【精品解析】四川省成都棠湖外国语学校2025-2026学年高三上学期期中考试物理试题

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四川省成都棠湖外国语学校2025-2026学年高三上学期期中考试物理试题
1.(2025高三上·成都期中)日常生活中的“快”和“慢”通常是笼统的含义,有时指的是速度大小,有时指的是加速度大小。从物理学描述运动的视角看,下列说法中“快”代表加速度大的是(  )
A.“和谐号”动车行驶得很“快”
B.从家到学校,骑自行车比步行“快”
C.小轿车比大卡车刹车“快”
D.小明参加百米赛跑时,后半程比前半程跑得“快”
【答案】C
【知识点】加速度;速度与速率
【解析】【解答】A.“和谐号” 行驶 “快”,描述的是单位时间内通过的距离远,指速度大,故A错误;
B.骑自行车比步行 “快”,是指相同时间内骑行的位移更大,指速度大,故B错误;
C.小轿车刹车 “快”,是指刹车时速度减小得更快(相同时间内速度变化量更大),指加速度大,故C正确;
D.百米赛跑后半程跑得 “快”,是指后半程的运动速率更大,指速度大,故D错误。
故答案为:C。
【分析】本题考查速度与加速度的物理意义区分,核心思路是:明确 “速度” 描述运动的快慢,“加速度” 描述速度变化的快慢,结合生活场景中 “快” 的具体含义,判断对应的物理量。
2.(2025高三上·成都期中)某实验小组用力传感器探究弹簧弹力和伸长量的关系,如图甲所示,将轻质弹簧上端固定于铁架台上,使标尺的零刻度线与弹簧上端对齐,用力传感器竖直向下拉弹簧,同时记录拉力值及对应的标尺刻度(如图乙所示)。通过描点画图得到图丙所示的图像,、分别为使用轻质弹簧1、2时所描绘的实验图线,下列说法正确的是(  )
A.弹簧1的原长大于弹簧2的原长
B.弹簧1的劲度系数大于弹簧2的劲度系数
C.弹簧2产生的弹力为时,弹簧的伸长量为
D.由实验图线可知,在弹性限度范围内,拉力大小若变为原来的2倍,弹簧长度也变为原来的2倍
【答案】B
【知识点】胡克定律
【解析】【解答】A.由丙图可知,弹簧1、2的原长都等于0.2m,故A错误;
B.在图像中,图线的斜率为弹簧的劲度系数,则弹簧1的劲度系数
弹簧2的劲度系数,即弹簧1的劲度系数大于弹簧2的劲度系数,故B正确;
C.根据胡克定律可知,产生的弹力为时,弹簧2的伸长量为,故C错误;
D.实验图线可知,在弹性限度范围内,拉力大小若变为原来的2倍,弹簧的伸长量也变为原来的2倍,而不是弹簧的长度变为原来的2倍,故D错误。
故答案为:B。
【分析】本题考查胡克定律的图像分析,核心思路是:利用F-x图像的起点确定原长,斜率确定劲度系数,再结合胡克定律分析弹力与伸长量的关系,明确 “伸长量” 与 “长度” 的区别。
3.(2025高三上·成都期中)流沙是一种可以流动的沙,可以轻而易举地将一些大型动物困住,但是一些小动物却可以轻松通过流沙区域。一小动物横渡流沙河,小动物的速度大小不变、方向垂直于河岸,小动物由南岸到北岸的运动轨迹如图所示。由南岸到北岸,流沙的流速(  )
A.增大 B.减小
C.先增大后减小 D.先减小后增大
【答案】C
【知识点】运动的合成与分解
【解析】【解答】小动物由南岸到北岸的过程,小动物的速度v1不变,由题图可知,合速度与河岸的夹角先减小后增大,即合速度先增大后减小,可知流沙的流速v2先增大后减小。
故答案为:C。
【分析】本题考查运动的合成与轨迹分析,核心思路是:将合运动分解为垂直河岸的匀速分运动和沿河岸的流沙分运动,通过轨迹的弯曲方向(对应合速度夹角的变化),结合分速度的比值关系,判断流沙流速的变化规律。
4.(2025高三上·成都期中)“嫦娥四号”月球探测器成功在月球背面软着陆,这是人类首次成功登陆月球背面。如图所示,假设“嫦娥四号”在半径为r的圆形轨道Ⅰ上绕月球运行,周期为T.某时刻“嫦娥四号”在A点变轨进入椭圆轨道Ⅱ,在月球表面的B点贴近月球表面飞行,三点在一条直线上.已知月球的半径为R,引力常量为G,则(  )
A.在轨道Ⅱ上A和B两点的加速度之比为
B.在轨道Ⅱ上A和B两点的线速度之比为
C.从A点运动到B点的时间为
D.月球的平均密度为
【答案】C
【知识点】开普勒定律;万有引力定律
【解析】【解答】A.“嫦娥四号”在轨道Ⅱ上A和B两点的万有引力分别为
则加速度之比为,故A错误;
B.由开普勒第二定律,有
整理,可得,故B错误;
C.椭圆轨道的半长轴为
设在椭圆轨道上运行的周期为,由开普勒第三定律有
从A点运动到B点的时间为
解得,故C正确;
D.月球的平均密度为,“嫦娥四号”在轨道Ⅰ上绕月球做匀速圆周运动,有
月球的体积可以表示为
联立,可得,故D错误。
故答案为:C。
【分析】利用万有引力定律分析加速度,结合开普勒定律(椭圆轨道半长轴与周期的关系)计算运动时间,再通过密度公式判断选项。
5.(2025高三上·成都期中)硒鼓是激光打印机的核心部件,主要由感光鼓、充电辊、显影装置、粉舱和清洁装置构成,工作中充电辊表面的导电橡胶给感光鼓表面均匀的布上一层负电荷。我们可以用下面的模型模拟上述过程:电荷量均为的点电荷,对称均匀地分布在半径为R的圆周上,若某时刻圆周上P点的一个点电荷的电量突变成,则圆心O点处的电场强度为(  )
