内容正文:
2025-2026学年高三年级上学期期末考试
物理试卷
满分 100 分,考试时间 75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证、考场号、座位号填写在答题卡上,并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号,在规定的位置贴好条形码。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡交回。
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.核电池是利用放射性同位素衰变释放能量发电的装置,并应用在“嫦娥四号”的着陆器和月球车上。某种核电池原料为钚(Pu)的氧化物,核反应方程为PuU+X。则X为( )
A. .e B. .n C. .H D. .He
2.光电效应实验的电路如图甲所示,光电子的遏止电压Uc与入射光频率ν的关系如图乙所示,则用频率为2ν0的紫外线照射阴极K时产生的光电子的最大初动能为( )
A. . B. eU1 C. 2eU1 D. 3eU1
3.一定质量的理想气体从状态a开始,经a→b、b→c、c→a三个过程后回到初始状态a,其p-V图像如图所示.已知三个状态的坐标分别为a(V0,2p0)、 b(2V0,p0)、c(3V0, 2p0).以下判断正确的是( )
A. 气体在a→b过程中对外界做的功小于在b→c过程中对外界做的功
B. 气体在a→b过程中从外界吸收的热量大于在b→c过程中从外界吸收的热量
C. 在c→a过程中,外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量
D. 气体在c→a过程中内能的减少量大于b→c过程中内能的增加量
4.如图所示,质量为2 kg的物体A静止于竖直的轻弹簧上,质量为3 kg的物体B用细线悬挂,A、B间相互接触但无压力,重力加速度g=10 m/s2。某时刻将细线剪断,则细线剪断瞬间( )
A. B对A的压力大小为12 N
B. 弹簧弹力大小为50 N
C. B的加速度大小为10 m/s2
D. A的加速度为零
5.如图,一水平圆盘绕竖直中心轴以角速度ω做匀速圆周运动,紧贴在一起的A、B两物体(可视为质点)随圆盘做圆周运动,B恰好不下滑,A恰好不滑动,两物体与转轴距离为r,已知A与B间的动摩擦因数为μ1,A与圆盘面间的动摩擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。μ1与μ2应满足的关系式为( )
A. μ1+μ2=1
B. =1
C. μ1μ2=1
D. =1
6.如图,一质量为M=2 kg的木板静止在水平地面上,一质量为m=1 kg的滑块(可视为质点)以v0=2 m/s的水平速度从木板左端滑上木板,木板始终保持静止。木板足够长,滑块与木板间的动摩擦因数为μ1=0.3,木板与地面间的动摩擦因数为μ2(未知),重力加速度g=10 m/s2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是( )
A. 地面对木板的摩擦力方向水平向右
B. 地面对木板的摩擦力大小为9 N
C. μ2可能为0.12
D. 整个过程中,滑块与木板间因摩擦产生的热量为4 J
7.一列简谐横波沿x轴传播,图甲、图乙分别是x轴上相距1 m的M、N两点的振动图像。下列说法正确的是( )
A. M、N两点的振动方向始终相同
B. 该简谐横波的波长可能为 m
C. 该简谐横波的波长可能为2 m
D. 该简谐横波的波速可能为 m/s
8.(多选)如图所示,两根轻绳一端系于结点O,另一端分别系于固定环上的M、N两点,O点下面悬挂一小球。细线OM、ON与竖直方向夹角分别为α=60°、β=30°。用F1、F2分别表示OM、ON的拉力,将两绳同时缓慢顺时针转过45°,并保持两绳之间的夹角始终不变,且小球始终保持静止状态,则在旋转过程中,下列说法正确的是( )
A. F1逐渐增大
B. F2先增大再减小
C. F1与F2的水平分量大小相等
D. F1与F2的竖直分量大小相等
9.如图甲所示,长木板A静止在光滑水平面上,另一质量为2 kg的物体B(可看作质点)以水平速度v0=3 m/s滑上长木板A的表面。由于A、B间存在摩擦,之后的运动过程中A、B的速度—时间图像如图乙所示。g取10 m/s2,下列说法正确的是( )
