资源描述
湖北省黄冈2025-2026学年高三下第一次检测试题考试物理试题
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、如图所示的电路中,恒流源可为电路提供恒定电流为定值电阻,电流表、电压表均可视为理想电表,不考虑导线电阻对电路的影响。改变变阻器接入电路的阻值,记录电流表、电压表的示数并依次填写在下表中。由数据可以判定以下说法正确的是( )
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
14.0
12.0
10.0
8.0
6.0
4.0
2.0
0
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
A.实验过程中逐渐增大
B.实验过程中恒流源输出功率逐渐减小
C.恒流源提供的电流大小为2.00A
D.电路中定值电阻R的阻值为10Ω
2、如图所示,空间有与竖直平面夹角为θ的匀强磁场,在磁场中用两根等长轻细金属丝将质量为m的金属棒ab悬挂在天花板的C、D两处,通电后导体棒静止时金属丝与磁场方向平行。已知磁场的磁感应强度大小为B,接人电路的金属棒长度为l,重力加速度为g,以下关于导体棒中电流的方向和大小正确的是( )
A.由b到a, B.由a到b,
C.由a到b, D.由b到a,
3、中国北斗卫星导航系统(BeiDouNavigationSatelliteSystem,BDS)是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统。北斗导航系统中有几颗卫星是地球同步卫星,GPS导航系统是由周期约为12h的卫星群组成。则北斗导航系统的同步卫星与GPS导航卫星相比( )
A.北斗导航系统的同步卫星的角速度大
B.北斗导航系统的同步卫星的轨道半径小
C.GPS导航卫星的线速度大
D.GPS导航卫星的向心加速度小
4、在轴上关于原点对称的、两点处固定两个电荷量相等的点电荷,如图所示的图像描绘了轴上部分区域的电场强度(以轴正方向为电场强度的正方向)。对于该电场中轴上关于原点对称的、两点,下列结论正确的是( )
A.两点场强相同,点电势更高
B.两点场强相同,点电势更高
C.两点场强不同,两点电势相等,均比点电势高
D.两点场强不同,两点电势相等,均比点电势低
5、我国自主建设、独立运行的北斗卫星导航系统由数十颗卫星构成,目前已经向一带一路沿线国家提供相关服务。设想其中一颗人造卫星在发射过程中,原来在椭圆轨道绕地球运行,在点变轨后进入轨道做匀速圆周运动,如图所示。下列说法正确的是( )
A.在轨道与在轨道运行比较,卫星在点的加速度不同
B.在轨道与在轨道运行比较,卫星在点的动量不同
C.卫星在轨道的任何位置都具有相同加速度
D.卫星在轨道的任何位置都具有相同动能
6、2019年12月16日,第52、53颗北斗导航卫星成功发射,北斗导航卫星中包括地球同步卫星和中圆轨道卫星,它们都绕地球做圆周运动,同步卫星距地面的高度大于中圆轨道卫星距地面的高度.与同步卫星相比,下列物理量中中圆轨道卫星较小的是( )
A.周期 B.角速度 C.线速度 D.向心加速度
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、目前,世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机,立体图如图甲所示,侧视图如图乙所示,其工作原理是:燃烧室在高温下将气体全部电离为电子与正离子,即高温等离子体,高温等离子体经喷管提速后以速度v=1000 m/s 进入矩形发电通道,发电通道有垂直于喷射速度方向的匀强磁场(图乙中垂直纸面向里),磁感应强度大小B0=5T,等离子体在发电通道内发生偏转,这时两金属薄板上就会聚集电荷,形成电势差。已知发电通道长L=50cm,宽h=20cm,高d=20cm,等离子体的电阻率ρ=4Ωm,电子的电荷量e=1.6×10-19C。不计电子和离子的重力以及微粒间的相互作用,则以下判断正确的是( )
