内容正文:
2025-2026学年高三上学期期中考试
物理试卷
考试时间75分钟,满分100分
一、选择题(本题共10题,其中1-7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,8-10题,每小题6分,共18分,每小题有多个选项符合题目要求。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.铀238的衰变方程为,下列说法正确的是( )
A. 该核反应为衰变 B. 该核反应吸收能量
C. 该核反应会发生质量亏损 D. 比更稳定
2.2025年7月在法国巴黎,中国无人机编队用2000架无人机践行“用艺术连接世界”的使命,点亮世界光影之夜。某次测试中,无人机从静止开始由起飞点沿直线飞出80m时切断遥控器信号,经过一段时间后沿原路径回到起飞点。该过程无人机运动位移x与时间t的关系图像如图所示,则无人机( )
A. 在t=8s时开始返回
B. 在0~8s内平均速度大小为10m/s
C. 在t=12s时速度最大
D. 在t=16s时速度大小为5m/s
3.如图所示,斜面体上用铰链连接一轻杆,轻杆顶端固定一个可视为质点的小球,轻绳跨过斜面体顶端的光滑定滑轮,一端固定在小球上,另一端用手拉住,保持小球静止。初始时轻杆与斜面垂直,定滑轮右侧部分轻绳恰好水平,左侧的轻绳与竖直方向夹角为θ且始终保持不变,现缓慢拉轻绳直至轻杆竖直,在此过程中,斜面体始终静止在水平地面上,下列说法正确的是( )
A. 轻绳上的拉力先增大后减小
B. 轻杆对小球的支持力大小始终不变
C. 地面对斜面体的支持力先减小后增大
D. 地面对斜面体的摩擦力一直减小
4.一列沿x轴正方向传播的简谐横波,t=0时刻的波形如图中实线所示,t=0.3s时刻第一次出现图中虚线所示的波形,则
A. 质点P的运动方向向右
B. 这列波的周期为1.2s
C. 这列波的波长为12m
D. 这列波的传播速度为60m/s
5.两点电荷a、b的电场中等势面分布如图,a、b位于同一直线上,相邻等势面间的电势差为1V,M点位于电势为0的等势面上。实线为某带电粒子c的运动轨迹,N、R、P为轨迹和等势面的交点,粒子只受电场力作用,则( )
A. R点的电场强度大小比P点的小
B.
C. 粒子c经过R点时速度最大
D. 粒子c从N到P,电势能减小
6.如图所示,斜面ABC与圆弧轨道相接于C点,从A点水平向右飞出的小球恰能从C点沿圆弧切线方向进入轨道。OC与竖直方向的夹角为,若AB的高度为h,忽略空气阻力,则BC的长度为( )
A. B. C. D.
7.密封于汽缸中的理想气体,从A状态变化到B状态,其压强p随体积V变化的p-V图像如图所示。关于缸内气体,下列说法正确的是( )
A. 气体分子的平均动能减小
B. 气体的温度保持不变
C. 外界对气体做正功
D. 气体从外界吸收热量
8.如图所示,一台理想变压器原、副线圈的匝数比为11∶1,原线圈接在电压的交流电源上,副线圈接有的定值电阻,图中电表均为理想电表,下列说法正确的是( )
A. 电压表的示数为20V B. 电流表的示数为1A
C. 变压器的输入功率为20W D. 变压器的输出功率为40W
9.(2023·福建省福州第十五中学质检)如图所示,带电小球(可视为质点)用绝缘细线悬挂在O点,在竖直平面内做完整的变速圆周运动,小球运动到最高点时,细线受到的拉力最大.已知小球运动所在的空间存在竖直向下的匀强电场,电场强度大小为E,小球质量为m、带电荷量为q,细线长为l,重力加速度为g,则( )
A. 小球带正电
B. 静电力大于重力
C. 小球运动到最低点时速度最大
D. 小球运动过程最小速度至少为v=
10.将某种材料制成的半圆形透明砖放在白纸上,将激光束平行纸面且始终沿着半径方向从圆弧面。射向圆心O,当激光入射点为C时,从透明砖射出的激光在AB下方恰好消失。已知∠BOC=60°,则( )
A. 激光在AB下方消失是发生了衍射现象
B. 激光在AB下方消失是发生了全反射现象
C. 透明砖的折射率为
D. 透明砖的折射率为2
二、非选择题(共5个大题,共54分)
11.(6分)某探究小组利用图示装置探究机械能守恒。将拉力传感器固定在天花板上,不可伸长的轻质细线一端连在拉力传感器上的点,另一端系住可视为质点的钢球。钢球静止于最低点位置时拉力传感器示数为;现将钢球分别拉至不同高度由静止释放,小球释放前后细线一直处于伸直状态,如图甲所示。记下每次释放瞬间拉力传感器示数和每次释放后钢球第1次摆到最低点时拉力传感器示数。并作出图像如图乙所示,则
(1)图乙中图线斜率 ;
(2)传感器示数 N;
(3)若某次该钢球由静止释放时细线与竖直方向的夹角为,在最低点时传感器示数 N,能验证小球下摆过程中机械能守恒。
