资源描述
2025-2026学年福建省福州市屏东中学高三年级第二学期期末物理试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
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、冬季奥运会中有自由式滑雪U型池比赛项目,其赛道横截面如图所示,为一半径为R、粗糙程度处处相同的半圆形赛道竖直固定放置,直径POQ水平。一质量为m的运动员(按质点处理)自P点上方高度R处由静止开始下落,恰好从P点进入赛道。运动员滑到赛道最低点N时,对赛道的压力为4mg,g为重力加速度的大小。用W表示运动员从P点运动到N点的过程中克服赛道摩擦力所做的功(不计空气阻力),则( )
A.,运动员没能到达Q点
B.,运动员能到达Q点并做斜抛运动
C.,运动员恰好能到达Q点
D.,运动员能到达Q点并继续竖直上升一段距离
2、如图所示,一量程为10N的轻质弹簧测力计放在粗糙的水平面上,其两端分别连着木块A和B,已知mA=2kg,mB=3kg,木块A和B与水平面的动摩擦因数均为μ=0.2,今用恒力F水平拉木块A,使整体一起运动,要使测力计的读数不超过其量程,则恒力F的可能值为( )
A.50N B.30N C.20N D.6N
3、甲乙两车在相邻的平行车道同向行驶,做直线运动,v-t图像如图所示,二者最终停在同一斑马线处,则( )
A.甲车的加速度小于乙车的加速度
B.前3s内甲车始终在乙车后边
C.t=0时乙车在甲车前方9.4m处
D.t=3s时甲车在乙车前方0.6m处
4、如图所示物块A和B的质量分别为4m和m,开始A、B均静止,细绳拉直,在竖直向上拉力F=6mg作用下,动滑轮竖直向上运动.已知动滑轮质量忽略不计,动滑轮半径很小,不考虑绳与滑轮之间的摩擦,细绳足够长,在滑轮向上运动中,物块A和B的加速度分别为
A.aA=g,aB=5g B.aA=aB=g
C.aA=g,aB=3g D.aA=0,aB=2g
5、有一匀强电场,场强方向如图所示,在电场中有三个点A、B、C,这三点的连线恰好够成一个直角三角形,且AC边与电场线平行。已知A、B两点的电势分别为,,AB的距离为4cm,BC的距离为3cm。若把一个电子(e=1.6×10-19C)从A点移动到C点,那么电子的电势能的变化量为( )
A. B. C. D.
6、将某劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在墙上,另一端用100N的力来拉,弹簧的伸长量为10cm;若对该弹簧两端同时用50N的力反向拉时,弹簧的伸长量为ΔL。则( )
A.k=10N/m,ΔL=10cm
B.k=100N/m,ΔL=10cm
C.k=200N/m,ΔL=5cm
D.k=1000N/m,ΔL=5cm
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、倾角为的光滑绝缘斜面底端O点固定一正点电荷,一带正电的小物块(可视为质点)从斜面上的A点由静止释放,沿斜面向下运动能够到达的最低点是B点。取O点所在的水平面为重力势能的零势能面,A点为电势能零点,小物块的重力势能、BA之间的电势能随它与O点间距离x变化关系如图所示。重力加速度,由图中数据可得( )
A.小物块的质量为5kg
B.在B点,
C.从A点到B点,小物块速度先增大后减小
D.从A点到B点,小物块加速度先增大后减小
8、下列说法正确的是_______。
A.分子间距离减小时,分子势能一定增大
B.单晶体和多晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔
C.在绝热压缩和等温压缩过程中,气体内能均不变
D.热量不能自发地从低温物体传到高温物体
E.当人们感到干燥时,空气的相对湿度较小
9、如图半径为R的内壁光滑圆轨道竖直固定在桌面上,一个可视为质点的质量为m的小球静止在轨道底部A点。现用小锤沿水平方向快速击打小球,使小球在极短的时间内获得一个水平速度后沿轨道在竖直面内运动。当小球回到A点时,再次用小锤沿运动方向击打小球,通过这两次击打,小球才能运动到圆轨道的最高点。已知小球在运动过程中始终未脱离轨道,在第一次击打过程中小锤对小球做功W1,第二次击打过程中小锤对小球做功W2。若两次击打过程中小锤对小球做功全部用来增加小球的动能,则的值可能是( )
A. B. C.1 D.2
