高三物理检测
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1. 答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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。
一、单项选择题(本题共7个小题,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,选对得4分,错选或漏选得0分.)
1.2025年5月,新一代人造太阳 “中国环流三号” 装置同时实现等离子体电流一百万安培、离子温度1亿摄氏度、高约束模式运行,其内部发生的一种核聚变反应方程为,下列说法正确的是
A.反应产物X为
B.核反应前后核的静止质量不变
C.核聚变后的产物X的比结合能大于H的比结合能
D.核反应产生的会在磁场作用下做圆周运动
2.周末,小七同学乘坐地铁去参观博物馆,乘车时,她站在最后一节车厢的尾部,她发现地铁每次加速驶离站台的时间约为9 s,下车后经询问工作人员得知,该列地铁属于A型,6节车厢编组,每节车厢长约为20m,据此可估算该地铁加速过程的平均加速度约为
A.
B.
C.
D.
3.冬日上午的暖阳透过窗户照射到桌面水杯的水面上,阳光呈现了它绚丽的彩色,如图(1)、(2)所示,不同波长的两单色光a、b沿同一方向从空气射向圆柱形水杯直径的竖直截面,其部分光路可以简化为图(3)所示.则
A.a单色光的频率比b单色光的频率小
B.在水中a单色光的传播时间等于b单色光的传播时间
C.当a、b两束光由玻璃射向空气中,a光临界角比b光临界角小
D.用a、b两束光在相同条件下做双缝干涉实验,a光产生的干涉条纹间距比b光小
4.因神舟二十号载人飞船舱遭太空碎片撞击,神舟二十二号飞船调整为无人状态,并于2025年11月25日在酒泉卫星发射中心用长征二号F遥二十二运载火箭将其送入预定轨道,发射过程的情景示意图如图所示,该飞船发射后,先在椭圆轨道Ⅰ上运动,于当日15时在椭圆轨道Ⅰ的远地点B变轨进入圆轨道Ⅱ并与空间站核心舱径向端口完成自主快速交会对接.则下列判断正确的是
A.飞船在A点的线速度等于第一宇宙速度
B.飞船沿椭圆运动的周期大于地球自转的周期
C.飞船由A点飞向B点的过程中,机械能守恒
D.交会对接前夕,飞船的向心加速度小于核心舱的向心加速度
5.如图所示,竖直平面内有三根轻质细绳,绳OM水平,绳ON与水平方向成角,O为结点,另一绝缘轻绳的下端拴接一质量为m、长度为l的导体棒,棒垂直于纸面静止.现在通电导体棒所在空间加上水平向右、磁感应强度大小为的匀强磁场,且让匀强磁场方向由水平向右逆时针缓慢转到水平向左.已知重力加速度为g.在此过程中,下列说法正确的是
A.绳OM受到的拉力一直减小
B.绳ON受到的拉力先增大后减小
C.绳OM受到的拉力最大值为
D.绳ON受到的拉力最大值为
6.如图所示,匀强电场中有一个等腰三角形ABC区域,其中 ,,电场方向与三角形区域所在平面平行.A、B、C三点电势分别为2V、14V、11V,则该匀强电场的电场强度大小为
A.75 V/m B.93.75 V/m
C. D.125 V/m
7.如图所示,一劲度系数为400 N/m的轻质弹簧一端固定,另一端连接一质量为2kg的小物块,O点为弹簧原长时物块的位置,物块与地面间的动摩擦因数为0.2.现将物块拉至A点并由静止释放,全过程弹簧形变均在弹性限度内,已知 ,g取 ,则
A.物块第二次经过O点时的速度大小为0.3m/s
B.物块第二次经过O点时的速度大小为0.5m/s
C.全程物块通过的路程为0.16 m
D.物块最后恰好停在O点
二、多项选择题(本题共3个小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中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,不选或错选的得0分.)
