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文檔簡介

2025屆山西省運城市新絳縣第二中學物理高三第一學期期末考試試題考生須知:1.全卷分選擇題和非選擇題兩部分,全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂;非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2.請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3.保持卡面清潔,不要折疊,不要弄破、弄皺,在草稿紙、試題卷上答題無效。一、單項選擇題:本題共6小題,每小題4分,共24分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示,曲線I是一顆繞地球做圓周運動的衛(wèi)星P軌道的示意圖,其半徑為R;曲線Ⅱ是一顆繞地球做橢圓運動的衛(wèi)星Q軌道的示意圖,O點為地球球心,AB為橢圓的長軸,兩軌道和地心都在同一平面內,已知在兩軌道上運動的衛(wèi)星的周期相等,萬有引力常量為G,地球質量為M,下列說法正確的是()A.橢圓軌道的長軸長度為RB.衛(wèi)星P在I軌道的速率為,衛(wèi)星Q在Ⅱ軌道B點的速率為,則C.衛(wèi)星P在I軌道的加速度大小為,衛(wèi)星Q在Ⅱ軌道A點加速度大小為,則D.衛(wèi)星P在I軌道上受到的地球引力與衛(wèi)星Q在Ⅱ軌道上經過兩軌道交點時受到的地球引力大小相等2、—顆質量為m的衛(wèi)星在離地球表面一定高度的軌道上繞地球做圓周運動,若已知地球半徑為R,地球表面的重力加速度為g,衛(wèi)星的向心加速度與地球表面的重力加速度大小之比為1:9,衛(wèi)星的動能()A. B. C. D.3、如圖所示為某住宅區(qū)的應急供電系統,由交流發(fā)電機和副線圈匝數可調的理想降壓變壓器組成。發(fā)電機中矩形線圈所圍的面積為S,匝數為N,電阻不計,它可繞水平軸OO/在磁感應強度為B的水平勻強磁場中以角速度ω勻速轉動。矩形線圈通過滑環(huán)連接降壓變壓器,滑動觸頭P上下移動時可改變輸出電壓,R0表示輸電線的電阻。以線圈平面在中性面為計時起點,下列判斷正確的是()A.若發(fā)電機線圈某時刻處于圖示位置,變壓器原線圈的電流瞬時值為零B.發(fā)電機線圈感應電動勢的瞬時值表達式為C.當滑動觸頭P向下移動時,變壓器原線圈兩端的電壓不變D.當用戶數目增多時,電路中的電流變小,用戶得到的電壓變小4、一個質量為m的質點以速度做勻速運動,某一時刻開始受到恒力F的作用,質點的速度先減小后增大,其最小值為。質點從開始受到恒力作用到速度減至最小的過程中A.該質點做勻變速直線運動B.經歷的時間為C.該質點可能做圓周運動D.發(fā)生的位移大小為5、如圖所示,實線為兩個點電荷Q1、Q2產生的電場的電場線,虛線為正電荷從A點運動到B點的運動軌跡,則下列判斷正確的是()A.A點的場強小于B點的場強B.Q1的電荷量大于Q2的電荷量C.正電荷在A點的電勢能小于在B點的電勢能D.正電荷在A點的速度小于在B點的速度6、某靜電場在x軸上各點的電勢φ隨坐標x的分布圖像如圖所示。x軸上A、O、B三點的電勢分別為φA、φO、φB,電場強度沿x軸方向的分量大小分別為EAx、EOx、EBx,電子在A、O、B三點的電勢能分別為WA、WO、WB。下列判斷中正確的是()A.φO>φB>φAB.EOx>EBx>EAxC.WO<WB<WAD.WO-WA>WO-WB二、多項選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分。在每小題給出的四個選項中,有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。7、如圖,兩根平行金屬導軌所在的平面與水平面的夾角為30°,導軌間距為0.5m。導體棒a、b垂直導軌放置,用一不可伸長的細線繞過光滑的滑輪將b棒與物體c相連,滑輪與b棒之間的細線平行于導軌。整個裝置處于垂直導軌平面向下的勻強磁場中,磁感應強度大小為0.2T。物體c的質量為0.06kg,a、b棒的質量均為0.1kg,電阻均為0.1Ω,與導軌間的動摩擦因數均為。將a、b棒和物體c同時由靜止釋放,運動過程中物體c不觸及滑輪,a、b棒始終與兩導軌接觸良好。導軌電阻不計且足夠長,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度g取10m/s2.則()A.b棒剛要開始運動時,a棒的加速度大小為3.5m/s2B.b棒剛要開始運動時,a棒的速度大小為5.0m/sC.足夠長時間后a棒的加速度大小為D.足夠長時間后a棒的速度大小為7.0m/s8、如圖所示,ABCD為固定的水平光滑矩形金屬導軌,AB間距離為L,左右兩端均接有阻值為R的電阻,處在方向豎直向下、磁感應強度大小為B的勻強磁場中,質量為m、長為L的導體棒MN放在導軌上,甲、乙兩根相同的輕質彈簧一端與MN棒中點連接,另一端均被固定,MN棒始終與導軌垂直并保持良好接觸,導軌與MN棒的電阻均忽略不計。初始時刻,兩彈簧恰好處于自然長度,MN棒具有水平向左的初速度v0,經過一段時間,MN棒第一次運動至最右端,在這一過程中AB間電阻R上產生的焦耳熱為Q,則()A.初始時刻棒受到安培力大小為B.