A.发电机的电动势为2500V
B.若电流表示数为16A,则单位时间(1s)内打在下极板的电子有1020个
C.当外接电阻为12Ω时,电流表的示数为50 A
D.当外接电阻为50Ω时,发电机输出功率最大
8、如图所示,倾角为α的光滑导轨上接入一定值电阻,Ⅰ和Ⅱ是边长都为L的两正方形磁场区域,其区域内的磁场方向都垂直于导轨平面向上,区域Ⅰ中磁场的磁感应强度为B1,恒定不变,区域Ⅱ中磁感应强度随时间B2=kt(k>0)变化,一质量为m、电阻为r的金属杆穿过区域Ⅰ垂直地跨放在两导轨上,并恰能保持静止,不计导轨电阻,则下列说法正确的是( )
A.通过金属杆的电流大小为
B.通过金属杆的电流方向是从a到b
C.定值电阻的阻值为
D.定值电阻的阻值为
9、如图所示,带有正电荷的A粒子和B粒子同时以同样大小的速度(速度方向与边界的夹角分别为30°、60°)从宽度为d的有界匀强磁场的边界上的O点射入磁场,又恰好都不从另一边界飞出,则下列说法中正确的是( )
A.A、B两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为1∶
B.A、B两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为3(2-)∶1
C.A、B两粒子的比荷之比是∶1
D.A、B两粒子的比荷之比是(2+)∶3
10、下列说法中正确的有__________。
A.光在介质中的速度小于光在真空中的速度
B.紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射
C.光的偏振现象说明光是纵波
D.由红光和绿光组成的一细光束从水 中射向空气,在不断增大入射角时水面上首先消失的是绿光
E.某同学用单色光进行双缝干涉实验,在屏上观察到图甲所示的条纹,仅减小双缝之间的距离后,观察到如图乙所示的条纹
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)某多用表内部的部分电路如图所示,已知微安表表头内阻Rg=100Ω,满偏电流Ig=200μA,定值电阻R1=2.5Ω,R2=22.5Ω,电源电动势E=1.5V,则该多用表
(1)A接线柱应该是与___________(填“红”或“黑”)表笔连接;
(2)当选择开关接___________(填“a”或“b”)档时其对应的电阻档的倍率更高;
(3)若选a档测量电阻,则原表盘100μA,对应的电阻刻度值应当为_______Ω;原表盘50μA的刻度,对应的电阻刻度值应当为______Ω。
12.(12分)某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究,一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不固连:弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘,如图(a)所示.向左推小球,使弹簧压缩一段距离后由静止释放.小球离开桌面后落到水平地面.通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能.
回答下列问题:
(1)本实验中可认为,弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等.已知重力加速度大小为g,为求得Ek,至少需要测量下列物理量中的 (填正确答案标号).
A.小球的质量m
B.小球抛出点到落地点的水平距离s
C.桌面到地面的高度h
D.弹簧的压缩量△x
E.弹簧原长l0
(2)用所选取的测量量和已知量表示Ek,得Ek= .
(3)图(b)中的直线是实验测量得到的s—△x图线.从理论上可推出,如果h不变.m增加,s—△x图线的斜率会 (填“增大”、“减小”或“不变”);如果m不变,h增加,s—△x图线的斜率会 (填“增大”、“减小”或“不变”).由图(b)中给出的直线关系和Ek的表达式可知,Ep与△x的 次方成正比.
