辽宁省普通高中2026-2027学年上学期高三开学物理检测卷(1)
2026-08-22
|
2份
|
11页
|
324人阅读
|
5人下载
摘要:
**基本信息**
高三物理期初检测卷聚焦力学、热学、光学及近代物理核心模块,以筷子夹鹅卵石、光导纤维等真实情境为载体,通过多过程力学问题、气体实验探究等设计,考查物理观念与科学思维,适配开学阶段学情诊断。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|10/46|静力学、核反应、波动光学、气体性质|结合生活情境(题1筷子夹鹅卵石)、科技前沿(题8光导纤维全反射)|
|实验题|2/14|气体实验定律、力学平衡|探究性设计(题12模拟绳索拉力变化规律)|
|计算题|3/40|核聚变、气体状态方程、板块模型|综合应用(题15多过程斜面板块问题),强化科学推理与模型建构|
内容正文:
辽宁省普通高中2026-2027学年度上学期期初检测卷(1)
高三物理
考试范围:必修一,选择性必修一第二、三、四章,选择性必修三
一、选择题(共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题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。每小题6分,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.如图是筷子夹鹅卵石时的动作示意图,图中的筷子处于倾斜方向,与水平面成一定夹角。鹅卵石处于静止状态,则( )
A.鹅卵石受到三个力的作用
B.下方筷子对鹅卵石的弹力大于鹅卵石对其的弹力
C.当缓慢增大筷子与水平方向的夹角,鹅卵石受到筷子对它的作用力不变
D.若筷子夹着鹅卵石一起向上匀速运动,鹅卵石受到摩擦力方向沿筷子向下
2.关于下面的图形,说法正确的是( )
A.图甲是电子束穿过铝箔后的衍射图样,若换成动能相同的质子进行实验,衍射现象更明显
B.乙图中重核裂变产生的中子能使核裂变反应连续的进行,称为链式反应,其中一种核裂变反应方程为
C.图丙中,用从能级跃迁到能级辐射出的光照射逸出功为2.14eV的金属铯,不会发生光电效应
D.丁图中由原子核的核子平均质量与原子序数Z的关系可知,若D和E能结合成F,结合过程一定会释放能量
3.科学家鲍林提出了多电子原子的原子轨道近似能级图,部分结构如图所示。若某原子核外电子从4d能级跃迁到4s能级时释放出a光,从5s能级跃迁到4s能级时释放出b光,用a光和b光分别照射同一双缝干涉实验装置,则得到的干涉条纹图像组合正确的是( )
A. B.
C. D.
4.一定质量理想气体体积V随摄氏温度t变化的V—t图像如图所示,过程A→B→C→D→A,B→C图线与D→A图线均与纵轴平行,则下列判断正确的是( )
A.从A到B过程,气体压强减小
B.从B到C过程,气体放出热量等于外界对气体做功
C.从C到D过程,所有气体分子的动能增大
D.从D到A过程,气体分子数密度增大
5.如图甲,倾角为的传送带始终以恒定速率逆时针运行,时速度大小为()的小物块从传送带的底端滑上传送带,其速度随时间变化的图像如图乙,则( )
A.时间内,小物块所受的摩擦力始终不变
B.小物块与传送带间的动摩擦因数满足
C.时刻小物块离传送带底端的距离最远
D.小物块返回传送带底端时的速率小于
6.如图,一端封闭的直玻璃管竖直插入液体槽中,管内两段液柱封闭一定质量理想气体;为封闭端到上方液柱上表面的距离,为两段液柱之间气柱的长度,h为下方液柱下表面与槽内液面的高度差,外界大气压恒定,不计液体热胀冷缩。下列说法正确的是( )
