内容正文:
临汾一中2026—2027学年度高三第一学期周测八
物理试题(卷)
(测试时间:75分钟 满分:100分 )
一、选择题:本大题共10小题,共46分。第1~7题,每小题4分,只有一项符合题目要求,第8~10题,每题6分,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.(4分)两种重金属元素铀(235U)和钚(235Pu),下列选项中相等的是( )
A.核电荷数 B.质量数 C.原子质量 D.中子数
2.(4分)一列声波在空气中传播,波速是340米每秒,声波的频率是1000赫兹,则该声波的波长为( )
A.0.34m B.2.96m C.3.40m D.340m
3.(4分)下列情况中,平陆运河中的船可以忽略大小与形状看作质点的是( )
A.过船闸口时
B.掉转船头时
C.以10km/h的平均速率行驶时
D.躲避暗礁时
4.(4分)人因为衣服摩擦带正电,人和金属门把手之间有P、Q两点,两点在同一条电场线上,点P离门把手更近,则下列说法正确的是( )
A.φP>φQ
B.电场强度EP>EQ
C.有一正试探电荷,先后放在P、Q两点,则电势能EpP>EpQ
D.手与门把手触碰时电子从门把手流向人手
5.(4分)立定跳远时起跳方向不变,用更大的平均作用力起跳,每次起跳的作用时间不变,则下列说法正确的是( )
A.起跳完成时动量变小(或不变)
B.起跳完成时速度变大
C.地面的平均支持力不变
D.地面给人的冲量是相同的
6.(4分)圆心在原点、半径为R的圆形匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里;质量为m、电荷量为q的带电粒子以初速度v0(未知)从磁场外沿x轴正方向从M点进入磁场,从N点射出,出射速度方向与x轴正方向夹角为60°,如图所示。不计粒子的重力,则( )
A.带电粒子带正电
B.粒子的运动轨迹MN是抛物线
C.粒子运动速度大小v0=
D.粒子在磁场内的运动时间t=
7.(4分)在如图甲所示的电路中,金属圆环内有垂直于其所在平面的匀强磁场,磁感应强度为B,金属棒OP长度为l,电阻为r;初始时棒OP绕O以恒定角速度ω0逆时针旋转,0∼t2时间内,角速度随时间变化情况如图乙所示,。电路左侧有电感L和电阻R的支路,支路上各串联了相同的发光二极管L1、L2,电感L的阻值、电阻R的阻值、L1和L2的正向电阻值都是r,初始时刻,L1和L2一样亮,则( )
A.初始时,通过L1的电流I1=
B.0∼t0时间内,整个电路消耗的电能E电=
C.t1时刻,电感L两端电压为零
D.时间,L1比L2先熄灭
(多选)8.(6分)冬天天气寒冷时高压电缆上会结冰,在电缆上除冰,冰被砸开之后,碎冰块往各个方向飞溅,过程中只受到重力作用,则下列条件中可以保证它们落地时间相等的是( )
A.水平抛出 B.质量相等
C.初速度都向下 D.初速度相同
(多选)9.(6分)现有两个截面形状是直角三角形、折射率可随材料两端电压U变化的不同材料,左下半部分折射率n1=n0+kU(k>0),右上半部分折射率n2=n0﹣kU,n2>1;把它们拼成长方体,截面如图甲所示,连接如图乙所示的电路,调节滑动变阻器,改变它们的折射率,一光束从左侧中点O水平射入,从PQ边射出,光在两材料界面发生折射后,和水平面的夹角为θ。当滑动变阻器的滑片向左移动时( )
A.折射光从PO′射出 B.折射光从QO′射出
C.θ变小 D.θ变大
(多选)10.(6分)地球有两个卫星轨道:半径分别为R1和R2的低轨道1和高轨道2,中间有一个椭圆变轨轨道,变轨卫星在轨道1上P点加速变轨到椭圆轨道,同时高轨卫星在Q点运行,则两卫星同时到达K点,地球质量为M,引力常量为G,下列说法正确的是( )
A.卫星在高轨道2的速度v2=
B.椭圆轨道的周期T=2π
C.∠QOP=π﹣
D.1和2两轨道上卫星分别从P、Q开始运行,第一次距离最近的时间t=
二、非选择题:本大题共5小题,共54分。
11.(6分)用如图甲所示的电路测量电源电动势和内阻,定值电阻R阻值为10.0Ω,电压表可视为理想电表。操作步骤:1.只闭合S1时,电压表读数为1.44V;2.再闭合S2,电压表读数如图乙所示。
(1)电路电源电动势E=_________ V;
(2)图乙中电压表读数为_________ V;
(3)电源内阻r=________ Ω(结果保留两位有效数字)。
12.(8分)小明在实验室,用注射器通过塑料管连接一个压强传感器,做“探究等温条件下,一定质量气体压强与体积的关系”的实验,实验通过压缩注射器内的气体,并记录对应的压强,把实验数据绘制成图像。
(1)缓慢推动活塞的目的是保证气体的 _______ 不变;
(2)注射器的刻度,测量的是气体的 _______ ;
(3)此次实验有一处明显错误,小明手握注射器时(手的温度大于环境温度),测量的压强比理论压强要 _____ ;
(4)将实验数据整理成﹣V图像,图像不经过原点的原因:____________________ ,改进措施:____________________ 。
13.(10分)两人抬着一根硬杆,硬杆中点挂有如图所示的轻绳和轻质钩爪,BC、BC′为轻绳,COD和C′OE为钩爪(支点为O);钩爪夹着质量M=80kg的石块。图中BCOC′为正方形,重力加速度g大小取10m/s2。
(1)求静止时BC绳受到钩爪的拉力。
(2)从静止开始竖直放下石块,用时0.2秒,石块下降的距离为0.1米,整个过程可视为匀加速直线运动,求石块受到钩爪的摩擦力。
14.(14分)车的总质量为m,重力加速度为g。
(1)单位换算,1A•h对应的电荷量为多少库仑?