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)游乐场投掷游戏的简化装置如图所示,质量为2kg的球a放在高度h=1.8m的平台上,长木板c放在水平地面上,带凹槽的容器b放在c的最左端。a、b可视为质点,b、c质量均为1kg,b、c间的动摩擦因数μ1=0.4,c与地面间的动摩擦因数μ2=0.6.在某次投掷中,球a以v0=6m/s的速度水平抛出,同时给木板c施加一水平向左、大小为24N的恒力,使球a恰好落入b的凹槽内并瞬间与b合为一体。取g=10m/s2,求:
(1)球a抛出时,凹槽b与球a之间的水平距离x0;
(2)a、b合为一体时的速度大小;
(3)要使ab不脱离木板c,木板长度L的最小值。
14.(16分)如图,xOy坐标系位于竖直面(纸面)内,第一象限和第三象限存在场强大小相等、方向分别沿x轴负方向和y轴正方向的匀强电场,第三象限内还存在方向垂直于纸面、磁感强度大小为B的匀强磁场(未画出)。现将质量为m、电荷量为q的微粒从P(L,L)点由静止释放,该微粒沿直线PO进入第三象限后做匀速圆周运动,然后从z轴上的Q点(未标出)进入第二象限。重力加速度为g。求:
(1)该微粒的电性及通过O点时的速度大小;
(2)磁场方向及该微粒在PQ间运动的总时间。
15.(12分)如图所示,xOy坐标系在竖直平面内,第一象限内存在方向沿y轴负方向的匀强电场,第二象限有一半径为R的圆形匀强磁场区域,圆形磁场区域与x轴相切于A点,与y轴相切于C点,磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向外。在A点放置一粒子发射源,能向x轴上方180°角的范围发射一系列的带正电的粒子,粒子的质量为m、电荷量为q,速度大小为v=,不计粒子的重力及粒子间的相互作用。
(1)当粒子的发射速度方向与y轴平行时,粒子经过x轴时,坐标为(2R,0),则匀强电场的电场强度是多少?
(2)保持电场强度不变,当粒子的发射速度方向与x轴负方向成60°角时,该带电粒子从发射到达到x轴上所用的时间为多少?粒子到达的位置坐标是多少?
(3)从粒子源发射出的带电粒子到达x轴时,距离发射源的最远距离极限值应为多少?
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、B
【解析】
A.从表格中的数据可知的比值在减小,而电压表测量两端电压,电流表测量电流,即,逐渐减小,A错误;
B.逐渐减小,根据串并联电路电阻规律可知电路总电阻减小,而电路总电流恒定,根据可知恒流源输出功率逐渐减小,B正确;
C.第8次实验时电压表示数为零,即连入电路的电阻为零,所在支路为一根导线,电阻R被短路,此时所在支路的电流等于恒流源提供的电流,故大小为1.00A,C错误;
D.第一次实验时电流表示数为0.3A,所以第一次实验时通过电阻R的电流为
由于R和并联,所以第一次实验时R两端的电压为
故R的电阻为
故D错误。
故选B。
2、C
【解析】
对导体棒进行受力分析,根据左手定则分析导体棒中的电流方向,根据三角形定则分析求解安培力的大小,从而根据求解导体棒的电流大小。
【详解】
导体棒静止,则其受力如图所示:
根据左手定则可知,导体棒的电流方向为由a到b,根据平衡条件可知安培力的大小为:
所以感应电流的大小为:
故ABD错误C正确。
故选C。
3、C
【解析】
A.地球同步卫星的周期为24h,GPS导航系统周期约为12h,根据周期与角速度的关系
可知北斗导航系统的同步卫星的周期大,则其角速度小,故A错误;
B.由万有引力提供向心力有
得卫星绕地球做圆周运动的周期
北斗导航系统的同步卫星的周期大,则其轨道半径大,故B错误;
C.由万有引力提供向心力有
得卫星绕地球做圆周运动的线速度
北斗导航系统的轨道半径大,则其线速度小,GPS导航卫星的线速度大,故C正确;
D.根据
可知北斗导航系统的角速度小、线速度小,则其加速度小,GPS导航卫星的向心加速度大,故D错误。
故选C。
4、B
【解析】
