理想树·东北三省精准教学2025年5月高三联考-强化卷物理

物理 第 1 页(共 6 页) 高三物理　 强化卷 本试卷满分 100 分,考试时间 75 分钟。 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,第 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. 我国于 2024 年 1 月研发出全球首款民用核电池,它最大的特点是可以实现 50 年稳定发电。 该核电池利用 镍 63 来工作,其核反应方程为6328Ni→6329Cu+X,则X 是 (　 　 ) A. 11H B. 0-1e C. 10n D. 42He 2. 据《甘石星经》记载,我国古代天文学家石申早在 2 000 多年前就对木星的运行进行了精确观测和记录。 若已知木 星公转轨道半径 r,周期 T,木星星体半径 R,木星表面重力加速度 g,引力常量 G,则太阳质量为 (　 　 ) A. M=gR 2 G B. M=gr 2 G C. M= 4π 2r3 GT2 D. M= 4π 2R3 GT2 3. 如图所示,并列悬挂两个相同的弹簧振子(互不影响)。 把两个小球拉到相同的位置,先释放 A 球,当 A 球第 一次到达平衡位置时再释放 B 球,在接下来的运动过程中,两小球不可能在同一时刻具有 (　 　 ) A. 相同的速度与相同的动能 B. 相同的速度与相同的位移 C. 相同的位移与相同的加速度 D. 相同的位移与相同的动能 4. 用一束激光斜射入液面,入射光线、反射光线和折射光线如图所示,通过测量发现入射光线与 液面成 37°,反射光线与折射光线相互垂直,则该液体对该激光的折射率为 (　 　 ) A. 4 3 B. 3 4 C. 5 4 D. 5 3 5. 如图(a)所示,一竖直放置的花洒出水孔分布在圆形区域内。 打开花洒后,如图(b)所示,水流从出水孔水平 向左射出。 假设每个出水孔出水速度大小相同,从花洒中喷出的水落到水平地面(p、q 分别为最左、最右端两 落点),不计空气阻力。 落点区域俯视图的形状最可能的是 (　 　 ) 图(a) 　 　 图(b) A B C D 物理 第 2 页(共 6 页) 6. 如图所示,在粗糙绝缘水平地面上关于 O 点对称的 M、N 两点分别固定两个相同的正点电荷,在 MO 连线上 的 P 点静止释放一个带正电的绝缘小物块(可视为点电荷)后,小物块向右运动至最右端 Q 点(Q 位于 ON 间 未画出)。 以 O 点为原点沿水平地面向右建立 x 轴,取无穷远处为零势能点。 小物块加速度 a、动能 Ek、电势 能 Ep、动能和电势能之和 E总 随 x 轴坐标变化的图像正确的是 (　 　 ) A B C D 7. 在一水平天花板上用两根等长轻绳悬挂一小球,小球可视为质点。 下列四幅图中,剪断其中一根轻绳的瞬 间,另一根轻绳上的拉力大小不变的是 (　 　 ) A B C D 8. 如图所示的理想变压器,输入电压为 220 V,可输出电压为 12 V、24 V、36 V,匝数为 n1 的原线圈输入电压瞬 时值表达式为 u=Umsin (100πt)。 单匝线圈绕过铁芯连接交流电压表,电压表的示数为 0. 1 V。 将阻值为 12 Ω 的电阻 R 接在 BC 两端时,功率为 12 W。 下列说法正确的是 (　 　 ) A. n1 = 2 200,Um = 220 2 V B. BC 间线圈匝数为 120 匝,通过 R 的电流为 1. 4 A C. 若将 R 接在 AB 两端,R 两端的电压为 24 V,频率为 100 Hz D. 若将 R 接在 AC 两端,通过 R 的电流为 3. 0 A,周期为 0. 02 s 9. 如图甲所示,光滑斜面底端有一固定挡板,轻质弹簧一端固定在挡板上,质量为 m 的 物块 P(可视为质点)从斜面上的O 点由静止释放,P 的加速度大小 a 随它与O 点的距离 x 变化的关系如图乙所 示,图乙中各坐标值均已知,x3 为物块 P 到 O 点的最大距离,弹簧始终处于弹性限度内。 已知弹簧的弹性势能 为 Ep = 1 2 kx2,k 为弹簧的劲度系数,x 为弹簧的形变量。 