资源描述
福建省百所重点校2026届高三下学期期末统一检测试题物理试题
考生须知:
1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。
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、重元素的放射性衰变共有四个系列,分别是U238系列(从开始到稳定的为止)、Th232系列、U235系列及Np237系列(从开始到稳定的为止),其中,前三个系列都已在自然界找到,而第四个系列在自然界一直没有被发现,只是在人工制造出Np237后才发现的,下面的说法正确的是
A.的中子数比中子数少20个
B.从到,共发生7次α衰变和4次β衰变
C.Np237系列中所有放射性元素的半衰期随温度的变化而变化
D.与是不同的元素
2、如图所示,真空中ab、cd四点共线且ab=b=cd在a点和d点分别固定有等量的异种点电荷,则下列说法正确的是
A.b、c两点的电场强度大小相等,方向相反
B.b、c两点的电场强度大小不相等,但方向相同
C.同一负点电荷在b点的电势能比在c点的小
D.把正点电荷从b点沿直线移到c点,电场力对其先做正功后做负功
3、在轴上固定两个点电荷、,其静电场中轴上各点的电势如图所示,下列说法正确的是( )
A.和为同种电荷,且均在的区域内
B.和为同种电荷,和两点在两电荷之间
C.和为异种电荷,且均在的区域内
D.和为异种电荷,且均在的区域内
4、如图所示,匀强电场竖直向上,一带负电的小球从地面上方点斜向上抛出,刚好速度水平向左击中点,不计空气阻力,若抛射点向右水平移动一小段距离到,仍使抛出的小球能够以速度方向水平向左击中点,则可行的是( )
A.减小抛射角,同时增大抛射速度
B.减小抛射角,同时减小抛射速度
C.增大抛射角,同时减小抛出速度
D.增大抛射角,同时增大抛出速度
5、如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为15,交流电源电压不变,电压表为理想交流电表,白炽灯和电风扇的额定电压均为,额定功率均为44W,只闭合开关时,白炽灯正常发光,则( )
A.白炽灯和电风扇线圈的内阻均为 B.交流电压表示数为44V
C.再闭合开关,电压表示数增大 D.再闭合开关,原线圈的输入功率变小
6、静止在水平地面上的木块,受到小锤斜向下瞬间敲击后,只获得水平方向初速度,沿地面滑行一段距离后停下。若已知木块的质最和初速度,敲击瞬间忽略地面摩擦力的作用,由此可求得( )
A.木块滑行的时间 B.木块滑行的距离
C.小锤对木块做的功 D.小锤对木块的冲量
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、如图甲所示,轻杆一端固定在O点,另一端固定一小球,现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动.小球运动到最高点时,受到的弹力为F,速度大小为v,其F-v2图像如乙图所示.则( )
A.v2=c时,小球对杆的弹力方向向下
B.当地的重力加速度大小为
C.小球的质量为
D.v2=2b时,小球受到的弹力与重力大小相等
8、下列说法中正确的是
A.光的偏振现象说明光具有波动性,但并非所有的波都能发生偏振现象
B.变化的电场一定产生变化的磁场;变化的磁场一定产生变化的电场
C.在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由红光改为绿光,则干涉条纹间距变窄
D.某人在速度为0.5c的飞船上打开一光源,则这束光相对于地面的速度应为1.5c
E.火车过桥要慢行,目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率,以免发生共振损坏桥梁
9、如图所示,质量相同的小球A、B通过质量不计的细杆相连接,紧靠竖直墙壁放置。由于轻微扰动,小球A、B分别沿水平地面和竖直墙面滑动,滑动过程中小球和杆始终在同一竖直平面内,重力加速度为g,忽略一切摩擦和阻力,下列说法正确的是( )
A.B球沿墙下滑的过程中,两球及杆组成的系统机械能守恒但动量不守恒
B.B球从下滑至恰好到达水平面的瞬间,杆对A一直做正功
C.B球从下滑至恰好到达水平面的瞬间,地面对A的支持力先减小后增大
D.当细杆与水平方向成30°角时,小球A的速度大小为v,可求得杆长为
