内容正文:
吉林四中高三年级4月模拟测试
物理试题
一、选择题(1-7为单选,8-10为多选)
1.许多科学家在物理学发展中作出了重要贡献。下列有关物理学家的贡献,正确的是( )
A.安培提出了分子电流假说,能够解释一些磁现象
B.法拉第发现了电流的磁效应,首次揭示了电现象和磁现象间的某种联系
C.奥斯特发现电磁感应现象,使人们对电与磁内在联系的认识更加完善
D.麦克斯韦通过实验捕捉到了电磁波
2.关于2025年中国第15届全运会的四项比赛,下列说法正确的是( )
A.图1中,邵雨琪以1.90m的成绩夺得跳高冠军,研究其过杆动作时可视为质点
B.图2中,陈妤颉以23秒02的成绩夺得女子200m冠军,200m指的是位移
C.图3中,何杰以2:12:07的成绩夺得马拉松比赛冠军,2:12:07指的是时间间隔
D.图4中,潘家杰在滑板比赛时腾空而起,落地前他处于超重状态
3.如图所示,保温瓶的容积为V,瓶内有体积为的热水,用软木塞将瓶口封闭,初始时瓶内温度为。现将软木塞打开,当瓶内气体温度缓慢降为时,从保温瓶逸出气体质量与未打开软木塞时瓶内气体质量之比为,保温瓶内气体可看成理想气体,不考虑保温瓶内水的蒸发,外界大气压强保持不变。则初始状态下瓶内气体的压强与外界大气压强之比为( )
A. B. C. D.
4.如图所示,质量为m的物块A和质量为M的重物B由跨过定滑轮O的轻绳连接,A可在竖直杆上自由滑动。当A从与定滑轮O等高的位置无初速释放,下落至最低点时,轻绳与杆夹角为37°。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,不计一切摩擦,下列说法正确的是( )
A.物块A下落过程中,A与B速率始终相同
B.物块A释放时的加速度为g
C.M=3m
D.A下落过程中,轻绳上的拉力大小始终等于Mg
5.如图所示,两根长均为L 的轻绳 a 和 b 均与质量为 m 的小球相连,轻绳 a 的另一端固定在天花板上的 A 点, AB 为竖直线,轻绳 b 的另一端系有轻质小环 c , 小环 c 套在竖直光滑杆 CD 上。竖直杆 CD 绕竖直线 AB 做水平方向的匀速圆周运动,使轻绳 a 始终与竖直方向夹角为 。已知小球可看作质点, 0.6 。下列说法正确的是( )
A.若匀速转动的角速度增大,轻绳 a 对小球的拉力一定增大
B.若匀速转动的角速度增大,轻绳a 对小球的拉力一定不变
C.若匀速转动的角速度增大,轻绳b对小球的拉力一定增大
D.若匀速转动的角速度增大,轻绳b对小球的拉力一定减小
6.如图所示,某理想化平面四星系统由四颗质量相等的星体组成,四颗星体对称分布在正方形的四个顶点上,绕正方形外接圆圆心做角速度相等的匀速圆周运动,系统稳定且无相对运动,忽略其他天体的引力作用。已知星体质量均为,正方形边长为,引力常量为。下列关于各星体做匀速圆周运动的物理量表述正确的是( )
A.轨道半径为
B.向心力大小为
C.线速度大小为
D.周期为
7.如图,、是两个同时开始振动且振动步调完全一致的波源,两者间距离为50cm,O点是、连线的中点。两波源做简谐振动的周期均为2s、波长均为10cm,的振幅为10cm,的振幅为8cm,A、B是、连线上O点两侧距O点最近的振动加强点。下列分析正确的是( )
A.O点是振动加强点,一直处于离平衡位置18cm处
B.A与O之间有一个振动减弱的点,一直不动
C.A与O之间的距离为5cm
D.两列波相遇后再经过10s,O点运动的路程为180cm
8.关于向心加速度,下列说法正确的是( )
A.向心加速度的方向始终与速度方向垂直
B.向心加速度只改变线速度的方向,不改变线速度的大小
C.做圆周运动的物体加速度的方向始终指向圆心
D.物体做匀速圆周运动时的向心加速度方向始终指向圆心
9.如图所示给出了一定量的理想气体经过一系列变化过程A→B→C→D→A最终回到初始状态的p—V图像,其中A→B、C→D的变化过程为等温变化过程,B→C、D→A的变化过程为等容变化过程,则下列说法正确的是( )
A.A→B的过程理想气体从外界吸收热量对外做功,且吸收的热量等于理想气体对外做的功
B.B→C的过程理想气体从外界吸收热量,理想气体的内能增大
