内容正文:
2025年秋学期教学质量第一次调研考试试卷
高三年级物理学科
卷面总分:100分 考试时间:75分钟
一、单选题:本大题共10小题,共40分。
1. 科学家发现银河系中存在大量的放射性同位素铝26,铝26的半衰期为72万年,其衰变方程为,下列说法正确的是( )
A. Y是氦核
B. Y是质子
C. 再经过72万年,现有的铝26衰变一半
D. 再经过144万年,现有的铝26全部衰变
2. 我国太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”在国际上首次实现了太阳波段光谱成像的空间观测。氢原子由能级跃迁到能级时发出的光,对应的谱线为可见光区的四条谱线,分别为,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 四种光的波长逐渐变大
B. 四种光在真空中传播速度逐渐变大
C. 分别用四种光照射同一个双缝干涉实验装置时,对应的相邻条纹间距更小
D. 若照射某金属时发生光电效应,则照射该金属时一定发生光电效应
3. 一定量的理想气体遵循如图所示的狄塞尔循环,其中a→b、c→d为绝热过程,下列说法正确的是( )
A. 气体在状态b比在状态a内能低
B. 过程b→c气体释放热量
C 过程c→d气体温度升高
D. 经过一个循环气体对外做了正功
4. 金属探测仪内部电路可简化为线网与电容器构成的LC振荡电路,某时刻电流方向和电容器极板间电场方向如图所示,关于该时刻下列说法正确的是( )
A. 电路中的电流正在减小 B. a点电势比b点电势低
C. 电容器所带电荷量正在减小 D. 线圈磁场能正在增大
5. 某理想变压器的原线圈接在的正弦交流电源上,副线圈输出电压为,输出电流为。该变压器( )
A. 原、副线圈的匝数之比为100∶1 B. 输入电流为
C. 输入电流的最大值为 D. 原、副线圈交流电的频率之比为1∶100
6. 2024年3月20日,我国探月工程四期鹊桥二号中继星成功发射升空。当抵达距离月球表面某高度时,鹊桥二号开始进行近月制动,并顺利进入捕获轨道运行,如图所示,轨道的半长轴约为51900km。后经多次轨道调整,进入冻结轨道运行,轨道的半长轴约为9900km,周期约为24h。则鹊桥二号在捕获轨道运行时( )
A. 周期约为144h
B. 近月点的速度大于远月点的速度
C. 近月点的速度小于在冻结轨道运行时近月点的速度
D. 近月点的加速度大于在冻结轨道运行时近月点的加速度
7. 如图所示,粗糙程度处处相同的水平桌面上有一长为L的轻质细杆,一端可绕竖直光滑轴O转动,另一端与质量为m的小木块相连。木块以水平初速度出发,恰好能完成一个完整的圆周运动。在运动过程中,木块所受摩擦力的大小为( )
A. B. C. D.
8. 如图所示,一轻质弹簧,两端连着物体A和B放在光滑水平面上,如果物体A被水平速度为v0的子弹射中并嵌在物体A中,已知物体A的质量为物体B的质量的,子弹的质量是物体B质量的.弹簧被压缩到最短时物体B的速度为( )
