内容正文:
2024-2025学年度第一学期高三年级期中测试试卷
物理
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、座位号、考生号写在答题卡上,将条形码粘贴在规定区域。本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.做选择题时,选出每小题答案后,用2B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,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将答题卡交回。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 汽车驶离高速路上10公里区间测速区时,导航播报:“共用时6分钟,时速”,而此时车上迈速表指针指向,以上数据属于瞬时量的是( )
A. 10公里 B. 6分钟 C. D.
2. 如图将物体分别从同一位置水平抛出和斜向抛出,物体均掉落到地面的同一位置,则两次运动的( )
A. 位移相同 B. 路程相同 C. 时间相同 D. 初速度相同
3. 猫脚底的肉垫中包含大量脂肪和弹性纤维,使猫从高处跳下时能够减轻冲击力,同时厚厚的肉垫也能减少行走时发出的声音,帮助猫悄悄接近猎物或避免被猎物发现。猫脚底肉垫结构可以减轻冲击力,蕴含的物理规律是( )
A. 动能定理 B. 动量定理 C. 机械能守恒定律 D. 动量守恒定律
4. 如图,教师用手平托住两本书,把两本书一页一页地交叉对插压紧后,用绳子穿过两本书的书脊进行拔河比赛,此时两根绳子水平处于同一直线,两边同学用很大的力气,书仍未被拉开,处于静止状态,关于书和绳子的受力情况下列说法正确的是( )
A. 两书之间的摩擦力很大是因为书的重力大
B. 一本书受到的书页间摩擦力之和大于绳子拉书的力
C. 左右两根绳子上的拉力是一对作用力和反作用力
D. 两本书受到的重力和教师对两本书的支持力是一对平衡力
5. 如图,一透明圆柱体轴线上有一点光源向下底面发射红光,下底面恰好有一半的面积有光透出。不考虑二次反射,则下列做法可以使下底面透出光的面积变大的是( )
A. 将点光源向上移动 B. 将点光源向下移动
C. 将点光源向左移动 D. 将点光源发出的光改为绿光
6. 如图,足够长的平行金属板M、N竖直放置,之间的电场可以看为匀强电场。A、B为M、N板上两点,且A、B在同一水平线上,一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从A点以初速度v竖直向上抛出,恰好运动到B点,动能增加量为,电势能减少量为。将该粒子再次从A点沿水平方向以初速度v水平抛出(重力加速度为g,忽略空气阻力,忽略边缘效应),该粒子到达N板时( )
A. 动能增加量等于,电势能减少量等于 B. 动能增加量大于,电势能减少量等于
C. 动能增加量等于,电势能减少量大于 D. 动能增加量大于,电势能减少量大于
7. 某星球的自转形式与地球相同(自西向东),星体半径为。将摆长为的单摆在该星球“赤道”表面的进行实验测得周期为,在该星球“两极”表面的进行实验测得周期为,则该星球的自转周期约为( )
