湖南常德市汉寿县第一中学2025-2026学年高三下学期5月期中考试物理试题

湖南省常德市汉寿县第一中学2025—2026学年 高三下学期期中考试物理试卷 一、单选题 1.探究光电效应实验规律时,发现用波长的光照射某金属,恰能产生光电效应,若其他实验条件不变,换用波长、光照强度为原来2倍的光照射到该金属表面,则( ) A.不产生光电效应,光电流为零 B.能产生光电效应,光电流变大 C.能产生光电效应,光电流变小 D.能产生光电效应,光电流不变 2.光能够发生反射、折射和全反射现象,也能发生干涉、衍射以及偏振现象,关于光的四个小实验,如图所示,下列分析正确的是( ) A.图甲中,无论怎样改变复色光的入射角,a光和b光均不会在水珠里面发生全反射 B.图乙中,若只减小入射光的频率,则相邻亮条纹间的距离将减小 C.图丙中,若得到的明暗相间的条纹平行,说明被检测工件的表面一定平整 D.图丁中,无论旋转M和N中的哪一个偏振片,光屏P上的光斑亮度都不会发生变化 3.“天问二号” 火星探测器绕火星沿椭圆轨道顺时针运动,假设椭圆轨道如图所示,连线ac为椭圆轨道的长轴,bd为短轴。设a点和c点到火星中心的距离分别为ra和rc,“天问二号”质量为m , 在a点和c点运动的速率分别为va 和 vc,下列关于 “天问二号” 说法正确的是( ) A.在b点和d点的加速度相同 B.从a b与d a与火星连线扫过的面积相等 C.从a b机械能的变化量大于c d 机械能的变化量 D. 4.如图所示,一同学练习使用网球训练器单人打回弹,网球与底座之间有一弹性绳连接,练习过程中底座保持不动。该同学将网球抛至最高点a处用球拍击打,b是轨迹上的最高点,c处弹性绳仍然处于松弛状态,d处弹性绳已经绷紧并撞在竖直墙壁上,不计空气阻力。则( ) A.a处网球拍给网球的冲量沿水平方向 B.c到d过程中网球受到冲量方向竖直向下 C.拍打后a到c过程中网球做匀变速运动 D.d处反弹后网球做平抛运动 5.由于空气阻力的影响,发射后无动力的炮弹实际飞行轨迹不是抛物线,而是“弹道曲线”,如图中实线所示,图中虚线为不考虑空气阻力情况下炮弹的理想运动轨迹,O、a、b、c、d为弹道曲线上的五点,其中O点为发射点,d点为落地点,b点为轨迹的最高点,a、c为运动过程中经过的距地面高度相等的两点。下列说法正确的是( ) A.到达b点时,炮弹的速度为零 B.到达b点时,炮弹的加速度竖直向下 C.炮弹经过a点时的速度大于经过c点时的速度 D.炮弹从O点到b点的时间等于从b点到d点的时间 6.如图所示,一均匀带电圆环水平放置,在垂直于圆环面且过圆心的中轴线上有A、B、C三个点,与、与A间的距离均为,A与间的距离为,在点处固定一电荷量为的点电荷。已知A点处的电场强度为零,不考虑点电荷对带电圆环上电荷分布的影响,静电力常量为,取无穷远处电势为零,下列说法正确的是( ) A.圆环带负电 B.A点处的电势也为零 C.点处的电场强度为 D.若将点处的点电荷以点为轴顺时针转过后固定(点电荷到点间距离不变),则A、C两点处的电场强度相同 7.如图,竖直轻质弹簧上端固定在天花板上,下端与物块相连。用水平板托住物块,使弹簧处于原长状态。现使竖直向下做匀加速直线运动,加速度,为重力加速度大小。当弹簧伸长量为时、分离,此时的动能为;当弹簧伸长量为时动能达到最大值;当运动到最低点时弹簧伸长量为、加速度大小为,则( ) A. B. C. D. 二、多选题 8.一列沿x轴传播的简谐横波,在时刻的部分波形如图所示,其中质点a、c的平衡位置坐标分别为和,当时,质点a第一次回到平衡位置,且比质点c晚回到平衡位置。下列说法正确的是( ) A.该简谐横波沿x轴正方向传播 B.该简谐横波的波长为0.6m C.该简谐横波的传播速度大小为0.12m/s D.0~15s内,质点b运动的路程为1m 9.