2025届四川省新高考教研联盟高三上学期八省适应性联考模拟演练考试(二)物理试题
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这是一份2025届四川省新高考教研联盟高三上学期八省适应性联考模拟演练考试(二)物理试题,共24页。试卷主要包含了单选题,多选题,实验题,解答题等内容,欢迎下载使用。
一、单选题
1.一质点做直线运动,当t=t0时,x> 0,v>0,a>0,以后加速度a均匀减小,则以下说法正确的是( )
A.位移开始减小,直到加速度等于零B.位移继续增大,直到加速度等于零
C.速度继续增大,直到加速度等于零D.速度开始减小,直到加速度等于零
2.在建筑工地上有时需要将一些建筑材料由高处送到低处,为此工人们设计了一种如图所示的简易滑轨:两根圆柱形木杆AB和CD相互平行,斜靠在竖直墙壁上,把一摞瓦放在两木杆构成的滑轨上,瓦将沿滑轨滑到低处。在实际操作中发现瓦滑到底端时速度较大,有可能摔破,为了防止瓦被损坏,下列措施中可行的是( )
A.减少每次运送瓦的块数B.增多每次运送瓦的块数
C.减小两杆之间的距离D.增大两杆之间的距离
3.如图所示,竖直平面内有一固定半圆环,AB为其直径且AB水平,O为圆心,一质量m=0.5kg的小球套在圆环上的P点,小球受到三个拉力F1、F2、F3作用保持静止状态,三个拉力的方向如图所示。已知F2=4N, ,sin37°=0.6,cs37°=0.8,g=10m/s2,则圆环对小球的支持力为( )
A.8NB.10N
C.12ND.15N
4.一个动能为2.0eV的电子从很远处向一个固定的质子飞去。电子接近质子时被俘获,同时放出一个光子,电子和质子形成一个处于基态的静止氢原子。已知氢原子的基态能量为,光在真空中的速度为,电子电量的大小和普朗克常量分别为和。所放出的光子的波长最接近的值是( )
A.79nmB.91nmC.107nmD.620nm
5.如图所示,在竖直平面内正方形Oabc区域内有沿x轴正方向的匀强电场,在等腰直角三角形cde区域内存在沿y轴正方向的匀强电场,且两个区域内的电场强度大小相等。在正方形Oabc区域内的某些位置由静止释放电子后,这些电子均可到达x轴上的e点,已知Oa=Oe,不计电子的重力作用,则这些位置的横坐标x与纵坐标y之间的函数关系式为( )
A.y=2xB.y=4xC.y=x2D.y=2x2
6.如图所示,水平面内的等边三角形BCD的边长为L,顶点C恰好位于光滑绝缘直轨道AC的最低点,A点到B、D两点的距离均为L,A点在BD边上的竖直投影点为O。y轴上B、D两点固定两个等量的正点电荷,在z轴两电荷连线的中垂线上必定有两个场强最强的点,这两个点关于原点O对称。在A点将质量为m、电荷量为的小球套在轨道AC上(忽略它对原电场的影响)将小球由静止释放,已知静电力常量为k,重力加速度为g,且,忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A.图中的A点是z轴上场强最强的点
B.轨道上A点的电场强度大小为
C.小球刚到达C点时的加速度为
D.小球刚到达C点时的动能为
7.n理想气体经过一个缓慢的过程,从状态P沿抛物线到达状态Q,其(体积)(绝对温度)图如图所示。已知此过程中当时,温度达到最大值(其中和分别是状态P的压强和体积,是普适气体常量)。若状态P和Q的温度和都等于,则该过程的p(压强)-V图为( )
A.B.
C.D.
二、多选题
8.如图所示电路中,电源的电动势、内阻及各电阻的阻值都标记在了图中,电压表和电流表均为理想电表,当滑动变阻器的滑片P向a端移动时,电压表V、和的示数分别为U、和,三个电压表示数变化量的绝对值分别为,和,电流表A的示数为I,电流表示数变化量的绝对值为,以下说法中正确的是( )
A.增大,不变
B.电源的总功率和效率均增大
C.
