资源描述
上海市松江一中2026届高三5月热身考试物理试题
考生请注意:
1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。
2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请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、如图所示,一根轻弹簧竖直直立在水平地面上,下端固定,在弹簧的正上方有一个物块。物块从高处自由下落到弹簧上端O,将弹簧压缩,当弹簧被压缩了x0时,物块的速度变为零。从物块与弹簧接触开始,物块的加速度的大小随下降的位移x变化的图象可能是( )
A. B. C. D.
2、太阳释放的巨大能量来源于核聚变。一个氘核与一个氚核聚变成一个氦核的同时释放出一个中子,若氘核、氚核、氦核和中子的质量分别为真空中的光速为,那么一个氘核和一个氚核发生核聚变时,释放的能量是( )
A. B.
C. D.
3、2019年1月3日,“嫦娥四号”探测器自主着陆在月球背面南极—艾特肯盆地内的冯卡门撞击坑内,实现人类探测器首次在月球背面软着陆。“嫦娥四号”初期绕地球做椭圆运动,经过变轨、制动后,成为一颗绕月球做圆周运动的卫星,设“嫦娥四号”绕月球做圆周运动的轨道半径为r、周期为T,已知月球半径为R,不计其他天体的影响。若在距月球表面高度为h处()将一质量为m的小球以一定的初速度水平抛出,则小球落到月球表面的瞬间月球引力对小球做功的功率P为( )
A. B.
C. D.
4、作为我国核电走向世界的“国家名片”,华龙一号是当前核电市场上接受度最高的三代核电机型之一,是我国核电创新发展的重大标志性成果,其国内外示范工程按期成功的建设,对我国实现由核电大国向核电强国的跨越具有重要意义。已知发电站的核能来源于的裂变,现有四种说法
①原子核中有92个质子,143个中子;
②的一种可能裂变是变成两个中等质量的原子核,反应方程为:;
③是天然放射性元素,常温下它的半衰期约为45亿年,升高温度半衰期缩短;
④一个裂变能放出200MeV的能量,合3.2×10-11J。
以上说法中完全正确的是( )
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④
5、核反应方程表示中子轰击原子核可能发生的一种核反应,该核反应中质量亏损了。关于这个核反应,下列说法中正确的是( )
A.该反应属于核聚变
B.中的X为33
C.中含有56个中子
D.该核反应释放出的核能为
6、某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R1、R2的电压与电流的关系图如图所示.用此电源和电阻R1、R2组成电路.R1、R2可以同时接入电路,也可以单独接入电路.为使电源输出功率最大,可采用的接法是( )
A.将R1单独接到电源两端
B.将R1、R2并联后接到电源两端
C.将R1、R2串联后接到电源两端
D.将R2单独接到电源两端
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,A、B两物体用两根轻质细线分别悬挂在天花板上,两细线与水平方向夹角分别为60°和45°,A、B间拴接的轻质弹簧恰好处于水平状态,则下列判断正确的是( )
A.A、B的质量之比为1:
B.A、B所受弹簧弹力大小之比为:
C.悬挂A、B的细线上拉力大小之比为:1
D.快速撤去弹簧的瞬间,A、B的瞬时加速度大小之比为1:
8、如图所示,电路中均为可变电阻,电源内阻不能忽略,平行板电容器的极板水平放置。闭合开关,电路达到稳定时,带电油滴悬浮在两板之间静止不动,如果仅满足下列各选项中的条件,油滴仍可能静止不动的是( )
A.增大的阻值,增大的阻值
B.增大的阻值,减小的阻值
C.减小的阻值,增大的阻值
D.减小的阻值,减小的阻值
9、如图为一列简谐横波在t=0时的波形图,波源位于坐标原点,已知当t=0.5s时x=4cm处的质点第一次位于波谷,下列说法正确的是( )
A.此波的波速为5cm/s
B.此波的频率为1.5Hz
C.波源在t=0时运动速度沿y轴正方向
D.t=0时波源振动已经历0.6s
E.x=10cm的质点在t=1.5s时处于波峰
