绝密★启用前
盐山中学2025届高三一模
物理
考试时间:75分钟;
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。
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1.如图所示,一束红光和一束黄光,从点以相同角度沿方向射入横截面为半圆形的玻璃柱体,其透射光线分别从、两点射出,已知,,则下列说法正确的是
A. 是红光,是黄光
B. 玻璃对光束的折射率为
C. 沿路径传播的光穿过玻璃柱体所需时间较长
D. 若将光束从点沿着方向射入,可能发生全反射
2.地铁靠站时列车车体和屏蔽门之间安装有光电传感器。如图甲所示,若光线被乘客阻挡,电流发生变化,工作电路立即报警。如图乙所示,光线发射器内大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时,辐射出的光中只有、两种可以使该光电管阴极逸出光电子,图丙为,光单独照射光电管时产生的光电流与光电管两端电压的关系图线。已知光电管阴极材料的逸出功为,下列说法正确的是( )
A. 光为氢原子从能级跃迁到能级时发出的光
B. 经同一障碍物时,光比光衍射现象更明显
C. 光电管中光电子飞出阴极时的最大初动能为
D. 若部分光线被遮挡,则放大器的电流将增大,从而引发报警
3.如图所示,实线是沿轴传播的一列简谐横波在时刻的波形图,虚线是这列波在时刻的波形图。已知该波的波速是,根据图形,则下列说法正确的是( )
A. 经过,处的质点速度最大,方向沿轴正方向
B. 时刻处的质点离开平衡位置位移为
C. 该横波若遇到在障碍物不能发生明显衍射,但能发生明显反射
D. 时刻处的质点向上振动
4.如图所示,轻杆的一端固定在水平转轴上,另一端固定一个小球,小球随轻杆一起在竖直平面内在转轴的带动下绕点以角速度做匀速圆周运动。已知杆长为,小球的质量为,重力加速度为,、两点与点在同一水平直线上,、分别为圆周的最高点和最低点,下列说法正确的是( )
A. 小球在运动过程中向心加速度不变
B. 小球运动到最高点时,杆对小球的作用力为支持力
C. 小球运动到点时,杆对小球作用力为
D. 小球在点与点相比,杆对小球的作用力的大小差值一定为
5.如图所示,左侧竖直墙面上固定半径为的光滑半圆环,右侧竖直墙面上与圆环的圆心等高处固定一水平光滑直杆。质量为的小球套在半圆环上,质量为的小球套在直杆上,两者之间用长为的轻杆通过两铰链连接。现将从圆环的最高处静止释放,让其沿圆环自由下滑,不计一切摩擦,、均视为质点,取,则以下说法中正确的是( )
A. 小球滑到与圆心等高的点时,的速度大小为
B. 小球滑到与圆心等高的点时,的向心加速度为
C. 小球从点下滑至杆与圆环相切的点图中未画出过程中,、两球组成的系统机械能、动量均守恒
D. 小球从点下滑至杆与圆环相切的点图中未画出的过程中,杆对小球做的功约为
6.如图所示,在,区域内有竖直向上的匀强电场,在区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,从轴上范围内平行于轴正方向射出大量质量为、电荷量为、分布均匀的带电粒子,粒子射入的初速度均为,当电场强度为时,从点射入的粒子恰能运动到点,若电场强度为,右侧是粒子接收器,的长度为,不计粒子重力和粒子间的相互作用,则( )
A. 磁感应强度的大小为
B. 从处射入的粒子,恰好从点进入磁场
C. 从处射入的粒子,在磁场中偏转距离最大
D. 接收器接收的粒子数占粒子总数的