D.如果设流过电阻的电流变化量的绝对值为,流过滑动变阻器的电流变化量的绝对值为,则
9.如图所示,半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B, M为磁场边界上一点,有无数个带电量为q(q>0)、质量为m的相同粒子在纸面内向各个方向以相同的速率通过M点进入磁场,这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段圆弧上,这段圆弧的弧长是圆周长的.不计粒子的重力,不计粒子间的相互作用,下列说法正确的是
A.粒子从M点进入磁场时的速率
B.粒子从M点进入磁场时的速率
C.若将磁感应强度的大小变为,则粒子射出边界的圆弧长度变为原来的
D.若将磁感应强度的大小变为,则粒子射出边界的圆弧长度变为原来的
10.如图,两竖直墙面的间距为,一个质量为、边长为的正方形木块被一轻直弹簧顶在左侧墙面上,弹簧右端固定在右侧墙面上,且弹簧与墙面垂直。已知木块与墙面之间的最大静摩擦因数为,弹簧原长为,劲度系数为,重力加速度大小为。下列说法正确的是( )
A.如果,则木块不处于平衡状态
B.如果,则墙面对木块的正压力为
C.如果,则木块受到的静摩擦力大小为
D.为使木块在此位置保持平衡状态,最小为
三、实验题
11.某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。A点距光电门B的高度为h。
(1)用十分度游标卡尺测量小球的直径,若测量结果如图乙所示,则小球的直径 。
(2)将小球从A点由静止释放,若小球通过光电门B的时间为t,则小球通过光电门B时的速度大小 (用d、t表示)。
(3)已知,当地的重力加速度大小为g,若满足关系式 (用d、t表示),则说明在误差允许的范围内,小球下落过程中机械能守恒。
12.某同学为了测量电源的电动势和内阻,根据元件的不同,分别设计了以下两种不同的电路。
实验室提供的器材有:
两个相同的待测电源,辅助电源;
电阻箱、,滑动变阻器、;
电压表,电流表;
灵敏电流计,两个开关、。
主要实验步骤如下:
①按图连接好电路,闭合开关和,再反复调节和,或者滑动变阻器、,使电流计的示数为0,读出电流表、电压表示数分别为、。
②反复调节电阻箱和(与①中的电阻值不同),或者滑动变阻器、,使电流计的示数再次为0,读出电流表、电压表的示数分别为、。
回答下列问题:
(1)哪套方案可以更容易得到实验结果 (填“甲”或“乙”)。
(2)电源的电动势的表达式为 ,内阻为 。
(3)若不计偶然误差因素的影响,考虑电流、电压表内阻,经理论分析可得, (填“大于”“小于”或“等于”), (填“大于”“小于”或“等于”)。
四、解答题
13.如图,中空的水平圆形转盘内径r=0.6m,外径足够大,沿转盘某条直径有两条光滑凹槽,凹槽内有A、B、D、E四个物块,D、E两物块分别被锁定在距离竖直转轴R=1.0m处,A、B分别紧靠D、E放置。两根不可伸长的轻绳,每根绳长L=1.4m,一端系在C物块上,另一端分别绕过转盘内侧的光滑小滑轮,穿过D、E两物块中间的光滑圆孔,系在A、B两个物块上,A、B、D、E四个物块的质量均为m=1.0kg,C物块的质量=2.0kg,所有物块均可视为质点,(取重力加速度g=10m/s²),计算结果可用最简的分式与根号表示)
(1)启动转盘,转速缓慢增大,求A、D以及B、E之间恰好无压力时的细绳的拉力及转盘的角速度;
(2)停下转盘后,将C物块置于圆心O处,并将A、B向外测移动使轻绳水平拉直,然后无初速度释放A、B、C物块构成的系统,求A、D以及B、E相碰前瞬间C物块的速度;
(3)碰前瞬间解除对D、E物块的锁定,若A、D以及B、E一经碰撞就会粘在一起,且碰撞时间极短,求碰后C物块的速度。
14.半导体掺杂是集成电路生产中最基础的工作,某公司开发的第一代晶圆掺杂机主要由三部分组成:离子发生器,控制器和标靶。简化模型如图所示,离子发生器产生电量为+q,质量为m的离子,以足够大速度沿电场的中央轴线飞入电场;控制器由靠得很近的平行金属板A、B和相互靠近的两个电磁线圈构成(忽略边缘效应),极板A、B长为,间距为d,加上电压时两板间的电场可当作匀强电场,两电磁线圈间的圆柱形磁场可以当作匀强磁场,磁感应强度与电流的关系B=kI,k为常数,匀强电场与(柱形)匀强磁场的中轴线互相垂直相交,磁场横截面的半径为;标靶是半径为R的单晶硅晶圆,并以晶圆圆心为坐标原点,建立Oxy正交坐标系。晶圆与匀强电场的中轴线垂直,与匀强磁场的中轴线平行,且与匀强电场中心和柱形匀强磁场中轴线的距离分别为和,其中。,I=0时,离子恰好打到晶圆的(0,0)点。
(1)当,时,离子恰好能打到(0,-R)点,求的值。
(2)当,时,离子能打到点(R,0),求的值。
(3)试导出离子打到晶圆上位置(x,y)与和I的关系式。(提示:磁场中运动时间很短,可以不考虑x方向的影响)