水力发电是获得清洁能源的重要途径之一、有一条河流,河水的流量,落差h=5m,河水的密度,现利用其发电,若发电机的总效率,输出电压U1=240V,输电线的总电阻R=30 ,用户获得220V的电压,输电线上损失的电功率与发电机输出电功率的比值,假定所用的变压器都是理想变压器,g取。下列说法正确的是( ) A.发电机的输出功率 B.输电线中的电流I=10A C.若在降压变压器的一端装上电流互感器,则应加装在n4端 D.如果输送的电能供“220V、100W”的电灯使用,能够正常发光的电灯盏数为470盏 10.如图甲所示,两根足够长的光滑平行金属直导轨固定,导轨间距为,所在平面与水平面的夹角为,导轨间存在垂直于导轨平面、方向相反的匀强磁场,其磁感应强度的大小分别为、。、是垂直于导轨,间距为的磁场边界。将质量分别为、的金属棒、垂直导轨放置,棒与的间距也为,两棒接入导轨之间的电阻均为,其他电阻不计。现同时将两棒由静止释放,两棒与导轨始终垂直且接触良好。时刻棒经过,棒恰好经过进入磁场,时刻棒经过。棒运动的图像如图乙所示,中间图线平行于横轴,重力加速度为。下列说法正确的是( ) A. B.棒刚进入磁场时的速度大小 C.时间内,棒上产生的焦耳热为 D.时刻,、两棒的距离为 三、实验题 11.图1为“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置。某同学欲用这套实验装置探究滑块的加速度与长木板、滑块间的动摩擦因数的关系,在其他条件不变的情况下,通过多次改变动摩擦因数的值,利用纸带测量对应的多个加速度a的值,画出了图像如图2所示。取。 (1)本实验中,_(填“需要”或者“不需要”)平衡摩擦力。 (2)为尽可能准确地完成实验,下列做法正确的是_。 A.实验中必须保证桶和砂子的总质量m远小于滑块的质量M B.实验中需要保证滑块的质量M不变 C.实验中不需要保证桶和砂子的总质量m不变 D.连接滑块的细线要与长木板平行 (3)由图2可知,若滑块的质量,则小桶和砂子的总质量_kg。理论上,图2中_。 12.学习小组将一量程为的微安表改装为较大量程的电流表,然后测量电源的电动势和内阻。已知微安表内阻,经计算后将一阻值合适的电阻与微安表连接,进行改装。然后利用一标准毫安表,根据图甲所示电路对改装后的电表进行检测(虚线框内是改装后的电表)。 (1)根据图甲和题中所给条件,将图乙中的实物连接。 (2)当标准毫安表的示数为16.0mA时,微安表的指针位置如图丙所示,则微安表改装后的量程为_mA。 (3)改装后电流表的总内阻为_。 (4)把改装后的电表与待测电源连接成如图丁所示的电路(虚线框内是改装后的电表),测量电池的电动势与内阻。闭合开关前,电阻箱的阻值应先调到_。(填“较大”“较小”或“任意值”) (5)按正确的步骤进行实验,记录电阻箱的阻值与微安表的读数。改变电阻箱的阻值,记录多组数据。在坐标纸中描点拟合直线,得到图像如图戊所示。根据图像所给的数据,可求出电池电动势_V,内阻_。 四、解答题 13.如图所示,在圆柱形汽缸中用具有质量的光滑导热活塞密闭有一定质量的理想气体,在汽缸底部开有一小孔,与U形水银管相连(U形水银管体积忽略不计),已知外界大气压为p0=75cmHg,室温t0=27 ,稳定后两边水银面的高度差为 h=1.5cm,此时活塞离容器底部的高度为L=50cm。已知柱形容器横截面积S=0.01m2 , 75cmHg=1.0 105Pa,重力加速度g取10m/s2。 ①求活塞的质量; ②使容器内温度降至零下63 ,求此时U形管两侧水银面的高度差和活塞离容器底部的高度L′。 14.如图所示,在xoy坐标系的坐标原点O放置粒子源,可以在y轴右侧xoy平面180 范围内发射比荷为k、速率为v0的带正电粒子。在0≤x≤l区域内施加沿x轴正方向的匀强电场,电场强度大小,在l≤x≤4l区域内施加沿x轴正方向的匀强磁场,磁感应强度大小,在x=4l的位置,垂直x轴放置一足够大的粒子收集板,垂足为Q。