A. B. C. D.
9. 舞水袖是我国戏剧演员在舞台上表达感情时使用的一种夸张技法。某次表演中,演员抖动长袖一端,随之舞动的长袖上形成的简谐横波如图所示,其中实线为时刻的波形图,虚线为时刻的波形图,波的周期,关于该列简谐波,下列说法正确的是( )
A. 周期一定为1.2 s
B. 频率可能为5 Hz
C. 若波沿x轴正方向传播,则波速可能为15 m/s
D. 若波沿x轴负方向传播,则波速一定为5 m/s
10. 如图所示,一条轻绳绕过定滑轮,绳两端各系质量为m和2m的物体A和B,用手压住物体A(A物体放置于水平台上),使A、B均处于静止状态,不考虑一切阻力。由静止释放物体A,在其向右运动s的过程中(A未与滑轮碰撞且B未落地),重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. A、B间轻绳拉力大小2mg
B. A、B及地球组成的系统机械能不守恒
C. 物体B减少的重力势能等于物体A增加的动能
D. 物体B减少的机械能为
二、实验题:本大题共1小题,共15分。
11. 某同学用如图所示的实验装置测量弹簧储存的弹性势能。所用器材包括:气垫导轨、一个滑块(上方安装有宽度为d的遮光片)、两个与计算机相连接的光电门、轻弹簧和若干根细线等。
(1)开动气泵使滑块与导轨间摩擦几乎为零,调节气垫导轨,把滑块放在气垫导轨光电门1的左方某一位置,向右轻推滑块,当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间________(选填“近似相等”或“不相等”)时,可认为气垫导轨水平;
(2)用天平测出滑块(含遮光片)的质量m;
(3)将轻弹簧左端固定在水平气垫导轨的固定挡板上,轻弹簧水平静止不动时,弹簧右端在O点,把滑块放在轻弹簧右端O点,用细线将滑块和挡板连接,使轻弹簧处于压缩状态;
(4)剪断细线,滑块离开轻弹簧后,沿气垫导轨运动,最后通过光电门1和光电门1连接的计算机测量出遮光片经过光电门1的遮光时间为Δt,则遮光片通过光电门1时的平均速度大小为________________;因遮光片很窄,Δt很小,该速度可视为此时滑块的________速度(选填“瞬时”“平均”)。
(5)在遮光片随滑块经过光电门的过程中,利用滑块的质量m、遮光片的宽度d、滑块经过光电门1的遮光时间Δt,根据能量守恒得到轻弹簧的弹性势能为________;若气垫导轨不水平,而是左端较高,则该情况会导致弹性势能的测量值相对真实值________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
三、计算题:本大题共4小题,共45分。
12. 如图所示的平行金属板电容器的电容,极板A、B之间可以看成匀强电场,场强,极板间距离为L=5cm,电场中c点到A极板、d点到B极板的距离均为0.5cm,B极板接地。求:
(1)d点处的电势;
(2)d、c两点间的电势差;
(3)将电荷量的负点电荷从d移到c,静电力的功。
13. 自行车是生活中常见的交通工具,已知某款自行车轮胎容积为。在时胎压为,忽略整个过程轮胎的体积变化,求:
(1)当环境温度为时,轮胎内的气体压强;
(2)说明书上注明在时,轮胎标准气压为;为达标准气压,一打气筒每次可将压强为,体积为的外界气体打进轮胎,求打气次数。
14. 如图所示,四分之三周长的细圆管的半径R=0.4m,管口B和圆心O在同一水平面上,D是圆管的最高点,其中半圆周BE段存在摩擦,BC和CE段动摩擦因数相同,ED段光滑;质量m=0.5kg、直径稍小于圆管内径的小球从距B正上方高H=2.5m的A处自由下落,从B处进入圆管继续运动直到圆管的最高点D飞出,恰能再次飞到B处.重力加速度g=10m/s2.求:
(1)小球飞离D点时的速度;
(2)小球在D点时对轨道的压力大小和方向;
(3)小球从B点到D点过程中克服摩擦所做功.
15. 如下图,倾角为的固定斜面底端固定一轻弹簧,顶端与一水平面相连:一轻绳将斜面上的物块A通过轻质定滑轮与水平面上的物块B相连。先将B锁定,使细绳处于拉紧状态,滑轮左侧细绳与斜面平行,右侧细绳与水平面平行。解除锁定,A、B开始滑动,B始终未与滑轮相碰。已知物块A、B的质量均为,弹簧的劲度系数为,开始时弹簧处于原长状态且其上端到物块A初始位置O的距离为,运动过程中弹簧始终在弹性限度范围内。重力加速度取,忽略一切摩擦阻力。已知弹簧的形变量为x时,它的弹性势能。求:
(1)滑块A刚接触弹簧时的速度大小;
(2)滑块A下滑过程最大动能;
(3)弹簧被压缩到最短时的形变量。
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2025年秋学期教学质量第一次调研考试试卷
高三年级物理学科
卷面总分:100分 考试时间:75分钟
一、单选题:本大题共10小题,共40分。
1. 科学家发现银河系中存在大量的放射性同位素铝26,铝26的半衰期为72万年,其衰变方程为,下列说法正确的是( )
A. Y是氦核
B. Y是质子
C. 再经过72万年,现有的铝26衰变一半
D. 再经过144万年,现有的铝26全部衰变
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】AB.根据核反应的质量数和电荷数守恒可知,该核反应是
即Y是正电子,选项AB错误;
