内容正文:
2026届方城县第一高级中学高三上学期1月质量检测物理试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
考生注意:
1.本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。)
1.幽门螺杆菌可产生高活性的尿素酶,当病人服用碳14标记的尿素胶囊后,胃中的尿素酶可将尿素分解为氨和碳14标记的CO2,通过分析呼出的气体中标记的CO2含量即可判断患者胃中是否含有幽门螺杆菌。的半衰期是5730年,其衰变方程为。下列说法正确的是( )
A.X和的中子数相同
B.该衰变说明原子核中有电子
C.的质量等于X与的质量之和
D.化合物中的和单质衰变的快慢相同
2.如图所示,不可伸长的轻绳一端固定在天花板上的O点,另一端连接一个小球,现将小球拉起至细绳水平且刚好处于伸直状态,由静止释放小球,小球运动到最低点的过程中,不计一切阻力,下列说法正确的是( )
A.小球的机械能和动量都不守恒
B.小球的重力的功率越来越大
C.小球在最低点受到细绳的拉力最大
D.小球做圆周运动的向心加速度先增大后减小
3.某同学从资料查得:把一个很小的线圈与测量电荷量的冲击电流计串联后放在待测处,然后改变线圈的状态使线圈中产生感应电流,测出感应电荷量,就可以算出该处的磁感应强度大小为。根据这一原理设计如下实验来测量地磁场的大小:将一个电阻为的匝边长为的正方形线圈沿着磁针所指的南北方向平放在郑州市的一个水平桌面上,如图所示。现用时间将线圈绕边翻转,用冲击电流计测得导线中流过的电荷量为。则郑州上方地磁场的磁感应强度竖直分量大小为( )
A. B. C. D.
4.关于固定于真空的点电荷产生的电场,下列说法正确的是( )
A.该电场中存在两点的电场强度相同
B.关于点电荷对称的两点,其电势一定相等
C.该点电荷产生的电场和电场线都是客观存在的
D.某点处的电场强度大小与试探电荷在该点受到的电场力大小成正比
5.某同学设计了一个光学实验来研究光的折射现象,如图所示,为等边三棱镜,为边的中点,面镀有一层银,构成一个反射面,用激光笔发出的红光垂直于边从点射入三棱镜,经折射、反射,刚好照射在边的中点,并在三棱镜上方平行于边的光屏上形成一个亮点。下列说法正确的是( )
A.当将光屏上下平行移动时,亮点的位置会相对于光屏移动
B.三棱镜对红光的折射率为
C.若仅将红光变成蓝光,则光点相对于光屏左移
D.若仅将红光变成蓝光,则蓝光可能在面上发生全反射
6.如图甲所示,质量为的物体放在水平面上,通过轻弹簧与质量为的物体连接,现在竖直方向给物体一初速度,当物体运动到最高点时,物体与水平面间的作用力刚好为零。从某时刻开始计时,物体的位移随时间的变化规律如图乙所示,已知重力加速度为,则下列说法正确的是( )
A.时间内,物体的速度与加速度方向相反
B.物体在任意一个内通过的路程均为
C.物体的振动方程为
D.物体对水平面的最大压力为
7.如图所示,边长为、匝数为的正三角形线圈电阻为,在磁感应强度为的匀强磁场中绕转轴转动(转轴垂直于磁感线),线圈通过滑环和电刷连接一个原、副线圈的匝数比为的理想变压器,电压表可视为理想电表。滑动变阻器的最大阻值为,初态滑片位于滑动变阻器最上端,。线圈以恒定角速度转动,则( )
A.从图示位置开始计时,线圈产生感应电动势瞬时值的表达式为
B.滑动变阻器的滑片P从最上端向下滑动时,变压器的输出功率变大
C.初态时电压表V2示数为
D.滑动变阻器的滑片P向下滑动时,电压表V1示数变小
二、多项选择题(第8~10题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分,共18分)
