2025-2026学年山东省青岛第二中学高三上学期综合练习(三十五)物理试卷
2026-01-15
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内容正文:
青岛二中2025届高三物理综合练习三十五
本试题卷分选择题和非选择题两部分,时间90分钟.
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. 在物理学的发展过程中,科学家们创造了许多物理思想与研究方法,下列说法正确的是
A. “重心”概念的建立,体现了等效替代的思想
B. “瞬时速度”概念的建立,体现了理想模型的研究方法
C. 电场强度的公式,利用了比值定义法
D. 卡文迪什利用扭秤测量引力常量,利用了类比法
2. 一辆汽车从静止出发做加速直线运动,加速度的方向一直不变。在第一段时间内加速度大小不变,在接下来的相同时间内,加速度大小变为原来的一半。则汽车在这两段时间内运动的路程之比为
A.
B.
C.
D.
3. 如图所示,水平地面上固定着一个竖直圆形轨道,圆心为O,轨道内壁光滑。轨道内放置一个质量为m的小球,在水平拉力F的作用下静止在轨道内侧A点,AO连线与竖直方向的夹角,轨道对小球的支持力大小为,重力加速度为g。改变拉力F,小球始终静止在A点。下列说法正确的是
A. 将拉力F逆时针缓慢旋转45°的过程中,F的最小值为
B. 将拉力F逆时针缓慢旋转45°的过程中,的最小值为
C. 将拉力F顺时针缓慢旋转45°的过程中,F先减小后增大
D. 将拉力F顺时针缓慢旋转的过程中,的最小值为2mg
4. 一般河流的河道是弯曲的,外侧河堤会受到流水冲击产生的压强。如图所示,河流某弯道处可视为半径为R的圆弧的一部分。假设河床水平,河道在整个弯道处宽度d和水深h均保持不变,水的流动速度v大小恒定,,河水密度为,忽略流水内部的相互作用力。取弯道某处一垂直于流速的观测截面,则在一段极短时间内
A. 流水速度改变量的方向沿河道的切线方向
B. 流水速度改变量的大小为
C. 通过观测截面水的动量改变量大小为
D. 外侧河堤受到的流水冲击产生的压强为
5. 甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴相向传播,波速均为,时刻的波形图如图所示。平衡位置位于处的质点在时的位移和内的路程分别为
A. 5cm,25cm
B. ,25cm
C.5cm,35cm
D. ,35cm
6. 如图所示,弹珠发射器(可视为质点)固定于足够高的支架顶端,支架沿着与竖直墙壁平行的方向以速度v1水平运动,同时弹珠发射器可在水平面内沿不同方向发射相对发射器速度大小为v2(v2>v1)的弹珠。弹珠从发射到击中墙壁的过程中水平方向位移为x,竖直方向位移为y。已知发射器到墙壁的垂直距离为L,重力加速度为g,不计空气阻力,下列说法正确的是
A. x的最小值为
B. x的最小值为
C. y的最小值为
D. y的最小值为
7. 如图所示为地球的赤道平面图,地球以图示的方向自西向东自转。设想在赤道上,质量为m的物体以相对于地面的速度v分别自西向东和自东向西高速运动时,两种情况下物体对水平地面压力大小之差的绝对值为。地球可视为质量均匀球体,则地球的自转周期为
A.
B.
C.
D.
8. 如图所示,光滑绝缘水平面上方存在方向水平向左的匀强电场,场强大小为E,质量为m,带电量为的小球以初速度开始向右运动,运动过程中小球受空气阻力大小与其速度大小成正比,方向与运动方向始终相反。已知开始运动时小球的加速度为a0(),小球运动到P点时速度恰好为零。在小球从开始运动到返回到出发点的过程中,下列说法正确的是
A. 小球运动到P点时加速度最大
B. 小球的加速度从逐渐减小的过程中,小球的速度一直增大
C. 当小球的加速度为时,小球的速度小于
D. 当小球的速度为时,小球的加速度小于
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,在空间直角坐标系Oxyz中有到原点O的距离均相等的a、b、c、d四个点,a、b在x轴上,c在y轴上,d在z轴上。在a、b两点各放置一个带电量为的点电荷,下列说法正确的是
A. c点和d点的电场强度相同
B. c点和d点的电势相等
C. 将带正电的试探电荷沿直线从c点移动到d点的过程中,电势能始终不变
D. 将带正电的试探电荷沿直线从c点移动到d点的过程中,电势能先变大后变小
10. 一定质量的理想气体经历如图所示的循环过程,a→b过程是等温过程,b→c过程中气体与外界无热量交换,c→d过程是等温过程,d→a过程中气体与外界无热量交换。下列说法正确的是
A. a→b过程,气体吸收热量,内能不变
B. b→c过程,气体对外做功,温度不变
C. c→d→a过程,气体放出的热量小于外界对气体做的功
D. a→b过程,气体从外界吸收的热量小于c→d过程放出的热量
11. 如图所示,足够长的木板M放在光滑水平面上,滑块N放在木板上的左端,二者之间接触面粗糙,水平地面的右侧固定一竖直挡板。木板M和滑块N以相同的速度水平向右运动,木板M和挡板发生弹性碰撞,碰撞时间可忽略不计。以木板M第一次与挡板发生碰撞的时刻为计时起点,水平向右为正方向,以下描述木板M和滑块N的速度随时间变化规律的图像(用实线表示滑块N的速度变化规律,用虚线表示木板M的速度变化规律)可能正确的是