C.C→D的过程外界对理想气体做功,理想气体向外界放热
D.D→A的过程理想气体从外界吸热,理想气体的内能减小
10.如图1所示电路中,电流表是理想电表,R为电阻箱。先将开关S接1,多次改变电阻箱R接入电路的阻值,记录电流表示数I,并以为纵坐标、R为横坐标,得到图像如图2中a所示;再将开关S接2,进行同样的实验操作,得到相应的图像如图2中b所示。则下列说法正确的是( )
A.电源a、b的电动势Ea>Eb
B.电源a、b的电动势Ea<Eb
C.将同一定值电阻分别只与电源a、b串联形成闭合回路,接电源b时定值电阻的功率更大
D.将同一定值电阻分别只与电源a、b串联形成闭合回路,无法比较两种情况下定值电阻的功率大小关系
二、非选择题
11.某探究小组想利用验证机械能守恒定律的装置测量当地的重力加速度,如图甲所示。框架上装有可上下移动位置的光电门1和固定不动的光电门2;框架竖直部分紧贴一刻度尺,零刻度线在上端,可以测量出两个光电门到零刻度线的距离和;框架水平部分用电磁铁吸住一个质量为m的小铁块,小铁块的重心所在高度恰好与刻度尺零刻度线对齐。切断电磁铁线圈中的电流时,小铁块由静止释放,当小铁块先后经过两个光电门时,与光电门连接的传感器即可测算出其速度大小和。小组成员多次改变光电门1的位置,得到多组和的数据,建立如图乙所示的坐标系并描点连线,得出图线的斜率为k。
(1)当地的重力加速度为________(用k表示)。
(2)若选择光电门2所在高度为零势能面,则小铁块经过光电门1时的机械能表达式为______________(用题中物理量的字母表示)。
(3)关于光电门1的位置,下面哪个做法可以减小重力加速度的测量误差________
A.尽量靠近刻度尺零刻度线
B.尽量靠近光电门2
C.既不能太靠近刻度尺零刻度线,也不能太靠近光电门2
12.某实验小组设计如图所示的电路,测量待测电阻Rx的阻值,器材如下:
电源(电动势约6V,内阻约0.5Ω)
待测电阻Rx(阻值约2kΩ)
电压表V(量程3V,内阻约3kΩ)
电流表A(量程3mA,内阻约3Ω)
电阻箱R0(最大阻值为9999.9Ω)
定值电阻R1(100Ω)
定值电阻R2(3kΩ)
开关、导线若干
实验步骤如下:
(1)实验中定值电阻R应该选择__________(选填“R1”或“R2”);
(2)连接好电路,将电阻箱调至最大阻值,闭合S1,保持S2断开,调节电阻箱,待两电表示数稳定后,记录电压表示数U1和电流表示数I1;接下来应使电阻箱阻值__________(选填“变大”“变小”或“不变”),闭合S2,待两电表示数稳定后,记录电压表示数U2和电流表示数I2;
(3)由步骤(2)可推导出待测电阻的表达式Rx=____________(用U1、U2、I1、I2表示),用该表达式计算出的结果与真实值相比__________(选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
13.如图所示,质量、长度的均匀木板静止在水平地面上,地面左侧有一与木板上表面等高的平台,右侧有一小段光滑平台与倾角为的传送带的底端平滑连接,传送带顺时针转动的速度。可视为质点、质量的滑块以大小的初速度从左侧平台滑上木板,一段时间后木板与右侧平台碰撞后随即停止运动,滑块经过平台后被传送带运送到最高点E处。已知木板的右端到C点的距离,传送带间的长度,滑块与木板之间的动摩擦因数,木板与水平地面间的动摩擦因数,滑块与传送带间的动摩擦因数,重力加速度取,,求:
(1)滑块刚滑上木板时,滑块与木板的加速度大小、;
(2)木板与水平地面右侧平台碰撞时,滑块到木板右端的距离;
(3)滑块运动到E点所用的时间。
14.如图所示,小淑同学将内径粗细均匀的导热U形管竖直放置在温度恒定不变的环境中,底部水平管道长为,左侧管足够长且上端开口,并用的水银柱A封闭有长为的理想气体,气体下端到管底长度,右侧管上端封闭,并用水银柱封闭一段长为的理想气体,左右两管内水银面高度差,大气压强恒为,不计一切摩擦,U形管内径远小于L。
(1)求初始状态右端封闭气体的压强大小(用cmHg表示);