8.如图甲所示,O点为单摆的固定悬点,将力传感器接在摆球与O点之间。将摆球拉到A点从静止释放,摆球将在竖直面内的A、C之间做简谐运动,其中B点为运动中的最低位置。乙表示细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线,图中t=0为摆球从A点开始运动时的(g取10m/s2)。下列说法中正确的是( )
A.单摆的摆长为0.1m
B.小球的质量为0.10kg
C.小球在最低点的速度大约为0.283m/s
D.小球运动到B点时回复力为0
9.羽毛球是学生们课间最为喜爱的一项娱乐减压活动,如图所示是羽毛球在空中飞行的轨迹图。羽毛球被打出后的速度v0与水平方向的夹角为α,到达地面时速度与水平方向的夹角为β。B是羽毛球飞行过程中的最高点,A到B的时间为t1,B到C的时间为t2,不计空气阻力,羽毛球可以看成质点,则下列说法正确的是( )
A.α=β
B.t1<t2
C.羽毛球飞到C点时的速率
D.当α=45°时x有最大值
10.如图甲所示,轻质弹簧一端系在倾角为的固定光滑斜面底端,另一端与球B相连,球B处于静止状态。现将球A置于球B上方斜面某位置处,并以此位置作为原点O,沿平行于斜面向下为正方向建立轴坐标系。某时刻将球A由静止释放,A与B碰撞后以共同速度沿斜面向下运动,碰撞时间极短,测得球A的动能与其位置坐标的关系如图乙所示,图像中之间为直线,其余部分为曲线。球A、B均可视为质点,弹簧始终处于弹性限度内,不计空气阻力,重力加速度大小为g。则( )
A.A、B的质量之比为1:3
B.A与B碰撞后在位置处速度最大
C.A与B碰撞后在位置处加速度最大
D.弹簧的劲度系数为
三、实验题(本题共2小题,共14分)
11.用如图甲所示的装置探究轻弹簧的弹性势能。弹簧的左端固定,右端与小滑块接触但不连接,小滑块位于粗糙桌面边缘时弹簧恰好处于原长。向左推小滑块移动距离后,由静止释放,小滑块向右移动离开桌面落在倾角的足够长斜面上。已知斜面上端刚好位于桌面右边缘处。测出小滑块落点到抛出点的距离为,重力加速度为。
(1)小滑块离开桌面时的速度大小为 。
(2)若改变小滑块的质量,仍将弹簧压缩后由静止开始释放滑块,测出小滑块离开桌面后落点到抛出点的距离,作出的关系图像如图乙所示。图像的斜率为,与纵轴的截距为,则弹簧压缩时的弹性势能为 。
(3)桌面有摩擦对计算弹簧的弹性势能结果 (填“有影响”或“无影响”)。
12.某学校物理兴趣小组的同学利用如图1所示的电路来研究电容器的充、放电过程。图中C1和C2是两个完全相同的电容器,电流传感器的内阻忽略不计,初始时电容器所带电荷量均为0。
(1)
某次充电、放电实验时,闭合,将开关拨至,待电容器充电完成后,将开关拨至,流经电流传感器的电流随时间的变化规律如图2所示。已知电源电压为,充电过程中的图像所围的面积为,则电容器C1的电容 ,若放电过程中的图像所围的面积为,则 。
(2)某次实验时,先闭合,将开关拨至,待电容器充电完成后,将开关拨至,放电过程电流随时间的变化规律如图3所示,图中阴影部分面积约为38个小正方形面积。然后断开,将开关拨至,待电容器充电完成后,将开关拨至,放电过程中流过电阻的电荷量为 C,若电源的电压为8V,则电容器C1的电容为 。