忽略粒子的重力以及粒子间相互作用力。 (1)求粒子到达收集板MN的最短时间; (2)求粒子到达直线x=l时速度与该直线的最小夹角; (3)设z轴垂直xoy平面向里,求第(2)问中粒子到达收集板MN上时的位置坐标。 15.如图所示,一个质量为的滑块放在水平台面上,平台右侧有一半径的圆弧槽固定在水平面上,圆弧两端点a、b对应的圆心角,b点与圆心O的连线竖直。圆弧槽右侧是光滑的水平面,质量为的小车紧靠圆弧槽右端放置,且小车上表面与圆弧槽b点等高,两个完全相同的球1、球2放在小车右侧,其质量为。现给滑块一个水平向右的初速度,滑块刚好从a点沿切线进入圆弧槽。已知水平台面与平台高度差,滑块与小车之间的动摩擦因数,,,重力加速度g取。 (1)求滑块到a点时的速度大小; (2)当滑块与小车第1次共速时小车与球1刚好发生弹性碰撞,当滑块与小车第2次共速时,小车与球1再次刚好发生弹性碰撞,求两个小球之间的距离L; (3)若在两球右侧适当位置放置无限多个完全相同的球,每当滑块与小车共速时,小车就与球1发生弹性碰撞,最终滑块恰好未从小车上掉下,求小车的长度D。 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B A B C C C C CD BD AB 1.B 【详解】根据爱因斯坦光电效应方程 可得 因为入射光的波长变小,频率变大,入射光的能量变大,故能产生光电效应,又因为光照强度变为原来的2倍,所以光电流变大。 故选B。 2.A 【详解】A.由图像可知,复色光能够入射进入水珠,根据光路的可逆性及水珠中光线的对称性,两光均不可能在水珠内发生全反射。故A正确; B.在双缝干涉中,相邻亮条纹间的距离为 其中为挡板到屏的距离,为双缝间距,为入射光波长,根据波长和频率的关系 可知 若只减小入射光的频率,则相邻亮条纹间的距离将增大。故B错误; C.在薄膜干涉现象中,样板是平整的,若得到的明暗相间的条纹平行,而且必须等间距才能说明被检测工件的表面平整。故C错误; D.由于自然光为偏振光,所以若只旋转图丁中M或N一个偏振片,光屏P上的光斑亮度将发生变化,故D错误。 故选A。 3.B 【详解】A.“天问二号” 在b点和d点的加速度大小相等,但方向不同,因此b点和d点的加速度不同,故A错误; B.由运动的对称性可知,“天问二号”从a b所用的时间等于d a所用的时间,根据开普勒第二定律,在相等的时间内,“天问二号”从a b与d a与火星连线扫过的面积相等,故B正确; C.从a b和c d的过程中,只有万有引力做功,机械能守恒,故C错误; D.根据开普勒第二定律,在相等的时间内,“天问二号”与火星连线扫过的面积相等,则有 解得,故D错误。 故选B。 4.C 【详解】A.该同学将网球抛至a处时网球的速度为零,网球拍击打网球后,网球在a处的速度方向斜向右上方,因此网球拍给网球的冲量应斜向右上方,故A错误; B.由题意可知,d处弹性绳已经绷紧,可知c到d过程中,网球受到重力的冲量竖直向下;弹性绳伸直后,网球受到弹性绳拉力的冲量沿弹性绳斜向下,则c到d过程中网球受到的冲量方向并不是竖直向下,故B错误; C.拍打后a到c过程中,网球只受到重力的作用,网球做匀变速运动,故C正确; D.做平抛运动的条件是初速度水平,且只受重力,而网球在d处反弹后除了受到重力还有因弹性绳收缩而受到的拉力,故D错误。 故选C。 5.C 【详解】A.炮弹在最高点时,竖直方向的速度等于零,水平方向的速度不等于零,因此到达b点时,炮弹的速度不是零,A错误; B.到达b点时,由于炮弹受到竖直方向的重力和水平方向的空气阻力的作用,二力的合力方向不在竖直方向上,所以炮弹的加速度不是竖直向下,B错误; C.由于空气阻力一直做负功,由动能定理可知,炮弹经过a点时的速度大于经过c点时的速度,C正确; D.