8.在某介质中形成一列简谐波,t = 0时刻的波形如图中的实线所示.若波向右传播,零时刻刚好传到A点,且再经过0.6s,P点也开始起振,同时有观测者从A点沿x轴负方向运动,则
A.P点的起振方向沿y轴负方向
B. 波速
C. 从t=0到t=0.6s,质点A通过的路程为24cm
D.观测者测得的频率不变
9.如图所示,正弦交流电源电压最大值不变,理想变压器原、副线圈匝数比为2:1,、为理想交流电压表,、为理想交流电流表,滑动变阻器的最大阻值和灯泡电阻均与定值电阻阻值相等,导线电阻不计.当滑动变阻器的滑片向上滑动时,下列说法正确的是
A.示数变小
B.灯泡变暗
C.电源输出功率先增大后变小
D.变压器输出功率先增大后变小
10.如图所示,立方体空间被水平分成竖直高度均为的Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区,空间水平长度和宽度足够大,其中Ⅰ区和Ⅲ区的磁感应强度大小均为,方向均为水平向右,Ⅱ区的磁感应强度大小未知,方向为竖直向下,现将一质量为、电荷量为的带正电粒子从Ⅰ区上边界的点垂直于该边界水平入射,已知粒子速度为,粒子进入Ⅲ区时的速度与进入Ⅱ区时的速度相同,不考虑粒子的重力,则
A.粒子进入Ⅱ区时的速度与水平方向的夹角为
B.粒子进入Ⅱ区时的速度与水平方向的夹角为
C.Ⅱ区的磁感应强度大小可能为
D.粒子通过Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区的总时间一定是
三、非选择题(本题共5个小题,共54分.其中第13~15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤;有数值计算时,答案中必修明确写出数值和单位.)
11.(6分)某实验小组为测量小球从某一高度释放,与某种橡胶材料碰撞导致的机械能损失,设计了如图(a)所示的装置,实验过程如下:
(1)用螺旋测微器测量小球的直径,示数如图(b)所示,小球直径d= ______ mm.
(2)让小球从某一高度由静止释放,与水平放置的橡胶材料碰撞后竖直反弹.调节光电门位置,使小球从光电门正上方释放后,在下落和反弹过程中均可通过光电门.
(3)实验时应先接通数字计时器,后释放小球.记录小球第一次和第二次通过光电门的遮光时间t 和t .
(4)已知小球质量为m,则小球与橡胶材料碰撞前后的机械能损失= ______ .(用m、d、t 、t 表示)
(5)若适当调高光电门的高度,将会 ______ (选填“增大”或“减小”)因空气阻力引起的测量误差
12.(8分)在闭合电路欧姆定律展示课中,小宁同学和张老师制作了一个水果电池,为了测量电动势和内阻,准备了如下器材:
毫安表:量程,内阻未知;
毫安表:量程,内阻约为;
定值电阻;
定值电阻;
两个电阻箱:阻值范围均为;
开关、导线若干.
(1)为了更准确地测量水果电池的电动势和内阻,张老师建议先测量毫安表的内阻,电路如图甲所示,已知毫安表和是由规格相同的表头改装而成的.
其操作过程如下:调节电阻箱到最大阻值,断开,闭合.逐次减小电阻箱的电阻,观察并记录毫安表和的示数,小宁同学发现两表指针偏转角度总是相同,则内阻为 ______ .
(2)将毫安表串联一个电阻箱,将其改装成量程为的电压表,此电阻箱电阻调为 ______ .
(3)用改装后的电压表和另一个电阻箱,设计如图乙所示的电路,测得多组I、R的值,并作图像,如图丙所示,要求测量结果尽量精确,那么水果电池的电动势E = ______ V,内阻r = ______ .(计算结果均保留3位有效数字)
13.(10分)杜甫笔下“窗含西岭千秋雪,门泊东吴万里船”的西岭雪山位于四川省成都市大邑境内,主峰大雪塘海拔5 364米,因此旅行者登山时,往往会带上几个氧气瓶.已知某储有氧气的容器容积为,开始时封闭的氧气压强为,用该容器向容积为的真空气瓶充入氧气,假设氧气可视为理想气体,充气过程中氧气不泄漏,设氧气瓶的容积和环境的温度恒定.求:
(1)若每个氧气瓶充满气体后压强均为,则可以分装多少个氧气瓶?
(2)若每次给氧气瓶充满气体后两容器内封闭气体的压强相同,则充满10个氧气瓶后容器内剩余的气体的压强与开始时气体的压强之比为多少?
