内容正文:
哈尔滨德强高级中学2025-2026学年度上学期期末考试
高三年级 物理试题(Ⅱ卷)
时间:75分钟 满分:100分
一、单选题(本题共7小题,每题4分,共28分)
1. 下列测量仪器不是用来测量国际单位制中基本物理量的是( )
A. 弹簧测力计 B. 电流表
C. 温度计 D. 刻度尺
【答案】A
【解析】
【详解】A.弹簧测力计用来测量力的大小,力不是国际单位制中基本物理量,故A正确;
B.电流表用来测量电流的大小,电流是国际单位制中基本物理量,故B错误;
C.温度计用来测量温度的大小,温度是国际单位制中基本物理量,故C错误;
D.刻度尺用来长度的大小,长度是国际单位制中基本物理量,故D错误。
故选A。
2. 一个粒子融合到一个核中,核反应方程为,其中和的比结合能分别为7.975MeV、8.03MeV,则( )
A. Z=10、A=19
B. Z=9、A=20
C. 原子核比更稳定
D. 的结合能比的大
【答案】C
【解析】
【详解】AB.根据质量数守恒可知
根据电荷数守恒可知,故AB不符合题意;
C.比结合能越大,原子核越稳定,的比结合能为,的比结合能为,则原子核比更稳定,故C符合题意;
D.原子核的结合能与和核子数之比,叫作比结合能,的比结合能较大且原子核的核子数多,所以结合能也较大,故D不符合题意。
故选C。
3. 如图所示,一定质量的理想气体分别经历a→b和a→c两个过程,则( )
A. 状态a的内能大于状态b B. 状态a的体积大于状态b
C. a→c过程中气体吸收热量 D. a→c过程中所有气体分子热运动速率增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,状态a的温度小于状态b,状态a的内能小于状态b,A错误;
B.p—T图像中,Oa的斜率大于Ob,则状态a的体积小于状态b,B错误;
C.a→c过程中,体积变大,对外做功,温度升高,内能变大,气体一定吸收了热量,C正确;
D.a→c过程中气体温度升高,气体分子热运动的平均速率增大,但并非所有分子的速率都增大,D错误。
故选C。
4. 2025年7月12日,浙江省第五届体育大会在台州市体育中心网球馆开幕。如图甲所示是嗒嗒球比赛的场景,图乙为嗒嗒球在空中飞行的轨迹图,图中C、D为同一轨迹上等高的两点,A为该轨迹的最高点,则下列关于嗒嗒球的说法正确的是( )
A. 嗒嗒球从C点经最高点A到达D点的过程中机械能守恒
B. 嗒嗒球在最高点A的加速度方向竖直向下
C. 在嗒嗒球飞行的整个过程中,最高点A的动能最小
D. 上升阶段CA段的飞行时间小于下降阶段AD段的运动时间
【答案】D
【解析】
【详解】A.由轨迹图可知,嗒嗒球运动过程中受到空气阻力作用,且空气阻力做负功,所以机械能减小,故A错误;
B.嗒嗒球在最高点A时,受到重力和水平方向的空气阻力作用,合力方向不是竖直向下,所以加速度方向不是竖直向下,故B错误;
C.嗒嗒球在最高点A时,所受重力和空气阻力的合力方向斜向下偏左,此时合力方向与速度方向的夹角大于,嗒嗒球继续做减速运动,所以最高点A的动能不是最小,故C错误;
D.上升阶段空气阻力的竖直分力向下,下降阶段空气阻力的竖直分力向上,所以上升阶段竖直方向的平均加速度大于下降阶段竖直方向的平均加速度,根据可知,上升阶段CA段的飞行时间小于下降阶段AD段的运动时间,故D正确。
故选D。
5. 如图所示,a、b两个闭合线圈用同样的导线制成,匝数相同,a、b半径之比为3:1,图示区域内有垂直于线圈的匀强磁场,且磁感应强度随时间均匀减小。a、b两线圈中感应电流之比为( )
A. 1:3 B. 3:1 C. 1:9 D. 9:1
【答案】B
【解析】
【详解】感应电动势的大小,
感应电流大小,
根据电阻定律有,
解得