12(10分).工业上经常用“电导仪”来测定液体的电阻率,其中一个关键部件如图甲所示,两片金属放到液体中形成一个电容器形状的液体电阻,而中间的液体即电阻的有效部分。小明想测量某导电溶液的电阻率,在一透明塑料长方体容器内部左右两侧正对插入与容器等宽、与导电溶液等高的电极,两电极的正对面积为S=10cm2,电极电阻不计。实验提供的器材如下:
电压表(量程15V,内阻约为);
电流表(量程300μA,内阻约为50Ω);
滑动变阻器(10Ω,0.1A);
滑动变阻器(20Ω,1A);
电池组(电动势E=12V,内阻r=6Ω);
单刀单掷开关一个;导线若干。
(1)小明先用欧姆表粗测溶液电阻,选择欧姆挡后测量结果如图乙所示,为了使读数更精确些,接下来要进行的步骤是______。
A.换为挡,先机械调零再测量 B.换为挡,先机械调零再测量
C.换为挡,先欧姆调零再测量 D.换为挡,先欧姆调零再测量
(2)实验中,滑动变阻器应选择______(选填“”或“”)。
(3)为了准确测量溶液电阻阻值,需测量多组电压表、电流表数据,请用笔画线代替导线,将图丙的实物电路补充完整______。
(4)实验时,仅改变两电极间距d,测得多组U、数据,计算出对应的电阻R,描绘出如图丁所示的图线,根据图像可得该导电溶液的电阻率______Ω·m。(计算结果保留整数)
(5)有同学认为,小明在实验中未考虑电表内阻的影响,用图像法计算的电阻率必然有偏差。请判断该观点是否正确,简要说明理由____________。
13(10分).现有一把的铁锤钉钉子,打击前瞬间铁锤的速度为,打击后铁锤的速度变为0,打击时间为0.01s。重力加速度,求上述打击过程:
(1)铁锤的动量变化量;
(2)考虑铁锤所受的重力,钉子受到的平均作用力大小。
14(12分).如图所示,在平面直角坐标系xOy的第一象限内,存在垂直坐标平面向外的匀强磁场,在第四象限内存在沿y轴正方向的匀强电场。一质量为m、带电荷量为的粒子以速度从y轴上的点沿y轴正方向射出,一段时间后进入匀强电场,从y轴上的点沿x轴负方向离开电场,不计粒子受到的重力。求:
(1)匀强电场的电场强度大小E;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小B。
15(16分).如图甲所示,足够长的平行光滑金属导轨固定,导轨间距L=2m,与水平面间的夹角,导轨上端接有阻值R=0.4Ω的定值电阻,质量m=1kg的导体棒垂直导轨放置。导体棒上方的导轨间有面积为S=1m2的圆形磁场区域,磁场方向垂直导轨平面向上,磁感应强度大小B1随时间t变化的规律如图乙所示。导体棒下方的导轨间有垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度大小B2=1T。0~1s时间内,导体棒固定;t=1s时刻,由静止释放导体棒。已知导体棒接入电路的阻值r=0.1Ω,运动过程中始终与导轨垂直且接触良好,导轨电阻不计,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度。求:
(1)0~1s时间内,通过电阻R的电流大小;
(2)由静止释放导体棒后,导体棒能达到的最大速度;
(3)如果改变B2的大小,使得1s<t⩽2s时间内回路中始终没有电流,写出此段时间内B2随时间t变化的表达式。
一、选择题
1. C【解析】该反应释放的是α粒子(氦核),所以该核反应为α衰变,故A错误;自发衰变过程会释放能量,故B错误;核反应释放能量时,总质量减少,所以该核反应会发生质量亏损,故C正确;衰变方向由不稳定核向更稳定核进行,因此比更稳定,故D错误。故选C。
2. B【解析】图线的斜率表示速度,由图可知,时,斜率由正变负,即无人机在时开始返回,故A错误;在0~8s内平均速度大小为,故B正确;图线的斜率表示速度,由图可知,时斜率为零,即时速度为零,故C错误;图线的斜率表示速度,时的斜率由题中数据无法计算,故D错误。故选B。
3. D【解析】对小球受力分析,如图所示
设杆的弹力与绳拉力方向夹角为θ3,拉力方向和重力方向夹角θ1,重力和弹力方向夹角θ2,所以θ3减小(钝角),而θ1也减小(锐角),故θ2一定增大(钝角),由拉密定理可得,由此可知轻绳上的拉力F和支持力FN均减小。拉力水平分力和竖直分力均减小,对整体受力分析可知,地面对斜面的支持力逐渐减小,摩擦力也逐渐减小。故选D。
4. B【解析】简谐横波沿x轴方向传播,质点P只沿y轴方向振动,故A错误;因为t=0.3s时刻第一次出现图中虚线所示的波形,则由图得到,则周期T=1.2s,故B正确;由图可知,这列波的波长为24m,故C错误;这列波的传播速度为,故D错误;故选B.