四、计算题(本题共3小题,共计40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13.某同学设计如图所示潜艇模型的截面示意图,容积为的贮气舱通过细管与储水舱连接,储水舱中有一厚度忽略不计的轻活塞,容积大于的储水舱通过通海口与海水连通。某次下潜前,在海面上保持阀门K关闭,贮气舱内有压强为、体积为的空气,现用容积为的打气筒向贮气舱充气,贮气舱与打气筒相连,且该连接口有两开关M、N(M、N均为单向通气),现在向贮气舱内用打气筒连续打了10次气体,每次打入气体的体积均为,压强为。当潜艇静止潜在某深度处时,活塞位于最右端,储水舱内充满水。现打开阀门K,向储水舱压入一定量的气体后,关闭阀门K,活塞左移,排出水的体积为,贮气舱内剩余气体的压强变为,排水过程中气体温度不变,潜水艇深度不变。已知大气压强为,重力加速度为,海水密度为,忽略温度的变化和海水密度随深度的变化。求:
(1)潜艇下潜前,充气完成后贮气舱内空气的压强;
(2)潜艇所在的深度。
14.秋千由踏板和绳构成,小孩随秋千的摆动过程可简化为单摆的摆动。等效“摆球”的质量为,摆长为,绳与竖直方向的最大夹角为。不计一切摩擦和空气阻力,重力加速度大小为。
(1)求“摆球”通过最低点时速度的大小;
(2)求“摆球”通过最低点时对细绳的拉力大小;
(3)若“摆球”摆动周期为,摆球从左侧最高点第一次摆到最低点的过程中,求细线对摆球拉力的冲量大小。
15.在现代科学技术研究中,经常利用电磁场来控制带电离子的运动轨迹。如图,在平面直角坐标系的轴负半轴上,有一个线状离子源(点分别为上、下端点,点为中点),长度为,可均匀地向第四象限发射质量为、电荷量为的同种带正电离子,这些正离子的初速度大小均为,方向均与轴负方向成角。第四象限内,轴和间存在沿轴正方向的匀强电场,电场强度大小为(未知),的右侧存在一个圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为(未知),磁场边界和轴分别相切与点,点的坐标为(2L,0)。第一象限内存在沿轴负方向的匀强电场,电场强度大小。线状离子源上点发射的离子经电场偏转后,恰好沿着轴正方向从点进入磁场,经磁场偏转后从点进入第一象限。不计离子的重力和离子间的相互作用,求:
(1)电场强度大小和磁感应强度大小;
(2)所有离子首次穿过轴以后,再次回到轴上的坐标范围;
(3)若其他条件不变,在轴上方再叠加一个垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为,则从点射出的离子在第一象限运动时,离轴的最远距离为多少?
试卷第8页,共8页
试卷第7页,共8页
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《2026届方城县第一高级中学高三上学期1月质量检测物理试题》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
C
D
B
C
D
D
CD
BC
ACD
1.D
【详解】A.X的中子数为7,的中子数为8,两者中子数不相同,故A错误;
B.是原子核中的中子转化为质子时放出的电子,故B错误;
CD.因为有质量亏损,的质量不等于X与的质量之和,原子核所处的状态不影响半衰期,则含的化合物与单质衰变的快慢相同,故C错误,D正确。
故选D。
2.C
【详解】A.小球在下落过程中,小球只有重力做功,小球的机械能守恒;
小球在下落过程中,小球所受合外力不等于0,小球动量不守恒,A错误;
B.小球的重力的功率为
小球在下落过程中,速度的竖直分量先增大后减小,所以小球重力的功率先增大后减小,B错误;
C.设细绳的长度为L,细绳与竖直方向的夹角为θ,细绳的拉力为
解得
小球运动到最低点的过程中,θ减小,v增大,F增大,所以小球在最低点受到细绳的拉力最大,C正确;
D.小球做圆周运动的向心加速度为
小球运动到最低点的过程中,速度一直增大,所以小球的向心加速度一直增大,D错误。
故选C。
3.D