(2)车配备的电池已知电压为375V,电池电量参数为240A•h,则该电池可储备的能量E最多为多少?
(3)轮胎受地面阻力为F1=k1mg,车受到的空气阻力F2=k2v2,则车匀速以速度v行驶时,电池输出功率只有η倍用于牵引力做功(η<1),求电池的输出功率。
(4)当速度v≥120km/h时,传动效率η=0.8;当90km/h≤v≤110km/h时,传动效率η=0.9;当k1=0.0144,k2=0.36,m=2000kg时,现要进行实验:行驶400千米,要求在时间t=4h内完成;(重力加速度g取10m/s2)
现有如下三个方案,应该选哪个方案?
实验方案
设置速度
方案一
90km/h
方案二
108km/h
方案三
120km/h
15.(16分)在水平面中,存在大小为B、方向竖直向下的匀强磁场,磁场的左段的宽度为l,磁场的右段呈等腰三角形分布,OA=OB,三角形高为h,有水平导轨,导轨间距也为l,导轨之间接有可改变电流大小的恒定电流源,初始提供的电流I恒定为I0;有一根质量为m的金属棒AB锁定在导轨的中部,金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ,其通过的电流由A到B。t=0时解除金属棒的锁定,金属棒在安培力作用下开始运动。重力加速度为g,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)当t=0时,求金属棒受到安培力的大小和方向;
(2)当金属棒达到最大速度时,求金属棒此时的速度大小和运动过程的位移大小;
(3)改变电流I的大小,求使棒恰好到达顶点O时安培力做功与电流的关系式,以及为使棒能运动起来且不离开磁场区域,电流I的取值范围。
临汾一中2026—2027学年度高三第一学期周测八物理
一、选择题:本大题共10小题,共46分。第1~7题,每小题4分,只有一项符合题目要求,第8~10题,每题6分,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.【解答】解:ABD、根据原子核的符号的物理意义可知重金属元素铀(235U)和钚(235Pu)质量数相等,铀和钚是不同元素,质子数(核电荷数)不同;根据“中子数=质量数﹣质子数”,二者质子数不同、质量数相同,因此中子数也不同,故B正确,AD错误;
C、原子质量由原子核内所有质子、中子的质量和核外电子质量共同决定,二者质子、中子总数相同但质子和中子的各自数量不同,因此原子质量不相等,故C错误。
故选:B。
2.【解答】解:波速、波长、频率满足波的基本关系v=λf
变形可得波长计算公式
代入数据v=340m/s,f=1000Hz
计算得λ=0.34m
故A正确,BCD错误。
故选:A。
3.【解答】解:A、过船闸口时,需考虑船的长度、宽度与闸口的匹配关系,船的大小形状不可忽略,故A错误;
B、掉转船头时,研究的是船的姿态转动,船的形状、大小不可忽略,故B错误;
C、研究船以10km/h的平均速率行驶时,船的形状、大小对平均速率没有影响,可以忽略,故C正确;
D、躲避暗礁时,需考虑船的大小、各部位位置以避免触礁,大小形状不可忽略,故D错误。
故选:C。
4.【解答】解:A.由于人手带正电,在门把手表面感应出负电荷,电场线由正电荷指向负电荷,类比于点电荷与金属导体之间产生静电感应的图像,如图
电场线由Q指向P,沿电场线方向电势逐渐降低,有φQ>φP,故A错误;
B.门把手表面为等势面,电场线垂直等势面,由于电场线密的地方电场强度大,有EP<EQ,故B错误;
C.正试探电荷的电势能Ep=φq,结合φQ>φP可知EpQ>EpP,故C错误;
D.人手与门把手触碰时,电子从门把手流向电势高的人手,与正电荷进行中和,故D正确。
故选:D。
5.【解答】解:C、由于起跳方向不变,设起跳方向与地面的夹角为θ,人的质量为m,重力加速度为g,则地面对人的平均支持力为FN=F合sinθ+mg
则地面的平均支持力变大,故C错误;