A. 长木板A、物体B所受的摩擦力均与运动方向相反
B. A、B之间的动摩擦因数μ=0.2
C. 1 s末物体B从木板A的右端滑落
D. 长木板A的质量是4 kg
10.2023年11月16日,中国北斗系统正式成为全球民航通用的卫星导航系统。如图,北斗系统空间段由若干地球同步卫星a、倾斜地球同步轨道卫星b和中圆地球轨道卫星c等组成。将所有卫星的运动视为匀速圆周运动、地球看成质量均匀的球体,若同步卫星a的轨道半径是地球半径的k倍,下列说法正确的是( )
A. 卫星c的线速度小于卫星a的线速度
B. 卫星b有可能每天同一时刻经过重庆正上方
C. 地球赤道重力加速度大小与北极的重力加速度大小之比为1-
D. 地球赤道重力加速度大小与北极的重力加速度大小之比为1+
三、非选择题
11.(6分)在“用插针法测玻璃砖折射率”的实验中,玻璃砖的AC边与BD边相互平行,AB边与CD边不平行,如图所示。
(1)实验中要求四枚大头针的________(选填“针尖”或“针帽”)在同一视线上。
(2)以入射点O为圆心,以R=5 cm为半径画圆,与入射光线PO交于M点,与折射光线OO′的延长线交于F点,过M、F点分别向法线作垂线,量得MN=1.68 cm,FE=1.12 cm,则该玻璃砖的折射率n=________。
(3)下列操作可以减小实验误差的是________。
A.适当增大大头针P1、P2的间距
B.选择玻璃砖相互平行的两边来测量
C.选用尽可能细的笔画线
D.使PO的入射角接近90°
(4)某同学突发奇想用两块同样的玻璃直角三角形棱镜ABC来做实验,两者的AC面是平行放置的,插针P1、P2的连线垂直于AB面,若操作无误,则在图中右边的插针应该是________。
A.P3、P6 B.P3、P8 C.P5、P6 D.P7、P8
12. (9分)学生实验小组要测量量程为3 V的电压表的内阻RV。可选用的器材有:多用电表,电源E(电动势5 V),电压表(量程5 V,内阻约3 kΩ),定值电阻R0(阻值为800 Ω),滑动变阻器R1(最大阻值50 Ω),滑动变阻器R2(最大阻值5 kΩ),开关S,导线若干。
完成下列填空:
(1)利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应 (把下列实验步骤前的字母按正确操作顺序排列)。
A.将红、黑表笔短接
B.调节欧姆调零旋钮,使指针指向零欧姆
C.将多用电表选择开关置于欧姆挡“×10”位置
再将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的 (选填“正极、负极”或“负极、正极”)相连,欧姆表的指针位置如图(a)中虚线Ⅰ所示。为了减少测量误差,应将选择开关旋转到欧姆挡 (选填“×1”“×100”或“×1 k”)位置。重新调节后,测量得到指针位置如图(a)中实线Ⅱ所示,则粗测得到的该电压表内阻为 kΩ(结果保留1位小数)。
(2)为了提高测量精度,他们设计了如图(b)所示的电路,其中滑动变阻器应选 (选填“R1”或“R2”),闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应置于 (选填“a”或“b”)端。
(3)闭合开关S,滑动变阻器滑片滑到某一位置时,电压表、待测电压表的示数分别为U1、U,则待测电压表内阻RV= (用U1、U和R0表示)。
(4)测量得到U1=4.20 V,U=2.78 V,则待测电压表内阻RV= kΩ(结果保留3位有效数字)。
13.(10分)如图7所示,两个平行光滑金属导轨AB、CD固定在水平地面上,其间距L=0.5 m,左端接有阻值R=3 Ω的定值电阻.一根长度与导轨间距相等的金属杆放置于导轨上,金属杆的质量m=0.2 kg,电阻r=2 Ω,整个装置处在方向竖直向下、磁感应强度大小B=4 T的匀强磁场中,t=0时刻,在MN上加一与金属杆垂直、方向水平向右的外力F,金属杆由静止开始以a=2 m/s2的加速度向右做匀加速直线运动,2 s末撤去外力F,运动过程中金属杆与导轨始终垂直且接触良好.(不计导轨和连接导线的电阻,导轨足够长)求:
图7
(1)1 s末外力F的大小;
(2)撤去外力F后的过程中,电阻R上产生的焦耳热.
