内容正文:
白城实验高中2025-2026学年度高三上学期期中考试物理试卷
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. 质量为2kg滑块在水平力F作用下在水平面上做直线运动,图像如图所示。若滑块与水平面间的动摩擦因数,取重力加速度,则对应的图像正确的是( )
A B.
C. D.
2. 2023年10月26日11时14分,神舟十七号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射成功,并于10月26日19时34分与“天宫”实现完美对接。下列说法正确的是( )
A. “2023年10月26日11时14分”指的是时间间隔
B. 观看神舟十七号升空的轨迹时,飞船可以视为质点
C. 对接前调整姿态时,飞船可以视为质点
D. 对接后,飞船在轨运行时不能视为质点
3. 拔河比赛是长郡中学“教师趣味运动会”必备项目,如图甲所示为拔河比赛时一位老师的拔河示意图,可以认为此时处于平衡状态.该情形下可简化成如图乙所示的一质量分布均匀的钢管模型.在拔河时身体缓慢向后倾倒,可以认为钢管与地面的夹角逐渐变小,在此期间,脚与水平地面之间没有滑动,绳子的方向始终保持水平.已知当钢管受到同一平面内不平行的三个力而平衡时,三个力的作用线必交于一点.根据上述信息,当钢管与地面的夹角逐渐变小时,下列说法正确的有( )
A. 地面对钢管支持力变小 B. 地面对钢管的摩擦力变大
C. 地面对钢管的作用力不变 D. 手对绳子的摩擦力方向向左
4. 在平行于x轴的静电场中,其电势φ随x的分布如图所示,一质量,带电荷量大小为的粒子从x轴上的(2,0)点由静止开始释放,仅在电场力作用下在x轴上往返运动。忽略粒子的重力等因素,下列说法正确的是( )
A. 粒子带正电 B. x轴上O点右侧电场强度是左侧电场强度的两倍
C. 该粒子的最大速度为0.2m/s D. 该粒子运动的周期为0.4s
5. 矫正牙齿时,可用牵引线对牙施加力的作用。若某颗牙齿受到牵引线的两个作用力大小均为F,夹角为α(如图),则该牙所受两牵引力的合力大小为( )
A.
B.
C.
D.
6. 如图所示,内壁光滑的绝热汽缸内用绝热活塞封闭一定质量的理想气体,初始时汽缸开口向上放置,活塞处于静止状态,将汽缸缓慢转动过程中,缸内气体( )
A. 内能增加,外界对气体做正功
B. 内能减小,所有分子热运动速率都减小
C. 温度降低,速率大的分子数占总分子数比例减少
D. 温度升高,速率大的分子数占总分子数比例增加
7. 如图所示,电阻串联在理想变压器的原线圈上,电阻和并联在副线圈上,原线圈的、端接入电压有效值的交流电源。已知原线圈中电流的有效值为,电阻的阻值为,电阻的阻值为,电阻的阻值为,则电阻消耗的功率为( )
