内容正文:
高三物理
范围:高考全部内容。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24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。
1.在核反应方程中,是( )
A. B. C. D.
2.2025年11月3日,在海南文昌发射场成功发射的遥感四十六号卫星,是中国首颗地球静止轨道遥感系列卫星。该卫星与固定在地球赤道上随地球自转的物体相比( )
A.线速度大 B.周期大 C.角速度大 D.向心加速度小
3.福建舰是我国第一艘电磁弹射型航空母舰。一舰载机起飞时,由弹射装置使其获得速度后,在发动机推力的作用下,沿平直飞行甲板匀加速滑行2.4 s离舰升空,其图像如图所示,图中阴影部分的梯形面积为96 m,则( )
A. B.
C.飞机滑行的加速度大小为 D.飞机滑行1.2 s时的速度大小为
4.如图所示,一定质量的理想气体由状态经状态变为状态,已知图线平行轴,图线垂直轴,气体在状态、和的温度分别为、和,则( )
A.过程外界对气体做功 B.过程气体吸收热量
C. D.
5.如图所示,a和b是带等量异种电荷的非平行金属板,极板间形成非匀强电场,实线和虚线表示电场中的等势面或电场线。M和N在同一虚线上,N和P在同一实线上,实线和虚线互相垂直,则( )
A.实线表示等势面 B.M点的电场强度比P点的大
C.N点的电势一定比P点的高 D.电子从N点到P点,静电力一定做正功
6.如图所示,玻璃砖的横截面是底角为的等腰,O为底边BC的中点。一束平行于BA的激光从O点由空气射入玻璃砖,并垂直AC边射出,不考虑反射光线。则玻璃砖的折射率为( )
A. B. C. D.
7.如图所示,两相同的金属直导轨MN、PQ竖直固定,两导轨间距为1 m,金属棒ab水平锁定在导轨上并与之接触良好,金属棒ab、定值电阻R及导轨下端电源构成图示电路。若在金属棒ab所在空间加上磁感应强度大小为、方向竖直向下的匀强磁场,闭合开关S,解除金属棒ab的锁定,金属棒ab刚好不下滑。已知金属棒ab接入电路的电阻、质量,电源电动势、内阻,定值电阻,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,导轨电阻不计,重力加速度g取,则金属棒ab与导轨间的动摩擦因数为( )
A. B. C. D.
8.如图所示为圆心为O、半径为R、固定的光滑半球形碗的竖直截面图,碗口水平,一长为的轻杆两端链接质量为和的小球,分别静止在碗内的M、N两点,OD为竖直半径。已知,,两小球均可视为质点,则为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9.下列说法正确的是( )
A.黑体能反射电磁波
B.康普顿效应揭示了光的粒子性
C.在空间站演示水球实验,是表面张力的表现
D.在熔化过程中,晶体要吸收热量,但温度保持不变,内能也保持不变
10.如图所示,在2025年海南黎族苗族传统节日三月三陀螺比赛中,一陀螺在水平地面上绕竖直轴匀速转动。是陀螺上表面圆心,、是上表面上的两点,,则( )
A.、两点的角速度大小之比为
B.、两点的转速之比为
C.、两点的线速度大小之比为
D.、两点的向心加速度大小之比为
11.某同学演示波动实验,取一条长软绳,用手握住一端拉平后,从0时刻开始周期性上下抖动,波在绳上传播到质点,波形图如图所示。已知、间距离为,则( )
A.绳上传播的波是横波 B.该波的波速为
C.抖动的频率越大,波长越长 D.0时刻,向下抖动
12.如图所示,发电机的线圈匝数为,电阻可忽略,在磁场中以一定的角速度匀速转动,向理想变压器原线圈输入的交流电。变压器原线圈接有理想电压表,副线圈接有理想电压表、滑动变阻器和额定电压为、电阻恒定的灯泡。当滑动变阻器的滑片在图示位置时,灯泡正常发光。下列说法正确的是( )
A.示数恒为
B.理想变压器原副线圈匝数比为
C.滑片下移过程中(),发电机输出功率减小
D.线圈转动的过程中,穿过线圈的最大磁通量为
13.如图所示,一光滑弹射轨道由足够长的水平直轨道和竖直固定的半圆形轨道组成,半圆形轨道的直径竖直且半径可调,左端固定的水平轻弹簧自然伸直时最右端在处。滑块固定在弹簧上并压缩弹簧至处,由静止释放后,与静止在点的滑块发生弹性碰撞(碰撞时间极短),碰撞后从点滑入轨道,从点水平飞出,落地点到点的距离与轨道半径有关,最大时对应的。已知滑块的质量为,滑块的质量为,重力加速度取,不计空气阻力,滑块和滑块均可视为质点,则( )