炮弹从O点到b点的运动中,在竖直方向上受重力和空气阻力在竖直向下方向上的分力,由牛顿第二定律则有 mg+Ff1=ma1 解得 从b点到d点的运动中,在竖直方向上受重力和空气阻力在竖直向上方向上的分力,由牛顿第二定律则有 mg−Ff2=ma2 解得 因此可知a1>a2,因为在竖直方向的位移大小相等,所以炮弹从O点到b点的时间小于从b点到d点的时间,D错误。 故选C。 6.C 【详解】A.B点处的正点电荷在A点产生的电场方向竖直向下,由题意可知A点电场强度为零,在圆环上的电荷在A点产生的场强竖直向上,则圆环带正电荷,故A错误; B.B点处的正点电荷在A点的电势大于零,圆环在A点的电势也大于零,根据电势的叠加可知A点的电势是正的,不为零,故B错误; C.A点电场强度为零,由电场的叠加原理可知,圆环上的电荷在A点产生的电场强度大小 由对称性可知,圆环上的电荷在C点产生的电场强度大小也为,方向竖直向下,则C点电场强度大小,故C正确; D.将B点处的点电荷以O点为轴顺时针转过90 后固定(点电荷到O点间距离不变),由对称性可知,A、C两点处的电场强度大小相等但方向不同,则A、C两点处的电场强度不同,故D错误。 故选C。 7.C 【详解】A.、分离时,二者弹力为0,对由牛顿第二定律: 代入 得: 即: 动能最大状态(),动能最大时合力为0,加速度为0: 因此 故A错误; B.分离前做匀加速直线运动,由运动学公式,得: 从到最低点,动能从变为0,由动能定理解得: 因此: 故B错误; C.分离后从到,由动能定理: 代入,解得: 因此 故C正确; D.对最低点由牛顿第二定律: 得 又 则: 故D错误。 故选C。 8.CD 【详解】A.由于质点a比质点c晚回到平衡位置,可知时刻,质点c沿y轴负方向振动,根据“同侧法”,可知该简谐横波沿x轴负方向传播,A错误; BC.由时,质点a第一次回到平衡位置,有 解得 有 解得 B错误,C正确; D.由图像可知,振幅 0~15s内,质点b运动的路程 D正确。 故选CD。 9.BD 【详解】A.发电机的输出功率 解得 故A错误; B.结合上述与题意有 解得I=10A 故B正确; C.降压变压器上有 由于 则 可知,为了确保安全,若在降压变压器的一端装上电流互感器,则应加装在n3端,故C错误; D.输电线上损失的电功率与发电机输出电功率的比值,则用户获得的功率 如果输送的电能供“220V、100W”的电灯使用,能够正常发光的电灯盏数 解得n=470 故D正确。 故选BD。 10.AB 【详解】BC.对a棒从开始到刚进入磁场过程根据机械能守恒可得 解得 时间内,根据能量守恒可得 由于两棒接入导轨之间的电阻相等,故a棒上产生的焦耳热为 联立解得 故B正确,C错误; A.设初始时两棒间的距离为,根据题意,时刻a棒经过,b棒恰好经过进入磁场,在时间内a棒先做匀加速运动,进入磁场后做匀速运动,b棒一直做加速度大小为的匀加速运动,对a棒有 对b棒有 联立解得 设b棒刚好经过进入磁场时的速度为,由运动学公式得 解得 根据图像可知,a棒在时间内做匀速运动,受力分析可知a棒在两区域磁场中时受到的安培力相等,由于a棒经过后的一段时间后仍做匀速运动,故可知该段时间内电路中的电流不变,故该段时间内两棒均做匀速运动,根据题意可知两棒切割磁感线产生的感应电动势相互叠加,为 此时a棒受到的安培力为 时间内对a棒受到的安培力为 又,联立解得 故A正确; D.b棒在磁感应强度为B的磁场中运动的时间为 该段时间a棒运动的位移为 故时刻两棒间距离为,故D错误。 故选AB。 11. 不需要 BD/DB 【详解】(1)[1]根据题意可知,本实验需要研究摩擦力,则不需要平衡摩擦力。 (2)[2]A.如果实验中保证桶和砂子的总质量m远小于滑块的质量M,会出现很小时,滑块也不会运动,则不需要保证桶和砂子的总质量m远小于滑块的质量M,故A错误; BC.实验中多次改变的值,需要其他条件不变,则需要保证滑块的质量M不变,需要保证桶和砂子的总质量m不变,故C错误,B正确; D.