内容正文:
毕节市2025届高三年级第一次诊断性考试
物理
注意事项:
1.本试卷共6页,三道大题,15道小题。试卷满分100分,考试时间75分钟。
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,再选涂其他答案标号。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,将答题卡交回。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 光刻机被誉为集成电路产业皇冠上的明珠,EUV光刻技术能够实现高分辨率和精细的线路制造。某型号的EUV光刻机的光源使用波长为13.5nm的极紫外光,这种光波长短,光子能量高。已知普朗克常量为,则这种极紫外光的光子能量约为( )
A B. C. D.
2. 甲乙两物体做初速度为0的匀加速直线运动,其位置x随时间t变化的关系如图所示,t0时刻甲乙两物体的速度大小分别为v1和v2,加速度大小分别为a1和a2,则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
3. 两半圆柱体甲和乙平行放置于水平地面,光滑圆柱体丙放置其上,三者质量相等,均保持静止状态,其截面如图所示。a、b为相切点,半径Oa与竖直方向的夹角为,半径Ob与竖直方向的夹角为。设甲受地面的摩擦力和支持力大小分别为和,乙受地面的摩擦力和支持力大小分别为和,则( )
A. B.
C. D.
4. 从离地高为h处水平抛出一个质量为m小球,小球从抛出点到落地点的位移大小为,重力加速度为g,不计空气阻力,则( )
A. 小球抛出初速度大小为
B. 小球落地前瞬间的速度大小为
C. 小球在空中运动的过程,动能的变化量为mgh
D. 小球在空中运动的过程,重力的冲量大小为
5. 图甲为一段粗细均匀的绝缘材料制成的圆环,使其均匀带电后,它在圆心处产生的场强大小为E。现将该环裁掉后变成图乙所示的半圆环,则它在圆心处的场强大小为( )
A. B. C. D.
6. 两种卫星绕地球运行的轨道如图,设地球半径为R,地球赤道上的物体随地球自转的速度大小为,加速度大小为;近地卫星的轨道半径近似为R,运行速度大小为,加速度大小为;地球静止卫星的轨道半径为r,运行速度大小为,加速度大小为。下列选项正确的是( )
A. B. C. D.
7. 图为半圆柱体玻璃砖的横截面,O为圆心,MN为截面直径的两个端点。P是圆弧上一点,。用某一频率的细束光a平行于MN方向从P点射入半圆柱体后,折射光线恰能经过N点。改用另一频率的细束光b以同样的方式射向P点,不考虑光在玻璃砖里发生的多次反射,下列说法正确的是( )
A. 玻璃砖对a光的折射率为
B. 若b光频率高于a光,则b光玻璃砖中传播速度较大
C. 若b光频率高于a光,经P点折射后,不会射到MON界面上
D. 若将a光改沿PO方向射入玻璃砖,光线将会在MON界面发生全反射
二、多项选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错或不答得0分。
8. 一列简谐横波沿x轴传播,波速,时刻的波形如图所示,则平衡位置在处质点的振动图像可能是( )