ABD、由于起跳方向与作用时间Δt不变,当用更大的平均作用力起跳时,根据牛顿第三定律可知,地面对人的平均作用力F也增大,人所受的平均合力F合也增大,由动量定理有I=F合t=Δp=mΔv
可知,起跳完成时动量变大,地面给人的冲量变大,由于初速度为0,起跳完成时速度变大,故AD错误,B正确。
故选:B。
6.【解答】解:A、磁场垂直纸面向里,粒子向右射入、向下偏转。根据左手定则,粒子受到洛伦兹力向下,粒子带负电,故A错误;
B、粒子在匀强磁场中仅受洛伦兹力,洛伦兹力始终与速度垂直,粒子做匀速圆周运动,轨迹是圆弧;抛物线是匀变速曲线运动轨迹,故B错误;
CD、根据题意,画出粒子的运动轨迹,如图所示
设粒子做匀速圆周运动的半径为r,由几何关系有
解得
由洛伦兹力提供向心力有
解得
由几何关系可知,粒子在磁场中运动轨迹对应的圆心角为θ=60°,则粒子在磁场内的运动时间,故C正确,D错误。
故选:C。
7.【解答】解:A、初始时,金属棒OP转动切割磁感线,感应电动势为
电路总电阻为
则金属棒OP两端的电压为
通过L1的电流,故A错误;
B、0~t0时间内,整个电路消耗的电能,故B正确;
C、t0~t1时间内角速度在变化,金属棒OP产生的感应电动势在变化,电路中的电流在变化,由于电感L的自感作用,会产生自感电动势阻碍电流的变化,所以t1时刻电感L两端电压不为零,故C错误;
D、t1~t2时间内,金属棒OP的角速度为0,产生的感应电动势为0,电感L会产生自感电动势,自感电流与原电流方向相同,L1与电感L串联,L2与电阻R串联,自感电流无法反向通过L2,时间,L1比L2后熄灭,故D错误。
故选:B。
8.【解答】解:A、若要碎冰块同时落地,则碎冰块在竖直方向的初速度需要相同,水平抛出,竖直方向的初速度为0,可以保证它们落地时间相等,故A正确;
BC、质量相等和初速度向下不能保证竖直方向的初速度相同,不可以保证它们落地时间相等,故BC错误;
D、初速度相同(点拨:速度是矢量,既有大小又有方向),则竖直方向的初速度相同,可以保证它们落地时间相等,故D正确。
故选:AD。
9.【解答】解:AB、由于U>0,k>0始终有n1>n2
设界面与PQ边夹角为α,光束在两材料界面折射时,折射角为r,则入射角i=α
根据折射定律有n1sini=n2sinr
由于n1>n2,可知r>i
法线垂直于界面,由几何关系可知,入射光线水平向右,折射光线向下偏折,作出光路图如图所示
故折射光从O下方的QO′区域射出,故A错误,B正确;
CD、由电路图可知,两种材料并联在滑动变阻器滑片左侧部分,则当滑动变阻器的滑片向左移动时,材料两端电压U减小,根据题意可知n1减小、n2增大,所以sinr减小,折射角r减小,折射光线与水平面的夹角θ=r﹣i,所以θ变小,故C正确,D错误。
故选:BC。
10.【解答】解:A、根据万有引力提供向心力有
解得,故A正确;
B、由几何关系可知,椭圆轨道的半长轴为
由开普勒第三定律有
由万有引力提供向心力有
联立解得,故B错误;
C、变轨卫星从P到K经过半个椭圆,则运动时间
卫星在高轨道2的角速度为
则高轨卫星从Q到K转过的角度
则有,故C正确;
D、由上述分析同理可得,卫星在轨道1的角速度为
由于R1<R2,则有ω1>ω2由几何关系可知,第一次相距最近时,相对转过的角度等于初始位置角度差,即
解得,故D错误。
故选:AC。
二、非选择题:本大题共5小题,共54分。
11.【解答】解:(1)只闭合S1,理想电压表所在支路相当于断路,电压表示数为电源电动势,则电源电动势E=1.44V
(2)由题图乙可知,电压表的分度值为0.1V,电压表读数为1.20V。
(3)S1、S2均闭合时,由闭合电路欧姆定律得
代入数据解得r=2.0Ω
故答案为:(1)1.44;(2)1.20;(3)2.0。
12.【解答】解:(1)缓慢推动活塞,注射器内的气体有充足时间和外界发生热交换,保持气体的温度不变;
(2)注射器上的刻度标注的是内部空腔的容积,当封闭一定量气体在注射器内时,注射器对应的刻度就是封闭气体的体积;
