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文档简介
上海鲁迅中学2024-2025学年高三第一次测试物理试题试卷注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。2.答题时请按要求用笔。3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24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。1、如图所示,平行板a、b组成的电容器与电池E连接,平行板电容器P处固定放置一带负电的点电荷,平行板b接地。现将电容器的b板向下稍微移动,则()A.点电荷所受电场力增大 B.点电荷在P处的电势能减少C.P点电势减小 D.电容器的带电荷量增加2、下列说法正确的是____________A.β射线为原子的核外电子电离后形成的电子流B.一个氢原子从n=3的激发态跃迁到基态时,最多能产生3个不同频率的光子C.用加温、加压或改变其化学状态的方法都不能改变原子核衰变的半衰期D.原子核经过衰变生成新核,则新核的质量总等于原核的质量3、一足够长的传送带与水平面的倾角为θ,以一定的速度匀速运动,某时刻在传送带适当的位置放上具有一定初速度的小物块,如图甲所示,以此时为计时起点t=0,小物块之后在传送带上运动速度随时间的变化关系如图乙所示,图中取沿斜面向上的运动方向为正方向,v1>v2,已知传送带的速度保持不变,则()A.小物块与传送带间的动摩擦因数μ<tanθB.小物块在0~t1内运动的位移比在t1~t2内运动的位移小C.0~t2内,传送带对物块做功为D.0~t2内物块动能变化量大小一定小于物体与皮带间摩擦而产生的热量4、2019年10月8日,瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布,将2019年诺贝尔物理学奖,一半授予美国普林斯顿大学吉姆·皮布尔斯,以表彰他“关于物理宇宙学的理论发现”,另外一半授予瑞士日内瓦大学的米歇尔·麦耶和瑞士日内瓦大学教授兼英国剑桥大学教授迪迪埃·奎洛兹,以表彰他们“发现一颗环绕类日恒星运行的系外行星”。若某一系外行星的半径为R,公转半径为r,公转周期为T,宇宙飞船在以系外行星中心为圆心,半径为r1的轨道上绕其做圆周运动的周期为T1,不考虑其他星球的影响。(己知地球的公转半径为R0,公转周期为T0)则有A. B.C.该系外行星表面重力加速度为 D.该系外行星的第一宇宙速度为5、如图所示,木块m放在木板AB上,开始θ=0,现在木板A端用一个竖直向上的力F使木板绕B端逆时针缓慢转动(B端不滑动).在m相对AB保持静止的过程中()A.木块m对木板AB的作用力逐渐减小B.木块m受到的静摩擦力随θ呈线性增大C.竖直向上的拉力F保持不变D.拉力F的力矩先逐渐增大再逐渐减小6、如图所示,质量均为的物块A、B压在置于地面上的竖直轻弹簧上,上端弹簧弹性系数为1,下端弹簧的弹性系数为,弹簧与地面、弹簧与物块间均没有栓接,A、B处于静止状态,现给A一个竖直向上的拉力,的大小自0开始缓慢增大,物块B自初始位置能上升的最大高度为()A. B. C. D.二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。7、一定质量的理想气体,其状态变化的图象如图所示,其中过程气体既不吸热、也不放热,过程气体体积不变。对此下列说法正确的是()A.过程中,外界对气体做功B.过程中,气体分子的平均动能不变C.过程中,单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数增多D.过程中,气体温度降低E.过程中,单位体积内的气体分子数减少8、如图所示,电阻不计、间距为l的光滑平行金属导轨水平放置于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中,导轨左端接一定值电阻R.质量为m、电阻为r的金属棒MN置于导轨上,受到垂直于金属棒的水平外力F的作用由静止开始运动,外力F与金属棒速度v的关系是F=F0+kv(F0、k是常量),金属棒与导轨始终垂直且接触良好.金属棒中感应电流为i,受到的安培力大小为FA,电阻R两端的电压为UR,感应电流的功率为P,它们随时间t变化图象可能正确的有A. B.C. D.9、两波源分别位于x=0和x=20cm处,从t=0时刻起两波源开始振动,形成沿x轴相向传播的简谐横波Ⅰ和Ⅱ,如图所示,为t=0.04s时刻两列波的图像.已知两波的振幅分别为,,质点P的平衡位置在x=1cm处,质点Q的平衡位置在x=18cm处.下列说法中正确的是___________.A.两列波的波源起振方向相同B.Ⅰ和Ⅱ两列波的波长之比为1:2C.t=0.05s时,质点P向下振动,质点Q的坐标为(18cm,-3cm)D.