内容正文:
青海省大通回族土族自治县朔山中学2024-2025学年高三上学期第三次阶段检测
物理试卷
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:必修三,选择性必修二第一、二章。
一、选择题(本题共10小题,共46分,在每小题给出的四个选项中,第1-7题中只有一项符合题目要求,每小题4分,第8-10题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1. 如图所示,甲、乙两人静止在光滑的水平冰面上,甲推了乙一下,结果两人向相反的方向滑去,若甲的质量大于乙的质量,下列说法正确的是( )
A. 甲对乙的作用力大于乙对甲的作用力 B. 甲、乙的动量变化量相同
C. 反向滑出后甲的动量大于乙的动量 D. 甲的动能小于乙的动能
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据牛顿第三定律可知,甲对乙的作用力等于乙对甲的作用力,故A错误;
BC.甲乙组成的系统,初状态总动量为零,根据动量守恒定律有甲乙的动量变化量大小相等,方向相反。反向滑出后甲的动量等于乙的动量,故BC错误;
D.由公式可知,甲乙动量大小相同,但甲的质量大,所以甲的动能小于乙的动能,故D正确。
故选D。
2. 如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三条电场线,实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、R、Q是这条轨迹上的三点,据此可知( )
A. 带电质点在点的加速度比在点的加速度小 B. 带电质点在点的电势能比在点的大
C. 带电质点在点的动能大于在点的动能 D. P、R、Q三点中的电势最高
【答案】C
【解析】
【详解】A.由电场线的疏密反应场强的强弱知,根据,带电质点在点的加速度比在点的加速度大,故A错误;
B.轨迹弯曲的方向可知,电场力的方向向右。由于质点带负电,所以场强向左,电场线的方向向左,质点从经过运动到,电场力做负功,电势能增大,即在点的电势能比在点的小,故B错误;
C.根据能量守恒可知,带电质点在点的动能大于在点的动能,故C正确;
D.沿电场线电势降低,故P、R、Q三点中的电势最低,故D错误。
故选C。
3. 如图所示的带电粒子刚进入磁场时所受到的洛伦兹力的方向表述正确的是( )
A. 甲图中运动电荷所受洛伦兹力的方向沿纸面向下;
B. 乙图中运动电荷所受洛伦兹力的方向沿纸面向上;
C. 丙图中运动电荷所受洛伦兹力的方向垂直于纸面背离读者;
D. 丁图中运动电荷所受洛伦兹力的方向垂直于纸面背离读者。
【答案】D
【解析】
【详解】由左手定测可以判断,甲图中运动电荷所受洛伦兹力的方向沿纸面向上;乙图中运动电荷所受洛伦兹力的方向沿纸面向下;丙图中运动电荷所受洛伦兹力的方向垂直于纸面指向读者;丁图中运动电荷所受洛伦兹力的方向垂直于纸面背离读者。所以ABC错误,D正确。
故选D。
4. 如图所示,一个质量为、电荷量为、不计重力的带电粒子从轴上的点以速度v沿与x轴成的方向射入第一象限内的匀强磁场中,并恰好垂直于y轴射出第一象限。已知,则以下说法正确的是( )
A. 粒子带正电 B. 粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为2a
C. 匀强磁场的磁感应强度B的大小 D. 带电粒子穿过第一象限所用的时间
【答案】C
【解析】
【详解】A.由左手定则可以判断粒子带负电,故A错误。
BC.由带电粒子在磁场中运动的几何关系可知
求得,,故B错误,C正确。
D.带电粒子的运动轨迹所对的圆心角为,由周期
可求出,故D错误。
故选C。
5. 如图所示,a、b两个闭合线圈用同样的导线制成,匝数均为10匝,半径,图示区域内有匀强磁场,且磁感应强度随时间均匀减小。则( )
A. a、b线圈中产生的感应电动势之比是4:1 B. a、b线圈中产生的感应电动势之比是1:4
C. a、b线圈的电阻之比是1:2 D. a、b两线圈中感应电流之比是1:2
【答案】A
【解析】
【详解】AB.根据法拉第电磁感应定律,线圈中感应电动势
题意知为定值,代入数据可得,故A正确,B错误;
CD.根据闭合电路欧姆定律,可得通过线圈的感应电流
又,为导线截面积
联立解得
可知,故CD错误。
故选A。
6. 如图所示,L是自感系数很大的线圈,但其自身的电阻几乎为0。A和B是两个相同的小灯泡。以下说法正确的是( )
