资源描述
2026届河北省邯郸市武安三中高三下学期第一次阶段检测试题物理试题
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、如图,S1、S2是振幅均为A的两个水波波源,某时刻它们形成的波峰和波谷分别由实线和虚线表示。则
A.两列波在相遇区域发生干涉
B.a处质点振动始终减弱,b、c处质点振动始终加强
C.此时a、b、c处各质点的位移是:xa=0,xb=-2A,xc=2A
D.a、b、c处各质点随着水波飘向远处
2、 “蹦极”运动中,长弹性绳的一端固定,另一端绑在人身上,人从几十米高处跳下。将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动。从绳恰好伸直,到人第一次下降至最低点的过程中,若不计空气阻力,下列分析正确的是( )
A.绳对人的冲量始终向上,人的动量一直减小
B.绳对人的拉力始终做负功,人的动能一直减小
C.绳恰好伸直时,人的动能最大
D.人的动量最大时,绳对人的拉力等于人所受的重力
3、下列关于物质结构的叙述中不正确的是
A.天然放射性现象的发现表明了原子核内部是有复杂结构的 B.质子的发现表明了原子核是由质子和中子组成的
C.电子的发现表明了原子内部是有复杂结构的 D.a粒子散射实验是原子核式结构模型的实验基础
4、两质点、同时、同地、同向出发,做直线运动。图像如图所示。直线与四分之一椭圆分别表示、的运动情况,图中横、纵截距分别为椭圆的半长轴与半短轴(椭圆面积公式为,为半长轴,为半短轴)。则下面说法正确的是( )
A.当时, B.当,两者间距最小
C.的加速度为 D.当的速度减小为零之后,才追上
5、如图所示,一个带正电荷q、质量为的小球,从光滑绝缘斜面轨道的A点由静止下滑,然后沿切线进入竖直面上半径为R的光滑绝缘圆形轨道,恰能到达轨道的最高点B.现在空间加一竖直向下的匀强电场,若仍从A点由静止释放该小球(假设小球的电荷量q在运动过程中保持不变,不计空气阻力),则( )
A.小球一定不能到达B点
B.小球仍恰好能到达B点
C.小球一定能到达B点,且在B点对轨道有向上的压力
D.小球能否到达B点与所加的电场强度的大小有关
6、近年来测g值的一种方法叫“对称自由下落法”,它是将测g归于测长度和时间,以稳定的氦氖激光波长为长度标准,用光学干涉的方法测距离,以铷原子钟或其他手段测时间,能将g值测得很准,具体做法是:将真空长直管沿竖直方向放置,自其中O点竖直向上抛出小球,小球又落到原处的时间为T2,在小球运动过程中要经过比O点高H的P点,小球离开P点到又回到P点所用的时间为T1,测得T1、T2和H,可求得g等于( )
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、如图是在四川景区九寨沟拍摄的一张风景照片,湖水清澈见底,近处湖面水下的树枝和池底都看得很清楚,而远处则只看到对岸山峰和绿树的倒影,水面下的景物则根本看不到.下列说法中正确的是( )
A.远处山峰的倒影非常清晰,是因为来自山峰的光线在水面上发生了全反射
B.光从空气射入水中,光的波速变小,波长变小
C.远处水面下景物的光线到水面处,入射角较大,可能发生了全反射,所以看不见
D.来自近处水面下景物的光射到水面处,入射角较小,反射光强而折射光弱,因此有较多的能量射出水面而进入人的眼睛中
8、如图,发电机的输出电压,通过理想降压变压器给若干盏灯泡供电,输电线上连接可调电阻r。变压器原线圈两端接有理想交流电压表V,副线圈干路接有理想交流电流表A,下列说法正确的是( )
A.电压表V的示数始终为1000V B.仅可调电阻r增大,电压表V的示数减小
C.仅接入灯泡增多,电流表A的示数增大 D.仅可调电阻r增大,电流表A的示数减小
9、多年前在日本本州岛附近海域曾发生里氏9.0级地震,地震和海啸引发福岛第一核电站放射性物质泄漏,其中放射性物质碘131的衰变方程为。根据有关放射性知识,下列说法正确的是( )
A.粒子为
B.若生成的处于激发态,它会放出穿透能力最强的射线
C.的半衰期大约是8天,取碘原子核,经8天后就只剩下碘原子核了
D.中有53个质子和78个核子
10、一列简谐横波沿x轴传播,t=0时刻的波形如图所示,此时质点A正沿y轴正向运动,质点B位于波峰,波传播速度为4m/s,则下列说法正确的是( )
A.波沿x轴正方向传播
B.质点A振动的周期为0.4s
C.质点B的振动方程为
D.t=0.45s时,质点A的位移为-0.01m
E.从t=0时刻开始,经过0.4s质点B的路程为0.6m