A.若将玻璃管缓慢竖直向上提起,管口不离开槽内液体,会减小,封闭气体压强增大
B.环境温度缓慢升高,一定增大,h一定减小,封闭气体压强不变
C.向槽内缓慢添加同种液体,槽液面上升,保持不变,减小
D.外界大气压强缓慢变大,温度不变,减小,两段液柱同步向下移动
7.如图所示,物体A、B质量分别为m、2m,叠放在轻质弹簧上(弹簧下端固定于地面上,上端和物体A拴接)。对B施加一竖直向下、大小为F的外力,使弹簧再压缩一段距离(弹簧始终处于弹性限度内)后物体A、B处于平衡状态。已知轻质弹簧的劲度系数为k,重力加速度为g。现突然撤去外力F,A、B一起向上运动,且A、B恰好不分离,AB从撤去外力运动到最高点的时间为t,设两物体向上运动过程中A、B间的相互作用力大小为FN,则( )
A.刚撤去外力F时,AB间的作用力
B.B与A分离时,B物块的加速度大于重力加速度
C.AB从最低点向上运动时,需要的时间是
D.AB从最低点向上运动时,AB的速度
8.某光导纤维的结构示意图如图所示,粗细均匀的透明纤维丝长为,、分别为纤维丝的左、右端面。一束混合光以入射角从端面的中心处射入纤维丝,混合光在纤维丝内部分散为单色光、,单色光恰好在界面处发生全反射。已知,光在真空中的传播速度大小为。下列说法正确的是( )
A.纤维丝对单色光的折射率为
B.单色光可能从界面处折射入空气中
C.单色光在纤维丝中传播的时间等于
D.在同种介质中,单色光比单色光更容易发生衍射现象
9.图甲为一列简谐横波在时刻的波形图,a、b两质点的横坐标分别为和,图乙为质点b的振动图像。下列说法正确的是( )
A.波速为 B.该波沿x轴负方向传播
C.质点a在时速度为零 D.质点a在0~4.5s时间内通过的路程为4.5m
10.如图甲所示,一物块叠放在足够长的木板上,初始时木板静止在粗糙水平面上,物块与木板保持相对静止。某时刻,给木板一初速度,图乙为二者的图像,图中已知,长木板和物块的质量均为m。下列说法正确的是( )
A.物块与木板的位移之比可表达为
B.整个过程,因摩擦产生的总热量为
C.板块间与板地间的动摩擦因数比值可表达为
D.
二、实验题(本题共2小题,11题8分,12题6分,除特殊标注外,每空2分,共14分。)
11.实验小组利用如图甲所示装置探究气体在温度相同的条件下压强与体积的关系。将带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上,注射器内封闭一定质量的空气,下端通过软塑料管与压强传感器相连,传感器通过数据采集器输入到计算机。上端固定一托盘,托盘中放入不同砝码,以改变密封气体的压强,数据采集器记录气体压强和体积。
(1)实验中,连接注射器与压强传感器间软塑料管内的气体不能忽略,添加砝码过程,得到多组压强传感器读数和注射器上刻度数据,根据上述数据作出的图像,应当与图乙中______最接近;
(2)实验时,为保持封闭气体温度不变,托盘上放上砝码后______(选填“立即”、“稳定后”或“任意时刻”)采集数据。若不计塑料管内气体,由于添加砝码过程导致气体温度变化,在图像中得到实验图线应是如图丙所示中______(其中图线②是双曲线)。
(3)若注射器内径为,活塞及托盘质量为,托盘上放有两个质量均为的砝码,大气压强为,重力加速度为,则密封气体的压强为______。(用已知物理量符号表示)
12.为了研究人们用绳索跨越山谷过程中绳索拉力的变化规律,同学们设计了如图所示的实验装置。他们将不可伸长轻绳的两端通过测力计(不计质量及长度)固定在相距为的两立柱上,固定点分别为和,低于,绳长为。他们首先在绳上距离点处(标记为)系上质量为的重物(不滑动),由测力计读出、的拉力大小、。随后。改变重物悬挂点的位置,每次将到的距离增加,并读出测力计的示数,最后得到、与绳长的关系曲线如图所示。由实验可知:
(1)曲线Ⅱ中拉力最大时,与点的距离为________cm(1分),该曲线为_________(选填“”或“”)的曲线。
(2)重物从P移到Q的整个过程中,P柱受到最大拉力_____Q柱受到最大拉力(选填“大于”“等于”或“小于”)。(1分)
(3)曲线Ⅰ、Ⅱ相交处,此位置绳的拉力与L、D、m和重力加速度g的关系为________。
三、计算题(本题共3小题,13题12分,14题12分,15题16分,共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不给分。有数字计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
13.两个氘核以相等的动能对心碰撞发生核聚变,生成一个新核及一个中子。比结合能为,比结合能为。若核反应释放的核能全部转化为动能,求:
(1)该过程发生的核反应方程;
(2)核反应释放的核能;
(3)中子的动能。
14.如图,汽缸内壁光滑,横截面积为,用质量为的活塞封闭一定量的理想气体,活塞与缸底用一轻质弹簧连接。汽缸水平放置时,缸内气体温度为,弹簧为原长。现将汽缸与水平面成角放置,缸内气体温度保持不变,弹簧长度变为。已知大气压强为,重力加速度为,忽略弹簧体积。
(1)求弹簧的劲度系数。
(2)若加热缸内气体使弹簧恢复为原长,则气体压强和温度分别变为多少?
15.一足够长固定斜面倾角,一质量的长木板静止在斜面上,长木板与斜面间的动摩擦因数,长木板上端静止着质量的物块可视为质点,物块与长木板间的动摩擦因数。现对长木板施加沿斜面向上的恒定拉力,当滑块相对长木板向下滑行5m时,撤去拉力。已知重力加速度大小,求
(1)刚施加拉力时,滑块和长木板的加速度的大小;
(2)撤去拉力时,长木板和滑块速度的大小;
(3)长木板滑行的总时间。(结果可用分数表示)
高三物理检测卷 第1页 共14页 ◎ 高三物理检测卷 第2页 共14页
高三物理检测卷 第1页 共14页 ◎ 高三物理检测卷 第2页 共14页
学科网(北京)股份有限公司
$
辽宁省普通高中2026-2027学年度上学期期初检测卷(1)
高三物理
考试范围:必修一,选择性必修一第二、三、四章,选择性必修三
一、选择题(共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题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。每小题6分,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.如图是筷子夹鹅卵石时的动作示意图,图中的筷子处于倾斜方向,与水平面成一定夹角。鹅卵石处于静止状态,则( )
A.鹅卵石受到三个力的作用
B.下方筷子对鹅卵石的弹力大于鹅卵石对其的弹力
C.当缓慢增大筷子与水平方向的夹角,鹅卵石受到筷子对它的作用力不变
D.若筷子夹着鹅卵石一起向上匀速运动,鹅卵石受到摩擦力方向沿筷子向下
【答案】C
【知识点】分析物体受力个数、利用平衡推论求力大小或方向、牛顿第三定律
【详解】A.题图中的鹅卵石受重力、两个弹力和两个静摩擦力,共五个力,A错误;
B.下方筷子对鹅卵石的弹力与鹅卵石对其的弹力是一对作用力与反作用力,大小相等,方向相反,B 错误;
C.当缓慢增大筷子与水平方向的夹角时,鹅卵石始终处于平衡状态,鹅卵石受到筷子对它的作用力始终与重力等大反向,C正确;