從初始時刻至棒第一次到達最左端的過程中,整個回路產生焦耳熱等于C.當棒再次回到初始位置時,AB間電阻R的功率小于D.當棒第一次到達最右端時,甲彈簧具有的彈性勢能為9、一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,P和Q是介質中平衡位置分別位于x=lm和x=7m的兩個質點。t=0時刻波傳到P質點,P開始沿y軸正方向振動,t=ls時刻P第1次到達波峰,偏離平衡位置位移為0.2m;t=7s時刻Q第1次到達波峰。下列說法正確的是()A.波的頻率為4HzB.波的波速為1m/sC.P和Q振動反相D.t=13s時刻,Q加速度最大,方向沿y軸負方向E.0~13s時間,Q通過的路程為1.4m10、如圖所示,在磁感應強度為的勻強磁場中,為一個與磁場方向垂直、長度為的金屬桿,已知。兩點與磁場中以為圓心的同心圓(均為部分圓?。┙饘佘壍朗冀K接觸良好。一電容為的電容器連接在金屬軌道上。當金屬桿在與磁場垂直的平面內以為軸,以角速度順時針勻速轉動且電路穩(wěn)定時,下列說法正確的是()A.四點比較,點電勢最高B.電勢差C.電勢差D.電容器所帶電荷量為三、實驗題:本題共2小題,共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,不要求寫出演算過程。11.(6分)小張同學利用“插針法”測定玻璃的折射率.(1)小張將玻璃磚從盒子拿出放到白紙上,圖示操作較為規(guī)范與合理的是____________.(2)小張發(fā)現玻璃磚上下表面不一樣,一面是光滑的,一面是磨砂的,小張要將玻璃磚選擇_______(填“磨砂的面”或“光滑的面”)與白紙接觸的放置方法進行實驗較為合理.(3)小張正確操作插好了4枚大頭針,如圖所示,請幫助小張畫出正確的光路圖____.然后進行測量和計算,得出該玻璃磚的折射率n=__________(保留3位有效數字)12.(12分)實驗室有一節(jié)干電池,某同學想測量其電動勢和內阻。除了一節(jié)干電池、開關S,導線還有下列器材供選用:A.靈敏電流計G(0~200μA,內阻RA為10Ω)B.定值電阻R1(9990Ω,額定電流0.3A)C.定值電阻R2(990Ω,額定電流1A)D.電阻箱R(0~99.9Ω,額定電流3A)(1)為了測量電動勢,該同學應該選哪個定值電阻______(選填“R1”或“R2”);(2)在虛線框中畫出實驗電路圖______;(3)按照正確的電路圖連接好電路,實驗后得到如圖所示的-圖像,則該同學測得電源的電動勢為________V,內阻為________Ω(結果均保留兩位有效數字)。四、計算題:本題共2小題,共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13.(10分)托卡馬克(Tokamak)是一.種復雜的環(huán)形裝置,結構如圖甲所示。環(huán)心處有一歐姆線圈,四周是一個環(huán)形真空室,真空室外排列著環(huán)向場線圈和極向場線圈,其中歐姆線圈的作用一是給等離子體加熱以達到核聚變所需的臨界溫度;二是產生感應電場用以等離子體加速。同時,極向場線圈通電后提供的極向磁場與環(huán)向場線圈通電后提供的環(huán)向磁場將高溫等離子體約束在真空室內,促使核聚變的進行。如圖乙所示為環(huán)形真空室簡化圖,其內徑為R1=2m、外徑為R2=5m,S和S'為其截面關于中心對稱。假設約束的核聚變材料只有氘核()和氚核(),且不考慮核子間的相互作用,中子和質子的質量差異以及速度對核子質量的影響,核子一旦接觸環(huán)形真空室壁即被吸收導走。(已知質子的電荷量為C;質子和中子質量均為kg)。試回答:(1)氘核()和氚核()結合成氫核()時,要放出某種粒子,同時釋放出能量,寫出上述核反應方程;(2)歐姆線圈中,通以恒定電流時,等離子體能否發(fā)生核聚變(“能”或“不能”),并簡要說明判斷理由;(3)若關閉歐姆線圈和環(huán)向場線圈的電流,當極向磁場為多大時,從垂直于S截面速度同為的氘核()能夠全部通過S'截面;(4)若關閉歐姆線圈和環(huán)向場線圈的電流,當極向磁場在某一范圍內變化時,垂直于S截面速度同為的氘核()和氚核()能夠在S'截面要有重疊,求磁感應強度B的取值范圍。14.(16分)如圖所示,虛線O1O2是速度選擇器的中線,其間勻強磁場的磁感應強度為B1,勻強電場的場強為E(電場線沒有畫出)。照相底片與虛線O1O2垂直,其右側偏轉磁場的磁感應強度為B2?,F有一個離子沿著虛線O1O2向右做勻速運動,穿過照相底片的小孔后在偏轉磁場中做半徑為R的勻速圓周運動,最后垂直打在照相底片上(不計離子所受重力)。(1)求該離子沿虛線運動的速度大小v;(2)求該離子的比荷;(3)如果帶電量都為q的兩種同位素離子,沿著虛線O1O2射入速度選擇器,它們在照相底片的落點間距大小為d,求這兩種同位素離子的質量差△m。15.(12分)如圖所示,一圓柱形絕熱氣缸開口向上豎直放置,通過絕熱活塞封閉著一定質量的理想氣體?;钊馁|量為m、橫截面積為s,與容器底部相距h。現通過電熱絲緩慢加熱氣體,當氣體吸收熱量Q時停止加熱,活塞上升了2h并穩(wěn)定,此時氣體的熱力學溫度為T1.已知大氣壓強為P0,重力加速度為g,活塞與氣缸間無摩擦且不漏氣。求:①加熱過程中氣體的內能增加量;②停止對氣體加熱后,在活塞上緩緩。添加砂粒,當添加砂粒的質量為m0時,活塞恰好下降了h。求此時氣體的溫度。