A. B. C. D.
8. 用某一频率的红光照射某种金属表面,逸出了光电子,若改用光的强度完全相同的绿光照射该金属,则( )
A. 没有光电子逸出 B. 逸出的光电子最大初动能增大
C. 单位时间逸出的光电子数减少 D. 单位时间逸出的光电子数不变
9. 在x轴上方和x轴下方有如图所示的匀强电场E和匀强磁场B。将质量为m、带电量为q的粒子,以某一初速度从y轴上方M点垂直于y轴射入电场,粒子从x轴上N点进入第四象限;将粒子以相同的初速度从y轴下方对称的点垂直于y轴射入匀强磁场,粒子垂直于x轴从N点进入第一象限。带电粒子重力不计,则( )
A. 粒子入射的初速度 B. 粒子入射的初速度
C. N点的坐标为(,0) D. N点的坐标为(,0)
10. 如图甲所示,在光滑水平地面上放有一质量为的长木板A,其左端放有可视为质点的小木块B,两者均保持静止。在时刻,对B施加一水平外力F,作用1s后撤去F。长木板A与小木块B运动的图像如图乙所示,重力加速度,则( )
A. A、B间的动摩擦因数为0.1 B. 长木板A的长度至少为2.5m
C. 小木块B的质量为0.25kg D. 外力F的大小为1.5N
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 用如图所示的装置验证碰撞中的动量守恒定律。小球a用不可伸长的细线悬挂起来,直径相同的小球b放置在光滑支撑杆上。细线自然下垂时两球恰好相切,球心位于同一水平线上。已知重力加速度为g。根据实验的主要步骤回答下列问题:
(1)测量出悬点到小球a球心的距离L,小球a、b的质量分别为、;
(2)把a球向左拉开角度后释放,碰撞后a向左摆起的最大角度为。则:小球a、b的质量大小需满足___________(选填“>”、“<”或“=”);a球碰后的速度大小___________(用题中所给和测量的物理量表示);
(3)小球b落在水平地面P点,测出小球b离地的高度为h,。若该碰撞中的总动量守恒,则需满足的表达式为___________(用题中所给和测量的物理量表示)。
12. 某同学采用如图所示电路测量阻值较大的定值电阻的阻值,实验器材如下:
电压表(量程,内阻)
电压表(量程,内阻r约为)
滑动变阻器R
待测定值电阻
电源E(电动势,内阻不计)
开关和导线若干
回答下列问题:
(1)闭合开关前,将滑动变阻器滑片置于___________(选填“左端”“中间”或“右端”)。
(2)为使测量结果更准确,在此电路图中,A为电压表___________(选填“V1”或“V2”)。
(3)调节滑动变阻器,两电压表V1、V2读数分别为、,根据实验电路图,可得___________(用、和表示)。
(4)若不考虑偶然误差,的测量值与真实值相比___________(选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
13. 如图,水平轨道段粗糙,段光滑。轨道上方存在方向水平向右的匀强电场,之间有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向内的匀强磁场。现将电荷量为q、质量为m的滑块(视为质点)从O处由静止释放向右运动,滑块到达时恰好要脱离水平轨道。重力加速度大小为g,滑块与轨道间的动摩擦因数为。(滑块与轨道彼此绝缘)求:
(1)滑块在运动过程中的最大速度v;
(2)匀强电场的电场强度大小E。
14. 如图,水平面AB和光滑圆弧BC平滑连接,连有原长轻质弹簧的滑块甲静止在A点,完全相同的滑块乙从圆弧上的C点由静止释放。当滑块乙到达B瞬间,给滑块甲一个水平向右的冲量,两滑块在AB上相遇并压缩弹簧。已知AB长度,弹簧的最大压缩量为,地面与滑块的动摩擦因数为,圆弧BC的半径,圆心O与C点的连线与竖直方向的夹角,滑块质量,不计空气阻力,滑块均可视为质点,,,。求:
(1)滑块乙经过圆弧最低点时,对B点压力的大小;
(2)滑块乙刚与弹簧接触时的速度大小;
(3)弹簧的最大弹性势能。