(3)小明手握注射器时,人体温度高于环境温度,热量传递给封闭气体,气体的温度升高,由理想气体状态方程可知,封闭气体的体积V不变,热力学温度T升高,则测量的气体压强p大于理论压强;
(4)由图像可知,气体体积为0时,压强不为无穷大,说明注射器和传感器间有部分气体体积未被测量,即忽略了注射器与传感器连接的塑料管中残留气体的体积;改进措施是减小塑料管的长度、提前测定残留体积并修正测量数据、改用内径更小的塑料管等。
故答案为:(1)温度;
(2)体积;
(3)大;
(4)忽略了注射器与传感器连接的塑料管中残留气体的体积;减小塑料管的长度、提前测定残留体积并修正测量数据、改用内径更小的塑料管等。
13.【解答】解:(1)以钩爪和石块组成的系统为研究对象,其受力分析如图所示
静止时系统受力平衡,由平衡条件有2FBCcos45°=Mg
代入数据解得
由牛顿第三定律可得,静止时BC绳受到钩爪的拉力
方向沿BC向下。
(2)根据题意,由运动学公式有
代入数据解得a=5m/s2
对石块由牛顿第二定律有Mg﹣f=Ma
代入数据解得f=400N
方向竖直向上。
答:(1)静止时BC绳受到钩爪的拉力大小为,方向沿BC向下。
(2)从静止开始竖直放下石块,用时0.2秒,石块下降的距离为0.1米,整个过程可视为匀加速直线运动,石块受到钩爪的摩擦力大小为400N,方向竖直向上。
14.【解答】解:(1)根据t=1h=3600s,I=1A,可知q=It=1A×3600s=3600C
(2)已知q=240A•h=240A×3600s=240×3600C=864000C
根据题意有E=qU=864000×375J=3.24×108J
(3)根据题意可知,汽车匀速行驶时,牵引力等于总阻力,即
汽车牵引力的功率为P=Fv
则电池的输出功率为
(4)根据题意行驶400千米,要求在时间t=4h内完成,则全程最低平均速度
==km/h=10km/h
由于方案一中90km/h<100km/h,故不满足时间要求;
方案二中v=108km/h=30m/s,由题可知η=0.9,此时有
解得F=612N
电池输出功率
代入数据解得P出=20400W
整个过程行驶的时间=s
所以消耗的能量为W=P出t=20400×s=2.72×108J
方案三中,则由题可知η=0.8,此时有
解得F′=688N
电池输出功率为
整个过程行驶的时间
消耗的能量为
根据前面的计算可知电池的最大储能为E=3.24×108J<3.44×108J,故方案三也不可行,所以应该选择方案二。
答:(1)单位换算,1A•h对应的电荷量为3600C;
(2)车配备的电池已知电压为375V,电池电量参数为240A•h,则该电池可储备的能量E最多为3.24×108J;
(3)轮胎受地面阻力为F1=k1mg,车受到的空气阻力F2=k2v2,则车匀速以速度v行驶时,电池输出功率只有η倍用于牵引力做功(η<1),电池的输出功率为。
(4)应该选方案二。
15.【解答】解:(1)由题可知,在t=0时,F安=BI0l
由左手定则可知金属棒受到安培力方向垂直于棒向右。
(2)当金属棒达到最大速度时,安培力与摩擦力平衡,即有BI0L0=μmg
设此时金属棒运动的位移为x0,根据几何关系可知
解得,
在金属棒运动过程中只有安培力和摩擦力做功,由动能定理得
即
解得
(3)若金属棒恰好能到达O点,安培力做功与电流的关系为
根据动能定理,电流I的最大值满足
解得
使金属棒恰好静止时电流满足BIminl=μmg
解得
为了使金属棒能运动起来且不离开磁场区域,则电流I的取值范围为
答:(1)当t=0时,金属棒受到安培力的大小为BI0l,方向垂直于棒向右;
(2)当金属棒达到最大速度时,金属棒此时的速度大小为,运动过程的位移大小为;
(3)改变电流I的大小,使棒恰好到达顶点O时安培力做功与电流的关系式为,以及为使棒能运动起来且不离开磁场区域,电流I的取值范围为。
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