内容正文:
鞍山市普通高中2025-2026学年度高三第一次质量监测
物理
考试时间:75分钟 满分:100分
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,只有一项是符合题目要求的。
1. 某同学乘坐动车时,通过观察电子屏上显示的动车速度来估算动车减速进站时的加速度的大小。某一时刻他观察屏幕显示的动车速度是,2分钟后屏幕显示的动车速度变为,把动车进站过程视为匀减速直线运动,则动车进站的加速度大小约为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题意可知动车做匀减速直线运动,其初速度为
末速度为
根据匀变速直线运动加速度公式可得动车进站的加速度为
所以动车进站的加速度大小约为。
故选A。
2. “嫦娥六号”探测器于2024年5月8日进入环月轨道,后续经调整环月轨道高度和倾角,实施月球背面软着陆。当探测器的轨道半径从调整到时(两轨道均可视为圆形轨道),关于其在两个轨道的速度v以及加速度a的判断正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AB.探测器绕月球做圆周运动时,万有引力提供向心力
可得
速度与轨道半径的平方根成反比,即,故AB错误;
CD.向心加速度由万有引力决定
加速度与轨道半径的平方成反比,即,故C错误,D正确。
故选D。
3. 热学系统与外界没有热量交换情况下所进行的状态变化过程叫做绝热过程。理想气体的等温过程在图中是一条双曲线。若下列图中虚线为等温线,那么实线描绘绝热膨胀过程的是(箭头表示过程进行方向)( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】气体绝热膨胀,气体体积增大,对外做功,根据热力学第一定律可知,气体内能减小,温度降低,因此乘积减小,故等温线靠近坐标轴,可知A选项符合题意。
故选A。
4. 如图所示是甲、乙两个点电荷电场的部分电场线分布图,下列说法正确的是( )
A. 乙带正电
B. P点电场强度比Q点电场强度小
C. P点电势比Q点电势高
D. 同一负电荷在P点的电势能高于在Q点的电势能
【答案】C
【解析】
【详解】A.电场线从正电荷出发,终止于负电荷。观察图中电场线分布可知,电场线是从甲出发指向乙,所以乙带负电,故A错误;
B.电场线的疏密程度表示电场强度的大小,电场线越密集,电场强度越大。从图中可以看到,P点的电场线比Q点密集,所以P点电场强度比Q点电场强度大,故B错误;
C.沿着电场线的方向,电势逐渐降低。在图中从P到Q是沿着电场线的方向,所以P点电势比Q点电势高,故C正确;
D.根据电势能公式可知,同一负电荷在电势高的地方具有的电势能反而小。由于P点电势比Q点电势高,所以同一负电荷在P点的电势能低于在Q点的电势能,故D错误。
故选C。
5. 波源S位于处,时刻从平衡位置开始向方向振动,振动周期为,一段时间后停止振动。波源S振动产生的简谐波在介质中传播,时刻形成的部分简谐波如图所示,其中SP间的质点已经停止振动。则下列说法正确的是( )
A. 时处的质点向方向振动
B. 时处的质点向方向振动
C. 图示时刻可能为
D. 图示时刻可能
【答案】D
【解析】
【详解】AB.波源S振动形成的波在S的左侧向x轴负向传播,根据同侧法,时处的质点向方向振动,故AB错误;
CD.由题图可知波长,周期,则波速,波传播到处所需时间,由于时处的质点向方向振动,与波源起振方向相同,则,所以图示时刻可能为,故C错误,D正确。
故选D。
6. 如图所示,圆形透明介质半径为R、折射率为n。O为圆形介质的圆心,P为边界上的一点,S、Q为同一条直径上的两个点,PS长度为L。一束光线沿PQ方向从真空照射到边界的P点上,折射后折射光线经过S点,等于,则OS长度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据折射定律可得
由题意可知三角形和三角形相似,所以
根据正弦定理可得
其中
联立,解得
故选B。
7. 如图所示,光滑圆弧ABC半径为R,为圆心并固定一个点电荷,水平,B为最低点,。C点右侧有一光滑圆弧与弧ABC相切于C点,为右侧圆弧圆心。现有一个带正电的小球q从A点无初速度滑下,到B点处时对轨道的压力为自身重力的4倍,经过C点右侧瞬间对轨道的压力刚好为零。由此可求得右侧圆弧的半径为(,)( )