參考答案一、單項選擇題:本題共6小題,每小題4分,共24分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。1、B【解析】

A.開普勒第三定律可得:因為周期相等,所以半長軸相等,圓軌道可以看成長半軸、短半軸都為R橢圓,故a=R,即橢圓軌道的長軸的長度為2R。故A錯誤。B.根據萬有引力提供向心力可得:故,由此可知軌道半徑越大,線速度越??;設衛(wèi)星以OB為半徑做圓周運動的速度為,則;又衛(wèi)星在Ⅱ的B點做向心運動,所以有,綜上有。故B正確。C.衛(wèi)星運動過程中只受到萬有引力的作用,故有:所以加速度為,又有OA<R,所以,故C錯誤。D.由于不知道兩衛(wèi)星質量關系,故萬有引力關系不確定,故D錯誤。故選B。2、B【解析】

在地球表面有衛(wèi)星做圓周運動有:由于衛(wèi)星的向心加速度與地球表面的重力加速度大小之比為1:9,聯立前面兩式可得:r=3R;衛(wèi)星做圓周運動:得Ek=再結合上面的式子可得Ek=A.與分析不符,故A錯誤。B.與分析相符,故B正確。C.與分析不符,故C錯誤。D.與分析不符,故D錯誤。3、C【解析】

A.當線圈與磁場平行時,感應電流最大,故A錯誤;B.從中性面開始計時,發(fā)電機線圈感應電動勢的瞬時值表達式為故B錯誤;C.當滑動觸頭P向下移動時,輸出電壓變小,但變壓器原線圈兩端的電壓將不變,故C正確;D.當用戶數目增多時,電路總電阻變小,電路中的電流變大,則輸電線上電阻的電壓增大,用戶得到的電壓變小,故D錯誤。故選C。4、D【解析】

質點減速運動的最小速度不為0,說明質點不是做直線運動,力F是恒力所以不能做圓周運動,而是做勻變速曲線運動.設力F與初速度夾角為θ,因速度的最小值為可知初速度v0在力F方向的分量為,則初速度方向與恒力方向的夾角為150°,在恒力方向上有v0cos30°-t=0在垂直恒力方向上有質點的位移聯立解得時間為發(fā)生的位移為選項ABC錯誤,D正確;故選D.5、C【解析】

A.根據“電場線的密疏表示場強的大小”可知A點的場強比B點的場強大,故A錯誤;B.根據電場線分布情況可知Q1、Q2是同種電荷。由點電荷周圍電場線較密可知點電荷帶電荷量較多,即Q1<Q2,故B錯誤;C.正電荷做曲線運動,受到的合力方向指向曲線的凹處,并且和電場線在一條直線上,所以正電荷電場力方向指向Q2,由于正電荷從A點運動到B點的過程中,電場力方向與速度方向的夾角總是大于90°,電場力做負功,電勢能增大,即正電荷在A點的電勢能小于在B點的電勢能,故C正確;D.正電荷從A點運動到B點,電場力做負功,電勢能增大,動能減小,故正電荷在A點的速度大于在B點的速度,故D錯誤。故選C。6、D【解析】