14.(14分)如图所示,两平行光滑长直金属导轨水平放置,间距为L.abc d区域有匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向竖直向上,静置于磁场中的细金属杆N到两侧边界距离相等.初始
始终与导轨垂直.已知杆M的质量为m,在导轨间的电阻为R,杆N的质量为m,在导轨间的电阻为,杆M与杆N恰好共速时同时离开磁场右侧cd边界。可忽略感应电流产生的磁场、导轨的电阻以及细金属杆的粗相对问题的影响.求:
(1)细金属杆M刚进入磁场时所受安培力F的大小和方向;
(2)在磁场内运动过程中细金属杆N上产生的热量;
(3)细金属杆M在磁场中运动的时间。
15.(16分)如图所示,水平地面左侧有一高度未知的平台,水平地面上固定一段半、圆心角的光滑圆弧轨道BC,C点与地面相切,C点右侧C、D区间存在一方向水平向右、电场强度的匀强电场,C点右侧水平地面光滑且足够长.现将一质量、电荷量的带正电绝缘滑块P以的速度从平台边缘的A点水平抛出,恰好从B点沿轨道切线方向进入圆弧轨道BC,然后通过间距也为L的C、D区间,与在D处静止的质量为5m、不带电的绝缘物块Q发生弹性正碰,绝缘滑块P整个运动过程和碰撞过程中电量不变.取,,,.求:
1. 平台A点距水平地面的高度h;
2.P与Q第一次碰撞后各自的速度大小;
3. 绝缘滑块P在电场中运动的时间t(最后计算结果保留两位小数).
高三物理检测参考答案
1.【答案】C
【解析】根据核反应前后质量数和电荷数守恒可知,反应产物应该是,A错;核反应前后核子静止质量数不变,但存在质量亏损,释放能量,核子的比结合能增大,B错,C正确;中子呈电中性不受磁场作用,D错。
2.【答案】D
【解析】由可知,,解得,选D。
3.【答案】A
【解析】从图中光路可知,入射角相同时光的折射角比光的折射角大,由可知光的折射率较小,基于色散现象,可知光的频率较小、波长较长,A正确;由可知光在介质中的传播速度较大,而光程相对较小,所以传播时间更短,B错;由可知光的临界角较大,C错;由可知光产生的干涉条纹间距较大,D错。
4.【答案】C
【解析】飞船在椭圆轨道近地点做离心运动,其线速度大于第一宇宙速度,A错;根据开普勒第三定律,把该椭圆轨道卫星与地球同步卫星进行比较,由于其半长轴小于同步卫星轨道半径,所以周期小于地球同步卫星周期即地球的自转周期,B错;飞船由运动到的过程中,只受到万有引力作用,故机械能守恒,C正确;交会对接前夕,两者轨道半径、线速度大小相等,所以向心加速度相等,D错。
5.【答案】C
【解析】磁场方向由水平向右逆时针缓慢旋转到水平向左的过程中,对通电导体棒的受力分析如图所示,其中角从增加到,对节点的受力分析如图所示,可用正交分解列方程,求得、(此处略);也可以把两者当成一个整体,其受力分析如图所示,根据的变化过程,基于平衡条件可得全过程的矢量分析图,如图所示。可知一直减小,先增大后减小,的最大值为,的最大值为,所以A、B、D错,C正确。
6.【答案】D
【解析】如图,先沿方向找到、、三个电势等分点,可以构建过点的等势面,再借助几何关系求电场强度的大小(此处略),根据题目所给的几何关系,还可以过点作的垂线,刚好过电势点,由此可得:
,
。
则:
7.【答案】D
【解析】当弹簧弹力等于滑动摩擦力时,由小物块的平衡条件有:,解得,小物块向左的运动是相对于点右侧处的简谐运动的半个周期,小物块向右的运动是相对于点左侧处的简谐运动的半个周期,因此当小物块从静止释放到第二次通过点的过程中通过的路程,对该过程应用动能定理,可得:,解得:,A、B错;结合简谐运动的对称性可知,小物块最终停
在点,全过程通过的路程为,C错,D正确。
8.【答案】AC
【解析】由图根据“同侧法”可知点的振动方向是沿轴负方向,所以点的起振方向也是沿轴负方向,A正确;由可得波速为,B错误;由可得周期为,在内质点振动了个周期,共通过的路程为,C正确;观察者与波源有相对运动时,观测者接收到的频率会发生变化,D错误。