下列说法正确的是 (　 　 ) 甲 　 　 乙 A. x= x1 时,物块 P 速度最大 B. 物块 P 运动过程中的最大加速度为 (x3 -x2)a0 x2 -x1 C. 弹簧的最大弹性势能为 ma0x3 D. 物块 P 的最大动能为 1 2 ma0(x1 +x2) 物理 第 3 页(共 6 页) 10. 如图所示,空间存在磁感应强度大小相等、方向分别垂直于光滑绝缘水平面向上和向下的匀强磁场,单匝正 方形导线框从紧靠磁场的位置Ⅰ以某一初速度垂直边界进入磁场,运动到位置Ⅱ时完全进入左侧磁场,运 动到位置Ⅲ(线框各有一半面积在左、右两个磁场中)时速度恰好为 0。 设从位置Ⅰ到位置Ⅱ、从位置Ⅱ到 位置Ⅲ的过程中,通过线框某一横截面的电荷量分别为 q1、q2,线框中产生的焦耳热分别为 Q1、Q2。 则 (　 　 ) A. q1 ∶ q2 = 1 ∶ 1 B. q1 ∶ q2 = 2 ∶ 1 C. Q1 ∶ Q2 = 3 ∶ 1 D. Q1 ∶ Q2 = 5 ∶ 4 二、非选择题:本题共 5小题,共 54分。 11. (6 分)某学习小组在英国数学家兼物理学家阿特伍德《关于物体的直线运动和转动》的文章中查到了理想 的阿特伍德机原理,并在实验室中进行了实验:如图甲所示,将质量相等的两钩码 A、B 通过轻质细线相连绕 过定滑轮,再把重物 C 挂在 B 的下端,A 的下端连接纸带,已知打点计时器所用交流电源的频率为 50 Hz。 甲 (1)某次实验打出的纸带如图乙所示,则打出纸带上 H 点时钩码 A 的瞬时速度大小为　 　 　 　 m / s(结果保 留三位有效数字); 乙 (2)已知钩码的质量为 M,重物 C 的质量为 m,由静止释放。 某次实验中从纸带上测量 A 由静止上升 h 高度 时对应计时点的速度为 v,如果满足关系式　 　 　 　 　 　 　 　 ,则可验证系统机械能守恒; (3)小组同学还改变重物 C 的质量 m,测得多组 m 及其对应的加速度大小 a,并在坐标纸上作出了如图丙所 示的 1 a - 1 m 图线,根据此图线可求出当地的重力加速度大小为　 　 　 　 。 丙 物理 第 4 页(共 6 页) 12. (8 分)二极管加正向电压时电阻很小,加反向电压(未击穿)时电阻很大。 某同学用多用电表测量二极管的 反向电阻,多用电表上有如图(a)所示的选择开关 K 和两个部件 S、T。 请根据下列步骤完成电阻测量: 图(a) 　 　 图(b) (1)先进行机械调零,旋动　 　 　 　 (填“S”或“T”)使指针对准表盘的　 　 　 　 (填“左边”或“右边”)零刻 度;后将 K 旋转到电阻挡“ ×100”的位置,并完成电阻调零。 (2)该同学先后用红、黑表笔按图(b)方式接触二极管的 a、b 两端,由多用电表指针偏转情况可知二极管的 　 　 　 　 (填“a”或“b”)端为正极。 (3)用多用电表“ ×100”挡测量二极管的反向电阻,发现指针偏转角度过小,为得到更准确的测量结果,可将 K 旋转到电阻挡　 　 　 　 (填“ ×1 k”或“ ×10”)的位置,完成电阻调零后再次测量。 13. (10 分)小华同学想通过如图所示的装置来测量氧化钙的体积,在水平放置的导热性良好的圆柱形汽缸内 用质量为 m 的活塞密封一部分理想气体,活塞横截面积为 S,能无摩擦地滑动。 缸内放有一形状不规则的 氧化钙,初始时气柱的长度为 l0。 现顺时针缓慢旋转汽缸到开口竖直向上,待活塞重新稳定后,气柱长度为 9 10 l0,环境温度保持不变,大气压强恒为 8mg S ,重力加速度大小为 g,忽略氧化钙热胀冷缩的影响,求: (1)待活塞重新稳定后,汽缸内气体压强; (2)汽缸内放置的氧化钙的体积。 物理 第 5 页(共 6 页) 14. (12 分)如图所示,有三个小球 A、B、C 静止在光滑水平面上,B、C 之间用轻弹簧连接,三个小球处于同一直 线上。 使 A 以速度 v0 向右运动,与 B 发生正碰后反弹,反弹的速度大小为 1 3 v0。 已知 A、B 碰撞时间极短,小 球 A、B、C 的质量分别为 m、2m、2m,弹簧始终在弹性限度内。 求: (1)A、B 碰撞后瞬间,B 的速度大小; (2)弹簧压缩量最大时,弹簧的弹性势能。 