7.物理量分为矢量和标量,它们遵循不同的运算法则,下列物理量为标量的是( )
A. 力做的功 B. 电场强度 C. 力的冲量 D. 加速度
二、多选题:本大题共3小题,共18分。
8.如图所示,木星是太阳系内质量和体积最大的行星,木星绕太阳沿椭圆轨道运动,点为近日点,点为远日点,点到太阳的距离为距离的四分之一,、为轨道短轴的两个端点,木星运行的周期为,若只考虑木星和太阳之间的引力作用,下列说法正确的是( )
A. 木星从到的加速度越来越小
B. 木星与太阳连线和地球与太阳连线在相同时间内扫过的面积相等
C. 若木星的轨道长轴是地球轨道长轴的倍,则木星绕太阳一圈的周期为年
D. 木星经过、两点的速度大小之比为
9.如图所示,物块的质量,静止在弹簧缓冲装置上,物块的质量,从物块的正上方处自由下落击中物块,碰撞时间极短,物块、瞬间达到共同速度,一起向下运动至最低点,两物块均可视为质点,弹簧始终是竖直放置的。不计空气阻力,重力加速度。则说法正确的是
A. 两物块碰撞后瞬间达到的共同速度为
B. 两物块碰撞过程损失的机械能为
C. 两物块碰撞后一起向下运动的过程中,弹簧的最大弹性势能为
D. 两物块碰撞后一起向下运动的过程中,缓冲装置对两物块的冲量大小为
10.如图所示,空间存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为,足够长的光滑平行金属导轨水平放置,导轨左右两部分的间距分别为、;质量分别为、的导体棒、均垂直导轨放置,导体棒接入电路的电阻为,其余电阻均忽略不计;、两棒分别以、的初速度同时向右运动,两棒在运动过程中始终与导轨垂直且保持良好接触,总在窄轨上运动,总在宽轨上运动,直到两棒达到稳定状态,从开始运动到两棒稳定的过程中,下列说法正确的是( )
A. 棒加速度的大小始终等于 棒加速度的大小
B. 稳定时 棒的速度为
C. 电路中产生的焦耳热为
D. 流过导体棒 的某一横截面的电荷量为
第II卷(非选择题)
三、实验题:本大题共2小题,共14分。
11.合肥一中某实验小组在学习完动量定理后,想利用验证机械能守恒定律的实验装置如图甲所示验证动量定理,于是他们来到科创中心三楼实验室。该小组先用天平测量重物的质量,再把打点计时器固定在铁架台上,纸带下端连接重物,上端穿过限位孔后用固定在横杆上的夹子夹住。实验中,需要调整好仪器,接通打点计时器的电源,松开纸带,使重物下落,打点计时器纸带上打出一系列的点。
小组成员接通打点计时器的电源,释放重物,重复实验,从打出的纸带中选出一条理想的纸带,是释放点,如图乙所示,已知相邻两个点之间的时间间隔为,当地的重力加速度为。在打计数点和的过程中重物重力的冲量的大小 ,重物动量改变量的大小 。结果用、、、、、、、或表示代入测量数据后,发现 填“”、“”或“”,原因是: 。
实验小组中的同学用公式和分别计算计数点和的速度,同学的这种做法是 填“正确”或“错误”。
12.某实验小组要探究一金属丝的阻值随气压变化的规律,搭建了如图所示的装置。电阻测量原理如图所示,是电源,为电压表,为电流表。
保持玻璃管内压强为个标准大气压,电流表示数为,电压表量程为,表盘如图所示,示数为 ,此时金属丝阻值的测量值为 保留位有效数字
打开抽气泵,降低玻璃管内气压,保持电流不变,读出电压表示数,计算出对应的金属丝阻值
根据测量数据绘制关系图线,如图所示
如果玻璃管内气压是个标准大气压,保持电流为,电压表指针应该在图指针位置的 侧填“左”或“右”
若电压表是非理想电压表,则金属丝电阻的测量值 真实值填“大于”“小于”或“等于”。
