资源描述
山东省济宁市嘉祥县第一中学2026年高三下学期联考(二)物理试题
请考生注意:
1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。
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、有趣的“雅各布天梯”实验装置如图中图甲所示,金属放电杆穿过绝缘板后与高压电源相接。通电后,高电压在金属杆间将空气击穿,形成弧光。弧光沿着“天梯”向上“爬”,直到上移的弧光消失,天梯底部将再次产生弧光放电,如此周而复始。图乙是金属放电杆,其中b、b′是间距最小处。在弧光周而复始过程中下列说法中正确的是( )
A.每次弧光上“爬”的起点位置是a、a′处
B.每次弧光上“爬”的起点位置是b、b'处
C.弧光消失瞬间,两杆间b、b'处电压最大
D.弧光消失瞬间,两杆间c、c'处场强最大
2、2019年8月我国已经建成了新托卡马克(EAST)装置一中国环流器二号M装置(HL—2M),为“人造太阳”创造了条件,其等离子温度有望超过2亿摄氏度,将中国的聚变堆技术提升到了新的高度。设该热核实验反应前氘核()的质量为,氚核()的质量为,反应后氦核()的质量为,中子()的质量为。关于聚变的说法正确的是( )
A.核裂变比核聚变更为安全、清洁
B.由核反应过程质量守恒可知。
C.两个轻核结合成质量较大的核,比结合能较聚变前减少
D.HL—2M中发生的核反应方程式是
3、下列四幅图的有关说法中正确的是( )
A.图(l)若将电源极性反接,电路中一定没有光电流产生
B.图(2)卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子核的构成
C.图(3)一群氢原子处于n=5的激发态跃迁到n=1的基态最多能辐射6种不同频率的光子
D.图(4)原子核D、E结合成F时会有质量亏损,要释放能量
4、汽车甲和乙在同一公路上做直线运动,下图是它们运动过程中的U-t图像,二者在t1和t2时刻的速度分别为v1和v2,则在t1到t2时间内
A.t1时刻甲的加速度小于乙的加速度
B.乙运动的加速度不断增大
C.甲与乙间距离越来越大
D.乙的平均速度等于
5、如图所示,有一个电热器R,接在电压为u=311sin100πt (V) 的交流电源上.电热器工作时的电阻为100 Ω,电路中的交流电表均为理想电表.由此可知
A.电压表的示数为311 V
B.电流表的示数为2.2 A
C.电热器的发热功率为967 W
D.交流电的频率为100 Hz
6、2019年4月10日,事件视界望远镜捕获到人类历史上的首张黑洞“照片”,这是人类第一次凝视曾经只存在于理论中的天体.如果把太阳压缩到半径只有3km且质量不变,太阳就变成了一个黑洞,连光也无法从太阳表面逃逸.已知逃逸速度是第一宇宙速度的倍,光速为,,则根据以上信息可知太阳的质量约为
A. B. C. 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、回旋加速器的工作原理如图所示,置于高真空中的D形金属盒半径为R,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计,磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直,A处粒子源产生质量为m、电荷量为+q的粒子,在加速电压为U的加速电场中被加速,所加磁场的磁感应强度、加速电场的频率可调,磁场的磁感应强度最大值为Bm和加速电场频率的最大值fm。则下列说法正确的是( )
A.粒子获得的最大动能与加速电压无关
B.粒子第n次和第n+1次进入磁场的半径之比为
C.粒子从静止开始加速到出口处所需的时间为
D.若 ,则粒子获得的最大动能为
8、如图所示,斜面体置于粗糙水平地面上,斜面体上方水平固定一根光滑直杆,直杆上套有一个滑块.滑块连接一根细线,细线的另一端连接一个置于斜面上的光滑小球.最初斜面与小球都保持静止,现对滑块施加水平向右的外力使其缓慢向右滑动至A点,如果整个过程斜面保持静止,小球未滑离斜面,滑块滑动到A点时细线恰好平行于斜面,则下列说法正确的是