10、某种超导磁悬浮列车是利用超导体的抗磁作用使列车车体向上浮起,同时通过周期性地变换磁极方向而获得推进动力。其推进原理可以简化为如图所示的模型:PQ和MN是固定在水平地面上的两根足够长的平直导轨,导轨间分布着竖直(垂直纸面)方向等间距的匀强磁场B1和B2。二者方向相反。矩形金属框固定在实验车底部(车箱与金属框绝缘)。其中ad边宽度与磁场间隔相等。当磁场B1和B2同时以速度v沿导轨向右匀速运动时。金属框受到磁场力,并带动实验车沿导轨运动,已知金属框垂直导轨的ab边的边长L、金属框总电阻R,列车与线框的总质量m,,悬浮状态下,实验车运动时受到的阻力恒为其对地速度的K倍。则下列说法正确的是( )
A.列车在运动过程中金属框中的电流方向一直不变
B.列车在运动过程中金属框产生的最大电流为
C.列车最后能达到的最大速度为
D.列车要维持最大速度运动,它每秒钟消耗的磁场能为
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)很多人都认为“力越小速度就越小”,为了检验这个观点是否正确,某兴趣小组的同学设计了这样的实验方案:在水平桌面上放一木块,木块后端与穿过打点计时器的纸带相连,前端通过定滑轮与不可伸长的细线相连接,细线上不等间距地挂了五个钩码,其中第四个钩码与第五个钩码之间的距离最大。起初木块停在靠近打点计时器的位置,第五个钩码到地面的距离小于木块到定滑轮的距离,如图甲所示。接通打点计时器,木块在钩码的牵引下,由静止开始运动,所有钩码落地后,木块会继续运动一段距离。打点计时器使用的交流电频率为50Hz。图乙是实验得到的第一个钩码落地后的一段纸带,纸带运动方向如箭头所示。(当地重力加速度大小g取9.8m/s2)
(1)根据纸带上提供的数据,可以判断第五个钩码落地时可能出现在纸带中的______段(用D1,D2,…,D15字母区间表示);第四个钩码落地后至第五个钩码落地前木块在做______运动。
(2)根据纸带上提供的数据,还可以计算出第五个钩码落地后木块运动的加速度大小为______m/s2;木块与桌面间的动摩擦因数为=______。(计算结果保留两位有效数字)
(3)根据纸带上提供的数据,分析可知“力越小速度就越小”的观点是___的。(填“正确”或“错误”)
12.(12分)某同学用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律,A、B为固定在铁架台上的光电门,计时电脑记录小球通过光电门的时间,使用该装置研究小球下落运动过程中的机械能情况。计时电脑记录小球通过A、B两光电门的遮光时间分布是和,当地的重力加速度为g。
(1)用20分度游标卡尺测量小球直径,刻度线如图乙所示,则______cm;
(2)为了验证小球自A到B过程中机械能是否守恒,还需要进行哪些实验测量____
A.用天平测出小球的质量
B.测出小球到光电门A的竖直高度
C.A、B光电门中点间的竖直高度
(3)根据实验测得的物理量,如果满足________关系,即能证明小球在自A到B过程中机械能守恒;
(4)若计时电脑还记录了小球自A到B的时间,本实验还可以测量当地的重力加速度,则重力加速度________。(使用、、和表示)
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)如图所示,直角三角形ABC为某种透明介质的横截面,∠B=30°,BC=30cm,AB面涂有反光材料.某单色光从BC上的D点垂直BC射入介质,经AB面反射后从AC面上射出,射出方向与AB面垂直.已知BD=21cm,不考虑光在AC面的反射.求:
(i)介质的折射率;
(ii)光在介质中的传播时间.
14.(16分)如图所示,直线MN上方有平行于纸面且与MN成45°的有界匀强电场,电场强度大小未知;MN下方为方向垂直于纸面向里的有界匀强磁场,磁感应强度大小为B。现从MN上的O点向磁场中射入一个速度大小为v、方向与MN成45°角的带正电粒子,该粒子在磁场中运动时的轨道半径为R。该粒子从O点出发记为第一次经过直线MN ,第五次经过直线MN时恰好又通过O点。不计粒子的重力。
(1)画出粒子在磁场和电场中运动轨迹的草图并求出粒子的比荷大小;
(2)求出电场强度E的大小和第五次经过直线MN上O点时的速度大小;
(3)求该粒子从O点出发到再次回到O点所需的时间t。
15.(12分)平面直角坐标系xOy中,第Ⅰ象限存在垂直于平面向里的匀强磁场,第Ⅲ象限存在沿y轴负方向的匀强电场,如图所示.一带负电的粒子从电场中的Q点以速度v0沿x轴正方向开始运动,Q点到y轴的距离为到x轴距离的2倍.粒子从坐标原点O离开电场进入磁场,最终从x轴上的P点射出磁场,P点到y轴距离与Q点到y轴距离相等.不计粒子重力,问:
(1)粒子到达O点时速度的大小和方向;
(2)电场强度和磁感应强度的大小之比.