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,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)。
12.(12分)一课外实验小组用如图(a)所示的电路测量某待测电阻的阻值。为标准定值阻(),V1、V2均为理想电压表,为单刀开关,为电源,为滑动变阻器。
请完成以下问题
(1)闭合S前,滑动变阻器的滑动端应置于_______________填“a”或“b”)端;
(2)闭合S后将滑动变阻器的滑动端置于某一位置,若电压表V1、V2的示数为、,则待测电阻阻值的表达式________(用、、表示);
(3)改变滑动变阻器滑动端的位置,得到多组、数据,用计算机绘制出的图线,如图(b)所示,根据图线求得________(保留1位小数);
(4)按照原理图(a),将图(c)中实物连线补画完整_____________。
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)在电磁感应现象中,感应电动势分为动生电动势和感生电动势两种。产生感应电动势的那部分导体就相当于“电源”,在“电源”内部非静电力做功将其它形式的能转化为电能。
(1)利用图甲所示的电路可以产生动生电动势。设匀强磁场的磁感应强度为B,金属棒ab的长度为L,在外力作用下以速度v水平向右匀速运动。此时金属棒中电子所受洛仑兹力f沿棒方向的分力f1即为“电源”内部的非静电力。设电子的电荷量为e,求电子从棒的一端运动到另一端的过程中f1做的功。
(2)均匀变化的磁场会在空间激发感生电场,该电场为涡旋电场,其电场线是一系列同心圆,单个圆上的电场强度大小处处相等,如图乙所示。在某均匀变化的磁场中,将一个半径为r的金属圆环置于相同半径的电场线位置处。从圆环的两端点a、b引出两根导线,与阻值为R的电阻和内阻不计的电流表串接起来,如图丙所示。金属圆环的电阻为R0,圆环两端点a、b间的距离可忽略不计,除金属圆环外其他部分均在磁场外。此时金属圆环中的自由电子受到的感生电场力F即为非静电力。若电路中电流表显示的示数为I,电子的电荷量为e,求∶
a.金属环中感应电动势E感大小;
b.金属圆环中自由电子受到的感生电场力F的大小。
(3)直流电动机的工作原理可以简化为如图丁所示的情景。在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,两根光滑平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内,相距为L,电阻不计。电阻为R的金属杆ab垂直于MN、PQ放在轨道上,与轨道接触良好。轨道端点MP间接有内阻不计、电动势为E的直流电源。杆ab的中点O用水平绳系一个静置在地面上、质量为m的物块,最初细绳处于伸直状态(细绳足够长)。闭合电键S后,杆ab拉着物块由静止开始做加速运动。由于杆ab切割磁感线,因而产生感应电动势E',且E'同电路中的电流方向相反,称为反电动势,这时电路中的总电动势等于直流电源电动势E和反电动势E'之差。
a.请分析杆ab在加速的过程中所受安培力F如何变化,并求杆的最终速度vm;
b.当电路中的电流为I时,请证明电源的电能转化为机械能的功率为。
14.(16分)如图所示,在xOy平面直角坐标系中,直角三角形ACD内存在垂直平面向里磁感应强度为B的匀强磁场,线段CO=OD=L,CD边在x轴上,∠ADC=30°。电子束沿y轴方向以相同的速度v0从CD边上的各点射入磁场,已知这些电子在磁场中做圆周运动的半径均为,在第四象限正方形ODQP内存在沿x轴正方向、大小为E=Bv0的匀强电场,在y=-L处垂直于y轴放置一足够大的平面荧光屏,屏与y轴交点为P。忽略电子间的相互作用,不计电子的重力。
(1)电子的比荷;
(2)从x轴最右端射入电场中的电子打到荧光屏上的点与P点间的距离:
(3)射入电场中的电子打到荧光屏上的点距P的最远距离。
15.(12分)如图所示,轴、y轴和直线将x=L平面划分成多个区域。其中I区域内存在竖直向下的电场,II区域存在垂直于纸面向里的匀强磁场,III区域存在垂直于纸面向外的匀强磁场,II、III区域的磁感应强度大小相同。质量为m、电量为q的粒子从P点(-L,y)以垂直于电场方向、大小为v0的速度出发,先后经O点(0,0)、M点(L,0)到达N点(L,-L),N点位于磁场分界线处。已知粒子到达O点时速度方向偏转了,不计粒子的重力,回答下面问题。
(1)求带电粒子在电场运动过程中电场力的冲量;
(2)若粒子从P点出发依次通过O点、M点并于M点第一次射出磁场分界线后到达N点,则粒子运动的时间为多少?
(3)粒子到达N点时在磁场中运动的路程为多少?