14.(12分)如图所示,质量为9m的靶盒(可视为质点)带正电,电荷量为q,静止在光滑水平面上的O点。O点右侧存在电场强度大小为E、方向水平向左的匀强电场。在O点左侧有一质量为m的子弹,以速度v0水平向右打入靶盒后与靶盒一起运动。已知子弹打入靶盒的时间极短,子弹不带电,且靶盒带电荷量始终不变,不计空气阻力。
(1)求子弹打入靶盒后的瞬间,子弹和靶盒共同的速度大小v1;
(2)求子弹打入靶盒后,靶盒向右离开O点的最大距离s;
(3)若靶盒回到O点时,第2颗完全相同的子弹也以v0水平向右打入靶盒,求第2颗子弹对靶盒的冲量大小I。
15.(16分5)如图甲所示,两块平行正对的金属板水平放置,板间加上如图乙所示幅值为U0、周期为t0的交变电压。金属板左侧存在一水平向右的恒定匀强电场,右侧分布着垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B。一带电粒子在t=0时刻从左侧电场某处由静止释放,在t=t0时刻从下板左端边缘位置水平向右进入金属板间的电场内,在t=2t0时刻第一次离开金属板间的电场、水平向右进入磁场,并在t=3t0时刻从下板右端边缘位置再次水平进入金属板间的电场。已知金属板的板长是板间距离的倍,粒子质量为m。忽略粒子所受的重力和场的边缘效应。
(1)判断带电粒子的电性并求其所带的电荷量q;
(2)求金属板的板间距离D和带电粒子在t=t0时刻的速度大小v;
(3)求从t=0时刻开始到带电粒子最终碰到上金属板的过程中,电场力对粒子做的功W。
一、选择题
1. D【解析】设X为X,根据质量数守恒和电荷数守恒有238=234+A,94=92+Z,解得A=4,Z=2,则X为He,故D正确。
2. A【解析】由题图可知,光电管两侧的电压为反向电压,当入射光的频率为ν0时,遏止电压为零,当入射光的频率为3ν0时,遏止电压为U1,所以当入射光的频率为2ν0时,遏止电压为,产生的光电子的最大初动能为Ek=m,故A正确。
3. C【解析】p-V图线与V轴所围面积表示气体状态变化所做的功,由题图知,a→b和b→c过程中,气体对外界做的功相等,故A错误.由=C知,a、b两状态温度相等,内能相同,ΔU=0,由ΔU=W+Q知,Qab=-W;由=C知,c状态的温度高于b状态的温度,则b→c过程中,ΔU>0,据ΔU=W+Q知,Qbc>|W|,即Qbc>Qab,故B错误.由=C知,c状态温度高于a状态温度,则c→a过程内能减少,ΔU<0,外界对气体做正功,W>0,属于放热过程,由ΔU=Q+W知,W<|Q|,故C正确.由于a、b状态内能相等,故c→a过程中内能的减少量等于b→c过程中内能的增加量,故D错误.
