资源描述
2026届江西省赣州市宁都县三中高三下-期末考试(元月调研)物理试题试卷
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、两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置,它们各有一部分在同一水平面内,另一部分垂直于水平面。质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路,杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ,导轨电阻不计,回路总电阻为2R。整个装置处于磁感应强度大小为B,方向竖直向上的匀强磁场中。当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v1沿导轨匀速运动时,cd杆也正好以速度v2向下匀速运动。重力加速度为g。下列说法中正确的是( )
A.ab杆所受拉力F的大小为 B.cd杆所受摩擦力为零
C.回路中的电流强度为 D.μ与v1大小的关系为μ=
2、科学家对物理学的发展做出了巨大贡献,也创造出了许多物理学方法,如理想实验法、控制变量法、极限思想法、建立物理模型法、类比法和科学假设法等,以下关于物理学史和所用物理学方法叙述正确的是 ( )
A.卡文迪许巧妙地运用扭秤实验测出引力常量,采用了理想实验法
B.牛顿通过比较月球公转的向心加速度和地球赤道上物体随地球自转的向心加速度,对万有引力定律进行了“月一地检验”,证实了万有引力定律的正确性
C.在不需要考虑物体本身的形状和大小时,用质点来代替物体的方法叫假设法
D.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后用各小段的位移之和代表物体的位移,这里采用了微元法
3、我国建立在北纬43°的内蒙古赤峰草原天文观测站在金鸽牧场揭牌并投入使用,该天文观测站应用了先进的天文望远镜.现有一颗绕地球做匀速圆周运动的卫星,一位观测员在对该卫星的天文观测时发现:每天晚上相同时刻总能出现在天空正上方同一位置,则卫星的轨道必须满足下列哪些条件(已知地球质量为M,地球自转的周期为T,地球半径为R,引力常量为G )( )
A.该卫星一定在同步卫星轨道上
B.卫星轨道平面与地球北纬43°线所确定的平面共面
C.满足轨道半径r=(n=1、2、3…)的全部轨道都可以
D.满足轨道半径r=(n=1、2、3…)的部分轨道
4、如图所示,图中虚线为某静电场中的等差等势线,实线为某带电粒子在该静电场中运动的轨迹,a、b、c为粒子的运动轨迹与等势线的交点,粒子只受电场力作用,则下列说法正确的是( )
A.粒子在a点的加速度比在b点的加速度大
B.粒子在a点的动能比在b点的动能大
C.粒子在a点和在c点时速度相同
D.粒子在b点的电势能比在c点时的电势能大
5、如图,圆形区域内有一垂直纸面的匀强磁场,P为磁场边界上的一点.有无数带有同样电荷、具有同样质量的粒子在纸面内沿各个方向以同样的速率通过P点进入磁场.这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段弧上,这段圆弧的弧长是圆周长的1/1.将磁感应强度的大小从原来的变为,结果相应的弧长变为原来的一半,则:等于
A.2 B. C. D.1
6、如图所示,为某静电除尘装置的原理图,废气先经过机械过滤装置再进入静电除尘区、图中虚线是某一带负电的尘埃(不计重力)仅在电场力作用下向集尘极迁移并沉积的轨迹,A、B两点是轨迹与电场线的交点,不考虑尘埃在迁移过程中的相作用和电荷量变化,则以下说法正确的是
A.A点电势高于B点电势
B.尘埃在A点的加速度大于在B点的加速度
C.尘埃在迁移过程中做匀变速运动
D.尘埃在迁移过程中电势能始终在增大
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、如图所示,有上下放置的两个宽度均为的水平金属导轨,左端连接阻值均为2的电阻、,右端与竖直放置的两个相同的半圆形金属轨道连接在一起,半圆形轨道半径为。整个装置处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为。初始时金属棒放置在上面的水平导轨上,金属棒的长刚好为L,质量,电阻不计。某时刻金属棒获得了水平向右的速度,之后恰好水平抛出。已知金属棒与导轨接触良好,重力加速度,不计所有摩擦和导轨的电阻,则下列说法正确的是( )
A.金属棒抛出时的速率为1m/s
B.整个过程中,流过电阻的电荷量为1C
C.最初金属棒距离水平导轨右端1m
D.整个过程中,电阻上产生的焦耳热为1.5J
8、下列说法正确的是_____.