A.,方向沿半径指向P点 B.,方向沿半径背离P点
C.,方向沿半径指向P点 D.,方向沿半径背离P点
【答案】B
【知识点】电场强度
【解析】【解答】当P点的电荷量为时,根据电场的对称性,可得在O点的电场强度为0,当P点的电荷为时,可由和两个电荷等效替代,故O点电场可以看作均匀带电圆环和产生的两个电场的叠加,故O点的电场强度为
电场方向为在O点的电场方向,即方向沿半径背离P点,故B正确,ACD错误。
故答案为:B。
【分析】本题考查电场的对称性与叠加原理,核心思路是:先利用电荷对称分布的特点,确定初始状态圆心电场为0;再将电荷突变等效为 “原对称电场 + 新增电荷的电场”,最后用点电荷电场公式计算新增电荷在圆心的电场强度与方向。
6.(2025高三上·成都期中)在光滑水平面上有一表面光滑的斜面,质量为M、高度为h、倾角为θ,一质量为m的物块(视为质点)从斜面底端以一定的初速度沿斜面向上运动,如图所示。若斜面固定,则物块恰好能到达斜面顶端;若斜面不固定,则物块沿斜面上升的最大高度为(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】动量守恒定律;机械能守恒定律;碰撞模型
【解析】【解答】若斜面固定,则物块恰好能到达斜面顶端,则有
若斜面不固定,物块与斜面水平方向动量守恒,则有
在物块沿斜面上升的最大高度时有
解得
故答案为:C。
【分析】本题考查动量守恒与机械能守恒的综合应用,核心思路是:先由斜面固定的情况确定初动能;斜面不固定时,利用水平方向动量守恒求共速,再结合能量守恒(初动能→重力势能 + 系统动能)推导最大上升高度。
7.(2025高三上·成都期中)如图,边长为l的正方形abcd内存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面(abcd所在平面)向外.ab边中点有一电子发源O,可向磁场内沿垂直于ab边的方向发射电子.已知电子的比荷为k.则从a、d两点射出的电子的速度大小分别为
A., B., C., D.,
【答案】B
【知识点】带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【解答】a点射出粒子半径Ra= =,得:va= =,
d点射出粒子半径为 ,R=
故vd= =。
故答案为:B
【分析】电子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由得(为比荷)。通过几何关系确定从、射出时的轨迹半径,再计算速度。
8.(2025高三上·成都期中)等离子体是原子被电离后产生的正负离子组成的离子化气体状物体,而带电粒子与等离子体的相互作用过程一直是一个令人感兴趣的研究课题,探究带电粒子与等离子体的相互作用能深入了解等离子体的物理性质,如极化行为,波的色散行为及不稳定性等,该课题在磁约束聚变,惯性约束聚变,等离子探测等方面都有很高的前景,在磁约束聚变等离子体技术中,通过射入高能带电粒子束与等离子体相互作用设法把等离子体加热到10keV以上(1eV对应11600K的温度),是实现聚变点火必不可少的条件之一。根据上述信息,下列说法正确的是(  )
A.与室温下的原子相比,等离子体原子更不容易发生衍射
B.为达到聚变点火温度,电阻加热是一种有效的辅助加热手段
C.在带电粒子加热背景等离子体的过程中,带电粒子的能量损失率需要高一些
D.带电粒子在进入等离子体后,等离子体中正负离子对带电粒子的电场力会相互抵消
【答案】A,C
【知识点】核裂变;核聚变
【解析】【解答】A、等离子体的能量和动量大于原子,由,可得等离子体波长更小,不容易发生衍射,A正确。
B、电阻加热无法将等离子体加热到10kev以上,采用的是高能粒子束与等离子体相互作用的方法。B错误。
C、由能量守恒定律可知,在带电粒子加热背景等离子体的过程中,带电粒子损失能量率高一些,等离子体的能量增加量大一些,C正确。
D、带电粒子进入等离子提后, 正负离子对带电粒子的电场力不会相互抵消,否则能量不能够发生转移,无法通过带电粒子对等离子体加热。D错误。
故答案为:AC
【分析】根据物质波的波长与动量之间的表达式比较等离子体与原子的波长大小,再由题中给出的信息分析求解。
9.(2025高三上·成都期中)摆球质量为m的单摆做简谐运动,其动能Ek随时间t的变化关系如图所示,则该单摆(  )
A.摆长为
B.摆球从最高点到最低点的过程中,重力的冲量大小为2mgt0
C.摆球从最高点到最低点的过程中,回复力做的功为E0
D.单摆的周期为4t0
【答案】C,D
【知识点】单摆及其回复力与周期;冲量
【解析】【解答】AD.单摆做简谐运动,动能变化的周期是单摆周期的一半。由图可知,动能变化周期为,则单摆周期T为,根据,解得摆长,故A错误,D正确;
B.摆球从最高点到最低点的过程中,重力的冲量大小为,故B错误;
C.回复力是重力沿圆弧切线方向的分力,在摆球从最高点到最低点的过程中,回复力做功等于动能的变化量,即,故C正确。
故答案为:CD。
