资源描述
湖南省株洲市攸县三中2026年高三下学期期末考试物理试题(A卷)
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、某LED灯饰公司为保加利亚首都索非亚的一家名为“cosmos(宇宙)”的餐厅设计了一组立体可动的灯饰装置,装置生动模仿了行星运动的形态,与餐厅主题相呼应。每颗“卫星/行星”都沿预定轨道运动,从而与其他所有“天体”一起创造出引人注目的图案。若这装置系统运转原理等效月亮绕地球运转(模型如图所示);现有一可视为质点的卫星B距离它的中心行星A表面高h处的圆轨道上运行,已知中心行星半径为R,设其等效表面重力加速度为g,引力常量为G,只考虑中心行星对这颗卫星作用力,不计其他物体对这颗上星的作用力。下列说法正确的是( )
A.中心行星A的等效质量
B.卫星B绕它的中心行星A运行的周期
C.卫星B的速度大小为
D.卫星B的等效质量
2、如图所示,光滑绝缘水平面上有甲、乙两个带电小球,t=0时,甲静止,乙以6m/s的初速度向甲运动。它们仅在静电力的作用下沿同一直线运动(整个运动过程中没有接触),它们运动的v—t图像分别如图(b)中甲、乙两曲线所示。则由图线可知
A.两小球带电的电性一定相反
B.甲、乙两球的质量之比为2∶1
C.t2时刻,乙球的电势能最大
D.在0~t3时间内,甲的动能一直增大,乙的动能一直减小
3、物块M在静止的传送带上匀加速下滑时,传送带突然转动,传送带转动的方向如图中箭头所示.则传送带转动后( )
A.M减速下滑
B.M仍匀加速下滑,加速度比之前大
C.M仍匀加速下滑,加速度与之前相同
D.M仍匀加速下滑,加速度比之前小
4、某移动电源上标志的4500mAh反映的物理量是 ( )
A.电压 B.电量
C.功率 D.能量
5、下列说法正确的是( )
A.一束光照射到某种金属表面上不能发生光电效应,如果增加光照强度,则有可能发生光电效应
B.β射线的本质是电子流,所以β衰变是核外的一个电子脱离原子而形成的
C.由玻尔理论可知一群处于能级的氢原子向较低能级跃迁时可以辐射3种不同频率的光子
D.放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态有关
6、传送带可向上匀速运动,也可向上加速运动;货箱M与传送带间保持相对静止,受传送带的摩擦力为f。则( )
A.传送带加速运动时,f的方向可能平行传送带向下
B.传送带匀速运动时,不同质量的货箱,f相等
C.相同的货箱,传送带匀速运动的速度越大,f越大
D.相同的货箱,传送带加速运动的加速度越大,f越大
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,在水平面上固定一个半圆弧轨道,轨道是光滑的,O点为半圆弧的圆心,一根轻绳跨过半圆弧的A点(O、A等高,不计A处摩擦),轻绳一端系在竖直杆上的B点,另一端连接一个小球P。现将另一个小球Q用光滑轻质挂钩挂在轻绳上的AB之间,已知整个装置处于静止状态时,α=30°,β=45°则( )
A.将绳的B端向上缓慢移动一小段距离时绳的张力不变
B.将绳的B端向上缓慢移动一小段距离时半圆弧中的小球P位置下移
C.静止时剪断A处轻绳瞬间,小球P的加速度为g
D.小球P与小球Q的质量之比为
8、如图,水平面内固定有两根平行的粗糙长直金属导轨,两根相同的导体棒AB、CD置于导轨上并与导轨垂直,整个装置处于竖直方向的匀强磁场中。从t=0时开始,对AB棒施加一与导轨平行的水平外力F,使AB棒从静止开始向右做加速度大小为a0的匀加速直线运动。导轨电阻不计,两棒均与导轨接触良好,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。下列关于CD棒的速度v、加速度a、安培力F安和外力F随时间t变化的关系图线可能正确的是( )