4. A【解析】原来A处于平衡状态,有F弹=mAg=20 N,细线剪断瞬间,弹簧的弹力不会发生突变,故B错误;细线剪断瞬间,A、B一起加速下降,由于原来A平衡,则整体受到的合力等于B的重力,由牛顿第二定律可得mBg=(mA+mB)a,解得A、B共同的加速度a=6 m/s2,故C、D错误;对B由牛顿第二定律可得mBg-FN=mBa,解得B受到的支持力为FN=12 N,由牛顿第三定律可知,B对A的压力大小为12 N,故A正确。
5. C【解析】以A、B整体为研究对象,受力分析如图甲所示,由静摩擦力提供向心力可得μ2(mA+mB)g=(mA+mB)ω2r;以B为研究对象,受力分析如图乙所示,由A对B的弹力提供向心力,则有FN=mBω2r,由平衡条件可得μ1FN=mBg,联立解得μ1μ2=1,故C正确。
6. C【解析】对木板受力分析可知,滑块对木板的滑动摩擦力方向水平向右,因此地面对木板的静摩擦力方向水平向左,故A错误;滑块对木板的滑动摩擦力大小Ff=μ1mg=3 N,由于木板始终保持静止,故地面对木板的静摩擦力大小FfM=Ff=3 N,故B错误;木板始终保持静止,即μ2(m+M)g≥Ff,解得μ2≥0.1,故C正确;整个过程中,滑块的动能全部转化为系统的内能,产生的热量Q=m=2 J,故D错误。
7. D【解析】由题图可知,1 s<t<2 s时,M、N两点振动方向相反,故A错误;设由M指向N为x轴正方向,若波沿x轴正向传播,则λ=1 m(n=0,1,2,3,…),可得λ= m(n=0,1,2,3,…),由图像可知T=4 s,故波速v= m/s(n=0,1,2,3,…),当n=0时,λ=4 m,v=1 m/s,当n=1时,λ=0.8 m,v=0.2 m/s;若波沿x轴负向传播,则λ=1 m(n=0,1,2,3,…),解得λ= m(n=0,1,2,3,…),又T=4 s,故波速v= m/s(n=0,1,2,3,…),当n=0时,λ= m,v= m/s,当n=1时,λ= m,v= m/s,故D正确,B、C错误。
8. AC【解析】小球始终保持静止,所受合力为零,所以mg、F1、F2构成封闭的矢量三角形如图所示,由于重力不变,F1和F2夹角为90°不变,矢量三角形动态图如图所示,mg始终为圆的直径,两绳同时缓慢顺时针转过45°过程中,F1逐渐增大,F2逐渐减小,故A正确,B错误;F1与F2的水平分量大小相等,竖直分量的合力与重力大小相等,故C正确,D错误。
9. BD【解析】由题意可知,A木板的运动方向与其摩擦力方向相同,物体B运动方向与其摩擦力方向相反,故A错误;由题图乙知B的加速度大小为aB= m/s2=2 m/s2,对B由牛顿第二定律有μmBg=mBaB,解得μ=0.2,故B正确;由题图乙可知0~1 s内二者相对运动,之后相对静止一起匀速运动,故C错误;长木板A的加速度大小为aA=1 m/s2,由μmBg=mAaA,μmBg=mBaB,联立两式可解得,长木板A的质量是B物体的两倍,即mA=4 kg,故D正确。
10. BC【解析】根据G=m得v=,可知轨道半径越大,线速度越小,所以卫星c的线速度大于卫星a的线速度,A错误;卫星b是倾斜地球同步轨道卫星,周期与地球自转相同,若某一时刻出现在重庆正上方,则过24小时之后又在重庆正上方,B正确;在地球北极处,有G=mg1,在地球赤道处有G-mR=mg2,对于地球同步卫星有G=mkR,解得=1-,C正确,D错误。
二、非选择题
11.(1)针尖 (2)1.5 (3)AC (4)C
【解析】(1)实验中要求四枚大头针的针尖在同一视线上,而不是针帽;
(2)由题图可知sin α=,sin β=
则折射率n===1.5;
(3)大头针P1和P2、P3和P4之间的距离适当大些时,由距离误差引起的角度误差会减小,角度的测量误差会小些,故A正确;用插针法测定折射率时,玻璃砖上下表面不一定要平行,故B错误;为了准确作出入射光线和折射光线,应选用尽可能细的笔画线,故C正确;为了减小测量的相对误差,选择的入射角尽量大些,效果会更好,但不是接近90°,故D错误;