【分析】由动能变化的时间规律确定单摆周期,结合周期公式求摆长;利用冲量定义计算重力冲量;通过动能定理分析回复力的做功。
10.(2025高三上·成都期中)如图所示,大圆环固定在竖直平面内,一根轻绳两端各系一个小球A、B(均可视为质点),轻绳跨过固定在大圆环顶端的小滑轮,A为有孔小球套在光滑的大圆环上。开始时A与大圆环圆心连线和竖直方向夹角为60°,A的质量为4m,B的质量为m,大圆环半径为R,重力加速度为g。由静止释放A、B,则在A球下滑到最低点的过程中(不计一切摩擦)(  )
A.B球所受拉力可能小于重力
B.A球重力的瞬时功率先增大后减小
C.A球与大圆环圆心等高时,A、B两球的速度大小关系为
D.A球到达最低点时的速度大小
【答案】A,B,D
【知识点】牛顿运动定律的应用—连接体;运动的合成与分解;机械能守恒定律
【解析】【解答】A.B球的速度等于A球沿绳方向的分速度,最低点时该速度为0,可知B球向上先加速后减速,减速过程B球所受拉力小于重力,故A正确;
B.当A滑到最低点时,速度与重力垂直,重力的瞬时功率为0,则在A球下滑到最低点的过程中,A球重力的瞬时功率先增大后减小,故B正确;
C.A球与大圆环圆心等高时,根据几何关系可知A、B两球的速度大小关系满足,故C错误;
D.A球到达最低点时,B球的速度为0;根据系统机械能守恒可得,解得,故D正确。
故答案为:ABD。
【分析】通过速度分解分析B球的运动状态,判断拉力与重力的关系;结合重力瞬时功率的公式分析功率变化;利用速度分解推导A、B的速度关系;最后通过系统机械能守恒,求解A的最低点速度。
11.(2025高三上·成都期中)在探究平抛运动规律的实验中:
(1)在做“研究平抛运动”的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹。关于该实验下列说法正确的是______。
A.斜槽轨道必须光滑
B.斜槽轨道末端要保持水平
C.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些
D.每次应该从斜槽上相同的位置无初速度释放小球
(2)实验得到平抛小球的运动轨迹,在轨迹上取一些点,以平抛起点O为坐标原点,测量它们的水平坐标x和竖直坐标y,图能说明平抛小球的运动轨迹为抛物线的是______。
A. B.
C. D.
(3)如图所示,一个做平抛运动的小球,先后通过a、b、c三点,若相邻两点间的水平距离均为,竖直距离分别为和,则抛出该球的初速度大小为   。(不计空气阻力,g取)
【答案】(1)B;C;D
(2)A
(3)
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】(1)AD.小球每次从斜槽上相同的位置由静止释放,不论斜槽是否光滑,小球从斜槽飞出时的速度都相同,这样能保证描绘的是同一平抛运动的轨迹。故A错误;D正确;
B.斜槽的末端必须保证水平,这样小球从斜槽飞出后才能做平抛运动。故B正确;
C.要使描出的轨迹更好地反映小球的真实运动,记录的点应适当多一些。故C正确。
故答案为:BCD。
(2)小球在竖直方向做自由落体运动,有
水平方向做匀速直线运动,有
联立,可得
因初速度相同,所以为常数,故y x2为正比例关系。
故答案为:A。
(3)小球做平抛运动,相邻两点间的水平距离均为,则从a到b的时间与从b到c的时间相等,设为T,竖直方向有
水平方向,有
联立,解得
故答案为:
【分析】(1)实验操作:围绕“保证初速度水平且一致”判断选项,斜槽末端水平、同一位置释放是关键,轨迹点越多越准确。
(2)轨迹图像:通过平抛运动的分运动公式,推导与的关系,确定正比例(直线)图像。
(3)初速度计算:利用水平方向匀速、竖直方向匀变速的规律,由竖直位移差求时间间隔,再结合水平位移求初速度。
12.(2025高三上·成都期中)某同学用电流计G来改装多用电表,已知电流计G的满偏电流,内阻未知。
(1)电流计满偏时通过该表的电流是半偏时电流的两倍,该同学利用这一事实根据图甲所示的实验电路测量该电流计的内阻(半偏法),实验器材有:电源E、待测电流计G、电阻箱、滑动变阻器、开关S1、S2。以下是测量电流计内阻的实验步骤,请完善步骤②的内容。
①将调到最大值,断开S2,闭合S1,调节使电流计满偏;
②   ;
③读出电阻箱的值,即为电流计的内。
(2)通过实验测得电流计的内阻,该同学利用此电流计设计了一个如图乙所示的简易多用电表。图中电源E(电动势1.5V,内阻不计),、是定值电阻,是滑动变阻器,S3、S4是开关,A端和B端接两表笔。
①图乙中A端与   (填“红”或“黑”)色表笔相连。
②开关S4接1,S3断开时,多用表为量程为的电压表;开关S4接1,S3闭合时,多用表为量程为的电流表,则   ;   。(的结果保留1位小数)
③开关S3闭合,利用欧姆挡测量某待测电阻,欧姆调零后将,接在红、黑表笔间,发现电流计G数为,则   (结果保留1位小数)。
【答案】闭合开关,保持不变,调节使电流计半偏;红;980;1.0;3.5
【知识点】串联电路和并联电路的特点及应用
【解析】【解答】(1)闭合开关,保持不变,调节使电流计半偏;