(2)若将整个装置静止释放,使其保持竖直做自由落体运动,待稳定后,求水银柱A移动的距离。
15.如图所示,在平面直角坐标系xOy的第一象限内有沿y轴负方向的匀强电场,在第三、四象限内有垂直于坐标平面向外的匀强磁场。从y轴上坐标为(0,L)的P点沿x轴正方向,以初速度v0射出一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子,粒子经电场偏转后从坐标为(2L,0)的Q点第一次经过x轴进入磁场,粒子经磁场偏转后刚好能到P点,不计粒子的重力。
(1)求匀强电场的电场强度大小E;
(2)求匀强磁场的磁感应强度大小B;
(3)现仅改变粒子在P点沿x轴正方向射出的速度大小,若粒子经一次电场和磁场偏转后,刚好经过O点出磁场(粒子第二次经过x轴),求粒子第七次经过x轴的位置离O点的距离。
试卷第6页,共6页
试卷第5页,共6页
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物理测试答案
1.A
【详解】A.安培提出分子电流假说,解释了磁现象如磁铁的磁场来源,故A正确;
B.电流的磁效应由奥斯特发现,法拉第的贡献是电磁感应,故B错误;
C.电磁感应现象由法拉第发现,奥斯特发现的是电流磁效应,故C错误;
D.赫兹通过实验证实电磁波存在,麦克斯韦仅预言电磁波,故D错误。
故选A。
2.C
【详解】A.邵雨琪以1.90m的成绩夺得跳高冠军,研究其过杆动作时,不能忽略邵雨琪的肢体动作,不能把她视为质点,A错误;
B.陈妤颉以23秒02的成绩夺得女子200m冠军,200m指的是实际运动轨迹长度,指的是路程,B错误;
C.何杰以2:12:07的成绩夺得马拉松比赛冠军,2:12:07指的是时间间隔,C正确;
D.潘家杰在滑板比赛时腾空而起(忽略空气阻力),只受重力作用,加速度为重力加速度,故落地前他处于完全失重状态,D错误。
故选C。
3.A
【详解】令逸出气体与未打开软木塞时瓶内气体的密度分别为和
由题意有
总质量不变
解得
由理想气体状态方程得
由题意,
联立推导得
故选A。
4.B
【详解】A.将物块A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向,沿绳子方向的分速度等于B的速度。如图所示,A沿绳子方向的分速度为vAcosθ,所以vB=vAcosθ
故A错误;
B.物块A释放时,竖直方向只受重力作用,则加速度为g,B正确;
C.A下落到最低点的过程中,A、B组成的系统的机械能守恒,设AO=d,则:
代入θ=37°解得:M=2m
C错误;
D.B上升过程中速度先增大后减小,可知加速度先向上后向下,可知绳子的拉力先大于Mg后小于Mg,D错误。
故选B。
5.B
【详解】当绳b中无拉力,小球受到绳a的拉力及小球的重力,二者的合力为其圆周运动提供向心力,竖直方向上受力平衡,则有,
联立解得
当时,竖直方向有
水平方向有
可知角速度变大,绳子a的拉力不变,绳子b的拉力减小;
当时,竖直方向有
水平方向有
可知角速度变大,绳子a的拉力不变,绳子b的拉力增大。综上可知B选项符合题意。
故选B。
6.D
【详解】A.由几何知识可得
解得星体的轨道半径,故A错误;
B.每个星体均受到其他三个星体引力的作用,则向心力,故B错误;
C.根据
结合上述结论
解得,故C错误;
D.根据
结合上述结论,
解得星体做匀速圆周运动的周期,故D正确。
故选D。
7.C
【详解】A.O点到两波源之间距离相等、距离差为0,所以O点是振动加强点,但该点做周期性振动,并不是一直处于离平衡位置18cm处,故A错误;
B.两个相邻加强点间确实有一个振动减弱的点,但振幅是两个振动幅度之差,即合振幅为2cm,而不是一直不动,故B错误;
C.由于,设,则
即,得,故C正确;
D.两列波完全相遇后再经过10s是5个周期,一个周期振动经过路程为
那么O点经过5个周期经过的路程为,故D错误。
故选C。
8.ABD
【详解】AB.向心加速度的方向始终与速度方向垂直,向心加速度只改变线速度的方向,不改变线速度的大小,故AB正确;
CD.物体做匀速圆周运动时的向心加速度方向始终指向圆心,做变速圆周运动的物体加速度的方向不是始终指向圆心,故C错误,D正确。