故选B。
6. 某同学买了一个透明“水晶球”,其内部材料折射率相同。如图甲所示,他测出球的半径为r。现有一单色光从球上P点射向球内,折射光线与水平直径PQ夹角,出射光线恰好与PQ平行,如图乙所示。已知光在真空中的传播速度为c,下列说法正确的是( )
A. 水晶球的折射率为
B. 光在水晶球中的传播时间为
C. 入射角不变,换用波长更长的单色光,光在“水晶球”中传播的时间变短
D. 若逐渐增大射向水晶球表面光的入射角,光可能因发生全反射而无法射出水晶球
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题意,画出光路图如图所示。
由几何关系可知,光线射出时的折射角为,水晶球的折射率为,故A错误。
B.由几何关系可知,传播路程为
光在水晶球中的传播速度为
则光在水晶球中的传播时间为,故B错误。
C.当入射光的波长变长时,频率变小,光的折射率也变小,折射角变大,光在水晶球中的光程变短。由可知,光在“水晶球”中的传播速度变大,传播时间变短,故C正确。
D.根据
又根据全反射临界角C与介质折射率n的关系
因为,所以
则增大过P点光线的入射角,光线出射时一定不会在球内发生全反射,故D错误。
故选C。
7. 某物理兴趣小组制作了一枚玩具火箭,其推力—时间图像如图所示。时火箭点火,从静止开始发射后竖直向上运动。已知火箭质量为1kg,不计空气阻力以及火箭发射过程中质量的变化,则10s内火箭在空中运动的最大速度为( )
A. 150m/s B. 160m/s C. 240m/s D. 250m/s
【答案】B
【解析】
【详解】在F-t图像中图形与坐标轴围成的面积代表动量,但是刚开始火箭受到的重力大于推力所以火箭不动,一直到后,火箭才开始运动,所以面积为
即推力的冲量为
玩具火箭在上升过程中受到推力和重力
根据动量定理可知推力和重力两个力的冲量等于动量的变化量,即
代入数据解得
故选B。
二、多选题(本题共3小题,每题6分,共18分。选不全得3分,有选错不得分)
8. 关于下列四幅图所涉及的物理知识的分析,以下说法正确的是( )
A. 图甲:方解石双折射现象说明它具有各向异性的特征
B. 图乙:水波由深水区至浅水区传播方向发生改变是波的反射现象
C. 图丙:根据管中液面凹凸情况可知细管材料可以用来制作防水衣
D. 图丁:观看立体电影时佩戴的眼镜利用了光的干涉原理
【答案】AC
【解析】
【详解】A.图甲:方解石双折射现象说明它具有各向异性的特征,故A正确;
B.图乙:水波从深水区传到浅水区传播方向发生改变是波的折射现象,故B错误;
C.图丙:根据管中液面凹凸情况可知细管材料与水是不浸润的,可以用来制作防水衣,故C正确;
D.图丁:观看立体电影时佩戴的眼镜利用了光的偏振原理,故D错误。
故选AC。
9. 如图所示,在某科幻电影设定中,航天器A和卫星B分别在轨道1、2上绕地球做匀速圆周运动,其中轨道2为地球同步卫星轨道,它们间通过一根轻绳相连,地心与轻绳始终在同一直线上,不考虑A、B间的万有引力,下列说法正确的是( )
A. 航天器A的角速度等于卫星B的角速度
B. 航天器A的线速度小于卫星B的线速度
C. 卫星B的周期等于24h
D. 卫星B的周期大于24h
【答案】AD
【解析】
【详解】A.正常运行时,航天器A和卫星B的角速度相同,故A正确;
B.由航天器A和卫星B的角速度相同,由可知,航天器A的线速度大于卫星B的线速度,故B错误;
CD.将航天器A和卫星B看作一个系统,则该系统的重心位置应大于卫星B的位置,即系统的轨道半径应大于同步卫星的轨道半径,由系统只在地球引力作用下做匀速圆周运动有
可得
可知卫星B的周期大于24h,故C错误,D正确。
故选AD。