10、手机无线充电功能的应用为人们提供了很大便利。图甲为手机无线充电原理示意图。充电板接入交流电源,充电板内的励磁线圈可产生交变磁场,从而使手机内的感应线圈产生感应电流。充电板内的励磁线圈通入如图乙所示的交变电流(电流由流入时方向为正,交变电流的周期为),手机感应线圈的匝数为10匝,线圈的面积为,手机充电时电阻约为,时刻感应线圈中磁感应强度为。下列说法正确的是( )
A.时间内,点电势高于点电势
B.时间内,点电势高于点电势
C.感应线圈中电流的有效值为
D.感应线圈中电流的有效值为
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)某同学用如图甲所示的实验装置验证动量守恒定律,气垫导轨上安装了两个光电门,气垫导轨左端装一个弹射装置,滑块可被弹射装置向右弹出,质量为m1的滑块甲和质量为m2的滑块乙上装有宽度相同的挡光片。开始时,滑块甲靠在已被锁定的弹射装置处,滑块乙静置于两个光电门之间,滑块甲弹出后通过光电门1再与滑块乙发生碰撞,碰撞后要使两个滑块能够通过光电门2。
(1)如图乙所示是用游标卡尺测量遮光条宽度的情况,由此可知遮光条宽度d=_____cm。
(2)下列选项中不属于本实验要求的是______(请填写选项前对应字母)
A.气垫导轨应调节水平
B.滑块甲的质量一定要等于滑块乙的质量
C.滑块甲的质量应大于滑块乙的质量
(3)某次实验时,该同学记录下滑块甲通过光电门1的时间为∆t1,滑块乙通过光电门2的时间为∆t2,滑块甲通过光电门2的时间为∆t3。如果等式___________(用对应物理量的符号表示)成立,则可说明碰撞过程中系统动量守恒。
12.(12分)某些固体材料受到外力后除了产生形变,其电阻率也要发生变化,这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”.现用如图所示的电路研究某长薄板电阻Rx的压阻效应,已知Rx的阻值变化范围为几欧到几十欧,实验室中有下列器材:
A.电源E(电动势3 V,内阻约为1 Ω)
B.电流表A1(0~0.6 A,内阻r1=5 Ω)
C.电流表A2(0~0.6 A,内阻r2≈1 Ω)
D.开关S,定值电阻R0=5 Ω
(1)为了比较准确地测量电阻Rx的阻值,请完成虚线框内电路图的设计______.
(2)在电阻Rx上加一个竖直向下的力F(设竖直向下为正方向),闭合开关S,记下电表读数,A1的读数为I1,A2的读数为I2,得Rx=________.(用字母表示)
(3)改变力的大小,得到不同的Rx值,然后让力反向从下向上挤压电阻,并改变力的大小,得到不同的Rx值.最后绘成的图象如图所示,除观察到电阻Rx的阻值随压力F的增大而均匀减小外,还可以得到的结论是________________________.当F竖直向下时,可得Fx与所受压力F的数值关系是Rx=________.
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,左边圆柱形容器的横截面积为S,上端是一个可以在容器内无摩擦滑动的质量为m的活塞;右边圆柱形容器上端封闭高为H,横截面积为。两容器由装有阀门的极细管道相连,容器、活塞和细管都是绝热的。开始时阀门关闭,左边容器中装有理想气体,平衡时活塞到容器底的距离为H,右边容器内为真空。现将阀门打开,活塞缓慢下降,直至系统达到新的平衡,此时气体的热力学温度增加到原来热力学温度的1.3倍。已知外界大气压强为p,求:
(i)系统达到新的平衡时活塞到容器底的距离r;
(ii)此过程中容器内的气体内能的增加量∆U。
14.(16分)如图所示,AC为光滑的水平桌面,轻弹簧的一端固定在A端的竖直墙壁上质量的小物块将弹簧的另一端压缩到B点,之后由静止释放,离开弹簧后从C点水平飞出,恰好从D点以的速度沿切线方向进入竖直面内的光滑圆弧轨道小物体与轨道间无碰撞为圆弧轨道的圆心,E为圆弧轨道的最低点,圆弧轨道的半径,,小物块运动到F点后,冲上足够长的斜面FG,斜面FG与圆轨道相切于F点,小物体与斜面间的动摩擦因数,,取不计空气阻力求:
(1)弹簧最初具有的弹性势能;
(2)小物块第一次到达圆弧轨道的E点时对圆弧轨道的压力大小;
(3)判断小物块沿斜面FG第一次返回圆弧轨道后能否回到圆弧轨道的D点?若能,求解小物块回到D点的速度;若不能,求解经过足够长的时间后小物块通过圆弧轨道最低点E的速度大小.