A. 当开关S由断开变为闭合时,A先发光,然后B灯逐渐变亮
B. 当开关S由断开变为闭合时,A、B同时发光,最后A灯更为明亮,B灯不亮
C. 当开关S由闭合变为断开时,A、B灯同时不亮
D. 当开关S由闭合变为断开时,A灯不亮,B灯由原来的亮度逐渐变暗
【答案】B
【解析】
【详解】AB.当开关S由断开变为闭合,由于线圈的自感作用,通过线圈的电流由0逐渐增大,A、B同时发光,然后A灯由亮变得更为明亮,B灯逐渐被短路变暗,直到不亮,A错误,B正确;
CD.当开关S由闭合变为断开,发生断电自感现象,A灯立即熄灭,B灯由不亮突然变亮再逐渐变暗,直到不亮,CD错误。
故选B。
7. 两电荷量分别为和的点电荷放在轴上的O、M两点,两电荷连线上各点电势随变化的关系如图所示,其中A、两点的电势为零,ND段中点电势最高,则( )
A. 将一点电荷置于点受到电场力大小为零 B. A点的电场强度大小为零
C. AM和CD间的场强方向相同 D. 将一负点电荷从点移到点,电场力先做负功后做正功
【答案】AC
【解析】
【详解】A.点是电势的拐点,根据公式可知,图象的斜率大小是电场强度大小,而点的斜率为零,电场强度为零,点电荷受力为零。故A正确;
B.同理,由图知A点的电势为零,但该点的斜率不为零。电场强度不为零,故B错误;
C.由图可知:OM间电场强度方向沿轴正方向,MC间电场强度方向沿轴负方向,CD间电场强度方向沿轴正方向。故C正确;
D.因为MC间电场强度方向沿轴负方向,CD间电场强度方向沿轴正方向,则将一负点电荷从点移到点,电场力先做正功后做负功。故D错误。
故选AC。
8. 如图所示,以O为圆心的圆周上有六个等分点a、b、c、d、e、f、等量正、负点电荷分别放置在a、d两处时,在圆心O处产生的电场强度大小为2E。现改变a处点电荷的位置,关于O点的电场强度变化,下列叙述正确的是( )
A. 移至c处,O处的电场强度大小仍为2E
B. 移至b处,O处的电场强度大小为E
C. 移至e处,O处的电场强度大小为E
D. 移至f处,O处的电场强度大小为E
【答案】BC
【解析】
【详解】由题意可知,等量正、负点电荷在O处的电场强度大小均为E,方向水平向右.
A.当a处点电荷移至c处,两点电荷在该处的电场强度方向夹角为120°,O处的合电场强度大小为E,故A错误;
B.当移至b处,两点电荷在该处的电场强度方向夹角为60°,则O处的合电场强度大小为
选项B正确;
C.当移至e处,两点电荷在该处的电场强度方向夹角为120°,O处的合电场强度大小E,故C正确 ;
D.当移至f处,两点电荷在该处的电场强度方向夹角为60°,则O处的合电场强度大小为
故D错误;
故选BC。
9. 如图,两条“”形的光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上,间距为,左、右两导轨面与水平面夹角均为,均处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小分别为2B和。将有一定阻值的导体棒ab、cd放置在导轨上,同时由静止释放,两棒在下滑过程中始终与导轨垂直并接触良好,ab、cd的质量分别为2m和,长度均为。导轨足够长且电阻不计,重力加速度为,两棒在下滑过程中( )
A. 回路中的电流方向为adcba B. ab中电流趋于
C. ab与cd加速度大小之比始终为1:1 D. 两棒产生的电动势始终相等
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由于ab和cd均沿导轨下滑,则abcd回路的磁通量增大,根据楞次定律可知,回路中的电流方向为abcda,故A错误;
BC.受力分析如图所示
设回路中的总电阻为,对于任意时刻当电路中的电流为时,对ab根据牛顿第二定律得
对cd,有
联立可得
分析可知两个导体棒产生的电动势相互叠加,随着导体棒速度的增大,回路中的电流增大,导体棒受到的安培力在增大,故可知当安培力沿导轨方向的分力与重力沿导轨向下的分力平衡时导体棒将匀速运动,此时电路中的电流达到稳定值,此时对ab分析可得
解得,故BC正确;
D.由于ab和cd加速度大小始终相等,则两导体棒的速度大小始终相等,则由法拉第电磁感应定律可知两导体棒产生的感应电动势大小之比始终为2∶1,D错误。
故选BC。
二、实验题(本题共2个小题,共14分)
10. 实验小组测量某型号电池的电动势和内阻。用电流表、电压表 、滑动变阻器、待测电池等器材组成如图1所示实验电路,由测得的实验数据绘制成的U-I图像如图2所示。
(1)图1对应的电路图为下图中的 ,(选填“A”或“B”)