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、C
【解析】
A.图中两列波的波长不同;波速由介质决定,是相同的;根据,频率不同,两列波不会干涉,只是叠加,A错误;
B.两列波不能产生稳定的干涉,所以振动不是始终加强或减弱的,B错误;
C.波叠加时,各个质点的位移等于各个波单独传播时引起位移的矢量和,故
,,,
C正确;
D.波传播时,各个质点只是在平衡位置附近做振动,D错误;
故选C。
2、D
【解析】
“蹦极”运动中,从绳恰好伸直,到人第一次下降至最低点的过程中,绳对人的拉力的方向始终向上,故绳对人的冲量始终向上,绳恰好伸直时,绳子的拉力小于重力,人做加速度减小的加速运动,当绳子拉力等于重力时,加速度为0,速度最大,之后绳子拉力大于重力,人做加速度增加的减速运动,直到速度为零。故从绳恰好伸直,到人第一次下降至最低点的过程中,人的运动速度是先增大,到绳子的拉力与重力相等时,速度最大,然后再减小为零,由动量和动能的定义可得,人的动量和动能都是先增大,在绳子的拉力与重力相等时最大,在减小到零,故ABC错误,D正确。
3、B
【解析】
A.天然放射现象说明原子核内部有复杂结构。故A正确,不符合题意;
B.质子的发现与原子核是由质子和中子组成的没有关联。故B错误,符合题意;
C.汤姆生发现电子,知道原子还可以再分,表明了原子内部是有复杂结构的。故C正确,不符合题意;
D.α粒子散射实验说明原子的核式结构模型,故D正确,不符合题意;
故选B。
4、C
【解析】
AB.两质点、从同一地点出发,椭圆轨迹方程为
由题图可知、,当
带入方程解得
在本题的追及、相遇问题中,初始时刻的速度大于的速度,二者距离越来越大,速度相等的瞬间,两者间距最大,AB错误;
C.做的是初速度为零的匀加速直线运动,经过后速度为,即
C正确;
D.图线和时间轴围成的面积为位移,经过,速度减小为零,的位移为所围成图形的面积
的位移为
A的位移大于B的位移,说明在停下来之前,已经追上了,D错误。
故选C。
5、B
【解析】
不加电场时,设恰能到达轨道的最高点B的速度为v,根据机械能守恒定律有:
mg(h-2R)=mv2;…①
在最高点时,重力提供向心力,有:mg=m…②
加上电场后,设能到达B点的速度为v2,根据动能定理得:mv22=(mg+Eq)(h-2R)…③
在最高点时,重力与电场力的合力提供向心力,有:mg+Eq=m…④
得v2=v,故为小球仍恰好能到达B点,故B正确,ACD错误;故选B.
6、A
【解析】
小球从O点上升到最大高度过程中:①
小球从P点上升的最大高度:②
依据题意:h2-h1=H ③
联立①②③解得:,故选A.
点睛:对称自由落体法实际上利用了竖直上抛运动的对称性,所以解决本题的关键是将整个运动分解成向上的匀减速运动和向下匀加速运动,利用下降阶段即自由落体运动阶段解题.
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】
试题分析:远处山峰的倒影非常清晰,是因为山峰的光线在水面上发生了反射,但不是全反射,因为全反射只有光从光密介质射入光疏介质时才可能发生,故A错误.光线由空气射入水中,光的波速变小,频率不变,由波速公式v=λf知波长变小,故B正确.远处水面下景物的光线射到水面处,入射角很大,当入射角大于等于全反射临界角时能发生全反射,光线不能射出水面,因而看不见,故C正确.近处水面下景物的光线到水面处,入射角越小,反射光越弱而折射光越强,射出水面而进入人眼睛中能量越少,故D错误.故选BC.
