精品解析:2025届山东省青岛市、淄博市高三下学期第二次适应性检测物理试题
2025-06-17
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-模拟预测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | 青岛市,淄博市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.35 MB |
| 发布时间 | 2025-06-17 |
| 更新时间 | 2026-06-23 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-06-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52610011.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025年高三年级第二次适应性检测
物理试题
注意事项:
答题前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
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。
考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3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. 2025年3月国内首款碳—14核电池原型机“烛龙一号”研制成功,该电池利用碳—14衰变释放的能量发电。由于碳—14半衰期为5730年,该电池具有超乎寻常的使用寿命,制备碳—14的核反应方程:,碳—14的衰变方程:。下列说法正确的是( )
A. X为电子,Y为质子
B. Y是由碳—14核内的中子转化而来
C. 若核电池中的碳—14半数发生衰变就不能正常供电,则该电池的使用寿命约为2865年
D. 若在月球上使用该电池,环境温度变化太大会影响衰变释放能量,进而影响其稳定性
【答案】B
【解析】
【详解】A.核反应方程遵循质量数和电荷数守恒,则X的质量数为
电荷数为
所以X为质子。Y的质量数为
电荷数为
所以Y为电子
故A错误;
B.结合上述可知,Y为电子,电子是碳—14核内的中子转化为质子时产生的,故B正确;
C.碳—14半衰期为5730年,即经过一个半衰期,有半数发生衰变,可知,经过5730年电池仍能正常供电,故C错误;
D.放射性元素的半衰期与外界环境无关,在月球上使用该电池,环境温度变化不会影响衰变释放能量及稳定性,故D错误。
故选B。
2. 如图所示,某景区中A、B两景点间可通过缆车往返,当甲车以6m/s的速度开始减速时,对向的乙车从B景点由静止启动,两车加速度大小均为甲车到B景点速度减为零。则甲、乙相遇时,甲到B景点的距离为( )
A. B. 18m C. 27m D. 36m
【答案】A
【解析】
【详解】设甲、乙两车经过时间相遇,甲车做匀减速直线运动,根据速度—时间公式,甲车速度减为零的时间
甲车的位移
乙车做初速度为零的匀加速直线运动,乙车的位移
又因为(两车初始距离等于甲车以初速度行驶时间的位移)
即
解得
则甲到景点的距离
A正确。
故选A。
3. 如图所示(俯视图),在光滑水平面上固定半径为R的圆盘,O点为圆心。长为L的轻质细线一端固定在圆盘边缘上,另一端与小球相连,初始时细线绷直并与圆盘相切。给小球垂直于细线方向的初速度,在圆盘上缠绕过程中小球的运动轨迹称为"阿基米德螺旋线"。假设细线与圆盘的切点与O点的距离不变,下列说法正确的是( )
A. 运动过程中细线对小球做正功
B. 运动过程中小球的线速度大小不变
C. 小球绕切点旋转的角速度不变
D. 运动过程中细线上的拉力越来越小
【答案】B
【解析】
【详解】A.小球在运动过程中,细线的拉力方向始终与小球速度方向垂直,根据做功的条件,力与位移方向垂直时力不做功,所以细线对小球不做功,故A错误;
B.由于细线与圆盘的切点与圆心距离不变,小球在缠绕过程中,速度方向始终垂直于细线,且没有其他力改变其速度大小,所以小球的线速度大小不变,故B正确;
C.设小球到切点的距离为 ,根据,线速度不变,但 逐渐减小,所以小球绕切点旋转的角速度增大,故C错误;
D.根据向心力公式,这里为小球到切点的距离,不变,减小,所以细线上的拉力越来越大,故D错误。
故选B。