Ⅰ和Ⅱ两列波将在t=0.1s时相遇,之后叠加形成稳定的干涉图样E.t=0.12s时,x=10cm处的质点位移为零但振动加强10、如图所示,倾角为30°的斜面体置于水平地面上。一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A和物块B,跨过固定于斜面体顶端的小滑轮O,A的质量为m,B的质量为4m。开始时,用手托住A,使OA段绳恰处于水平伸直状态(绳中无拉力),OB绳平行于斜面,此时B静止不动。将A由静止释放,在其下摆过程中,斜面体始终保持静止。下列判断中正确的是()A.物块B始终处于静止状态B.地面对斜面体的摩擦力方向一直向右C.物块B受到的摩擦力一直减小D.小球A、B系统的机械能不守恒三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。11.(6分)圆柱形陶瓷元器件表面均匀镀有一层导电薄膜,已知导电薄膜电阻率为,为了测量该薄膜厚度,某同学使用铜丝紧绕在元件表面,铜丝绕制成圆形,圆柱体轴线垂直于铜丝圆面,制成电极A、B,如图甲所示(1)用螺旋测微器测量元件的直径,测量结果如图乙所示,其读数为_________mm。(2)为了测量元件电阻,某同学首先使用多用电表对元件粗测,元件电阻约为,现需准确测量电阻阻值,可供器材如下A.被测元件(阻值约)B.直流电源(电动势约,内阻约)C.电流表(量程,内阻约)D.电压表(量程,内阻)E.电压表(量程,内阻约)F.定值电阻()G.滑动变阻器()H.滑动变阻器()I.电键、导线等①在可供选择的器材中,已经选择A、B、C、I除此之外,应该选用________(填写序号)②根据所选器材,在图丙方框中画出实验电路图_______③需要测量的物理量________,请用上述物理量表示被测电阻______。(3)为了测量薄膜厚度还需要测量的物理量为__________。(4)若被测元件电阻为,元件直径为,电阻率为,请结合使用(3)物理量表示薄膜厚度____。12.(12分)某同学用图(a)所示的实验装置验证机械能守恒定律,其中打点计时器的电源为交流电源,可以使用的频率有20Hz、30Hz和40Hz,打出纸带的一部分如图(b)所示.该同学在实验中没有记录交流电的频率,需要用实验数据和其他条件进行推算.(1)若从打出的纸带可判定重物匀加速下落,利用和图(b)中给出的物理量可以写出:在打点计时器打出B点时,重物下落的速度大小为_________,打出C点时重物下落的速度大小为________,重物下落的加速度的大小为________.(2)已测得=8.89cm,=9.5.cm,=10.10cm;当重力加速度大小为9.80m/,试验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%.由此推算出为________Hz.四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13.(10分)如图所示,水平向右的匀强电场中,某倾角为θ=37°的绝缘斜面固定于水平面上,顶端静置一质量为m=2kg的物块,带正电,电量为q=10-6C。若物块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.2,电场强度为E=5×106V/m,且物块能自由下滑到斜面底端。斜面高度为h=1m,已知:g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8试问,物块下滑到斜面底端过程中:(1)物块与斜面摩擦产生的内能为多少;(2)物块动能的改变量;(3)物块机械能的改变量。14.(16分)如图所示,内径粗细均匀的U形管竖直放置在温度为7℃的环境中,左侧管上端开口,并用轻质活塞封闭有长l1=14cm的理想气体,右侧管上端封闭,管上部有长l2=24cm的理想气体,左右两管内水银面高度差h=6cm.若把该装置移至温度恒为27℃的房间中(依然竖直放置),大气压强恒为p0=76cmHg.不计活塞与管壁间的摩擦.分别求活塞再次平衡时左、右两侧管中气体的长度.15.(12分)如图所示,竖直放置的汽缸内有一定质量的理想气体,活塞横截面积为S=0.10m2,活塞的质量忽略不计,气缸侧壁有一个小孔与装有水银的U形玻璃管相通。开始活塞被锁定,汽缸内封闭了一段高为80cm的气柱(U形管内的气体体积不计),此时缸内气体温度为27℃,U形管内水银面高度差h1=15cm。已知大气压强p0=75cmHg。(1)让汽缸缓慢降温,直至U形管内两边水银面相平,求这时封闭气体的温度;(2)接着解除对活塞的锁定,活塞可在汽缸内无摩擦滑动,同时对汽缸缓慢加热,直至汽缸内封闭的气柱高度达到96cm,求整个过程中气体与外界交换的热量(p0=75cmHg=1.0×105Pa)。