D.筷子夹着鹅卵石一起向上匀速运动,合力为0,筷子对鹅卵石的摩擦力属于接触力,方向沿筷子方向,鹅卵石有沿筷子下滑的趋势,所受摩擦力沿筷子向上,D错误;
故选C。
2.关于下面的图形,说法正确的是( )
A.图甲是电子束穿过铝箔后的衍射图样,若换成动能相同的质子进行实验,衍射现象更明显
B.乙图中重核裂变产生的中子能使核裂变反应连续的进行,称为链式反应,其中一种核裂变反应方程为
C.图丙中,用从能级跃迁到能级辐射出的光照射逸出功为2.14eV的金属铯,不会发生光电效应
D.丁图中由原子核的核子平均质量与原子序数Z的关系可知,若D和E能结合成F,结合过程一定会释放能量
【答案】D
【知识点】爱因斯坦光电效应方程、德布罗意波、玻尔理论对氢原子光谱的解释、质能方程、核裂变
【详解】A.根据德布罗意波长公式,动能相同的粒子,动量。质子质量远大于电子,因此质子的动量更大,德布罗意波长更短。
衍射现象的明显程度与波长正相关,波长越短衍射越不明显,因此换成质子后衍射现象会更不明显,故A错误;
B .铀核裂变的实际过程是铀核吸收中子后发生反应,选项给出的反应方程左侧没有入射中子,正确方程应为(且生成物中子数也不符合该选项的2个中子的常见裂变结果),该方程违背裂变的物理过程,故B错误;
C .氢原子从能级跃迁到能级辐射的光子能量为,该能量大于金属铯的逸出功,满足光电效应的发生条件,因此可以发生光电效应,故C错误;
D. 核子平均质量越小的原子核,核子结合后的质量亏损越大。
由图可知D、E的核子平均质量大于F,二者结合成F时,总质量会减少,根据质能方程,结合过程一定会释放能量,故D正确。
故选 D。
3.科学家鲍林提出了多电子原子的原子轨道近似能级图,部分结构如图所示。若某原子核外电子从4d能级跃迁到4s能级时释放出a光,从5s能级跃迁到4s能级时释放出b光,用a光和b光分别照射同一双缝干涉实验装置,则得到的干涉条纹图像组合正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】Δx=Lλ /d公式简单计算、玻尔原子理论的基本假设、定态和原子的能级结构
【详解】能级关系为 。 电子跃迁时,释放光子的能量等于能级差 ,
因此 。 由光子能量公式
可得能量越大波长越短,因此 。
双缝干涉的相邻条纹间距公式为,同一双缝装置的、相同,因此条纹间距与波长成正比:
综上,a光条纹间距更小、更密,相同宽度内条纹数目更多;b光条纹间距更大、更疏,相同宽度内条纹数目更少,且双缝干涉条纹是等间距的,只有选项C符合该规律。
故选C。
4.一定质量理想气体体积V随摄氏温度t变化的V—t图像如图所示,过程A→B→C→D→A,B→C图线与D→A图线均与纵轴平行,则下列判断正确的是( )
A.从A到B过程,气体压强减小
B.从B到C过程,气体放出热量等于外界对气体做功
C.从C到D过程,所有气体分子的动能增大
D.从D到A过程,气体分子数密度增大
【答案】B
【知识点】分子动能、气体压强的微观意义、气体等容变化的图象、热力学第一定律的应用
【详解】A.对一定质量的理想气体,根据理想气体状态方程有
在图像中,等压线的延长线均通过、的点,图中AB所在直线符合等压线特征,因此从到过程中气体压强不变,故A错误;
B.从到过程中温度不变,理想气体的内能只与温度有关,因此
该过程中气体体积减小,外界对气体做正功,设气体吸收的热量为,外界对气体做功为,根据热力学第一定律有
代入解得
因此气体放出的热量等于外界对气体所做的功,故B正确;