四、计算题:本大题共3小题,共40分。
13.如图所示为某学习小组制作的“水火箭”,其主体是一个容积为的饮料瓶,现装入体积的水,再倒放安装在发射架上,用打气筒通过软管向箭体内充气,打气筒每次能将、压强为的外界空气压入瓶内,当瓶内气体压强达到时,火箭可发射升空。已知大气压强为,整个装置气密性良好,忽略饮料瓶体积的变化和饮料瓶内、外空气温度的变化,求:
为了使“水火箭”能够发射,该小组成员需要打气的次数;
“水火箭”发射过程中,当水刚好全部被喷出前瞬间,瓶内气体压强的大小;
“水火箭”落地后瓶内气体质量与水刚好被全部喷出前瓶内气体质量之比。
14.如图所示,一倾角的光滑固定斜面上,一质量为的滑块与劲度系数为的轻弹簧的一端相连,弹簧的另一端固定在斜面顶端,开始时滑块处于静止状态。质量为的泥团以的速度沿斜面从滑块下方与滑块发生碰撞并立即与滑块粘合在一起,两者一起在斜面上向上运动至最高点,之后继续沿斜面做上下振动。已知弹簧的弹性势能与劲度系数和形变量的关系为,重力加速度取。求:
碰撞后泥团与滑块组合体的最大加速度和组合体做简谐运动的振幅;
碰撞之前泥团的初速度的大小;
当滑块与泥团到达最低点的瞬间,将一质量为的小泥团轻置于滑块上,使其立即与组合体粘在一起,求新的组合体的最大动能。
15.如图所示,在的空间中存在匀强电场,场强沿轴负方向;在的空间中,存在匀强磁场,磁场方向垂直平面纸面向外。一电量为、质量为的带正电的运动粒子,经过轴上处的点时速率为,方向沿轴正方向;然后,经过轴上处的点进入磁场,并经过轴上处的点。不计重力。
求电场强度的大小;
粒子到达时的速度;
磁感应强度的大小。
答案
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
8. 9. 10.
11. 有空气阻力和限位孔的摩擦力“阻力” 错误
12. 右 小于
13.【解析】本题考查气体实验定律和热力学第一定律的知识,难度不大。
由于每次打进瓶内的气体体积、压强均相同,而且打气过程气体温度保持不变,以所有打进瓶内的气体以及瓶内原来的气体整体作为研究对象,利用玻意耳定律列方程,即可求出打气的次数;
火箭喷水的过程,瓶内气体等温膨胀,由玻意耳定律可求得瓶内气体压强;
根据玻意耳定律求解质量之比。
14.解:滑块原位置弹簧拉伸量为,则:,解得:,
则上升后弹簧压缩量,
对组合体在最高点列牛顿第二定律方程有:,得:,组合体在平衡位置时拉伸量为,则有:,得,
可得组合体做简谐运动的振幅;
设碰撞后组合体的速度为,碰撞后至最高点的过程中能量守恒有:
,解得:,
泥团与滑块碰撞过程中动量守恒有:,得;
因原来组合体振幅为,则原组合体在最低点拉伸量为,
设新组合体到达新的平衡位置的拉伸量为,则有:,得,
由系统机械能守恒可得:,得:。
15.解:粒子在电场中做类平抛运动,设粒子从到的时间为,电场强度的大小为,粒子在电场中的加速度为,
由牛顿第二定律及运动学公式有:
联立式可得:
粒子到达时速度方向决定粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹,由方向的速度分量和沿方向的速度分量可得方向角与轴的夹角为,
所以粒子是垂直的连线进入磁场的,是粒子圆周运动轨迹的直径,速度的大小为,方向与轴夹角,斜向右下方。
设磁场的磁感应强度为,在洛仑兹力作用下粒子做匀速圆周运动的半径根据几何关系可知是,
如图是粒子在电场、磁场中运动的轨迹图
由牛顿第二定律
所以
答:电场强度的大小;
粒子到达时的速度为,方向与轴夹角,斜向右下方;
磁感应强度的大小为 。
