内容正文:
湖南省湘潭市2026-2027学年高三上学期第一次月考自编卷
物理试题
考试时间:75分钟; 分值:100分
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
4.考试范围:高考范围。
第一部分(选择题 共43分)
1、 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.根据玻尔的原子模型,一个氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级时,该氢原子( )
A.吸收光子,能量增大
B.吸收光子,核外电子动能不变
C.放出光子,核外电子动能增大
D.放出光子,能量不变
2.质量为m的物块静止在动摩擦因数为µ的水平地面上,0~3s内所受水平拉力与时间的关系如图甲所示,0~2s内加速度图像如图乙所示。重力加速度g=10m/s2,由图可知( )
A.m=1kg,µ=0.2 B.m=1kg,µ=0.1
C.m=2kg,µ=0.2 D.m=2kg,µ=0.1
3.如图甲所示,质量m=0.5kg,初速度v0=10m/s的物体,受到一个与初速度方向相反的外力F的作用,沿粗糙的水平面滑动,经3s撤去外力,直到物体停止,整个过程物体的图像如图乙所示,g取10m/s2,则( )
A.物体与地面间的动摩擦因数为0.2
B.0~7s内物体滑行的总位移为30m
C.0~7s内摩擦力做功为
D.0~3s内F做的功为
4.如图所示,一带电粒子绕固定的正点电荷Q做半径不同的匀速圆周运动,其半径为r1、r2和r3时的动能分别为Ek1、Ek2和Ek3;电势能分别为Ep1、Ep2和Ep3,若r3-r2=r2-r1,下列关系正确的是( )
A.Ek3-Ek2=Ek2-Ek1;Ep3-Ep2=Ep2-Ep1 B.Ek3-Ek2>Ek2-Ek1;Ep3-Ep2<Ep2-Ep1
C.Ek3-Ek2<Ek2-Ek1;Ep3-Ep2<Ep2-Ep1 D.Ek3-Ek2<Ek2-Ek1;Ep3-Ep2>Ep2-Ep1
5.如图所示,为某一物理量y随另一物理量x变化的函数图像,关于该图像与横轴所围面积(阴影部分)的物理意义,下列说法中正确的是( )
A.若图像表示质点的加速度随时间的变化关系,则面积值等于质点在对应时间内的位移
B.若图像表示力随位置的变化关系,则面积值等于该力在对应位移内做功的平均功率
C.若图像表示沿x轴方向电场的场强随位置的变化关系,则面积值等于电场在O~x0段的电势差
D.若图像表示电容器充电电流随时间的变化关系,则面积值等于对应时间内电容器储存的电能
6.如图所示,粗细均匀、半径为R的金属圆环沿水平面纯滚动进入直线边界磁场,磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里。圆弧进入磁场瞬间,圆心O的速率为,此时a、b两点间电势差为( )
A.0 B. C. D.
7.如图所示,在三棱锥的棱ab、ac、bc、cd上分别接入四个相同的定值电阻R1、R2、R3、R4,bd间接理想电流表,ad间接理想电容器C。不计导线电阻,若ac间接入的电压恒为U,则( )
A.ab间和bc间的电势差相等
B.仅R1变大时,电流表示数不变
C.仅R3变大时,电容器C的电荷量减少
D.仅R2变大时,电容器C的电荷量增加
二、选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.约50亿年后,太阳中心会发生“氦闪”——氦核通过多次核反应变为碳核,同时引发剧烈能量释放,使太阳逐步演变成红巨星,其中存在一核反应为,其中为高频电磁波。下列说法正确的是( )
A.粒子的核电荷数为7
B.粒子的质量数为12
C.粒子的核内质子数大于中子数
D.的比结合能小于的比结合能
9.一列简谐横波沿x轴的负方向传播,波速为10cm/s,某时刻的波形如图所示,K、L、M为介质中的质点。下列说法中正确的是( )
A.该简谐横波的频率为2.5Hz
B.质点K、L、M此时刻的速度沿x轴的负方向
C.质点K比质点L、M先回到平衡位置
D.质点M此时的加速度沿y轴的正方向
10.如图甲所示,水平放置的平行极板A、B间加如图乙所示的交变电场,时刻,O处粒子源水平向右发射速度相同的a、b两粒子,穿过极板后水平向右垂直进入有竖直边界的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,a粒子恰好不从磁场右边界飞出,a、b两粒子的运动轨迹交于C点,且在C处时a、b速度方向垂直,C到左右磁场边界的距离相等,不计粒子重力及粒子间的相互作用。下列说法正确的是( )