C.从到过程中气体温度升高,气体分子的平均动能随温度升高而增大,但分子做无规则运动,各分子的动能并不都增大,故C错误;
D.从到过程中温度不变,气体体积增大。气体分子数不变,分子数密度为
因此分子数密度减小,故D错误。
故选B。
5.如图甲,倾角为的传送带始终以恒定速率逆时针运行,时速度大小为()的小物块从传送带的底端滑上传送带,其速度随时间变化的图像如图乙,则( )
A.时间内,小物块所受的摩擦力始终不变
B.小物块与传送带间的动摩擦因数满足
C.时刻小物块离传送带底端的距离最远
D.小物块返回传送带底端时的速率小于
【答案】D
【知识点】物块在倾斜传送带上运动分析、应用动能定理解决物体在传送带运动问题
【详解】A.通过题图乙可以看出,小物块先向上匀减速运动,减速到零后反向加速,当速度与传送带速度相等时,加速度大小发生突变,所以小物块的速度达到与传送带速度相等以前,摩擦力方向一直沿斜面向下,时刻以后摩擦力方向沿斜面向上,故A错误;
B.根据题图乙可知,时刻以后小物块相对于传送带向下加速运动,根据牛顿第二定律可得
解得,故B错误;
C.根据题图乙可知,时刻小物块向上运动的速度为零,此时小物块离传送带底端的距离达到最大,故C错误;
D.小物块在整个运动过程中重力做功为零,一部分机械能转化为摩擦产生的热,所以小物块的机械能减少,小物块返回传送带底端时的速率小于,故D正确。
故选D。
6.如图,一端封闭的直玻璃管竖直插入液体槽中,管内两段液柱封闭一定质量理想气体;为封闭端到上方液柱上表面的距离,为两段液柱之间气柱的长度,h为下方液柱下表面与槽内液面的高度差,外界大气压恒定,不计液体热胀冷缩。下列说法正确的是( )
A.若将玻璃管缓慢竖直向上提起,管口不离开槽内液体,会减小,封闭气体压强增大
B.环境温度缓慢升高,一定增大,h一定减小,封闭气体压强不变
C.向槽内缓慢添加同种液体,槽液面上升,保持不变,减小
D.外界大气压强缓慢变大,温度不变,减小,两段液柱同步向下移动
【答案】D
【知识点】“玻璃管液封”模型
【详解】A.设两段密闭气体之间液柱的长度为,上方密闭气体的压强为,上、下液柱之间的中间密闭气体的压强为。由下方液柱的静力平衡得
由上方液柱的静力平衡得
外界大气压强和温度不变时,若增大,则,均减小。由玻意耳定律,,可知,,均增大。若减小,各量的变化方向均相反。因此,,只能同向变化。
玻璃管上提后,封闭端到槽内液面的总距离增大;上方液柱长度不变,而,,只能同向变化,所以三者均增大。于是,均减小,故A错误;
B.环境温度升高时,两段密闭气体均有膨胀趋势;中间密闭气体膨胀,故增大,并推动下方液柱向下移动。下方液柱的下表面靠近槽内液面,故减小。由两段液柱的静力平衡分别有,
和不变而减小时,,均增大,封闭气体的压强不能保持不变,故B错误;
C.向槽内添加同种液体后,槽内液面上升,封闭端到槽内液面的总距离减小。温度和不变时,由上述静力平衡关系和玻意耳定律可知,,,只能同向变化,因此三者均减小。减小说明上方液柱向上移动并靠近封闭端;减小说明下方液柱的上移距离大于上方液柱,两段液柱相互靠近。因此不能保持不变,故C错误;
D.外界大气压强增大时,先保持液柱位置不变比较,此时不变。由
可知中间密闭气体的压强增大。作用在下方液柱上表面的向下压力增大,故下方液柱向下移动;其下表面靠近槽内液面,所以减小。温度不变,中间密闭气体满足;增大,所以减小。是上、下液柱之间的距离,下方液柱已经向下移动,而两段液柱的距离减小,因此上方液柱也向下移动,且上方液柱的下移距离大于下方液柱,故D正确。
故选D。