4. 在光电效应实验中,用不同频率的光照射某金属,测得遏止电压与入射光频率v的关系图像如图甲所示。图乙为氢原子能级图,现用大量处于第四能级的氢原子跃迁时向外辐射的光照射该金属,其中从第二能级跃迁到第一能级辐射光的频率为,电子电荷量为e、下列说法正确的是( )
A. 普朗克常量
B. 该金属的逸出功为
C. 该金属的逸出功为10.2eV
D. 氢原子辐射的光中,有4种能发生光电效应
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据光电效应方程
结合遏止电压与入射光频率的关系图像,其斜率
故A错误;
BC.从第二能级跃迁到第一能级辐射光的频率为,根据,该光子能量
对于该金属,当入射光频率为时恰好发生光电效应,所以金属的逸出功
故B错误,C正确;
D.大量处于第四能级的氢原子跃迁时向外辐射的光有种,根据能级差计算辐射光的频率,只有能量大于等于该金属逸出功的光才能发生光电效应,经计算只有种能发生光电效应,故D错误。
故选C。
5. 如图所示,面积为S、阻值为r的矩形金属线框绕中轴线以角速度ω匀速转动,左侧存在磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里的匀强磁场,线框通过电刷与阻值为R的电阻和交流电流表相连。下列说法正确的是( )
A. 电流表的示数为
B. 电流表的示数为
C. 从图示位置转过时,瞬时电动势为
D. 从图示位置转过时,瞬时电动势为
【答案】D
【解析】
【详解】AB.矩形金属线框在匀强磁场中匀速转动产生正弦式交变电流,感应电动势的最大值为
根据闭合电路欧姆定律可得电流的最大值为
交流电流表测量的是电流的有效值,所以电流表示数为
故AB错误;
CD.根据瞬时电动势表达式
可知从图示位置转过时,瞬时电动势为
故C错误,D正确。
故选D。
6. 在很多游乐场都设有"声控万花筒"游戏装置,该装置结构剖面图如图所示,在一个不透明圆筒内置有一个右端面为圆锥面的圆柱体,圆锥面的顶角接近180°,锥面反光性能良好,柱体直径略小于圆筒内径,圆筒右端装有玻璃,圆锥面与右侧玻璃间有微小间隙。在阳光明媚的天气,当游客对着圆筒左端大声喊叫时,柱体会沿圆筒微微左右振动,此时在玻璃上会看到魔幻般变化的环状彩色条纹。下列说法正确的是( )
A. 每个彩色圆环的内缘为红色,外缘为紫色
B. 玻璃上越接近圆心,相邻两彩色条纹间的距离越大
C. 柱体向左移动时,玻璃上的环状条纹会变得密集
D. 柱体向右移动时,玻璃上所有环状条纹会向外扩张
【答案】D
【解析】
【详解】A.该装置利用了光的薄膜干涉原理,根据光的干涉条纹间距公式,紫光波长小于红光波长,所以每个彩色圆环的内缘为紫色,外缘为红色,故A错误;
B.玻璃上越接近圆心,不变,相邻两彩色条纹间的距离不变,故B错误;
C.柱体向左移动时,圆锥面与右侧玻璃间的间隙增大,因为不变,玻璃上的环状条纹稀疏程度不变,故C错误;
D.柱体向右移动时,薄膜间隙减小,环状条纹会向外扩张,故D正确。
故选D。
7. 如图所示,a、b、c为圆周上三个等间距的固定点电荷,bc连线竖直,M、N两点分别是ac、bc连线的中点,M处的电场方向水平向左,N处的电场方向水平向右,下列说法正确的是( )
A. b、c的电性与a的电性相反
B. b、c的电荷量小于a的电荷量
C. 试探电荷q在M点和N点电势能相等
D. M点的电场强度大于N点的电场强度
【答案】D
【解析】
【详解】A.点电荷b、c在N点的电场强度方向沿着bc连线,点电荷a在N点的电场强度方向垂直于bc连线,即水平方向,已知N处的电场方向水平向右,根据电场强度的叠加原理可知,b、c两点电荷在N点的电场强度大小相等,方向相反,N点的电场强度就等于处于a点电荷在N点的电场强度,由此可知b、c两点电荷电性相同,a点电荷为正电荷。又已知M点处电场方向水平向左,因a、c两点电荷在M点的电场强度方向沿着ac连线,故根据电场强度的叠加原理可知,b点电荷在M点的电场方向垂直ac沿b →M的方向,如下图所示,可知b点电荷为正电荷,所以a、b、c三个点电荷均为正电荷,故A错误;
B.设a点电荷的电量为,b、c两点电荷的电量均为。对于M点处的电场强度,根据A选项的分析可知,a、c两点电荷在M点的合场强方向必沿着c → a的方向,即c点电荷在M点的场强要大于a点电荷在M点的场强,因aM=cM,故c点电荷的电量大于a点电荷电量,即>,故B错误;