15. 如图,圆形线圈的匝数,面积,处在垂直于纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度大小B随时间t变化的规律为,回路中接有阻值为的电热丝,线圈的电阻。电热丝密封在体积为的长方体绝热容器内,容器缸口处有卡环。容器内有一不计质量的活塞,活塞与汽缸内壁无摩擦且不漏气,活塞左侧封闭一定质量的理想气体,起始时活塞处于容器中间位置,外界大气压强始终为,接通电路开始缓慢对气体加热,加热前气体温度为。
(1)求流过电热丝的电流;
(2)开始通电活塞缓慢运动,刚到达卡环时,汽缸内气体的内能增加了,若电热丝产生的热量全部被气体吸收,求此时汽缸内气体的温度及电热丝的通电时间。
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2024-2025学年度第一学期高三年级期中测试试卷
物理
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、座位号、考生号写在答题卡上,将条形码粘贴在规定区域。本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.做选择题时,选出每小题答案后,用2B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,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将答题卡交回。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 汽车驶离高速路上10公里区间测速区时,导航播报:“共用时6分钟,时速”,而此时车上迈速表指针指向,以上数据属于瞬时量的是( )
A. 10公里 B. 6分钟 C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.10公里是路程,是过程量,故A错误;
B.6分钟为时间间隔,是过程量,故B错误;
C.为平均速度大小,是过程量,故C错误;
D.为瞬时速度大小,是瞬时量,故D正确。
故选D。
2. 如图将物体分别从同一位置水平抛出和斜向抛出,物体均掉落到地面的同一位置,则两次运动的( )
A. 位移相同 B. 路程相同 C. 时间相同 D. 初速度相同
【答案】A
【解析】
【详解】AB.两次运动的初位置相同,末位置也相同,所以两次运动的位移相同,但路径长度不相等,所以路程不相同,故A正确,B错误;
C.斜向抛出竖直方向先向上做减速运动,再向下做加速运动;水平抛出在竖直方向向下做加速运动,则两次运动的时间不相同,故C错误;
D.两次运动的初速度方向不相同,所以初速度不相同,故D错误。
故选A。
3. 猫脚底的肉垫中包含大量脂肪和弹性纤维,使猫从高处跳下时能够减轻冲击力,同时厚厚的肉垫也能减少行走时发出的声音,帮助猫悄悄接近猎物或避免被猎物发现。猫脚底肉垫结构可以减轻冲击力,蕴含的物理规律是( )
A. 动能定理 B. 动量定理 C. 机械能守恒定律 D. 动量守恒定律
【答案】B
【解析】
【详解】根据动量定理可得
可知动量变化相同时,猫脚底肉垫结构可以增加作用时间,从而减轻冲击力;所以蕴含的物理规律是动量定理。
故选B。
4. 如图,教师用手平托住两本书,把两本书一页一页地交叉对插压紧后,用绳子穿过两本书的书脊进行拔河比赛,此时两根绳子水平处于同一直线,两边同学用很大的力气,书仍未被拉开,处于静止状态,关于书和绳子的受力情况下列说法正确的是( )
A. 两书之间的摩擦力很大是因为书的重力大
B. 一本书受到的书页间摩擦力之和大于绳子拉书的力
C. 左右两根绳子上的拉力是一对作用力和反作用力
D. 两本书受到的重力和教师对两本书的支持力是一对平衡力
【答案】D
【解析】
【详解】A.两书之间的摩擦力很大不是因为书的重力大,而是因为把两本书一页一页地交叉对插压紧,两本书之间有很多接触面产生了很多个摩擦力,叠加后两书之间的摩擦力很大,故A错误;
B.根据受力平衡可知,一本书受到的书页间摩擦力之和等于绳子拉书的力,故B错误;