5. C【解析】依题意,等差等势面的疏密程度表示电场强度的大小,由题图可知R点处的等差等势面比P点处更密,则R点的电场强度大小比P点的大,故A错误;沿着电场线方向电势逐渐降低,可判断出电场线从a电荷发出,终止于b电荷,则a为正电荷,b为负电荷,M点电势为0,N点与M点的等势面间隔3个,而相邻等势面间的电势差为1V,N点电势为3V,M点与N点的电势差,故B错误;根据粒子c的运动轨迹可以判定粒子c带负电,粒子c先加速再减速,在R点处速度最大,电势能先减小再增大,故C正确;D错误。故选C。
6. B【解析】如图所示:
小球飞出后做平抛运动,设到C点时的速度方向与初速度方向夹角为,此时位移方向与初速度方向夹角为。因为小球恰能从C点沿圆弧切线方向进入轨道且OC与竖直方向的夹角为,所以。根据平抛运动规律得,解得,所以,A项、C项和D项错误,B项正确。故选B。
7. D【解析】根据理想气体状态方程可得,结合图像可得,温度是分子平均动能的标志,即气体温度升高,气体分子的平均动能增大,故AB错误;由于气体体积增大,所以气体对外做正功,外界对气体做负功,故C错误;气体温度升高,内能增大,,且气体对外做功,,根据热力学第一定律可得,故气体从外界吸收热量,故D正确。故选D。
8. AC【解析】原线圈两端的电压有效值,根据理想变压器电压与匝数的关系则副线圈两端的电压为,A正确;副线圈中的电流为,根据理想变压器电流与匝数的关系可知,电流表的示数为,B错误;变压器的输入功率为P=I1U1=20W,输出功率也为20W, C正确、D错误。故选AC。
9. BD【解析】因为小球运动到最高点时,细线受到的拉力最大,可知重力和静电力的合力(等效重力)方向向上,则静电力方向向上,且静电力大于重力,小球带负电,故A错误,B正确;因重力和静电力的合力方向向上,可知小球运动到最高点时速度最大,故C错误;由于等效重力竖直向上,所以小球运动到最低点时速度最小,最小速度满足qE-mg=m,即v=,故D正确.
10. BD【解析】激光在AB下方消失是由于光在介质中的入射角大于或等于临界角,发生了全反射现象,故A错误,B正确;当激光入射点为C时,从透明砖射出的激光在AB下方恰好消失,可知,临界角,根据,解得n=2,故C错误,D正确。故选BD。
二、非选择题(共5个大题,共54分)
11. (1)-2 (2)4.9 (3)7.35
【解析】(1)设小球质量为,设小球释放时,绳子与竖直方向的夹角为,则有,小球运动到最低点过程,根据机械能守恒可得,在最低点有,联立可得,可知图乙中图像的斜率为
(2)钢球静止于最低点位置时拉力传感器示数为,则有,根据,可知图乙中图像的纵轴截距为,联立可得
(3)若某次该钢球由静止释放时细线与竖直方向的夹角为,则有,根据,可得在最低点时传感器示数,能验证小球下摆过程中机械能守恒。
12. (1)D (2) (3) (4)96 (5)见解析
【解析】(1)由题图可知,其指针偏转角度过小,说明所选挡偏低,应该选择更高挡来重新进行计算,但是每次换完挡后需要重新进行欧姆调零,之后再进行测量。故选D。
(2)若滑动变阻器选择,则通过电流表的最小电流为,会将损坏,所以滑动变阻器应选择。
(3)为了准确测量其阻值,并测量多组数据,则滑动变阻器应采用分压式接法,而根据图乙可粗略估计该待测电阻的阻值约为50000Ω,根据,所以应该选择电流表内接法,因此其实物图如图所示
(4)根据电阻定律有,结合题图的图像斜率有,由题意可知,解得。
(5)若考虑电表的内阻,有,由于该实验中是通过图像的斜率去求电阻率,而斜率与电流表内阻无关,因此计算结果与真实值相比会不变。
13. (1) (2)186N
【解析】(1)规定铁锤初速度方向为正方向,对铁锤分析
即动量变化量的大小为,方向与初速度的方向相反;
(2)钉子对铁锤的平均作用力为,对于铁锤,以初速度的方向为正方向,由动量定理可得
解得
根据牛顿第三定律可得,钉子受到的平均作用力的大小
14. (1) (2)
【解析】(1)如图所示
设粒子在磁场中运动的轨迹半径为,粒子在电场中运动的时间为,粒子进入电场时速度方向与轴负方向的夹角为,离开电场时的速度大小为,
则有,
根据几何关系
又,,
解得
(2)根据洛伦兹力提供向心力有
解得
15. (1)2A;(2)1.25m/s;(3)
【解析】(1)时间内,根据法拉第电磁感应定律可得
根据闭合电路欧姆定律可得
联立,解得
(2)依题意,导体棒加速度为零时,速度最大,对其受力分析,由平衡可得
由闭合电路欧姆定律可知
闭合电路总电动势
动生电动势
解得
(3)依题意,时间内回路中始终没有电流,则,其中
磁感应强度
由乙图可知
导体棒做匀加速直线运动,由牛顿第二定律得
导体棒运动的位移大小为
磁通量变化的函数关系
解得表达式为
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