15.(12分)如图所示,两根电阻不计且足够长的平行金属导轨倾斜放置,倾角α=37°,导轨间距L=1m,顶端用电阻R=2Ω的定值电阻相连。虚线上方存在垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小B=1T。质量m1=0.1kg、电阻R1=4Ω的导体棒M在磁场中距虚线的距离d=2m,M与导轨间的动摩擦因数μ1=0.25,质量m2=0.3kg、电阻R2=2Ω的导体棒N在虚线处,N与导轨间的动摩擦因数μ2=0.8。将导体棒M、N同时从导轨上由静止释放,M到达虚线前已经匀速,重力加速度g取10m/s2,运动过程中M、N与导轨始终接触良好,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)求M、N相碰前,M上产生的焦耳热;
(2)求M、N相碰前M运动的时间;
(3)M、N相遇发生弹性碰撞,碰后瞬间对M施加一个沿斜面方向的作用力F,使M、N同时匀减速到零,求M棒在减速到零的过程中作用力F的大小随时间变化的表达式。
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】
物块接触弹簧后,在开始阶段,物块的重力大于弹簧的弹力,合力向下,加速度向下,根据牛顿第二定律得:
mg-kx=ma
得到
a与x是线性关系,当x增大时,a减小;
当弹力等于重力时,物块的合力为零,加速度a=0;
当弹力大于重力后,物块的合力向上,加速度向上,根据牛顿第二定律得
kx-mg=ma
得到
a与x是线性关系,当x增大时,a增大;
若物块接触弹簧时无初速度,根据简谐运动的对称性,可知物块运动到最低点时加速度大小等于g,方向竖直向上,当小球以一定的初速度压缩弹簧后,物块到达最低点时,弹簧的压缩增大,加速度增大,大于g;
A.该图与结论不相符,选项A错误;
B.该图与结论不相符,选项B错误;
C.该图与结论不相符,选项C错误;
D.该图与结论相符,选项D正确;
故选D。
2、B
【解析】
核反应方程为,故反应前后质量损失为
根据质能方程可得放出的能量为
故B正确ACD错误。
故选B。
3、C
【解析】
ABCD.设月球的质量为M,卫星的质量为,卫星绕月球做匀速圆周运动,有
卫星在月球表面时有
联立以上两式解得
小球在月球表面做平抛运动,在竖直方向上有
则小球落到月球表面瞬间月球引力对小球做功的功率
故选C。
4、D
【解析】
由的质量数和电荷数关系可知,原子核中有92个质子,143个中子,①正确;由核反应方程中电荷数守恒和质量数守恒知②正确;半衰期不受外界因素影响,故③错误;通过计算知:200MeV=200×109×1.6×10-19J= 3.2×10-11J。④正确。
故选D。
5、D
【解析】
A.裂变反应是较重的原子核在其它粒子的轰击下,分裂成几个中等的原子核,可知该反应属于裂变反应,故A错误;
B.根据电荷数守恒、质量数守恒知,的核电荷数X为
故B错误;
C.Ba的核子数为144,其中的质子数为56,所以中子数为
故C错误;
D.该核反应释放出的核能为△E,根据爱因斯坦质能方程可知
故D正确。
故选D。
6、A
【解析】
根据闭合电路欧姆定律得:U=E−Ir知,I=0时,U=E,图象的斜率等于r,则由电源的U−I图线得到:电源的电动势为E=3V,内阻为r=0.5Ω. 由电阻的伏安特性曲线求出R1=0.5Ω、R2=1Ω,R1单独接到电源两端时,两图线的交点表示电路的工作状态,可知,电路中的电流为3A,路端电压为1.5V,则电源的输出功率为P出1=1.5V×3A=4.5W,
同理,当将R1、R2串联后接到电源两端,利用欧姆定律可得电路电流I串=1.5A,此时电源的输出功率P串=I2串(R1+R2)=3.75W;两电阻并联时,利用欧姆定律可得电路电流I并=3.6A,此时电源的输出功率P并=EI并−I2并r=4.32W;R2单独接到电源两端输出功率为P出2=2V×2A=4W.所以将R1单独接到电源两端时电源的输出功率最大。故A正确,BCD错误。
故选:A
由电源的U-I图线纵横截距读出电源的电动势,由斜率求出电源的内阻.由电阻的U-I图线求出电阻.再分别求出四种情况下电源的输出功率进行选择.