故答案为:闭合开关,保持不变,调节使电流计半偏
(2)由多用电表“红进黑出”的特点,可知图乙中A端与红色表笔相连;
根据串联电路的分压原理,可得
解得
根据并联电路的分流原理,可得
解得
红黑表笔短接时,有
利用欧姆挡测量某待测电阻,有
联立,可得
故答案为: ① 红; ② 980;1.0 ;③ 3.5
【分析】(1)通过半偏法的 “满偏→半偏” 步骤,利用并联电阻等效电流计内阻;
(2)结合串并联电路规律,分别计算电压表、电流表的改装电阻,再利用欧姆表的电流 - 电阻关系求解待测电阻。
13.(2025高三上·成都期中)2019年4月29日至10月7日,中国北京世界园艺博览会在北京市延庆区举行,在园中节水喷灌系统得到了广泛的应用。成为改善世园环境的重要方式。某节水喷灌系统如图所示,距离地面的高度h=0.45m,能沿水平方向旋转,水从管口以不变的速度源源不断的沿水平方向射出,水落地的位置到管口的水平距离是x=1.5m,(g=10m/s2);求:
(1)这个喷灌系统从管口射出水的速度大小?
(2)水落地时的竖直分速度大小?
【答案】(1)解:根据
解得
根据
解得
(2)解:根据
【知识点】平抛运动
【解析】【分析】(1)先通过竖直方向的位移公式求运动时间,再结合水平位移求初速度;
(2)直接利用竖直方向的速度公式求落地时的竖直分速度。
14.(2025高三上·成都期中)如图所示,足够长的光滑水平台面M距地面高h=0.80m,平台右端紧接长度L=5.4m的水平传送带NP,A、B两滑块的质量分别为mA=4kg、mB=2kg,滑块之间压着一条轻弹簧(不与两滑块栓接)并用一根细线锁定,两者一起在平台上以速度v=1m/s向右匀速运动;突然,滑块间的细线瞬间断裂,两滑块与弹簧脱离,之后A继续向右运动,并在静止的传送带上滑行了1.8m,已知物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.25,g=10m/s2,求:
(1)细线断裂瞬间弹簧释放的弹性势能Ep;
(2)若在滑块A冲到传送带时传送带立即以速度v1=1m/s逆时针匀速运动,求滑块A与传送带系统因摩擦产生的热量Q;
【答案】(1)解:设A、B与弹簧分离瞬间的速度分别为vA、vB,取向右为正方向,由动量守恒定律得
A向N运动的过程,运用动能定理得
细线断裂瞬间弹簧释放的弹性势能为
解得vA=3m/s,,Ep=24J
(2)解:滑块A在皮带上向右减速到0后向左加速到与传送带共速,之后随传送带向左离开,设相对滑动时间为,滑块A加速度大小为
由运动学公式得,,
滑块与传送带间的相对滑动路程为
在相对滑动过程中产生的摩擦热
联立解得
【知识点】动量守恒定律;碰撞模型
【解析】【分析】(1)通过A在传送带的滑行求A的速度,结合动量守恒求B的速度,再由能量守恒得弹性势能;
(2)分析A在传送带上的运动过程,计算相对位移,进而求摩擦产生的热量。
15.(2025高三上·成都期中)如图,竖直平面内的两个边长为L的正方形区域ABCD和EFGH区域分布有匀强磁场Ⅰ和匀强磁场Ⅱ,磁场强度大小均为B。竖直光滑导轨AHGB中AB、BC、DA和GH部分的电阻均为R,其余部分的电阻忽略不计。金属棒ab质量为m,长为d,电阻忽略不计。将金属棒从顶端AB静止释放,下滑过程中接触良好且始终水平。已知金属棒下落距离时速度为,下落距离L时速度为。求:
(1)金属棒ab下落距离时产生的电动势E的大小;
(2)金属棒ab下落距离时的加速度a的大小;
(3)若金属棒ab进入磁场Ⅱ区域后电流大小始终不变,求DE的长度h以及HG段的电功率P。
【答案】(1)解:已知金属棒下落距离时速度为,据电磁感应规律可得,其产生的电动势为
(2)解:下落到处对金属棒进行受力分析,由牛顿第二定律可得
其中
总电阻为
联立解得
(3)解:进入Ⅱ区域后电流不变,总电阻也不变,那么动生电动势也不变,则安培力等于重力,金属棒进入平衡状态,可得
其中
解得
金属棒从DC到EF阶段做匀加速直线运动运动,由位移速度公式可得
解得
根据能量守恒,重力做的功全部转化为电能,重力做功的功率为
HG段的电功率为
【知识点】电磁感应中的动力学问题;电磁感应中的能量类问题
【解析】【分析】(1)直接用动生电动势公式计算;
(2)结合电路电阻、安培力与牛顿第二定律求加速度;
(3)通过电流不变的条件判断匀速运动,利用动能定理求DE长度,结合电路分压求HG的电功率。
1 / 1四川省成都棠湖外国语学校2025-2026学年高三上学期期中考试物理试题
1.(2025高三上·成都期中)日常生活中的“快”和“慢”通常是笼统的含义,有时指的是速度大小,有时指的是加速度大小。从物理学描述运动的视角看,下列说法中“快”代表加速度大的是(  )
A.“和谐号”动车行驶得很“快”
B.从家到学校,骑自行车比步行“快”
C.小轿车比大卡车刹车“快”
D.小明参加百米赛跑时,后半程比前半程跑得“快”
2.(2025高三上·成都期中)某实验小组用力传感器探究弹簧弹力和伸长量的关系,如图甲所示,将轻质弹簧上端固定于铁架台上,使标尺的零刻度线与弹簧上端对齐,用力传感器竖直向下拉弹簧,同时记录拉力值及对应的标尺刻度(如图乙所示)。通过描点画图得到图丙所示的图像,、分别为使用轻质弹簧1、2时所描绘的实验图线,下列说法正确的是(  )