9.【答案】AD
【解析】根据理想变压器的约束关系可将变压器和负载回路等效为一个变化电阻,,其中,即,当滑动变阻器的滑片向
上滑动时,其连入电路的阻值增大,变压器原线圈回路电流减小,所以示数减小,示数增大,示数减小,示数增大,灯泡变亮,A正确,B错误;电源电压大小不变,示数减小,所以电源的输出功率变小,C错误;因为的最大值为,根据闭合电路欧姆定律可得:,获得的功率先增大后减小,即变压器的输出功率先增大后减小,D正确。
10.【答案】BD
【解析】粒子进入Ⅰ区磁场后做匀速圆周运动,由可得:,由几何关系可知粒子速度方向与水平方向的夹角为。A错误,B正确;粒子进入Ⅱ区磁场后的运动可分解为水平方向上的圆周运动和竖直方向上的匀速直线运动,则有:,,,,解得:,,,,,C错误;粒子进入Ⅲ区磁场后再偏转后垂直地面离开,全程运动时间为,D正确。
11.(6分)每空2分
【答案】(1)7.883(7.882~7.885均可)
(4)
(5)增大
【解析】(1)。
(4)小球先后两次通过光电门的速度分别为和,由能量守恒定律可得,碰撞前后的能量损失为。
(5)适当增加光电门的高度,会加大小球在空中运动的路程,导致空气阻力对实验结果的影响增大。
12.(8分)每空2分
【答案】(1)500
(2)2 500
(3)0.514 857
【解析】(1)因为两个毫安表的表头规格相同,所以在指针偏转角度相同的情况下示数大小之比为1:5,则与两并联支路的电流之比为1:4,电阻之比为4:1,所以内阻的阻值为500 。
(2)根据欧姆定律有:,解得:。
(3)用改装表测定水果电池的电动势和内阻时,由闭合电路欧姆定律可得:,整理得:。结合图像数据可得:,,解得:,。
13.(10分)
【答案】(1)110个
(2)
【解析】(1)每次给氧气瓶恒压充气,设能充个氧气瓶,充气过程温度保持不变,根据玻意耳定律,有:
2分
解得:个2分
(2)若每次给氧气瓶充满气体后两容器内封闭气体的压强相同,充气过程温度保持不变,根据玻意耳定律,有:
第一次充气过程:,解得: 1分
第二次充气过程:,解得: 1分
……
第十次充气过程:,解得: 1分
由此可得: 1分
代入数据得: 2分
14.(14分)
【答案】(1),方向水平向左
(2)
(3)
【解析】(1)金属杆刚进入磁场瞬间,有:
电动势: 1分
闭合电路欧姆定律: 1分
安培力: 1分
联立解得: 1分
方向水平向左1分
(2)从金属杆刚进入磁场到两金属杆共速时恰好离开的过程,对系统,由:
动量守恒定律: 1分
能量守恒定律: 1分
根据串联电路电流特点可知: 1分
联立解得: 1分
(3)从金属杆刚进入磁场到两金属杆共速时恰好离开的过程,对金属杆,
动量定理: 1分
可求得两金属杆的相对位移: 1分
因为金属杆初态时处于磁场中间位置,即: 1分
由于两金属杆的质量相等、安培力相等,所以加速度大小相等,绘制两金属
杆的图像,如右图所示,
可得: 1分
则金属杆在磁场中的运动时间: 1分
(其他方法参照给分)
15.(16分)
【答案】(1)1.1 m
(2)、
(3)0.57 s
【解析】(1)滑块从点平抛运动到点的过程,轨迹如图所示,由:
1分
1分
1分
又 1分
联立解得: 1分
(2)滑块从经过运动到的过程,根据动能定理可
得:
1分
又 1分
、碰撞过程满足动量守恒定律和能量守恒定律,则有:
1分
1分
解得:,
,“”表示方向水平向左, 1分
(3)滑块从运动到的过程,根据动能定理可得:
解得:, 1分
滑块第一次向左通过电场后能上升的最大高度为,则:
解得: 1分
即滑块不能返回到点,而后将重回电场区域,
设第二次通过电场的时间为,则
解得: 1分
又因为,所以、将发生第二次弹性碰撞,则有:
解得:, 1分
因为,所以、将不会发生第三次弹性碰撞且不
因第二次和第三次通过电场的时间相等,
则滑块在电场中运动的总时间为:
1分
代入数据得: 1分
(其他正确解法参考给分)