A. 2R B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】已知小球在点处对轨道的压力为自身重力的4倍,根据牛顿第三定律,轨道对小球的支持力
又因为、两点到点电荷的距离相等,所以小球在、两点的电势能相等,从到的过程中,电场力不做功,只有重力做功。
根据动能定理
可得
即
根据牛顿第二定律
可得
解得
小球经过点右侧瞬间对轨道的压力刚好为零,此时小球受到重力、库仑力。根据牛顿第二定律,可得
从到的过程中,重力做功
电场力做功为零(因为B、C两点到点电荷+Q的距离相等,电势能相等)。
根据动能定理可得
解得
故选D。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求的;全部选对得6分,部分选对得3分,有选错的得0分。
8. 频率为的光照射到某金属表面发生光电效应。若入射光子的动量为p,该金属的逸出功为W,从金属表面逸出的光电子的动能为、动量大小为,真空中光速为c,普朗克常量为h。则下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.光子的动量为
可得,A错误,B正确;
CD.根据爱因斯坦光电效应方程可知,光电子最大初动能为
可知光电子的动能为,C正确,D错误。
故选BC。
9. 如图,矩形区域MNPQ内有垂直于纸面向外的匀强磁场,区域的长宽分别为2L和L。速度大小为的带电粒子从P点处沿PQ方向射入矩形区域,经过时间t从MN的中点离开磁场。下列说法正确的是( )
A. 粒子带正电
B. 仅将粒子的速度变为,粒子将从M点离开矩形区域
C. 仅将粒子的速度变为,粒子在矩形区域磁场中的运动时间为
D. 仅将粒子的速度变为,粒子在矩形区域磁场中的运动时间为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据题意可知,粒子进入磁场后受竖直向下的洛伦兹力,由左手定则可知,粒子带正电,故A正确;
BCD.根据题意,设粒子以进入磁场时轨迹半径为,由几何关系有
解得
即经过时间t粒子从MN中点垂直离开磁场,此时轨迹的圆心角为,则有
仅将粒子速度变为,由洛伦兹力提供向心力有
可得,此时轨迹半径为
设粒子从点离开磁场,到点的距离为,由几何关系有
解得
即粒子不是从M点离开矩形区域,设此时轨迹的圆心角为,则有
解得
则粒子在矩形区域磁场中的运动时间为,故BC错误,D正确。
故选AD。
10. 如图1所示,一质量为M的足够长木板静止在地面上,其左端放置一个质量为m的小物块,时刻起在物块上加一个水平向右的力F,大小与时间满足关系,其中,从此时起,木板和物块的加速度大小随时间变化的关系如图2所示,重力加速度g取。根据题干及图2中所给出的数据可知( )
A. 长木板的质量为
B. 时小物块的速度大小为
C. 物块和长木板之间的动摩擦因数为0.5
D. 物块和长木板之间的动摩擦因数为0.4
【答案】BC
【解析】
【详解】ACD.由图2可知,当时,物块和长木板开始运动,所以地面与长木板间没有摩擦力。当时,
设长木板的质量为,根据牛顿第二定律
当时,物块和长木板发生相对滑动,对物块根据牛顿第二定律
又
整理可得
联立,解得,,,故AD错误,C正确;
B.过程中,物块和长木板一直处于相对静止,对整体,根据动量定理
解得,故B正确。
故选BC。
三、实验题:11题8分,12题8分,共16分。
11. 用伏安法可以研究电学元件的伏安特性。阻值不随电流、电压变化的元件称为线性电阻元件,否则称为非线性电阻元件。
(1)图a是某实验小组用电流表内接法测得的某元件的伏安特性曲线,由图可知,所测元件是________(选填“线性”或“非线性”)电阻元件。当元件两端的电压为时,其电阻为________。(结果保留三位有效数字)
(2)使用图b电路利用伏安法测量某元件的电阻,电流表和电压表的示数分别记为I和U。则________元件的电阻。(选填“小于”或“大于”)
(3)为了准确测量的阻值,改用了图c电路进行测量,使用的器材为电流表(内阻)、电流表(内阻未知)以及一个用作保护电阻的定值电阻(阻值未知)。某次测量中电流表和的示数分别为和,则________(用、和表示)。
【答案】(1) ①. 非线性 ②. 140
(2)大于 (3)
【解析】
【小问1详解】
[1]根据线性元件与非线性原件的定义由图a可知,所测元件的伏安特性曲线不是直线,所以所测元件是非线性电阻元件;
[2]由图a可知,当元件两端电压为1.925V时,电流约为13.75A,根据欧姆定律可得电阻为