A.弹簧1的原长大于弹簧2的原长
B.弹簧1的劲度系数大于弹簧2的劲度系数
C.弹簧2产生的弹力为时,弹簧的伸长量为
D.由实验图线可知,在弹性限度范围内,拉力大小若变为原来的2倍,弹簧长度也变为原来的2倍
3.(2025高三上·成都期中)流沙是一种可以流动的沙,可以轻而易举地将一些大型动物困住,但是一些小动物却可以轻松通过流沙区域。一小动物横渡流沙河,小动物的速度大小不变、方向垂直于河岸,小动物由南岸到北岸的运动轨迹如图所示。由南岸到北岸,流沙的流速(  )
A.增大 B.减小
C.先增大后减小 D.先减小后增大
4.(2025高三上·成都期中)“嫦娥四号”月球探测器成功在月球背面软着陆,这是人类首次成功登陆月球背面。如图所示,假设“嫦娥四号”在半径为r的圆形轨道Ⅰ上绕月球运行,周期为T.某时刻“嫦娥四号”在A点变轨进入椭圆轨道Ⅱ,在月球表面的B点贴近月球表面飞行,三点在一条直线上.已知月球的半径为R,引力常量为G,则(  )
A.在轨道Ⅱ上A和B两点的加速度之比为
B.在轨道Ⅱ上A和B两点的线速度之比为
C.从A点运动到B点的时间为
D.月球的平均密度为
5.(2025高三上·成都期中)硒鼓是激光打印机的核心部件,主要由感光鼓、充电辊、显影装置、粉舱和清洁装置构成,工作中充电辊表面的导电橡胶给感光鼓表面均匀的布上一层负电荷。我们可以用下面的模型模拟上述过程:电荷量均为的点电荷,对称均匀地分布在半径为R的圆周上,若某时刻圆周上P点的一个点电荷的电量突变成,则圆心O点处的电场强度为(  )
A.,方向沿半径指向P点 B.,方向沿半径背离P点
C.,方向沿半径指向P点 D.,方向沿半径背离P点
6.(2025高三上·成都期中)在光滑水平面上有一表面光滑的斜面,质量为M、高度为h、倾角为θ,一质量为m的物块(视为质点)从斜面底端以一定的初速度沿斜面向上运动,如图所示。若斜面固定,则物块恰好能到达斜面顶端;若斜面不固定,则物块沿斜面上升的最大高度为(  )
A. B.
C. D.
7.(2025高三上·成都期中)如图,边长为l的正方形abcd内存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面(abcd所在平面)向外.ab边中点有一电子发源O,可向磁场内沿垂直于ab边的方向发射电子.已知电子的比荷为k.则从a、d两点射出的电子的速度大小分别为
A., B., C., D.,
8.(2025高三上·成都期中)等离子体是原子被电离后产生的正负离子组成的离子化气体状物体,而带电粒子与等离子体的相互作用过程一直是一个令人感兴趣的研究课题,探究带电粒子与等离子体的相互作用能深入了解等离子体的物理性质,如极化行为,波的色散行为及不稳定性等,该课题在磁约束聚变,惯性约束聚变,等离子探测等方面都有很高的前景,在磁约束聚变等离子体技术中,通过射入高能带电粒子束与等离子体相互作用设法把等离子体加热到10keV以上(1eV对应11600K的温度),是实现聚变点火必不可少的条件之一。根据上述信息,下列说法正确的是(  )
A.与室温下的原子相比,等离子体原子更不容易发生衍射
B.为达到聚变点火温度,电阻加热是一种有效的辅助加热手段
C.在带电粒子加热背景等离子体的过程中,带电粒子的能量损失率需要高一些
D.带电粒子在进入等离子体后,等离子体中正负离子对带电粒子的电场力会相互抵消
9.(2025高三上·成都期中)摆球质量为m的单摆做简谐运动,其动能Ek随时间t的变化关系如图所示,则该单摆(  )
A.摆长为
B.摆球从最高点到最低点的过程中,重力的冲量大小为2mgt0
C.摆球从最高点到最低点的过程中,回复力做的功为E0
D.单摆的周期为4t0
10.(2025高三上·成都期中)如图所示,大圆环固定在竖直平面内,一根轻绳两端各系一个小球A、B(均可视为质点),轻绳跨过固定在大圆环顶端的小滑轮,A为有孔小球套在光滑的大圆环上。开始时A与大圆环圆心连线和竖直方向夹角为60°,A的质量为4m,B的质量为m,大圆环半径为R,重力加速度为g。由静止释放A、B,则在A球下滑到最低点的过程中(不计一切摩擦)(  )
A.B球所受拉力可能小于重力
B.A球重力的瞬时功率先增大后减小
C.A球与大圆环圆心等高时,A、B两球的速度大小关系为
D.A球到达最低点时的速度大小
11.(2025高三上·成都期中)在探究平抛运动规律的实验中:
(1)在做“研究平抛运动”的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹。关于该实验下列说法正确的是______。
A.斜槽轨道必须光滑
B.斜槽轨道末端要保持水平
C.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些
D.每次应该从斜槽上相同的位置无初速度释放小球
(2)实验得到平抛小球的运动轨迹,在轨迹上取一些点,以平抛起点O为坐标原点,测量它们的水平坐标x和竖直坐标y,图能说明平抛小球的运动轨迹为抛物线的是______。