题图中点左侧、点右侧的电场都沿轴负方向,则点处为正电荷,点处为负电荷。又因为两点电荷的电荷量相等,根据电场分布的对称性可知、两点的场强相同;结合沿着电场线电势逐渐降低,电场线由c指向d,则点电势更高,故B正确,ACD错误。
故选B。
5、B
【解析】
A.在轨道1与在轨道2运行比较,卫星在P点距地球的距离相等,受到的万有引力相等
所以卫星在点的加速度相同,故A错误;
B.卫星由轨道1变为轨道2,需要加速,则轨道2的速度要大一些,所以卫星在P点的动量轨道2的大于轨道1的,故B正确;
C.卫星在轨道2的不同位置受到的万有引力大小相同,但方向不同,故产生的加速度大小相同,方向不同,故卫星在轨道的不同位置都具有不同加速度,故C错误;
D.轨道1是一个椭圆轨道,又开普勒第二定律可得,卫星离地球越近,速度越大,则卫星在轨道1上除了关于地球对称的位置外,各位置具有不同的动能,选项D错误。
故选B。
6、A
【解析】
根据卫星所受的万有引力提供向心力可知:
可得
同步卫星的轨道半径大于中圆轨道卫星,则中圆轨道卫星的周期小,角速度、线速度和向心加速度均大,故A正确,BCD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.由等离子体所受的电场力和洛伦兹力平衡得
qvB0=
则得发电机的电动势为
E=B0dv=1000V
故A错误;
B.由电流的定义可知,代入数据解得
n=1020个
故B正确;
C.发电机的内阻为
r=ρ=8Ω
由闭合电路欧姆定律
I==50A
故C正确;
D.当电路中内、外电阻相等时发电机的输出功率最大,此时外电阻为
R=r=8Ω
故D错误。
故选BC。
8、AC
【解析】
A.对金属杆,根据平衡条件,结合安培力公式有mgsinα=B1IL,解得,选项A正确;
B.由楞次定律可知,通过金属杆的电流方向是从b到a,选项B错误;
C.由法拉第电磁感应定律有,根据闭合电路欧姆定律得,故,选项C正确,选项D错误.
9、BD
【解析】
AB.设AB两粒子在磁场中做圆周运动的半径分别为R和r,
根据上图可知
联立解得
故A错误,B正确。
CD.粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力, 由牛顿第二定律得
解得,由题意可知,两粒子的v大小与B都相同,则AB两粒子的之比与粒子的轨道半径成反比,即粒子比荷之比为,故C错误,D正确。
故选BD。
10、ADE
【解析】
A.依据
可知,光在介质中的速度小于在真空中的速度,故A正确;
B.紫外线比紫光的波长短,更不容易发生衍射,而对于干涉只要频率相同即可发生,故B错误;
C.光的偏振现象说明光是横波,并不是纵波,故C错误;
D.绿光的折射率大于红光的折射率,由临界角公式
知,绿光的临界角小于红光的临界角,当光从水中射到空气,在不断增大入射角时,在水面上绿光先发生全反射,从水面消失,故D正确;
E.从图甲所示的条纹与图乙所示的条纹可知,条纹间距变大,根据双缝干涉的条纹间距公式
可知,当仅减小双缝之间的距离后,可能出现此现象,故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、 黑 b 150Ω 450Ω
【解析】(1)当用欧姆表测电阻时,电源和表头构成回路,根据电源正负极连接方式可知,黑表笔与电源正极相连,故A接线柱应该是与“黑”表笔连接;
(2)整个回路最小电流 , 同时,当选择开关接b时,此时有最大值。当选择开关接b档时其对应的电阻档的倍率更高。
(3)用a档测量电阻,欧姆调零时, ,此时,当,此时干路电流为 ,由于,解得;当表盘时,此时干路电流为,由于,解得。
【点睛】本题主要考查:利用电阻的串并联关系,来解决电流表的扩量程的相关问题;熟悉欧姆表的工作原理,利用回路欧姆定律解决相关问题。
12、(1)ABC (2)(3)减小 增大 2
【解析】
(1)由平抛规律可知,由水平距离和下落高度即可求出平抛时的初速度,进而可求出物体动能,所以本实验至少需要测量小球的质量m、小球抛出点到落地点的水平距离s、桌面到地面的高度h,故选ABC.