【小问2详解】
如图所示,将电流表内接,电流表与元件串联,电流表的示数为流过元件的真实电流,而电压表测量的是电流表和元件两端的总电压,所以U大于元件两端的电压。根据可知,此时U偏大,I为真实值,所以大于元件的电阻。
【小问3详解】
根据并联电路电压相等有
可得
12. 根据《国家玩具安全技术规范》规定,玩具枪的弹射动能不得超过。某同学为检验所购玩具枪是否合格,计划基于动量守恒定律测量玩具子弹离开枪口的速度大小,实验装置如图a所示。所用器材包括:玩具枪、玩具子弹、装有挡光片的小车、轨道、光电门、光电计时器、十分度游标卡尺、天平等。实验步骤如下:
(1)用电子秤测量子弹的质量m为,可以判断如果子弹的速度小于________则符合安全要求;
(2)用电子秤测量小车的质量M为;
(3)用游标卡尺测量挡光片宽度d,示数如图b所示,宽度________;
(4)平衡小车沿轨道滑行的阻力。在轨道上安装光电门A和B,让装有挡光片的小车以一定初速度由右向左运动,调节轨道两端高度并记录下挡光片经过光电门A、B的遮光时间,直至________为止;
(5)将小车置于A的右侧,玩具枪枪口靠近小车,发射子弹,使子弹沿轨道方向射出并粘在小车上,带动小车向左运动。经过光电门A时测得挡光片经过A的遮光时间;
(6)根据上述测量数据,计算出子弹离开枪口的速度大小________(用d、m、M、表示);
(7)重复步骤(4)五次。
【答案】 ①. 20 ②. 1.04 ③. 挡光片通过光电门A、B的遮光时间相等 ④.
【解析】
【详解】(1)[1]由
解得
(3)[2]挡光片宽度。
(4)[3]挡光片经过光电门A、B的遮光时间相等时,说明小车做匀速直线运动,则已经平衡小车沿轨道滑行的阻力。
(6)[4]小车经过光电门A时的速度
子弹打在小车上,根据动量守恒定律有
解得子弹离开枪口的速度大小
四、计算题:13题10分,14题12分,15题16分,共38分。
13. 如图,质量为的物体静止在高为的水平平台的A点。现用斜向右下、与水平平台间的夹角的推力F将其从静止开始推动,当物体运动到与A点相距的平台边缘的B点时,瞬间撤去该力,撤去力的瞬间物体的速度大小为,随后从平台边缘水平飞出,落到水平地面的C点。物体与水平平台间的动摩擦因数为0.5,,,g取。求:
(1)BC两点间的水平距离;
(2)推力F的大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由
得平抛运动时间
由
可得
【小问2详解】
从A到B由动能定理可知
得
14. 如图,两条平行光滑金属导轨水平放置,间距为L,中间有宽度为L、磁感应强度为B的匀强磁场;导轨右侧接有一个阻值为R的定值电阻。一个边长为L的正方形单匝导线框abcd置于导轨左侧,其ab、cd边始终与导轨接触良好。导线框的ac、bd两边电阻均为R,ab、cd边电阻可忽略,现给导线框一个初速度v,当它完全进入磁场区域时,速度变为,求:
(1)线框进入磁场区域左边界瞬间bd两点间的电压U;
(2)线框的质量m;
(3)上述过程中导轨右侧定值电阻R上产生的焦耳热Q。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
bd边切割磁感线,电动势
由欧姆定律
即
解得
b、d两点间电压
解得
【小问2详解】
线框进入磁场的过程,根据动量定理有
其中,
解得
【小问3详解】
由系统能量守恒得系统产生的总焦耳热
解得
根据
其中,,
解得
15. 如图所示,两根足够长的光滑杆固定在水平面上,与水平面的夹角均为。两个质量均为m的小环分别套在两根杆上,中间用劲度系数为k的轻质弹簧连接。初始时,小环静止,弹簧处于水平状态;现将两小环移动至弹簧水平且为原长的位置,从静止释放。已知整个过程中弹簧始终水平且弹力始终与形变量成正比,弹簧弹性势能与形变量间满足关系。且整个过程中小环未落地,重力加速度为g。求:
(1)小环静止时弹簧的形变量;
(2)小环从静止释放瞬时的加速度a以及从静止开始沿杆向下移动的最大位移s;
(3)已知做简谐运动的物体,用x表示某时刻物体相对于平衡位置的位移,则该时刻对应的回复力,周期为,(未知)其中m为物体的质量,利用上述信息求:
Ⅰ.左面小环从静止释放至第一次运动至最低点处的时间;
Ⅱ.设存在物理量,,其中t为物体运动的时间。试求左面小环从最高点到第一次运动至最低点的过程中的大小。
【答案】(1)
(2),
(3)Ⅰ.;Ⅱ.
