2025-2026学年江西省九江市同文中学高三上学期期中物理试卷(学生版)
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这是一份2025-2026学年江西省九江市同文中学高三上学期期中物理试卷(学生版),共15页。试卷主要包含了6J等内容,欢迎下载使用。
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,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1. 在光电效应实验中,用不同频率的单色光照射A、B两种金属表面,均有光电子逸出,其最大初动能与入射光频率的关系如图所示。已知普朗克常量为,则( )
A. A的逸出功小于B的逸出功
B. 图中直线的斜率为
C. 由图可知两入射光的光强相同
D. 若两金属产生光电子的最大初动能相等,则照射到A金属表面的光频率较高
2. 有关运动学的相关概念,下列说法正确的是( )
A. 某同学参加学校秋季运动会的200m比赛,他的位移大小和路程相等
B. 研究巴黎奥运会上全红婵跳水的入水动作时,可以把全红婵看作质点
C. 经常听到某品牌的汽车比另一品牌的汽车启动快,启动快是指加速度大
D. 某段高速路区间限速标志“限速区间10km,限速120km/h”,这里120km/h是瞬时速度
3. 利用加速度传感器可以显示物体运动过程中的加速度变化情况,当加速度方向竖直向上时,传感器示数为正。如图为一物体在竖直方向上由静止开始往返运动一次的过程中加速度随时间变化的图像。关于该物体的运动,下列说法正确的是( )
A. 时刻的速度为0
B. 时刻位于最高点
C. 时刻的速度大小为,方向竖直向上
D. 时刻的速度大小为,方向竖直向下
4. 如图为某电子透镜中电场的等势面(虚线)的分布图,相邻等势面间电势差相等。一电子仅在电场力作用下运动,其轨迹如图中实线所示,电子先后经过O、P、Q三点。电子从O点运动到Q点的过程中,关于电子的运动,下列说法正确的是( )
A. 加速度一直减小
B. 速度先减小后增大
C. 在O点电势能比在Q点电势能小
D. 从O点到P点电场力做功与从P点到Q点电场力做功相等
5. 如图甲所示,火星和地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动,在2022年12月8日地球恰好运行到火星和太阳之间,且三者几乎排成一条直线,此现象被称为“火星冲日”。从图甲所示时刻开始计时,火星与地球之间的距离随时间的变化图像如图乙所示,则火星公转周期为( )
A. 年B. 年C. 年D. 年
6. 我国古建屋顶较多采用蝴蝶瓦方式铺设。如图甲是两片底瓦和一片盖瓦的铺设示意图,三根椽子所在平面与水平面夹角为θ。如图乙为截面示意图,弧形底瓦放置在两根相互平行的椽子正中间,椽子对底瓦的支持力FN与三根椽子所在平面的垂线方向夹角为α,盖瓦的底边恰与底瓦的凹槽中线接触,受到底瓦垂直椽子所在平面向上的支持力。已知盖瓦和底瓦质量均为m,认为最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,重力加速度为g,在无扰动的情况下,底瓦与盖瓦均保持静止。若仅研究这三片瓦,则下列说法正确的是( )
A. 椽子对底瓦的支持力
B. 椽子对底瓦的支持力
C. 底瓦与椽子间的动摩擦因数
D. 底瓦与椽子间的动摩擦因数
7. 把一段细玻璃丝与丝绸摩擦,玻璃丝上就带上了正电荷,然后用绝缘工具把这段玻璃丝弯曲成一个半径为的闭合圆环,如图所示,是圆环的圆心,与的距离为,连线与圆环平面垂直,已知静电力常量为,点场强大小为,则玻璃丝因摩擦所带的电荷量为( )
A. B. C. D.
二、多选题:本大题共3小题,共15分。
8. 如图所示,竖直放置的轻质弹簧,一端固定在水平地面上,另一端连接质量为0.1kg的物块P,质量也为0.1kg的物块Q从距物块P正上方0.8m处由静止释放,两物块碰撞后粘在一起与弹簧组成一个竖直方向的弹簧振子,已知该弹簧的劲度系数为,重力加速度取,两物块碰撞时间极短,两物块上下做简谐运动的过程中,弹簧始终未超过弹性限度,物块P、Q可视为质点,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 两物块碰撞前瞬间,物块Q的速度大小为
B. 两物块碰撞过程中,系统损失的机械能为0.6J
C. 两物块碰撞后,物块P下降的最大距离为0.4m
D. 两物块碰撞后,两物块做简谐运动的振幅为0.3m
9. 如图所示,Ⅰ为北斗卫星导航系统中的静止轨道卫星,其对地张角为,运动周期为;Ⅱ为地球的近地卫星,运动周期为。下列说法正确的是( )
A. 卫星Ⅰ运动的线速度大于卫星Ⅱ的线速度
B. 卫星Ⅰ运动的角速度小于卫星Ⅱ的角速度
C.
