内容正文:
云南省普洱市镇沅县2025-2026学年上学期期末考试
高三物理 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.用图甲装置研究光电效应,分别用a光、b光、c光照射阴极K得到图乙中a、b、c三条光电流I与A、K间的电压UAK的关系曲线,则下列说法中正确的是( )
A. 开关S扳向1时测得的数据得到的是I轴左侧的图线
B. b光的光子能量大于a光的光子能量
C. 用a、c光分别照射阴极K时阴极的逸出功不同
D. b光照射阴极K时逸出的光电子最大初动能小于a光照射阴极时逸出的光电子最大初动能
2.如图所示,物块1的质量为3m,物块2的质量为m,两者通过弹簧相连,整个系统置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态.现将木板沿水平方向突然抽出,设抽出的瞬间,物块1、2的加速度大小分别为a1、a2.重力加速度为g.则有( )
A. a1=0,a2=g
B. a1=g,a2=g
C. a1=0,a2=4g
D. a1=g,a2=4g
3.如图所示,中间有孔的物块A套在光滑的竖直杆上,通过滑轮用不可伸长的轻绳将物体拉着匀速向上运动,力F作用在绳自由端B点,则( )
A. 绳对A的拉力不变
B. 绳对A的拉力减小
C. 杆对A的弹力减小
D. 绳子自由端B的速率减小
4.2024年6月,嫦娥六号探测器首次实现月球背面采样返回。如图所示,探测器在圆形轨道1上绕月球飞行,在A点变轨后进入椭圆轨道2,B为远月点。关于嫦娥六号探测器,下列说法正确的是( )
A. 在轨道2上从A向B运动过程中动能逐渐减小
B. 在轨道2上从A向B运动过程中加速度逐渐变大
C. 在轨道2上机械能与在轨道1上相等
D. 利用引力常量和轨道1的周期,可求出月球的质量
5.一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
6.如图所示,某小型水电站发电机的输出功率P=100 kW,发电机的电压U1=250 V,经变压器升压后向远处输电,输电线总电阻R线=8 Ω,在用户端用降压变压器把电压降为U4=220 V.已知输电线上损失的功率P线=5 kW,假设两个变压器均是理想变压器,下列说法正确的是( )
A. 发电机输出的电流I1=40 A B. 输电线上的电流I线=625 A
C. 降压变压器的匝数比n3∶n4=190∶11 D. 用户得到的电流I4=455 A
7.如图,在(a,0)位置放置电荷量为q的正点电荷,在(0,a)位置放置电荷量为q的负点电荷,在距P(a,a)为a的某点处放置正点电荷Q,使得P点的电场强度为零.则Q的位置及电荷量分别为( )
A. (0,2a),q
B. (0,2a),2q
C. (2a,0),q
D. (2a,0),2q
8.位于坐标原点O的波源在t=0时开始振动,振动图像如图所示,所形成的简谐横波沿x轴正方向传播。平衡位置在x=3.5 m处的质点P开始振动时,波源恰好第2次处于波谷位置,则( )
A. 波的周期是0.1 s
B. 波的振幅是0.2 m
C. 波的传播速度是10 m/s
D. 平衡位置在x=4.5 m处的质点Q开始振动时,质点P处于波峰位置
9.如图所示,一轻质弹簧两端连着物体A和B,放在光滑的水平面上,物体A被水平速度为的子弹射中并嵌在其中。已知子弹的质量是m,物体A和B的质量相同均为则( )
A. 子弹射入A的过程中,A物体获得的最大速度为
B. 弹簧压缩到最短时,B的速度为
C. 运动过程中,物体B能获得的最大速度为
D. 弹簧压缩到最短时,弹簧的弹性势能为
10.人们用滑道从高处向低处运送货物。如图所示,可看作质点的货物从圆弧滑道顶端P点静止释放,沿滑道运动到圆弧末端Q点时速度大小为6 m/s。已知货物质量为20 kg,滑道高度h为4 m,且过Q点的切线水平,重力加速度取10 m/s2。关于货物从P点运动到Q点的过程,下列说法正确的有( )
A. 重力做的功为360 J
B. 克服阻力做的功为440 J
C. 经过Q点时向心加速度大小为9 m/s2
D. 经过Q点时对轨道的压力大小为380 N
二、非选择题(本题共5个大题,共54分)
11.(6分)为了消除空气阻力对实验结果的影响,某实验小组用如图甲所示实验装置做验证机械能守恒定律实验,牛顿管竖直固定在铁架台上,光电门固定在牛顿管的外侧,紧贴牛顿管外侧再固定刻度尺(0刻度线与管口齐平,图中未画出),启动抽气泵,将牛顿管内的空气抽出,已知橡胶球的质量为m,当地重力加速度为g.