A.滑块在处的速度大小为
B.碰撞前瞬间,滑块的速度大小为
C.最大为
D.滑块在处时,弹簧的弹性势能为
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
14.(1)(4分)关于“用油膜法估测油酸分子的大小”实验,回答下列问题:
①实验采用的方法是________(填正确选项前的字母)。
A.控制变量法
B.等效替代法
C.通过测量宏观量来测量微观量的方法
②某同学用注射器吸取了一段总体积为、体积浓度为的油酸酒精溶液,先将其中的1滴滴入盛水的浅盘中,再把剩余的溶液一滴一滴地滴入烧杯中,记下滴入烧杯中的滴数为。若滴入水中的该溶液油膜充分散开后面积为,则估测出油酸分子的直径为________(用题中给出的物理量表示)。
(2)(6分)某实验小组利用气垫导轨、带槽孔的小滑车、5个槽码(质量均为)、电火花计时器、轻绳和刻度尺等器材设计了“探究加速度与物体所受合外力的关系”实验,如图1所示,5个槽码置于车上的槽孔中,当地的重力加速度为。主要步骤如下:
①正确组装器材,将气垫导轨调至水平后,应将电火花计时器接到______(填正确选项前的字母)。
A.220 V直流电源上
B.频率为50 Hz、电压为4~8 V的交流电源上
C.频率为50 Hz、电压为220 V的交流电源上
②将纸带穿过电火花计时器与小滑车相连,让小滑车靠近电火花计时器并用手按住,使轻绳平行导轨。将n(依次取n=1,2,3,4,5)个槽码挂在轻绳右端,其余5-n个槽码仍留在小滑车内。接通电火花计时器电源,释放小滑车,小滑车拖动纸带运动。通过纸带求出与右端所挂槽码个数相对应的小滑车的加速度a。某次实验打出的纸带一部分如图2所示,纸带上标出的每两个相邻计数点之间还有4个打出的点未画出,测得,,,,则小滑车的加速度大小为______(结果保留2位小数)。
③作出a-n图像如图3所示,图线斜率为k,则小滑车(空载)的质量为______(用m、g、k表示)。
15.(8分)如图1所示为某实验小组同学组装的一个有“直流电压5 V挡”和“欧姆×10 Ω挡”的简易多用电表电路图。图中电流表G(表头)的满偏电流,内阻,是定值电阻,是最大阻值为200 Ω的可变电阻,电池组的电动势E约为3 V、内阻为。
回答下列问题:
(1)图1中红表笔应插入______(选填“A”或“B”)插孔。
(2)开关与2连接是电压表,定值电阻______。
(3)为精确测量电池组的电动势,实验小组的同学从实验室借来一个最大阻值为的电阻箱,将其电阻调至最大并接在两表笔间,将开关与1连接,将可变电阻的阻值调到零,再调节电阻箱的阻值,并记录流过表头对应的电流,得到多组值,作出了图像如图2所示。则随变化的关系式为______(用、、、表示);由图2可求得______(结果保留2位有效数字)。
四、计算题:本题共3小题,共38分。把解答写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
16.(10分)一“抛石子”游戏装置由倾角为的固定倾斜直轨道和水平地面上的圆孔组成,其竖直截面如图所示。端离地面高为,圆孔离的水平距离为。游戏时,让小石子从轨道上的某处由静止滑下,从抛出刚好落入圆孔中,游戏成功。已知小石子与间的动摩擦因数为,不计空气阻力,圆孔的深度和半径均可忽略,重力加速度取,,。游戏成功时,求:
(1)小石子落入圆孔时的速度大小;
(2)小石子释放点离水平地面的高度。
17.(12分)如图所示,两根平行金属导轨固定在绝缘水平面上,左侧导轨光滑、间距为2 L,右侧导轨粗糙、间距为L,整个导轨处在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。长分别为2 L和L的导体棒ab和cd静止在导轨上,质量均为m,电阻均为R。现在导体棒ab上施加水平向左的恒力,经过时间,导体棒ab的加速度恰好为零,此时导体棒cd恰好开始滑动。该过程中两导体棒与导轨垂直并接触良好,左、右两侧的导轨足够长且电阻不计,重力加速度为g,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)导体棒cd与导轨间的动摩擦因数;
(2)该过程中通过导体棒cd的电荷量q;
(3)该过程中恒力所做的功W。