A. B. C. D.
8. 如图,光滑水平面内建立直角坐标系xOy。A、B两小球同时从O点出发,A球速度大小为v1,方向沿x轴正方向,B球速度大小为v2=2 m/s、方向与x轴正方向夹角为θ。坐标系第一象限中有一个挡板L,与x轴夹角为α。B球与挡板L发生碰撞,碰后B球速度大小变为1 m/s,碰撞前后B球的速度方向与挡板L法线的夹角相同,且分别位于法线两侧。不计碰撞时间和空气阻力,若A、B两小球能相遇,下列说法正确的是( )
A. 若θ=15°,则v1的最大值为 m/s,且α=15°
B. 若θ=15°,则v1最大值为 m/s,且α=0°
C. 若θ=30°,则v1的最大值为 m/s,且α=0°
D. 若θ=30°,则v1的最大值为 m/s,且α=15°
9. 端午节赛龙舟是传统的娱乐项目,如图1所示是甲、乙两支队伍的比赛情景,两支队伍同时同地出发,其速度时间关系图像如图2所示,甲在第一段时间内的加速度是第二段时间内的加速度的,结合图像所提供的信息分析,下列判断正确的是( )
A. 甲在t0时刻的速度为 B. 两支队伍比赛的路程为
C. 乙到达终点的时刻为 D. 当乙到达终点时,甲的速度为
10. 两列分别沿x轴正、负方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示,其中a波振幅为2cm,沿x轴正方向传播;b波振幅为4cm,沿x轴负方向传播。两列波的传播速度大小均为v=2m/s。则下列说法正确的是( )
A. 两列波的质点的起振方向均沿y轴负方向
B. 横波a的周期为2s
C. t=1.5s时,质点Q离开平衡位置的位移为2cm
D. 两列波从相遇到分离所用的时间为2s
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某学校物理兴趣小组在“验证动量守恒定律”的实验中,利用如图甲所示装置进行实验,图中O点是斜槽末端在记录纸上的垂直投影点,球1从斜槽上同一点释放,未放球2时平均落点到投影点的水平距离。放上球2后球1的平均落点到O点的水平距离,球2的平均落点到O点的水平距离。
(1)该实验中需要满足的条件是______(多选);
A. 斜槽末端切线水平
B. 斜槽应光滑
C. 球2的半径等于球1的半径
D. 球2的质量大于球1的质量
(2)小球落在地面的复写纸上后,会在复写纸下方白纸上留下印迹。多次实验会在白纸上留下多个印迹,为了确定球2的平均落点,图乙中画的四个圆最合理的是______(用图中字母a、b、c、d表示);
(3)已知球1的质量为,球2的质量为,若测量的物理量满足关系式______(用题干所给的字母表示),则碰撞过程中动量守恒。
12. 某课外活动小组研究小滑块与木板之间的动摩擦因数,实验装置如图甲所示,木板通过一小段圆弧与水平面相接于B点,在B点放置一光电门,小滑块密度大、体积小。已知当地的重力加速度g为。实验步骤如下:
(1)用20分度的游标卡尺测量小滑块的底边边长l,游标卡尺的示数如图乙所示,则读数为______mm;
(2)用刻度尺测出小滑块静止时离OC水平面的高度;
(3)用刻度尺测量OB(O点为小滑块在水平面的投影点)长度为;
(4)将小滑块从A点由静止释放,测量出小滑块经过光电门时间t,则小滑块经过光电门的瞬时速度为______(用题中的测量量表示);
(5)改变小滑块从木板上静止滑下时的位置,重复步骤(3)(4);
(6)根据多次测量得到的数据,以小滑块在水平面的投影点O与光电门B点的距离x为横轴,以小滑块经过光电门所用的时间的倒数为纵轴,作出图像如图丙所示;
(7)当,时,根据图像分析可知,小滑块与木板间的动摩擦因数______。(结果保留2位有效数字)
13. 京昆高速公路在四川省的雅西高速段是全国较为险峻的高速路,这里海拔高,临崖临壁,急转弯多。因此,这段路上设置了多条避险车道,避险车道可看作倾角为的斜面。某汽车质量为2500kg,轮胎与车道地面间的动摩擦系数为0.6,某避险车道长为100m,倾角。当汽车失控时,受到的牵引力为零。(取,,)
(1)汽车失控时,求其在避险车道向上滑行时的加速度;
(2)汽车失控时,以21.6m/s的速度进入避险车道,求其冲上避险车道的最大距离;
(3)若汽车以的加速度在避险车道上加速下滑,求牵引力的大小和方向。
14. 如图,一折射率为的材料制作的三棱镜,其横截面为直角三角形ABC,∠A=90°,∠B=30°。一束平行光平行于BC边从AB边射入棱镜,不计光线在棱镜内的多次反射,求AC边与BC边上有光出射区域的长度的比值。
15. 如图所示,矩形区域abcd内存在垂直于纸面的匀强磁场。ab边长为,ad边长为2L。位于ad边中点S处的粒子源,不断地沿着垂直ad边的方向发射质量为m、电荷量为q、初速度为v的带电粒子,带电粒子恰好从b点射出。在此区域加上沿ad方向的匀强电场后,带电粒子恰好做匀速直线运动。不计带电粒子的重力和粒子之间的相互作用力。
(1)求匀强磁场磁感应强度大小B;
(2)求匀强电场的电场强度大小E;
(3)仅撤去磁场,请通过推导判断带电粒子将从矩形区域的哪一边界射出?