(4)画出光路图如图所示
根据光路图可知,经过P1、P2的光线经左侧玻璃砖折射后向下偏折,然后射入右侧玻璃砖后平行射出,则图中右边的插针应是P5、P6,故选C。
12. (1)CAB 负极、正极 ×100 1.6
(2)R1 a (3) (4)1.57【解析】(1)用多用电表测电阻时,首先是选择倍率,然后将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指示在电阻为零的位置,因此正确操作顺序为CAB。电流从多用电表的黑表笔流出,流入电压表的正极,则红表笔接电压表的负极,黑表笔接电压表的正极。指针指示Ⅰ位置时,表盘显示示数偏大,大电阻用大倍率,若旋转到“×1 k”位置,表盘显示示数将偏小,读数不准确,故应将选择开关旋转到欧姆挡“×100”位置,由题图(a)可知,粗测得到的该电压表内阻为1.6 kΩ。
(2)由题图(b)可知,滑动变阻器采用分压式接法,滑动变阻器应选最大阻值较小的滑动变阻器,故选R1。闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应置于a端。
(3)由题图(b)可知,待测电压表与定值电阻R0串联,根据串联电路电流特点,结合部分电路欧姆定律可得,解得RV=。
(4)把数据代入RV=,可得RV=1.57 kΩ。
13. (1)2 N (2)0.96 J
【解析】(1)1 s末,金属杆MN的速度大小为
v1=at1=2×1 m/s=2 m/s
金属杆MN产生的感应电动势为 E=BLv1
金属杆MN中的感应电流大小I=
金属杆MN受到的安培力大小 F安=BIL
联立得F安==1.6 N
根据牛顿第二定律有F-F安=ma
可得F=F安+ma=2 N
(2)2 s末,金属杆MN的速度大小为 v2=at2=2×2 m/s=4 m/s
撤去外力F后的过程中,根据能量守恒定律得电路中产生的总焦耳热Q=mv22=×0.2×42 J=1.6 J
电阻R上产生的焦耳热QR=Q=×1.6 J=0.96 J.
14. (1)0.1v0 (2) (3)mv0
【解析】(1)子弹打入靶盒过程中,由动量守恒定律得mv0=10mv1
解得v1=0.1v0。
(2)靶盒向右运动的过程中,由牛顿第二定律得qE=10ma
又=2as,解得s=。
(3)第1颗子弹打入靶盒后,靶盒将向右减速后反向加速,返回O点时速度大小仍为v1,设第2颗子弹打入靶盒后速度为v2,取向右为正方向,由动量守恒定律得mv0-10mv1=11mv2
解得v2=0
以靶盒与第1颗子弹为整体,由动量定理得
I=0-(-10mv1),解得I=mv0。
15. (1)正电 (2) π
(3)
【解析】(1)根据带电粒子在右侧磁场中的运动轨迹结合左手定则可知,粒子带正电;
粒子在磁场中运动的周期为T=2t0 ①
根据T=②
则粒子所带的电荷量q=③
(2)若金属板的板间距离为D,则板长为,粒子在板间运动时=vt0④
出金属板间电场时竖直速度为零,
则竖直方向y=2××(0.5t0)2⑤
在磁场中时qvB=m⑥
其中y=2r=⑦
联立解得v=π⑧
D=⑨
(3)带电粒子在电场和磁场中的运动轨迹如图,
由③④⑦联立可得金属板的板间距离D=3r
则粒子在3t0时刻再次进入中间的偏转电场,在4t0时刻进入左侧的电场做减速运动,速度为零后反向加速,在6t0时刻再次进入中间的偏转电场,6.5t0时刻碰到上金属板,因粒子在偏转电场中运动时,在时间t0内电场力做功为零,在左侧电场中运动时,往返一次电场力做功也为零,可知整个过程中只有最初t0在左侧电场时电场力做功和最后0.5t0时间内电场力做功,
则W=mv2+q·。
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