A. B. C. D.
9、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
10、一交流发电机组为某用户区供电的示意图如图所示,发电机组能输出稳定的电压。升压变压器原、副线圈匝数之比为n1:n2=1:10.线圈两端的电压分别为Ul、U2.输电线的总电阻为r,降压变压器的原、副线圈匝数之比为n3:n4=10:1,线圈两端电压分别为U3、U4.,L是用户区里一常亮的灯泡,三个回路的干路电流分别为I1、I2、I3,随着用电高峰的到来,用户区开启了大量的用电器,下列说法正确的是( )
A.电压U4不变,始终等于Ul
B.电流Il始终等于I3
C.L变暗
D.输电线的电阻消耗的功率减小
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)某同学用如图甲所示装置测当地的重力加速度,光电门A、B与光电计时器相连,可记录小球经过光电门A和光电门B所用的时间
(1)实验前用游标卡尺测量小球的直径,示数如图乙所示,则小球的直径d=_____mm
(2)让小球紧靠固定挡板,由静止释放,光电计时器记录小球经过光电门A和光电门B所用的时间t1、t2,测出两光电门间的高度差h,则测得的重力加速度g=_____(用测得的物理量的符号表示)。
(3)将光电计时器记录小球通过光电门的时间改为记录小球从光电门A运动到光电门B所用的时间,保持光电门B的位置不变,多次改变光电门A的位置,每次均让小球从紧靠固定挡板由静止释放,记录每次两光电间的高度差h及小球从光电门A运动到光电门B所用的时间t,作出图象如图丙所示,若图象斜率的绝对值为k,则图象与纵轴的截距意义为____,当地的重力加速度为____
12.(12分)利用图示装置可以做力学中的许多实验.
(1)以下说法正确的是____________.
A.利用此装置“研究匀变速直线运动” 时,须设法消除小车和木板间的摩擦阻力的影响
B.利用此装置探究 “小车的加速度与质量的关系”并用图象法处理数据时,如果画出的a-M关系图象不是直线,就可确定加速度与质量成反比
C.利用此装置探究“功与速度变化的关系”实验时,应将木板带打点计时器的一端适当垫高,这样做的目的是利用小车重力沿斜面分力补偿小车运动中所受阻力的影响
(2).小华在利用此装置“探究加速度a与力F的关系”时,因为不断增加所挂钩码的个数,导致钩码的质量远远大于小车的质量,则小车加速度a的值随钧码个数的增加将趋近于__________的值.
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.(10分)在纸面平面内有一平面直角坐标系xOy,A为y轴上到O距离为d的点、C为x轴上到O距离为2d的点,在A沿x轴正向以速度v0发射一个带负电荷的带电粒子,粒子质量为m、电荷量为-q。在第一象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,在第四象限存在垂直纸面向里、磁场感应强度大小为的匀强磁场,带电粒子从A点发出后,经过x轴上的C点进入磁场,进入磁场经过一段时间后从y轴的下半轴飞出磁场,不计重力,求:
(1)电场场强大小;
(2)带电粒子在电场和磁场中运动的总时间。
14.(16分)如图,在平面直角坐标系xOy内,第I象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第IV象限以ON为直径的半圆形区域内,存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,自y轴正半轴上处的M点,以速度垂直于y轴射入电场。经x轴上处的P点进入磁场,最后垂直于y轴的方向射出磁场。不计粒子重力。求:
电场强度大小E;
粒子在磁场中运动的轨道半径r;
粒子在磁场运动的时间t。
15.(12分)如图,半径为a的内圆A是电子发射器,其金属圆周表圆各处可沿纸面内的任意方向发射速率为v的电子;外圆C为与A同心的金属网,半径为a.不考虑静电感应及电子的重力和电子间的相互作用,已知电子质量为m,电量为e.
(1)为使从C射出的电子速率达到3v,C、A间应加多大的电压U;
(2)C、A间不加电压,而加垂直于纸面向里的匀强磁场.
①若沿A径向射出的电子恰好不从C射出,求该电子第一次回到A时,在磁场中运动的时间t;
②为使所有电子都不从C射出,所加磁场磁感应强度B应多大.