C.假设a点电荷的电量等于b、c两点电荷的电量,根据对称性易知M点电势等于N点电势。根据B选项的分析,实际上a点电荷电量较小,相当于在a点叠加了一个电荷量为的负电荷,由于N点比M点离a点较远,则此负电荷在N点的电势高于在M点的电势,根据电势的叠加为代数和,故N点的电势高于M点的电势,故C错误;
D.△abc为等边三角形,设其边长为2L,则
由上述分析可得,N点的电场强度大小为
b点电荷在M点的电场强度大小为
M点的电场强度大小为
又有>
可得
故D正确。
故选D。
8. 如图所示,水平固定的绝缘木板处于水平向左的匀强电场中,带正电的物块在木板上刚好能保持静止。在木板上的处钉一枚钉子,在处固定一光滑圆环,沿电场线方向。将一根轻质绝缘橡皮筋的一端系在钉子上,另一端穿过圆环与物块相连,橡皮筋遵循胡克定律,其原长等于间的距离。当物块位于延长线上的A点时,物块恰好要沿向右运动,此时A点与间的距离为L,则物块能在木板上保持静止的区域最大面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】带正电的物块在木板上刚好能保持静止,说明物块所受摩擦力与电场力平衡。设物块带电量为,电场强度为,则有
当物块位于A点时,物块恰好要沿向右运动,此时橡皮筋弹力
根据平衡条件有
解得
物块能在木板上保持静止时,设橡皮筋伸长量为,橡皮筋拉伸方向与夹角为,根据受力平衡,由余弦定理有
解得
可知,以中点为圆心,为直径的圆形区域就是物块能保持静止的区域,其面积为
故选B。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 如图所示,火星探测器从地球发射后,经时间t到达火星轨道,其转移轨道是一个与地球轨道外切、与火星轨道内切的半椭圆。假定火星轨道与地球轨道共面,地球轨道是半径为r的圆,火星轨道是半径为R的圆,地球公转周期为T,地球公转半径远大于地球半径,下列说法正确的是( )
A. 地球的线速度小于火星的线速度
B. 地球的加速度大于火星的加速度
C. 火星探测器的运动时间
D. 火星探测器的发射速度介于7.9km/s和11.2km/s之间
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据
可得
因为地球轨道半径小于火星轨道半径,所以地球的线速度大于火星的线速度,A错误。
B.根据
可得
地球轨道半径小,所以地球的加速度大于火星的加速度,B正确。
C.根据开普勒第三定律
对于火星探测器的转移轨道半长轴
设探测器运动时间为,其公转周期为,则
可得
探测器运动时间,C正确。
D.火星探测器要脱离地球引力束缚,发射速度应大于第二宇宙速度,D错误。
故选BC。
10. 如图甲所示,水平放置的传送带能以不同的速度v逆时针匀速转动,某时刻物块以某一初速度从右端滑上传送带,物块离开传送带后到落地过程的水平位移x与传送带速度v关系图像如图乙所示。已知传送带长度,重力加速度。下列说法正确的是( )
A. 当传送带速度在0-0.9m/s范围取值时,物块一直减速
B. 物块的初速度大小为1.5m/s
C. 物块与传送带间动摩擦因数为0.3
D. 当传送带速度在0-0.9m/s范围取值时,物块和传送带间产生的摩擦热相同
【答案】AB
【解析】
【详解】A.由图乙可知,当传送带速度在范围取值时,物块离开传送带后的水平位移不变,说明物块离开传送带的速度不变,在传送带上一直减速,故A正确;
B.当传送带速度时,物块在传送带上恰好做匀减速直线运动至速度与传送带速度相同,然后以该速度离开传送带做平抛运动。设物块的初速度大小为,物块在传送带上的加速度大小为,由运动学公式
当传送带速度时,物块在传送带上恰好做匀加速直线运动至速度与传送带速度相同,然后以该速度离开传送带做平抛运动。由运动学公式
联立求解可得物块的初速度,加速度,故B正确;
C.加速度
动摩擦因数,故C错误;
D.当传送带速度在范围取值时,物块在传送带上的位移和滑行时间相同,但传送带的位移不同,物块与传送带的相对位移也不同。根据物块和传送带间产生的摩擦热不同,故D错误。
故选AB。
11. 图甲为一列简谐横波在时的波形图,P、Q、M、N是介质中的4个质点。图乙为质点M的振动图像,下列说法正确的是( )
A. 该波沿x轴负方向传播
B. 质点M的平衡位置位于处
C. 至时间内质点P的加速度变大
D. 至时间内质点P和Q通过的路程相等
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由图乙质点的振动图像可知,时点向上振动,根据“上坡下,下坡上”判断波的传播方向方法,结合图甲波形图,可知该波沿轴负方向传播,A正确。