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白城实验高中2025-2026学年度高三上学期期中考试物理试卷
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. 质量为2kg的滑块在水平力F作用下在水平面上做直线运动,图像如图所示。若滑块与水平面间的动摩擦因数,取重力加速度,则对应的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题图可知,滑块在内的加速度为
内的加速度
内的加速度为
根据牛顿第二定律,内
可得
内
可得
内
得
故选A。
2. 2023年10月26日11时14分,神舟十七号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射成功,并于10月26日19时34分与“天宫”实现完美对接。下列说法正确的是( )
A. “2023年10月26日11时14分”指的是时间间隔
B. 观看神舟十七号升空的轨迹时,飞船可以视为质点
C. 对接前调整姿态时,飞船可以视为质点
D. 对接后,飞船在轨运行时不能视为质点
【答案】B
【解析】
【详解】A.“2023年10月26日11时14分”指的是时刻,故A错误;
B.观看神舟十七号升空的轨迹时,飞船大小形状可以忽略,可以视为质点,故B正确;
C.对接前调整姿态时,飞船大小形状不可以忽略,不可以视为质点,故C错误;
D.对接后,研究飞船在轨运行的轨迹时,其大小形状可以忽略,可以视为质点,故D错误。
故选B。
3. 拔河比赛是长郡中学“教师趣味运动会”必备项目,如图甲所示为拔河比赛时一位老师的拔河示意图,可以认为此时处于平衡状态.该情形下可简化成如图乙所示的一质量分布均匀的钢管模型.在拔河时身体缓慢向后倾倒,可以认为钢管与地面的夹角逐渐变小,在此期间,脚与水平地面之间没有滑动,绳子的方向始终保持水平.已知当钢管受到同一平面内不平行的三个力而平衡时,三个力的作用线必交于一点.根据上述信息,当钢管与地面的夹角逐渐变小时,下列说法正确的有( )
A. 地面对钢管支持力变小 B. 地面对钢管的摩擦力变大
C. 地面对钢管的作用力不变 D. 手对绳子的摩擦力方向向左
【答案】B
【解析】
【详解】ABC.对钢管受力分析,钢管受重力G、绳子的拉力T、地面对钢管竖直向上的支持力、水平向右的摩擦力
可认为钢管受到重力G、绳子的拉力T和地面对钢管作用力F三个力,钢管平衡,三个力的作用线必交于一点,由此可知F方向斜向上,与水平面夹角为,根据共点力平衡条件可知
即随着钢管与地面夹角的逐渐变小,地面对钢管支持力(与重力等大反向)的大小不变,地面对钢管的作用力变大,地面对钢管的摩擦力变大,故AC错误,B正确;
D.根据相互作用力,手对绳子的摩擦力方向向右,故D错误。
故选B。
4. 在平行于x轴的静电场中,其电势φ随x的分布如图所示,一质量,带电荷量大小为的粒子从x轴上的(2,0)点由静止开始释放,仅在电场力作用下在x轴上往返运动。忽略粒子的重力等因素,下列说法正确的是( )
A. 粒子带正电 B. x轴上O点右侧电场强度是左侧电场强度的两倍
C. 该粒子的最大速度为0.2m/s D. 该粒子运动的周期为0.4s
【答案】C
【解析】
【详解】A.沿电场线方向电势降低,则根据题图可知,x轴左侧电场强度方向沿x轴负方向,x轴右侧电场强度方向沿x轴正方向,粒子仅在电场力作用下在x轴上往返运动,则粒子带负电,故A错误;
B.由知,O点左侧电场强度大小为
O点右侧电场强度大小为
可知x轴上O点左侧电场强度是右侧电场强度的两倍,故B错误;
C.由于粒子带负电,该粒子运动过程中电势能的最小值
由能量守恒定律得当电势能最小时动能最大,最大动能为
解得该粒子的最大速度为,故C正确;
D.设粒子在原点左右两侧运动的时间分别为t1、t2,在原点时的速度为,则有,
周期为
联立解得,故D错误。
故选C。
5. 矫正牙齿时,可用牵引线对牙施加力的作用。若某颗牙齿受到牵引线的两个作用力大小均为F,夹角为α(如图),则该牙所受两牵引力的合力大小为( )
A.