A.a、b在电场中运动的时间可能不同
B.a、b穿过极板的时间为T0的偶数倍
C.a、b粒子的比荷之比为:1
D.a、b穿过极板竖直方向上的位移大小之比为1:
第二部分(非选择题 共57分)
三、非选择题:本大题共5题,共57分。
11.在探究物体质量一定时加速度与力的关系实验中,小明同学对教材上的实验方案做了改进。如图甲所示,调节桌面水平,用力传感器直接测细线中的拉力F,小车在大小为2F的水平拉力作用下,由静止开始做匀加速运动。
(1)关于该实验的操作,下列说法正确的是______。
A.必须用天平测出砂和砂桶的质量,以其重力来表示绳中的拉力大小
B.一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
C.需要改变砂和砂桶的总质量,打出多条纸带,测出加速度a与相应力传感器的示数F
D.可以先释放小车,再打开打点计时器
(2)实验得到如图乙所示的纸带,已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz,相邻两计数点之间还有四个点未画出,由图中的数据可知,小车运动的加速度大小是_______m/s2。(结果保留两位有效数字)
(3)由实验得到小车的加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示,测得图线的斜率为k,图线在F轴上的截距为b,不计轻绳与滑轮间的摩擦,则小车与轨道间的滑动摩擦力f=_________,小车质量m=_________。(用b、k表示)
(4)小明同学不断增加砂子质量重复实验,发现小车的加速度最后会趋近于某一数值,从理论上分析可知,该数值应为______m/s2。(g取9.8m/s2,结果保留两位有效数字)
12.某同学用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源,输出电压可为6V的交流电(频率50Hz)或直流电。重锤从高处由静止开始下落,重锤拖着的纸带上打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量分析,即可验证机械能守恒定律。
①他进行了下面几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器材;
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;
C.用天平测出重锤的质量;
D.先释放纸带,然后迅速接通电源;
E.在纸带上选取计数点,并测量计数点间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。
其中没有必要或者操作不当的步骤是_____________。
②实验中,他挑出一条点迹清晰的纸带进行测量分析,如图所示。其中O点为下落起始点,A、B、C、D、E、F为计数点。若该同学想验证重物从开始下落到运动到纸带E点对应的位置的过程中机械能是否守恒,已知当地的重力加速度为g,相邻计数点之间的时间间隔为,请结合下图纸带中的物理量,写出他需要验证的公式的表达式_______________________________________。
③下表为该同学记录的实验结果:
4.892
9.786
14.69
19.59
29.38
5.04
10.1
15.1
20.0
29.8
他发现表中的与之间存在差异,他认为这是由于空气阻力造成的。你_____________(填是或否)同意他的观点?
④该同学根据纸带算出各点的速度v,以O点为起点测量出下落距离h,以为纵轴、以h为横轴画出图像。考虑阻力(阻力近似为恒力)的影响,图像可能是图中的_____________。
A. B. C. D.
⑤该同学发现他这种验证思路的误差比较依赖于所选择的纸带,选择某些纸带时误差很小,而选择另一部分纸带时则误差很大,正在他疑惑的时候,甲同学告诉他“要挑最开始的两个相邻点的距离等于2mm的纸带来处理数据,这样误差小。”请问甲同学的这种说法是否有道理?并简要说明你的理由________。
13.用绳AC和BC吊起一重物处于静止状态,如图所示.AC绳与竖直方向夹角37°,BC绳与竖直方向夹角为53°,g取10 m/s2,sin 37°=0.6,sin 53°=0.8.求:
(1)当所挂重物质量为4 kg时,两绳子所受拉力多大?
(2)若AC能承受的最大拉力为80 N,BC能承受的最大拉力为90 N,为使两绳不断,则所挂物体质量不能超过多少?