10. 如图,轻质弹簧上端固定,下端悬挂质量为的小球A,质量为m的小球B与A用细线相连,整个系统处于静止状态。弹簧劲度系数为k,重力加速度为g。现剪断细线,下列说法正确的是( )
A. 小球A运动到弹簧原长处的速度最大 B. 剪断细线的瞬间,小球A的加速度大小为
C. 小球A运动到最高点时,弹簧的伸长量为 D. 小球A运动到最低点时,弹簧的伸长量为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.剪断细线后,弹力大于A的重力,则A先向上做加速运动,随弹力的减小,则向上的加速度减小,当加速度为零时速度最大,此时弹力等于重力,弹簧处于拉伸状态,选项A错误;
B.剪断细线之前则
剪断细线瞬间弹簧弹力不变,则对A由牛顿第二定律
解得A的加速度
选项B正确;
C.剪断细线之前弹簧伸长量
剪断细线后A做简谐振动,在平衡位置时弹簧伸长量
即振幅为
由对称性可知小球A运动到最高点时,弹簧伸长量为,选项C正确;
D.由上述分析可知,小球A运动到最低点时,弹簧伸长量为,选项D错误。
故选BC。
三、实验题(11题6分,12题8分,共14分)
11. 多用电表是一种多功能仪表,可以用来测量电流、电压、电阻等,外形图如图所示。
(1)使用前,先观察指针是否指到电流的零刻度,若有偏差,进行机械调零;然后将红表笔插入______插孔(填“”或“”),黑表笔插入另一插孔。
(2)若用这只多用电表测量一个阻值约为15kΩ的电阻,为使测量比较准确,应将选择开关K旋转到______位置(填“×100”或“×1k”),接着将两表笔短接,调节旋钮______(填“S”或“T”)进行欧姆调零。使用完毕后,将表笔从插孔拔出,并将选择开关K旋转至“OFF”位置。
【答案】(1)+ (2) ①. ×1k ②. T
【解析】
【小问1详解】
使用前,先观察指针是否指到电流的零刻度,若有偏差,进行机械调零;然后将红表笔插入插孔,黑表笔插入插孔。
【小问2详解】
[1][2]若用这只多用电表测量一个阻值约为15kΩ的电阻,根据
为使测量比较准确,应将选择开关K旋转到×1k位置,接着将两表笔短接,调节旋钮T进行欧姆调零。使用完毕后,将表笔从插孔拔出,并将选择开关K旋转至“OFF”位置。
12. 小明同学用如图甲所示的实验装置来探究一定质量的小车的加速度与力的关系,一质量为的光滑滑轮用一轻质细杆固定在小车上,小车的质量为M,砂和砂桶的总质量为。
(1)关于该实验,下列说法正确的是________。
A. 砂和砂桶的总质量必须远小于小车的质量
B. 将长木板左端垫高
C. 小车左侧的细线应与长木板平行
(2)该同学在实验中得到的一条纸带如图乙所示,相邻两计数点间有四个点未画出,打点计时器所接交流电的频率为50Hz,打B点时,小车的速度大小为________m/s,小车的加速度大小为________。(结果均保留三位有效数字)
(3)以小车的加速度a为纵坐标,力传感器的示数F为横坐标,根据实验数据,画出的图线如图丙所示,其中的、为已知量,则小车的质量为________。(用、和表示)
【答案】(1)C (2) ①. 0.376 ②. 0.390
(3)
【解析】
【小问1详解】
A.由图甲可知,细线拉力可以通过力传感器测得,所以不需要满足砂和砂桶的总质量远小于小车的质量,故A错误;
B.平衡摩擦力时,应将长木板右端垫高,故B错误;
C.为了保证小车运动过程,细线拉力恒定不变,小车左侧的细线应与长木板平行,故C正确。
故选C。
【小问2详解】
[1]相邻两计数点间有四个点未画出,则相邻计数点的时间间隔为
打B点时,小车的速度大小为
[2]根据逐差法可得小车的加速度大小为
【小问3详解】
以小车、滑轮为对象,根据牛顿第二定律可得
可得
可知图线的斜率为
解得小车的质量为