CD.因72万年是一个半衰期,可知再过72万年,现有的铝26衰变一半;再过144万年,即两个半衰期,现有的铝26衰变四分之三,选项C正确,D错误;
故选C。
2. 我国太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”在国际上首次实现了太阳波段光谱成像的空间观测。氢原子由能级跃迁到能级时发出的光,对应的谱线为可见光区的四条谱线,分别为,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 四种光的波长逐渐变大
B. 四种光在真空中传播速度逐渐变大
C. 分别用四种光照射同一个双缝干涉实验装置时,对应的相邻条纹间距更小
D. 若照射某金属时发生光电效应,则照射该金属时一定发生光电效应
【答案】C
【解析】
【详解】A.四种光中从更高能级向能级跃迁的光,光子的能量更大。根据
可知四种光的能量逐渐增加,所以波长逐渐变小,故A错误;
B.电磁波在真空中的传播速度都是光速c,故B错误;
C.根据双缝干涉的条纹间距公式
波长越小相邻的条纹间距越小,其中的波长最小,故C正确;
D.能让金属发生光电效应,说明其频率超过材料的截止频率。频率比低,不能确定
的频率是否能大于材料的截止频率,故D错误。
故选C。
3. 一定量的理想气体遵循如图所示的狄塞尔循环,其中a→b、c→d为绝热过程,下列说法正确的是( )
A. 气体在状态b比在状态a内能低
B. 过程b→c气体释放热量
C. 过程c→d气体温度升高
D. 经过一个循环气体对外做了正功
【答案】D
【解析】
【详解】A.因a→b过程为绝热过程,则Q=0,体积减小,则外界对气体做功,W>0,根据∆U=W+Q可知,则气体内能增加,即气体在状态b比在状态a内能高,A错误;
B.过程b→c气体压强不变,体积变大,则温度升高,内能变大,气体对外做功,根据∆U=W+Q可知气体吸收热量,B错误;
C.过程c→d气体绝热,则Q=0,气体体积变大,则对外做功,W<0,根据∆U=W+Q可知气体内能减小,温度降低,C错误;
D.图像与坐标轴围成的面积等于气体做功,则经过一个循环,气体对外做功大于外界对气体做功,则气体对外做了正功,其大小等于图形abcd所包含的面积大小,D正确。
故选D。
4. 金属探测仪内部电路可简化为线网与电容器构成的LC振荡电路,某时刻电流方向和电容器极板间电场方向如图所示,关于该时刻下列说法正确的是( )
A. 电路中的电流正在减小 B. a点电势比b点电势低
C. 电容器所带电荷量正在减小 D. 线圈磁场能正在增大
【答案】A
【解析】
【详解】电容器中场强向下,根据回路电流方向可知,电容器正在充电,电容器电荷量在增大,回路电流在减小,磁场能在减小,a点与正极板相连,b与负极板相连,则a点电势比b点电势高。故A正确BCD错误。
故选A。
5. 某理想变压器的原线圈接在的正弦交流电源上,副线圈输出电压为,输出电流为。该变压器( )
A. 原、副线圈的匝数之比为100∶1 B. 输入电流为
C. 输入电流的最大值为 D. 原、副线圈交流电的频率之比为1∶100
【答案】B
【解析】
【详解】A.原、副线圈的匝数之比为
故A错误;
B.根据
可得输入电流为
故B正确;
C.输入电流的最大值为
故C错误;
D.变压器不会改变交流电的频率,故原、副线圈交流电的频率之比为1∶1,故D错误。
故选B。
6. 2024年3月20日,我国探月工程四期鹊桥二号中继星成功发射升空。当抵达距离月球表面某高度时,鹊桥二号开始进行近月制动,并顺利进入捕获轨道运行,如图所示,轨道的半长轴约为51900km。后经多次轨道调整,进入冻结轨道运行,轨道的半长轴约为9900km,周期约为24h。则鹊桥二号在捕获轨道运行时( )
A. 周期约为144h
B. 近月点的速度大于远月点的速度
C. 近月点的速度小于在冻结轨道运行时近月点的速度
D. 近月点的加速度大于在冻结轨道运行时近月点的加速度
【答案】B
【解析】
【详解】A.冻结轨道和捕获轨道的中心天体是月球,根据开普勒第三定律得
整理得
A错误;
B.根据开普勒第二定律得,近月点的速度大于远月点的速度,B正确;
C.近月点从捕获轨道到冻结轨道鹊桥二号进行近月制动,捕获轨道近月点的速度大于在冻结轨道运行时近月点的速度,C错误;
D.两轨道的近月点所受的万有引力相同,根据牛顿第二定律可知,近月点的加速度等于在冻结轨道运行时近月点的加速度,D错误。
故选B。
7. 如图所示,粗糙程度处处相同的水平桌面上有一长为L的轻质细杆,一端可绕竖直光滑轴O转动,另一端与质量为m的小木块相连。木块以水平初速度出发,恰好能完成一个完整的圆周运动。在运动过程中,木块所受摩擦力的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】在运动过程中,只有摩擦力做功,而摩擦力做功与路径有关,根据动能定理
可得摩擦力的大小
故选B。
8. 如图所示,一轻质弹簧,两端连着物体A和B放在光滑水平面上,如果物体A被水平速度为v0的子弹射中并嵌在物体A中,已知物体A的质量为物体B的质量的,子弹的质量是物体B质量的.弹簧被压缩到最短时物体B的速度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】对子弹、滑块A、B和弹簧组成的系统,A、B速度相等时弹簧被压缩到最短.