10、如图所示,x轴在水平面内,y轴在竖直方向。图中画出了沿x轴正方向抛出的两个小球P、Q的运动轨迹,它们在空中某一点相遇。若不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A.球P先抛出 B.两球同时抛出 C.球P的初速度大 D.球Q的初速度大
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)某实验小组为了测量某微安表G(量程200μA,内阻大约2200Ω)的内阻,设计了如下图所示的实验装置。对应的实验器材可供选择如下:
A.电压表(0~3V);
B.滑动变阻器(0~10Ω);
C.滑动变阻器(0~1KΩ);
D.电源E(电动势约为6V);
E.电阻箱RZ(最大阻值为9999Ω);
开关S一个,导线若干。
其实验过程为:
a.将滑动变阻器的滑片滑到最左端,合上开关S,先调节R使电压表读数为U,再调节电阻箱(此时电压表读数几乎不变),使微安表指示为满偏,记下此时电阻箱值为;
b.重新调节R,使电压表读数为,再调节电阻箱(此时电压表读数几乎不变),使微安表指示为满偏,记下此时电阻箱值(如图所示)为R2;
根据实验过程回答以下问题:
(1)滑动变阻器应选_______(填字母代号);
(2)电阻箱的读数R2=________;
(3)待测微安表的内阻_________。
12.(12分)某同学用如图甲所示的装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究:轻质弹簧水平放置在光滑水平面上,左端固定,右端与一小球接触而不固连。弹簧处于原长时,小球在A点,向左推小球压缩弹簧至C点,由静止释放。用频闪照相机得到小球从C点到B点的照片如图乙所示。已知频闪照相机频闪时间间隔为T,重力加速度大小为g。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与小球离开弹簧时的动能相等。为测得,除已知物理量外,至少还需测量下列物理量中的____________(填正确答案标号)。
A.小球的质量m B.C、A间距离
C.C、B间距离 D.A、B间距离
E.弹簧的压缩量 F.弹簧原长
(2)用所选取的测量量和已知量表示,得___________。
(3)由于水平面不是绝对光滑,测得的弹性势能与真实值相比___________(填“偏大”“偏小”或“相等”)。
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,相距L=5m的粗糙水平直轨道两端分别固定两个竖直挡板,距左侧挡板=2m的O点处静止放置两个紧挨着的小滑块A、B,滑块之间装有少量炸药。炸药爆炸时,能将两滑块分开并保持在直轨道上沿水平方向运动。滑块A、B的质量均为m=1kg,与轨道间的动摩擦因数均为=0.2。不计滑块与滑块、滑块与挡板间发生碰撞时的机械能损失,滑块可看作质点,重力加速度g取10m/s2。
(1)炸药爆炸瞬间,若有Q1=10J的能量转化成了两滑块的机械能,求滑块A最终离开出发点的距离;
(2)若两滑块A、B初始状态并不是静止的,当它们共同以v0=1m/s的速度向右经过O点时炸药爆炸,要使两滑块分开后能再次相遇,则爆炸中转化成机械能的最小值Q2是多少?
14.(16分)如图所示,两平行的光滑金属导轨固定在竖直平面内,导轨间距为L、足够长且电阻忽略不计,条形匀强磁场的宽度为d,磁感应强度大小为B、方向与导轨平面垂直。长度为2d的绝缘杆将导体棒和正方形的单匝导线框连接在一起组成装置,总质量为m,置于导轨上。导体棒与金属导轨总是处于接触状态,并在其中通以大小恒为I的电流(由外接恒流源产生,图中未画出)。线框的边长为d(),电阻为R,下边与磁场区域上边界重合。将装置由静止释放,导体棒恰好运动到磁场区域下边界处返回,导体棒在整个运动过程中始终与导轨垂直,重力加速度为g。试求:
(1)装置从释放到开始返回的过程中,线框中产生的焦耳热Q;
(2)经过足够长时间后,线框上边与磁场区域下边界的最大距离xm。
15.(12分)如图所示,长为3l的不可伸长的轻绳,穿过一长为l的竖直轻质细管,两端拴着质量分别为m、m的小球A和小物块B,开始时B先放在细管正下方的水平地面上.手握细管轻轻摇动一段时间后,B对地面的压力恰好为零,A在水平面内做匀速圆周运动.已知重力加速度为g,不计一切阻力.