B.从图乙振动图像中可看出点在时处于平衡位置上方
再结合图甲波形图,
解得
可知质点的平衡位置位于处,B错误。
C.至时间内,即从时刻再经过2s到3s时间内,质点从平衡位置向下向远离平衡位置方向运动,根据简谐运动加速度为回复力系数,为偏离平衡位置的位移,为质点质量),可知质点的加速度变大,C正确。
D.至时间内,即经过,时刻因质点不在平衡位置,则路程并不等于振幅A,而质点P从平衡位置开始振动,路程为A,则D错误。
故选AC。
12. 如图所示,间距为d的足够长平行光滑金属导轨倾斜放置,导轨倾角为θ,导轨上端接有自感系数为L的电感线圈,质量为m、长度为d的金属棒垂直导轨放置,导轨处于垂直导轨平面向上、磁感应强度为B的匀强磁场中,金属棒与导轨接触良好,重力加速度为g,不考虑电磁辐射,电感线圈的直流电阻和金属棒及导轨的电阻均不计。时刻将金属棒从导轨上某处静止释放,在金属棒运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 金属棒在导轨上做往复运动
B. 金属棒在导轨上做加速运动,最终会沿导轨匀速下滑
C. 金属棒运动过程中线圈中磁场能的最大值
D. 金属棒由静止下滑距离时,棒的速度最大,此时棒中电流
【答案】ACD
【解析】
【详解】AB.金属棒在导轨上由静止释放后,切割磁感线产生感应电动势,进而产生感应电流,受到安培力作用。安培力方向与金属棒运动方向相反,当金属棒速度减为后,又会反向加速,所以金属棒在导轨上做往复运动,故A正确,B错误;
D.对金属棒进行受力分析,当金属棒速度最大时有
解得
再根据法拉第电磁感应定律有
得
则有
解得金属棒由静止下滑距离时速度最大,故D正确;
C.根据能量守恒,金属棒的重力势能转化为线圈中的磁场能和金属棒的动能,当金属棒速度为时,重力势能全部转化为线圈中的磁场能,此时磁场能最大。根据为金属棒下滑的距离)
解得
故C正确。
故选ACD。
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13. 某同学用三角尺、毫米刻度尺和激光笔测矩形玻璃砖的折射率,实验过程如下:
①如图甲所示,在水平放置的白纸上画出一条直线,让玻璃砖的上边界与重合;
②让激光从玻璃砖下边界某位置射入玻璃砖,记录此时激光在下边界入射位置O和出射光线与的交点P;
③保持激光笔不动,移走玻璃砖,记录激光与的交点Q;
④过O点作的垂线,垂足为。
请回答下面问题:
(1)用刻度尺测出长度a,如图乙所示,则___________cm;
(2)再用刻度尺测出长度b、长度c,该玻璃砖的折射率可以表示为___________(用a、b、c表示);
(3)完成①后,不小心将玻璃砖向下平移了一小段距离,测得的折射率___________(选填"偏大""偏小"或"不变")。
【答案】(1)
(2)
(3)偏小
【解析】
【小问1详解】
根据毫米刻度尺的读数规则,要估读到分度值的下一位,图中刻度尺的分度值是,所以。
【小问2详解】
设入射角为,折射角为。由几何关系可知
根据折射定律
可得
【小问3详解】
完成①后,玻璃砖向下平移一小段距离,入射角不变,折射角增大,根据
可知测得的折射率偏小。
14. 兴趣小组要测量未知电阻Rx的阻值。
(1)该小组先设计了如图甲所示电路,实验时将电压表负极接线分别试触a和b发现电压表示数变化更明显,则电压表应该接___________(选填“a”或“b”),测得结果R测___________R真(选填“>”“=”或“<”);
(2)为了消除电表内阻对测量的影响,该小组又设计了如图乙所示电路,操作步骤如下:
①连接好实验电路,闭合开关S1和S2;
②让滑动变阻器R1滑片在合适位置不动,调节滑动变阻器R2,使灵敏电流计示数为0,记录此时电压表示数U和电流表示数I;
③改变R1滑片位置,重复步骤2,记录多组U、I值;
④断开开关,整理好仪器,描绘U−I图像。
请回答下列问题:
(i)电路中电源E2的左端是其___________极(选填“正”或“负”);
(ii)某次实验时发现通过灵敏电流计的电流由c指向d,则应该调节R2的滑片向___________移动(选填“左”或“右”);
(iii)由U−I图像可得待测电阻的阻值Rx=___________Ω。
【答案】(1) ①. a ②. <
(2) ①. 正 ②. 右 ③. 9.5
【解析】
【小问1详解】
[1]将电压表负极接线分别试触a和b,发现电压表示数变化更明显,说明电流表的分压作用更显著,所以应采用电流表外接法,即电压表接a。