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】
的中子数为238-92=146个,的中子数为209-83=126个,则的子数比的中子数多20个,A错误;根据质量数守恒有:237-209=4×7,知发生了7次衰变,根据电荷数守恒有:93-83=2×7-4,知发生了4次衰变,B正确;放射性物质的半衰期不受外界因素的影响,C错误;与的质子数相同,中子数不同,它们是相同的元素,D错误.
2、C
【解析】
A、B项:由等量异种电荷的电场线分布可知,b、c两点的场强大小相等,方向相同,故A、B错误;
C项:由电场线从正电荷指向负电荷即电场线由b指向c,所以b点的电势高于c点电势,根据负电荷在电势低处电势能大,即负电荷在b点的电势更小,故C正确;
D项:由C分析可知,电场线从b指向c,正电荷从b沿直线运动到c,电场力一直做正功,故D错误.
故应选:C.
3、C
【解析】
由题目图,结合电势与位置图象的斜率表示电场强度,可知,在处的电场强度大小为零,因两点电荷的具体位置不确定,则点电荷的电性也无法确定,因此可能是同种电荷,也可能是异种电荷;
AB.若和为同种电荷,则电场强度为零的点在两电荷连线上的线段上的某一点,即处于两个点电荷之间,故AB错误;
CD.若和为异种电荷,则电场强度为零的点在两电荷连线的线段之外的某一点,由电势为零,且到电势逐渐升高可知,和均在的区域内,且靠近的点电荷为负点电荷,远离的点电荷为正电荷,且正电荷电量的绝对值大于负电荷电量的绝对值;故C正确,D错误。
故选C。
4、A
【解析】
由于小球速度水平向左击中点,其逆过程是平抛运动,当水平速度越大时,抛出后落地速度越大,与水平面的夹角则越小。若水平速度减小,则落地速度变小,但与水平面的夹角变大。因此减小抛射角,同时增大抛射速度,才能仍使抛出的小球能够以速度方向水平向左击中点。选项A正确,BCD错误;
故选A。
5、B
【解析】
A.白炽灯电阻
但是电风扇是非纯电阻电路,其内阻要小于,A项错误;
B.白炽灯两端电压为,原、副线阔匝数比为15,由变压器原理知,原线圈两端电压为44V,交流电压表示数为44V,故B正确;
C.再闭合开关,交流电源电压不变,则电压表示数不变,故C错误;
D.再闭合开关后,副线圈输出功率增大,则原线圈输入功率增大,故D错误。
故选B。
6、C
【解析】
A.木块运动过程中,由动量定理
物块所受的摩擦力f未知,则不能求解木块的运动时间,故A错误,不符合题意;
B.由动能定理
物块所受的摩擦力f未知,则不能求解木块滑行的距离,故B错误,不符合题意;
C.小锤对木块做的功等于木块得到的动能,即
故C正确,符合题意;
D.只能求解小锤对木块冲量的水平分量
故D错误,不符合题意。
故选C。
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】
由图象可知,当时,有:F<0,则杆对小球得作用力方向向下,根据牛顿第三定律可知,小球对杆的弹力方向向上,故A错误;由图象知,当时,F=0,杆对小球无弹力,此时重力提供小球做圆周运动的向心力,有:,得,由图象知,当时,F=a,故有,解得:,故B错误,C正确;由图象可知,当时,由,得F=mg,故D正确;故选CD.
【点睛】小球在竖直面内做圆周运动,小球的重力与杆的弹力的合力提供向心力,根据图象、应用向心力公式、牛顿第二定律分析答题.
8、ACE
【解析】
光的偏振现象说明光具有波动性,只有横波才能发生偏振现象,故A正确.变化的电场一定产生磁场,变化的磁场一定产生电场;均匀变化的电场产生稳定的磁场,均匀变化的磁场产生稳定的电场;选项B错误;在光的双缝干涉实验中,双缝干涉条纹的间距与波长成正比,绿光的波长比红光的短,则仅将入射光由红光改为绿光,干涉条纹间距变窄,故C正确.在速度为0.5c的飞船上打开一光源,根据光速不变原理,则这束光相对于地面的速度应为c,故D错误;火车过桥要慢行,目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率,以免发生共振损坏桥,故E正确.