18.(16分)某种粒子分离收集器如图所示,直线和轴的夹角为,和轴间有垂直纸面向里的匀强磁场,右侧有与其垂直斜向下的匀强电场。粒子源产生的两种负粒子、从静止开始经电压为的电场加速后,沿平行于轴的方向从点射入磁场,粒子恰好不从飞出磁场,而被位于轴上的收集器捕捉。粒子第1次垂直通过,运动到轴上时速度刚好为0,最后在第5次垂直通过时,刚好被位于上的收集器捕捉。已知粒子的比荷为,不计粒子的重力和粒子间的相互作用。求:
1.粒子的比荷;
2.匀强电场的电场强度大小;
3.两粒子在磁场中运动的时间比。
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$高三物理·答案
1.C根据电荷数守恒和质量数守恒,可知x
A错误;电场线(或等势线)越密的地方电场
是e,C正确。
强度越大,故M点的电场强度比P点的大,
2.A遥感四十六号卫星是地球静止轨道卫星,
B正确;由于a、b两金属板所带电荷电性未
其轨道平面与赤道的夹角为0,周期T和角速
知,故电场线方向未知,电势高低及移动电子
度ω与固定在地球赤道上、随地球自转的物
时静电力做功情况无法判断,C、D借误。
体的周期和角速度相等,B、C错误:由于该卫
6.C作出光路图如图所示,由几何关系可知=
星轨道半径r大于赤道半径r,由线速度v=
90°-0,r=0,故玻璃砖的折射率为n=in正_
sin r
wr及向心加速度a=wr可知,该卫星的线速
sin(90°-0)_1_
度和向心加速度均比地球赤道上随地球自转
sin 0
tan C正确。
的物体大,A正确,D错误。
3.D舰载机匀加速滑行,设滑行过程中的平均
+”=£=40m/s,
速度大小为元,由元=片=2
可知。=10m/s,飞机滑行L.2s时的速度大
7.A由题设条件可知闭合开关S,通过金属棒
小为40m/s,飞机滑行的加速度大小为a=
αb的电流I水平向右,其所受安培力垂直纸
42=70-10
面向里,解除锁定后,金属棒ab刚好不下滑
2.4
m/s2=25/s2,A、B、C借误,D
对金属棒ab受力分析,有Bl=mg,R。和R
正确。
4.Dab过程气体体积增大,气体对外做功,A
的并联电凰位为R-是骨子Q由分压圆
错误:bc过程气体体积不变,压强诚小,由查
理可知山两踹的电压为心=RV,
理定律可知气体温度降低,气体对外放热,有
T>T,BC错误;b过程气体压强不变,体
则1=是-生A,敢金属棒b与导轨间的动
积增大,由盖一吕成克定律可知气体温度升
高,有T>T,D正确。
擦因数为4=器=子A正确,B,C,D错误。
5.B电场线应从一个金属板出发指向另一个
8.B小球的受力分析如图所示.由几何关系及
金属板,放实线应为电场线,线为等势面,
题意可知《=∠M0D=45°,过0点作杆的垂
物理六第1页(共6页)
线,由杆长为l=√5R,半球形碗的半径为R,
由)=f可知,f越大,波长越短,C错谟;质
点Q的起振方向和波源的起振方向相同,由
结合数学知识可得c0B=号,即B=30°,由
题图可知,0.39时质点Q向上振动,故0时
几何关系可以推出0=75°,设杆上的力为F,
刻P向上抖动,D错误。
由正弦定理可知”D=mS,即
12.ABD电压表V,测得的电压为交变电压的
sin a sin B'
sin 450=
m5同理有石=,即
mig
有效值,有U,=“==12V,A正确;灯泡正常
sin 75=
5
发光时U2=6V,可知理想变压器原副线圈
miB
Sin3O。,联立解得1=3。+1,B正确,A、C、D
m2
匝数比为n1:n2=U,:U2=2:1,B正确;滑片
错误。
P下移过程中(R≠0),电阻减小,而V,示数
0
恒为6V不变,根据闭合电路欧姆定律,可知
副线圈中电流,增大,原线圈中电流【,也增
大,发电机输出功率P,=UL增大,C错误
9.BC黑体能吸收和辐射电磁波,不反射电磁
32
由。=Nm,解得。=25Mb,D正确。
波,A错误:康普顿效应揭示了光的粒子性,B
正确:在空间站失重环境下演示水球实验,是
13.AC设滑块b滑人轨道BC时的速度大小为
表面张力的表现,C正确:晶体有确定的熔点,
,在C点以初速度v'水平飞出做平抛运动,
在熔化过程中,晶体要吸收热量,但温度保持
滑块b从B到C的过程中只有重力做功,由
不变,其结构发生了变化,内能也发生了变
机械能守恒定律可得宁m,2=子m,。2+
化,D错误。
10.CD陀螺的转动是同轴转动,故M、N两点
2m6,在竖直方向上有2r=7,在水平方
的角速度、周期和转速相等,A、B错误;因
向上有x='1,联立解得滑块b落地点到B
ON=3OM,由线速度公式v=wR可知,w:,=