A. B.
C. D.
(3)如图所示,一个做平抛运动的小球,先后通过a、b、c三点,若相邻两点间的水平距离均为,竖直距离分别为和,则抛出该球的初速度大小为   。(不计空气阻力,g取)
12.(2025高三上·成都期中)某同学用电流计G来改装多用电表,已知电流计G的满偏电流,内阻未知。
(1)电流计满偏时通过该表的电流是半偏时电流的两倍,该同学利用这一事实根据图甲所示的实验电路测量该电流计的内阻(半偏法),实验器材有:电源E、待测电流计G、电阻箱、滑动变阻器、开关S1、S2。以下是测量电流计内阻的实验步骤,请完善步骤②的内容。
①将调到最大值,断开S2,闭合S1,调节使电流计满偏;
②   ;
③读出电阻箱的值,即为电流计的内。
(2)通过实验测得电流计的内阻,该同学利用此电流计设计了一个如图乙所示的简易多用电表。图中电源E(电动势1.5V,内阻不计),、是定值电阻,是滑动变阻器,S3、S4是开关,A端和B端接两表笔。
①图乙中A端与   (填“红”或“黑”)色表笔相连。
②开关S4接1,S3断开时,多用表为量程为的电压表;开关S4接1,S3闭合时,多用表为量程为的电流表,则   ;   。(的结果保留1位小数)
③开关S3闭合,利用欧姆挡测量某待测电阻,欧姆调零后将,接在红、黑表笔间,发现电流计G数为,则   (结果保留1位小数)。
13.(2025高三上·成都期中)2019年4月29日至10月7日,中国北京世界园艺博览会在北京市延庆区举行,在园中节水喷灌系统得到了广泛的应用。成为改善世园环境的重要方式。某节水喷灌系统如图所示,距离地面的高度h=0.45m,能沿水平方向旋转,水从管口以不变的速度源源不断的沿水平方向射出,水落地的位置到管口的水平距离是x=1.5m,(g=10m/s2);求:
(1)这个喷灌系统从管口射出水的速度大小?
(2)水落地时的竖直分速度大小?
14.(2025高三上·成都期中)如图所示,足够长的光滑水平台面M距地面高h=0.80m,平台右端紧接长度L=5.4m的水平传送带NP,A、B两滑块的质量分别为mA=4kg、mB=2kg,滑块之间压着一条轻弹簧(不与两滑块栓接)并用一根细线锁定,两者一起在平台上以速度v=1m/s向右匀速运动;突然,滑块间的细线瞬间断裂,两滑块与弹簧脱离,之后A继续向右运动,并在静止的传送带上滑行了1.8m,已知物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.25,g=10m/s2,求:
(1)细线断裂瞬间弹簧释放的弹性势能Ep;
(2)若在滑块A冲到传送带时传送带立即以速度v1=1m/s逆时针匀速运动,求滑块A与传送带系统因摩擦产生的热量Q;
15.(2025高三上·成都期中)如图,竖直平面内的两个边长为L的正方形区域ABCD和EFGH区域分布有匀强磁场Ⅰ和匀强磁场Ⅱ,磁场强度大小均为B。竖直光滑导轨AHGB中AB、BC、DA和GH部分的电阻均为R,其余部分的电阻忽略不计。金属棒ab质量为m,长为d,电阻忽略不计。将金属棒从顶端AB静止释放,下滑过程中接触良好且始终水平。已知金属棒下落距离时速度为,下落距离L时速度为。求:
(1)金属棒ab下落距离时产生的电动势E的大小;
(2)金属棒ab下落距离时的加速度a的大小;
(3)若金属棒ab进入磁场Ⅱ区域后电流大小始终不变,求DE的长度h以及HG段的电功率P。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】加速度;速度与速率
【解析】【解答】A.“和谐号” 行驶 “快”,描述的是单位时间内通过的距离远,指速度大,故A错误;
B.骑自行车比步行 “快”,是指相同时间内骑行的位移更大,指速度大,故B错误;
C.小轿车刹车 “快”,是指刹车时速度减小得更快(相同时间内速度变化量更大),指加速度大,故C正确;
D.百米赛跑后半程跑得 “快”,是指后半程的运动速率更大,指速度大,故D错误。
故答案为:C。
【分析】本题考查速度与加速度的物理意义区分,核心思路是:明确 “速度” 描述运动的快慢,“加速度” 描述速度变化的快慢,结合生活场景中 “快” 的具体含义,判断对应的物理量。
2.【答案】B
【知识点】胡克定律
【解析】【解答】A.由丙图可知,弹簧1、2的原长都等于0.2m,故A错误;
B.在图像中,图线的斜率为弹簧的劲度系数,则弹簧1的劲度系数
弹簧2的劲度系数,即弹簧1的劲度系数大于弹簧2的劲度系数,故B正确;
C.根据胡克定律可知,产生的弹力为时,弹簧2的伸长量为,故C错误;
D.实验图线可知,在弹性限度范围内,拉力大小若变为原来的2倍,弹簧的伸长量也变为原来的2倍,而不是弹簧的长度变为原来的2倍,故D错误。