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.卫星绕中心行星做圆周运动,万有引力提供圆周运动的向心力得
据此分析可得,故A错误;
B.根据万有引力提供圆周运动的向心力得
,r=R+h
解得,故B正确;
C.根据万有引力提供圆周运动的向心力得
,r=R+h
解得,故C错误;
D.卫星B是中心行星A的环绕卫星,质量不可求,故D错误。
故选B。
2、B
【解析】
A.由图可知乙球减速的同时,甲球正向加速,说明两球相互排斥,带有同种电荷,故A错误;
B.两球作用过程动动量守恒
m乙△v乙=m甲△v甲
解得
故B正确;
C.t1时刻,两球共速,距离最近,则乙球的电势能最大,故C错误;
D.在0〜t3时间内,甲的动能一直増大,乙的动能先减小,t2时刻后逐渐增大,故D错误。
故选B。
3、C
【解析】
传送带静止时,物块加速向下滑,对物块受力分析,垂直传送带方向
平行传送带斜向下
所以
传送带突然向上转到,物块依然相对传送带向下运动,受力没有变化,摩擦力依然平行传送带向上,所以小物块加速度不变,所以C正确,ABD错误;
故选C。
4、B
【解析】
移动电源上标志的4500mAh反映的物理量是电量,表示以4500mA放电,可以放一个小时,故B正确,ACD错误.
故选B
5、C
【解析】
A.能否发生光电效应与光的强度无关,一束光照射到某种金属表面上不能发生光电效应,如果增加光照的强度,也不能发生光电效应,A选项错误;
B.β射线的本质是电子流,β衰变是核内的某个中子转化为质子时放出的电子,B选项错误;
C.由玻尔理论可知一群处于能级的氢原子向较低能级跃迁时可以辐射种频率的光子,C选项正确;
D.放射性元素的半衰期只与元素自身结构有关,与其它因素无关,所以D选项错误。
故选C。
6、D
【解析】
A.当传送带加速向上运动时,加速度沿传送带向上,根据牛顿第二定律分析可知货箱所受合力沿传送带向上,则有:
知摩擦力的方向向上,故A错误;
B.当传送带匀速运动时,货箱受到重力、传送带的支持力和静摩擦力作用,其中重力沿传送带方向的分力与静摩擦力平衡,摩擦力方向一定沿斜面向上,即,不同质量的货箱,f不相等,故B错误;
C.传送带匀速运动时的摩擦力为:,与货箱的质量有关,与传送带的速度无关,故C错误;
D.当传送带加速向上运动时,加速度沿传送带向上,根据牛顿第二定律分析可知合力沿传送带向上::
解得:,所以相同的货箱,传送带加速运动的加速度越大,f越大。故D正确。
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、ACD
【解析】
A.绳子 B端向上移动一小段距离,根据受力分析可知P球没有发生位移,因此AQP变成了晾衣架问题,绳长不会变化,A到右边板的距离不变,因此角度不会发生变化,即绳子的张力也不会变化;选项A正确。
B.如果 P向下移动一段距离,绳子AP拉力变小,绳长AP变长,而 AB之间的绳子长度变短,则角度 变大,绳子 AB之间的张力变大,AP的张力也变大,产生矛盾;B错误。
C.剪断 A处细绳,拉力突变为零,小球 P只受重力的分力,所以加速度为;C正确。
D.根据受力分析,分别对两个小球做受力分析,因为是活结所以绳子的张力都是相同, 则 ,又由于.由两式可得;故 D正确。
故选ACD。
8、BD
【解析】
A.因金属棒与导轨之间有摩擦力,可知开始时导体棒CD的速度为零,当所受的安培力等于最大静摩擦力时才开始运动,故A错误;
B.开始时,CD棒的速度为零,加速度为零;当CD开始运动后加速度从0开始逐渐变大,与AB的速度差逐渐变大,则回路中感应电流逐渐变大,导体棒所受的向右的安培力逐渐变大,加速度逐渐变大,当CD的加速度与AB加速度相等时,两棒的速度差保持不变,安培力保持不变,加速度保持不变,故B正确;
C.在开始CD棒不动时,安培力
即安培力随时间成正比关系增加;当CD开始运动后,导体棒所受的向右的安培力逐渐变大,但非线性增加,最后保持不变,故C错误;
D.对AB外力