物理 第 6 页(共 6 页) 15. (18 分)如图所示,在平面直角坐标系 xOy 的第三象限内,区域Ⅰ (x<-L)内有方向垂直 xOy 平面向外的匀 强磁场;区域Ⅱ( -L<x<0)内有一平行纸面且大小、方向均未知的匀强电场(图中未画出)。 一质量为 m、电 荷量为 q(q>0)的粒子从点 a ( -2L,-2L)沿 y 轴正方向以大小为 v0 的初速度开始运动,从点 b( -L,-L)沿 x 轴正方向进入区域Ⅱ,粒子在电场中运动 L 2v0 时间后,从坐标原点进入第一象限,第一象限内存在垂直 xOy 平面向里的磁场,该磁场内各点的磁感应强度大小 B2 与横坐标 x 满足 B2 = kx(k 为大于 0 的常量)。 不计粒 子重力,求: (1)区域Ⅰ内匀强磁场磁感应强度 B1 的大小; (2)区域Ⅱ内匀强电场场强 E 的大小; (3)该粒子在第一象限内运动过程中与 y 轴的最大距离。 D 1　 高三物理　 强化卷 1. B　 基础考点▶核反应方程 【深度解析】由核反应过程中质量数和电荷数守恒知,X 的质量数 为 0,电荷数为-1,故 X 为 　 0-1 e,B 正确。 2. C　 基础考点▶天体运动 【深度解析】由万有引力提供向心力有 G Mm r2 =m 4π2 r T2 ,解得太阳质 量为 M= 4π2 r3 GT2 ,C 正确。 3. B　 热门考点▶简谐运动 【深度解析】并列悬挂两个相同的弹簧振子,可知小球 A、B 的周期 相同,把两个小球拉到相同的位置,先由静止释放小球 A,当 A 第 一次到达平衡位置时,由静止释放小球 B,即小球 A 先振动四分之 一个周期。 存在某一时刻小球 A 与小球 B 关于平衡位置对称且同 向振动,此时小球 A 与小球 B 具有相同的速度与相同的动能,A 不 符合题意;存在某一时刻小球 A 与小球 B 运动到平衡位置的同侧 且具有相同的位移,此时小球 A 与小球 B 运动方向一定相反,但小 球 A 与小球 B 具有相同的动能,根据 a = - kx m 可知小球 A 与小球 B 具有相同的位移时一定具有相同的加速度,B 符合题意,C、D 不符 合题意。 4. A　 基础考点▶光的折射定律与折射率 【深度解析】 入射光线与液面间的夹角为 37°,则入射角为 θ1 = 90°-37° = 53°,反射光线和折射光线相互垂直􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍(点拨:根据几何关 系可知折射角与反射角互余),则折射角为 θ2 = 180° - 53° - 90° = 37°,该液体对该激光的折射率为 n= sin θ1 sin θ2 = 4 3 ,A 正确。 5. C　 新颖试题▶平抛运动 【深度解析】设花洒最低点离地面高度为 h,水流从出水口射出时 距花洒最低点高度为 y, 则有 h + y = 1 2 gt2 , x = v0 t, 解得 x = v0 2(h+y) g ,y 均匀增大,则 x 增大得越来越慢,C 正确。 6. D　 热门考点▶等量同种点电荷电场中的图像问题 【深度解析】根据等量同种点电荷的电场分布可知,O 点电场强度为 零,在 O 点小物块所受合力为摩擦力,加速度不为零,A 错误;由等 量同种点电荷电场分布的对称性知,P 到 Q 电场强度先减小后增 大,故小物块所受合力为变力,由 Ek -x 图像的斜率表示合力可知, 图线为曲线,B 错误;O 点电势最低,由正电荷在电势高处电势能大 知,小物块在 O 点电势能最小,C 错误;E总 -x 图像的斜率表示除重 力、电场力外做功的力,则斜率表示摩擦力,由于小物块所受摩擦力 不变,且一直做负功,故图线为直线,E总一直减小,D正确。 7. B　 经典试题▶共点力平衡 【深度解析】设绳与天花板间的夹角为 θ,剪断绳前,由平衡条件 得,mg= 2F1 sin θ,解得绳上的拉力大小为 F1 = mg 2sin θ ,剪断绳的瞬􀪍􀪍􀪍􀪍 间,另一根绳上的拉力大小为 F2 =mgsin θ 􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍 (点拨:绳断瞬间,沿绳 方向合力为零),F1 =F2 ,解得 θ= 45°,B 正确。 