[2]由于电压表的分流,使得测量的电流比通过待测电阻的实际电流大,根据
则测得结果。
【小问2详解】
[1]电路中要使灵敏电流计示数为0,则Rx与R2两端电压相等,R与R1两端电压相等,电源E2的左端是正极,才能保证电流方向正确。
[2]某次实验时发现通过灵敏电流计的电流由c指向d,说明Rx两端电压小于R2两端电压,应增大R2的阻值,所以应该调节R2的滑片向右移动。
[3]根据U−I图像,其斜率等于待测电阻的阻值,通过计算可得Rx=9.5Ω
15. 如图甲所示,潜水员潜水时,需要通过呼吸调节器将高压气瓶中气体的压强降至所在位置的环境压强,即潜水员的吸入气体压强,图乙为调节器的剖面示意图。固定隔板和轻质活塞将调节器隔成高压室与中压室两部分,活塞通过两根轻弹簧与隔板相连,高压室接气瓶,中压室接呼吸器,细管固定在活塞上,活塞带动细管向下移动可连通高压室与中压室。在水中,中压室压强会随水深的变化而变化,但与潜水员所在位置的环境压强差始终维持在。活塞面积为S,所有过程气体温度保持不变,摩擦不计。某次潜水员所在位置的环境压强为。
(1)细管上管口关闭时,细管与高压室上壁的弹力大小为,求每根弹簧的弹力大小;
(2)已知高压气瓶的容积为12L,某时刻压强计示数为180,30分钟后示数变为120,呼吸调节器内的气体相比于气瓶内的气体体积可忽略不计,求潜水员在水下每分钟吸入气体的体积。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
对活塞进行受力分析,活塞受到高压室气体压力、中压室气体压力、两根弹簧弹力以及细管与高压室上壁的弹力,活塞处于平衡状态,根据平衡条件可得
解得
【小问2详解】
设高压气瓶的容积为,开始压强;30分钟后压强,潜水员所在位置环境压强;根据玻意耳定律为分钟内消耗气体在环境压强下的体积)
可得
解得
则潜水员每分钟吸入气体的体积
16. 科考人员从山岭前坡向山势险峻的背坡投掷追踪器来跟踪动物活动路径。山岭可简化为如图所示的ABC,,科考人员在前坡的同一点M投掷追踪器。第一次以大小为的速度投出,追踪器恰好沿背坡表面向下滑动;改变速度第二次投掷,追踪器刚好水平掠过C点。重力加速度,忽略空气阻力,两坡足够长求
(1)第一次掷出时的速度方向与AC夹角的正切值;
(2)第二次掷出后,追踪器在背坡落点到C点的距离L。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
设第一次速度与前坡夹角为,运动时间为,沿前坡方向分解,根据题意有
垂直于前坡方向分解,则有
联立可得,
【小问2详解】
M点至顶点C的距离为
第二次掷出后,设追踪器水平掠过顶点时速度大小为,从到过程中,运动时间为,水平方向
竖直方向
联立解得
设追踪器在背坡落点为N,从到落点过程中,运动时间为,有,
联立解得
17. 如图所示,A是光滑圆弧轨道,B是由上表面粗糙、长度的木板与光滑圆弧轨道组成,两圆弧轨道的半径均为,木板与圆弧轨道底端等高,A、B质量均为。A、B靠在一起静止在光滑水平面上,A紧靠左侧竖直固定挡板,B的右侧某位置有竖直固定挡板。质量为的物块从A正上方距轨道上端高处由静止释放,物块恰好切入圆弧轨道,当物块第二次到达B左端时,B刚好与右侧挡板发生弹性碰撞。已知物块与木板间的动摩擦因数,不计空气阻力,重力加速度。求
(1)物块到达A底端时受到的支持力大小;
(2)B与右侧挡板第一次碰撞前B的速度大小;
(3)B与右侧挡板第一次碰撞后B通过的路程。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
物块从静止释放至底端过程机械能守恒
解得
在底端,根据向心力公式
可得
【小问2详解】
物块滑上B时,根据动量守恒定律
根据能量守恒定律
联立两式解得,
【小问3详解】
物块滑上B后,设物块在B上上升的最大高度为,根据能量守恒定律
解得
物块在B上相对B的水平位移
B与右侧挡板碰撞后,物块和B总动量为零,两者质量相同,相同时间水平位移相同,所以B向左运动的位移大小
设物块最后停在距B左端处,由能量守恒定律
解得
所以B与右侧挡板第一次碰撞后B通过的路程是。
18. 如图甲所示,粒子发射器由粒子源、加速电场和速度选择器组成,若干带正电的同种粒子以速度从发射器沿轴线射出。如图乙所示,、为两块相互平行、等长且正对的金属板,为两板中轴线,线段CD与两板垂直,O为CD中点,在MN与间存在垂直极板向下的匀强电场,PQ与间存在垂直纸面向里的匀强磁场。发射器可沿CD上下移动并平行极板向右发射粒子。已知粒子比荷,速度选择器中匀强电场的场强,匀强磁场磁感应强度;MN、PQ两板间距离,板间匀强电场的场强。不计粒子重力及粒子间作用,不考虑粒子发射器对所有粒子运动的影响。