(1)先用游标卡尺测量橡胶球直径d,如图乙所示,则小球直径d =________ mm;
(2)从刻度尺上读取橡胶球球心和光电门中心对应的刻度值l1、l2.将橡胶球由静止释放,记录橡胶球第一次通过光电门的挡光时间Δt1;
(3)要验证橡胶球下落过程中机械能是否守恒,只需比较________与________是否相等即可;(用上面测得数据符号表示)
(4)该小组要利用该装置进一步探究橡胶球与管底第一次碰撞前后球的机械能损失情况,他们记录了橡胶球第二次通过光电门的挡光时间Δt2,则碰撞过程中橡胶球损失的机械能为________.
12.(10分)图甲为一个多用电表欧姆挡内部电路示意图.电流表满偏电流1 mA、内阻10 Ω;电池电动势1.5 V、内阻1 Ω;
(1)图甲中表笔a为________色(选填“红”或“黑”).调零电阻R0可能是下面两个滑动变阻器中的________(填选项序号).
A.电阻范围0~200 Ω
B.电阻范围0~2 000 Ω
(2)在进行欧姆调零后,正确使用该多用电表测量某电阻的阻值,电表读数如图乙所示,被测电阻的阻值为________ Ω.
(3)如图丙所示,某同学利用定值电阻R1给欧姆表增加一挡位“×10”,则定值电阻R1 =________ Ω.(结果保留1位小数)
(4)若该欧姆表换了一个电动势为1.5 V、内阻为10 Ω的电池,调零后测量某电阻的阻值,其测量结果________.(选填“偏大”“偏小”或“准确”)
13.(10分)如图,直角三角形为一棱镜的横截面,.一束光线平行于底边射到边上并进入棱镜,然后垂直于边射出。
(1)求棱镜的折射率;
(2)若一细光线从距B点处平行于底边射到边上并进入棱镜,求光在棱镜中传播的时间。
14.(12分)如图所示,平面直角坐标系内,在的区域存在沿轴正方向的匀强电场,在的区域存在垂直于纸面向外的匀强磁场。一质量为、带电量为的粒子从点以初速度沿轴负方向射出,经过坐标原点后进入磁场,然后又从轴上的点离开磁场。不计粒子的重力,求:
(1)匀强电场的电场强度大小和粒子经过坐标原点时的速度大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小和粒子在匀强磁场中运动的时间。
15.(16分)如图所示,间距为L的光滑金属导轨MNP和M′N′P′由圆弧和水平两部分组成,圆弧和水平部分平滑连接,在水平导轨NPP′N′间存在磁感应强度为B的匀强磁场,磁场垂直导轨平面向上,在M和M′之间连接一个电阻为R的定值电阻。现在将一根与导轨垂直、质量为m、电阻为2R的金属杆ab从圆弧轨道上距水平面高度为h处释放,金属棒恰能到达PP′处。导轨电阻不计,重力加速度为g。
(1)求金属棒刚进入磁场时的加速度;
(2)求水平导轨NP的长度s;
(3)若在PP′处安装有一储能装置,每次释放相同的能量,将恰好到达PP′处的金属棒弹回,使得金属棒可以在导轨上做周期性的运动,试求每个周期里定值电阻R中产生的焦耳热Q。
高三物理 答案
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. B【解析】当开关S扳向1时,光电子在光电管是加速,则所加的电压是正向电压,因此测得的数据得到的并不是I轴左侧的图线,故A错误;根据eU截=mv=hν-W,入射光的频率越高,对应的截止电压U截越大;由题目图可知,b光的截止电压大于a光的截止电压,所以b光的频率大于a光的频率,依据E=hν可知b光的光子能量大于a光的光子能量,B正确;同一阴极的逸出功总是相等,与入射光的能量大小无关,C错误;b光的截止电压大于a光的截止电压,根据eU截=mv=hν-W,所以b光对应的光电子最大初动能大于a光的光电子最大初动能,D错误.