A. B.
C. D.
9. 如图,一根不可伸长的绝缘细绳上端固定,下端系一金属圆环,圆环位于竖直面内,其电阻不可忽略。在与圆环直径ab重合的虚线下方有垂直于圆环表面向外的匀强磁场,在磁感应强度B随时间均匀减小的过程中,下列说法正确的是( )
A. 圆环中感应电动势逐渐减小 B. 圆环中的感应电流为逆时针方向
C. 细绳对圆环的拉力逐渐减小 D. 圆环上a点电势高于b点电势
10. 质量为2kg的物体在光滑的水平地面上做匀速直线运动。时刻起沿运动方向所在直线对物体施加力F的作用,F随时间t变化的关系如图甲所示,物体的速度v随时间t变化的关系如图乙所示,重力加速度大小。则( )
A. 时刻物体的速度为2m/s
B. 时刻物体的动量为6kg·m/s
C. 从到时间内,合力对物体的冲量为零
D. 从到时间内,力F对物体所做的功为8J
三、非选择题:本题共5小题,共57分。
11. 图甲是某研究性学习小组探究小车加速度与力关系的实验装置,细绳中拉力的大小可由拉力传感器测量,小车运动的加速度大小可由打点计时器打出的纸带测定。该装置中所使用的滑轮与细绳质量不计、摩擦不计,重力加速度g取9.8m/s2。
(1)下列说法正确的是( )
A. 实验中先释放小车后立即打开打点计时器
B. 本实验须用天平测出沙和沙桶的总质量
C. 补偿小车所受阻力时需要挂上沙桶
D. 实验中无须保证沙和沙桶的质量远小于小车的质量
(2)实验中得到一条纸带如图乙所示,图中各点均为计数点,相邻两计数点间有4个计时点未画出,各计数点到A点的距离已在图中标出。电源的频率为50Hz,则由纸带可知小车的加速度大小为________。(结果保留两位有效数字)
(3)改变沙桶中沙质量,分别测量小车在不同拉力作用下的加速度。根据测得的多组数据画出图像如丙图所示,发现图像不过坐标原点。该小组重做实验,为使之后画出的图像能经过坐标原点,应适当________(选填“增大”或“减小”)长木板的倾角。
12. 某实验小组需要测量一节干电池的电动势和内阻,现有器材如下:
A.待测干电池一节;
B.电压表(量程0~3V,内阻很大);
C.电流表(量程0~0.6A,内阻为);
D.滑动变阻器(最大阻值为);
E.开关一个,导线若干。
(1)根据上述器材,小组成员设计了以下两种实验电路图。你认为________(选填“甲”或“乙”)更为合理。
(2)该小组选用了合理的实验电路进行实验,测出多组电压和电流,并绘制图像,如丙图所示。根据图像求出电池的电动势________V,内阻________。(结果保留两位小数)
13. 粗细均匀的U形玻璃管,左端封闭,右端开口,管内装有水银,静止时两端水银面高度相同。左端被封闭的空气柱长,外界大气压强。现从右端开口处缓慢注入水银,使左端空气柱长度变为,此时右端水银面尚未达到管口。已知整个过程温度和大气压强保持不变,管内气体可视为理想气体。求:
(1)注入水银后左端封闭气体的压强;
(2)注入水银柱的长度。
14. 如图,质量为1kg的小车右端紧靠竖直墙面而不粘连,小车上表面固定着一“7”字形轻杆(高度超过1m),长为1m的轻绳一端固定在轻杆上的O点,另一端连着质量为0.5kg的小球,整个系统静置于光滑水平地面上。向右拖动小球,使轻绳与竖直方向的夹角为并由静止释放,不计空气阻力,重力加速度g取。求:
(1)小球第一次运动至最低点时速度的大小;
(2)小球运动至左端最高点时相对于最低点的高度。
15. 如图,平面直角坐标系xOy中,第Ⅳ象限存在沿y轴正方向的匀强电场,第Ⅰ象限的某未知矩形区域内有垂直坐标平面向里的匀强磁场。一带正电的粒子沿x轴正方向从y轴上A点以初速度进入匀强电场,经电场偏转,从x轴上的B点进入第Ⅰ象限,一段时间后,进入矩形磁场区域,离开矩形磁场区域后以垂直于y轴的方向射出。已知带电粒子质量为m、电荷量为q,AO长为,BO长为2L,矩形磁场区域的磁感应强度大小,不计粒子的重力。求:
(1)匀强电场的场强大小;
(2)粒子经过x轴上B点时的速度大小和方向;
(3)矩形匀强磁场区域面积的最小值。
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毕节市2025届高三年级第一次诊断性考试
物理
注意事项:
1.本试卷共6页,三道大题,15道小题。试卷满分100分,考试时间75分钟。