【解析】
小问1详解】
分析小环静止时受力如图,由
可得
【小问2详解】
分析小环释放瞬间受力
得
对两小环和弹簧系统由机械能守恒得
解得
【小问3详解】
Ⅰ.圆环平衡位置时
设沿杆向下为正方向,若圆环在平衡位置以下x的位置,此时弹簧伸长量为,则圆环所受合外力
可知小环的运动为简谐运动;刚释放小环瞬时,小环的位移大小为
根据
将带入得
根据
可得
从释放到最低点的时间
解得
Ⅱ.由,可得
由简谐运动的小环位移和时间的关系为余弦函数,类比于交流电中有效值的计算方式
可判断x的有效值为
可得
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物理
考试时间:75分钟 满分:100分
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,只有一项是符合题目要求的。
1. 某同学乘坐动车时,通过观察电子屏上显示的动车速度来估算动车减速进站时的加速度的大小。某一时刻他观察屏幕显示的动车速度是,2分钟后屏幕显示的动车速度变为,把动车进站过程视为匀减速直线运动,则动车进站的加速度大小约为( )
A. B.
C. D.
2. “嫦娥六号”探测器于2024年5月8日进入环月轨道,后续经调整环月轨道高度和倾角,实施月球背面软着陆。当探测器的轨道半径从调整到时(两轨道均可视为圆形轨道),关于其在两个轨道的速度v以及加速度a的判断正确的是( )
A. B.
C. D.
3. 热学系统与外界没有热量交换情况下所进行的状态变化过程叫做绝热过程。理想气体的等温过程在图中是一条双曲线。若下列图中虚线为等温线,那么实线描绘绝热膨胀过程的是(箭头表示过程进行方向)( )
A. B.
C. D.
4. 如图所示是甲、乙两个点电荷电场的部分电场线分布图,下列说法正确的是( )
A. 乙带正电
B. P点电场强度比Q点电场强度小
C. P点电势比Q点电势高
D. 同一负电荷在P点的电势能高于在Q点的电势能
5. 波源S位于处,时刻从平衡位置开始向方向振动,振动周期为,一段时间后停止振动。波源S振动产生的简谐波在介质中传播,时刻形成的部分简谐波如图所示,其中SP间的质点已经停止振动。则下列说法正确的是( )
A. 时处的质点向方向振动
B. 时处的质点向方向振动
C. 图示时刻可能为
D. 图示时刻可能为
6. 如图所示,圆形透明介质半径为R、折射率为n。O为圆形介质的圆心,P为边界上的一点,S、Q为同一条直径上的两个点,PS长度为L。一束光线沿PQ方向从真空照射到边界的P点上,折射后折射光线经过S点,等于,则OS长度为( )
A. B. C. D.
7. 如图所示,光滑圆弧ABC半径为R,为圆心并固定一个点电荷,水平,B为最低点,。C点右侧有一光滑圆弧与弧ABC相切于C点,为右侧圆弧圆心。现有一个带正电的小球q从A点无初速度滑下,到B点处时对轨道的压力为自身重力的4倍,经过C点右侧瞬间对轨道的压力刚好为零。由此可求得右侧圆弧的半径为(,)( )
A. 2R B. C. D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求的;全部选对得6分,部分选对得3分,有选错的得0分。
8. 频率为的光照射到某金属表面发生光电效应。若入射光子的动量为p,该金属的逸出功为W,从金属表面逸出的光电子的动能为、动量大小为,真空中光速为c,普朗克常量为h。则下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
9. 如图,矩形区域MNPQ内有垂直于纸面向外的匀强磁场,区域的长宽分别为2L和L。速度大小为的带电粒子从P点处沿PQ方向射入矩形区域,经过时间t从MN的中点离开磁场。下列说法正确的是( )
A. 粒子带正电
B. 仅将粒子的速度变为,粒子将从M点离开矩形区域
C. 仅将粒子的速度变为,粒子在矩形区域磁场中的运动时间为
D. 仅将粒子的速度变为,粒子在矩形区域磁场中的运动时间为
10. 如图1所示,一质量为M的足够长木板静止在地面上,其左端放置一个质量为m的小物块,时刻起在物块上加一个水平向右的力F,大小与时间满足关系,其中,从此时起,木板和物块的加速度大小随时间变化的关系如图2所示,重力加速度g取。根据题干及图2中所给出的数据可知( )