2. C【解析】开始时,对物块1分析,处于平衡状态,弹簧的弹力大小F=3mg,抽出木板的瞬间,弹簧的弹力不变,物块1所受的合力仍然为零,则加速度a1=0;抽出木板的瞬间,弹簧的弹力不变,对物块2分析,受重力和弹簧向下的弹力,根据牛顿第二定律得a2==4g,故C正确,A、B、D错误.
3. D【解析】绳子与竖直方向上的夹角为θ,因为A做匀速直线运动,在竖直方向上合力为零,有Fcos θ=mg,因为θ增大,cos θ减小可知,F增大,故A、B错误;A水平方向合力为零,有FN=Fsin θ,F增大,sin θ增大,FN增大,故C错误;A沿绳子方向上的分速度v=vAcos θ,该速度等于自由端B的速度,则θ增大,自由端B的速度v减小,故D正确.
4. A【解析】在轨道2上从A向B运动过程中,探测器远离月球,月球对探测器的引力做负功,根据动能定理,动能逐渐减小,A正确;探测器受到万有引力,由G=ma,解得a=G,在轨道2上从A向B运动过程中,r增大,加速度逐渐变小,B错误;探测器在A点从轨道1变轨到轨道2,需要在A点加速,机械能增加,所以探测器在轨道2上机械能大于在轨道1上的机械能,C错误;探测器在轨道1上做圆周运动,根据万有引力提供向心力,得G=mr,解得M=,利用引力常量G和轨道1的周期T,还需要知道轨道1的半径r,才能求出月球的质量,D错误。
5. C【解析】由W=Fx=pSx=p·ΔV知,p-V图线与V轴所围面积代表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|,故B错误.由=C知,C状态温度高于b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内能减少量等于b→c内能增加量,故D错误.
6. C【解析】发电机输出电流I1==A=400 A,故A错误;输电线上损失的功率P线=I线2R线=5 kW,所以I线==25 A,故B错误;用户得到的功率P4=P-P线=(100-5) kW=95 kW,则I4==A=A≈432 A,即用户得到的电流为432 A,故==,故C正确,D错误.
7. B【解析】根据点电荷场强公式E=k,两异种点电荷在P点的场强大小均为E0=,方向如图所示:
两异种点电荷在P点的合场强为E1=E0=,方向与+q点电荷和-q点电荷的连线平行,如图所示,
Q点电荷在P点的场强大小为E2=k=,
由于三点电荷在P处的合场强为0,则E2的方向应与E1的方向相反,且大小相等,即有E1=E2,解得Q=2q,由几何关系可知Q的坐标为(0,2a).