15.一小型风洞实验室内水平桌面上放两根足够长的平行导轨,导轨间距为L,如图甲(俯视)所示。虚线MN左侧区域I有竖直向下的匀强磁场B1,虚线PQ右侧区域Ⅲ有竖直向下的匀强磁场B3,中间区域Ⅱ有水平向左的匀强磁场B2,B1=B2=B,B3=2B。中间区域处于一向上的风洞中,当棒经过此区域时会受到竖直向上的恒定风力F=mg的作用。长度均为L的导体棒ab、cd与导轨接触良好,两棒质量均为m,棒ab电阻为,棒cd电阻为R,其余电阻不计。两棒最初静止,现给棒ab一个水平向右的瞬间冲量使得其获得初速度v0,已知棒cd到达MN前两棒不相碰且均已匀速。当棒cd刚进入区域Ⅱ时,对棒ab施加一水平向右的外力使棒ab向右做匀加速直线运动,外力随时间变化的图像如图乙所示。已知直线斜率为k,t0时刻棒cd恰好进入区域Ⅲ,棒cd进入区域Ⅲ后瞬间撤去棒ab上的外力。区域Ⅰ、Ⅲ导轨光滑,中间区域导轨粗糙且与棒cd的动摩擦因数为μ,两棒在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好,棒ab始终在区域Ⅰ运动。已知,,重力加速度为g。求:
(1)棒ab刚开始运动时,棒两端的电势差Uab;
(2)图乙中t=0时刻外力F0多大,t0时刻棒ab的速度多大;
(3)棒cd进入区域Ⅲ后的过程中闭合回路产生的焦耳热多大。
参考答案:
1.C
【详解】因v>0,a>0,即加速度和速度同向,物体做加速度运动,随着加速度的减小,物体的速度继续增加,当加速度减为零时速度达到最大,此后物体做匀速运动,此过程中速度的方向保持不变,即位移一直增加。
故选C。
2.D
【详解】要使瓦滑到底端的速度相对减小,应当增大瓦与杆之间的摩擦力,由于它们的粗糙程度一定,由
故应增大N1、N2,由图可知,只有增大两杆之间的距离,才能增大N1、N2
。
故选D。
3.D
【详解】对小球受力分析,如图所示
先将F1与F3合成,它们的合力为F13,根据平行四边形定则可知,F13与F2共线同向,且大小是F2的两倍,即
再将重力正交分分解,根据平衡条件,沿半径方向有
代入数据解得
故选D。
4.A
【详解】根据能量守恒可知放出光子能量为
根据
可得波长
故选A。
5.B
【详解】由题意,正方形Oabc区域内某电子在位置坐标x、y由静止释放后,沿x轴负方向做匀加速直线运动,设加速度为a,经y轴时的速度为v0,由速度位移关系公式,则有
进入三角形cde区域的位置为P点,设,电子在三角形cde区域内做类平抛运动,在水平方向则有
在竖直方向则有
两个区域内的电场强度大小相等,则有,又有
联立以上各式解得
故选B。
6.B
【详解】A.由题意可知,如图所示,P为轴上一点,PD连线与轴的夹角为
根据等量同种电荷的电场分布可知点的电场强度竖直向上,大小表示为
整理得
令,,可得函数
对函数求导
令,解得
结合导函数的性质可知,在时,单调递增,在时,单调递减,因此时,电场强度最大,即
由此可知,轴上距离点处的两点电场强度最大,A错误;
B.,轨道上A点的电场强度大小
B正确;
C.由几何关系可知
,
根据对称性可知,、两点的电场强度大小相等,因此,点的电场强度方向沿轴正方向,电场强度大小表示为
小球在点时的受力如图所示
小球在受到的电场力为
沿杆方向的合力为
解得
由此可知小球刚到达C点时的加速度为0,C错误;
D.根据等量同种电场分布和对称关系可知,、两点电势相等,电荷从到的过程中电场力做功为零,根据动能定理可得
解得
D错误。
故选B。
7.D
【详解】由图可知,最高点坐标为(,),则抛物线方程可表示为
将P点或Q点坐标代入方程可得
因此抛物线方程为
又由于
联立解得
故选D。
8.AD
【详解】A.如图所示当滑动变阻器是限流式接法,当滑片P向端移动时,滑动变阻器电阻变大,由
可知增大,根据闭合电路欧姆定律得
得
则
可得不变,故A正确;
B.当滑动变阻器的滑片P向端移动时,滑动变阻器增大,电路中总电阻增大,总电流减小,电源的总功率
得电源的总功率减小;
由电源的效率为
由路端电压为
可知总电流减小时路端电压增大,得电源的效率增大,故B错误;
C.根据闭合电路欧姆定律
则
又
则
由串并联电路特点和欧姆定律可知
则
所以
故C错误;
D.当滑动变阻器的滑片P向a端移动时,增大,电路中总电阻增大,总电流减小,则通过的电流减小,通过的电流等于通过电阻电流和流过滑动变阻器的电流之和,且流过的电流增大,流过滑动变阻器的电流减小,所以减小的量比增大的量更大,得
故D正确。
故选AD。
9.AD
【详解】如图甲所示,,边界上有粒子射出的范围是偏转圆直径为弦所对应的边界圆弧长,偏转圆半径为,得粒子速率为;若将磁感应强度的大小变为,偏转圆半径,得偏转圆半径,粒子射出的范围是偏转圆直径为弦所对应的边界圆弧长,如图乙所示.由几何关系可知,.两次粒子射出边界的圆弧长之比为,.综上分析AD正确.