A.放热的物体,其内能也可能增加
B.液体中的扩散现象是由液体的对流形成的
C.液体不浸润某种固体时,则附着层内液体分子间表现为引力
D.同一液体在不同温度下的饱和汽压不同
E.只两物体的质量、温度、体积相等,两物体的内能一定相等
9、下列说法正确的是( )
A.布朗运动的激烈程度跟温度有关,但布朗运动不是热运动
B.机械能不可能全部转化为内能,内能也无法全部用来做功从而转化成机械能
C.一定质量的理想气体保持体积不变,单位体积内分子数不变,但温度升高,单位时间内撞击单位面积上的分子数增多
D.相对湿度定义为空气中水蒸气的压强与水的饱和气压之比
E.雨伞伞面上有许多细小的孔,却能遮雨,是因为水的表面张力作用
10、关于热学知识的下列叙述中正确的是( )
A.布朗运动可以反映液体分子在做无规则的热运动
B.将大颗粒的盐磨成细盐,就变成了非晶体
C.只要不违反能量守恒定律的机器都是可以制造出来的
D.在绝热条件下压缩气体,气体的内能一定增加
E.某气体的摩尔体积为V,每个气体分子的体积为V0,则阿伏加德罗常数NA<
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)在研究“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,提供有以下器材:
A.电压表V1(0~5V)
B.电压表V2(0~15V)
C.电流表A1(0~50mA)
D.电流表A2(0~500mA)
E.滑动变阻器R1(0~60Ω)
F.滑动变阻器R2(0~2kΩ)
G.直流电源E
H.开关S及导线若干
I.小灯泡(U额=5V)
某组同学连接完电路后,闭合电键,将滑动变阻器滑片从一端移到另外一端,移动过程中发现小灯未曾烧坏,记录多组小灯两端电压U和通过小灯的电流I数据(包括滑片处于两个端点时U、I数据),根据记录的全部数据做出的U﹣I关系图象如图甲所示:
(1)根据实验结果在图乙虚线框内画出该组同学的实验电路图____;
(2)根据实验结果判断得出实验中选用:电压表__(选填器材代号“A”或“B”),电流表__(选填器材代号“C”或“D”),滑动变阻器__(选填器材代号“E”或“F”);
(3)根据图甲信息得出器材G中的直流电源电动势为__V,内阻为__Ω;
(4)将两个该型号小灯泡串联后直接与器材G中的直流电源E相连,则每个小灯消耗的实际功率为__W。
12.(12分)某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压的关系。实验器材如图甲所示,现已完成部分导线的连接。
(1)实验要求电表的示数从零开始逐渐增大,请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接_______;
(2)某次测量电流表指针偏转如图乙所示,则电流表的示数为____A;
(3)该同学描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图丙所示,根据图像可知小灯泡的电阻随电压增大而___(选填“增大”、“减小”或“不变”)。将该小灯泡直接与电动势为3V、内阻为5Ω的电源组成闭合回路,小灯泡的实际功率约为____W(保留二位有效数字)。
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,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.)
14.(16分)如图所示,U型玻璃细管竖直放置,水平细管与U型玻璃细管底部相连通,各部分细管内径相同.U型管左管上端封有长20cm的理想气体B,右管上端开口并与大气相通,此时U型玻璃管左、右两侧水银面恰好相平,水银面距U型玻璃管底部为25cm.水平细管内用小活塞封有长度10cm的理想气体A.已知外界大气压强为75cmHg,忽略环境温度的变化.现将活塞缓慢向左拉,使气体B的气柱长度为25cm,求:
①左右管中水银面的高度差是多大?