四、解答题(13题8分,14题14分,15题18分,共40分)
13. 如图所示,光滑固定斜面(足够长)倾角为37°,一带正电的小物块质量为,电荷量为,置于斜面上,当沿水平方向加如图所示的匀强电场时,带电小物块恰好静止在斜面顶端,从某时刻开始,电场强度变化为原来的,已知斜面长。(,,)求:
(1)原来的电场强度大小(可用字母表示);
(2)小物块运动的加速度,小物块滑到底端的速度。
【答案】(1);(2),方向沿斜面向下;,方向沿斜面向下
【解析】
【详解】(1)对小物块受力分析如图所示,小物块静止于斜面上,则
(2)当场强变为原来的时,小物块受到的合外力
又
所以
方向沿斜面向下;由
可得小物块滑到底端的速度为
14. 如图所示,内壁粗糙、半径的四分之一圆弧轨道AB在最低点B与足够长光滑水平轨道BC相切。质量的小球b左端连接一轻质弹簧,静止在光滑水平轨道上,另一质量的小球a自圆弧轨道顶端由静止释放,运动到圆弧轨道最低点B时,对轨道的压力为小球a重力的两倍。忽略空气阻力,重力加速度g取。
(1)求小球a由A点运动到B点的过程中,摩擦力做功。
(2)求小球a通过弹簧与小球b相互作用的过程中,弹簧的最大弹性势能;
(3)求小球a通过弹簧与小球b相互作用的整个过程中,弹簧对小球b的冲量I的大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小球由A静止释放运动到最低点B的过程中,根据动能定理有
小球在最低点,根据牛顿第三定律可知,小球受到轨道的支持力
根据牛顿第二定律
联立,代入相关已知数据求得
【小问2详解】
小球a与小球b通过弹簧相互作用,达到共同速度过程中,由动量守恒定律可得
由能量转化和守恒定律可得
联立代入相关已知数据求得:小球a通过弹簧与小球b相互作用的过程中,弹簧的最大弹性势能
【小问3详解】
小球a与小球b通过弹簧相互作用的整个过程中,设a后来速度为,b后来速度为,由动量守恒定律可得
由能量转化和守恒定律有
对b,根据动量定理有
联立代入相关已知数据可得
15. 利用电、磁场来控制和改变带电粒子的运动,在现代科学实验和技术设备中有着广泛的应用。如图所示,水平线AB与竖直线CD交于O点,将空间分成四个区域。在竖直线CD的左边存在磁感应强度大小为B的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,在竖直线CD的右边存在沿水平向左的匀强电场。某时刻一个带正电粒子从水平线AB上的a点以初速度v0水平向左射出,带电粒子第一次到达竖直线CD上时,速度方向与竖直向上方向成角,之后带电粒子在电场中运动,并垂直通过水平线AB上的b点。已知O、a两点之间的距离为L,带电粒子所受重力忽略不计。(计算结果可带根号)求:
(1)带电粒子的电荷量和质量的比值;
(2)竖直线CD的右边匀强电场的电场强度大小;
(3)带电粒子从a点出发到第一次回到a点的时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据题意,作出正电荷的部分运动轨迹如图所示
设正电荷在磁场中运动的轨道半径为r,由图可得
解得
正电荷在磁场中做圆周运动,由洛伦兹力提供向心力得
解得正电荷的比荷为
【小问2详解】
设正电荷第一次经过y轴的位置到O点的距离为,到达b点时的速度大小为,结合类平抛运动规律,有
设正电荷进入电场后经过时间t运动到b点,则有
由几何知识结合类平抛运动可得
解得
又
正电荷从第一次经过y轴到运动至b点的过程中,根据动能定理有
联立解得
【小问3详解】
正电荷在磁场中的运动的周期为
由几何关系可知,正电荷第一次在磁场中运动的时间为
正电荷在电场中运动的时间为
正电荷第二次在磁场中的运动轨迹与第一次在磁场中运动的轨迹对称,则正电荷第二次在磁场中的运动时间为
