资源描述
山东省德州市夏津县第一中学2025-2026学年第二学期高三期末调研测试物理试题
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、一个质量为4 kg的物体,在四个共点力作用下处于平衡状态,当其中两个大小分别为5 N和7 N的力突然同时消失,而另外两个恒力不变时,则物体( )
A.可能做匀速圆周运动
B.受到的合力可能变为15 N
C.将一定做匀加速直线运动
D.可能做加速度为a=2 m/s2匀变速曲线运动
2、港珠澳大桥(Hong Kong-Zhuhai-Macao Bridge)是中国境内一座连接香港、珠海和澳门的桥隧工程。2018年2月6日,港珠澳大桥主体完成验收,于同年9月28日起进行粤港澳三地联合试运。 大桥设计使用寿命120年,可抵御8级地震、16级台风、30万吨撞击以及珠江口300年一遇的洪潮。假设一艘质量为m的轮船由于失控,以速度v撞向大桥(大桥无损),最后没有反弹而停下来,事故勘察测量轮船发现迎面相撞处凹下去d的深度,那么可以估算出船对桥的平均撞击力F,关于F的表达式正确的是( )
A.
B.
C.
D.mv
3、如图所示,一个劲度系数为k的轻质弹簧竖直放置,弹簧上端固定一质量为2m的物块A,弹簧下端固定在水平地面上。一质量为m的物块B,从距离弹簧最上端高为h的正上方处由静止开始下落,与物块A接触后粘在一起向下压缩弹簧。从物块B刚与A接触到弹簧压缩到最短的整个过程中(弹簧保持竖直,且在弹性限度内形变),下列说法正确的是( )
A.物块B的动能先减少后增加又减小 B.物块A和物块B组成的系统动量守恒
C.物块A和物块B组成的系统机械能守恒 D.物块A物块B和弹簧组成的系统机械能守恒
4、甲、乙、丙、丁四辆小车从同一地点向同一方向运动的图象如图所示,下列说法中正确的是( )
A.甲车做直线运动,乙车做曲线运动
B.在0~t1时间内,甲车平均速度等于乙车平均速度
C.在0~t2时间内,丙、丁两车在t2时刻相遇
D.在0~t2时间内,丙、丁两车加速度总是不相同的
5、如图所示,一轻质弹簧左端固定在竖直墙壁上,右端与一质量为的滑块接触,此时弹簧处于原长。现施加水平外力缓慢地将滑块向左压至某位置静止,此过程中外力做功为,滑块克服摩擦力做功为。撤去外力后滑块向有运动,最终和弹簧分离。不计空气阻力,滑块所受摩擦力大小恒定,则( )
A.弹簧的最大弹性势能为
B.撤去外力后,滑块与弹簧分离时的加速度最大
C.撤去外力后,滑块与弹簧分离时的速度最大
D.滑块与弹簧分离时,滑块的动能为
6、如图所示,真空中位于x轴上的两个等量正点电荷的位置关于坐标原点O对称,规定电场强度沿x轴正方向为正,无穷远处电势为0。下列描述x轴上的电场强度E或电势随位置x的变化规律正确的是( )
A. B.
C. 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、如图所示,直线a、抛物线b和c为某一稳恒直流电源在纯电阻电路中的总功率PE、输出功率PR、电源内部发热功率Pr,随路端电压U变化的图象,但具体对应关系未知,根据图象可判断
A.PE-U图象对应图线a.由图知电动势为9V,内阻为3Ω
B.Pr-U图象对应图线b,由图知电动势为3V,阻为1Ω
C.PR-U图象对应图线c,图象中任意电压值对应的功率关系为PE =Pr + PR
D.外电路电阻为1.5Ω时,输出功率最大为2.25W
8、如图,质量分别为mA=2kg、mB=4kg的A、B小球由轻绳贯穿并挂于定滑轮两侧等高H=25m处,两球同时由静止开始向下运动,已知两球与轻绳间的最大静摩擦力均等于其重力的0.5倍,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。两侧轻绳下端恰好触地,取g=10m/s2,不计细绳与滑轮间的摩擦,则下列说法正确的是( )
A.A与细绳间为滑动摩擦力,B与细绳间为静摩擦力
B.A比B先落地
C.A,B落地时的动能分别为400J、850J
D.两球损失的机械能总量250J
9、如图所示为用同一 双缝干涉实验装置得到的甲、乙两种单色光的干涉条纹,下列有关两种单色光的说法正确的是______。
A.甲光的波长大于乙光的波长
B.甲光在真空中的传播速率大于乙光在真空中的传播速率
C.若甲光是黄光,乙光可能是红光
D.若两种单色光以相同的人射角进入同种介质,甲光的折射角较大
E.若两种单色光都从玻璃射入空气,逐渐增大人射角,乙光的折射光线最先消失
10、图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图,P是平衡位罝为x=lm处的质点,Q是平衡位罝为x=4m处的质点。图乙为质点Q的振动图象。下列说法正确的是 。