故选ABD。
9.AC
【详解】A.A→B过程是一个等温变化过程,理想气体的内能不变,体积增大,则气体膨胀对外做功,根据热力学第一定律可知,气体从外界吸收热量,由于内能不变,则吸收的热量等于理想气体对外做的功,故A正确;
B.B→C过程是一个等容变化过程,根据查理定律可知,压强减小,温度降低,理想气体的内能减小,由于体积不变,则气体与外界不做功,根据热力学第一定律可知,气体向外界释放热量,故B错误;
C.C→D过程是一个等温变化过程,理想气体内能不变,体积减小,外界对理想气体做功,根据热力学第一定律可知,理想气体向外界放热,故C正确;
D.D→A过程是一个等容变化过程,根据查理定律可知,压强增大,温度升高,气体内能增大,由于体积不变,则气体与外界不做功,根据热力学第一定律可知,理想气体从外界吸热,故D错误。
选AC。
10.BC
【详解】AB.根据闭合电路欧姆定律可得
变形可得
结合图像信息可知,故A错误,B正确;
CD.在图像中作一条竖直线,可知接电源b时流过该定值电阻的电流更大,其功率更大,故C正确,D错误。
故选BC。
11. C
【详解】(1)[1]以0刻度线为零势能面,小铁块从光电门1运动到光电门2的过程中机械能守恒,根据机械能守恒定律得
mv12-mgx1=mv22-mgx2
整理得
v22-v12=2g(x2-x1)
所以图像的斜率
k=2g
解得
g=
(2)[2]小铁块经过光电门1时的机械能等于小铁块经过光电门1时的动能加上势能,若选择刻度尺零刻度线所在高度为零势能面,则有
E1=mv12-mgx1=mv12-mkx1
(3)[3]用电磁铁释放小球的缺点是,当切断电流后,电磁铁的磁性消失需要一时间,铁球与电磁铁铁芯可能有一些剩磁,都会使经过光电门1的时间较实际值大,引起误差,并适当增大两光电门A、B间的距离,使位移测量的相对误差减小,故C正确。
故选C。
12.(1)R2
(2)不变
(3) 相等
【详解】(1)电流表的量程为3mA,则电路中的最小电阻为
可知保护电阻选择R2。
(2)接下来应使电阻箱阻值不变,闭合S2,待两电表示数稳定后,记录电压表示数U2和电流表示数I2;
(3)当S2断开时,则
当S2闭合时,
解得
该实验中若考虑电压表内阻,则可将电压表内阻与R0等效为,则此时,
则最终结果仍为。
故该表达式计算出的结果与真实值相比相等。
13.(1),
(2)
(3)
【详解】(1)对、,由牛顿第二定律有,
代入数据得,
(2)假设与平台碰撞时,、未共速,设从开始运动到与碰撞的时间为。对、,由运动学规律,有,,
联立以上各式,得,
假设成立。此时对,有,
联立以上各式,得
(3)设运动到平台上时的速度为,由运动学规律,有
得
由于
故滑上传送带后做匀速直线运动,对,有,,
联立以上各式,得
14.(1)
(2)1.3cm
【详解】(1)初始状态右端封闭气体的压强大小
(2)若将整个装置静止释放,使其保持竖直做自由落体运动,则两部分气体的压强均为,对右边气体
解得
对左边气体
解得
水银柱移动的距离
15.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)粒子在电场中做类平拋运动,则有
根据牛顿第二定律有
解得
(2)设粒子进磁场时速度大小为v,根据动能定理有
解得
设粒子进磁场时速度与x轴正方向的夹角为,则有
解得
粒子的运动轨迹如图所示
粒子出磁场时速度与x轴正方向的夹角也为45°,由于粒子会再次回到P点,由几何关系可知,粒子出磁场时的位置坐标为,则粒子在磁场中做圆周运动的半径
根据牛顿第二定律有
解得
(3)改变粒子进电场时的初速度后,设粒子进磁场时速度为v1,粒子在磁场中做圆周运动的半径为r1,根据牛顿第二定律有
解得
设粒子第一次和第二次经过x轴的点间的距离为s,速度与x轴正方向的夹角为,则有
由
整理得
根据对称性和周期性可知,粒子第七次经过x轴时的位置离O点的距离
得
答案第2页,共7页
答案第1页,共7页
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$