所以正电荷从点出发到第一次回到点的时间为
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哈尔滨德强高级中学2025-2026学年度上学期期末考试
高三年级 物理试题(Ⅱ卷)
时间:75分钟 满分:100分
一、单选题(本题共7小题,每题4分,共28分)
1. 下列测量仪器不是用来测量国际单位制中基本物理量的是( )
A. 弹簧测力计 B. 电流表
C. 温度计 D. 刻度尺
2. 一个粒子融合到一个核中,核反应方程为,其中和的比结合能分别为7.975MeV、8.03MeV,则( )
A. Z=10、A=19
B. Z=9、A=20
C. 原子核比更稳定
D. 的结合能比的大
3. 如图所示,一定质量的理想气体分别经历a→b和a→c两个过程,则( )
A. 状态a的内能大于状态b B. 状态a的体积大于状态b
C. a→c过程中气体吸收热量 D. a→c过程中所有气体分子热运动速率增大
4. 2025年7月12日,浙江省第五届体育大会在台州市体育中心网球馆开幕。如图甲所示是嗒嗒球比赛的场景,图乙为嗒嗒球在空中飞行的轨迹图,图中C、D为同一轨迹上等高的两点,A为该轨迹的最高点,则下列关于嗒嗒球的说法正确的是( )
A. 嗒嗒球从C点经最高点A到达D点的过程中机械能守恒
B. 嗒嗒球在最高点A的加速度方向竖直向下
C. 在嗒嗒球飞行的整个过程中,最高点A的动能最小
D. 上升阶段CA段的飞行时间小于下降阶段AD段的运动时间
5. 如图所示,a、b两个闭合线圈用同样的导线制成,匝数相同,a、b半径之比为3:1,图示区域内有垂直于线圈的匀强磁场,且磁感应强度随时间均匀减小。a、b两线圈中感应电流之比为( )
A. 1:3 B. 3:1 C. 1:9 D. 9:1
6. 某同学买了一个透明“水晶球”,其内部材料折射率相同。如图甲所示,他测出球的半径为r。现有一单色光从球上P点射向球内,折射光线与水平直径PQ夹角,出射光线恰好与PQ平行,如图乙所示。已知光在真空中的传播速度为c,下列说法正确的是( )
A. 水晶球的折射率为
B. 光在水晶球中的传播时间为
C. 入射角不变,换用波长更长的单色光,光在“水晶球”中传播的时间变短
D. 若逐渐增大射向水晶球表面光的入射角,光可能因发生全反射而无法射出水晶球
7. 某物理兴趣小组制作了一枚玩具火箭,其推力—时间图像如图所示。时火箭点火,从静止开始发射后竖直向上运动。已知火箭质量为1kg,不计空气阻力以及火箭发射过程中质量的变化,则10s内火箭在空中运动的最大速度为( )
A. 150m/s B. 160m/s C. 240m/s D. 250m/s
二、多选题(本题共3小题,每题6分,共18分。选不全得3分,有选错不得分)
8. 关于下列四幅图所涉及的物理知识的分析,以下说法正确的是( )
A. 图甲:方解石双折射现象说明它具有各向异性的特征
B. 图乙:水波由深水区至浅水区传播方向发生改变是波的反射现象
C. 图丙:根据管中液面凹凸情况可知细管材料可以用来制作防水衣
D. 图丁:观看立体电影时佩戴的眼镜利用了光的干涉原理
9. 如图所示,在某科幻电影设定中,航天器A和卫星B分别在轨道1、2上绕地球做匀速圆周运动,其中轨道2为地球同步卫星轨道,它们间通过一根轻绳相连,地心与轻绳始终在同一直线上,不考虑A、B间的万有引力,下列说法正确的是( )
A. 航天器A的角速度等于卫星B的角速度
B. 航天器A的线速度小于卫星B的线速度
C. 卫星B的周期等于24h
D. 卫星B的周期大于24h
10. 如图,轻质弹簧上端固定,下端悬挂质量为的小球A,质量为m的小球B与A用细线相连,整个系统处于静止状态。弹簧劲度系数为k,重力加速度为g。现剪断细线,下列说法正确的是( )