设B的质量为m,根据动量守恒定律可得:
由此解得:,故选项B正确,选项ACD错误.
点睛:本题考查了动量守恒综合问题,解答这类问题的关键是弄清运动过程,正确选择状态,然后根据动量守恒列方程求解.
9. 舞水袖是我国戏剧演员在舞台上表达感情时使用的一种夸张技法。某次表演中,演员抖动长袖一端,随之舞动的长袖上形成的简谐横波如图所示,其中实线为时刻的波形图,虚线为时刻的波形图,波的周期,关于该列简谐波,下列说法正确的是( )
A. 周期一定为1.2 s
B. 频率可能为5 Hz
C. 若波沿x轴正方向传播,则波速可能为15 m/s
D. 若波沿x轴负方向传播,则波速一定5 m/s
【答案】D
【解析】
【详解】由波形图可知,该波的波长为。若该波沿x轴正方向传播,则其周期满足
(n=0,1,2,……)
由于,则
即
故其频率和波速分别为
,
若该波沿x轴负方向传播,则
(n=0,1,2,……)
由于,则
即
故其频率和波速分别为
,
故选D。
10. 如图所示,一条轻绳绕过定滑轮,绳的两端各系质量为m和2m的物体A和B,用手压住物体A(A物体放置于水平台上),使A、B均处于静止状态,不考虑一切阻力。由静止释放物体A,在其向右运动s的过程中(A未与滑轮碰撞且B未落地),重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. A、B间轻绳拉力大小为2mg
B. A、B及地球组成的系统机械能不守恒
C. 物体B减少的重力势能等于物体A增加的动能
D. 物体B减少的机械能为
【答案】D
【解析】
【详解】A.对A、B分别根据牛顿第二定律有,
联立得,故A错误;
BC.对于A、B及地球组成的系统只有重力做功,故机械能守恒,物体B减少的重力势能等于物体A、B增加的动能,故BC错误;
D.物体B减少的机械能等于物体B克服绳的拉力做的功,即,故D正确。
故选D。
二、实验题:本大题共1小题,共15分。
11. 某同学用如图所示的实验装置测量弹簧储存的弹性势能。所用器材包括:气垫导轨、一个滑块(上方安装有宽度为d的遮光片)、两个与计算机相连接的光电门、轻弹簧和若干根细线等。
(1)开动气泵使滑块与导轨间摩擦几乎为零,调节气垫导轨,把滑块放在气垫导轨光电门1的左方某一位置,向右轻推滑块,当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间________(选填“近似相等”或“不相等”)时,可认为气垫导轨水平;
(2)用天平测出滑块(含遮光片)的质量m;
(3)将轻弹簧左端固定在水平气垫导轨固定挡板上,轻弹簧水平静止不动时,弹簧右端在O点,把滑块放在轻弹簧右端O点,用细线将滑块和挡板连接,使轻弹簧处于压缩状态;
(4)剪断细线,滑块离开轻弹簧后,沿气垫导轨运动,最后通过光电门1和光电门1连接的计算机测量出遮光片经过光电门1的遮光时间为Δt,则遮光片通过光电门1时的平均速度大小为________________;因遮光片很窄,Δt很小,该速度可视为此时滑块的________速度(选填“瞬时”“平均”)。
(5)在遮光片随滑块经过光电门的过程中,利用滑块的质量m、遮光片的宽度d、滑块经过光电门1的遮光时间Δt,根据能量守恒得到轻弹簧的弹性势能为________;若气垫导轨不水平,而是左端较高,则该情况会导致弹性势能的测量值相对真实值________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】 ①. 近似相等 ②. ③. 瞬时 ④. ⑤. 偏大
【解析】
【详解】[1]当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间近似相等时,通过两光电门的速度近似相等,则可认为气垫导轨水平;
[2]遮光片通过光电门1时的平均速度大小为
[3]由于遮光片很窄,Δt很小,可认为它通过光电门的平均速度等于滑块通过光电门的瞬时速度;
[4]根据能量守恒,弹簧的弹性势能应等于滑块通过光电门时的动能,即