(1)求A做匀速圆周运动时绳与竖直方向夹角θ;
(2)求摇动细管过程中手所做的功;
(3)轻摇细管可使B在管口下的任意位置处于平衡,当B在某一位置平衡时,管内一触发装置使绳断开,求A做平抛运动的最大水平距离.
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】
在点,根据牛顿第二定律有:
解得:
对质点从下落到点的过程运用动能定理得:
解得:
由于段速度大于段速度,所以段的支持力小于段的支持力,则在段克服摩擦力做功小于在段克服摩擦力做功,对段运用动能定理得:
因为,可知,所以质点到达点后,继续上升一段距离,ABC错误,D正确。
故选D。
2、C
【解析】
选整体为研究对象,根据牛顿第二定律有
选木块A为研究对象,根据牛顿第二定律有
因为的最大值为10 N,一起运动的最大加速度为
所以要使整体一起运动恒力的最大值为25N,恒力最小为10N,故A、B、D错误;C正确;
故选C。
3、D
【解析】
A.根据v-t图的斜率大小表示加速度大小,斜率绝对值越大加速度越大,则知甲车的加速度大于乙车的加速度,故A错误;
BCD.设甲运动的总时间为t,根据几何关系可得
解得
在0-3.6s内,甲的位移
0-4s内,乙的位移
因二者最终停在同一斑马线处,所以,t=0时乙车在甲车前方
0-3s内,甲、乙位移之差
因t=0时乙车在甲车前方8.4m处,所以t=3s时甲车在乙车前方0.6m处,由此可知,前3s内甲车先在乙车后边,后在乙车的前边,故BC错误,D正确。
故选D。
4、D
【解析】
在竖直向上拉力F=6mg时,此时A、B受的拉力分别为3mg、3mg,对A因为3mg<4mg,故物体A静止,加速度为0;对物体B
3mg-mg=maB
解得
aB=2g
故选D。
5、C
【解析】
设AB与AC之间的夹角为θ,则
AB沿场强方向的距离为
cm
则电场强度为
电子从A点到达C点时电势能的变化量为
A. 与分析不符,故A错误;
B. 与分析不符,故B错误;
C. 与分析相符,故C正确;
D. 与分析不符,故D错误。
故选C。
6、D
【解析】
弹簧上的弹力为100N,伸长量
由F=kx得
用50N力拉时
故选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、BC
【解析】
A.因为规定A点的电势为零,由图象可知OA之间的距离为2m,在A点具有的重力势能Ep=100J,也是物块具有的总能量,根据
Ep=mgh=mgOAsin30°
得
m=10kg
故A错误;
B.小物块在B点时电势能最大,由图象可知OB间距离为1.5m,此时的重力势能为
EpB=mgOBsin30°=10×10×1.5×0.5J=75J
由前面的分析可知物块的总能量是
E=100J
根据
E=EpB+E电
可得
E电=25J
故B正确;
C.小物块从A点静止出发,到B点速度为零,所以从A到B的过程中,物块的速度是先增大后减小的,故C正确;
D.在小物块下滑的过程中,所受的库仑力逐渐增大,一开始重力的分力大于库仑力,所以向下做加速运动,但随着库仑力的增大,其加速度逐渐减小,当库仑力与重力沿斜面的分力相等时,合力为零,加速度为零,此时物块速度达到最大,以后库伦力大于重力的分力,物块开始做减速运动,且加速度越来越大,所以整个过程加速度是先减小到零后反向增大,故D错误。
故选BC。
8、BDE
【解析】
A.分子间作用力表现为引力时,分子间距离减小,分子力做正功,分子势能减小,故A错误;
B.晶体与非晶体的区别在于有无固定的熔点,晶体有固定的熔点而非晶体没有,故B正确;
C.在绝热压缩过程中,外界对气体做功而气体与外界无热交换气体内能一定增加,故C错误;
