【精品解析】贵州省六盘水市盘州市第一中学2025-2026学年高三上学期11月期中物理试题

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贵州省六盘水市盘州市第一中学2025-2026学年高三上学期11月期中物理试题
1.(2025高三上·盘州期中)一个质点沿半径为r的圆周做匀速圆周运动,角速度为,则它的线速度为(  )
A. B. C. D.
2.(2025高三上·盘州期中)人从发现情况到采取相应行动所用的时间叫反应时间。如图,同学甲两个手指捏住刻度尺一端,刻度尺零刻度线一端靠近地面,由于刻度尺零刻度处有破损,同学乙在刻度尺5cm刻度处做握尺准备,且手的任何部位都与刻度尺不接触。当乙看到甲放手时,立即握住刻度尺,发现所握处刻度值为45cm,则同学乙的反应时间约为(  )
A.0.2 B.0.3s C.0.4s D.0.5s
3.(2025高三上·盘州期中)对不同的物体而言,下列说法中正确的是(  )
A.高温物体内分子的平均动能一定比低温物体内分子的平均动能大
B.高温物体内每一个分子的动能一定大于低温物体内每一个分子的动能
C.高温物体内分子运动的平均速率一定比低温物体内分子运动的平均速率大
D.高温物体内每一个分子运动的速率一定大于低温物体内每一个分子运动的速率
4.(2025高三上·盘州期中)如图所示,放在水平转台上的物体、能随转台一起以角速度匀速转动,、的质量分别为、,、与转台间的动摩擦因数均为,、离转台中心的距离分别为、。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,当地重力加速度为,下列说法中正确的是(  )
A.物体受到的摩擦力一定为
B.物体与转台间的摩擦力大于物体B与转台间的摩擦力
C.转台的角速度一定满足
D.转台的角速度一定满足
5.(2025高三上·盘州期中)电磁炮的基本发射原理如图所示,宽度为L的两条平行金属导轨水平固定,磁感应强度大小为B的匀强磁场方向竖直向上,带有弹体的金属杆垂直导轨放置,现给金属导体通上恒定电流I,经过一段时间t,弹体与金属杆的整体发射出去。已知弹体与金属杆的整体质量为m,金属杆与导轨间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,下列说法正确的是(  )
A.弹体的加速度大小为
B.金属杆与导轨间的摩擦生热为
C.弹体发射出去时的速度大小为
D.若金属导轨的电阻忽略不计,发射过程中消耗掉的电能为
6.(2025高三上·盘州期中)一定质量的理想气体、经过一个缓慢的过程从状态P变化到状态Q,该过程的图像如图甲所示,图乙为其图像、a、c两条曲线中的一条与上述过程对应,曲线a和c均为开口向下的抛物线,下列说法正确的是(  )
A.曲线a对应了P到Q的过程
B.曲线c对应了P到Q的过程
C.P到Q的过程理想气体吸收的热量为
D.状态P中气体分子单位时间内与器壁单位面积上的碰撞次数是状态Q的1.5倍
7.(2025高三上·盘州期中)如图所示,倾角的固定斜面上质量为m的物块和质量为M的光滑球如图放置,已知球体半径R为物块厚度h的2倍,两者均处于平衡状态,重力加速度为g,则以下判断正确的是(  )
A.球对斜面压力大小为
B.物块对斜面压力大小为
C.物块与斜面之间的动摩擦因数可能等于
D.适当减小物块厚度且两物体仍能静止,物块对球的支持力将减小
8.(2025高三上·盘州期中)如图所示,一块半圆柱形玻璃砖截面的圆心为O点,一束红光和一束蓝光在截面平面内从不同的方向射向O点,经折射后恰好都从圆弧上的D点射出玻璃砖,则(  )
A.玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率
B.a光为蓝光,b光为红光
C.在玻璃中,a光的传播速度小于b光的传播速度
D.若玻璃砖绕过O点垂直纸面的轴逆时针缓慢转动的过程中,则a光先在界面发生全反射
E.分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验,a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距
9.(2025高三上·盘州期中)一个物体受到3个力的作用处于静止状态,那么这个物体的受力情况可能是下列四组力中的哪一组(  )
A.3N、4N、5N B.10N、15N、26N
C.5N、7N、13N D.100N、100N、200N
10.(2025高三上·盘州期中)如图,足够长光滑平行导轨水平放置,导体棒M、N垂直导轨放置,整个装置处在竖直向上的匀强磁场中。用水平恒力F向右拉导体棒M,运动过程中两导体棒始终保持与导轨垂直且接触良好。下列关于导体棒的加速度a、速度v及回路中的电流i与时间t的关系,合理的是(  )
A.