参考答案一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24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。1、B【解析】
A.因电容器与电源始终相连,故两板间的电势差不变,B板下移,则板间距离d增大,则板间电场强度E变小,由F=Eq可知电荷所受电场力变小,故A错误;BC.板间距离d增大,则板间电场强度E变小,由U=Ed知,P与a板的电压减小,而a的电势不变,故P的电势升高,由EP=qφ而q为负值,故电势能减小,故B正确,C错误;D.由Q=CU,又有,故C减小,Q减小,故D错误。2、C【解析】试题分析:β衰变的电子是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子,电子释放出来,不是来自核外电子,A错误;一个氢原子从n=3的激发态跃迁到基态时,最多产生两种不同频率的光子,但是若是大量氢原子从n=3的激发态跃迁到基态时,最多可产生3种不同频率的光子,B错误;原子核的半衰期与外界因素无关,C正确;原子核经过衰变生成新核,需要释放出射线,质量减小,D错误;考点:考查了原子衰变,氢原子跃迁3、D【解析】
v-t图象与坐标轴所围成图形的面积等于物体位移大小,根据图示图象比较在两时间段物体位移大小关系;由图看出,物块先向下运动后向上运动,则知传送带的运动方向应向上。0~t1内,物块对传送带的摩擦力方向沿传送带向下,可知物块对传送带做功情况。由于物块能向上运动,则有μmgcosθ>mgsinθ.根据动能定理研究0~t2内,传送带对物块做功。根据能量守恒判断可知,物块的重力势能减小、动能也减小都转化为系统产生的内能,则系统产生的热量大小一定大于物块动能的变化量大小。【详解】在t1~t2内,物块向上运动,则有μmgcosθ>mgsinθ,解得:μ>tanθ,故A错误。因v1>v2,由图示图象可知,0~t1内图象与坐标轴所形成的三角形面积大于图象在t1~t2内与坐标轴所围成的三角形面积,由此可知,物块在0~t1内运动的位移比在t1~t2内运动的位移大,故B错误;0~t2内,由图“面积”等于位移可知,物块的总位移沿斜面向下,高度下降,重力对物块做正功,设为WG,根据动能定理得:W+WG=mv22-mv12,则传送带对物块做功W≠mv22-mv12,故C错误。0~t2内,物块的重力势能减小、动能也减小,减小的重力势能与动能都转化为系统产生的内能,则由能量守恒得知,系统产生的热量大小一定大于物块动能的变化量大小,即:0~t2内物块动能变化量大小一定小于物体与皮带间摩擦而产生的热,故D正确。故选D。4、D【解析】
AB.开普勒第三定律,其中k与中心天体有关,系外行星,宇宙飞船,地球做圆周运动的中心天体均不同,故AB错误;C.对宇宙飞船解得故C错误;D.对系外行星的近地卫星:解得故D正确。5、C【解析】
A.木板绕B端逆时针缓慢转动,m相对AB保持静止的过程中,木板AB对木块m的作用力与木块m所受重力抵消,即木板AB对木块m的作用力大小为,方向竖直向上,则木块m对木板AB的作用力不变,故A项错误;B.在m相对AB保持静止的过程,对木块m受力分析,由平衡条件得,木块m受到的静摩擦力故B项错误;C.设板长为L,m到B端距离为l,以B端为转轴,则:解得:所以竖直向上的拉力F保持不变,故C项正确;D.使木板绕B端逆时针缓慢转动,竖直向上的拉力F保持不变,则拉力F的力矩减小,故D项错误。6、B【解析】
开始弹簧压缩量当A离开弹簧,弹簧的压缩量所以B上升的最大高度故B正确,ACD错误。故选:B。二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。7、ACE【解析】
A.过程,气体体积减小,则外界对气体做功。所以A正确;B.过程,由题意知该过程气体既不吸热、也不放热,由热力学第一定律知气体内能一定增加,则理想气体分子的平均动能一定增大。所以B错误;C.过程,气体体积不变而压强增大,体积不变则单位体积的气体分子数不变,压强增大则气体的温度一定升高,气体分子的热运动更加剧烈,分子在单位时间内与器壁单位面积的碰撞次数增多。所以C正确;D.过程,由(常数)知气体温度升高。所以D错误;E.过程中,气体体积增大,则单位体积内的气体分子数减少。所以E正确。故选ACE。8、BC【解析】
对金属棒受力分析,根据法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律和牛顿第二定律得出表达式,分情况讨论加速度的变化情况,分三种情况讨论:匀加速运动,加速度减小的加速,加速度增加的加速,再结合图象具体分析.【详解】设金属棒在某一时刻速度为v,由题意可知,感应电动势,环路电流,即;安培力,方向水平向左,即,;R两端电压,即;感应电流功率,即.分析金属棒运动情况,由力的合成和牛顿第二定律可得:,即加速度,因为金属棒从静止出发,所以,且,即,加速度方向水平向右.
