湖北省武汉市硚口区2025-2026学年高三上学期7月起点质量检测物理试卷
一、单选题
1.2025年1月,具有完全知识产权,全球最大“华龙一号”核电基地——漳州核电机组正式投入商业运行,这标志着我国在高温气冷堆核电技术领域实现了全球领先。关于核反应和核能,下列说法正确的是( )
A.反应方程式,属于核聚变反应
B.反应方程式,此过程中释放的能量为,其中是反应前后的质量亏损
C.核电站利用核反应堆中发生的核裂变反应来发电,其核废料具有放射性,但不会对环境造成危害
D.氢的同位素(氚)具有放射性,半衰期为12.46年,现有100个氚原子核,经过12.46年后将剩下50个
2.现代生产生活中常用无人机运送物品,如图所示,无人机携带质量为m的匀质钢管在无风的空中悬停,轻绳M端和N端系住钢管,轻绳中点O通过缆绳与无人机连接。MO、NO与竖直方向的夹角均为60°,钢管水平。则MO的弹力大小为( )(重力加速度为g)
A.2mg B.mg C. D.
3.用电场线能直观、方便地比较电场中各点的场强大小与方向。如图是静电除尘集尘板与放电极间的电场线,A、B是电场中的两点,则( )
A.EA<EB,方向不同
B.EA<EB,方向相同
C.EA>EB,方向不同
D.EA>EB,方向相同
4.反光衣是利用玻璃微珠的“回归反射”原理,使光线沿原方向返回,从而达到提醒的目的。如图,现有一束与光轴(经过O、B两点)平行的光照在半径为R的玻璃微珠上,MA是其中一条入射角i=60°的入射光线,玻璃微珠右侧是反光膜,真空中的光速为c。下列说法正确的是( )
A.此玻璃材料的折射率为
B.光在玻璃材料中比在空气中更容易发生衍射
C.光在玻璃材料中的传播时间为
D.若仅使平行光照射角度发生变化,将没有光线能被反向射回
5.某滑板运动员在如图所示的场地进行技巧训练,该场地截面图的左侧A端处的切线竖直,B端右侧有一水平面。该运动员在某次训练时以某一速度从A端冲出,沿竖直方向运动,上升的最大高度为H,回到场地后又以同样大小的速度从B端冲出,上升的最大高度为。若不考虑空气阻力,则该运动员落地点与B的距离为( )
A. B. C.H D.2H
6.如图甲所示,一端开口的细玻璃管内用一段长为l0的水银柱封闭一段长为l1的理想气体,温度为T0,静置于水平面上。现缓慢将细玻璃管顺时针转至竖直,然后缓慢升高环境温度直到气柱长度又变为l1。已知重力加速度为g,水银的密度为,大气压强为p0,且,细玻璃管的横截面积为S,作出气体变化的V-T、p-V图像分别如图乙、丙所示(其中A为初状态)。下列说法正确的是( )
A.图中,
B.从状态A到状态B,气体从外界吸收热量
C.从状态B到状态C,气体向外界放出热量
D.整个过程,外界对气体做的功大于气体对外界做的功
7.如图所示,已知匀强电场方向向下,边界为矩形ABGH,匀强磁场方向垂直纸面向里,边界为矩形BCDG,GD长为L,磁感应强度为B。电量为q,质量为m的粒子,从AH中点以垂直电场的速度(未知量)进入电场,然后从边界BG进入磁场,轨迹恰好和磁场另外三个边界相切,运动个圆周后返回电场。不计粒子的重力,下列说法正确的是( )
A.粒子一定带正电
B.AB长为2L
C.