9、AD
【解析】
A.B球沿墙下滑的过程中,系统受到的力只有重力做功,所以机械能守恒,但是由于合外力不等于零,所以动量不守恒,故A正确;
BC.初始时刻A球的速度为零,当B球到达水平面时,B的速度向下,此时B球沿着细杆方向的分速度为零,所以此时A球的速度为零,那么在向右端过程中A球必定先加速运动再做减速运动,杆对球A先施加斜向下的推力做正功,此时A对地面压力大于自身重力,后施加斜向上的拉力做负功,此时A对地面压力小于自身重力,故B、C错误;
D.小球A的速度为时,设小球B的速度大小为,则有
解得
两球下滑过程中系统的机械能守恒,则有
联立解得
故D正确;
故选AD。
10、BC
【解析】
A.当磁场向右运动过程中,穿过闭合线框中的磁场有时垂直于纸面向外的磁场增大,有时垂直于纸面向内的磁场增大,根据楞次定律可知列车在运动过程中金属框中的电流方向一直改变,A错误;
B.金属框中和导体棒切割磁感线,最大的感应电动势为
根据闭合电路欧姆定律可知
B正确;
C.列车速度最大为,此时切割磁感线的速率为,金属框中和导体棒切割磁感线,此时产生的感应电动势为
通过线框的电流为
列车所受合外力为0时,速度最大,即所受安培力等于阻力
解得
C正确;
D.列车要维持最大速度运动,每秒消耗的磁场能为
D错误。
故选BC。
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、 匀速直线 5.0 0.51 错误
【解析】
(1)[1][2].第五个钩码落地后木块将做减速运动,点迹间距逐渐减小,则可以判断第五个钩码落地时可能出现在纸带中的;由此也可判断第四个钩码落地后至第五个钩码落地前的一段时间内,纸带上点迹均匀,木块在做匀速直线运动。
(2)[3][4].由纸带可看出,第五个钩码落地后 根据可得木块运动的加速度大小为
由
可得
μ=0.51
(3)[5].根据纸带上提供的数据,分析可知“力越小速度就越小”的观点是错误的。
12、1.025 C
【解析】
(1)[1]游标卡尺的主尺刻度为10mm,游标尺刻度为5×0.05mm=0.25mm,所以小球直径
=10mm+0.25mm=10.25mm=1.025cm
(2)[2]如果机械能守恒,则小球减小的重力势能等于增加的动能,则
即
所以不需要测量小球的质量。研究的过程是小球在两光电门之间的能量变化,需要A、B光电门中点间的竖直高度。故AB错误,C正确。
(3)[3]由以上分析可知,如果满足,即能证明小球在自A到B过程中机械能守恒。而
即
(4)[4]根据匀变速运动的速度时间关系,有
得
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】
(i)由题,作出的光路如图所示
光在E点发生反射,光在F点发生折射,由反射定律得:
因DAEF为等边三角形,则,光沿垂直AB面方向射出,则
根据折射定律得:
解得:
(ii)光在介质中的传播速度
由几何关系可得:,
光在介质中的传播时间
解得:
【点睛】先根据题意作出光路图,再根据几何关系求出入射角和折射角,根据折射定律求出折射率,根据求出光在介质中的速度,由几何关系求出光传播的路程,从而求光在介质中运动的时间.
14、(1),;(2),;(3))
【解析】
(1)粒子的运动轨迹如图所示
由牛顿第二定律
得
(2)由几何关系得
粒子从c到O做类平抛运动,且在垂直、平行电场方向上的位移相等,都为
类平抛运动的时间为
又
又
联立解得
粒子在电场中的加速度为
粒子第五次过MN进入磁场后的速度
(3)粒子在磁场中运动的总时间为
粒子做直线运动所需时间为
联立得粒子从出发到再次到达O点所需时间
15、 (1),与x轴正方向成45°角斜向上 (2)
【解析】
(1)粒子运动轨迹如图:
粒子在电场中由Q到O做类平抛运动,设O点速度v与x方向夹角为,Q点到x轴的距离为L,到y轴的距离为2L,粒子的加速度为a,运动时间为t,根据平抛运动的规律有:
x方向:
y方向:
粒子到达O点时沿y轴方向的分速度:
,
又
,
解得,即,
粒子到达O点时的夹角为450解斜向上,粒子到达O点时的速度大小为
;
(2)设电场强度为E,粒子电荷量为q,质量为m,粒子在电场中受到的电场力为F,粒子在电场中运动的加速度:
,
设磁感应强度大小为B,粒子做匀速圆周运动的半径为R,洛伦兹力提供向心力,有:
,
根据几何关系可知:
解得:
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