A. B. C. D.
12. 如图所示,光滑平行金属导轨M1N1和M2N2固定在水平面内,导轨间某个区域存在竖直向下的匀强磁场,金属棒P和Q分别静置在磁场两侧的导轨上,金属棒P的质量为m。某时刻金属棒P以初速度水平向右运动,穿过磁场区域后与金属棒Q发生非弹性碰撞,金属棒P刚好再次穿出磁场区域,金属棒Q碰后的速度为。下列说法正确的是
A. 金属棒P两次穿过磁场区域的过程中,速度变化量的大小相等
B. 金属棒Q的质量为5m
C. 金属棒P碰撞前的速度大小为 D. 整个过程中,金属棒P和Q产生的焦耳热为
三、实验题
13. (6分)“用双缝干涉测光的波长”的实验装置如图所示。
(1)下列说法中正确的是______
A. 滤光片应置于单缝与双缝之间
B. 保持双缝位置不变,减小单缝到双缝的距离,干涉条纹间距不变
C. 保持双缝位置不变,减小双缝到屏的距离,干涉条纹间距变大
(2)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,记下此时手轮上的示数,然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第10条亮纹中心对齐,记下此时手轮上的示数。则两相邻亮条纹中心间的距离为______,已知双缝间距为d,测得双缝到屏的距离为L,则所测光的波长为______(用所给物理量的符号表示)。
14. (8分)二极管是由半导体材料制成的具有单向导电性的电子器件,符号如图甲所示。二极管有正、负两个电极,给二极管两极间加上正向电压(电流从正极流向负极)时,二极管电阻较小;加上反向电压时,二极管电阻很大。某实验小组想研究实验室里某型号二极管的导电性能。
(1)首先用多用电表的欧姆“×1”挡测试二极管的正负极,其结果如图乙所示,由图可知,该二极管的正极是__________(选填“a”或“b”)端;
(2)为了描绘二极管加正向电压时的伏安特性曲线,实验小组选择如下器材进行实验:
滑动变阻器(最大阻值为5Ω);
直流毫伏表(量程为500mV,内阻约为1kΩ);
直流毫安表(量程为300mA,内阻约为1Ω);
干电池(电动势为1.5V,内阻约为0.5Ω);
开关和导线若干。
请根据实验目的和要求将实物图丙中的连线补充完整_______。
(3)通过实验数据描点连线得到二极管加正向电压的伏安特性曲线如图丁所示,由此可知该二极管加正向电压时的电阻随电压U的变大而__________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)将三个该型号的二极管接入如图戊所示电路中,已知电源电动势E=9.0V,内阻r=1.0Ω,电阻箱阻值R0=49.0Ω,此时每个二极管消耗功率P=__________W(结果保留2位有效数字)。
四、解答题
15. (6分)如图甲所示,潜水钟主要用于在水下长时间作业。如图乙所示,潜水钟可简化为底部开口、上部封闭的薄壁圆柱形容器,底面积,高度。将潜水钟开口向下,从水面上方缓慢吊放至水底的过程中不漏气,到达水底时钟内气体体积刚好为潜水钟容积的一半。已知水深,水的密度,大气压强,水面上方空气温度,重力加速度,潜水钟导热良好,钟内气体可视为理想气体。
(1)求潜水钟在水底时钟内气体的温度;
(2)将空气缓慢压入潜水钟内,使钟内的水全部排出,求压入钟内的空气在压强、温度的状态下的体积。
16. (12分)如图所示,一水平传送带的左右两端均与水平地面平滑连接,左侧地面粗糙,右侧地面光滑,传送带两轮轴间的距离,传送带以的速度顺时针传动。质量m均为1kg的A、B两物块间有一压缩的轻弹簧(弹簧与两物块不连接),开始弹簧的压缩量,弹性势能。两物块与左侧地面和传送带间的动摩擦因数均为0.2。紧靠传送带右端地面上依次排放着三个完全相同的小球1、2、3,质量M均为2kg,相邻两小球间的距离d均为1m。现由静止同时释放A、B两物块,B脱离弹簧时恰好滑上传送带,此时开始计时。物块A、B和三个小球均在同一直线上,所有的碰撞为弹性碰撞,且碰撞时间忽略不计,物块和小球都可视为质点,取重力加速度。求:
(1)物块B滑上传送带时的速度大小;
(2)小球3开始运动的时间;
(3)物块B与传送带间由于摩擦产生的总热量。
17. (12分)如图所示的空间直角坐标系Oxyz中(z轴正向垂直于纸面向外,未面出),x<0的区域内分布着沿y轴正向的匀强电场,(x0未知)的区域Ⅰ内分布着均沿x轴正向的匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应强度大小为B1,电场与x<0区域内电场的电场强度大小相等。的区域Ⅱ内连续分布着宽度为L的无场区和宽度为的匀强磁场区,磁感应强度大小为B2,方向垂直纸面向外。质量为m、电荷量为q的带正电粒子,从坐标为(,0,0)的P点以方向与x轴正向夹角为、大小为v0的初速度发射,在xOy平面内运动一段时间后,恰好经过原点O进入区域Ⅰ,再经过坐标为(x0,0,0)的Q点进入区域Ⅱ。已知,,不计粒子的重力,忽略电磁场的边界效应。
(1)求电场强度的大小;
(2)若正粒子在区域Ⅰ内运动时间不超过,则:
①求x0的可能值;
②若x0为①中的最大值,求带电粒子离开y轴的最远距离。
18.(16分) 如图所示,三个物块A、B、C的质量均为m=1kg,物块C放置在水平地面上,竖直放置的轻弹簧连接物块B和物块C,物块A放置在物块B上,整个装置保持静止。现对A施加竖直向下的恒定外力,将物块A、B压缩到最低点时立即撤去外力,物块A、B被竖直向上弹起。一段时间后A、B分离,当A向上运动到最高点时立即被取走,当B继续向上运动到最高点时,物块C恰好离开水平地面。轻弹簧的劲度系数为k=100N/m,轻弹簧的弹性势能表达式为(k为轻弹簧的劲度系数,x为轻弹簧的形变量),弹簧振子做简谐运动的周期表达式为(k为轻弹簧的劲度系数,M为振子的质量),重力加速度g=10m/s2,所有过程中弹簧始终在弹性限度内,不计空气阻力,求:
(1)物块B向上运动到最高点时的加速度大小;
(2)物块A、B分离瞬间,物块B的速度大小:
(3)恒定外力的大小:
(4)从A、B分离到各自第一次运动到最高点的过程中,二者运动的时间差(结果用π表示)。
综合练习三十五参考答案
1. 【答案】A
【详解】A.重心概念建立体现了等效替代的思想,故A正确;
B.瞬时速度概念的建立体现了极限的方法,故B错误;
C.电场强度是匀强电场场强与电势差的关系,没有应用比值定义法,故C错误;
D.卡文迪什利用扭秤测量引力常量用到了放大的思想,故D错误;
故选A。
2. 【答案】C
【详解】设相同的时间为,第一段时间内的加速度大小为,第二段相同时间内的加速度大小为,则第一段时间内的路程为
第一段时间的末速度大小即第二段时间的初速度大小为
则第二段时间内的路程为 则两段时间内的路程之比为 故选C。
3. 【答案】B
【详解】AB.将拉力F逆时针缓慢旋转45°的过程中,小球若能静止在A点,根据三角形法则,画出小球的受力变化情况,如图所示
由图中可以看出,F先变小后变大,当F与垂直时拉力最小为
一直减小,根据正弦定理可知最小值为
解得
故A错误,B正确;
CD.将拉力F顺时针缓慢旋转的过程中,如图
则拉力F、都在增大,的最小值为
故CD错误; 故选B。
4. 【答案】D
【详解】A.依题意,流水做匀速圆周运动,根据
可知流水速度改变量的方向与其向心加速度方向相同,沿轨迹圆的半径指向圆心,故A错误;
B.由 联立,解得流水速度改变量的大小为 故B错误;
C.依题意,极短时间内水流的距离 横截面积 根据
可得水流的质量为
则通过观测截面水的动量改变量大小为 故C错误;
D.根据牛顿第二定律可得 水流与外侧河堤作用的面积
则外侧河堤受到的流水冲击产生的压强为 故D正确。故选D。
5. 【答案】B
【详解】根据时刻的波形图可知,甲波和乙波的波长均为4m,由于波速均为,故两列波的周期,两列波的频率相同,两列波叠加时,可发生波的干涉。结合题意可知,前甲波和乙波均未传播到处,故时间内,处的质点路程为零;