B.
C.
D.
11.(2025高三上·盘州期中)在学习了牛顿第二定律后,某同学设计了“验证加速度与质量关系”的实验装置,原理如图1所示。实验操作步骤如下:
a. 根据原理图组装并调试好仪器;
b. 在两小车上放置不同数量的钩码,用天平分别测出甲、乙两车及其钩码的质量,计为、;
c. 在动滑轮下方挂上适当数量的钩码,接通甲、乙打点计时器,同时释放甲、乙两小车,分别打出甲乙两条纸带,如图2所示.
d. 根据甲、乙两小车的总质量及对应纸带数据来验证加速度与质量的关系。
(1)下列有关本实验的操作,有必要的是   .
A. 连接小车的细绳与桌面要平行
B. 平衡两小车和桌面间摩擦力时,需要在动滑轮下方挂上适当的钩码,并保证两小车均作匀速运动
C. 本实验不需要测出动滑轮和钩码的总质量
D. 要求动滑轮及所挂钩码的总质量远远小于任一小车的质量
(2)测量得到相邻计数点间的距离如图2所示(单位:cm,相邻两计数点间有4个点未画出),由此可以判断出小车   (填“甲”或“乙”)的加速度较大。 求出甲、乙两车加速度、,若在误差允许范围内满足   (用、、、表示),则可验证加速度与质量的关系。
(3)实验操作时如果没有同时释放甲、乙两小车,其它操作正确且打出的纸带清晰,则是否影响本实验的验证?   (选“影响“不影响”)。
12.(2025高三上·盘州期中)某兴趣小组测量一缓冲装置中弹簧的劲度系数,缓冲装置如图所示,固定在斜面上的透明有机玻璃管与水平面夹角为30°,弹簧固定在有机玻璃管底端。实验过程如下:先沿管轴线方向固定一毫米刻度尺,再将单个质量为200g的钢球(直径略小于玻璃管内径)逐个从管口滑进,每滑进一个钢球,待弹簧静止,记录管内钢球的个数n和弹簧上端对应的刻度尺示数,数据如表所示。实验过程中弹簧始终处于弹性限度内。采用逐差法计算弹簧压缩量,进而计算其劲度系数。
n 1 2 3 4 5 6
8.04 10.03 12.05 14.07 16.11 18.09
(1)利用计算弹簧的压缩量:,,   cm,压缩量的平均值   cm;
(2)上述是管中增加   个钢球时产生的弹簧平均压缩量;
(3)忽略摩擦,重力加速度g取,该弹簧的劲度系数为   N/m。(结果保留3位有效数字)
13.(2025高三上·盘州期中)在深度为h的湖泊底部产生一直径为的球形气泡,气泡由水底上升时,直径变为,若该过程中气体膨胀对外做的功为W,气泡内的气体可视为理想气体,忽略气泡上升过程中的温度变化,气泡内气体的压强始终等于气泡外水的压强,大气压强恒为,水的密度恒为,重力加速度。求:
(1)气泡上升10m的过程中,气泡内的气体与湖水交换的热量Q;(用字母表示)
(2)湖水的深度h(计算结果保留整数)。
14.(2025高三上·盘州期中)如图所示,电源电动势E=20 V,内阻r=10 Ω,定值电阻R=90 Ω,R0为可变电阻,在R0的阻值由零增大到400 Ω的过程中,求:
(1)可变电阻R0上消耗的电功率最大的条件和最大功率;
(2)定值电阻R和电源内阻r上消耗的功率之和的最小值;
(3)定值电阻R上消耗的电功率最大的条件及最大功率
15.(2025高三上·盘州期中)如图所示,一端开口的绝热试管竖直放置,开口朝上,试管总长,横截面积,试管内用水银封闭一段理想气体,气柱高度与水银柱高度均为,试管下侧内部有一电阻丝,电阻丝的体积可忽略。该理想气体初始温度,处于状态A。现通过电阻丝对封闭的气体缓慢加热,使水银上液面恰好到达玻璃管开口处,气体处于状态B。继续对封闭气体缓慢加热,直至水银恰好即将全部流出,气体达到状态C。已知大气压强(约为),重力加速度大小。求:
(1)气体处于状态B时的温度;
(2)气体从状态B到状态C,其分子平均动能______(选填“增大”、“减小”或“不变”),试管内壁单位面积受到的压力______(选填“增大”、“减小”或“不变”);
(3)已知气体从状态A到状态C,内能增加,求整个过程电阻丝放出的热量Q。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】线速度、角速度和周期、转速