【详解】设郑州上方地磁场的磁感应强度竖直方向分量大小为,当将线圈翻转时,穿过线圈的磁通量的变化量为
根据法拉第电磁感应定律得,
解得
故选D。
4.B
【详解】A.点电荷的电场方向沿径向,对称点(如关于点电荷中心对称的两点)的场强大小相等、方向相反,因此电场强度不同,故A错误;
B.电势是标量,由公式可知关于点电荷对称的两点,其电势一定相等,故B正确;
C.电场客观存在,但电场线是人为引入的假想曲线,用于描述电场分布,故C错误;
D.是定义式,电场强度由场源电荷和距离场源电荷的距离决定,与试探电荷无关,故D错误。
故选B。
5.C
【详解】A.画出光路图
根据对称性及光路可逆结合几何关系可知光由面射出以后垂直于边向上,所以当将光屏上下平行移动时,亮点的位置不会相对于屏移动,A错误;
B.光在面的入射角,折射角
根据折射定律有,B错误;
C.若仅将红光变成蓝光,折射率变大,则折射角变小,作出光路图分析可知光点相对于光屏左移,C正确;
D.若仅将红光变成蓝光,在边上的入射角恒小于临界角,所以不可能发生全反射,D错误。
故选C。
6.D
【详解】A.的时间内,物体由负的最大位移向平衡位置运动,回复力指向平衡位置,即物体的速度与加速度方向均沿轴正方向,故A错误;
B.物体由特殊位置(平衡位置或最大位移处)开始计时,在任意一个内,质点通过的路程等于振幅的5倍,除此外在的时间内通过的路程不等于振幅的5倍,故B错误;
C.由图乙可知振幅为
周期为
圆频率为
规定向上为正方向,时刻位移为,表示振子由平衡位置上方处开始运动,所以初相为
则振子的振动方程为
单位错误,故C错误;
D.由物体在最高点时,物体与水平面间的作用力刚好为零,此时弹簧的拉力为
对于物体有
解得
当物体运动到最低点时,物体对水平面的压力最大,由简谐运动的对称性可知,物体在最低点时加速度向上,且大小等于,由牛顿第二定律得
解得
由物体的受力可知,物体对水平面的最大压力为
故D正确。
故选D。
7.D
【详解】
A.线圈面积
开始时线圈平面与磁场平行,则感应电动势瞬时值表达式为
故A错误;
C.发电机的有效值
原线圈电压的有效值为
又
副线圈电压,即电压表示数为
故C错误;
D.滑动变阻器的滑片P从最上端向下滑动时,副线圈中负载总电阻减小,由欧姆定律可知,副线圈电流增大,则原线圈电流增大,所以通过正三角形线圈的电流增大,内电压增大,则变压器原线圈输入电压减小,即电压表V1示数变小,故D正确;
B.发电机的功率不变,内电压增大,则内电阻的功率变大,变压器原线圈得到的功率变小,又变压器为理想变压器,原、副线圈的功率相等,所以变压器的输出功率变小,故B错误。
故选D。
8.CD
【详解】A.根据图像可知单摆周期为
根据周期公式
解得
故A错误;
BC.小球在最高点时
小球在最低点时
从最高点到最低点根据机械能守恒定律
解得,
故B错误,C正确;
D.小球运动的到B点时合外力垂直速度方向,速度最大,回复力为0,故D正确。
故选CD。
9.BC
【详解】A.速度与水平夹角正切
C点竖直方向速度大于A,水平速度不变,则大,即,故A错误;
B.羽毛球从最高点开始做平抛运动,具有水平方向的速度和竖直向下的加速度,由运动的可逆性,可得羽毛球从点到点和从点到点都是平抛运动,由
可知,故B正确;
C.羽毛球飞行过程中,水平方向做匀速直线运动,由
得,故C正确;
D.根据以上分析可知,羽毛球的水平射程为
水平射程与竖直高度有关,并非只与角度有关,故D错误。
故选BC。
10.ACD
【详解】A.由图乙可知,球A与球B碰撞前的动能
可得球A与球B碰撞前的速度
球A与球B碰撞后的动能
可得球A与球B碰撞后的速度
球A与球B碰撞时间极短,根据动量守恒定律
解得
故A正确;