14.用如图甲所示的电路研究光电管的特性,入射光频率为v,光电管A、K两极的电势差为。如图乙所示,在v-Uab坐标系中,阴影部分表示能产生光电流的和取值范围。已知普朗克常量为h,电子电量为e,及乙图中的、、。
(1)求光电管K极材料的逸出功;
(2)求图乙中B点对应的光电子到达A极板时的最大动能;
(3)图甲中使用一激光发生器发射频率为的入射光束,假设K板吸收的光子数是入射总光子数的η倍,电流表读数最大值为。则该激光发生器的最小功率P;
(4)若用与K板相同的材料制成阴极射线管的阴极,求该阴极射线管的最小工作电压Umin。
15.如图所示,∠AOC=2α,OP为∠AOC的角平分线,在∠AOC的范围内无磁场,在OA左侧区域分布有垂直于纸面向里的匀强磁场,OC右侧区域分布有垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度均为B,有一质量为m,带电量为+q的粒子(重力不计),从O点以初速度v沿垂直于OP向左射入磁场。已知:。
(1)若,求粒子第一次经过OC边时距O点的距离;
(2)若,求粒子进入左侧磁场区域的次数;
(3)求在第(2)问的条件下,粒子在磁场中运动的总时间t。
答案第1页(共2页)
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湖南省湘潭市2026-2027学年高三上学期第一次月考自编卷
物理试题(解析版)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
A
D
B
C
B
C
BD
AC
BD
1.C
【详解】一个氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级时,该氢原子放出光子,能量减小,核外电子的轨道半径减小,根据
可知
则核外电子动能增大。
故选C。
2.A
【详解】0~1s内,根据牛顿第二定律可得
1~2s内,有
联立可得
,
故选A。
3.D
【详解】A.设物体与地面间的动摩擦因数为μ,设F作用时物体的加速度大小为a1,根据牛顿第二定律有
设F撤去后物体的加速度大小为a2,同理可得
由题图乙可知
解得
故A错误;
BC.根据图像围成的面积表示位移,可得0~7s内物体的位移大小为
摩擦力做功为
故BC错误;
D.依题意,可得0~3s内F做的功为
故D正确。
故选D。
4.B
【详解】 带电粒子绕正点电荷做匀速圆周运动,库仑力提供向心力:
整理得动能:
越大,越小。
计算动能差,设
因为
所以
两个差值均为负,因此:
正点电荷电场中电势
粒子带负电
电势能:
越大,越大。
计算电势能差:
因为
因此:Ep3-Ep2<Ep2-Ep1
故选B。
5.C
【详解】A.若图像表示加速度随时间的变化,y轴表示加速度,x表示时间,由
知
△v=a△t
知面积等于质点在相应时间内速度的变化量。故A错误。
B.若图像表示力随位置的变化,根据
W=Fl
知,面积等于该力在相应位移内所做的功,故B错误。
C.若图像表示沿x轴方向电场的场强随位置的变化关系,根据
U=qEd
则面积值等于电场在Ox0段的电势差,故C正确。
D.若图像表示电容器充电电流随时间的变化,由
q=It
知面积等于相应时间内电容器储存的电荷量,故D错误;
故选C。
6.B
【详解】圆环纯滚动进入磁场,圆弧进入磁场时,a、b两点为圆环与磁场边界的交点,弦竖直,长度,圆环回路总电动势等于磁通量变化率
圆环粗细均匀,总电阻设为,此时小弧为电源,内电阻,大弧为外电路,外电阻,回路电流
a、b两点电势差等于外电路电压降,故
故选B。
7.C
【详解】A.等效电路图如下
由图像可知通过R1、R3的电流不相等,故ab间和bc间的电势差不相等,故A错误;
B.由图像可知电流表测的是通过R4的电流,仅R1变大时,R1的分压增大,则R3、R4的并联电压减小,故通过R4的电流减小,故电流表示数减小,故B错误;
C.由图像可知,电容器两端电压等于R1两端电压,仅R3变大时,R3、R4的并联电压增大,则R1电压减小,根据,可知电容器C的电荷量减少,故C正确;
D.仅R2变大时,不会改变R1两端电压,故电容器C的电荷量不变,故D错误。
故选C。
8.BD
【详解】AB.根据核反应过程中质量数和电荷数守恒,质量数
电荷数,故B正确,A错误;
C.X粒子带中子数为
粒子的核内质子数等于中子数,故C错误;
D.氦核通过多次核反应变为碳核,同时引发剧烈能量释放,说明X更稳定,比结合能更大,故D正确。
故选BD。
9.AC
【详解】A. 该简谐横波的波长为4cm,则频率为
选项A正确;