8. BC【解析】波的周期和振幅与波源相同,由振动图像可知波的周期为T=0.2 s,振幅为A=0.2 m,故A错误,B正确;
P开始振动时,波源恰好第2次到达波谷,故可知此时经过的时间为t=T+T=0.35 s
故可得波速为v==m/s=10 m/s
故C正确;
波长λ=vT=2 m
xPQ=4.5 m-3.5 m=
故可知当质点Q开始振动时,质点P处于平衡位置,故D错误。
9. BC【解析】A.子弹射入A的过程中,对子弹和A组成的系统动量守恒
解得故A错误;
B.弹簧压缩到最短时,子弹和A、B物体速度相等,设为,对子弹、物体A、物体B组成的系统动量守恒
解得故B正确;
C.运动过程中,当弹簧恢复原长时,B的速度最大,设此时子弹和A的速度为,B的速度为,由动量守恒及功能关系可得
解得故C正确;
D.弹簧压缩到最短时,弹簧的弹性势能为
故D错误。故选BC。
10. BCD【解析】重力做的功为WG=mgh=800 J,A错误;下滑过程根据动能定理可得WG-W克f=mvQ2,代入数据解得克服阻力做的功为W克f=440 J,B正确;经过Q点时向心加速度大小为a==9 m/s2,C正确;经过Q点时,根据牛顿第二定律可得F-mg=ma,解得货物受到的支持力大小为F=380 N,据牛顿第三定律可知,货物对轨道的压力大小为380 N,D正确。
二、非选择题(本题共5个大题,共54分)
11. (1)6.60 (3) g(l2-l1)
(4)-
【解析】(1)根据游标卡尺的读数规则有6 mm+12×0.05 mm = 6.60 mm
(3)要验证橡胶球下落过程中机械能是否守恒,则只需验证=gh是否成立
代入上面测得数据符号有=g(l2-l1)
(4)第二次通过光电门时的速度为v′=,则根据能量守恒定律有ΔEk=mv2-mv′2=-.
12. (1)红 B (2)1 600 (3)1.1 (4)准确
【解析】(1)根据黑表笔接内部电源的正极,可以判断a为红表笔;当电表满偏时,电表总内阻为R内==1 500 Ω,所以滑动变阻器应选择B;
(2)可以先求欧姆表的中值电阻,当表针指在表盘的正中央时对应的电流为满偏电流的一半,对应的电阻为中值电阻,E=Ig(R中+R内),R中=R内=1 500 Ω,即表盘刻度为15时代表1 500 Ω,倍率为×100,所以被测电阻的阻值为1 600 Ω.
(3)倍率为×10时,中值电阻为150 Ω,即内阻为150 Ω,由此可知,满偏电流变为原来的10倍,即0.01 A,1×10-3×10 V=(0.01-1×10-3)R1,R1=1.1 Ω.
(4)设电源电动势为E,干路电流为Ig,调零后电表内阻为R内,电表指针指到表盘某处时,电表的电流为I,对应的待测电阻为Rx,根据闭合电路欧姆定律E=IgR内,E=I(Rx+R内),整理得Rx=E(-),由于满偏电流相同,电动势相同,指针指相同的位置时电流相同,所以Rx相同,即读数准确.
13. (1);(2)
【解析】
(1)光路图及相关量如图所示,光束在AB边上折射,由折射定律得
由几何关系可知
由几何关系和反射定律得
联立以上各式,代入,得
(2)由,解得
由几何关系可知,光在棱镜中的路程为
故光在棱镜中传播的时间为
14. (1),;(2),
【解析】(1)由题意可知,粒子在电场中做类平抛运动,轴方向做匀加速直线运动,有,
由牛顿第二定律可知
轴方向做匀速直线运动,有
粒子经过点时的实际速度满足
联立解得,
(2)粒子经过点时,根据分速度之间的关系可知
由几何关系可知
根据牛顿第二定律
粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期
粒子在磁场中运动的时间
解得,
15. (1),方向水平向左 (2) (3)mgh
【解析】(1)金属棒从静止开始下滑到水平面过程中,根据机械能守恒定律,则有mgh=mv12
则感应电动势E=BLv1
感应电流I=
根据牛顿第二定律有BIL=ma
联立解得a=
根据右手定则可知,电流方向由a到b,故根据左手定则可知,安培力方向水平向左,所以加速度方向也是水平向左。
(2)金属棒从进入磁场到PP′处停下,根据动量定理有-F安·Δt=mΔv
F安=BIL,I=,
即-·Δs=mΔv,可得-·s=m(0-v1)
解得s=。
(3)设ab棒弹回的初速度为v2,ab棒在水平导轨上返回达到NN′时的速度大小仍为v1,对此过程,根据动量定理可得-·s=m(v1-v2),解得v2=2v1
直接滑下时Q1=mgh,返回时Q2=mv22-mv12=mv12=3mgh
故每个周期里定值电阻R中产生的焦耳热Q=(Q1+Q2)=mgh。
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