7.如图所示,物体A、B质量分别为m、2m,叠放在轻质弹簧上(弹簧下端固定于地面上,上端和物体A拴接)。对B施加一竖直向下、大小为F的外力,使弹簧再压缩一段距离(弹簧始终处于弹性限度内)后物体A、B处于平衡状态。已知轻质弹簧的劲度系数为k,重力加速度为g。现突然撤去外力F,A、B一起向上运动,且A、B恰好不分离,AB从撤去外力运动到最高点的时间为t,设两物体向上运动过程中A、B间的相互作用力大小为FN,则( )
A.刚撤去外力F时,AB间的作用力
B.B与A分离时,B物块的加速度大于重力加速度
C.AB从最低点向上运动时,需要的时间是
D.AB从最低点向上运动时,AB的速度
【答案】C
【知识点】牛顿第二定律求瞬时加速度问题、简谐运动的回复力和能量
【详解】B.AB恰好不分离,在最高点时,根据牛顿第二定律有
解得,方向竖直向下,故B错误;
A.在最高点时, A、B恰好不分离,可得
根据运动的对称性,在最低点时,有
解得刚撤去外力时,弹簧的弹力为
对AB整体,有
对A分析有
解得,故A错误;
C.A、B从最低点运动到最高点的运动为简谐运动,时间为t ,即,其平衡位置时,有
解得
最低点时弹簧压缩量为
振幅为
当从最低点向上运动时,偏离平衡位置的位移大小为,即运动到平衡位置上方处。根据振动方程
则有
解得
结合对称性可知,从最低点向上运动时,运动的时间为,故C正确
D.根据能量守恒,有
其中A=,x=
解得,故D错误。
故选C。
8.某光导纤维的结构示意图如图所示,粗细均匀的透明纤维丝长为,、分别为纤维丝的左、右端面。一束混合光以入射角从端面的中心处射入纤维丝,混合光在纤维丝内部分散为单色光、,单色光恰好在界面处发生全反射。已知,光在真空中的传播速度大小为。下列说法正确的是( )
A.纤维丝对单色光的折射率为
B.单色光可能从界面处折射入空气中
C.单色光在纤维丝中传播的时间等于
D.在同种介质中,单色光比单色光更容易发生衍射现象
【答案】AC
【知识点】光的折射定律、折射率的波长表达式和速度表达式、发生全反射的条件、临界角、衍射条件
【详解】A.设单色光在端面处的折射角为,则有
根据全反射临界角公式有
解得,故A正确;
B.结合题图可知,纤维丝对单色光的偏折程度大于纤维丝对单色光的偏折程度,可知纤维丝对单色光的折射率大于纤维丝对单色光的折射率,单色光在界面处的入射角大于单色光在界面处的入射角,因此单色光不可能从界面处折射入空气中,故B错误;
C.单色光在纤维丝中传播的时间,故C正确;
D.结合前面的分析可知,单色光的频率低于单色光的频率,因此在同种介质中,单色光的波长大于单色光的波长,单色光比单色光更容易发生衍射现象,故D错误。
故选AC。
9.图甲为一列简谐横波在时刻的波形图,a、b两质点的横坐标分别为和,图乙为质点b的振动图像。下列说法正确的是( )
A.波速为 B.该波沿x轴负方向传播
C.质点a在时速度为零 D.质点a在0~4.5s时间内通过的路程为4.5m
【答案】AC
【知识点】波长、频率和波速的关系、振动图像与波形图的结合
【详解】A.由甲图可知波长,周期
故波速为,故A正确;
B.由乙图可知质点b在向上振动,根据甲图由“上下坡”法可知该波沿x轴正方向传播,故B错误;
C.根据,质点a从正向最大位移处振动到负向最大位移处,故此时速度为0,故C正确;
D.根据,且从正向最大位移处到平衡位置时速度逐渐增大,故,故D错误。
故选AC。
10.如图甲所示,一物块叠放在足够长的木板上,初始时木板静止在粗糙水平面上,物块与木板保持相对静止。某时刻,给木板一初速度,图乙为二者的图像,图中已知,长木板和物块的质量均为m。下列说法正确的是( )
A.物块与木板的位移之比可表达为
B.整个过程,因摩擦产生的总热量为
C.板块间与板地间的动摩擦因数比值可表达为
D.