(1)若,,即,金属棒水平向右做匀加速直线运动.有,说明,也即是,,所以在此情况下没有选项符合.
(2)若,随v增大而增大,即a随v增大而增大,说明金属棒做加速度增大的加速运动,速度与时间呈指数增长关系,根据四个物理量与速度的关系可知B选项符合;(3)若,随v增大而减小,即a随v增大而减小,说明金属棒在做加速度减小的加速运动,直到加速度减小为0后金属棒做匀速直线运动,根据四个物理量与速度关系可知C选项符合.9、BCE【解析】
由波形图可知,波Ⅰ传到x=4cm位置时质点的起振方向向下,则波Ⅰ振源的起振方向向下;波Ⅱ传到x=16cm位置时质点的起振方向向上,则波Ⅱ振源的起振方向向上;则两列波的波源起振方向相反,选项A错误;由波形图可知,Ⅰ和Ⅱ两列波的波长分别为2cm和4cm,则波长之比为1:2,选项B正确;波Ⅰ的周期T1=0.02s,则t=0.05s时,质点P在平衡位置向下振动;波Ⅱ的周期T2=0.04s,则t=0.05s时,质点Q在最低点,坐标为(18cm,-3cm),选项C正确;两列波的波速均为,则再经过,即在t=0.1s时刻两波相遇,因两波的频率不同,则叠加后不能形成稳定的干涉图样,选项D错误;t=0.12s时,波Ⅰ在x=10cm处的质点引起的振动为在平衡位置向下振动;波Ⅱ在x=10cm处的质点引起的振动为在平衡位置向下振动;则此质点的位移为零但振动加强,选项E正确;故选BCE.本题要掌握波的独立传播原理:两列波相遇后保持原来的性质不变.理解波的叠加遵守矢量合成法则,例如本题中两列波的波峰与波峰相遇时,此处相对平衡位置的位移为;当波峰与波谷相遇时此处的位移为.10、AB【解析】
小球下摆时做圆周运动,下摆的速度越来越大,所需向心力越来越大,小球达到最低点时速度最大,绳子的拉力最大;小球A下摆过程中只受重力作用,机械能守恒,设绳子的长度是L,由机械能守恒定律得:mgL=12mv2,在最低点,由牛顿第二定律得:F-mg=mv2L,解得绳子的拉力为F=3mg,即物块B受到绳子沿斜面向上的拉力为3mg,而B的重力沿斜面向下的分力为4mgsin30°=2mg,所以,斜面对B的静摩擦力沿斜面向下为mg,而物块B在小球A还没有下摆时受到斜面的静摩擦力沿斜面向上为2mg,因此物块B始终处于静止状态,物块B受到的摩擦力先减小后增大,故C错误;对物体B和斜面体整体受力分析,由于A球向左下方拉物体三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。11、0.398(0.396~0.399均可给分)DFG(分压式接法也可以)电流表示数,电压表示数(或)电极A、B之间的距离【解析】
(1)[1]螺旋测微器主尺刻度为0,可动刻度为39.8×0.01mm=0.398mm,所以读数为0+0.398mm=0.398mm(2)[2]因为直流电源电动势为6V,电压表V2量程太大,不能选择,可将电压表V1改装,因此需要DF;滑动变阻器起限流作用,安全下选择小的,比较方便操作,所以选择G。[3]该电路设计滑动变阻器阻值比被测阻值大,而且能保证仪器安全,因此滑动变阻器采用限流方式,使用伏安法测量被测电阻,其中电压表需串联一个分压电阻,总电阻远大于待测电阻,采用电流表外接。电路如图:[4]根据欧姆定律,需要测量电流表示数,电压表示数;[5]电压应为电压表和定值电阻的总电压,电流应为流过待测电阻的电流,则因为,所以也可表示为(3)[6]根据电阻定律其中薄膜很薄,展开后可认为是以圆周长为边,厚度为高的矩形,即所以为了测量薄膜厚度,还需要测量连入电路的电阻长度为电极A、B之间的距离。(4)[7]据题有因此12、40【解析】
(1)[1]打B点时,重物下落的速度等于AC段的平均速度,所以;[2]同理打出C点时,重物下落的速度;
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