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,再选涂其他答案标号。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,将答题卡交回。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 光刻机被誉为集成电路产业皇冠上的明珠,EUV光刻技术能够实现高分辨率和精细的线路制造。某型号的EUV光刻机的光源使用波长为13.5nm的极紫外光,这种光波长短,光子能量高。已知普朗克常量为,则这种极紫外光的光子能量约为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】这种极紫外光的光子能量约为
故选D。
2. 甲乙两物体做初速度为0的匀加速直线运动,其位置x随时间t变化的关系如图所示,t0时刻甲乙两物体的速度大小分别为v1和v2,加速度大小分别为a1和a2,则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】A
【解析】
【详解】因x − t图像的斜率等于速度,可知t0时刻v1 > v2;
根据
因0 ~ t0时间内甲的位移大于乙,可知甲的加速度大于乙,即a1 > a2。
故选A。
3. 两半圆柱体甲和乙平行放置于水平地面,光滑圆柱体丙放置其上,三者质量相等,均保持静止状态,其截面如图所示。a、b为相切点,半径Oa与竖直方向的夹角为,半径Ob与竖直方向的夹角为。设甲受地面的摩擦力和支持力大小分别为和,乙受地面的摩擦力和支持力大小分别为和,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】对丙进行分析,根据平衡条件有,
根据牛顿第三定律可知,甲、丙之间与丙、乙之间的弹力大小相等,对甲进行分析,根据平衡条件有,
对乙进行分析,根据平衡条件有,
可知,
故选B。
4. 从离地高为h处水平抛出一个质量为m的小球,小球从抛出点到落地点的位移大小为,重力加速度为g,不计空气阻力,则( )
A. 小球抛出的初速度大小为
B. 小球落地前瞬间的速度大小为
C. 小球在空中运动的过程,动能的变化量为mgh
D. 小球在空中运动的过程,重力的冲量大小为
【答案】C
【解析】
【详解】AB.小球做平抛运动,竖直方向有,
解得,
小球从抛出点到落地点的位移大小为,则小球的水平位移为
则小球抛出的初速度大小为
小球落地前瞬间的速度大小为
故AB错误;
C.根据动能定理可得,小球在空中运动的过程,动能的变化量为
故C正确;
D.小球在空中运动过程,重力的冲量大小为
故D错误。
故选C。
5. 图甲为一段粗细均匀的绝缘材料制成的圆环,使其均匀带电后,它在圆心处产生的场强大小为E。现将该环裁掉后变成图乙所示的半圆环,则它在圆心处的场强大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】如图
把材料按圆分成均等份,假设圆环带正电荷,每一份产生的电场强度如图。由对称性可知,左边图有两部分抵消了,其中一部分产生的电场强度即为合电场强度E。而右边的图没有抵消,由平行四边形定则结合对称性得O点的场强
故选C。
6. 两种卫星绕地球运行的轨道如图,设地球半径为R,地球赤道上的物体随地球自转的速度大小为,加速度大小为;近地卫星的轨道半径近似为R,运行速度大小为,加速度大小为;地球静止卫星的轨道半径为r,运行速度大小为,加速度大小为。下列选项正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】BD.卫星绕地球做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力可得
可得,
则有,
故B正确,D错误;
AC.地球赤道上的物体与静止卫星的角速度相等,根据,
可得,
则有
故AC错误。
故选B。
7. 图为半圆柱体玻璃砖的横截面,O为圆心,MN为截面直径的两个端点。P是圆弧上一点,。用某一频率的细束光a平行于MN方向从P点射入半圆柱体后,折射光线恰能经过N点。改用另一频率的细束光b以同样的方式射向P点,不考虑光在玻璃砖里发生的多次反射,下列说法正确的是( )
A. 玻璃砖对a光的折射率为
B. 若b光频率高于a光,则b光在玻璃砖中传播速度较大