【答案】BC
【知识点】牛顿运动定律与图像结合
【详解】A.图像与坐标轴围成的面积表示位移,物块的位移为
木板的位移为
物块与木板的位移之比可表达为,故A错误;
B.根据能量守恒,整个过程,因摩擦产生的总热量为,故B正确;
C.时间内,对物块,根据牛顿第二定律有
且有
时间内,对木板,根据牛顿第二定律有
且有
板块间与板地间的动摩擦因数比值可表达为,故C正确;
D.时间内,对木板,根据牛顿第二定律有
且
联立可得,故D错误。
故选BC。
二、实验题(本题共2小题,11题8分,12题6分,除特殊标注外,每空2分,共14分。)
11.实验小组利用如图甲所示装置探究气体在温度相同的条件下压强与体积的关系。将带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上,注射器内封闭一定质量的空气,下端通过软塑料管与压强传感器相连,传感器通过数据采集器输入到计算机。上端固定一托盘,托盘中放入不同砝码,以改变密封气体的压强,数据采集器记录气体压强和体积。
(1)实验中,连接注射器与压强传感器间软塑料管内的气体不能忽略,添加砝码过程,得到多组压强传感器读数和注射器上刻度数据,根据上述数据作出的图像,应当与图乙中______最接近;
(2)实验时,为保持封闭气体温度不变,托盘上放上砝码后______(选填“立即”、“稳定后”或“任意时刻”)采集数据。若不计塑料管内气体,由于添加砝码过程导致气体温度变化,在图像中得到实验图线应是如图丙所示中______(其中图线②是双曲线)。
(3)若注射器内径为,活塞及托盘质量为,托盘上放有两个质量均为的砝码,大气压强为,重力加速度为,则密封气体的压强为______。(用已知物理量符号表示)
【答案】(1)C
(2) 稳定后 ③
(3)
【知识点】探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系
【详解】(1)连接注射器与压强传感器之间软塑料管内的气体不能忽略,当添加砝码后,气体压强增加,塑料管部分体积未变,注射器内有气体进入塑料管内,相当于注射器漏气,当减小时,增大,气体质量减小,根据玻意耳定律
可得,在图像中斜率减小,图线向下弯曲;当时,压强为零,故图线过原点。
故选C。
(2)[1]实验时,托盘上放上砝码后,活塞对气体做正功,温度升高,为保持封闭气体温度不变,需要稳定后采集数据。
[2]在图像中,根据玻意耳定律,其图线为双曲线,即图线②,在添加砝码过程导致气体温度会升高,根据理想气体状态方程温度升高,增大,应为图线③。
(3)由平衡可知
密封气体的压强
12.为了研究人们用绳索跨越山谷过程中绳索拉力的变化规律,同学们设计了如图所示的实验装置。他们将不可伸长轻绳的两端通过测力计(不计质量及长度)固定在相距为的两立柱上,固定点分别为和,低于,绳长为。他们首先在绳上距离点处(标记为)系上质量为的重物(不滑动),由测力计读出、的拉力大小、。随后。改变重物悬挂点的位置,每次将到的距离增加,并读出测力计的示数,最后得到、与绳长的关系曲线如图所示。由实验可知:
(1)曲线Ⅱ中拉力最大时,与点的距离为________cm(1分),该曲线为_________(选填“”或“”)的曲线。
(2)重物从P移到Q的整个过程中,P柱受到最大拉力_____Q柱受到最大拉力(选填“大于”“等于”或“小于”)。(1分)
(3)曲线Ⅰ、Ⅱ相交处,此位置绳的拉力与L、D、m和重力加速度g的关系为________。
【答案】(1) 60
(2)小于
(3)
【知识点】正交分解法解共点力平衡问题、“活结”、“死结”问题
【详解】(1)[1]由图可知曲线Ⅱ中拉力最大时,对应的横坐标为
[2]选取结点C为研究对象,受力图如下
则水平方向平衡,有
竖直方向有
在重物从移到的整个过程中,当时,绳上的拉力等大,此时由图可知,该处离点较近。当到与的距离相等时,受力如图
由于
可得
综上,曲线II是的曲线。