8. AD　 热门考点▶欧姆定律+理想变压器电压与匝数的关系 【深度解析】根据理想变压器的变压规律有 U 0. 1 V = n1 1 ,解得 n1 = 2 200,根据有效值 U= Um 2 可知 Um = 2U= 220 2 V,A 正确;由功率 与电压关系,可知 BC 端电压 UBC = RP = 12×12 V = 12 V,根据 理想变压器原、副线圈电压比等于匝数比有 U n1 = UBC nBC ,解得 BC 间线 圈匝数 nBC = 120,通过 R 的电流为 I = UBC R = 12 12 A = 1 A,B 错误;变 压器原、副线圈电压比等于匝数比,原线圈输入电压 220 V,可输 出电压有 12 V、24 V、36 V,由题图可知匝数关系为 nAC >nAB >nBC, 故 AB 两端电压应为 24 V,由题意知交变电流 ω = 100π rad / s = 2π T = 2πf,解得频率、周期分别为 f = 50 Hz、T= 0. 02 s,C 错误;由以 上分析可知 AC 两端电压是 36 V,若将 R 接在 AC 两端,则通过 R 的电流为 I0 = UAC R = 36 12 A = 3. 0 A,交变电流周期为 0. 02 s,D 正确。 9. BCD　 重难考点▶能量守恒定律+a-x 图像+弹簧模型 【题图剖析】 【深度解析】由题图乙可知,x= x3 时物块 P 的加速度最大,速度为 零,A 错误;设斜面倾角为 θ,弹簧的劲度系数为 k,物块 P 在 x = x3 处时加速度最大,由牛顿第二定律得 k(x3 -x1 ) -mgsin θ=ma,在 x2 处,mgsin θ = k( x2 -x1 ),在 x≤x1 处,mgsin θ = ma0 ,联立解得 a = (x3 -x2 )a0 x2 -x1 ,B 正确;物块 P 在 x3 处时弹簧的弹性势能最大,由能 量守恒定律得,最大弹性势能为 Ep =mgx3 sin θ =ma0x3 ,C 正确;物 块 P 从 O 点到 x2 过程中,由能量守恒定律得 ma0x2 = 1 2 k( x2 - x1 ) 2 +Ekm ,ma0 = k(x2 -x1 ),联立解得 Ekm = 1 2 ma0(x1 +x2 ),D 正确。 10. AD　 重难考点▶导线框进出磁场 【深度解析】根据法拉第电磁感应定律可得 E = ΔΦ Δt ,设线框总电 阻为 R,根据闭合电路的欧姆定律可得 I = E R ,线框进、出磁场的 过程中通过线框横截面的电荷量 q = IΔt,联立可得 q = ΔΦ R ,则线 框从位置Ⅰ到位置Ⅱ的过程中通过线框某一横截面的电荷量 q1 D 2　 =BS R ,从位置Ⅱ到位置Ⅲ的过程中通过线框某一横截面的电荷量 q2 = BS R ,所以 q1 ∶ q2 = 1 ∶ 1,A 正确,B 错误;以向右为正方向,线 框从位置 Ⅰ 到位置 Ⅱ 的过程中, 对线框 根 据 动 量 定 理 有 -BI1LΔt1 =mv1 -mv0 ,从位置Ⅱ到位置Ⅲ的过程中,对线框根据动 量定理有-2BI2LΔt2 = 0-mv1 ,其中 q1 = I1 Δt1 ,q2 = I2 Δt2 ,联立可得 v1 = 2 3 v0 ,根据能量守恒定律,线框从位置Ⅰ到位置Ⅱ的过程中线 框中产生的焦耳热为 Q1 = 1 2 mv20 - 1 2 mv21 = 5 18 mv20 ,从位置Ⅱ到位 置Ⅲ的过程中线框中产生的焦耳热为 Q2 = 1 2 mv21 -0 = 2 9 mv20 ,所 以 Q1 ∶ Q2 = 5 ∶ 4,C 错误,D 正确。 11. (1)1. 13(2 分) 　 (2)mgh= 1 2 (2M+m)v2(2 分) 　 (3) 1 b (2 分) 经典试题▶验证机械能守恒定律 【深度解析】(1)打点计时器所用交流电源的频率为 50 Hz,则打 点周期 t= 1 f = 0. 02 s,根据匀变速直线运动规律可得,打出 H 点 时钩码 A 的瞬时速度大小为 vH = xGJ 2t = 8. 50 -4. 00 2×0. 02 × 10-2 m / s≈ 1. 