A. 小球A运动到弹簧原长处的速度最大 B. 剪断细线的瞬间,小球A的加速度大小为
C. 小球A运动到最高点时,弹簧的伸长量为 D. 小球A运动到最低点时,弹簧的伸长量为
三、实验题(11题6分,12题8分,共14分)
11. 多用电表是一种多功能仪表,可以用来测量电流、电压、电阻等,外形图如图所示。
(1)使用前,先观察指针是否指到电流的零刻度,若有偏差,进行机械调零;然后将红表笔插入______插孔(填“”或“”),黑表笔插入另一插孔。
(2)若用这只多用电表测量一个阻值约为15kΩ的电阻,为使测量比较准确,应将选择开关K旋转到______位置(填“×100”或“×1k”),接着将两表笔短接,调节旋钮______(填“S”或“T”)进行欧姆调零。使用完毕后,将表笔从插孔拔出,并将选择开关K旋转至“OFF”位置。
12. 小明同学用如图甲所示的实验装置来探究一定质量的小车的加速度与力的关系,一质量为的光滑滑轮用一轻质细杆固定在小车上,小车的质量为M,砂和砂桶的总质量为。
(1)关于该实验,下列说法正确的是________。
A. 砂和砂桶的总质量必须远小于小车的质量
B. 将长木板左端垫高
C. 小车左侧的细线应与长木板平行
(2)该同学在实验中得到的一条纸带如图乙所示,相邻两计数点间有四个点未画出,打点计时器所接交流电的频率为50Hz,打B点时,小车的速度大小为________m/s,小车的加速度大小为________。(结果均保留三位有效数字)
(3)以小车的加速度a为纵坐标,力传感器的示数F为横坐标,根据实验数据,画出的图线如图丙所示,其中的、为已知量,则小车的质量为________。(用、和表示)
四、解答题(13题8分,14题14分,15题18分,共40分)
13. 如图所示,光滑固定斜面(足够长)倾角为37°,一带正电的小物块质量为,电荷量为,置于斜面上,当沿水平方向加如图所示的匀强电场时,带电小物块恰好静止在斜面顶端,从某时刻开始,电场强度变化为原来的,已知斜面长。(,,)求:
(1)原来的电场强度大小(可用字母表示);
(2)小物块运动的加速度,小物块滑到底端的速度。
14. 如图所示,内壁粗糙、半径的四分之一圆弧轨道AB在最低点B与足够长光滑水平轨道BC相切。质量的小球b左端连接一轻质弹簧,静止在光滑水平轨道上,另一质量的小球a自圆弧轨道顶端由静止释放,运动到圆弧轨道最低点B时,对轨道的压力为小球a重力的两倍。忽略空气阻力,重力加速度g取。
(1)求小球a由A点运动到B点的过程中,摩擦力做功。
(2)求小球a通过弹簧与小球b相互作用的过程中,弹簧的最大弹性势能;
(3)求小球a通过弹簧与小球b相互作用的整个过程中,弹簧对小球b的冲量I的大小。
15. 利用电、磁场来控制和改变带电粒子的运动,在现代科学实验和技术设备中有着广泛的应用。如图所示,水平线AB与竖直线CD交于O点,将空间分成四个区域。在竖直线CD的左边存在磁感应强度大小为B的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,在竖直线CD的右边存在沿水平向左的匀强电场。某时刻一个带正电粒子从水平线AB上的a点以初速度v0水平向左射出,带电粒子第一次到达竖直线CD上时,速度方向与竖直向上方向成角,之后带电粒子在电场中运动,并垂直通过水平线AB上的b点。已知O、a两点之间的距离为L,带电粒子所受重力忽略不计。(计算结果可带根号)求:
(1)带电粒子的电荷量和质量的比值;
(2)竖直线CD的右边匀强电场的电场强度大小;
(3)带电粒子从a点出发到第一次回到a点的时间。
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