D.若电场强度减弱,粒子在磁场中运动时间将变长
二、多选题
8.2019年4月10日晚,数百名科学家参与合作的“事件视界望远镜(EHT)”项目在全球多地同时召开新闻发布会,发布了人类拍到的首张黑洞照片。理论表明:黑洞质量M和半径R的关系为,其中c为光速,G为引力常量。若观察到黑洞周围有一星体绕它做匀速圆周运动,速率为v,轨道半径为r,则可知( )
A.该黑洞的质量 B.该黑洞的质量
C.该黑洞的半径 D.该黑洞的半径
9.在均匀介质中A、B两个波源相距4.8m,t=0时刻两波源同时开始振动产生简谐横波在介质中传播,t=4.8s时A、B连线的中点恰好开始振动起来,已知波源A的振动图像如图所示,且B与A的振动情况完全相同,则( )
A.波在介质中传播的速度为1m/s
B.t=2s时,波源A的运动方向为负方向
C.B波源产生的简谐横波波长为4m
D.位于AB连线中垂线上的质点振动加强
10.如图所示,倾角为的固定斜面,其顶端固定一劲度系数为k的轻质弹簧,弹簧处于原长时下端位于O点。质量为m的滑块Q(视为质点)与斜面间的动摩擦因数。过程I:Q以速度从斜面底端P点沿斜面向上运动恰好能滑至O点;过程Ⅱ:将Q连接在弹簧的下端并拉至P点由静止释放,Q通过M点(图中未画出)时速度最大,过O点后能继续上滑。弹簧始终在弹性限度内,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,忽略空气阻力,重力加速度为g。则( )
A.P、M两点之间的距离为
B.过程Ⅱ中,Q在从P点单向运动到O点的过程中损失的机械能为
C.过程Ⅱ中,Q从P点沿斜面向上运动的最大位移为
D.连接在弹簧下端的Q无论从斜面上何处释放,最终一定静止在OM(含O、M点)之间
三、实验题
11.某同学将一量程为250的微安表改装成量程为1.5V的电压表。先将电阻箱R1与该微安表串联进行改装,然后选用合适的电源E、滑动变阻器R2、定值电阻R3、开关S和标准电压表对改装后的电表进行检测,设计电路如图所示。
(1)微安表铭牌标示内阻为0.8k,据此计算R1的阻值应为 k。按照电路图连接电路,并将R1调为该阻值。
(2)开关闭合前,R2的滑片应移动到 端。
(3)开关闭合后,调节R2的滑片位置,微安表有示数,但变化不显著,故障原因可能是 。(填选项前的字母)
A.1、2间断路 B.3、4间断路 C.3、5间短路
(4)排除故障后,调节R2的滑片位置,当标准电压表的示数为0.60V时,微安表的示数为98,此时需要 (填“增大”或“减小”)R1的阻值,以使改装电表的量程达到预期值。
12.某学习小组在英国数学家兼物理学家阿特伍德《关于物体的直线运动和转动》的文章中查到了理想的阿特伍德机原理,并在实验室中进行了实验:如图甲所示,将质量相等的两钩码A、B通过轻质细线相连绕过定滑轮,再把重物C挂在B的下端,A的下端连接纸带。已知钩码的质量为M,重物C的质量为m,打点计时器所用交流电源的频率为50Hz。实验开始时,重物和钩码一起由静止释放。
(1)某次实验打出的纸带如图乙所示,则打出纸带上C点时钩码A的瞬时速度大小为 m/s;(结果保留三位有效数字)
(2)小组同学还改变重物C的质量m,测得多组m及其对应的加速度大小a,并在坐标纸上做出了如图丙所示的图线,根据此图线可求出当地的重力加速度大小为 。
(3)某次实验中从纸带上测量A由静止上升h高度时对应计时点的速度为v,如果满足关系式 则可验证系统机械能守恒;
(4)通过分析可知,系统动能的增加量 系统重力势能的减少量(选填“小于”、“等于”、“大于”);造成这一现象的原因是什么? (填写一条即可)
四、解答题
13.如图所示,A、B两个物体相互接触,但并不黏合,放置在光滑的水平面上,两物体的质量为、。从时刻开始,推力和拉力分别作用在A、B上,和随时间的变化规律为:、,求:
(1)A、B在何时分开?