D.
10. 如图所示,以为圆心,半径为R的圆形区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,为一粒子源,能沿纸面内各个方向发射质量为m、带电量为、速度大小均为的粒子,下列说法正确的是( )
A. 发射速度方向沿的粒子在磁场中运动时间最长
B. 粒子在磁场中运动的最长时间为
C. 在磁场中运动时间为(小于最长时间)的粒子有两种发射方向
D. 发射速度方向关于对称的粒子在磁场中运动的时间均相等
三、实验题:本大题共2小题,共15分。
11. 在用自由落体法验证机械能守恒定律的实验中,质量为0.2kg的重锤拖着纸带下落,在此过程中,打点计时器在纸带上打出一系列的点。在纸带上选取五个连续的点A、B、C、D、E,如图所示。其中O为重锤由静止开始下落时记录的点,各点到O点的距离分别是31.4mm、49.0mm、70.5mm、95.9mm、124.8mm。当地重力加速度。本实验所用电源的频率。
(1)纸带被释放瞬间四种情况如图所示,其中操作正确的是________
A. B. C. D.
(2)打点计时器打下点D时,重锤下落的速度_____m/s。(计算结果保留三位有效数字)
(3)从打下点O到打下点D的过程中,重锤重力势能的减小量_______J;重锤动能的增加量________J。(计算结果保留三位有效数字)
(4)分析实验数据,你能得出什么样的实验结论?___________。
12. 某实验小组测量一直流电源的电动势和内阻,已知电源电动势约为2 V,内阻约为0.1 Ω,两只电压表量程均为3 V,定值电阻R0的规格为“1 Ω,5 W”。
(1)滑动变阻器有两种可供选用:A.规格为“0 ~ 5 Ω,5 W” B.规格为“0 ~ 200 Ω,5 W”应该选用______(填选项标号)。
(2)根据图1所示电路图,连接图2的实物图______。
(3)实验过程中,调节滑动变阻器滑片,得到多组U1和U2数据,然后用图像法处理数据,作出U1 − U2图像如图3所示,根据图像可得被测电源的电动势为______V,内阻为______Ω。(结果均保留两位有效数字)
(4)由于电压表______(填“V1”或“V2”)的分流作用,电源内阻的测量值______(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
四、计算题:本大题共3小题,共42分。
13. 如图所示,为直角三棱镜的横截面,四分之一圆EOF是半径为、圆心为的柱形玻璃砖的横截面,其中AC边和OE边在同一直线上,BC边平行于OF边,。横截面所在平面内,一单色光线以角从点入射到AB边发生折射,折射光线垂直BC边射出,之后光线从点进入玻璃砖后射到OF边恰好发生全反射。已知玻璃砖和三棱镜对该单色光的折射率相同,求:(结果均可用根号及分数表示)
(1)玻璃砖对该单色光的折射率;
(2)点到OE边的距离。
14. 如图所示,质量为的长木板B放在水平地面上,与地面间的动摩擦因数为0.1,质量为的小滑块A放在长木板B的最左端。某时刻给小滑块A施加一个水平向右的恒定拉力,A、B向右运动的加速度分别为和,已知木板B长度为,取,求:
(1)水平拉力的大小;
(2)A到达B右端的时间以及此过程拉力所做的功;
(3)A到达B右端的过程中,系统因摩擦产生的热量。
15. 如图所示,水平面上固定一半径r=1.0m的光滑金属圆环和两条平行光滑金属导轨,一根长为2r、阻值R=1.0Ω的均匀金属棒ac沿半径放置在光滑金属圆环上(b为ac棒中点),一端固定在过圆心的竖直导电转轴上;平行导轨间距l=1.0m,两导轨通过导线及开关S分别与金属圆环及竖直导电转轴连接,导轨左端接有阻值R=1.0Ω的定值电阻,垂直导轨放置着长也为l、质量m=1.0kg、阻值R=1.0Ω的金属棒de,整个装置处于磁感应强度大小B=1.0T、方向竖直向上的匀强磁场中。现固定金属棒de,闭合开关S,使金属棒ac以角速度ω=6.0rad/s顺时针匀速转动。导轨及金属圆环电阻均不计。