开始时CD加速度为零,AB加速度为a=a0,则此时外力F随时间t线性增加;当CD开始运动后加速度从0开始逐渐变大,导体棒AB所受的向左的安培力逐渐变大,但非线性增加,最后保持不变,故D正确。
故选BD。
9、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。
10、BC
【解析】
将远距离输电的电路转化为等效电路
其中
,
由闭合电路的欧姆定律
故随着用电高峰的到来用户区开启了大量的用电器,减小,导致变小,则输电电流变大。
A.由变压器的变压比可知
但输电线上有电阻r,产生损失电压,故有
即,且用电高峰U1不变,U4变小,故A错误;
B.根据变压器上的电流与匝数成反比,有
,
可得电流Il始终等于I3,故B正确;
C.则输电电流变大会导致损失电压变大,而U2不变,故U3减小,可得U4变小,即并联用户的电压减小,由可知L的功率变小,L变暗,故C正确;
D.由可知,输电电流变大会导致输电线的电阻消耗的功率增大,故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、11.4 小球经过光电门B时的速度 2k
【解析】
(1)[1]由图示游标卡尺可知,其示数为
d=11mm+4×0.1mm=11.4mm
(2)[2]小球经过光电门时的速度为
小球做自由落体运动,由速度位移公式得
解得
(3)[3][4]小球释放点的位置到光电门B的位置是恒定的,小球每次经过光电门时的速度是一定的,则有
整理得
则图象与纵轴的截距表示小球经过光电门B时的速度vB,图象斜率的绝对值为
解得
12、(1)C (2)g
【解析】
(1)A.此装置可以用来研究匀变速直线运动,但不需要平衡摩擦力,所以A不准确;
B.曲线的种类有双曲线、抛物线、三角函数曲线等多种,所以若a﹣M图象是曲线,不能断定曲线是双曲线,即不能断定加速度与质量成反比,应画出a﹣图象,故B错误;
C.探究“功与速度变化的关系”实验时,需要平衡摩擦力,方法是将木板带打点计时器的一端适当垫高,这样做的目的是利用小车重力沿斜面分力补偿小车运动中所受阻力的影响,从而小车受到的合力即为绳子的拉力,故C正确.
(2)设小车质量为m,钩码质量为M,则对小车有:
对钩码有:
联立解得:
将上式变形为:
可见当Mm时,加速度a趋近于g.
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】
(1)带电粒子在第一象限做类平抛运动,经过x轴时的速度与x轴正方向夹角为θ,沿x轴正向
2d=v0t1
沿y轴负方向
d=at12
联立解得
,
又
a=,tanθ=
粒子经过x轴的速度大小为
v=
解得
E=,θ=45°,
(2)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力qvB=,结合解得运动半径
R=d
做出带电粒子在磁场中的运动轨迹如图
由于带电粒子进入磁场时的速度方向与x轴成45°,所以带电粒子在磁场中运动半个周期,运动周期
T==
粒子在磁场中运动时间
t2=T=
带电粒子在电场和磁场中运动的总时间为
14、
【解析】
设粒子在电场中运动的时间为,根据类平抛规律有:
,
根据牛顿第二定律可得:
联立解得:
粒子进入磁场时沿y方向的速度大小:
粒子进入磁场时的速度:
方向与x轴成角,
根据洛伦兹力提供向心力可得:
解得:
粒子在磁场中运动的周期:
根据几何关系可知粒子在磁场中做圆周运动的圆心角:,则粒子在磁场中运动的时间:
15、(1) (2)① ②
【解析】
(1)对电子经C、A间的电场加速时,由动能定理得
得
(2)电子在C、A间磁场中运动轨迹与金属网相切.轨迹如图所示.
设此轨迹圆的半径为r,则
又
得
故θ=60°
所以电子在磁场中运动的时间
得
(3)若沿切线方向射出的电子轨迹恰好与金属网C相切.则所有电子都不从C射出,轨迹如图所示:
又
得
所以
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