内容正文:
高三物理
全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
一、选择题:本题共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。
1.图为带电体空间分布的电场线。a、b、c是同一条电场线上的三个点,其电场强度大小分别为、、,电势分别为、、。下列说法正确的是
A. B. C. D.
2.如图所示,一位师傅扛着货物在倾角为的陡坡步道前行,若认为货物做匀速直线运动,不计空气阻力,已知货物的总重力为G,该师傅对货物的作用力大小
A. B.G C. D.
3.如图所示为某次实验过程中一定质量的理想气体经历a→b→c→d的变化过程。下列说法正确的是
A.a到b的过程,是等温变化 B.b到c的过程,是等压变化
C.c到d的过程,气体对外做功 D.整个过程中,c点的温度最高
4.海浪向沙滩移动的情境图如图所示,同一列水波从位置M到位置N大致的波形变化示意图显示:波长由2L变为L,已知水波的波速由介质水和水深共同决定,则从M到N,水波的
A.频率变为原来的2倍 B.周期变为原来的2倍 C.波速变为原来的 D.振幅一定不变
5.如图甲所示为某离心分离装置示意图,水平转台可在电机的带动下绕过圆心的竖直轴转动。开始时将可视为质点的质量为1 kg的物块静置于转台上,物块到转台圆心O的距离为1 m,时刻启动电机,转台由静止开始加速转动,其角速度与时间关系图像如图乙所示,物块与转台间的动摩擦因数,重力加速度g取,则物块能随转台一起转动(相对转台静止)的时间为
A. B.1 s C. D.
6.如图所示的理想自耦变压器,原线圈接正弦交流电压U,滑片P1与线圈接触且置于线圈的正中间,滑片P2置于滑动变阻器R的正中间,定值电阻的阻值为R0,电流表、电压表均为理想电表,下列说法正确的是
A.仅把P1向下移动少许,电压表的示数增大
B.仅把P2向下移动少许,电流表的示数增大
C.把P1、P2均向上移动少许,电源的输出功率减小
D.把P1向下移动少许,P2向上移动少许,电流表示数可能不变
7.如图所示,三个木块A、B、C质量分别为m、m、2m,木块A、C通过轻弹簧相连,B放置在C上面、C放置在木板D上面,整个系统处于静止状态,重力加速度为g,突然水平抽出木板D的瞬间,下列说法正确的是
A.A的加速度大小为g B.B的加速度为零
C.C的加速度大小为1.5g D.B、C间的弹力大小为mg
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求的。全选对的得6分,选不全的得3分,错选得0分。
8.在光的照射下,金属中的电子从金属表面逸出的现象称为光电效应。如图所示,甲是研究光电效应的电路图,乙是光电流与电压的关系图像,下列说法正确的是
A.闭合开关,电子从阴极K表面逸出后做减速运动
B.闭合开关,将滑动变阻器的滑片缓慢向右移动,电流表读数增大到某一值后不再增大
C.由图乙可知,③光子的频率大于①光子的频率
D.由图乙可知,①②是同种颜色的光,①的光强比②的小
9.雨滴一般形成于距离地面几千米的高空,雨滴形成后由静止开始下落,假设雨滴运动过程中质量保持不变,受到空气阻力的大小与速率成正比。以地面为零势能面,设雨滴下降的距离为x,运动时间为t,雨滴的速率为v,所受阻力的瞬时功率为P,机械能为E,重力势能为Ep,下列图像可能正确的是