A. 长木板的质量为
B. 时小物块的速度大小为
C. 物块和长木板之间动摩擦因数为0.5
D. 物块和长木板之间的动摩擦因数为0.4
三、实验题:11题8分,12题8分,共16分。
11. 用伏安法可以研究电学元件的伏安特性。阻值不随电流、电压变化的元件称为线性电阻元件,否则称为非线性电阻元件。
(1)图a是某实验小组用电流表内接法测得的某元件的伏安特性曲线,由图可知,所测元件是________(选填“线性”或“非线性”)电阻元件。当元件两端的电压为时,其电阻为________。(结果保留三位有效数字)
(2)使用图b电路利用伏安法测量某元件的电阻,电流表和电压表的示数分别记为I和U。则________元件的电阻。(选填“小于”或“大于”)
(3)为了准确测量阻值,改用了图c电路进行测量,使用的器材为电流表(内阻)、电流表(内阻未知)以及一个用作保护电阻的定值电阻(阻值未知)。某次测量中电流表和的示数分别为和,则________(用、和表示)。
12. 根据《国家玩具安全技术规范》规定,玩具枪的弹射动能不得超过。某同学为检验所购玩具枪是否合格,计划基于动量守恒定律测量玩具子弹离开枪口的速度大小,实验装置如图a所示。所用器材包括:玩具枪、玩具子弹、装有挡光片的小车、轨道、光电门、光电计时器、十分度游标卡尺、天平等。实验步骤如下:
(1)用电子秤测量子弹的质量m为,可以判断如果子弹的速度小于________则符合安全要求;
(2)用电子秤测量小车的质量M为;
(3)用游标卡尺测量挡光片宽度d,示数如图b所示,宽度________;
(4)平衡小车沿轨道滑行的阻力。在轨道上安装光电门A和B,让装有挡光片的小车以一定初速度由右向左运动,调节轨道两端高度并记录下挡光片经过光电门A、B的遮光时间,直至________为止;
(5)将小车置于A的右侧,玩具枪枪口靠近小车,发射子弹,使子弹沿轨道方向射出并粘在小车上,带动小车向左运动。经过光电门A时测得挡光片经过A的遮光时间;
(6)根据上述测量数据,计算出子弹离开枪口的速度大小________(用d、m、M、表示);
(7)重复步骤(4)五次。
四、计算题:13题10分,14题12分,15题16分,共38分。
13. 如图,质量为的物体静止在高为的水平平台的A点。现用斜向右下、与水平平台间的夹角的推力F将其从静止开始推动,当物体运动到与A点相距的平台边缘的B点时,瞬间撤去该力,撤去力的瞬间物体的速度大小为,随后从平台边缘水平飞出,落到水平地面的C点。物体与水平平台间的动摩擦因数为0.5,,,g取。求:
(1)BC两点间水平距离;
(2)推力F的大小。
14. 如图,两条平行光滑金属导轨水平放置,间距为L,中间有宽度为L、磁感应强度为B的匀强磁场;导轨右侧接有一个阻值为R的定值电阻。一个边长为L的正方形单匝导线框abcd置于导轨左侧,其ab、cd边始终与导轨接触良好。导线框的ac、bd两边电阻均为R,ab、cd边电阻可忽略,现给导线框一个初速度v,当它完全进入磁场区域时,速度变为,求:
(1)线框进入磁场区域左边界瞬间bd两点间电压U;
(2)线框质量m;
(3)上述过程中导轨右侧定值电阻R上产生的焦耳热Q。
15. 如图所示,两根足够长的光滑杆固定在水平面上,与水平面的夹角均为。两个质量均为m的小环分别套在两根杆上,中间用劲度系数为k的轻质弹簧连接。初始时,小环静止,弹簧处于水平状态;现将两小环移动至弹簧水平且为原长的位置,从静止释放。已知整个过程中弹簧始终水平且弹力始终与形变量成正比,弹簧弹性势能与形变量间满足关系。且整个过程中小环未落地,重力加速度为g。求:
(1)小环静止时弹簧的形变量;
(2)小环从静止释放瞬时的加速度a以及从静止开始沿杆向下移动的最大位移s;
(3)已知做简谐运动的物体,用x表示某时刻物体相对于平衡位置的位移,则该时刻对应的回复力,周期为,(未知)其中m为物体的质量,利用上述信息求:
Ⅰ.左面小环从静止释放至第一次运动至最低点处的时间;
Ⅱ.设存在物理量,,其中t为物体运动的时间。试求左面小环从最高点到第一次运动至最低点的过程中的大小。
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