江西省2025-2026学年高三上学期9月开学联考物理试卷
一、单选题
1.当雷云放电接近地面时,地面电场会发生畸变。某次雷云放电时,一高塔顶端附近的等势线分布如图所示,相邻等势线的电势差相等,则在a、b、c、d四点中,电场强度最大的是( )
A.a点 B.b点 C.c点 D.d点
2.科学家观察到:氧13()通过衰变释放出3个α粒子()、一个正电子()和一个未知粒子。氧13、α粒子、正电子、未知粒子的质量分别为、、、,光在真空中的传播速度大小为c。下列说法正确的是( )
A.未知粒子为中子()
B.氧13冷藏时的半衰期变小
C.氧13的比结合能大于α粒子的比结合能
D.核反应过程中释放的能量为
3.如图所示,河流某处存在高度差,一条小鱼(视为质点)从低处以大小为、方向与水平方向的夹角为60°的速度斜向上跃出水面,到达最高处时的速度恰好水平。重力加速度大小为g,不计空气阻力。小鱼在空中运动的时间为( )
A. B. C. D.
4.如图所示,A、B两个灯笼用轻绳悬挂于同一水平轻杆bc上,当灯笼静止时,ab绳、cd绳与水平方向的夹角分别为30°、60°。A、B的质量之比为( )
A.1∶ B.∶1 C.1∶3 D.3∶1
5.一定质量的理想气体经历了a→b→c→a的循环过程,该循环过程的p-V图像如图所示,其中a→b为绝热过程,bc平行V轴,ca垂直V轴。下列说法正确的是( )
A.气体在状态b时的内能大于在状态a时的内能
B.b→c过程,气体吸收的热量等于增加的内能
C.c→a过程,气体分子的平均动能增大
D.在a→b→c→a的全过程中,气体对外界做负功
6.t=0时刻,甲、乙两玩具赛车同时进入一段直线赛道(足够长),之后它们在该赛道中运动的图像如图所示。两车相遇前,从两车刚进入该赛道到两车相距最远的时间为( )
A.4s B.5s C.6s D.7s
7.如图所示,一多匝线圈通过电刷M、N与理想自耦变压器相连。线圈绕与磁场方向垂直的OO'轴以大小为ω的角速度匀速转动。当开关S断开时,理想交流电压表的示数为;当开关S接通,变压器原、副线圈的匝数比为2∶3时,电压表的示数为U,理想交流电流表的示数为I。若穿过线圈的最大磁通量为,则下列说法正确的是( )
A.线圈的电阻为
B.线圈的匝数为
C.当磁感线与线圈平面垂直时,线圈产生的电动势为
D.当开关S接通时,为维持线圈匀速转动,外力做功的功率为
二、多选题
8.北冕座T双星系统是由一颗白矮星和一颗红巨星组成的,两星绕同一圆心做匀速圆周运动,角速度相同,如图所示。其中,白矮星的质量约为太阳的1.4倍,红巨星的质量约为太阳的1.1倍。下列说法正确的是( )
A.白矮星与红巨星的轨道半径之比约为11:14
B.白矮星与红巨星的轨道半径之比约为14:11
C.白矮星与红巨星的向心加速度大小之比约为11:14
D.白矮星与红巨星的向心加速度大小之比约为14:11
9.水袖舞是中国京剧的特技之一,现将水袖运动的波形视为简谐横波,t=0时刻的波形图如图所示,其中质点P、Q的横坐标分别为0.3m、1.8m。若Q的振动方程为,水袖足够长,则下列说法正确的是( )
A.t=0时P沿y轴负方向运动
B.该波的波速大小为1.2m/s
C.t=1.25s时,P第一次到达波谷
D.t=0.5s时,P偏离平衡位置的位移为0.12m
10.如图所示,两根固定的平行金属导轨(足够长,电阻不计)由倾角为θ的倾斜部分和水平部分平滑连接构成,两导轨的间距为L,整个装置处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,倾斜导轨区域的磁场方向垂直导轨所在平面向上,水平导轨区域的磁场方向竖直向上。现将一质量为m、电阻为R、长度为L的导体棒b锁定在水平导轨的左端,从倾斜导轨顶端由静止释放另一相同的导体棒a,a棒到达倾斜导轨底端前已匀速运动,当a棒刚到达水平导轨左端时,将b棒解锁,两棒在水平导轨上发生弹性正碰,碰撞时间极短。两棒始终与导轨垂直且接触良好,重力加速度大小为g,不计一切摩擦。下列说法正确的是( )
A.碰撞前瞬间,a棒的速率为
B.碰撞后,a棒的最大加速度为
C.两棒最终以相同的速率匀速运动
D.从碰撞结束到两棒稳定运动,系统产生的总焦耳热为
三、实验题
11.某同学用如图所示的装置测量木块与木板间的动摩擦因数。木板右端固定在水平面上,测得垫起木板左端的支架的高度为h,支架与木板底端间的水平距离为L。当地的重力加速度大小为g。主要实验步骤如下:
①测得木板上两个光电门之间的距离为x;
②木块靠在挡板P处由静止释放,记录挡光片从通过光电门甲到通过光电门乙所用的时间为t;
③保持光电门乙的位置不变,改变光电门甲的位置,重复步骤②,可获得多组(x,t)的数据;
④作出-t图像如图所示。
(1)若不考虑空气阻力,则挡光片通过光电门乙时的速度大小为 ,木块与木板间的动摩擦因数的表达式为 。(均选用h、L、b、c和g表示)