故答案为:B。
【分析】本题考查胡克定律的图像分析,核心思路是:利用F-x图像的起点确定原长,斜率确定劲度系数,再结合胡克定律分析弹力与伸长量的关系,明确 “伸长量” 与 “长度” 的区别。
3.【答案】C
【知识点】运动的合成与分解
【解析】【解答】小动物由南岸到北岸的过程,小动物的速度v1不变,由题图可知,合速度与河岸的夹角先减小后增大,即合速度先增大后减小,可知流沙的流速v2先增大后减小。
故答案为:C。
【分析】本题考查运动的合成与轨迹分析,核心思路是:将合运动分解为垂直河岸的匀速分运动和沿河岸的流沙分运动,通过轨迹的弯曲方向(对应合速度夹角的变化),结合分速度的比值关系,判断流沙流速的变化规律。
4.【答案】C
【知识点】开普勒定律;万有引力定律
【解析】【解答】A.“嫦娥四号”在轨道Ⅱ上A和B两点的万有引力分别为
则加速度之比为,故A错误;
B.由开普勒第二定律,有
整理,可得,故B错误;
C.椭圆轨道的半长轴为
设在椭圆轨道上运行的周期为,由开普勒第三定律有
从A点运动到B点的时间为
解得,故C正确;
D.月球的平均密度为,“嫦娥四号”在轨道Ⅰ上绕月球做匀速圆周运动,有
月球的体积可以表示为
联立,可得,故D错误。
故答案为:C。
【分析】利用万有引力定律分析加速度,结合开普勒定律(椭圆轨道半长轴与周期的关系)计算运动时间,再通过密度公式判断选项。
5.【答案】B
【知识点】电场强度
【解析】【解答】当P点的电荷量为时,根据电场的对称性,可得在O点的电场强度为0,当P点的电荷为时,可由和两个电荷等效替代,故O点电场可以看作均匀带电圆环和产生的两个电场的叠加,故O点的电场强度为
电场方向为在O点的电场方向,即方向沿半径背离P点,故B正确,ACD错误。
故答案为:B。
【分析】本题考查电场的对称性与叠加原理,核心思路是:先利用电荷对称分布的特点,确定初始状态圆心电场为0;再将电荷突变等效为 “原对称电场 + 新增电荷的电场”,最后用点电荷电场公式计算新增电荷在圆心的电场强度与方向。
6.【答案】C
【知识点】动量守恒定律;机械能守恒定律;碰撞模型
【解析】【解答】若斜面固定,则物块恰好能到达斜面顶端,则有
若斜面不固定,物块与斜面水平方向动量守恒,则有
在物块沿斜面上升的最大高度时有
解得
故答案为:C。
【分析】本题考查动量守恒与机械能守恒的综合应用,核心思路是:先由斜面固定的情况确定初动能;斜面不固定时,利用水平方向动量守恒求共速,再结合能量守恒(初动能→重力势能 + 系统动能)推导最大上升高度。
7.【答案】B
【知识点】带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【解答】a点射出粒子半径Ra= =,得:va= =,
d点射出粒子半径为 ,R=
故vd= =。
故答案为:B
【分析】电子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由得(为比荷)。通过几何关系确定从、射出时的轨迹半径,再计算速度。
8.【答案】A,C
【知识点】核裂变;核聚变
【解析】【解答】A、等离子体的能量和动量大于原子,由,可得等离子体波长更小,不容易发生衍射,A正确。
B、电阻加热无法将等离子体加热到10kev以上,采用的是高能粒子束与等离子体相互作用的方法。B错误。
C、由能量守恒定律可知,在带电粒子加热背景等离子体的过程中,带电粒子损失能量率高一些,等离子体的能量增加量大一些,C正确。
D、带电粒子进入等离子提后, 正负离子对带电粒子的电场力不会相互抵消,否则能量不能够发生转移,无法通过带电粒子对等离子体加热。D错误。
故答案为:AC
【分析】根据物质波的波长与动量之间的表达式比较等离子体与原子的波长大小,再由题中给出的信息分析求解。
9.【答案】C,D
【知识点】单摆及其回复力与周期;冲量
【解析】【解答】AD.单摆做简谐运动,动能变化的周期是单摆周期的一半。由图可知,动能变化周期为,则单摆周期T为,根据,解得摆长,故A错误,D正确;
B.摆球从最高点到最低点的过程中,重力的冲量大小为,故B错误;
C.回复力是重力沿圆弧切线方向的分力,在摆球从最高点到最低点的过程中,回复力做功等于动能的变化量,即,故C正确。
故答案为:CD。
【分析】由动能变化的时间规律确定单摆周期,结合周期公式求摆长;利用冲量定义计算重力冲量;通过动能定理分析回复力的做功。
10.【答案】A,B,D
【知识点】牛顿运动定律的应用—连接体;运动的合成与分解;机械能守恒定律
【解析】【解答】A.B球的速度等于A球沿绳方向的分速度,最低点时该速度为0,可知B球向上先加速后减速,减速过程B球所受拉力小于重力,故A正确;