②理想气体A的气柱长度为多少?
15.(12分)粗糙绝缘的水平地面上有一质量为m的小滑块处于静止状态、其带电量为q(q>0)。某时刻,在整个空间加一水平方向的匀强电场,场强大小为。经时间t后撤去电场,滑块继续滑行一段距离后停下来。已知滑块与地面间的动摩擦因数为,重力加速度为g,求滑块滑行的总距离L。
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】
A.导体ab切割磁感线时产生沿ab方向,产生感应电动势,导体cd向下匀速运动,未切割磁感线,不产生感应电动势,故整个电路的电动势为导体ab产生的,大小为:
①
感应电流为:
②
导体ab受到水平向左的安培力,由受力平衡得:
③
解得:
④
AC错误;
B.导体棒cd匀速运动,在竖直方向受到摩擦力和重力平衡,有:
⑤
即导体棒cd摩擦力不为零,B错误;
D.联立②⑤式解得,D正确。
故选D。
2、D
【解析】
A. 卡文迪许巧妙地运用扭秤实验,用了放大法成功测出引力常量,故A错误;
B. 牛顿通过比较月球公转的周期,根据万有引力充当向心力,对万有引力定律进行了“月地检验”,故B错误。
C. 在不需要考虑物体本身的形状和大小时,用质点来代替物体的方法叫理想模型法,故C错误。
D. 在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后用各小段的位移之和代表物体的位移,这里采用了微元法,故D正确。
3、D
【解析】
该卫星一定不是同步卫星,因为同步地球卫星只能定点于赤道的正上方,故A错误.卫星的轨道平面必须过地心,不可能与地球北纬43°线所确定的平面共面,故B错误.卫星的周期可能为:T′=,n=1、2、3…,根据解得:(n=1、2、3…),满足这个表达式的部分轨道即可,故C错误,D正确.故选D.
点睛:解决该题关键要掌握卫星受到的万有引力提供圆周运动向心力,知道卫星的运行轨道必过地心,知道同步卫星的特点.
4、A
【解析】
由等势面的疏密可知电场强度的大小,由可知电场力的大小关系;根据曲线的弯曲方向可知粒子的受力方向,进而判断出电场力做功的特点。根据能量守恒定律分析粒子在a点动能与粒子在b点动能之间的关系。由动能定理可知BC两点的间的电势能的变化。本题中解题的关键在于曲线的弯曲方向的判断,应掌握根据弯曲方向判断受力方向的方法。
【详解】
A.因a点处的等势面密集,故a点的电场强度大,故电荷在a点受到的电场力大于b点受到的电场力,结合牛顿第二定律可知,粒子在a点的加速度比在b点的加速度大,故A正确;
B.由粒子运动的轨迹弯曲的方向可知,粒子受到的电场力指向右侧,则从a到b电场力做正功,粒子动能增大,故B错误;
C.速度是矢量,沿轨迹的切线方向,由图可知,粒子在a点和在c点时速度方向不相同,故C错误;
D.粒子受到的电场力指向右侧,则从b到c电场力做负功,粒子的电势能增大,所以粒子在b点的电势能比在c点时的电势能小,故D错误;
故选A。
本题中告诉的是等势面,很多同学由于思维定势当成了电场线从而出现错解。
5、B
【解析】
画出导电粒子的运动轨迹,找出临界条件好角度关系,利用圆周运动由洛仑兹力充当向心力,分别表示出圆周运动的半径,进行比较即可.
【详解】
磁感应强度为B1时,从P点射入的粒子与磁场边界的最远交点为M,最远的点是轨迹上直径与磁场边界圆的交点,∠POM=120°,如图所示:
所以粒子做圆周运动的半径R为:sin60°=,得:
磁感应强度为B2时,从P点射入的粒子与磁场边界的最远交点为N,最远的点是轨迹上直径与磁场边界圆的交点,∠PON=60°,如图所示:
所以粒子做圆周运动的半径R′为:sin10°=,得:
由带电粒子做圆周运动的半径:得:
联立解得:.