C. 若b光频率高于a光,经P点折射后,不会射到MON界面上
D. 若将a光改沿PO方向射入玻璃砖,光线将会在MON界面发生全反射
【答案】A
【解析】
【详解】A.如图
由几何关系得玻璃砖对a光的折射率为
故A正确;
B.根据可知,若b光频率高于a光,b光折射率更大,则b光在玻璃砖中传播速度较小。故B错误;
C.若b光频率高于a光,则b光折射率更大,折射角更小,经P点折射后,会射到MON界面上。故C错误;
D.根据得
若将a光改沿PO方向射入玻璃砖,在O点的入射角为,则
因此光线将不会在MON界面发生全反射。故D错误。
故选A。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错或不答得0分。
8. 一列简谐横波沿x轴传播,波速,时刻的波形如图所示,则平衡位置在处质点的振动图像可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】由图可知,时平衡位置在处质点在平衡位置。若简谐波沿x轴正方向传播,时平衡位置在处质点向y轴正方向振动;若简谐波沿x轴负方向传播,时平衡位置在处质点向y轴负方向振动。
故选AC。
9. 如图,一根不可伸长的绝缘细绳上端固定,下端系一金属圆环,圆环位于竖直面内,其电阻不可忽略。在与圆环直径ab重合的虚线下方有垂直于圆环表面向外的匀强磁场,在磁感应强度B随时间均匀减小的过程中,下列说法正确的是( )
A. 圆环中感应电动势逐渐减小 B. 圆环中的感应电流为逆时针方向
C. 细绳对圆环的拉力逐渐减小 D. 圆环上a点电势高于b点电势
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据法拉第电磁感应定律有,可知磁感应强度B随时间均匀减小,圆环中感应电动势不变,故A错误;
BD.根据楞次定律可知,圆环中的感应电流为逆时针方向,则圆环上a点电势低于b点电势,故B正确,D错误;
C.根据左手定则可知安培力向下,感应电动势不变,则感应电流不变,根据可知,细绳对圆环的拉力逐渐减小,故C正确;
故选BC。
10. 质量为2kg的物体在光滑的水平地面上做匀速直线运动。时刻起沿运动方向所在直线对物体施加力F的作用,F随时间t变化的关系如图甲所示,物体的速度v随时间t变化的关系如图乙所示,重力加速度大小。则( )
A. 时刻物体的速度为2m/s
B. 时刻物体的动量为6kg·m/s
C. 从到时间内,合力对物体的冲量为零
D. 从到时间内,力F对物体所做的功为8J
【答案】BD
【解析】
【详解】A.令时刻物体的速度为,2s时刻速度为,在0到3s内,根据动量定理有
根据图甲可知
解得
故A错误;
B.图像与时间轴所围面积表示冲量,则在0到2s内,根据动量定理有
其中
解得
则时刻物体的动量
故B正确;
C.合力等于F,图像与时间轴所围面积表示冲量,可知,从到时间内,合力对物体的冲量为
故C错误;
D.令4s时速度,根据动量定理有
结合上述解得
根据动能定理可知,从到时间内,力F对物体所做的功
故D正确。
故选BD。
三、非选择题:本题共5小题,共57分。
11. 图甲是某研究性学习小组探究小车加速度与力关系的实验装置,细绳中拉力的大小可由拉力传感器测量,小车运动的加速度大小可由打点计时器打出的纸带测定。该装置中所使用的滑轮与细绳质量不计、摩擦不计,重力加速度g取9.8m/s2。
(1)下列说法正确的是( )
A 实验中先释放小车后立即打开打点计时器
B. 本实验须用天平测出沙和沙桶的总质量
C. 补偿小车所受阻力时需要挂上沙桶
D. 实验中无须保证沙和沙桶的质量远小于小车的质量
(2)实验中得到一条纸带如图乙所示,图中各点均为计数点,相邻两计数点间有4个计时点未画出,各计数点到A点的距离已在图中标出。电源的频率为50Hz,则由纸带可知小车的加速度大小为________。(结果保留两位有效数字)
(3)改变沙桶中沙的质量,分别测量小车在不同拉力作用下的加速度。根据测得的多组数据画出图像如丙图所示,发现图像不过坐标原点。该小组重做实验,为使之后画出的图像能经过坐标原点,应适当________(选填“增大”或“减小”)长木板的倾角。
【答案】(1)D (2)1.0
(3)增大
【解析】
【小问1详解】
A.为了充分利用纸带,实验中应先打开打点计时器,再释放小车,故A错误;