A.斜面对小球的支持力逐渐减小
B.细线对小球的拉力逐渐减小
C.滑块受到水平向右的外力逐渐增大
D.水平地面对斜面体的支持力逐渐减小
9、为了测量某化工厂的污水排放量,技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计,该装置由绝缘材料制成,长、宽、高分别为a、b、c,左、右两端开口,在垂直于前、后面的方向加磁感应强度为B的匀强磁场,在上、下两个面的内侧固定有金属板M、N作为电极,污水充满管口从左向右流经该装置时,电压表将显示两个电极间的电压U,若用Q表示污水流量(单位时间内流出的污水体积),下列说法中正确的是( )
A.M板电势一定高于N板的电势
B.污水中离子浓度越高,电压表的示数越大
C.污水流动的速度越大,电压表的示数越大
D.电压表的示数U与污水流量Q成正比
10、一定质量的理想气体经历下列过程后,说法正确的是( )
A.保持体积不变,增大压强,气体内能增大
B.降低温度,减小体积,气体分子单位时间内碰撞器壁单位面积的次数可能增大
C.保持体积不变,降低温度,气体分子单位时间内碰撞器壁单位面积的次数减小
D.压强减小,降低温度,气体分子间的平均距离一定减小
E.保持温度不变,体积增大,气体一定从外界吸收热量
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“用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻”的实验中,提供的器材有:
A.干电池一节
B.电流表(量程)
C.电压表(量程)
D.开关S和若干导线
E.滑动变阻器(最大阻值,允许最大电流)
F.滑动变阻器(最大阻值,允许最大电流)
G.滑动变阻器(最大阻值,允许最大电流)
(1)按图甲所示电路测量干电池的电动势和内阻,滑动变阻器应选_____(填“”、“”或“”)
(2)图乙电路中部分导线已连接,请用笔画线代替导线将电路补充完整____,要求变阻器的滑片滑至最左端时,其使用电阻值最大。
(3)闭合开关,调节滑动变阻器,读取电压表和电流表的示数。用同样方法测量多组数据,将实验测得的数据标在如图丙所示的坐标图中,请作出图线_____,由此求得待测电池的电动势__________,内电阻_____。所得内阻的测量值与真实值相比______(填“偏大”、“偏小”或“相等”)(结果均保留两位有效数字)。
12.(12分)为了测量一电压表V的内阻,某同学设计了如图1所示的电路。其中V0是标准电压表,R0和R分别是滑动变阻器和电阻箱,S和S1分别是单刀双掷开关和单刀开关,E是电源。
(1)用笔画线代替导线,根据如图1所示的实验原理图将如图2所示的实物图连接完整______。
(2)实验步骤如下:
①将S拨向接点1,接通S1,调节R0,使待测表头指针偏转到适当位置,记下此时___________的读数U;
②然后将S拨向接点2,保持R0不变,调节___________,使___________,记下此时R的读数;
③多次重复上述过程,计算R读数的平均值,即为待测电压表内阻的测量值。
(3)实验测得电压表的阻值可能与真实值之间存在误差,除偶然误差因素外,还有哪些可能的原因,请写出其中一种可能的原因:___________。
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)如图所示为一简易火灾报警装置,其原理是:竖直放置的试管中装有水银,当温度升高时,水银柱上升,使电路导通,蜂鸣器发出报警的响声。已知温度为27ºC时,封闭空气柱长度L1为20cm,此时水银柱上表面与导线下端的距离L2为10cm,水银柱的高度h为5cm,大气压强为75cmHg,绝对零度为-273ºC。
(1)当温度达到多少摄氏度时,报警器会报警;
(2)如果要使该装置在90 ºC时报警,则应该再往玻璃管内注入多高的水银柱?