故选B.
带电粒子在电磁场中的运动一般有直线运动、圆周运动和一般的曲线运动;直线运动一般由动力学公式求解,圆周运动由洛仑兹力充当向心力,一般的曲线运动一般由动能定理求解.
6、B
【解析】沿电场线方向电势降低,由图可知,B点的电势高于A点电势,故A错误;由图可知,A点电场线比B点密集,因此A点的场强大于B点场强,故A点的电场力大于B点的电场力, 则A点的加速度大于B点的加速度,故B正确;放电极与集尘极间建立非匀强电场,尘埃所受的电场力是变化的.故粒子不可能做匀变速运动,故C错误;由图可知,开始速度方向与电场力方向夹角为钝角,电场力做负功,电势能增大;后来变为锐角,电场力做正功,电势能减小;对于全过程而言,根据电势的变化可知,电势能减小,故D错误.故选B.
点睛:本题考查考查分析实际问题工作原理的能力,解题时要明确电场线的分布规律,并且能抓住尘埃的运动方向与电场力方向的关系是解题突破口.
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、AC
【解析】
A.金属棒从半圆形金属轨道的顶点恰好水平抛出,则有
选项A正确;
BC.对导体棒在水平导轨上运动应用动量定理得
得
解得回路中产生的电荷量为
据
解得导体棒向右移动的距离为
流过的电荷量
选项B错误,C正确;
D.根据能量守恒得回路中产生的总热量
解得
电阻上产生的热量
选项D错误。
故选AC。
8、ACD
【解析】
A.放热的物体,如果外界对物体做的功大于放出的热量,则其内能增加, A正确;
B.液体中的扩散 现象都是由于分子热运动而产生的, B错误;
C.液体不浸润某种固体时,例如水银对玻璃:当水银与玻璃 接触时,附着层中的水银分子受玻璃分子的吸引比内部水银分子弱,结果附着层的水银分子比水银内部稀疏,这时在附着层中的分子之间相互吸引,就出现跟表面张力相似的收缩力,使跟玻璃接触的水银表而有缩小的 趋势,因而形成不浸润现象,C正确;
D.饱和汽压随温度的升高而增大,所以同一液体在不同温度下的饱 和汽压不同,D正确;
E.物体的内能等于组成该物体的所有分子做热运动的动能与分子势能的总和,两物 体的温度相同则分子的平均动能相等,但是物体的总动能与分子数有关,质量和体积相等的物体仅说明物体 的平均密度相同,如果不是同一种物质,它们的总分子数不一定相等,因此两物体的内能不一定相等,E错误.
9、ACE
【解析】
A.布朗运动反映的是分子热运动,但布朗运动本身不是热运动,选项A正确;
B.机械能可能全部转化为内能,内能无法全部用来做功从而转化成机械能,选项B错误;
C.一定质量的理想气体保持体积不变,单位体积内分子数不变,温度升高,分子的平均动能变大,单位时间内撞击单位面积上的分子数增多,选项C正确;
D.相对湿度定义为空气中水蒸气的实际压强与该温度下水蒸气的饱和气压之比,D错误;
E.雨伞伞面上有许多细小的孔,却能遮雨,是因为水的表面张力作用,使水不能渗过小孔,选项E正确;
故选ACE.