C.左右两根绳子上的拉力分别作用在左右两本书上,如果以两本书为整体,则左右两根绳子上的拉力是一对平衡力,但左右两根绳子上的拉力不是一对作用力和反作用力,故C错误;
D.两本书受到的重力和教师对两本书的支持力大小相等,都作用在两本书上,所以是一对平衡力,故D正确。
故选D。
5. 如图,一透明圆柱体轴线上有一点光源向下底面发射红光,下底面恰好有一半的面积有光透出。不考虑二次反射,则下列做法可以使下底面透出光的面积变大的是( )
A. 将点光源向上移动 B. 将点光源向下移动
C. 将点光源向左移动 D. 将点光源发出的光改为绿光
【答案】A
【解析】
【详解】设光线在底面A点刚好发生全反射,如图所示
A.将点光源向上移动,由于全反射临界角不变,则刚好发生全反射底面A点向左移动,即底面透出光的圆形半径变大,则底面透出光的面积变大,故A正确;
B.将点光源向下移动,由于全反射临界角不变,则刚好发生全反射底面A点向右移动,即底面透出光的圆形半径变小,则底面透出光的面积变小,故B错误;
C.将点光源向左移动,则图中透出光的圆形向左移动,不会使底面透出光的面积变大,故C错误;
D.将点光源发出的光改为绿光,由于绿光的频率大于红光的频率,圆柱体对绿光的折射率大于对红光的折射率,根据全反射临界角公式
可知绿光发生全反射的临界角小于红光发生全反射的临界角,则底面透出光的圆形半径变小,底面透出光的面积变小,故D错误。
故选A。
6. 如图,足够长的平行金属板M、N竖直放置,之间的电场可以看为匀强电场。A、B为M、N板上两点,且A、B在同一水平线上,一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从A点以初速度v竖直向上抛出,恰好运动到B点,动能增加量为,电势能减少量为。将该粒子再次从A点沿水平方向以初速度v水平抛出(重力加速度为g,忽略空气阻力,忽略边缘效应),该粒子到达N板时( )
A. 动能增加量等于,电势能减少量等于 B. 动能增加量大于,电势能减少量等于
C. 动能增加量等于,电势能减少量大于 D. 动能增加量大于,电势能减少量大于
【答案】B
【解析】
【详解】带正电粒子从A点以初速度v竖直向上抛出,恰好运动到B点,由于A、B在同一水平线上,可知重力做功为0,根据动能定理可得动能增加量为
根据功能关系可知电势能减少量为
将该粒子再次从A点沿水平方向以初速度v水平抛出,粒子打到N板的位置一定位于B点下方,根据动能定理可得动能增加量为
根据功能关系可知电势能减少量为
故选B。
7. 某星球的自转形式与地球相同(自西向东),星体半径为。将摆长为的单摆在该星球“赤道”表面的进行实验测得周期为,在该星球“两极”表面的进行实验测得周期为,则该星球的自转周期约为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设星球表面赤道处的重力加速度大小为,两极处的重力加速度大小为,根据单摆周期公式可得
,
设该星球的自转周期,星球的质量为;则物体在该星球赤道处有
物体在该星球两极处有
联立解得该星球的自转周期为
代入数据解得
故选C。
8. 用某一频率的红光照射某种金属表面,逸出了光电子,若改用光的强度完全相同的绿光照射该金属,则( )
A. 没有光电子逸出 B. 逸出的光电子最大初动能增大
C. 单位时间逸出的光电子数减少 D. 单位时间逸出的光电子数不变
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由题意,根据光电效应规律,可知若改用光的强度完全相同的绿光照射该金属,入射光的频率增大,则一定有光电子逸出,故A错误;
B.根据爱因斯光电效应方程
可知,入射光的频率增大,则逸出的光电子最大初动能增大,故B正确;
CD.若改用光的强度完全相同的绿光照射该金属,光的总能量不变,根据
可知,频率增大,因此光子的数目会减少。光电子的数目正比于光子的数目,因此光电子数会减少,金属在单位时间内发出光电子数目减小,故C正确,D错误。
故选 BC。
