故选ACD。
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、 (1)如图所示
重新处于平衡状态 电流表的示数I 此时细沙的质量m2 D的底边长度L
【解析】
(1)[1]如图所示
(2)[2][3][4]③重新处于平衡状态;读出电流表的示数I;此时细沙的质量m2;④D的底边长度l;
(3)(4)[5] [6]开关S断开时,D中无电流,D不受安培力,此时D所受重力Mg=m1g;S闭合后,D中有电流,左右两边所受合力为0,D所受合力等于底边所受的安培力,如果m2>m1,有
m2g= m1g+BIL
则安培力方向向下,根据左手定则可知,磁感应强度方向向外;如果m2<m1,有
m2g= m1g-BIL
则安培力方向向上,根据左手定则可知,磁感应强度方向向里;综上所述,则
.
12、需要 A、B的间距x
【解析】
(1)本实验需要平衡摩擦力,如果存在摩擦力,则细线对小车的拉力就不是小车的合外力,则合外力的功无法具体计算。
(2)小车通过光电门的速度为,根据动能定理:,所以还需要测量的量是A、B的间距x,根据上式可得:合外力对小车做的功与小车动能改变量的关系式为
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)0.2N(2)1m/s(3)3J
【解析】
(1)对cd杆,由v-t图象得:
a1==4m/s2,
由牛顿第二定律得:mgsin53°-μ(mgcos53°+F安)=ma
解得:F安=0.2N
(2)对ab杆,感应电动势:E=BLv1
电流:
cd杆的安培力:F安=BIL
解得:v1=lm/s.
(3)由题意得第3s内cd的加速度:a2=-4m/s2
设2s时ab杆的速度为v2,对cd杆,由牛顿第二定律得:
mgsin53°-μ(mgcos53°+)=ma2
解得:v2=9m/s
有运动学知识得2s内ab杆的位移:
由动能定理得:WF+WG+Wf+W安=
又WF=9J
WG=mgx2sin37°
Wf=-μmgx2cos37°
-W安=2Qcd
解得:Qcd=3J
点睛:本题是电磁感应和图象结合的题目,分析清楚运动过程、合理的利用图象得到关键的加速度,再由牛顿第二定律和运动学公式及动能定理求解即可.
14、 (1) ; (2)0.9R
【解析】
(1)设碰撞后小球P的速度为vA,到达最高点的速度为vB,由机械能守恒定律
在B点
联立解得
(2)设小球Q碰撞前后的速度分别为v0和v1,由动量守恒定律
由能量守恒
设C点与A点的高速差为h,小球Q从C运动到A的过程中,由机械能守恒定律
联立解得
h=0.9R
15、 (1);(2)
【解析】
(1)因为导体棒恰好运动到磁场区域下边界处返回,所以导体棒所受安培力方向竖直向上,根据左手定则可知导体棒通有电流的方向水平向右;安培力大小为
设装置由静止释放到导体棒运动到磁场下边界的过程中,作用在线框上的安培力做功为W,由动能定理得
且
解得
(2)线框每进磁场一次都要消耗机械能转化为焦耳热,所以经过足够长时间后,线框在磁场下边界与最大距离xm之间往复运动,由动能定理得
解得
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