(2)由平抛规律可知:竖直方向上:h=gt2,水平方向上:s=vt,而动能Ek=mv2联立可得Ek= ;
(3)由题意可知如果h不变,m增加,则相同的△L对应的速度变小,物体下落的时间不变,对应的水平位移s变小,s-△L图线的斜率会减小;只有h增加,则物体下落的时间增加,则相同的△L下要对应更大的水平位移s,故s-△L图线的斜率会增大.弹簧的弹性势能等于物体抛出时的动能,即Ep=,可知Ep与△s的2次方成正比,而△s与△L成正比,则Ep与△L的2次方成正比.
本题的关键是通过测量小球的动能来间接测量弹簧的弹性势能,然后根据平抛规律以及动能表达式即可求出动能的表达式,弹性势能转化为物体的动能,从而得出结论.根据x与△L的图线定性说明m增加或h增加时x的变化,判断斜率的变化.弹簧的弹性势能等于物体抛出时的动能和动能的表达式,得出弹性势能与△x的关系,△x与△L成正比,得出Ep与△L的关系.
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)4.32m ;(2)3.2m/s;(3)2.96m.
【解析】
(1)a球从抛出到落到b槽内的时间
此过程中a球的水平位移
设a、b、c的质量分别为2m、m、m;假设bc之间无相对滑动一起向左加速运动,则加速度
则bc之间要产生相对滑动,其中b的加速度为
在时间t内槽b的位移为
球a抛出时,凹槽b与球a之间的水平距离
;
(2)a落在槽b中时,槽b的速度
方向向左,设向右为正方向,则对ab系统由动量守恒定律:
解得
v2=3.2m/s
(3)当a做平抛运动的时间内,木板c的加速度
当球a落到槽b中时木板c的速度
此时槽b相对木板c向右滑动的距离为
当球a落到槽b中后板c的加速度
而ab的共同加速度仍为
因ab一起向右减速,而c向左减速,则当三个物体都停止运动时相对运动的位移
则木板长度L的最小值
14、 (1) ;(2)。
【解析】
(1)微粒运动轨迹如答图1,其在第一象限沿PO连线做匀加速直线运动到达O点故微粒带正电;
二力的合力方向由P指向O,有:
由动能定理有
解得
(2)由左手定则知,该磁场的方向垂直于纸面向外;
在第一象限内,由运动学规律有:
得
在第三象限内,由牛顿第二定律有:
由几何关系,微粒做圆周运动对应的圆心角为θ=90°
故
解得微粒从P到Q运动的时间为:
15、 (1) ;(2);(BR,0);(3)R+2BR
【解析】
(1)根据洛伦兹力提供向心力得
qvB=m
解得
r=R
当粒子的发射速度方向与y轴平行时,粒子经磁场偏转恰好从C点垂直电场进入电场,在电场中做匀变速曲线运动,因为粒子经过x轴时,坐标为(2R,0),所以
R=at2
2R=vt
a=
联立解得
E=
(2)当粒子的发射速度方向与x轴负方向成60°角时,带电粒子在磁场中转过120°角后从D点离开磁场,再沿直线到达与y轴上的F点垂直电场方向进入电场,做类平抛运动,并到达x轴,运动轨迹如图所示。
粒子在磁场中运动的时间为
t1=
粒子从离开磁场至进入电场过程做匀速直线运动,位移为
x=R(1-cos θ)=R
匀速直线运动的时间为
t2=
由几何关系可得点F到x轴的距离为
x1=R(1+sin θ)=1.5R
在电场中运动的时间为
t3=,a=
解得
t3=
粒子到达的位置到y轴的距离为
x'=vt3=BR
故粒子从发射到达到x轴上所用的时间为
t=
粒子到达的位置坐标为。
(3)从粒子源发射出的带电粒子与x轴方向接近180°射入磁场时,粒子由最接近磁场的最上边界离开后平行x轴向右运动,且垂直进入电场中做类平抛运动,此时x'接近2R
则
2R=
带电粒子在电场中沿x轴正向运动的距离为
x2=vt4=2BR
该带电粒子距离发射源的极限值间距为
xm=R+2BR
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