考点:光的折射;全反射
8、BCD
【解析】
A.电压表示数
A错误;
BD.可调电阻r增大,副线圈电阻不变,则电路总电阻增大,电流减小,副线圈电阻分压减小,BD正确;
C.仅接入灯泡增多,副线圈电流增大,电流表示数增大,C正确。
故选BCD。
9、BC
【解析】
A.根据衰变过程中质量数和电荷数守恒,粒子为粒子,故A错误;
B.若生成的处于激发态,还会放出射线,射线的穿透能力最强,故B正确;
C.半衰期是一个统计规律,指的是有一半原子核发生衰变所需要的时间,只对大量的原子核适用,对少数原子核是不适用的,所以若取碘原子核,经8天后就只剩下碘原子核了,故C正确;
D.中有53个质子,131表示质量数(核子数),故D错误。
故选BC。
10、AD
【解析】
A.根据振动与波动的关系可知,波沿x轴正向传播,A项正确;
B.波动周期与质点的振动周期相同,即为
B项错误;
C.质点B的振动方程
C项错误;
D.从t=0到t=0.45s,经过15个周期,t=0.45s时A质点的位置与t=0时刻的位置关于x轴对称,D项正确;
E.从t=0时刻开始,经过0.4s质点B的路程为0.02m×5=0.2m,E项错误。
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、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
12、a 26.8
【解析】
(1)[1]为了保证实验安全,S闭合前,滑动变阻器滑动端应置于a端;。
(2)[2]由欧姆定律可得,通过的电流
待测电阻阻值
。
(3)[3]根据题图(b)可得
代入得
。
(4)[4]实物连线时应注意滑动变阻器采取分压式接法[[依据题图(a)]]、电压表V1和V2的量程[[依据题图(b)选择]],如图
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)a.;b.(3)a. ;b.见解析
【解析】
(1)金属棒中电子所受洛仑兹力f沿棒方向的分力f1=evB,棒方向的分力f1做的功
W1=f1L
得
W1=evBL
(2)a.金属环中感应电动势
E感=I(R0+R)
b.金属环中电子从a沿环运动b的过程中,感生电场力F做的功
WF=F•2πr
由电动势的定义式
得
(3)a.杆ab在加速的过程中,杆切割磁感线的速度v增大,杆切割磁感线产生的感应电动势E′=BLv,故E′增大,由
可知,电路中的电流I减小,杆所受安培力F=BIL故F减小,设细绳的拉力为T,杆的质量为m0,根据牛顿第二定律
F-T=m0a
物块以相同的加速度大小向上做加速运动,根据牛顿第二定律
T-mg=ma
得
F-mg=(m+m0)a
F减小,杆的加速度a减小,当F=mg时,a为零,此时,杆达到最终速度vm。此时杆上产生的感应电动势E′=BLvm,得
b.由
得
IR=E-E′
两边同乘以I,经整理得
EI=I2R+E′I
由上式可以看出,电源提供的电能(功率为EI),一部分转化为了电路中产生的焦耳热(热功率为I2R),另一部分即为克服反电动势做功(功率为E′I)消耗的电能,这部分能量通过电磁感应转化为了杆和物块的机械能。
14、 (1) (2) (3)
【解析】
根据电子束沿速度v0射入磁场,然后进入电场可知,本题考查带电粒子在磁场和电场中的运动,根据在磁场中做圆周运动,在电场中做类平抛运动,运用牛顿第二定律结合几何知识并且精确作图进行分析求解;
【详解】
(1)由题意可知电子在磁场中的轨迹半径
由牛顿第二定律得
电子的比荷;
(2)若电子能进入电场中,且离O点右侧最远,则电子在磁场中运动圆轨迹应恰好与边AD相切,即粒子从F点离开磁场进入电场时,离O点最远:
设电子运动轨迹的圆心为点。则
从F点射出的电子,做类平抛运动,有,
代入得
电子射出电场时与水平方向的夹角为有
所以,从x轴最右端射入电场中的电子打到荧光屏上的点为G,则它与P点的距离
;
(3)设打到屏上离P点最远的电子是从(x,0)点射入电场,则射出电场时
设该电子打到荧光屏上的点与P点的距离为X,由平抛运动特点得
所以
所以当,有。
本题属于带电粒子在组合场中的运动,粒子在磁场中做匀速圆周运动,要求能正确的画出运动轨迹,并根据几何关系确定某些物理量之间的关系,粒子在电场中的偏转经常用化曲为直的方法,求极值的问题一定要先找出临界的轨迹,注重数学方法在物理中的应用。
15、 (1),方向竖直向下;(2);(3)当粒子到达M处时,为奇数次通过磁场边界,路程为πL;当粒子到达M处时,为偶数次通过磁场边界,路程为
【解析】
(1)粒子在电场中做类平抛运动,粒子到达O点时速度方向偏转了,分解速度得
取竖直向下方向为正方向,根据动量定理,电场力的冲量
得
方向竖直向下。
(2)设粒子在电场中运动的时间为,水平方向上做匀速直线运动,则
粒子在磁场中运动速度为
粒子运动轨迹如图甲所示:
由几何关系知
两段轨迹半径相等,圆心角之和为2π,粒子运动的时间为一个周期
所以
(3)对图甲粒子做圆周运动的路程为圆周长
粒子运动轨迹还可以如图乙:
粒子做圆周运动的半径为
路程为
当粒子到达M处时是第三次通过磁场边界,粒子做圆周运动的半径为
路程为
当粒子到达M处时是第四次通过磁场边界,粒子做圆周运动的半径为
路程为
依次类推,当粒子到达M处时,为奇数次通过磁场边界,路程为πL;当粒子到达M处时,为偶数次通过磁场边界,路程为。
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