9. 在x轴上方和x轴下方有如图所示的匀强电场E和匀强磁场B。将质量为m、带电量为q的粒子,以某一初速度从y轴上方M点垂直于y轴射入电场,粒子从x轴上N点进入第四象限;将粒子以相同的初速度从y轴下方对称的点垂直于y轴射入匀强磁场,粒子垂直于x轴从N点进入第一象限。带电粒子重力不计,则( )
A. 粒子入射的初速度 B. 粒子入射的初速度
C. N点的坐标为(,0) D. N点的坐标为(,0)
【答案】BD
【解析】
【详解】将粒子以相同的初速度从y轴下方对称的点垂直于y轴射入匀强磁场,粒子垂直于x轴从N点进入第一象限,如图所示
由图中几何关系可知
粒子在磁场中运动时,由洛伦兹力提供向心力可得
解得
粒子在电场中运动时,有
,
联立可得
,
则N点的坐标为(,0)。
故选BD。
10. 如图甲所示,在光滑水平地面上放有一质量为的长木板A,其左端放有可视为质点的小木块B,两者均保持静止。在时刻,对B施加一水平外力F,作用1s后撤去F。长木板A与小木块B运动的图像如图乙所示,重力加速度,则( )
A. A、B间的动摩擦因数为0.1 B. 长木板A的长度至少为2.5m
C. 小木块B的质量为0.25kg D. 外力F的大小为1.5N
【答案】BC
【解析】
【详解】A.1s后撤去,以B为对象,根据图像可知,共速前B的加速度大小为
根据牛顿第二定律可得
解得A、B间的动摩擦因数为
故A错误;
B.根据图像与横轴围成的面积表示位移,可知共速前B相对A向前的位移大小为
可知长木板A的长度至少为2.5m,故B正确;
C.以A为对象,根据图像可知,共速前A的加速度大小为
根据牛顿第二定律可得
解得
故C正确;
D.根据图像可知,撤去力前,B的加速度大小为
根据牛顿第二定律可得
解得
故D错误。
故选BC。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 用如图所示的装置验证碰撞中的动量守恒定律。小球a用不可伸长的细线悬挂起来,直径相同的小球b放置在光滑支撑杆上。细线自然下垂时两球恰好相切,球心位于同一水平线上。已知重力加速度为g。根据实验的主要步骤回答下列问题:
(1)测量出悬点到小球a球心的距离L,小球a、b的质量分别为、;
(2)把a球向左拉开角度后释放,碰撞后a向左摆起的最大角度为。则:小球a、b的质量大小需满足___________(选填“>”、“<”或“=”);a球碰后的速度大小___________(用题中所给和测量的物理量表示);
(3)小球b落在水平地面P点,测出小球b离地的高度为h,。若该碰撞中的总动量守恒,则需满足的表达式为___________(用题中所给和测量的物理量表示)。
【答案】 ①. < ②. ③.
【解析】
【详解】(2)[1]把a球向左拉开角度后释放,碰撞后a向左摆起的最大角度为,可知碰撞后a球反弹,则小球a、b的质量大小需满足
[2]碰撞后a向左摆起的最大角度为,根据动能定理可得
解得a球碰后的速度大小为
(3)[3]为碰撞前瞬间a球的速度大小为,根据动能定理可得
解得
设b球碰后的速度大小为,根据平抛运动规律有
,
解得
碰撞过程,以水平向右为正方向,则有
联立可得若该碰撞中的总动量守恒,则需满足的表达式为
12. 某同学采用如图所示电路测量阻值较大的定值电阻的阻值,实验器材如下:
电压表(量程,内阻)
电压表(量程,内阻r约为)
滑动变阻器R
待测定值电阻
电源E(电动势,内阻不计)
开关和导线若干
回答下列问题:
(1)闭合开关前,将滑动变阻器滑片置于___________(选填“左端”“中间”或“右端”)。
(2)为使测量结果更准确,在此电路图中,A为电压表___________(选填“V1”或“V2”)。
(3)调节滑动变阻器,两电压表V1、V2读数分别为、,根据实验电路图,可得___________(用、和表示)。
(4)若不考虑偶然误差,的测量值与真实值相比___________(选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
【答案】(1)左端 (2)V1
(3)
(4)相等
【解析】
【小问1详解】
为了保证电表安全,闭合开关前,将滑动变阻器滑片置于左端,使电表示数从0开始调节。
【小问2详解】