(1)求金属棒ac两端的电势差;
(2)若金属棒de可自由移动,闭合开关S,求金属棒de匀速运动时的速度大小;
(3)若金属棒de可自由移动,闭合开关S,当金属棒de匀速运动后断开开关S,求断开开关S后金属棒de继续运动的距离。
参考答案
1. 【答案】A
【解析】A.由光电效应方程
结合图乙知图线A在纵轴上的截距绝对值较小,所以金属A的逸出功小于B的逸出功,故A正确;
B.由知图中直线的斜率为普朗克常量,故B错误;
C.在得到这两条直线时,与入射光的强度无关,无法比较光照强度,故C错误;
D.由图乙知,若这两种金属产生的光电子具有相同的最大初动能,则照射到A金属的光频率较低,故D错误。故选A。
2. 【答案】C
【解析】A.某同学参加学校秋季运动会的200m比赛,他的位移大小小于路程,故A错误;
B.当物体的大小、形状对所研究的问题没有影响或者影响很小,可以忽略不计时,可将物体看成质点,所以研究巴黎奥运会上全红婵跳水的入水动作时,不可以把全红婵看作质点,故B错误;
C.经常听到某品牌的汽车比另一品牌的汽车启动快,启动快是指加速度大,故C正确;
D.某段高速路区间限速标志“限速区间10km,限速120km/h”,这里120km/h是平均速率,故D错误。故选C。
3. 【答案】C
【解析】A.内,加速度竖直向下,物体向下加速运动,时刻向下的速度达到最大,故A错误;
B.内,加速度竖直向上,物体向下减速运动,根据对称性可知,时刻速度减为零,到达最低点,故B错误;
C.内,加速度为零,物体静止,内加速度向上,物体向上加速运动,由于图像与时间轴包围的面积表示速度变化量,故内物体的速度变化量为,由于时刻物体速度为零,故时刻的速度和内的速度变化量相等,即,方向竖直向上,故C正确;
D.由图像可知,内图像与时间轴包围的面积等于零,即这段时间内的速度变化量等于零,时刻与时刻速度相同,即大小为,方向竖直向上,故D错误。
故选C。
4. 【答案】D
【解析】A.相邻等势面间电势差相等,可知等差等势面越密集,场强越大;则电子从O点运动到Q点的过程中,场强先变大后变小,则电子受到的电场力先增大后减小,加速度先增大后减小,故A错误;
B.根据曲线运动的合力方向位于轨迹的凹侧,且场强方向与等势面垂直,可知电子受到的电场力垂直等势面偏右,所以电场力与速度方向的夹角小于90°,则电场力对电子做正功,电子的动能增大,速度一直增大,故B错误;
C.由于电场力对电子做正功,则电子电势能减少,电子在O点电势能比在Q点电势能大,故C错误;
D.由于相邻等势面间电势差相等,则有
根据可知从O点到P点电场力做功与从P点到Q点电场力做功相等,故D正确。故选D。
5. 【答案】C
【解析】由图乙可知经过时间,火星和地球就会再次相距最近,两行星绕行方向相同,则有
又年,解得年,故选C
6. 【答案】B
【解析】AB.以两片底瓦和盖瓦整体为研究对象,易得这个整体的重力在垂直椽子所在平面方向上的分力为3mgcsθ,垂直椽子所在平面方向上整体处于平衡状态,
则有
可得椽子与底瓦接触部位之间弹力,故A错误,B正确;
CD.在无外界干扰的情况下,为使底瓦与盖瓦不下滑,应使
解得,故CD错误。故选B。
7. 【答案】D
【解析】圆环上各点到A点的距离为
圆环上各点与A点的连线与竖直方向的夹角满足
根据电场的矢量叠加可知,解得,故选D。
8. 【答案】ACD
【解析】A.对物块Q,由自由落体运动知识得
可得两物块碰撞前瞬间,Q速度大小为,故A正确;
B.对物块P、Q碰撞过程中,由动量守恒定律
由能量守恒定律
联立可得,
所以两物块碰撞过程中,损失的机械能为0.4J,故B错误;