A. B.
(2)如果实验中所用电表均视为理想电表,根据图2得到该电池的电动势E=_______V,内阻 r= _______Ω。
【答案】(1)B (2) ①. 4.5 ②. 1.8
【解析】
【小问1详解】
通过观察实物图可知电压表接在电源和开关两端,故电路图为B;
【小问2详解】
[1][2]根据闭合电路欧姆定律
有
则图线在纵轴上的截距表示电池的电动势E,斜率绝对值等于电池的内阻r,根据图像可知,纵轴截距为4.5,横轴截距为2.5,结合上述分析可知电池电动势
E=4.5V
内阻
11. 用如图所示的电路测量一个量程为,内阻约为的微安表头的内阻,所用电源的电动势约为12V,有两个电阻箱可选,
(1)应选______,应选______;
(2)根据电路图,请把实物连线补充完整;
(3)下列操作顺序合理排列是______:
①将变阻器滑动头移至最左端,将调至最大值;
②闭合开关,调节,使微安表半偏,并读出阻值;
③断开,闭合,调节滑动头至某位置再调节使表头满偏;
④断开,拆除导线,整理好器材
(4)如图是调节后面板,则待测表头的内阻为______,该测量值______(填“大于”、“小于”、“等于”)真实值。
【答案】(1) ①. ②.
(2) (3)①③②④
(4) ①. ②. 小于
【解析】
【小问1详解】
[1][2]根据半偏法的测量原理可知,与相当,当闭合之后,变阻器上方的电流应基本不变,就需要较大,对下方分压电路影响甚微。故应选应选。
【小问2详解】
根据电路图连接实物图有
【小问3详解】
根据半偏法的实验步骤应为
①将变阻器滑动头移至最左端,将调至最大值;
③断开,闭合,调节滑动头至某位置再调节使表头满偏;
②闭合开关,调节,使微安表半偏,并读出阻值;
④断开,拆除导线,整理好器材。
顺序为①③②④
【小问4详解】
[1][2]根据调节后面板读数为。当闭合后,原电路可看成如下电路
闭合后,相当于由无穷大变成有限值,变小了,则流过的电流大于原来的电流,则流过的电流大于,故待测表头的内阻的测量值小于真实值。
三、计算题(本题共3小题,共计40分,解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
12. 长为的平行金属板水平放置,两极板带等量的异种电荷,板间形成匀强电场,一个带电荷量为+、质量为的带电粒子,以初速度紧贴上极板垂直于电场线方向进入该电场,刚好从下极板边缘射出,射出时末速度与下极板成的角,如图所示,不计粒子重力,求:
(1)匀强电场的场强;(2)两板间的距离.