A.该波的周期是0.10s
B.该波的传播速度为40m/s
C.该波沿x轴负方向传播
D.t=0.10s时,质点Q的速度方向向下
E. 从t=0.10s到t=0.25s,质点P通过的路程为30cm
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)如图所示装置可以用来测量滑块和水平面间动摩擦因数。在水平面上将弹簧一端固定,另一端与滑块接触(两者不固连)。压缩弹簧,静止释放,滑块被弹出,离开弹簧后经过光电门O,最终停在P点。已知挡光片的宽度d,记录滑块上挡光片通过光电门的时间t,重力加速度大小为g。
(1)滑块经过O点的速度为____________。
(2)除了记录滑块挡光片通过D点光电门的挡光时间之外,还需要测量的一个物理量是____________(填选项前的字母)。
A.滑块释放点到P点距离x
B.光电门与P点间的水平距离s
C.滑块(带挡光片)质量m
D.弹簧的长度l
(3)动摩擦因数的表达式为____________(用上述测量量和重力加速度g表示)。
12.(12分)用图甲所示的电路测定一节旧干电池的电动势和内阻。除电池、开关和导线外,可供使用的实验器材还有:
双量程电流表A:(量程);
双量程电压表V:(量程);
滑动变阻器:(阻值范围,额定电流);
滑动变阻器:(阻值范围,额定电流)。
(1)为了调节方便,同时测量精度更高,实验中应选用的电流表量程为_______,电压表量程为_____V,应选用的滑动变阻器为____________(填写滑动变阻器符号);
(2)依据电路图用笔画线代表导线连接图乙中的电路元件(图中已完成了部分连线),要求闭合开关时滑动变阻器的滑片P处于正确的位置,并正确选用电压表、电流表的量程___________;
(3)多次测量并记录电流表示数和电压表示数,应用这些数据画出了如图丙所示图像。由图像可以得出电池的电动势_______V,内阻_______;
(4)根据实验测得的、U数据,令,,由计算机作出的图线应是图丁中的_______(选填“”“”或“”)。
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)雨滴的实际形成及下落过程较为复杂,其中的一种简化模型如下所述。一个质量为的雨滴甲由静止竖直下落后,与另一个以的速度竖直匀速下落的雨滴乙碰撞,碰撞后合为一个较大的雨滴。雨滴乙的质量为,碰撞位置离地面的高度为,取重力加速度为。设各雨滴在空气中运动时所受阻力大小相等。
(1)求雨滴下落过程所受空气阻力的大小;
(2)若雨滴与地面的碰撞时间为,碰撞后的雨滴速度为零,求碰撞作用力的大小。
14.(16分)如图所示,系统由左右连个侧壁绝热、底部、截面均为S的容器组成。左容器足够高,上端敞开,右容器上端由导热材料封闭。两个容器的下端由可忽略容积的细管连通。容器内两个绝热的活塞A、B下方封有氮气,B上方封有氢气。大气的压强p0,温度为T0=273K,两个活塞因自身重量对下方气体产生的附加压强均为0.1 p0。系统平衡时,各气体柱的高度如图所示。现将系统的底部浸入恒温热水槽中,再次平衡时A上升了一定的高度。用外力将A缓慢推回第一次平衡时的位置并固定,第三次达到平衡后,氢气柱高度为0.8h。氮气和氢气均可视为理想气体。求
(1)第二次平衡时氮气的体积;
(2)水的温度。
15.(12分)如图,一上端开口、下端封闭的细长玻璃管,下部有长L1=66cm的水银柱,中间封有长L2=6.6cm的空气柱,上部有长L3=44cm的水银柱,此时水银面恰好与管口平齐.已知大气压强为P0=76cmHg.如果使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢地转动一周,求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度.(封入的气体可视为理想气体,在转动过程中没有发生漏气.)
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】
根据平行四边形定则,大小分别为5N和7N的力的合力最大为12N,最小为2N,物体在四个共点力作用下处于平衡状态,说明另两个恒力的合力最大也为12N,最小为2N,根据牛顿第二定律,当其中两个大小分别为5N和7N的力突然同时消失,质量为4kg的物体产生的加速度最大为a=3m/s2,最小为a=0.5m/s2,但由于合力的方向与速度方向关系不知,只能说明物体做匀变速运动,可能是直线运动或匀变速曲线运动,但不可能做匀速圆周运动,故ABC错误,D正确。
故选D。
2、A
【解析】
根据动能定理进行解答。
【详解】
根据动能定理可得,解得,故选A.