由于电压表V1的内阻已知,所以为使测量结果更准确,在此电路图中,A为电压表V1。
【小问3详解】
根据串、并联电流、电压关系可得
可得
【小问4详解】
若不考虑偶然误差,由于电压表V1的内阻已知,所以的两端电压测量值和通过的电流测量值均为正确则,所以的测量值与真实值相比相等。
13. 如图,水平轨道段粗糙,段光滑。轨道上方存在方向水平向右的匀强电场,之间有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向内的匀强磁场。现将电荷量为q、质量为m的滑块(视为质点)从O处由静止释放向右运动,滑块到达时恰好要脱离水平轨道。重力加速度大小为g,滑块与轨道间的动摩擦因数为。(滑块与轨道彼此绝缘)求:
(1)滑块在运动过程中的最大速度v;
(2)匀强电场的电场强度大小E。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,滑块受到的电场力与场强方向相同,则滑块带正电;滑块进入段,根据左手定则可知,滑块受到的洛伦兹力竖直向上,滑块到达时恰好要脱离水平轨道,可知此时滑块速度达到最大,竖直方向根据受力平衡可得
解得滑块在运动过程中的最大速度为
【小问2详解】
滑块从静止释放到过程,根据动能定理可得
解得匀强电场的电场强度大小为
14. 如图,水平面AB和光滑圆弧BC平滑连接,连有原长轻质弹簧的滑块甲静止在A点,完全相同的滑块乙从圆弧上的C点由静止释放。当滑块乙到达B瞬间,给滑块甲一个水平向右的冲量,两滑块在AB上相遇并压缩弹簧。已知AB长度,弹簧的最大压缩量为,地面与滑块的动摩擦因数为,圆弧BC的半径,圆心O与C点的连线与竖直方向的夹角,滑块质量,不计空气阻力,滑块均可视为质点,,,。求:
(1)滑块乙经过圆弧最低点时,对B点压力的大小;
(2)滑块乙刚与弹簧接触时的速度大小;
(3)弹簧的最大弹性势能。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
滑块乙从释放到B点过程,根据动能定理可得
解得
在B点,根据牛顿第二定律可得
解得
根据牛顿第三定律可知,滑块乙经过圆弧最低点时,对B点压力的大小为。
【小问2详解】
当滑块乙到达B瞬间,给滑块甲一个水平向右的冲量,则有
解得甲在A点是速度为
滑块乙与弹簧接触前,甲、乙均做匀减速直线运动,初速度大小相等,加速度大小均为
由于甲、乙的运动情况一样,所以滑块乙刚与弹簧接触时,甲、乙通过的位移大小均为
对乙根据运动学公式可得
解得滑块乙刚与弹簧接触时的速度为
【小问3详解】
由(2)分析可知,滑块乙刚与弹簧接触时,甲、乙的速度大小均为,之后甲、乙的运动情况仍然相同,所以弹簧达到最大压缩量时,甲、乙继续通过的位移大小均为
根据能量守恒可得
代入数据解得弹簧的最大弹性势能为
15. 如图,圆形线圈的匝数,面积,处在垂直于纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度大小B随时间t变化的规律为,回路中接有阻值为的电热丝,线圈的电阻。电热丝密封在体积为的长方体绝热容器内,容器缸口处有卡环。容器内有一不计质量的活塞,活塞与汽缸内壁无摩擦且不漏气,活塞左侧封闭一定质量的理想气体,起始时活塞处于容器中间位置,外界大气压强始终为,接通电路开始缓慢对气体加热,加热前气体温度为。
(1)求流过电热丝的电流;
(2)开始通电活塞缓慢运动,刚到达卡环时,汽缸内气体的内能增加了,若电热丝产生的热量全部被气体吸收,求此时汽缸内气体的温度及电热丝的通电时间。
【答案】(1)
(2),
【解析】
【小问1详解】
根据法拉第电磁感应定律可得电动势为
根据闭合电路欧姆定律可得流过电热丝的电流为
【小问2详解】
开始通电活塞缓慢运动,刚到达卡环时,密封气体做等压变化,根据盖—吕萨克定律可得
解得此时汽缸内气体的温度为
此过程气体对外界做功为
汽缸内气体的内能增加了,根据热力学第一定律可得
可得气体吸收热量为
根据焦耳定律可得
可得电热丝的通电时间为
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