(2)若考虑空气阻力,则由上述表达式求出的动摩擦因数 (填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
12.将两个金属电极锌、铜片插入水果(橘子、苹果、柠檬等)中就可以做成一个水果电池。学校物理兴趣小组制作了一个水果电池后,想测量该水果电池的电动势和内阻。
(1)张同学用多用电表的直流电压挡,选择合适的量程,直接测量铜、锌两金属片之间的电压时,若示数为U,则水果电池的实际电动势 (填“>”“=”或“<”)U;若水果电池的内阻为,所用多用电表的直流电压挡的内阻为,则水果电池的实际电动势可表示为 。
(2)李同学用如图甲所示的电路测量水果电池的电动势和内阻,他根据实验数据用描点法作出电压表V的示数U随电流表A的示数I变化的关系图像如图乙所示。根据图乙可知,水果电池电动势的测量值E= V,内阻的测量值r= kΩ。(结果均保留两位有效数字)
四、解答题
13.一透明棱镜由三棱柱和四分之一圆柱组成,其横截面如图所示,圆弧BC的半径为R,圆心为O,AB与AC的夹角θ=45°,AC上的D点到圆心O的距离为。一光线垂直AC面从D点入射,并恰好在BC上的M点(图中未画出)发生全反射。光在真空中的传播速度大小为c,不考虑光线在棱镜中的多次反射。求:
(1)透明棱镜的折射率n;
(2)光线在棱镜中传播的时间t。
14.如图所示,纸面内边长为d的正方形区域ABCD内,有一磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,在AB的上方有一电场强度大小为E、方向垂直AB向下的匀强电场。现将一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从DA延长线上的O点由静止释放,结果粒子通过A点后恰好从C点射出磁场。不计粒子所受的重力。
(1)求O、A两点间的距离;
(2)若O点可以在DA的延长线上移动,要使粒子通过A点后不会从B点左侧(包括B点)进入电场区域,求O、A两点间的距离x应满足的条件。
15.如图所示,质量的木板A放置在倾角的固定斜面(足够长)上,斜面底端固定一挡板,A的底端到挡板的距离,质量的物块B(视为质点)放置在A的底端,B通过一根跨过光滑轻质定滑轮的轻绳(足够长)与质量的小球C相连,滑轮左侧的轻绳与斜面平行。现将A、B、C从图示位置同时由静止释放,且在A第一次与挡板碰撞前瞬间突然剪断轻绳,同时对B施加一大小、方向沿斜面向上的恒定拉力(图中未画出)。A与斜面间的动摩擦因数,A、B间的动摩擦因数,取重力加速度大小,,,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,所有碰撞均为弹性正碰,且碰撞时间极短,B始终未脱离A,轻绳被剪断前始终处于伸直状态。求:
(1)释放瞬间A的加速度大小以及B的加速度大小;
(2)剪断轻绳时B的速度大小;
(3)剪断轻绳后A沿斜面第一次上升到最大高度处时B的速度大小以及此时B到A的底端的距离s。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B D D C A B A AC BC ACD
11.(1) b
(2)大于
12.(1) >
(2) 0.96 2.0
13.(1)
(2)
【详解】(1)光路如下图所示,设光线在透明棱镜中发生全反射的临界角为,有
又
解得
(2)因为光线在AB上的N点的入射角为45°,所以光线在N点也发生全反射,最后从AC上的P点射出,根据几何关系可知,光线在棱镜中传播的距离为
光线在棱镜中传播的速度大小为
又
解得
14.(1)
(2)
【详解】(1)设粒子通过A点时的速度大小为,根据动能定理则有
根据几何关系可知,粒子在磁场中做圆周运动的半径
洛伦兹力提供粒子做圆周运动所需的向心力,则有
解得
(2)根据几何关系可知,在粒子通过A点后不进入电场区域而直接到达B点的情况下,粒子在磁场中做圆周运动的半径
设此种情况下粒子在磁场中做圆周运动的线速度大小为,则有
设此种情况下O、A两点间的距离为,根据动能定理则有
解得
因此,要使粒子通过A点后不会从B点左侧(包括B点)进入电场区域,O、A两点间的距离x应满足的条件为
15.(1);
(2)
(3);s=7.5m
【详解】(1)将A、B、C释放后,A下滑,B上滑,对A,根据牛顿第二定律有
解得
对B、C整体,根据牛顿第二定律有
解得
(2)设从A、B、C被释放到剪断轻绳的时间为t,根据匀变速直线运动的规律有
解得t=3s
又
解得
(3)剪断轻绳时A的速度大小
解得
经计算可知,在剪断轻绳后A上升的过程中,有
故在此过程中,A、B组成的系统沿斜面方向受合外力为零,则系统动量守恒,有
解得
设A沿斜面第一次上升到最大高度时A的底端到挡板的距离为,对A,根据动能定理有
解得
从A、B、C被释放到剪断轻绳,B的位移大小
解得x=4.5m
设A沿斜面第一次上升到最大高度时B到挡板的距离为,对B,根据动能定理有
解得
又
解得s=7.5m