3、A
【解析】
A.B物块开始自由下落速度逐渐增大,与A物块碰撞瞬间,动量守恒,选取竖直向下为正方向,则
可知A、B碰后瞬间作为整体速度小于碰前B物块速度,随后AB整体向下运动,开始重力大于弹力,且弹力逐渐增大,所以整体做加速度减小的加速运动,当重力等于弹力时,速度达到最大,之后弹力大于重力,整体做加速度增大的减速运动,直至速度减为0,所以从物块B刚与A接触到弹簧压缩到最短的整个过程中,物块B的动能先减少后增加又减小,A正确;
B.物块A和物块B组成的系统只在碰撞瞬间内力远大于外力,动量守恒,之后系统所受合外力一直变化,系统动量不守恒,B错误;
CD.两物块碰撞瞬间损失机械能,所以物块A和物块B组成的系统机械能不守恒,物块A物块B和弹簧组成的系统机械能不守恒,CD错误。
故选A。
4、B
【解析】
A.位移时间图线表示位移随时间的变化规律,不是物体运动的轨迹,甲乙都做直线运动,故A错误;
B.由位移时间图线知,在0~t1时间内,甲乙两车通过的位移相等,时间相等,甲车平均速度等于乙车平均速度,故B正确;
C.由图像与坐标轴所围面积表示位移,则由图可知,丙、丁两车在t2时刻不相遇,故C错误;
D.由图像斜率表示加速度,由图像可知,在0~t2时间内有个时刻两车的加速度相等,故D错误。
故选B。
5、D
【解析】
A.由功能关系可知,撤去F时,弹簧的弹性势能为W1-W2,选项A错误;
B.滑块与弹簧分离时弹簧处于原长状态。撤去外力后,滑块受到的合力先为,由于弹簧的弹力N越来越小,故合力越来越小,后来滑块受到的合力为,由于弹簧的弹力N越来越小,故合力越来越大。由以上分析可知,合力最大的两个时刻为刚撤去F时与滑块与弹簧分离时,由于弹簧最大弹力和摩擦力大小未知,所以无法判断哪个时刻合力更大,所以滑块与弹簧分离时的加速度不一定最大。选项B错误;
C.滑块与弹簧分离后时,弹力为零,但是有摩擦力,则此时滑块的加速度不为零,故速度不是最大,选项C错误;
D.因为整个过程中克服摩擦力做功为2W2,则根据动能定理,滑块与弹簧分离时的动能为W1-2W2,选项D正确。
故选D。
6、A
【解析】
AB.由点电荷在真空中某点形成的电场强度公式和电场叠加原理可知,沿x轴方向,点,电场强度为负,逐渐变大,A点→O点,电场强度为正,逐渐减小,O点→B点,电场强度为负,逐渐变大,B点,电场强度为正,逐渐减小,故A正确,B错误。
CD.无穷远处电势为零,根据等量同种正电荷的电场线分布图,分析知,等量同种正电荷电场中的电势不会为负值,且O点处电势大于零,故CD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、BC
【解析】
A.总功率:
,
可知PE-U图象对应图线a,由数学知识得知,图象a的斜率大小:
;
当U=0时,
,
联立解得
E=3V,r=1Ω,
故A错误;
B.内阻消耗的功率:
,
由数学知识可知,图象的对应图线b,故B正确;
C.根据功率关系可得:
,
则
,
由数学知识可知,图象的对应图线c,故C正确;
D.当内外电阻相等时,电源的输出功率最大,即当外电路电阻为1Ω时,输出功率最大,最大输出功率为
,
故D错误。
故选:BC。
8、ACD
【解析】
A项:由于A、B两球对细绳的摩擦力必须等大,且A、B的质量不相等,A球由静止释放后与细绳间为滑动摩擦力,B与细绳间为静摩擦力,故A正确;
B项:对A:mAg-fA=mAaA,对B:mBg-fB=mBaB,fA=fB,fA=0.5mAg,联立解得:,
设A球经ts与细绳分离,此时,A、B下降的高度分别为hA、hB,速度分别为VA、VB,
则有:,,H=hA+hB,VA=aAt,VB=aBt 联立解得:t=2s,hA=10m,hB=15m,VA=10m/s,VB=15m/s,
分离后,对A经t1落地,则有:,
对B经t2落地,m则有:
解得:, ,所以b先落地,故B错误;
C项:A、B落地时的动能分别为EkA、EkB,由机械能守恒,有:
代入数据得:EkA=400J、EkB=850J,故C正确;
D项:两球损失的机械能总量为△E,△E=(mA+mB)gH-EkA-EkB,代入数据得:△E=250J,故D正确。
故应选:ACD。
解决本题的关键理清A、B两球在整个过程中的运动规律,结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁。要注意明确B和绳之间的滑动摩擦力,而A和绳之间的为静摩擦力,其大小等于B受绳的摩擦力。