【点睛】本题考查带电粒子在有界匀强磁场中的运动,解题关键是由洛伦兹力提供向心力求得半径,然后根据几何关系求半径.
10.BD
【详解】AC.如果,则木块受到的最大静摩擦力为
木块处于平衡状态,受到的静摩擦力大小为,A、C错误;
B.如果,木块处于平衡状态,则墙面对木块的正压力等于弹簧的弹力,即
B正确;
D.为使木块在此位置保持平衡状态,至少应使
即k的最小值为
D正确。
故选BD。
11. 9.3
【详解】(1)依题意,小球的直径为
(2)极短时间内的平均速度等于瞬时速度,故小球通过光电门B时的速度大小为
(3)设小球的质量为m,根据机械能守恒定律有
因
可得
如果上式在误差允许的范围内成立,则小球下落过程中机械能守恒。
12. 甲 等于 等于
【详解】(1)[1]甲电路的连接有两个特点:左、右两个电源间的路端电压相等,干路电流相同,电阻箱可以直接读数;乙电路更加适合一般情况,需要采集更多数据,并且需要作图处理数据才可以得到结论,同状态下采集数据,根据闭合电路欧姆定律列式求解电源的电动势和内阻,甲电路更简单。
(2)[2][3]根据闭合电路欧姆定律得
解得
,
(3)[4][5]当电流计的示数为0时,相同电源,电流相等时路端电压相等,此电路中电流表测的是干路电流,电压表测的是两端的电压(路端电压),因此电流表和电压表都是准确值,故
,
13.(1)12.5N,;(2) ;(3)
【分析】(1)AB在细绳拉力作用下做,做匀速圆周运动。C在拉力作用下处于平衡态,结合轻绳上的拉力大小相等可求细绳的拉力及转盘的角速度;
(2)轻绳水平拉直,然后无初速度释放,A、B、C物块构成的系统机械能守恒,结合关联速度的知识,可求C物块的速度;
(3)碰前瞬间解除对D、E物块的锁定,由动量定理可求C物块的速度。
【详解】(1)C物块保持静止,故
,
可以解得
对A、B两个物块,可解得角速度
(2)设碰前A、B速度大小为,C的速度大小为,由绳长不变可知
系统下落过程中机械能守恒
C下降高度
得
(3)设碰后A、D的速度大小为,C的速度大小为,由绳长不变
设绳上拉力的冲量大小为I,由于碰撞时间极短,绳子拉力远大于重力。对C物块运用动量定理
对A、D运用动量定理
解得
【点睛】
解决本题关键:(1)利用系统机械能守恒定律,解决绳子连接的问题时,注意绳两端速度的分解;(2)熟练应用动量定理解决相关问题。
14.(1);(2);(3),;,
【详解】(1)在匀强电场中有
,
,
根据相似三角形得
联立解得
(2)粒子在匀强磁场中轨迹图如下
由几何关系得
解得
则
解得
由洛伦兹力提供向心力得
又
解得
(3)纵坐标由匀强电场决定,则
,,
联立解得
由于,则
横坐标由匀强磁场决定,则
解得
由于
又
联立解得
由于,则
15.(1);(2),;(3)
【详解】(1)棒ab的感应电动势为
联立得
(2)棒ab开始运动到两棒匀速过程两棒动量守恒,有
得
施加外力后任一时刻,对棒ab,有
棒ab做匀加速直线运动
联立得
其中
可得
t0时刻棒ab的速度
(3)棒cd所受摩擦力
时刻
时刻
对棒cd在区域Ⅱ运动过程由动量定理,得
联立得
棒cd进入区域Ⅲ后,对棒ab,有
对棒cd,有
稳定时,有
联立得
,
对两棒能量守恒,有
联立得
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
D
A
B
B
D
AD
AD
BD
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