点的距离与轨道半径r的关系式为x=
1:3,C正确:同理,由向心加速度公式a=wR
4w3
r-16r,根据数学知识可得,当r三
可知,aya=1:3.D正确。
11.AB由题图可知波的传播方向与振动方向
时x最大,即0.2
8g可得0=4s,可知
2
垂直,故该波是横波,A正确:该波的波速为
最大距离为x=0.8m,A、C正确:设碰撞前
=O.3/s=10m/s,B正确:波速大小
瞬间滑块a的速度大小为o,碰撞后u的速
由介质决定,故波速不变,抖动的频率变大,
度为”,取水平向右为正,掸性碰撞时,对α
物理六第2页(共6页)
和b组成的系统,由动量守恒可得m。=
③对整体受力分析可知,小滑车的加速度大
风+,由能量守恒可得分后=方子+
mgn,可知a与n成正比,题图
小为a=M+5m
之m,,解得%=8mV9,=-4V3,B错
mg
像的斜率为k=M+3m,可得小滑车(空载)
误;由能量转化与守恒定律可知,滑块α在D
的质量为M=m(尽-5)。
处时,弹簧的弹性势能为£,=之肌号
15.参考答案(1)A(2分)》
3.2J,D借误。
(2)200(2分)
14.参考答案(1)①C(2分)
(a)官+产2分》)2827-2.9均得
②s2分别剂
分,2分)
(2)①C(2分)
思路点拨(1)多用电表的电流流向为“红
②0.19(2分)
进黑出”,故红表笔应插入A插孔。
③m(是-5)(2分)
(2)开关与2连接是电压表,电压表的最大
量程为U=5V,根据歌姆定律可知,定值电
思路点拨(1)①该实验是通过注射器测量
体积为V。的油酸酒精溶液的总滴数,来测量
阻R,的阻值为R,=
-1R=200n。
一滴该溶液的体积,采用的是通过测量宏观
(3)根据闭合电路欧姆定律可得「=
量来测量微观量的方法,C正确。
R发化周号合+
R:+r
②由题意可知,滴入水中的一滴油酸酒精溶
E;由题图2
V。
液的体积为K=N中,共中油酸的体积为V=
可知,片-R国像的斜率长=名,可得E=
2.8V。
nV,油膜充分妝开后面积为S,根据d=
16.思路点拨(1)小石子从N抛出后做匀变速
n',
可得d=N+1)S
曲线运动,将抛出时的速度分别沿水平方向
和竖直方向分解后,列出运动学公式,联立
(2)①电火花计时器接220V交流电源,电
可解得小石子从N点抛出时的速度大小,再
源频率为50Hz,C正确。
结合动能定理即可解出小石子落入圆孔C
②由△x=aT可知,小滑车的加速度大小为
时的速度大小:
a=+5二x,-=0.19/s3
472
(2)对小石子受力分析,求出小石子在轨道
物理六第3页(共6页)
上的加速度大小,再结合运动学公式可解出
解得s=2.5m
(1分)
小石子在轨道上运动的位移大小,从而得出
可知小石子释放点离水平地面的高度为
小石子粹放点离水平地面的高度。
H=s×sin37°+h=4.25m
(1分)
参考答案(1)小石子的运动轨迹如图所
17.思路点拨(1)导体摔ab的速度达到最大
示,设小石子从N抛出时的速度大小为o,
时,分别对两导体棒受力分析,分别列出两
从N到圆孔C小石子做匀变速曲线运动,运
导体棒的受力平衡表达式,联立即可解出导
动时间为【,将沿水平方向和竖直方向分
体棒cd与导轨间的动摩擦因数;
解,在水平方向上,有ntcos37°=x(1分)
(2)振搭公式B=2BL1=景及号休棒a6的
在竖直方向上,有
速度达到最大时的受力平撕表达式,联立即
%16in370+7g2=h
(1分)》
可解得导体棒αb的最大速度,再结合动量定
联立解得t=0.5s,=5m/s
(1分)
理以及公式q=即可解出该过程中通过导
小石子由N点到圆孔C的过程中,根据动能
体捧cd的电荷量;
定理,有mgh=m2-md
(3)导体棒ab在达到最大速度v的过程中,
(1分)
由公式推出通过导体棒cd的电荷量q==
代人数据解得小石子落人圆孔C时的速度
景梁票要与第(2)问联立可解
大小为v=45m/s
(1分)
M
出该过程中的位移大小x,再由公式W=Fx
可解出该过程中恒力F,所做的功。
参考答案(1)设导体棒ab的速度达到最
大时,回路中的电流为/,对导体棒ab,此时
受到的安培力大小为
(2)设小石子从轨道上离N点距离为s处由
F4=2BIL=F。
(1分)
静止释放,对小石子受力分析,可知小石子
此时导体棒cd恰好开始滑动,对导体棒cd,
沿斜面滑下的加速度为
此时受到的安培力大小为
a=月=gin37°-46cos370
(1分)
F BIL =Lmng
(1分)
Fo.