BC. 根据同侧法可知,此时刻质点K的速度沿y轴的负方向、L速度为零、M 的速度沿y轴的正方向,则质点K比质点L、M先回到平衡位置,选项B错误,C正确;
D. 质点M此时的加速度指向平衡位置,即沿y轴的负方向,选项D错误。
故选AC。
10.BD
【详解】AB.因为、粒子都是以相同的初速度,且垂直进入右侧磁场,在电场中,沿初速度方向不受力,做匀速直线运动,由
可得、在电场中运动的时间一定相同;又因为两粒子穿过极板后水平向右垂直进入有竖直边界的匀强磁场,则两粒子在离开电场时,竖直方向速度为零,根据图乙可知,、穿过极板的时间为的偶数倍,故A错误,B正确;
C.如图所示
根据几何关系可得
可得
由几何关系可知
在磁场中,由洛伦兹力提供向心力
可得,粒子的比荷为
在本题中,两粒子进入磁场时的速度大小相等,则
所以、粒子的比荷之比为,故C错误;
D.在竖直方向,、粒子先加速度再减速,由运动学公式得
因为、粒子在电场中运动时间相等,场强E相等,则
所以,、穿过极板竖直方向上的位移大小与两粒子的比荷成正比,则,故D正确。
故选BD。
11. C 2.4 2b 4.9
【详解】(1)[1]AB.本题拉力可以由力传感器来测出,不需要用天平测出砂和砂桶的质量,也就不需要使砂桶(包括砂)的质量远小于小车的总质量,故AB错误;
C.该实验探究加速度与力的关系,需要改变砂和砂桶的总质量,打出多条纸带,测出加速度a与相应力传感器的示数F,故C正确;
D.应先打开打点计时器,再释放小车,故D错误。
故选C。
(2)[2]相邻两计数点之间还有四个点未画出,则相邻两计数点之间的时间间隔为0.1s,所以小车的加速度为
(3)[3][4]根据牛顿第二定律得
所以
结合图像可得
所以
(4)[5]设砂和砂桶的总质量为m0,根据牛顿第二定律有
联立可得
由此可知,当m0无穷大时,可得
12. BCD 否 B 若纸带上第1、2两点间距若接近,可减小实验误差
【详解】①[1]B:将打点计时器接到电源的“交流输出”上,故B错误,操作不当;
C:因为我们是比较mgh、的大小关系,故m可约去比较,不需要用天平,故C没有必要。
D:应先接通电源,再释放纸带,故D错误,操作不当;
本题选操作不当的,故选BCD。
②[2] 根据在匀变速直线运动中,时间中点的瞬时速度大小等于该过程的平均速度大小。可知E点的速度大小等于DF间的平均速度,即为
根据实验原理可知需验证
即
③[3]表中的与之间存在差异,小于,不是由于空气阻力造成的,如果考虑空气阻力的影响,重力势能的减少量应大于动能的增加量;存在这种差异的可能原因是遮光条到悬点的距离大于球心到悬点的距离导致测得的速度偏大。
④[4] 根据能量守恒定律得
得
则以为纵坐标轴,以h为横坐标轴,画出的 -h图象为图中过原点的直线。
故选B。
⑤[5]物体自由下落时根据公式
其中,由此可知,开始所打两个点之间的距离约等于,若纸带上第1、2两点间距若接近,可减小实验误差。
13.(1),; (2)10 kg
【详解】(1)结点C受到三根绳子的拉力处于平衡状态,CD绳的拉力等于物体的重力G,如图所示,根据合成法则,得
(2)若AC挂80N则
若BC挂90N则
为使两绳都不断取质量较小,所以不能超过100N,即10kg;
14.(1);(2);(3);(4)
【详解】(1)由图乙可知,K材料的极限频率为,故逸出功为
(2)B点对应入射光频率为,加正向电压后,由光电效应方程得
故
由动能定理得
故
(3)设经过时间t产生光子数n,则
解得
吸收光子数
光电子数
最大电流时为t时间内产生的光电子全部达到A板,则
故
(4)当给电子的能量大于逸出功时,才能发射阴极射线,即
故
15.(1) ;(2)5;(3)
【详解】(1)由
可得
如图所示
离开左侧磁场时,到O点的距离
有几何关系可知离开左侧磁场时与OA的夹角为,进入右侧磁场时与OC的夹角为,则可得
可得粒子第一次经过OC边时距O点的距离
(2) 有几何关系可知粒子第一次进入区域,速度与OA夹角为,第二次进入磁场时与OC的夹角为,第三次进入磁场区域,速度与OA夹角为,第四次进入磁场时与OC的夹角为,第n次进入磁场时与磁场边界的夹角为,其中进入左侧磁场是奇数次,进入右侧磁场是偶数次,当
粒子不在进入磁场,可得
共进入磁场9次,其中进入左侧磁场5次,进入右侧磁场4次;
(3)有几何关系可知粒子第一次进入区域,速度偏转角为,第二次进入磁场时,速度偏转角,第三次进入磁场区域,速度偏转角为,所以粒子进入磁场区域时速度偏转角为,则粒子在磁场中的运动时间为
其中
则可得
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