B.
C.
D
【答案】B
【解析】
【详解】根据平行四边形定则可知,该牙所受两牵引力的合力大小为
故选B。
6. 如图所示,内壁光滑的绝热汽缸内用绝热活塞封闭一定质量的理想气体,初始时汽缸开口向上放置,活塞处于静止状态,将汽缸缓慢转动过程中,缸内气体( )
A. 内能增加,外界对气体做正功
B. 内能减小,所有分子热运动速率都减小
C. 温度降低,速率大的分子数占总分子数比例减少
D. 温度升高,速率大的分子数占总分子数比例增加
【答案】C
【解析】
【详解】初始时汽缸开口向上,活塞处于平衡状态,汽缸内外气体对活塞的压力差与活塞的重力平衡,则有
汽缸在缓慢转动的过程中,汽缸内外气体对活塞的压力差大于重力沿汽缸壁的分力,故汽缸内气体缓慢的将活塞往外推,最后汽缸水平,缸内气压等于大气压。
AB.汽缸、活塞都是绝热的,故缸内气体与外界没有发生热传递,汽缸内气体压强作用将活塞往外推,气体对外做功,根据热力学第一定律得:气体内能减小,故缸内理想气体的温度降低,分子热运动的平均速率减小,并不是所有分子热运动的速率都减小,AB错误;
CD.气体内能减小,缸内理想气体温度降低,分子热运动的平均速率减小,故速率大的分子数占总分子数的比例减小,C正确,D错误。
故选C。
7. 如图所示,电阻串联在理想变压器的原线圈上,电阻和并联在副线圈上,原线圈的、端接入电压有效值的交流电源。已知原线圈中电流的有效值为,电阻的阻值为,电阻的阻值为,电阻的阻值为,则电阻消耗的功率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由于是理想变压器,则副线圈的输出功率为
由于副线圈中电阻和并联,根据可知,电阻的功率与电阻成反比,则电阻消耗的功率为
故选B。
8. 如图,光滑水平面内建立直角坐标系xOy。A、B两小球同时从O点出发,A球速度大小为v1,方向沿x轴正方向,B球速度大小为v2=2 m/s、方向与x轴正方向夹角为θ。坐标系第一象限中有一个挡板L,与x轴夹角为α。B球与挡板L发生碰撞,碰后B球速度大小变为1 m/s,碰撞前后B球的速度方向与挡板L法线的夹角相同,且分别位于法线两侧。不计碰撞时间和空气阻力,若A、B两小球能相遇,下列说法正确的是( )
A. 若θ=15°,则v1的最大值为 m/s,且α=15°
B. 若θ=15°,则v1的最大值为 m/s,且α=0°
C. 若θ=30°,则v1的最大值为 m/s,且α=0°
D. 若θ=30°,则v1的最大值为 m/s,且α=15°
【答案】A
【解析】
【详解】AB.由于水平面光滑,则两小球均做匀速直线运动,若A、B两小球能相遇,则绘出运动轨迹图如图所示
根据正弦定理有
将代入得
联立解得
求导并整理得:
当时,v1取最大值,即当cos(2α+2θ)=时,v1有最大值,结合题意可知α+θ=30°
当θ=15°时,α=15°,解得
故A正确,B错误;
CD.当θ=30°时,解得α=0°,,故CD错误。
故选A。
9. 端午节赛龙舟是传统的娱乐项目,如图1所示是甲、乙两支队伍的比赛情景,两支队伍同时同地出发,其速度时间关系图像如图2所示,甲在第一段时间内的加速度是第二段时间内的加速度的,结合图像所提供的信息分析,下列判断正确的是( )
A. 甲在t0时刻的速度为 B. 两支队伍比赛的路程为
C. 乙到达终点的时刻为 D. 当乙到达终点时,甲的速度为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.对甲,有
所以甲在t0时刻的速度为
故A错误;
B.两支队伍比赛的路程为
故B正确;
C.对乙,有
解得
故C正确;
D.当乙到达终点时,甲的速度为
故D错误。