解得a=5m/s2
(1分)
联立解得u=2mg
(1分)
由匀加速直线运动的速度一位移公式可知
(2)设导体棒b的最大速度为t,此时导体
6=2as
(1分)
棒产生的电动势为E=2BLD
(1分)
物理六第4页(共6页)》
流过导体棒的电流为1=2
(1分)
场中运动的周期,再找出两粒子在磁场中运
RFo
联立解得u=2B2配
动的圆心角,由:=品7可分别求出两粮子在
(1分)
磁场中运动的时间,即可得到两粒子在磁场
该过程中对导体棒ab,根据动量定理,有
中运动的时间比。
(F。-2BlL)×o=mw
(1分)
参考答案(1)设某一粒子的带电荷量为q,
又g=。
(1分)
质量为m,经电场加速后获得的速度大小为
Foto mRFo
联立解得q=2BL4B
(1分)
,在磁场中做圆周运动的半径为r,该粒子在
(3)设导体棒ab在达到最大速度v的过程
加速电场中,有g0=之m…
(1分)
中,位移大小为x,该过程中通过导体棒cd
的电荷量为
在磁场中,有qwB=m
(1分)
=B=A吧=2BceB1
2R-2R
R
(1分)
粒子的比荷为K=?
72
Foto mRFo
由(2)可知q=2BL4BD
联立解得K=
2U
B
(1分)
FotoR
联立两式可得x=2B元
mR'Fo
粒子a、b的运动轨迹如图所示,可知粒子b
4B'L
(1分)
在磁场中做圆周运动的半径为
恒力F。所做的功
n=l
(1分)
FotoR mFoR
W=Fox=2B元-4BD
(1分)
1
18.思路点拨(1)先由粒子在电场中加速的功
B
+
X
能关系和在磁场中做圆周运动的向心力公
式联立解出粒子的比荷的表达式,再根据几
何关系分别得出粒子4、b在磁场中做圆周运
动的轨道半径,联立即可解出粒子b的比荷:
(2)粒子b从N点离开磁场到运动至x轴的
粒子α在磁场中做圆周运动的圆心为O',设
过程中,分别由运动学公式和功能关系列出
其运动半径为r.因∠00'=90°-60°=
表达式,再结合几何关系及牛顿第二定律,
30°,可知00'=2r
联立即可解出匀强电场的电场强度大小:
由几何关系可知2r,+r.=(
(3)由gB=m兰、T=2四联立求出粒子在磁
解得元=宁
(1分)
物理六第5页(共6页)
联立解得叹。
(3)设某一负粒子在磁场中运动的周期为T,
时间为1,由8=m二、T-2型联立可得
即K=专
r
U
(1分)
7=2um_2n
9BKB
(1分)
(2)粒子b从N点离开磁场进人电场后,做
匀诚速运动,运动到x轴速度恰好为0,设此
义1=2
(1分)
时粒子b在电场中的位移为x',加速度为a',
粒子a在磁场中运动的圆心角为0。=π
根据逆向思维,由运动学公式可知
v2=2a'x'
(1分)
。xT.-kB
运动时间为,=2
T
(1分)
粒子b在电场中加速的过程中,由功能关系
粒子b在磁场中运动(轨迹图略),对应圆心
可知9U=之m,心
(1分)
角为0,=g+2m=13m
6
6
由几何关系可知x'=tan60°=√5l(1分)
运动时间为=2
39π
xTo=2kB
(1分)
根据牛顿第二定律,有a=E=K,5(1分)
mi
故【。:4=2:39
(1分)
联立解得E=5U
3
(1分)
物理六第6页(共6页)