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】
A.对A、B两个物体受力分析,如图所示:
A、B都处于静止状态,受力平衡,则有:
对物体A:
得:
对物体B,有:
得:
所以:,故A错误;
B.同一根弹簧弹力相等,故B错误;
C.对A物体,细线拉力:
对B物体,细线拉力:
得:,故C正确;
D.快速撤去弹簧的瞬间,物体AB将以悬点为圆心做圆周运动,刚撤去弹簧的瞬间,将重力分解为沿半径和沿切线方向,沿半径合力为零,合力沿切线方向
对A物体:
得:
对B物体:
得:
联立得:,故D正确;
故选:CD。
8、AD
【解析】
A.电路稳定时,电容器的电压等于可变电阻R2的电压,当增大R1、R2阻值时,可导致总电流减小,根据欧姆定律,电阻R2两端电压可能不变,则极板间电压不变,电场强度不变,油滴受到的电场力不变,则油滴静止不动,故A符合题意;
B.电路稳定时,当增大R1的阻值,减小R2的阻值,则根据闭合电路欧姆定律可知,电阻R2两端的电压减小,极板间电场强度减小,油滴受到的电场力减小,则油滴向下运动,故B不符合题意;
C.电路稳定时,当减小R1的阻值,增大R2的阻值,则根据闭合电路欧姆定律可知,电阻R2两端的电压增大,极板间电场强度增大,油滴受到的电场力增大,则油滴向上运动,故C不符合题意;
D.电路稳定后,当减小R1的阻值,减小R2的阻值,可能导致总电流增大,根据欧姆定律,电阻R2两端电压可能不变,则极板间电压不变,电场强度不变,油滴受到的电场力不变,则油滴静止不动,故D符合题意。
故选AD。
9、ADE
【解析】
A.由图可得,t=0时平衡位置为1.5cm质点处于波谷,t=0.5s时,x=4cm处的质点第一次位于波谷,则有
故A正确;
B.根据
那么频率
故B错误;
C.由波的传播方向沿着x轴正方向,依据上下波法,则波源在t=0时,运动速度沿y轴负方向,故C错误;
D.由图可知,正好是波长的一个半,而周期为0.4s,因此此时波源振动已经历0.6s,故D正确;
E.当t=0时,x=2.5cm质点处于波峰,而波峰传播x=10cm的质点的时间为
故E正确。
故选ADE。
此题是机械波的传播问题,考查波长、波速及周期的关系,掌握由波的传播方向来确定质点的振动方向的方法:上下波法、同侧法等。
10、AC
【解析】
AB.时间内充电板中电流由流向,此时励磁线圈在感应线圈中的磁场方向向下,且磁感应强度逐渐减小,根据楞次定律,可判断出感应线圈中电流的方向为到,同理时间内,感应线圈中电流的方向也为到。由于感应线圈此时充当电源,电流从低电势流向高电势,所以点的电势较高,选项A正确,B错误。
CD.由于励磁线圈中的电流是正弦式的,感应出来的电流是余弦式的。感应电动势的最大值
则感应电流的有效值
所以选项C正确,D错误。
故选AC。
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、0.360 B
【解析】
(1)[1]游标卡尺的主尺示数为3mm,游标尺上第12个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标示数为
12×0.05mm=0.60mm
最终示数为
3.60mm=0.360cm
(2)[2]若滑块甲的质量等于滑块乙的质量,不能保证两滑块碰撞后均能向右运动,故B项不属于实验的要求。
(3)[3]滑块通过光电门的速度
根据动量守恒定律有
代入可得关系式
即为
12、 压力方向改变,其阻值不变
【解析】
(1)由于题目中没有电压表,为了比较准确测量电阻,知道电流表 的阻值,所以用电流表作为电压表使用,电流表 连在干路上,即可求出电阻的阻值,电路图的设计:
(2)根据串并联和欧姆定律得:,得到:.