A. B. C. D.
10.以“东方超环”(EAST)和“中国环流三号”为代表的托卡马克装置,是我国开展核聚变研究的重要平台。为便于初步理解环形真空室中等离子体的运动,某物理创新实验小组设计了如图所示的离子运动与探测简化模型:在xOy平面内,有半径分别为R和3R的同心圆环区域,内圆()为无磁场区,外圆环()充满垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B;整个平面还存在沿x轴正方向的匀强电场,场强大小为E。在外圆边界()上设有离子探测器,可记录从该边界逸出的离子位置。现有大量比荷为k、速率均为v(大小可调)的正离子从坐标原点O沿各个方向均匀射出,不计重力、离子间相互作用及相对论效应。下列说法正确的是
A.探测器接收到的离子的速率可能小于v
B.若,离子可能到达外圆环便做匀速直线运动
C.若只存在磁场且,则探测器将探测不到离子
D.若只存在电场且,则探测器能在y轴上探测到离子
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(8分)(1)在“研究平抛物体运动”的实验中:
①小球在斜槽末端出口处的位置放大图如图甲所示。所谓平抛的起点,即坐标水平轴的原点应该是________。
A.A点 B.B点 C.C点 D.D点
②某次实验后收集到的数据方格纸如图乙所示,已知方格纸每个方格边长为5 cm,a、b、c分别为小球运动的三个位置。则小球平抛的初速度大小为________m/s。(重力加速度g取,结果保留2位有效数字)
(2)在“用单摆测量重力加速度”的实验中,将两个相同的小球A和B分别用长度不同的细绳悬挂于O1、O2两点,O1、O2的高度相同,两小球静止时球心间的高度差为L0,如图1所示。
①用10分度的游标卡尺测量小球直径,测量结果如图2所示,则小球的直径为________mm。
②若小球A和B完成n次全振动的时间分别为t1、t2,则重力加速度为________。
12.(10分)某实验小组想了解一气压传感器的电阻随所处环境气压变化的规律,他们在室温下利用实验室提供的以下器材进行探究。
A.气压传感器Rx(阻值变化范围从几十欧到几百欧);
B.直流电源(电动势6 V,内阻不计);
C.电压表V1(量程0~3 V,内阻为4 kΩ);
D.电压表V2(量程0~15 V,内阻为20 kΩ);
E.电流表A(量程0~150 mA,内阻不计);
F.定值电阻R1(阻值为4 kΩ);
G.定值电阻R2(阻值为20 kΩ);
H.滑动变阻器R(最大阻值为50 Ω);
I.开关S、导线若干。
(1)该小组设计了如图甲所示的实验电路原理图,其中电压表应选择________,定值电阻应选择________。(填器材前的字母代号)
(2)请按图甲所示的电路图,将图乙中的实物连线补充完整。
(3)通过相关资料查到该气压传感器的阻值Rx随环境气压p变化的图像如图丙所示。某次测量时,电压表、电流表的示数分别为和,则气压传感器的阻值________Ω,此时气压传感器所处环境的压强________Pa。
13.(8分)街道上的很多电子显示屏,其最重要的部件就是发光二极管。有一种发光二极管,它由半径为R的半球体介质ABC和发光管芯组成,管芯发光区域是半径为r的圆面PQ,其圆心与半球体介质的球心O重合,如图所示,图中发光圆面发出的某条光线射向D点,入射角为30°,折射角为45°。
(1)求半球体介质对光的折射率n;
(2)为使从发光圆面PQ射向半球面上所有的光都能直接射出,管芯发光区域面积最大值为多少?
14.(12分)我国运动员陈文浩在2026年米兰冬奥会获得男子钢架雪车比赛第4名,刷新了我国选手此项目在境外参赛的最佳战绩,图甲为陈文浩的比赛画面。部分滑道示意图如图乙所示,AB段水平、BC段与水平面夹角θ。某次训练中,运动员推着钢架雪车从A点由静止出发做匀加速直线运动,到达B点时快速俯卧到雪车上后与雪车一起沿BC匀加速直线下滑,整个过程中其速率随时间变化关系图像如图丙所示。假设运动员和钢架雪车通过B点前后速度大小不变,雪车的平面始终与滑道平行,已知运动员和雪车的总质量,重力加速度g取,,求:
(1)AB段的长度;
(2)运动员在BC段运动过程中的加速度大小;
(3)运动员和雪车在BC段运动过程中克服阻力所做的功。
15.(16分)如图所示,间距为l、倾角为θ的两光滑平行倾斜金属导轨放置在光滑绝缘水平面上,导轨底部用金属与水平面平滑连接,平行倾斜金属导轨处于大小为B1,方向垂直导轨平面向上的匀强磁场区域Ⅰ中。用粗细均匀的同种导电材料分别制成边长为l、质量为4m、电阻为4R的正方形导体框ABCD和长为2l、质量为2m、电阻为2R的导体棒MN,导体框ABCD置于水平面上,A、D点分别与导轨底部接触良好。BC右侧分布有宽度为l的条形匀强磁场区域Ⅱ和Ⅲ,磁感应强度大小均为B2,方向分别竖直向下和向上。导体棒MN从倾斜导轨上由静止释放,且始终与导轨垂直,到达导轨底部前已经匀速运动,到达底部后速度大小不变,方向变为水平后立即与导体框ABCD碰撞并粘连在一起,且接触良好,最后从磁场区域Ⅲ中穿出。其中,,,,,不计导轨电阻,重力加速度g取,。求:(以下结果可保留分数或根号)
(1)导体棒MN在平行倾斜金属导轨上匀速运动时的速率;
(2)导体棒MN刚进入磁场区域Ⅱ时,M、N两点间的电势差UMN;
(3)导体框ABCD穿越磁场区域Ⅱ和Ⅲ的过程中产生的焦耳热。
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