14.(16分)学校组织趣味运动会,某科技小组为大家提供了一个寓教于乐的游戏.如图所示,磁性小球在铁质圆轨道外侧旋转而不脱落,好像轨道对它施加了魔性一样,小球旋转一周后在C点脱离轨道,投入左边内轨的某点上,已知竖直圆弧轨道由半径为2R的左半圆轨道AB和半径为R的右半圆轨道BC无缝对接,A、B点处于竖直线上,可看成质点、质量为m的小球沿轨道外侧做圆周运动,已知小球受轨道的磁性引力始终指向圆心且大小恒为F,不计摩擦和空气阻力,重力加速度为g。
(1)若小球在A点的速度为,求小球在该点对轨道的弹力;
(2)若磁性引力F可调整,要使小球能完成完整的圆周运动,求的最小值;
(3)若小球从最高点开始沿轨道外侧运动,最后从C点抛出落到左侧圆轨道上(球脱离轨道后与轨道的引力消失),问小球能否落在与右边小圆圆心等高处?如果不能,求出小球的落点与O点的最短竖直距离。
15.(12分)高铁在改变人们出行和生活方式方面的作用初步显现。某高铁列车在启动阶段的运动可看作在水平面上做初速度为零的匀加速直线运动,列车的加速度大小为a。已知该列车(含乘客)的质量为m,运动过程中受到的阻力为其所受重力的k倍,重力加速度大小为g。求列车从静止开始到速度大小为v的过程中,
(1)列车运动的位移大小及运动时间;
(2)列车牵引力所做的功。
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】
两根金属放电杆与高压电源相接,在电极最近处场强最大,空气首先被击穿,每次弧光上“爬”的起点位置是b、b'处,在c、c'处距离最远,场强最小,则最终弧光在c、c'处消失。弧光消失瞬间,两金属杆之间没有电场了。
故选B。
2、D
【解析】
A.轻核聚变比核裂变更为安全、清洁,选项A错误;
B.核反应过程中质量数守恒,但质量不守恒,核反应过程中存在质量亏损,因此
选项B错误;
C. 两个轻核结合成质量较大的核,根据质量亏损与质能方程,则有聚变后比结合能将增大,选项C错误;
D.根据质量数和核电荷数守恒知 HL—2M中发生的核反应方程式是
选项D正确。
故选D。
3、D
【解析】
A.图(l)若将电源极性反接,即为反向电压,只要反向电压比遏止电压小,电路中就有光电流产生,故A错误;
B.图(2)卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型,故B错误;
C.图(3)一群氢原子处于n=5的激发态跃迁到n=1的基态最多能辐射出种不同频率的光子,故C错误;
D.原子核D和E聚变成原子核F时会有质量亏损,要释放能量,故D正确。
故选D。
4、A
【解析】
试题分析:在速度-时间图象中每一点表示该时刻所对应的速度,图线上每一点切线的斜率表示物体的瞬时加速度,根据图象的斜率可知加速度的变化;由速度公式可求得位移及平均速度.
v-t图像的斜率表示加速度,所以时刻甲的加速度小于乙的加速度,乙的斜率越来越小,所以加速度越来越小,A正确B错误;由于甲乙不知道t=0时刻甲乙两车的位置关系,则无法判断两者间的距离如何变化,C错误;甲做匀减速直线运动,在t1和t2时间内,甲的平均速度为,由于乙的位移小于甲的位移,故乙的平均速度,D错误.
5、B
【解析】
因为交流电的最大值为Um=311V,故其有效值为,则电压表的示数为220V,故A错误;因为电阻为100Ω,电流表的示数为 ,故B正确;电热器的发热功率为P=I2R=(2.2A)2×100Ω=484W,故C错误;因为交流电的角速度为ω=100π,则其频率为ω=2πf=50Hz,故D错误。
故选B。
6、B
【解析】
由且,解得,故选B.
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.当粒子出D形盒时,速度最大,动能最大,根据qvB=m,得
v=
则粒子获得的最大动能
Ekm=mv2=
粒子获得的最大动能与加速电压无关,故A正确。
B.粒子在加速电场中第n次加速获得的速度,根据动能定理
nqU=mvn2
可得
vn=
同理,粒子在加速电场中第n+1次加速获得的速度
vn+1=
粒子在磁场中运动的半径r=,则粒子第n次和第n+1次进入磁场的半径之比为,故B错误。
C.粒子被电场加速一次动能的增加为qU,则粒子被加速的次数
n==
粒子在磁场中运动周期的次数
n′==
粒子在磁场中运动周期T=,则粒子从静止开始到出口处所需的时间
t=n′T==
故C正确。
D. 加速电场的频率应该等于粒子在磁场中做圆周运动的频率,即, 当磁感应强度为Bm时,加速电场的频率应该为 ,粒子的动能为Ek=mv2。
当时,粒子的最大动能由Bm决定,则
解得粒子获得的最大动能为
当时,粒子的最大动能由fm决定,则
vm=2πfmR
解得粒子获得的最大动能为
Ekm=2π2mfm2R2
故D正确。
故选ACD.
8、BC
【解析】
AB.对小球受力分析可知,沿斜面方向:,在垂直斜面方向:(其中是细线与斜面的夹角,为斜面的倾角),现对滑块施加水平向右的外力使其缓慢向右滑动至A点,变小,则细线对小球的拉力变小,斜面对小球的支持力变大,故选项B正确,A错误;
C.对滑块受力分析可知,在水平方向则有:,由于变小,则有滑块受到水平向右的外力逐渐增大,故选项C正确;
D.对斜面和小球为对象受力分析可知,在竖直方向则有:,由于变小,所以水平地面对斜面体的支持力逐渐增大,故选项D错误.