[5]若气垫导轨不水平,而是左端较高,由于滑块所受重力做正功,重力势能减小,即滑块动能的增加量等于弹簧的弹性势能与减小的重力势能之和,则导致弹性势能的测量值相对真实值偏大。
三、计算题:本大题共4小题,共45分。
12. 如图所示平行金属板电容器的电容,极板A、B之间可以看成匀强电场,场强,极板间距离为L=5cm,电场中c点到A极板、d点到B极板的距离均为0.5cm,B极板接地。求:
(1)d点处的电势;
(2)d、c两点间的电势差;
(3)将电荷量的负点电荷从d移到c,静电力的功。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
B极板与d之间的电势差为
其中
解得
【小问2详解】
d、c之间的距离为
d、c两点间的电势差为
解得
【小问3详解】
根据
解得
13. 自行车是生活中常见的交通工具,已知某款自行车轮胎容积为。在时胎压为,忽略整个过程轮胎的体积变化,求:
(1)当环境温度为时,轮胎内的气体压强;
(2)说明书上注明在时,轮胎标准气压为;为达标准气压,一打气筒每次可将压强为,体积为外界气体打进轮胎,求打气次数。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
轮胎内气体发生等容变化,,有
解得轮胎内的气体压强
【小问2详解】
将要打进去的气体和轮胎里原有的气体看成整体,气体发生等温变化有
解得打气次数
14. 如图所示,四分之三周长的细圆管的半径R=0.4m,管口B和圆心O在同一水平面上,D是圆管的最高点,其中半圆周BE段存在摩擦,BC和CE段动摩擦因数相同,ED段光滑;质量m=0.5kg、直径稍小于圆管内径的小球从距B正上方高H=2.5m的A处自由下落,从B处进入圆管继续运动直到圆管的最高点D飞出,恰能再次飞到B处.重力加速度g=10m/s2.求:
(1)小球飞离D点时的速度;
(2)小球在D点时对轨道的压力大小和方向;
(3)小球从B点到D点过程中克服摩擦所做的功.
【答案】(1);(2)25N,方向竖直向下;(3)10J.
【解析】
【分析】
【详解】(1)小球飞离D点后做平抛运动,有
xOB=R=vDt
解得
m/s
(2)小球在D点受到重力mg,假设管道对它的作用力竖直向下为FN,
由牛顿第二定律得
解得
FN=﹣2.5N
说明圆管对小球的作用力是竖直向上的支持力.
由牛顿第三定律可知小球对管道的内壁有压力,压力的大小为2.5N,方向竖直向下.
(3)设小球从B到D的过程中克服摩擦力做功Wf
在A到D过程中,根据动能定理,有
代入计算得
Wf=10 J
15. 如下图,倾角为的固定斜面底端固定一轻弹簧,顶端与一水平面相连:一轻绳将斜面上的物块A通过轻质定滑轮与水平面上的物块B相连。先将B锁定,使细绳处于拉紧状态,滑轮左侧细绳与斜面平行,右侧细绳与水平面平行。解除锁定,A、B开始滑动,B始终未与滑轮相碰。已知物块A、B的质量均为,弹簧的劲度系数为,开始时弹簧处于原长状态且其上端到物块A初始位置O的距离为,运动过程中弹簧始终在弹性限度范围内。重力加速度取,忽略一切摩擦阻力。已知弹簧的形变量为x时,它的弹性势能。求:
(1)滑块A刚接触弹簧时的速度大小;
(2)滑块A下滑过程的最大动能;
(3)弹簧被压缩到最短时的形变量。
【答案】(1);(2)0.125J;(3)0.1m
【解析】
【详解】(1)设A刚接触弹簧时的动能为v,则B的动能也为v,从开始下滑到A刚接触弹簧的过程中,由A、B系统机械能守恒可得
解得
(2)设A速度最大时弹簧的压缩量为,此时A所受合力为零,且绳子拉力为零,可得
从开始下滑到A速度最大的过程中,由功能关系可得
解得
滑块A下滑过程的最大动能
(3)A达到最大速度后,A、B间绳子松弛,B做匀速直线运动,A继续压缩弹簧,设弹簧压缩到最短时的压缩量为,该过程克服弹力做功W2
根据动能定理
解得
第1页/共1页
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