D.热量不能自发地从低温物体传到高温物体,符合热力学第二定律的表述,故D正确;
E.当人们感到干燥时,空气的相对湿度较小,故E正确。
故选BDE。
9、AB
【解析】
第一次击打后球最多到达与球心O等高位置,根据功能关系,有
W1≤mgR①
两次击打后可以到轨道最高点,根据功能关系,有
W1+W2-2mgR=②
在最高点,有
mg+FN=≥mg③
联立①②③解得
W1≤mgR
W2≥mgR
故
故AB正确,CD错误。
故选AB。
10、BC
【解析】
AB.两球均做平抛运动,竖直方向为自由落体运动。在空中某处相遇则竖直位移y相同。由知二者运动时间t相同,则同时抛出,选项A错误,B正确。
CD.由题图知两球运动至相遇点时,球P的水平位移x大,由知球P的初速度大,选项C正确,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、B 4653 2170
【解析】
(1)[1].滑动变阻器用分压电路,则为方便实验操作,滑动变阻器应选择B;
(2)[2].由图示电阻箱可知,电阻箱示数为
R2=4×1000Ω+6×100Ω+5×10Ω+3×1Ω=4653Ω
(3)[3].根据实验步骤,由欧姆定律可知
U=Ig(Rg+R1)
解得
Rg=2170Ω
12、AD 偏小
【解析】
(1)[1]小球的动能,因此需要测量小球的质量m,小球离开弹簧时的速度大小v可以通过测得A、B间的距离结合经过该段的时间求出,所以AD项的物理量需要测量,故选AD。
(2)[2]小球的动能为
由桌面光滑,则小球从A到B做匀速直线运动,则离开弹簧时的速度大小
联立解得动能的表达式
(3)[3]由于水平面不是绝对光滑,小球在过程中克服摩擦力做功转化为内能,导致弹簧减少的弹性势能没有全部转化为小球的动能,所以测得的弹性势能小于其真实值。
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)1.5m;(2)19J
【解析】
(1)爆炸过程中,动量守恒,则有
根据能量守恒可得
解得
m/s
爆炸后二者减速运动,根据牛顿第二定律可得加速度均为
=2m/s2
爆炸后二者减速运动的位移
=2.5m
由于,A会碰到挡板后原速率返回,在继续减速后停止
最终A停止时距离点位移大小
=1.5m
(2)爆炸后A、B分开,可能有三种情况
情形①:A、B反向分开,A碰到挡板后反弹,在与B相遇
=10m
由以上可解得
符合题意
解得
=19J
情形②:A、B反向分开,A未碰到挡板,B反弹后与A相遇
=6m
由以上可解得
与预设相矛盾
情形③:A、B同向分开,A慢B快,,B反弹后与A相遇
=6m
由以上方程联立后,无解
14、 (1);(2)
【解析】
(1)因为导体棒恰好运动到磁场区域下边界处返回,所以导体棒所受安培力方向竖直向上,根据左手定则可知导体棒通有电流的方向水平向右;安培力大小为
设装置由静止释放到导体棒运动到磁场下边界的过程中,作用在线框上的安培力做功为W,由动能定理得
且
解得
(2)线框每进磁场一次都要消耗机械能转化为焦耳热,所以经过足够长时间后,线框在磁场下边界与最大距离xm之间往复运动,由动能定理得
解得
15、(1)θ=45° ;(2);(3) 。
【解析】
(1)B对地面刚好无压力,对B受力分析,得此时绳子的拉力为
对A受力分析,如图所示
在竖直方向合力为零,故
解得
(2)对A球,根据牛顿第二定律有
解得
故摇动细管过程中手所做的功等于小球A增加的机械能,故有
(3)设拉A的绳长为x(l≤x≤2l),根据牛顿第二定律有
解得
A球做平抛运动下落的时间为t,则有
解得
水平位移为
当时,位移最大,为
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