B.由图乙可知,A与B碰撞后A在x2处动能最大,则A与B碰撞后在x2位置处速度最大,故B错误;
C.根据动能定理有
则可知图的斜率代表物体所受的合外力,由图乙可知A与B碰撞后在x3位置处合外力最大,即加速度最大,C正确;
D.弹簧上端与球B相连,球B处于静止状态,设此时弹簧的形变量为x0,结合图甲根据平衡条件可知
由图乙可知,当AB一起运动到x2时,速度最大,根据平衡条件
球A从O点运动到位置x1的过程中,根据动能定理
联立解得
故D正确。
故选ACD。
11.(1)
(2)
(3)无影响
【详解】(1)设小滑块以初速度做平抛运动时,落点到点距离为,根据平抛运动的规律可得,
由上述两式可得
解得
(2)设弹簧压缩时的弹性势能为,滑块与桌面间的动摩擦因数为,根据能量守恒可得
又
联立可得
可知图像的斜率为
解得弹簧压缩时的弹性势能为
(3)根据可知,桌面有摩擦不影响图像的斜率,所以桌面有摩擦对计算弹簧的弹性势能结果无影响。
12.(1) 1
(2) 475
【详解】(1)[1] 由图像可知,图像所围的面积就是充电完成后电容器储存的电荷量,此时电容器两极板间的电压为电源电压,故
[2] 放电过程中的图像所围的面积代表放电过程中电容器释放的电荷量,与充电时所带电荷量相同,。
(2)[1][2]每个小方格对应的电荷量,电容器储存的电荷量,电容器的电容为。
开关断开,开关由a拨至b时,电容器、平均分配电荷,电容器减少的电荷都通过R向充电,。
13.(1)
(2)
【详解】(1)对贮气舱内原有气体和打入的气体,由玻意耳定律得
解得
(2)潜艇在深度处的压强为
对于贮气舱和储水舱的气体,根据玻意耳定律得
联立解得
14.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)摆球从最高点到最低点的过程中,只有重力做功,机械能守恒。由机械能守恒定律有
其中
解得
(2)在最低点,摆球受到重力和细绳的拉力,合力提供向心力,即
根据牛顿第三定律得
将代入解得
(3)根据动量定理,合力的冲量等于动量变化,即
摆球从左侧最高点到最低点的时间为
由题意可知,重力的冲量方向竖直向下,方向水平向右,所以细线对摆球拉力的冲量大小
代入解得
15.(1),
(2)
(3)
【详解】(1)点发射的离子在电场中做类斜抛运动,离子从点到点
因为
联立解得
点发射的离子,以沿着轴正方向从点进入圆形磁场区域,从点离开根据几何关系,该离子在磁场中运动的半径为
洛伦兹力提供向心力,则有
解得
(2)由于线状离子源发射的所有离子的速度大小相等、方向相同,所以这些离子离开电场时,速度方向均沿轴的正方向,且每个离子在电场中沿竖直方向的位移均为
离子进入圆形磁场区域的速度大小均为
所以所有离子做圆周运动的半径均等于圆形磁场的半径,属于磁聚焦模型,所有离子从圆与轴的切点进入第一象限轨迹如图所示
根据几何关系可得,从点射出的离子,从点进入第一象限时与轴正方向成,从点射出的离子,从点进入第一象限时与轴正半轴成,设离子从点进入第一象限时,与轴正方向成角,离子首次穿过轴以后,经过时间,再次回到轴,在竖直方向上有
则
因为
在水平方向上
因为
联立解得 (其中)
当分别等于、时,离子再次回到轴离点最远所以的坐标范围为。
(3)从点射出的离子,从点进入第一象限时与轴正方向成,将该离子速度分解出一个沿着轴正方向的速度,使得
可得
则另一分速度与轴负方向的夹角也为,大小为,可得
以此速度做圆周运动的半径
从点射出的离子在第一象限运动时,离轴的最远距离为
答案第10页,共11页
答案第11页,共11页
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