【答案】(1) (2)
【解析】
【详解】带电粒子经过匀强电场好似从平行金属板的中间处发生偏转,
则其偏转角的正切为:
,
所以
,
而
,
则
13. 如图所示为电流天平,可以用来测量匀强磁场的磁感应强度。它的右臂挂着矩形线圈,匝数为n,线圈的水平边长为l,处于匀强磁场内,磁感应强度B的方向与线圈平面垂直。当线圈中通过电流I时,调节砝码使两臂达到平衡。然后使电流反向,大小不变。这时需要在左盘中增加质量为的砝码,才能使两臂再达到新的平衡。
(1)导出用、、、表示磁感应强度B的表达式。
(2)当,,,时,磁感应强度是多少?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
设电流方向未改变时,电流天平的左盘内砝码质量为,右盘内砝码的质量为,则由平衡条件有
电流方向改变后,同理可得
两式联立可得
【小问2详解】
磁感应强度是
14. 某一具有速度选择器的质谱仪原理如图所示,A为粒子加速器,加速电压为;B为速度选择器,磁场与电场正交,磁感应强度为,两板间距离为;C为偏转分离器,磁感应强度为。今有一质量为、电荷量为的正粒子(不计重力),经加速后,该粒子恰能通过速度选择器,粒子进入分离器后做匀速圆周运动。求:
(1)粒子的速度v为多少?
(2)速度选择器两板间电压为多少?
(3)粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为多大?
(4)若速度选择器板长为,粒子在速度选择器两板间和磁场中运动的时间共多久?
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
粒子经加速电场加速,获得速度,由动能定理得
解得
【小问2详解】
粒子在速度选择器中做匀速直线运动,电场力与洛伦兹力平衡,由平衡条件得
即
解得
【小问3详解】
粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力
解得
【小问4详解】
粒子在速度选择器两板间和磁场中运动是匀速率运动,所以运动时间
代入数据可得
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物理试卷
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:必修三,选择性必修二第一、二章。
一、选择题(本题共10小题,共46分,在每小题给出的四个选项中,第1-7题中只有一项符合题目要求,每小题4分,第8-10题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1. 如图所示,甲、乙两人静止在光滑的水平冰面上,甲推了乙一下,结果两人向相反的方向滑去,若甲的质量大于乙的质量,下列说法正确的是( )
A. 甲对乙的作用力大于乙对甲的作用力 B. 甲、乙的动量变化量相同
C. 反向滑出后甲的动量大于乙的动量 D. 甲的动能小于乙的动能
2. 如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三条电场线,实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、R、Q是这条轨迹上的三点,据此可知( )
A. 带电质点在点的加速度比在点的加速度小 B. 带电质点在点的电势能比在点的大
C. 带电质点在点的动能大于在点的动能 D. P、R、Q三点中的电势最高
3. 如图所示的带电粒子刚进入磁场时所受到的洛伦兹力的方向表述正确的是( )
A. 甲图中运动电荷所受洛伦兹力的方向沿纸面向下;
B. 乙图中运动电荷所受洛伦兹力的方向沿纸面向上;
C. 丙图中运动电荷所受洛伦兹力的方向垂直于纸面背离读者;
D. 丁图中运动电荷所受洛伦兹力的方向垂直于纸面背离读者。
4. 如图所示,一个质量为、电荷量为、不计重力的带电粒子从轴上的点以速度v沿与x轴成的方向射入第一象限内的匀强磁场中,并恰好垂直于y轴射出第一象限。已知,则以下说法正确的是( )
A. 粒子带正电 B. 粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为2a
C. 匀强磁场的磁感应强度B的大小 D. 带电粒子穿过第一象限所用的时间
5. 如图所示,a、b两个闭合线圈用同样的导线制成,匝数均为10匝,半径,图示区域内有匀强磁场,且磁感应强度随时间均匀减小。则( )
A. a、b线圈中产生的感应电动势之比是4:1 B. a、b线圈中产生的感应电动势之比是1:4
C. a、b线圈的电阻之比是1:2 D. a、b两线圈中感应电流之比是1:2