故选BC。
10. 两列分别沿x轴正、负方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示,其中a波振幅为2cm,沿x轴正方向传播;b波振幅为4cm,沿x轴负方向传播。两列波的传播速度大小均为v=2m/s。则下列说法正确的是( )
A. 两列波的质点的起振方向均沿y轴负方向
B. 横波a的周期为2s
C. t=1.5s时,质点Q离开平衡位置的位移为2cm
D. 两列波从相遇到分离所用的时间为2s
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据平移法,且同一列波各点起振方向均相同,可知a波起振方向向上,b波起振方向向上,故A错误;
B. 横波a的波长为4m,则周期
故B正确;
C. 横波b的波长为4m,则周期也为2s,t=1.5s时经过 ,则质点Q离开平衡位置的位移为-4cm,故C错误;
D. 两列波从相遇到分离所用的时间为
故D正确。
故选BD。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某学校物理兴趣小组在“验证动量守恒定律”的实验中,利用如图甲所示装置进行实验,图中O点是斜槽末端在记录纸上的垂直投影点,球1从斜槽上同一点释放,未放球2时平均落点到投影点的水平距离。放上球2后球1的平均落点到O点的水平距离,球2的平均落点到O点的水平距离。
(1)该实验中需要满足的条件是______(多选);
A. 斜槽末端切线水平
B. 斜槽应光滑
C. 球2的半径等于球1的半径
D. 球2的质量大于球1的质量
(2)小球落在地面复写纸上后,会在复写纸下方白纸上留下印迹。多次实验会在白纸上留下多个印迹,为了确定球2的平均落点,图乙中画的四个圆最合理的是______(用图中字母a、b、c、d表示);
(3)已知球1质量为,球2的质量为,若测量的物理量满足关系式______(用题干所给的字母表示),则碰撞过程中动量守恒。
【答案】(1)AC (2)c
(3)
【解析】
【小问1详解】
AC.该实验采用平抛运动来验证动量守恒,需要满足的条件是入射小球抛出时的速度方向必须水平,小球之间的磁撞必须是一维对心碰撞,故AC正确;
B.实验只需保证入射小球抛出时初速度相同,方向水平,斜槽不要求光滑,故B错误;
D.两小球发生碰撞时,入射小球质量应大于被碰小球质量,以免入射小球反弹沿斜槽上滑,故球2的质量应小于球1的质量,故D错误。
故选AC。
【小问2详解】
多次实验会在白纸上留下多个印迹,为了确定球的平均落点,应用一个最小的圆把尽可能多的印迹圈起来,因此,图乙中画的四个圆最合理的是c。
【小问3详解】
设球1入射速度为v,碰后球1的速度为v1,球2的速度为v2,小球做平抛运动,则
根据题意有
其中h为桌面高度,若碰撞过程中动量守恒,应有
代入相应数据,整理可得
12. 某课外活动小组研究小滑块与木板之间的动摩擦因数,实验装置如图甲所示,木板通过一小段圆弧与水平面相接于B点,在B点放置一光电门,小滑块密度大、体积小。已知当地的重力加速度g为。实验步骤如下:
(1)用20分度的游标卡尺测量小滑块的底边边长l,游标卡尺的示数如图乙所示,则读数为______mm;
(2)用刻度尺测出小滑块静止时离OC水平面的高度;
(3)用刻度尺测量OB(O点为小滑块在水平面投影点)长度为;
(4)将小滑块从A点由静止释放,测量出小滑块经过光电门的时间t,则小滑块经过光电门的瞬时速度为______(用题中的测量量表示);
(5)改变小滑块从木板上静止滑下时的位置,重复步骤(3)(4);