9、ACD
【解析】
A项,根据左手定则知负离子所受洛伦兹力方向向下,正离子所受洛伦兹力方向向上,所以M板电势一定高于N板的电势,故A正确;
B、C项,最终离子处于平衡,故电场力等于洛伦兹力,根据牛顿第二定律有 ,解得 ,所以与离子的浓度无关,与污水流动的速度成正比,故B项错误,C项正确.
D项,根据 ,则流量 ,即 ,故电压表示数与污水流量成正比,故D项正确.
综上所述本题正确答案为ACD.
10、ABC
【解析】
A.保持体积不变,增大压强,则温度升高,气体内能增大,选项A正确;
B.降低温度,减小体积,则气体的压强可能变大,因气体分子数密度变大,分子平均速率减小,则气体分子单位时间内碰撞器壁单位面积的平均冲力减小,则碰撞次数可能增大,选项B正确;
C.保持体积不变,气体分子数密度不变,降低温度,则气体分子单位时间内碰撞器壁单位面积的碰撞次数一定减小,选项C正确;
D.压强减小,降低温度,气体的体积不一定减小,气体分子间的平均距离不一定减小,选项D错误;
E. 真空等温膨胀 ,不一定吸热,选项E错误。
故选ABC。
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、 1.5 1.9 偏小
【解析】
(1)[1]为方便实验操作,且需要干电池的路端电压有明显变化,滑动变阻器应选择总阻值较小的。
(2)[2]根据电路图连接实物电路图,实物电路图如图所示
(3)[3]根据坐标系内描出的点作出电源的图象,图象如图所示
[4][5]由图可知,纵截距为1.5,则电源电动势为
电源内阻等于图像的斜率,有
[6]相对于电源来说,电流表采用外接法,电流表的测量值小于通过电源的电流,电动势和内阻的测量值均小于真实值;或者理解为电压表内阻存在分流作用,故电流测量值偏小,可以将电压表内阻与电源并联后看作等效电源,实际测量的是等效电源的电动势和内电阻,故电动势的测量值小于真实值,内电阻的测量值小于真实值。
12、见解析 标准电压表 R 标准电压表仍为U 电阻箱阻值不连续,电流通过电阻发热导致电阻阻值发生变化,电源连续使用较长时间,电动势降低,内阻增大等。
【解析】
(1)[1].根据电路图连接的实物图如图所示;
(2)①[2].将S拨向接点1,接通S1,调节R0,使待测表头指针偏转到适当位置,记下此时标准电压表V0 的读数U;
②[3] [4].然后将S拨向接点2,保持R0不变,调节电阻箱R的阻值,使标准电压表V0的示数仍为U,记下此时R的读数;
(3)[5].实验测得电压表的阻值可能与真实值之间存在误差,除偶然误差因素外,还有哪些可能有:由于电阻箱的阻值不具有连续性,可能导致电阻箱的阻值与待测电压表之间存在着一定的误差;另外电流通过电阻发热,导致电阻阻值发生变化;电源连续使用较长时间,导致电动势降低内阻增大等都有可能造成误差。
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) 177℃;(2)8cm
【解析】
(1)报警器报警,则气体柱的长度要增大到L1+L2
根据等压变化
代入数据得
T2=450K
即
t2=177℃
(2)设加入x水银柱,在90℃时会报警
可得
解得
x=8cm
14、(1)F,方向竖直向下;(2);(3)不能,
【解析】
(1)设在A点轨道对小球向上的弹力大小为FN,由牛顿第二定律得
代入数据得
FN=F
由牛顿第三定律得,小球在A点对轨道的弹力大小为F,方向竖直向下
(2)要使小球能完成完整的运动,只需在B点不脱轨即可。当vA=0时,到达B处速度最小,由动能定理得
当小球处于半径为R的轨道最低点B时,小球更容易脱落,则
所以
当FN=0时,磁性引力最小,故
(3)小球能沿轨道运动到C点,设vA=0,则从A到C的过程中有
得
若小球落到与右边小圆圆心等高处,设从C点以速度v0平拋,则竖直方向有
水平方向有
得水平速度
因为,故小球不可能落在与右边小圆圆心等高处,当时,落点与O点的竖直距离最近
水平方向有
竖直方向有
且
解得
故
小球的落点与O点的竖直距离最小为
15、 (1),;(2)
【解析】
(1)由速度位移的关系式得
v2=2ax
解得列车运动的位移为
由速度公式得
v=at
解得
(2)由动能定理得
解得
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