BD.由于本实验中细绳拉力可以力传感器测得,所以不需要用天平测出沙和沙桶的总质量,也不需要保证沙和沙桶的质量远小于小车的质量,故B错误,D正确;
C.补偿小车所受阻力时应将沙桶撤去,故C错误。
故选D。
【小问2详解】
相邻两计数点间有4个计时点未画出,则相邻计数点的时间间隔为
根据逐差法可得小车的加速度大小为
【小问3详解】
由丙图中的图像可知,当力达到一定数值时,小车才开始产生加速度,所以图像不过坐标原点是因为平衡摩擦力不够,该小组重做实验,为使之后画出的图像能经过坐标原点,应适当增大长木板的倾角。
12. 某实验小组需要测量一节干电池的电动势和内阻,现有器材如下:
A.待测干电池一节;
B.电压表(量程0~3V,内阻很大);
C.电流表(量程0~0.6A,内阻为);
D.滑动变阻器(最大阻值为);
E.开关一个,导线若干。
(1)根据上述器材,小组成员设计了以下两种实验电路图。你认________(选填“甲”或“乙”)更为合理。
(2)该小组选用了合理的实验电路进行实验,测出多组电压和电流,并绘制图像,如丙图所示。根据图像求出电池的电动势________V,内阻________。(结果保留两位小数)
【答案】(1)甲 (2) ①. 1.46##1.45##1.47 ②. 0.42(0.40~0.44)
【解析】
【小问1详解】
由于题干中电流表的内阻已知,所以电流表的分压可求,则电流表相对于干电池应采用内接法,即甲电路图更为合理。
【小问2详解】
[1][2]根据图甲电路图,由闭合电路欧姆定律可得
可得
可知图像的纵轴截距等于电动势,则有
图像的斜率绝对值为
解得内阻为
13. 粗细均匀的U形玻璃管,左端封闭,右端开口,管内装有水银,静止时两端水银面高度相同。左端被封闭的空气柱长,外界大气压强。现从右端开口处缓慢注入水银,使左端空气柱长度变为,此时右端水银面尚未达到管口。已知整个过程温度和大气压强保持不变,管内气体可视为理想气体。求:
(1)注入水银后左端封闭气体的压强;
(2)注入水银柱的长度。
【答案】(1)100cmHg
(2)35cm
【解析】
【小问1详解】
对U型管左端空气柱,根据
解得注入水银后左端封闭气体的压强为
【小问2详解】
当时,根据压强关系U型管左右两端水银面高度差为
则此过程中注入水银柱的长度为
14. 如图,质量为1kg的小车右端紧靠竖直墙面而不粘连,小车上表面固定着一“7”字形轻杆(高度超过1m),长为1m的轻绳一端固定在轻杆上的O点,另一端连着质量为0.5kg的小球,整个系统静置于光滑水平地面上。向右拖动小球,使轻绳与竖直方向的夹角为并由静止释放,不计空气阻力,重力加速度g取。求:
(1)小球第一次运动至最低点时速度的大小;
(2)小球运动至左端最高点时相对于最低点的高度。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
小球从释放到最低点过程中,下落高度为
由机械能守恒定律可得
解得小球第一次运动至最低点时速度的大小为
【小问2详解】
将小球和车作为一个系统来研究,当小球运动到最低点后系统动量守恒,从最低点到左端最高点间,根据动量守恒可得
解得
由系统机械能守恒得
解得小球运动至左端最高点时相对于最低点的高度为
15. 如图,平面直角坐标系xOy中,第Ⅳ象限存在沿y轴正方向的匀强电场,第Ⅰ象限的某未知矩形区域内有垂直坐标平面向里的匀强磁场。一带正电的粒子沿x轴正方向从y轴上A点以初速度进入匀强电场,经电场偏转,从x轴上的B点进入第Ⅰ象限,一段时间后,进入矩形磁场区域,离开矩形磁场区域后以垂直于y轴的方向射出。已知带电粒子质量为m、电荷量为q,AO长为,BO长为2L,矩形磁场区域的磁感应强度大小,不计粒子的重力。求:
(1)匀强电场的场强大小;
(2)粒子经过x轴上B点时的速度大小和方向;
(3)矩形匀强磁场区域面积的最小值。
【答案】(1)
(2),与x轴正方向夹角
(3)
【解析】
【详解】(1)由题可知,带电粒子在电场中做类平抛运动
水平方向:
竖直方向:
由牛顿第二定律可得:
联立可得:
(2)因为
则,
所以
(3)进入磁场后,粒子将做匀速圆周运动,则有
解得
当磁场面积最小时,几何关系如图所示
由图可知磁场中匀速圆周运动转过的圆心角
矩形磁场区域的长为
矩形磁场区域的宽为
所以磁场的面积最小值为
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