(2)结合上述分析可知曲线I是的曲线,重物从P移到Q的整个过程中,曲线I的最大值大于曲线II的最大值,故P柱受到最大拉力小于Q柱受到的最大拉力。
(3)设曲线Ⅰ、Ⅱ相交处绳的拉力为,由上述分析可知,延长线交于另一立柱上,则该延长线与关于过点的水平线上下对称,故
两拉力相等,由力的平衡可知
故
三、计算题(本题共3小题,13题12分,14题12分,15题16分,共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不给分。有数字计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
13.两个氘核以相等的动能对心碰撞发生核聚变,生成一个新核及一个中子。比结合能为,比结合能为。若核反应释放的核能全部转化为动能,求:
(1)该过程发生的核反应方程;
(2)核反应释放的核能;
(3)中子的动能。
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】核反应方程的书写、结合能与比结合能、质能方程、动量守恒定律的初步应用
【详解】(1)根据质量数守恒和电荷数守恒,核反应方程为
(2)比结合能为原子核结合能与核子数的比值,单个中子为自由核子,结合能为0:
反应前两个氘核的总结合能
反应后氦核的总结合能
释放的核能等于反应后结合能减去反应前结合能
(3)两个氘核对心碰撞,动能相等,动量大小相等方向相反,因此系统总动量为0。
根据动量守恒,反应后氦核与中子的总动量也为0,即两者动量大小相等
动能与动量关系为,氦核质量,中子质量,因此动能满足
反应后总动能等于反应前总动能加上释放的核能
将和代入
可得
整理得中子动能
【点睛】
14.如图,汽缸内壁光滑,横截面积为,用质量为的活塞封闭一定量的理想气体,活塞与缸底用一轻质弹簧连接。汽缸水平放置时,缸内气体温度为,弹簧为原长。现将汽缸与水平面成角放置,缸内气体温度保持不变,弹簧长度变为。已知大气压强为,重力加速度为,忽略弹簧体积。
(1)求弹簧的劲度系数。
(2)若加热缸内气体使弹簧恢复为原长,则气体压强和温度分别变为多少?
【答案】(1)
(2),
【知识点】玻意耳定律的理解及初步应用、查理定律的理解及初步应用、“气缸活塞类”模型
【详解】(1)根据题意,设弹簧长度变为时,气体的压强为,由于缸内气体温度保持不变,由玻意耳定律有
解得
对活塞受力分析,由平衡条件有
解得
(2)设弹簧恢复为原长,气体压强为和温度为,由平衡条件有
解得
初始水平放置状态和加热后弹簧恢复原长的状态体积相等,由查理定律有
解得
15.一足够长固定斜面倾角,一质量的长木板静止在斜面上,长木板与斜面间的动摩擦因数,长木板上端静止着质量的物块可视为质点,物块与长木板间的动摩擦因数。现对长木板施加沿斜面向上的恒定拉力,当滑块相对长木板向下滑行5m时,撤去拉力。已知重力加速度大小,求
(1)刚施加拉力时,滑块和长木板的加速度的大小;
(2)撤去拉力时,长木板和滑块速度的大小;
(3)长木板滑行的总时间。(结果可用分数表示)
【答案】(1),
(2),
(3)
【知识点】有外力接触面粗糙的板块模型、无外力接触面粗糙的板块模型
【详解】(1)对长木板,由牛顿第二定律
解得
对滑块,由牛顿第二定律
解得
(2)设经过时间,撤掉力,由运动学公式
此时长木板的速度
解得
滑块的速度
解得
(3)撤去后,滑块的加速度不变。对长木板,由牛顿第二定律
设经过时间,两者共速,则,
共速后两者相对静止一起匀减速上滑,由牛顿第二定律
两者一起匀减速的时间
则长木板滑行的总时间
解得
高三物理检测卷 第1页 共14页 ◎ 高三物理检测卷 第2页 共14页
高三物理检测卷 第1页 共14页 ◎ 高三物理检测卷 第2页 共14页
学科网(北京)股份有限公司
$
资源预览图
1
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。