时,乙波刚传播到处,时甲波刚传播到处,故时间内,处的质点运动的路程
4s后两列波在处叠加,由于两列波到达处的波程差
故处为振动减弱点,这段时间恰好等于四分之一个周期,故时,质点的位移 内,质点运动的路程
综上所述,平衡位置位于处的质点在时的位移和内的路程分别为,25cm;故选B。
6. 【答案】C
【详解】CD.弹珠在水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,当v2垂直竖直墙壁射出时,弹珠运动时间最短 y的最小值为 故C正确,D错误;
AB.由于 则弹珠水平方向的合速度可以垂直竖直墙壁,合速度大小为
此时x的最小值为L,故AB错误。 故选C。
7. 【答案】A
【详解】设地球自转角速度为,地球半径为R,地球对质量为m的物体的吸引力为,当物体以相对于地面的速度v分别自西向东转动时有
物体以相对于地面的速度v分别自东向西转动时有
由题意可知 整理可得 又
故地球自转周期。 故选A。
8. 【答案】C
【详解】A.小球运动到P点时速度为0,此时空气阻力 小球只受电场力,加速度为
而开始运动时加速度 所以P点加速度不是最大的,故A错误;
B.当小球向右运动时,合外力向左,小球的加速度从逐渐减小的过程中速度减小,故B错误;
C.设加速度为时速度为,则 又因为
两式联立可得, 则
所以 所以 所以 故C正确;
D.当小球速度为时,若向右运动,有 因为
且 可得
所以当小球的速度为时,小球的加速度不一定小于,故D错误。故选C。
2、 多选题:
9. 【答案】BD
【详解】A.根据等量同种电荷电场线分布特点可知c、d两点电场强度大小相等,方向分别指向y轴和z轴正方向,故A错误;
B.c点和d点距离ab两点电荷距离相等,cd两点的电势相等,故B正确;
CD.将带正电试探电荷沿直线从c点移动到d点的过程中,先靠近后远离ab两点电荷,故电场力先做负功后做正功,所以将带正电的试探电荷沿直线从c点移动到d点的过程中,电势能先变大后变小,故 C错误,D正确; 故选BD。
10. 【答案】AC
【详解】A.a→b过程,温度不变,内能不变,体积增大,气体对外界做功,故吸收热量,故A正确;
B.b→c过程,气体对外做功,且,则内能减小,温度降低,故B错误;
C.c→d过程,温度不变,内能不变,体积减小,外界对气体做功等于气体放出的热量,d→a过程绝热,外界对气体做功,内能增大,故c→d→a过程,气体放出的热量小于外界对气体做的功,故C正确;
D.由前分析知,a→b过程,气体从外界吸收的热量等于该过程气体对外界做的功,c→d过程放出的热量等于该过程外界对气体做的功,由图像知,a→b过程气体对外界做的功大于c→d过程外界对气体做的功,则a→b过程,气体从外界吸收的热量大于c→d过程放出的热量,故D错误。 故选AC。
11. 【答案】ABD
【详解】A.若木板和滑块质量相等,则滑块向右减速的加速度大小等于木板向左减速的加速度大小,同时减速为0,故A正确; BC.若木板质量大于滑块,则
两物体共速时速度向左,一起匀速运动,故B正确,C错误;
D.若木板质量小于滑块,两物块共速时速度向右,先匀速运动一段再和挡板碰撞,重复之前的过程,故D正确。
故选ABD。
12. 【答案】AB
【详解】A.设金属导轨间距为L,磁场为B,磁场宽度为d,回路总电阻为,金属棒两次穿过磁场区域过程中,根据动量定理可得, 可得
由此可知,两次穿过磁场的速度变化量的大小相等,故A正确;
B.设第一次穿过磁场的速度为,由A可知第二次穿过磁场的速度
PQ发生碰撞,根据动量守恒定律可得 解得
即金属棒Q的质量为5m,故B正确;
CD.由于PQ发生非弹性碰撞,无法求解碰撞之后P的速度,无法求解金属棒P碰撞前的速度大小和整个过程中金属棒P和Q产生的焦耳热,故CD错误。 故选AB。
13. 【答案】(1)B (2) ①. ②.