连接滑块的细线要与长木板平行,避免拉力产生垂直于木板方向的分力,故D正确。 故选BD。 (3)[3]由图2可知,当时,加速度为零,由平衡条件有 解得 [4]根据题意,由牛顿第二定律有 整理得 结合图2可得 12.(1) (2)25.0 (3)12 (4)较大 (5) 1.5 8 【详解】(1)电表改装时,微安表应与定值电阻并联接入虚线框内,则实物电路连接如图所示。注意电流要从毫安表和微安表的正极流入。 (2)设通过改装电流表的总电流为I,通过微安表的电流为,根据欧姆定律,有 整理得 即通过改装电流表的总电流与通过微安表的电流成正比。当标准毫安表的电流为16.0mA时,微安表的电流为160,可知量程扩大了100倍。所以微安表改装后的量程为 (3)改装后电流表的总内阻 (4)闭合开关前,电阻箱阻值应先调到较大,防止闭合开关时电流过大,损害微安表。测量时,逐渐减小电阻箱的阻值,观察微安表读数不超过其量程。 (5)[1][2]流经电源的电流,根据闭合电路的欧姆定律,有 整理可得 由图戊可得图线斜率 可得 代入 可得 可得 13.①m=2kg;②1.5cm,35cm 【详解】①根据U形管两侧水银面的高度差为 h=1.5cm,可知A中气体压强 pA1=p0+p h=75cmHg+1.5cmHg=76.5cmHg 而 pA1=p0+p塞 所以活塞产生的压强 由 解得 m=2kg ②由于活塞光滑,所以气体等压变化,U形管两侧水银面的高度差不变,仍为 h=1.5cm 初状态:温度T1=300K,体积V1=50cm S 末状态:温度T2=210K,体积V2=L′S 由盖吕萨克定律,得 解得活塞离容器底部的高度 L′=35cm 14.(1) (2) (3) 【详解】(1)粒子从点沿方向射出时,经电场加速后进入磁场,达到收集板用时最短。 设粒子在电场中的加速度为a,则有 设在电场中加速时间为,有 可解得,或(舍去) 设进入磁场时速度为,则 粒子在磁场中运动时的速度与磁场方向平行,不受洛伦兹力的作用,会做匀速直线运动直到Q点,运动的时间为,则 所以粒子达到收集板的最短运动时间 (2)粒子从点射出后,沿方向匀加速直线运动,沿方向匀速直线运动,设达到直线时与该直线的夹角为,则 在静电场中可列出动能定理,有 可解得 可知当最大时,会最小,此时的也是最小的,所以初速度沿轴射出时的角度会最小,此时有 所以最小角度为 此时 (3)带电粒子进入磁场中后,沿+x方向以做匀速运动、在yoz平面内以速度做匀速圆周运动(如图所示),运动轨迹为螺旋线。在yoz平面内,圆周运动半径为R,周期为T 此时 且 可解得, 设粒子从P到Q用时为t,则 解得 到达收集板MN时的情况如图 此时y轴的坐标 z轴的坐标 所以,打在收集板MN时的坐标为 15.(1) (2) (3) 【详解】(1)滑块离开平台后做平抛运动,竖直方向有 得 设滑块落到圆弧a点时的速度为,因为滑块落到圆弧的a点上时刚好与圆弧相切,则有 解得 (2)设滑块离开b点时速度为,滑块从a到b由动能定理得 解得 设滑块与小车第1次共同速度为,由动量守恒定律有 解得滑块与小车第1次共同速度为 设小车与球1第1次碰撞后,小车速度为,球的速度,由动量守恒定律和能量守恒定律有, 解得, 设滑块与小车第2次共同速度为,由动量守恒定律有 解得 因为小于球的速度,所以小车第2次与球1相碰应发生在球1与球2发生弹性碰撞后,且因为球1球2完全相同,故球1与球2弹性碰撞后静止在原球2处被小车碰第2次,所以球1和球2之间的距离等于小车的位移,对小车由动能定理有 解得 (3)同(2)得小车与球1第2次弹性碰撞后 小车与球1第2次碰后到小车与滑块第3次共速,有 依次推理可得,小车与滑块的第n次共速与球1第n次碰后车与滑块共速的速度 球1的速度 由能量守恒 解得 答案第1页,共2页 答案第1页,共2页 学科网(北京)股份有限公司 $