(6)根据多次测量得到的数据,以小滑块在水平面的投影点O与光电门B点的距离x为横轴,以小滑块经过光电门所用的时间的倒数为纵轴,作出图像如图丙所示;
(7)当,时,根据图像分析可知,小滑块与木板间的动摩擦因数______。(结果保留2位有效数字)
【答案】 ①. 5.50 ②. ③. 0.19
【解析】
【详解】(1)[1]根据游标卡尺的读数规则知
;
(4)[2]因为小滑块的底边边长较小,所以小滑块经过光电门的平均速度可视为瞬时速度,故
(7)[3]设木板与水平面的夹角为,对小滑块由释放到穿过光电门的过程,根据动能定理有
又
整理有
由图丙可知
代入数据解得
。
13. 京昆高速公路在四川省的雅西高速段是全国较为险峻的高速路,这里海拔高,临崖临壁,急转弯多。因此,这段路上设置了多条避险车道,避险车道可看作倾角为的斜面。某汽车质量为2500kg,轮胎与车道地面间的动摩擦系数为0.6,某避险车道长为100m,倾角。当汽车失控时,受到的牵引力为零。(取,,)
(1)汽车失控时,求其在避险车道向上滑行时的加速度;
(2)汽车失控时,以21.6m/s的速度进入避险车道,求其冲上避险车道的最大距离;
(3)若汽车以的加速度在避险车道上加速下滑,求牵引力的大小和方向。
【答案】(1)10.8m,方向沿车道向下;(1)21.6m;(3)F=2500N,方向沿车道向上
【解析】
【详解】(1)汽车受力如图所示
根据牛顿第二定律
代入数据得车辆的加速度
方向沿车道向下。
(2)由运动学公式
可得汽车冲上避险车道的最大距离为
(3)汽车下滑时受力如图所示
根据牛顿第二定律
代入数据得牵引力大小为
方向沿车道向上。
14. 如图,一折射率为的材料制作的三棱镜,其横截面为直角三角形ABC,∠A=90°,∠B=30°。一束平行光平行于BC边从AB边射入棱镜,不计光线在棱镜内的多次反射,求AC边与BC边上有光出射区域的长度的比值。
【答案】2
【解析】
【详解】设从点入射的光线经折射后恰好射向点,光在边上的入射角为,折射角为,如图所示
由折射定律有
设从范围入射的光折射后在边上的入射角为,由几何关系有
代入题中数据解得
,
所以从范围入射的光折射后在边上发生全反射,反射光线垂直射到边,边上全部有光射出。设从范围入射的光折射后在边上的入射角为,如图所示
由几何关系可知
根据已知条件可知
即从范围入射的光折射后在边上发生全反射,反射光线垂直射到边上。设边上有光线射出的部分为,由几何关系得
边与边有光射出区域的长度比值为
15. 如图所示,矩形区域abcd内存在垂直于纸面的匀强磁场。ab边长为,ad边长为2L。位于ad边中点S处的粒子源,不断地沿着垂直ad边的方向发射质量为m、电荷量为q、初速度为v的带电粒子,带电粒子恰好从b点射出。在此区域加上沿ad方向的匀强电场后,带电粒子恰好做匀速直线运动。不计带电粒子的重力和粒子之间的相互作用力。
(1)求匀强磁场的磁感应强度大小B;
(2)求匀强电场的电场强度大小E;
(3)仅撤去磁场,请通过推导判断带电粒子将从矩形区域的哪一边界射出?
【答案】(1)
(2)
(3)从矩形区域的bc边射出
【解析】
【小问1详解】
带电粒子在匀强磁场中运动轨迹如图
设带电粒子在磁场中做圆周运动的半径为R,由几何关系
解得
根据牛顿第二定律
解得
【小问2详解】
加上匀强电场后,带电粒子做匀速直线运动,根据平衡条件有
解得
【小问3详解】
撤去磁场后,带电粒子做匀变速曲线运动,假设带电粒子从bc边射出,根据牛顿第二定律可知
带电粒子沿初速度方向做匀速直线运动,则
垂直于初速度方向做匀变速直线运动,偏移量
即
由
可知,带电粒子从bc边射出。
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