(3)从图象上可以看出压力方向改变,其阻值不变,其电阻与压力关系为一次函数,由图象可得:.
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、 (i)(ii)
【解析】
(i)设阀门打开前气体的热力学温度为T,由盖-吕萨克定律有:
解得:
(ii)设容器内的气体压强为p,取活塞为研究对象,有:
外界对气体所做的功为:
由系统绝热有:
Q=0
由热力学第一定律有:ΔU=W,解得:
14、; 30N; 2.
【解析】
(1)设小物块在C点的速度为,则在D点有:
设弹簧最初具有的弹性势能为,则:
代入数据联立解得:;
设小物块在E点的速度为,则从D到E的过程中有:
设在E点,圆轨道对小物块的支持力为N,则有:
代入数据解得:,
由牛顿第三定律可知,小物块到达圆轨道的E点时对圆轨道的压力为30
设小物体沿斜面FG上滑的最大距离为x,从E到最大距离的过程中有:
小物体第一次沿斜面上滑并返回F的过程克服摩擦力做的功为,则
小物体在D点的动能为,则:
代入数据解得:,,
因为,故小物体不能返回D点
小物体最终将在F点与关于过圆轨道圆心的竖直线对称的点之间做往复运动,小物体的机械能守恒,设最终在最低点的速度为,则有:
代入数据解得:
答:弹簧最初具有的弹性势能为;
小物块第一次到达圆弧轨道的E点时对圆弧轨道的压力大小是30 N;
小物块沿斜面FG第一次返回圆弧轨道后不能回到圆弧轨道的D点经过足够长的时间后小物块通过圆弧轨道最低点E的速度大小为2 .
(1)物块离开C点后做平抛运动,由D点沿圆轨道切线方向进入圆轨道,知道了到达D点的速度方向,将D点的速度分解为水平方向和竖直方向,根据角度关系求出水平分速度,即离开C点时的速度,再研究弹簧释放的过程,由机械能守恒定律求弹簧最初具有的弹性势能;
物块从D到E,运用机械能守恒定律求出通过E点的速度,在E点,由牛顿定律和向心力知识结合求物块对轨道的压力;
假设物块能回到D点,对物块从A到返回D点的整个过程,运用动能定理求出D点的速度,再作出判断,最后由机械能守恒定律求出最低点的速度.
15、(1)0.48J;(2)1.5s;(3)F=0.96-0.08t(t≤2.5s)
【解析】
(1)M棒匀速时,有
m1gsin37°=μ1m1gcos37°+BIL①
E=BLv0②
③
④
M棒从开始到达虚线位置,有
⑤
M棒、N棒、电阻R产生的焦耳热之比为
QM∶QN∶QR=8∶1∶1⑥
QM=⑦
由①~⑦式解得
QM=0.48J
(2)对M棒由动量定理有
(m1gsin37-μ1m1gcos37°-BL)t=m1v0⑧
q=t=⑨
Φ=BLd⑩
t=1.5s
(3)对M、N棒碰撞过程,有
m1v0=m1v1+m2v2⑪
⑫
碰后对N棒
μ2m2gcos37°-m2gsin37=m2a2⑬
v2=a2t0⑭
碰后对M棒
m1gsin37+μ1m1gcos37°+BI′L-F=m1a1⑮
v1=a1t0⑯
⑰
t0=2.5s⑱
由⑪~⑱式解得
F=0.96-0.08t(t≤2.5s)
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