(1)求粒子发射器射出粒子的速度大小;
(2)若PQ、间匀强磁场磁感应强度,粒子从CO中点射入,为使粒子垂直NQ边界射出,求发射器到NQ的距离L;
(3)当粒子发射器在CD间上下移动时,为使进入板间的粒子经多次电场和磁场偏转后,都能从右侧边界NQ射出,求PQ、间匀强磁场磁感应强度。
【答案】(1)
(2)(n=1,2,3…)
(3)
【解析】
【小问1详解】
粒子在速度选择器中做匀速直线运动,电场力与洛伦兹力平衡,则有
代入题中数据,解得
【小问2详解】
粒子在电场中做类平抛运动,根据牛顿第二定律有
解得
粒子竖直方向有
解得
粒子到对称轴时,竖直方向速度
合速度
由于
可知,速度偏转角
水平位移
粒子在磁场中做匀速圆周运动,则有
解得
带电粒子在磁场中运动的弦长为
若粒子在电场中垂直边界射出,则段的长度为(n=1,2,3…)
若粒子在磁场中垂直边界射出,则段的长度为(n=1,2,3…)
所以,若粒子垂直边界射出,则段的长度为(n=1,2,3…)
【小问3详解】
①粒子从边进入电场中的位置越靠近点,粒子在磁场中就更容易从边飞出。当粒子从点进入电场,在磁场中轨迹刚好与相切时为临界状态,如图所示
粒子在电场中类平抛运动,则有
解得
联立解得,
所以,,
在磁场中,由几何关系可得
根据
联立解得
②粒子从边进入磁场中的位置越靠近点,粒子越容易从侧边界飞出或一直在磁场中匀速圆周运动。当粒子从点进入磁场,经电场偏转回到磁场中刚好又回到点时为临界状态。如图所示
粒子在电场中做类平抛运动,则有,
粒子在磁场中做匀速圆周运动
几何关系有,
联立可得
所以,粒子经多次电场和磁场偏转后,都能从右侧边界NQ射出,磁感应强度应满足
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2025年高三年级第二次适应性检测
物理试题
注意事项:
答题前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
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。
考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3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. 2025年3月国内首款碳—14核电池原型机“烛龙一号”研制成功,该电池利用碳—14衰变释放的能量发电。由于碳—14半衰期为5730年,该电池具有超乎寻常的使用寿命,制备碳—14的核反应方程:,碳—14的衰变方程:。下列说法正确的是( )
A. X为电子,Y为质子
B. Y是由碳—14核内的中子转化而来
C. 若核电池中的碳—14半数发生衰变就不能正常供电,则该电池的使用寿命约为2865年
D. 若在月球上使用该电池,环境温度变化太大会影响衰变释放能量,进而影响其稳定性
2. 如图所示,某景区中A、B两景点间可通过缆车往返,当甲车以6m/s的速度开始减速时,对向的乙车从B景点由静止启动,两车加速度大小均为甲车到B景点速度减为零。则甲、乙相遇时,甲到B景点的距离为( )
A. B. 18m C. 27m D. 36m
3. 如图所示(俯视图),在光滑水平面上固定半径为R的圆盘,O点为圆心。长为L的轻质细线一端固定在圆盘边缘上,另一端与小球相连,初始时细线绷直并与圆盘相切。给小球垂直于细线方向的初速度,在圆盘上缠绕过程中小球的运动轨迹称为"阿基米德螺旋线"。假设细线与圆盘的切点与O点的距离不变,下列说法正确的是( )
A. 运动过程中细线对小球做正功
B. 运动过程中小球的线速度大小不变
C. 小球绕切点旋转的角速度不变
D. 运动过程中细线上的拉力越来越小
4. 在光电效应实验中,用不同频率的光照射某金属,测得遏止电压与入射光频率v的关系图像如图甲所示。图乙为氢原子能级图,现用大量处于第四能级的氢原子跃迁时向外辐射的光照射该金属,其中从第二能级跃迁到第一能级辐射光的频率为,电子电荷量为e、下列说法正确的是( )
A. 普朗克常量
B. 该金属的逸出功为
C. 该金属的逸出功为10.2eV
D. 氢原子辐射的光中,有4种能发生光电效应