C.设两物块碰撞后,P下降的最大距离为h,由能量守恒定律
其中联立解得,
另一解(舍去),故C正确;
D.对两物块整体受力分析,由平衡条件解得
所以两物块碰撞后组成的弹簧振子,振幅为
故D正确。故选ACD。
9. 【答案】BC
【解析】AB.由万有引力提供向心力
可得卫星绕地球做圆周运动的线速度和角速度大小为,
因为卫星Ⅰ运动的轨道半径大于卫星Ⅱ的轨道半径,所以卫星Ⅰ运动的线速度小于卫星Ⅱ的线速度,卫星Ⅰ运动的角速度小于卫星Ⅱ的角速度,故A错误,B正确;
CD.由几何关系可知,卫星Ⅰ运动的轨道半径与卫星Ⅱ的轨道半径关系为
由开普勒第三定律可知,化简可得
故C正确,D错误。故选BC。
10. 【答案】BC
【解析】AB.圆形区域边界射出的粒子轨迹是偏转圆直径为弦所对应的圆弧最长,在磁场中运动时间最长;由洛伦兹力提供向心力得可得
由几何知识知可得可得
则离子在磁场中转过的最大圆心角为
故粒子在磁场中运动的最长时间为,故A错误,B正确;
C.粒子轨迹偏转圆的弦长小于圆形区域直径的相等弦有两条,故在磁场中运动时间为(小于最长时间)的粒子有两种发射方向,故C正确;
D.发射速度方向关于对称的粒子在磁场中运动的轨迹圆的弦长不相等,故粒子在磁场中运动的时间不相等,故D错误。
故选BC。
11. 【答案】(1)C (2)1.36 (3) ①. 0.188 ②. 0.185 (4)见解析
【解析】小问1】重物释放时应靠近打点计时器,同时应保持纸带竖直。故选C。
【小问2】根据题意,相邻两计数点间的时间间隔为
打点计时器打下点D时,重锤下落的速度
【小问3】从打下点O到打下点D的过程中,
重锤重力势能的减小量为
从打下点O到打下点D的过程中,
重锤动能的增加量为
【小问4】由以上实验数据可得,在实验误差允许的范围内重物下落过程减少的重力势能等于增加的动能,即重物机械能守恒。
12. 【答案】(1)A (2)见解析 (3)2.1 ; 0.11 (4)V2 ;偏大
【解析】【小问1】定值电阻R0阻值为1 Ω,为了确保实验数据测量值的连续性,选择的滑动变阻器的总阻值与定值电阻阻值相差不多的0 ~ 5 Ω,即滑动变阻器选择A。
【小问2】根据图1所示电路图,连接图2的实物图,如图所示
【小问3】根据闭合电路欧姆定律有
若忽略电压表V2的分流影响,则可近似认为,变形得
结合图像有,,解得
【小问4】结合上述可知,电压表V2的分流作用对实验有影响;
若考虑电压表V2分流,则有
变形得
可知,图像斜率的实际值为,若忽略电压表V2分流,近似认为斜率为,可知电源内阻的测量值偏大。
13. 【答案】(1) (2)
【解析】【小问1】画出光路图,如图所示
由几何关系可知光线在点的折射角
根据折射定律得,玻璃砖和三棱镜对该单色光的折射率为,解得
【小问2】在点,由折射定律得
设临界角为,则有
根据数学函数关系有
又由于,可得
根据数学函数关系有
则点到OE边的距离为,解得
14. 【答案】(1)8N (2)2s;64J (3)24J
【解析】【小问1】两物体加速度不同,则A、B间为滑动摩擦力,对A、B根据牛顿第二定律有,
解得N,N
【小问2】根据运动学规律可知解得s
A的位移为,拉力所做的功为,解得J
【小问3】B的位移为
系统因摩擦产生的热量为,解得J
15. 【答案】(1)10.5V (2)2.0m/s (3)4m
【解析】【小问1】金属棒ac转动过程中产生的电动势
金属棒ab段产生的电动势
根据欧姆定律可得
则,
所以
【小问2】金属棒de可自由移动时,闭合开关S后,将向右做加速度减小的加速运动,达到匀速运动时,电流为0,此时
且,解得v=2.0m/s
【小问3】开关S断开后,金属棒de在安培力的作用下做减速运动,最终停止。由动量定理得即,解得x=4m
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