B.当A滑到最低点时,速度与重力垂直,重力的瞬时功率为0,则在A球下滑到最低点的过程中,A球重力的瞬时功率先增大后减小,故B正确;
C.A球与大圆环圆心等高时,根据几何关系可知A、B两球的速度大小关系满足,故C错误;
D.A球到达最低点时,B球的速度为0;根据系统机械能守恒可得,解得,故D正确。
故答案为:ABD。
【分析】通过速度分解分析B球的运动状态,判断拉力与重力的关系;结合重力瞬时功率的公式分析功率变化;利用速度分解推导A、B的速度关系;最后通过系统机械能守恒,求解A的最低点速度。
11.【答案】(1)B;C;D
(2)A
(3)
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】(1)AD.小球每次从斜槽上相同的位置由静止释放,不论斜槽是否光滑,小球从斜槽飞出时的速度都相同,这样能保证描绘的是同一平抛运动的轨迹。故A错误;D正确;
B.斜槽的末端必须保证水平,这样小球从斜槽飞出后才能做平抛运动。故B正确;
C.要使描出的轨迹更好地反映小球的真实运动,记录的点应适当多一些。故C正确。
故答案为:BCD。
(2)小球在竖直方向做自由落体运动,有
水平方向做匀速直线运动,有
联立,可得
因初速度相同,所以为常数,故y x2为正比例关系。
故答案为:A。
(3)小球做平抛运动,相邻两点间的水平距离均为,则从a到b的时间与从b到c的时间相等,设为T,竖直方向有
水平方向,有
联立,解得
故答案为:
【分析】(1)实验操作:围绕“保证初速度水平且一致”判断选项,斜槽末端水平、同一位置释放是关键,轨迹点越多越准确。
(2)轨迹图像:通过平抛运动的分运动公式,推导与的关系,确定正比例(直线)图像。
(3)初速度计算:利用水平方向匀速、竖直方向匀变速的规律,由竖直位移差求时间间隔,再结合水平位移求初速度。
12.【答案】闭合开关,保持不变,调节使电流计半偏;红;980;1.0;3.5
【知识点】串联电路和并联电路的特点及应用
【解析】【解答】(1)闭合开关,保持不变,调节使电流计半偏;
故答案为:闭合开关,保持不变,调节使电流计半偏
(2)由多用电表“红进黑出”的特点,可知图乙中A端与红色表笔相连;
根据串联电路的分压原理,可得
解得
根据并联电路的分流原理,可得
解得
红黑表笔短接时,有
利用欧姆挡测量某待测电阻,有
联立,可得
故答案为: ① 红; ② 980;1.0 ;③ 3.5
【分析】(1)通过半偏法的 “满偏→半偏” 步骤,利用并联电阻等效电流计内阻;
(2)结合串并联电路规律,分别计算电压表、电流表的改装电阻,再利用欧姆表的电流 - 电阻关系求解待测电阻。
13.【答案】(1)解:根据
解得
根据
解得
(2)解:根据
【知识点】平抛运动
【解析】【分析】(1)先通过竖直方向的位移公式求运动时间,再结合水平位移求初速度;
(2)直接利用竖直方向的速度公式求落地时的竖直分速度。
14.【答案】(1)解:设A、B与弹簧分离瞬间的速度分别为vA、vB,取向右为正方向,由动量守恒定律得
A向N运动的过程,运用动能定理得
细线断裂瞬间弹簧释放的弹性势能为
解得vA=3m/s,,Ep=24J
(2)解:滑块A在皮带上向右减速到0后向左加速到与传送带共速,之后随传送带向左离开,设相对滑动时间为,滑块A加速度大小为
由运动学公式得,,
滑块与传送带间的相对滑动路程为
在相对滑动过程中产生的摩擦热
联立解得
【知识点】动量守恒定律;碰撞模型
【解析】【分析】(1)通过A在传送带的滑行求A的速度,结合动量守恒求B的速度,再由能量守恒得弹性势能;
(2)分析A在传送带上的运动过程,计算相对位移,进而求摩擦产生的热量。
15.【答案】(1)解:已知金属棒下落距离时速度为,据电磁感应规律可得,其产生的电动势为
(2)解:下落到处对金属棒进行受力分析,由牛顿第二定律可得
其中
总电阻为
联立解得
(3)解:进入Ⅱ区域后电流不变,总电阻也不变,那么动生电动势也不变,则安培力等于重力,金属棒进入平衡状态,可得
其中
解得
金属棒从DC到EF阶段做匀加速直线运动运动,由位移速度公式可得
解得
根据能量守恒,重力做的功全部转化为电能,重力做功的功率为
HG段的电功率为
【知识点】电磁感应中的动力学问题;电磁感应中的能量类问题
【解析】【分析】(1)直接用动生电动势公式计算;
(2)结合电路电阻、安培力与牛顿第二定律求加速度;
(3)通过电流不变的条件判断匀速运动,利用动能定理求DE长度,结合电路分压求HG的电功率。
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