5. 如图所示,面积为S、阻值为r的矩形金属线框绕中轴线以角速度ω匀速转动,左侧存在磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里的匀强磁场,线框通过电刷与阻值为R的电阻和交流电流表相连。下列说法正确的是( )
A. 电流表的示数为
B. 电流表的示数为
C. 从图示位置转过时,瞬时电动势为
D. 从图示位置转过时,瞬时电动势为
6. 在很多游乐场都设有"声控万花筒"游戏装置,该装置结构剖面图如图所示,在一个不透明圆筒内置有一个右端面为圆锥面的圆柱体,圆锥面的顶角接近180°,锥面反光性能良好,柱体直径略小于圆筒内径,圆筒右端装有玻璃,圆锥面与右侧玻璃间有微小间隙。在阳光明媚的天气,当游客对着圆筒左端大声喊叫时,柱体会沿圆筒微微左右振动,此时在玻璃上会看到魔幻般变化的环状彩色条纹。下列说法正确的是( )
A. 每个彩色圆环的内缘为红色,外缘为紫色
B. 玻璃上越接近圆心,相邻两彩色条纹间的距离越大
C. 柱体向左移动时,玻璃上的环状条纹会变得密集
D. 柱体向右移动时,玻璃上所有环状条纹会向外扩张
7. 如图所示,a、b、c为圆周上三个等间距的固定点电荷,bc连线竖直,M、N两点分别是ac、bc连线的中点,M处的电场方向水平向左,N处的电场方向水平向右,下列说法正确的是( )
A. b、c的电性与a的电性相反
B. b、c的电荷量小于a的电荷量
C. 试探电荷q在M点和N点电势能相等
D. M点的电场强度大于N点的电场强度
8. 如图所示,水平固定的绝缘木板处于水平向左的匀强电场中,带正电的物块在木板上刚好能保持静止。在木板上的处钉一枚钉子,在处固定一光滑圆环,沿电场线方向。将一根轻质绝缘橡皮筋的一端系在钉子上,另一端穿过圆环与物块相连,橡皮筋遵循胡克定律,其原长等于间的距离。当物块位于延长线上的A点时,物块恰好要沿向右运动,此时A点与间的距离为L,则物块能在木板上保持静止的区域最大面积为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 如图所示,火星探测器从地球发射后,经时间t到达火星轨道,其转移轨道是一个与地球轨道外切、与火星轨道内切的半椭圆。假定火星轨道与地球轨道共面,地球轨道是半径为r的圆,火星轨道是半径为R的圆,地球公转周期为T,地球公转半径远大于地球半径,下列说法正确的是( )
A. 地球的线速度小于火星的线速度
B. 地球的加速度大于火星的加速度
C. 火星探测器的运动时间
D. 火星探测器的发射速度介于7.9km/s和11.2km/s之间
10. 如图甲所示,水平放置的传送带能以不同的速度v逆时针匀速转动,某时刻物块以某一初速度从右端滑上传送带,物块离开传送带后到落地过程的水平位移x与传送带速度v关系图像如图乙所示。已知传送带长度,重力加速度。下列说法正确的是( )
A. 当传送带速度在0-0.9m/s范围取值时,物块一直减速
B. 物块的初速度大小为1.5m/s
C. 物块与传送带间动摩擦因数为0.3
D. 当传送带速度在0-0.9m/s范围取值时,物块和传送带间产生的摩擦热相同
11. 图甲为一列简谐横波在时的波形图,P、Q、M、N是介质中的4个质点。图乙为质点M的振动图像,下列说法正确的是( )
A. 该波沿x轴负方向传播
B. 质点M的平衡位置位于处
C. 至时间内质点P的加速度变大
D. 至时间内质点P和Q通过的路程相等
12. 如图所示,间距为d的足够长平行光滑金属导轨倾斜放置,导轨倾角为θ,导轨上端接有自感系数为L的电感线圈,质量为m、长度为d的金属棒垂直导轨放置,导轨处于垂直导轨平面向上、磁感应强度为B的匀强磁场中,金属棒与导轨接触良好,重力加速度为g,不考虑电磁辐射,电感线圈的直流电阻和金属棒及导轨的电阻均不计。时刻将金属棒从导轨上某处静止释放,在金属棒运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 金属棒在导轨上做往复运动
B. 金属棒在导轨上做加速运动,最终会沿导轨匀速下滑
C. 金属棒运动过程中线圈中磁场能的最大值
D. 金属棒由静止下滑距离时,棒的速度最大,此时棒中电流
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13. 某同学用三角尺、毫米刻度尺和激光笔测矩形玻璃砖的折射率,实验过程如下:
①如图甲所示,在水平放置的白纸上画出一条直线,让玻璃砖的上边界与重合;
②让激光从玻璃砖下边界某位置射入玻璃砖,记录此时激光在下边界入射位置O和出射光线与的交点P;