6. 如图所示,L是自感系数很大的线圈,但其自身的电阻几乎为0。A和B是两个相同的小灯泡。以下说法正确的是( )
A. 当开关S由断开变为闭合时,A先发光,然后B灯逐渐变亮
B. 当开关S由断开变为闭合时,A、B同时发光,最后A灯更为明亮,B灯不亮
C. 当开关S由闭合变为断开时,A、B灯同时不亮
D. 当开关S由闭合变为断开时,A灯不亮,B灯由原来的亮度逐渐变暗
7. 两电荷量分别为和的点电荷放在轴上的O、M两点,两电荷连线上各点电势随变化的关系如图所示,其中A、两点的电势为零,ND段中点电势最高,则( )
A. 将一点电荷置于点受到电场力大小为零 B. A点的电场强度大小为零
C. AM和CD间的场强方向相同 D. 将一负点电荷从点移到点,电场力先做负功后做正功
8. 如图所示,以O为圆心的圆周上有六个等分点a、b、c、d、e、f、等量正、负点电荷分别放置在a、d两处时,在圆心O处产生的电场强度大小为2E。现改变a处点电荷的位置,关于O点的电场强度变化,下列叙述正确的是( )
A. 移至c处,O处的电场强度大小仍为2E
B. 移至b处,O处的电场强度大小为E
C. 移至e处,O处的电场强度大小为E
D. 移至f处,O处的电场强度大小为E
9. 如图,两条“”形的光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上,间距为,左、右两导轨面与水平面夹角均为,均处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小分别为2B和。将有一定阻值的导体棒ab、cd放置在导轨上,同时由静止释放,两棒在下滑过程中始终与导轨垂直并接触良好,ab、cd的质量分别为2m和,长度均为。导轨足够长且电阻不计,重力加速度为,两棒在下滑过程中( )
A. 回路中的电流方向为adcba B. ab中电流趋于
C. ab与cd加速度大小之比始终为1:1 D. 两棒产生的电动势始终相等
二、实验题(本题共2个小题,共14分)
10. 实验小组测量某型号电池的电动势和内阻。用电流表、电压表 、滑动变阻器、待测电池等器材组成如图1所示实验电路,由测得的实验数据绘制成的U-I图像如图2所示。
(1)图1对应的电路图为下图中的 ,(选填“A”或“B”)
A. B.
(2)如果实验中所用电表均视为理想电表,根据图2得到该电池的电动势E=_______V,内阻 r= _______Ω。
11. 用如图所示的电路测量一个量程为,内阻约为的微安表头的内阻,所用电源的电动势约为12V,有两个电阻箱可选,
(1)应选______,应选______;
(2)根据电路图,请把实物连线补充完整;
(3)下列操作顺序合理排列是______:
①将变阻器滑动头移至最左端,将调至最大值;
②闭合开关,调节,使微安表半偏,并读出阻值;
③断开,闭合,调节滑动头至某位置再调节使表头满偏;
④断开,拆除导线,整理好器材
(4)如图是调节后面板,则待测表头的内阻为______,该测量值______(填“大于”、“小于”、“等于”)真实值。
三、计算题(本题共3小题,共计40分,解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
12. 长为的平行金属板水平放置,两极板带等量的异种电荷,板间形成匀强电场,一个带电荷量为+、质量为的带电粒子,以初速度紧贴上极板垂直于电场线方向进入该电场,刚好从下极板边缘射出,射出时末速度与下极板成的角,如图所示,不计粒子重力,求:
(1)匀强电场的场强;(2)两板间的距离.
13. 如图所示为电流天平,可以用来测量匀强磁场的磁感应强度。它的右臂挂着矩形线圈,匝数为n,线圈的水平边长为l,处于匀强磁场内,磁感应强度B的方向与线圈平面垂直。当线圈中通过电流I时,调节砝码使两臂达到平衡。然后使电流反向,大小不变。这时需要在左盘中增加质量为的砝码,才能使两臂再达到新的平衡。
(1)导出用、、、表示磁感应强度B的表达式。
(2)当,,,时,磁感应强度是多少?
14. 某一具有速度选择器的质谱仪原理如图所示,A为粒子加速器,加速电压为;B为速度选择器,磁场与电场正交,磁感应强度为,两板间距离为;C为偏转分离器,磁感应强度为。今有一质量为、电荷量为的正粒子(不计重力),经加速后,该粒子恰能通过速度选择器,粒子进入分离器后做匀速圆周运动。求:
(1)粒子的速度v为多少?
(2)速度选择器两板间电压为多少?
(3)粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为多大?
(4)若速度选择器板长为,粒子在速度选择器两板间和磁场中运动的时间共多久?
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