【小问1详解】
A.滤光片应置于单缝的前面,故A错误; BC.根据
可知保持双缝位置不变,减小单缝到双缝的距离,干涉条纹间距不变;保持双缝位置不变,减小双缝到屏的距离,干涉条纹间距变小;故B正确,C错误。 故选B。
【小问2详解】
[1]两相邻亮条纹中心间的距离为
[2]根据 可得所测光的波长为
14. 【答案】(1)a (2)
(3)变小 (4)0.059(0.057~0.061)
【小问1详解】
由图乙可知,欧姆表电流从黑表笔流出,黑表笔接b时二极管电阻很大,接a时电阻较小,故a端是二极管正极;
【小问2详解】
绘制伏安特性曲线,滑动变阻器采用分压式接法,连接如图
【小问3详解】
由图像知,该二极管加正向电压时的电阻随电压U的变大而变小;
【小问4详解】 根据闭合电路欧姆定律可得
所以
作出I-U图线,如图所示
由图可知,实际电压0.38V,实际电流约156mA,所以实际功率为
15. 【答案】(1)285K (2)3.31m3
【小问1详解】
初始状态(水面上方)压强为 体积 温度
到达水底时,钟内气体体积
水底处气体压强,根据液体压强公式
h等效是水面到钟内气体液面的高度,因为钟内气体体积为原来一半,钟高为2m,水深为10m,所以 则
根据理想气体状态方程 代入数据解方程得
【小问2详解】
当钟内水全部排出时,钟内气体压强
体积 温度
这些气体在、状态下体积为,由 变形可得
代入数据解得 原来钟内有气体体积
所以压入钟内的空气体积
16. 【答案】(1) (2) (3)
【小问1详解】
对A、B和弹簧组成的系统根据动量守恒根据能量守恒
联立,解得
【小问2详解】
因为
所以B在传送带上减速,假设B可以减速到与传送带共速,则设经过时间与传送带共速,根据牛顿第二定律 根据运动学公式有联立,解得减速的位移大小为
所以假设成立。则匀速位移大小为匀速的时间为
物块B与小球1碰撞,根据动量守恒 根据动能守恒
解得,
因为小球1、2、3完全相同,所以小球1与小球2发生弹性碰撞后,交换速度,所以从小球1运动到小球3运动所需时间为 小球3开始运动的时间为
【小问3详解】
物块B第一次在传送带上相对传送带的路程为
物块B第一次与小球1碰撞后返回到传送带上,与传动带作用后以相同的速度大小反向再次与小球1发生碰撞,物块B第二次在传送带上相对传送带的路程为
物块B与小球1第二次碰撞,根据动量守恒和能量守恒可得,
解得
物块B第三次在传送带上相对传送带的路程为
物块B与小球1第三次碰撞,根据动量守恒和能量守恒可得, 解得
物块B第四次在传送带上相对传送带的路程为
所以,物块B与传送带间由于摩擦产生的总热量为
17. 【答案】(1) (2)①见解析;②
【小问1详解】
x轴方向的初速度 则 y轴方向的初速度 则
粒子从A到O的过程,有,, 解得
【小问2详解】
①粒子在垂直xOy平面内做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力可得,,
由于正粒子在区域I内运动的时间不超过,粒子可能的运动时间是T、2T,粒子在x方向做匀加速直线运动,有 当时, 当时,
②取的最大值,则,,,
当进入区域Ⅱ的粒子x轴方向上的速度为0时,与y轴的距离最远,由y轴方向动量定理可得
对时间求和可得 解得 则该粒子通过了4个无场区,则
则
18. 【答案】(1)20m/s2 (2) (3) (4)
【小问1详解】
当B继续向上运动到最高点时,物块C恰好离开水平地面,此时弹簧的拉力
对物块B进行受力分析,根据牛顿第二定律可得;
【小问2详解】
A、B在弹簧恢复原长时分离,从此时到B运动到最高点的过程中,对B、C及弹簧组成的系统,由能量守恒可得, 解得
【小问3详解】
从A、B压缩到最低点到弹簧恢复原长,对A、B、C及弹簧组成的系统,由能量守恒可得
解得 最初状态,对A、B整体受力分析可得
从最初状态到A、B压缩到最低点,对A、B、C及弹簧组成的系统,由功能关系可得
解得
【小问4详解】
A、B分离后A竖直向上做匀减速直线运动,有 解得
B在竖直方向做简谐运动,其周期 平衡位置
振幅
B从恢复原长到第一次运动到最高点的路程为,则
从A、B分离到各自第一次运动到最高点的时间差有
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