③保持激光笔不动,移走玻璃砖,记录激光与的交点Q;
④过O点作的垂线,垂足为。
请回答下面问题:
(1)用刻度尺测出长度a,如图乙所示,则___________cm;
(2)再用刻度尺测出长度b、长度c,该玻璃砖的折射率可以表示为___________(用a、b、c表示);
(3)完成①后,不小心将玻璃砖向下平移了一小段距离,测得的折射率___________(选填"偏大""偏小"或"不变")。
14. 兴趣小组要测量未知电阻Rx的阻值。
(1)该小组先设计了如图甲所示电路,实验时将电压表负极接线分别试触a和b发现电压表示数变化更明显,则电压表应该接___________(选填“a”或“b”),测得结果R测___________R真(选填“>”“=”或“<”);
(2)为了消除电表内阻对测量的影响,该小组又设计了如图乙所示电路,操作步骤如下:
①连接好实验电路,闭合开关S1和S2;
②让滑动变阻器R1滑片在合适位置不动,调节滑动变阻器R2,使灵敏电流计示数为0,记录此时电压表示数U和电流表示数I;
③改变R1滑片位置,重复步骤2,记录多组U、I值;
④断开开关,整理好仪器,描绘U−I图像。
请回答下列问题:
(i)电路中电源E2的左端是其___________极(选填“正”或“负”);
(ii)某次实验时发现通过灵敏电流计的电流由c指向d,则应该调节R2的滑片向___________移动(选填“左”或“右”);
(iii)由U−I图像可得待测电阻的阻值Rx=___________Ω。
15. 如图甲所示,潜水员潜水时,需要通过呼吸调节器将高压气瓶中气体的压强降至所在位置的环境压强,即潜水员的吸入气体压强,图乙为调节器的剖面示意图。固定隔板和轻质活塞将调节器隔成高压室与中压室两部分,活塞通过两根轻弹簧与隔板相连,高压室接气瓶,中压室接呼吸器,细管固定在活塞上,活塞带动细管向下移动可连通高压室与中压室。在水中,中压室压强会随水深的变化而变化,但与潜水员所在位置的环境压强差始终维持在。活塞面积为S,所有过程气体温度保持不变,摩擦不计。某次潜水员所在位置的环境压强为。
(1)细管上管口关闭时,细管与高压室上壁的弹力大小为,求每根弹簧的弹力大小;
(2)已知高压气瓶的容积为12L,某时刻压强计示数为180,30分钟后示数变为120,呼吸调节器内的气体相比于气瓶内的气体体积可忽略不计,求潜水员在水下每分钟吸入气体的体积。
16. 科考人员从山岭前坡向山势险峻的背坡投掷追踪器来跟踪动物活动路径。山岭可简化为如图所示的ABC,,科考人员在前坡的同一点M投掷追踪器。第一次以大小为的速度投出,追踪器恰好沿背坡表面向下滑动;改变速度第二次投掷,追踪器刚好水平掠过C点。重力加速度,忽略空气阻力,两坡足够长求
(1)第一次掷出时的速度方向与AC夹角的正切值;
(2)第二次掷出后,追踪器在背坡落点到C点的距离L。
17. 如图所示,A是光滑圆弧轨道,B是由上表面粗糙、长度的木板与光滑圆弧轨道组成,两圆弧轨道的半径均为,木板与圆弧轨道底端等高,A、B质量均为。A、B靠在一起静止在光滑水平面上,A紧靠左侧竖直固定挡板,B的右侧某位置有竖直固定挡板。质量为的物块从A正上方距轨道上端高处由静止释放,物块恰好切入圆弧轨道,当物块第二次到达B左端时,B刚好与右侧挡板发生弹性碰撞。已知物块与木板间的动摩擦因数,不计空气阻力,重力加速度。求
(1)物块到达A底端时受到的支持力大小;
(2)B与右侧挡板第一次碰撞前B的速度大小;
(3)B与右侧挡板第一次碰撞后B通过的路程。
18. 如图甲所示,粒子发射器由粒子源、加速电场和速度选择器组成,若干带正电的同种粒子以速度从发射器沿轴线射出。如图乙所示,、为两块相互平行、等长且正对的金属板,为两板中轴线,线段CD与两板垂直,O为CD中点,在MN与间存在垂直极板向下的匀强电场,PQ与间存在垂直纸面向里的匀强磁场。发射器可沿CD上下移动并平行极板向右发射粒子。已知粒子比荷,速度选择器中匀强电场的场强,匀强磁场磁感应强度;MN、PQ两板间距离,板间匀强电场的场强。不计粒子重力及粒子间作用,不考虑粒子发射器对所有粒子运动的影响。
(1)求粒子发射器射出粒子的速度大小;
(2)若PQ、间匀强磁场磁感应强度,粒子从CO中点射入,为使粒子垂直NQ边界射出,求发射器到NQ的距离L;
(3)当粒子发射器在CD间上下移动时,为使进入板间的粒子经多次电场和磁场偏转后,都能从右侧边界NQ射出,求PQ、间匀强磁场磁感应强度。
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