A.由圖知電勢高低關系為,A錯誤;B.根據圖像切線斜率的大小等于電場強度沿軸方向的分量大小,所以,B錯誤;C.電子帶負電,根據電勢能公式:分析得知,C錯誤;D.由圖知,間電勢差大于間電勢差,即有:電子帶負電,則根據電勢能公式:得:,D正確。故選D。二、多項選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分。在每小題給出的四個選項中,有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。7、BC【解析】

A.b棒所受的最大靜摩擦力而則b棒剛要開始運動時,所受的安培力方向向下,大小為此時a棒受到向上的安培力大小仍為F安=0.25N,則a棒的加速度大小為選項A錯誤;B.b棒剛要開始運動時,對a棒F安=BILE=BLv聯立解得v=5m/s選項B正確;CD.足夠長時間后,兩棒的速度差恒定,設為?v,此時兩棒受的安培力均為此時對a棒b棒其中解得此時導體棒a的速度不是恒定值,不等于7.0m/s,選項C正確,D錯誤;故選BC。8、AC【解析】

A.初始時刻棒產生的感應電動勢為:E=BLv0、感應電流為:棒受到安培力大小為:故A正確;B.MN棒第一次運動至最右端的過程中AB間電阻R上產生的焦耳熱Q,回路中產生的總焦耳熱為2Q。由于安培力始終對MN做負功,產生焦耳熱,棒第一次達到最左端的過程中,棒平均速度最大,平均安培力最大,位移也最大,棒克服安培力做功最大,整個回路中產生的焦耳熱應大于故B錯誤;C.設棒再次回到初始位置時速度為v。從初始時刻至棒再次回到初始位置的過程,整個回路產生焦耳熱大于:根據能量守恒定律有:棒再次回到初始位置時,棒產生的感應電動勢為:E′=BLv,AB間電阻R的功率為:聯立解得:故C正確;D.由能量守恒得知,當棒第一次達到最右端時,物體的機械能全部轉化為整個回路中的焦耳熱和甲乙彈簧的彈性勢能,又甲乙兩彈簧的彈性勢能相等,所以甲具有的彈性勢能為故D錯誤。故選:AC。9、BCE【解析】

A.由題意可知可得T=4s頻率f=0.25Hz選項A錯誤;B.t=ls時刻P第1次到達波峰,t=7s時刻Q第1次到達波峰,可知在6s內波傳播了6m,則波速為選項B正確;C.波長為因PQ=6m=1λ,可知P和Q振動反相,選項C正確;DE.t=7s時刻Q第1次到達波峰,則t=6s時刻Q點開始起振,則t=13s時刻,Q點振動了7s=1T,則此時Q點到達波谷位置,加速度最大,方向沿y軸正方向;此過程中Q通過的路程為7A=7×0.2m=1.4m,選項D錯誤,E正確。故選BCE。10、BD【解析】

A.如圖所示桿順時針勻速轉動切割磁感線,由右手定則知感應電動勢方向為,桿相當于電源,所以點電勢最高,故A錯誤;BC.綜合運動規(guī)律,的中點的線速度為綜合電路規(guī)律,電路穩(wěn)定后,電容器既不充電也不放電,電路中無電流,由法拉第電磁感應定律得解得同理,中點的線速度為又有中點的線速度為可得故B正確,C錯誤;D.電容器接在兩點間,帶電荷量為解得故D正確。故選BD。三、實驗題:本題共2小題,共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,不要求寫出演算過程。11、B磨砂的面1.53【解析】

光學鏡面及光學玻璃面均不能用手觸碰;根據實驗原理,運用插針法,確定入射光線和折射光線.【詳解】(1)玻璃磚的光學面不能用手直接接觸,接觸面的污漬會影響接觸面的平整,進而影響折射率的測定,B正確;(2)為了不影響觀察實驗,應使得磨砂面接觸紙面;(3)光路圖如圖所示:設方格紙上小正方形的邊長為,光線的入射角為,折射角為,則,,所以該玻璃磚的折射率12、R11.40.50【解析】

(1)[1]一節(jié)干電池電動勢約為1.5V,可以把表頭改裝成2V的電壓表,需要串聯電阻阻值為:R串=﹣RA=﹣10Ω=9990Ω選定值電阻R1。(2)[2]應用電壓表與電阻箱測電源電動勢與內阻,電壓表測路端電壓,實驗電路圖

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