(2)时,A的加速度大小。
14.工程师设计了一种新型“振荡式电磁阻尼器”,通过金属杆的往复运动高效耗散动能。如图所示,该系统轨道由两条间距为的“”形光滑平行金属导轨组成:其中倾斜段Ⅰ顶端高度;倾斜段Ⅱ顶端高度,顶端水平固定一根金属杆;水平段Ⅲ长为,水平导轨间存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小。金属杆从Ⅰ顶端静止释放,经过足够长的时间金属杆停止运动。已知金属杆与导轨保持垂直且接触良好,金属杆经过轨道连接处时动能不损失,金属杆质量为,两金属杆接入电路中的电阻均为,其余电阻不计。已知,忽略空气阻力。求:
(1)回路的最大电流值;
(2)杆产生的焦耳热;
(3)杆最终停止的位置距端的距离。
15.如图甲所示,一可看作质点的物块位于底面光滑的木板的最左端,和以相同的速度在水平地面上向左运动。时刻,与静止的长木板发生弹性碰撞,且碰撞时间极短,,厚度相同,平滑地滑到的右端,此后的图像如图乙所示,时刻,与左侧的墙壁发生碰撞,碰撞时间极短,碰撞前后的速度大小不变,方向相反;运动过程中,始终未离开。已知与的质量,重力加速度大小。求:
(1)与间的动摩擦因数以及与地面间的动摩擦因数;
(2)和第一次碰撞后的速度大小;
(3)之后间因摩擦产生的热量为多少?
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B B C C D A B BC BD CD
11. 2 A 减小
12.(1)1.56
(2)
(3)
(4) 小于 存在空气阻力和摩擦阻力的影响
13.(1)
(2)3m/s2
【详解】(1)对A、B整体分析,有
当A、B分开时,A、B间弹力为0,此时为时刻,对A有
解得
(2)时AB已分开,A的加速度为,对A:
解得
A的加速度大小为。
14.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)杆从倾斜轨道上加速,第一次到时,由能量守恒有
解得
由于进入磁场区域后,棒受到安培力作用进行减速,且无法到达Ⅱ顶端,只能在轨道内来回运动,因此初次达到的速度为最大速度。
在磁场中切割产生的感应电动势大小
杆、导轨与固定的杆形成闭合回路,根据闭合电路欧姆定律,有
解得
(2)杆进入磁场区域后,动能全部转化为焦耳热,对整个系统,由能量守恒定律
由于杆与杆串联且电阻相等,杆产生的焦耳热为
解得
(3)对杆由动量定理
回路中的平均感应电动势大小为
过程中回路中的平均感应电流大小为
杆的运动总路程有
可得
由于磁场区域长度为,杆在磁场区域内滑行后仍有剩余动能,冲上倾斜轨道Ⅱ后会再次进入磁场区域,因此,杆最终停止的位置距左端的距离为
解得
15.(1),
(2)
(3)
【详解】(1)由图乙有过程中在上滑动的加速度大小为
由受力分析和牛顿第二定律有
解得与间的动摩擦因数为
在过程中,和一起运动的加速度大小为
对整体受力分析和牛顿第二定律有
解得与地面间的动摩擦因数为
(2)在过程中,设的加速度为,对进行受力分析和牛顿第二定律有
解得
设时刻的速度为,经匀加速到
由运动学公式
有
和弹性碰撞,动量守恒
能量守恒
解得,
所以和碰撞后的速度大小为
(3)由图乙有,与墙壁碰撞后速度大小为
设向右匀减速运动的时间为,加速度的大小为,则
其中
解得
即时刻,速度为零,此时的速度
接着继续向左做减速运动,向左加速,设共速时间为,由运动学公式可知
可得,
由图可知之后间的相对位移为阴影部分面积,故因摩擦产生的热量为
其中
联立可得