10、ADE
【解析】
A.布朗运动是固体小颗粒的运动,间接反映了液体分子在做无规则的热运动,A正确;
B.将大颗粒的盐磨成细盐,不改变固体的微观结构,所以细盐仍为晶体,B错误;
C.第二类永动机不违背能量守恒定律,但违背热力学第二定律,不可能造出,C错误;
D.绝热条件下,根据热力学第一定律可知
压缩气体,外界对气体做功,气体内能一定增加,D正确;
E.对于气体分子而言,气体分子占据的体积大于气体分子实际的体积,则
E正确。
故选ADE。
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 D E 8 10 0.56
【解析】
(1) 从图甲可知,将滑动变阻器滑片从一端移到另外一端过程中电表的示数不是从0开始的,因此滑动变阻器采用的不是分压接法,而是限流接法;从图甲可知,小灯泡的电阻为10Ω~30Ω,阻值较小,因此电流表采用外接法,作出的实验电路图如图所示:
(2)从图甲可知,记录的全部数据中小灯两端电压U最大为6V,因此电压表的量程需要选择15V,故电压表选B;通过小灯的电流I最大为:0.2A=200mA,故电流表的量程需要选择500mA,故电流表选D;电路采用滑动变阻器限流接法,为了便于实验操作,滑动变阻器应选小阻值的,故滑动变阻器选E;
(3)从图甲可知,当滑动变阻器接入电阻为0时,小灯两端电压U1最大为6V,通过小灯的电流I1最大为0.2A,则此时小灯电阻
RL==30Ω
由闭合电路欧姆定律有
当滑动变阻器接入电阻为R2=60Ω时,小灯两端电压U2最小为1V,通过小灯的电流I2最小为0.1A,则此时小灯电阻
RL==10Ω
由闭合电路欧姆定律有
解得电源电动势E=8V,内阻r=10Ω;
(4)将两个该型号小灯泡串联后直接与器材G中的直流电源E相连,根据闭合电路欧姆定律,有
E=2U+Ir
解得
U=4﹣5I
作出此时的U﹣I图象如图所示:
图中交点I=0.18A,U=3.1V,即通过每个灯泡的电流为0.18A,每个灯泡的电压为3.1V,故每个小灯消耗的实际功率
P=0.18A3.1V≈0.56W
(由于交点读数存在误差,因此在0.55W~0.59W范围内均对)
12、 0.44 增大 0.44(0.43---0.46均对)
【解析】
(1)[1].滑动变阻器的滑片滑动过程中,电流表的示数从零开始这渐增大,滑动变阻器采用分压接法,实物电路图如图所示:
(2)[2].由图示电路图可知,电流表量程为0.6A,由图示电流表可知,其分度值为0.02A,示数为0.44A;
(3)[3].根据图像可知小灯泡的电阻随电压增大而增大。
[4].在灯泡U-I图象坐标系内作出电源的U-I图象如图所示:
由图示图象可知,灯泡两端电压U=1.3V,通过灯泡的电流I=0.34A,灯泡功率
P=UI=1.3×0.34≈0.44W
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、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
14、①15cm;②12.5cm.
【解析】
①利用平衡求出初状态封闭气体的压强,B中封闭气体发生等温变化,根据玻意耳定律即可求出末态B中气体的压强,再根据平衡,即可求出末状态左右管中水银面的高度差△h;
②选择A中气体作为研究对象,根据平衡求出初末状态封闭气体的压强,对A中封闭气体运用玻意耳定律即可求出理想气体A的气柱长度.
【详解】
①设玻璃管横截面为S,活塞缓慢左拉的过程中,气体B做等温变化
初态:压强pB1=75cmHg,体积VB1=20S,
末态:压强pB2,体积VB2=25S,
根据玻意耳定律可得:pB1VB1=pB2VB2
解得:pB2=60cmHg
可得左右管中水银面的高度差△h=(75-60)cm=15cm
②活塞被缓慢的左拉的过程中,气体A做等温变化
初态:压强pA1=(75+25)cmHg=100cmHg,体积VA1=10S,
末态:压强pA2=(75+5)cmHg=80cmHg,体积VA2=LA2S
根据玻意耳定律可得:pA1VA1=pA2VA2
解得理想气体A的气柱长度:LA2=12.5cm
15、
【解析】
设滑块的质量为m,电场撤去前后过程,滑块的加速度分别为,全过程的最大速度为v;
加速过程,对滑块根据牛顿第二定律可得
.
由运动学公式
此过程的位移
撤去电场后,对滑块根据牛顿第二定律可得
由运动学公式
故
.
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