13 m / s。 (2)把 A、B、C 作为一个系统,若系统重力势能的减少量等于系统 动能的增加量,则系统机械能守恒,即 mgh= 1 2 (2M+m) v2 􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍 (易错: 运动过程中三个物体均有速度,列机械能守恒表达式时动能要都 考虑)。 (3)对 A、B、C 系统,由牛顿第二定律有 mg = ( 2M+m) a,整理得 1 a = 2M g · 1 m + 1 g ,可知 1 a - 1 m 图线纵截距为 1 g ,根据题图丙得 b= 1 g ,则 g= 1 b 。 12. (1)S(2 分) 　 左边(2 分) 　 (2)a(2 分) 　 (3)×1 k(2 分) 经典试题▶用多用电表测量二极管的反向电阻 【深度解析】(1)机械调零时,旋动 S 使指针对准表盘的左边零刻度。 (2)由题图(b)左侧图知,黑表笔接 a 端时,二极管的电阻较小, 电压为正向电压,黑表笔与电源正极相连,故二极管的 a 端为 正极。 (3)多用电表指针偏转角度过小,为使测量结果更准确,需要换 大倍率,故将 K 旋转到电阻挡“ ×1 k”的位置,完成电阻调零后再 次测量。 13. (1) 9mg S 　 (2) Sl0 10 热门考点▶玻意耳定律+共点力的平衡 【深度解析】(1)待活塞重新稳定后,对活塞受力分析,有 p0S+mg= p1S (2 分) 解得 p1 = p0 + mg S = 9mg S (2 分) (2)设汽缸内放置的氧化钙体积为 V,则对汽缸内理想气体,开始 时有 V0 =Sl0 -V (1 分) 末状态有 V1 = 9 10 Sl0 -V (1 分) 气体做等温变化,根据玻意耳定律有 p0V0 = p1V1 (2 分) 解得氧化钙的体积 V= Sl0 10 (2 分) 14. (1) 2 3 v0 　 (2) 2 9 mv20 经典试题▶动量守恒定律+机械能守恒定律 【深度解析】(1)A、B 碰撞过程中系统动量守恒,规定水平向右为 正方向,则有 mv0 = 2mvB- 1 3 mv0 (3 分) 解得 vB = 2 3 v0 (3 分) (2)当 B、C 共速时,弹簧的压缩量最大,由动量守恒定律得 2mvB = 4mv (2 分) 由机械能守恒定律得 1 2 ×2mv2B = 1 2 ×4mv2 +Ep (2 分) 解得 Ep = 2 9 mv20 (2 分) 15. (1) mv0 qL 　 (2) 4 5mv20 qL 　 (3) 2mv0 qk 重难考点▶带电粒子在电磁组合场中的运动 【思路引导】 【深度解析】(1)粒子的运动轨迹如图所示,由几何关系得粒子在 区域Ⅰ中运动的轨迹半径为 R=L (1 分) 由牛顿第二定律得 qv0B1 =m v20 R (2 分) 解得 B1 = mv0 qL (1 分) (2)设匀强电场的水平分量为 Ex,竖直分量为 Ey,由牛顿第二定 律得 qEx =max (1 分) qEy =may (1 分) D 3　 粒子沿 x 轴、y 轴的分运动均为匀变速直线运动,沿 x 轴方向有 L= v0 t+ 1 2 ax t2 (1 分) 沿 y 轴方向有 L= 1 2 ay t2 (1 分) 解得 Ex = 4mv20 qL ,Ey = 8mv20 qL , 区域Ⅱ内匀强电场场强 E 的大小为 E= E2x +E2y (2 分) 解得 E= 4 5mv20 qL (1 分) (3)粒子经过坐标原点 O 瞬间,沿 x 轴方向的分速度大小为 vx = v0 +ax t (1 分) 沿 y 轴方向的分速度大小为 vy =ay t (1 分) 粒子经过 O 点瞬间的速度大小为 v= v2x +v2y (1 分) 粒子在第一象限内运动过程中,当粒子与 y 轴距离最大时,粒子 沿 x 轴方向的分速度为 0,沿 y 轴方向的分速度大小为 vyt = v (1 分) 在 y 轴方向,由动量定理得 ∑qB2vx·Δt=mvyt -mvy (1 分) ∑qB2vx·Δt= q∑B2 Δx= q· 0+kx 2 x (1 分) 解得 x= 2mv0 qk (1 分)