9、ADE
【解析】
A.根据得,在d、l相同的条件下,Δx与λ成正比,甲光的条纹间距大,甲光的波长长,故A正确;
B.每种单色光在真空中的传播速率是相同的,都是3.0×108m/s,故B错误;
C.甲光的波长长,红光的波长比黄光的波长长,故C错误;
D.根据c=λv得,甲光的频率比乙光频率低,则甲光的折射率小,由
得若两种单色光以相同的入射角进入同种介质,甲光的折射角较大,故D正确;
E.根据
得乙光的临界角较小,两种单色光都从玻璃射入空气,逐渐增大入射角,乙光的折射光线最先消失,故E正确。
故选ADE。
10、BCD
【解析】
由图乙知该波的周期是0.20s。故A错误。由甲图知波长λ=8m,则波速为:,故B正确。在t=0.10s时,由乙图知质点Q正向下运动,根据波形平移法可知该波沿x轴负方向传播,故C、D正确。该波沿x轴负方向传播,此时P点正向上运动。从t=0.10s到0.25s经过的时间为△t=0.15s=T,由于t=0.10s时刻质点P不在平衡位置或波峰、波谷处,所以质点P通过的路程不是3A=30cm,故E错误。
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、 B
【解析】
(1)[1]遮光条的宽度较小,通过光电门的平均速度近似等于瞬时速度,根据平均速度公式可知滑块的速度
(2)[2]到的过程中,摩擦力做功,根据动能定理得
动摩擦因数的表达式为
还需要测量的物理量是:光电门与之间的水平距离,ACD错误,B正确。
故选B。
(3)[3]根据上述分析可知
12、 1.45 1.3 c
【解析】
(1)[1] 由图丙知电路中的最大电流在0.5A左右,则电流表量程应选用;
[2] 电源是一节旧的干电池(约1.5V),则电压表量程应选用;
[3]滑动变阻器选用时,方便调节并能有效读取多组电流值和电压值。
(2)[4]电路连线如图所示
(3)[5]读取电源图像。轴截距为电动势,轴最小有效刻度为0.05V,经估读后得;
[6]图像斜率的绝对值等于电源内阻,读取图像数据并计算有
(4)[7]电源输出功率为
则纵坐标应为输出功率,则图像为输出功率的图像。由电路规律知输出功率随电流的增大先增大后减小,图像应为c。
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)乙雨滴匀速运动,受力平衡有
解得
雨滴下落过程所受空气阻力的大小;
(2)甲雨滴匀加速下落有
又有
两雨滴碰撞过程动量守恒,有
整体匀加速下落有
又有
与地面碰撞,取竖直向上为正方向,根据动量定理
解得
碰撞作用力的大小。
14、 (1)2.7Sh; (2)95.55℃
【解析】
(1)以氢气为研究对象,初态压强为p0,体积为hS,末态体积为0.8hS。
气体发生等温变化,由玻意耳定律得:p0V1=p2V2,即
p0hS=p×0.8hS
解得
p=1.25p0
活塞A从最高点被推回第一次平衡时位置的过程是等温过程。
该过程的初态压强为1.1p0,体积为V;末态的压强为p′,体积为V′,
则
p′=p+0.1p0=1.35p0,V′=2.2hS
由玻意耳定律得
1.1p0×V=1.35p0×2.2hS
解得
V=2.7hS
(2)活塞A从最初位置升到最高点的过程为等压过程。该过程的初态体积和温度分别为2hS和T0=273K,末态体积为2.7hS。设末态温度为T,由盖-吕萨克定律得
解得
T=368.55K
水的温度
t=T-273K=368.55 K -273=95.55℃
15、在开口向下管中空气柱的长度为12cm,到原来位置时管中空气柱的长度是9.2cm.
【解析】
设玻璃管开口向上时,空气柱压强为
①
(式中ρ和g分别表示水银的密度和重力加速度.)
玻璃管开口向下时,原来上部的水银有一部分会流出,封闭端会有部分真空.设此时开口端剩下的水银柱长度为x,则
②
(P2管内空气柱的压强.)由玻意耳定律得
③
(式中,h是此时空气柱的长度,S为玻璃管的横截面积.)
由①②③式和题给条件得
h=12cm ④
从开始转动一周后,设空气柱的压强为P3,则
⑤
由玻意耳定律得
⑥
(式中,h′是此时空气柱的长度.由①②③⑤⑥解得:
h′≈9.2cm
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