【解析】【解答】根据线速度、角速度的关系可知
故答案为:B。
【分析】匀速圆周运动中,线速度与角速度的关系由圆周运动的基本定义推导得出,直接利用两者的公式关系即可求解。
2.【答案】B
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】由依题意,同学乙的反应时间内刻度尺做自由落体运动,下落的高度为
根据自由落体运动公式,有
解得
故答案为:B。
【分析】本题考查自由落体运动的实际应用,核心思路是将反应时间与刻度尺的自由下落时间关联,利用自由落体位移公式求解时间。
3.【答案】A
【知识点】分子运动速率的统计规律;物体的内能
【解析】【解答】AC.温度是分子平均动能的标志,温度高的物体,分子的平均动能一定大,但如果是不同物质,分子的质量不同,平均动能大的速率不一定大。A符合题意,C不符合题意;
BD.物体的温度升高,分子的平均速率和平均动能增大,这是一个大量分子的统计规律,而单个分子的
故答案为:A。
【分析】温度是分子平均动能的标志,温度越高,分子平均动能越大,同种物体,温度越大,分子平均速率一定越大;分子速率随温度变化的规律是一个大量分子的统计规律,对单个分子没有意义。
4.【答案】C
【知识点】生活中的圆周运动
【解析】【解答】A.物体与转台间的摩擦力不一定为最大静摩擦力,故A错误;
B.当物体A、B一同随转台运动时,静摩擦提供向心力,则有,
此过程A、B所受到的摩擦力大小相等,故B错误;
CD.当物体A刚要滑动时,根据牛顿第二定律可得,解得,即转台的角速度一定满足,故C正确,D错误。
故答案为:C。
【分析】本题考查匀速圆周运动的向心力与静摩擦临界条件,核心思路是通过最大静摩擦力等于向心力,分别计算 A、B 的临界角速度,取较小值作为转台的最大允许角速度。
5.【答案】B,D
【知识点】牛顿第二定律;电磁感应中的能量类问题
【解析】【解答】AB.弹体与金属杆受到的安培力大小为
同时受到摩擦力为
根据牛顿第二定律
解得加速度为
由运动学公式
金属杆与导轨间的摩擦生热为
联立解得,故A错误,B正确;
C.由运动公式,解得,故C错误;
D.若金属导轨的电阻忽略不计,根据能量守恒定律,发射过程中消耗的电能E等于弹体与金属杆的动能与摩擦生热Q之和。弹体与金属杆的动能,消耗的电能为,故D正确。
故答案为:BD。
【分析】本题考查电磁感应中的动力学与能量分析,核心思路是通过牛顿第二定律分析加速度,结合运动学公式求位移、速度,再利用能量守恒推导摩擦生热与消耗的电能。
6.【答案】B,C
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程;热力学第一定律及其应用
【解析】【解答】AB.P到Q的过程压强减小,体积增大,根据理想气体状态方程可知,初末状态温度相同,在图乙中,,所以虚线b为等压线,从P到Q过程中,压强始终小于P点压强,即图像斜率小于P点对应斜率,所以曲线c对应了P到Q的过程,故A错误,B正确;
C.图像面积代表做功,所以,P到Q的过程内能不变,根据热力学第一定律,,理想气体吸收的热量为,故C正确;
D.初末状态温度相同,分子平均动能相同,初态压强是末态的2倍,所以状态P中气体分子单位时间内与器壁单位面积上的碰撞次数是状态Q的2倍,故D错误。
故答案为:BC。
【分析】本题考查理想气体的状态变化与热力学第一定律,核心思路是:用理想气体状态方程分析 T-V 图像的斜率变化,确定对应曲线;通过 p-V 图像面积计算做功,结合内能不变的特点,由热力学第一定律求热量;根据压强、体积与分子碰撞次数的关系,分析碰撞次数的变化。
7.【答案】A
【知识点】整体法隔离法;共点力的平衡
【解析】【解答】A.根据几何条件分析可知,物块对球的支持力F物与斜面间夹角为30°,对小球受力分析,其示意图如下
根据平衡条件有
解得,
根据牛顿第三定律可知,球对斜面压力大小为,故A正确;
B.对物块和球构成的整体受力分析,根据平衡条件有
解得,
根据牛顿第三定律可知,物块对斜面压力大小为,故B错误;
C.两者均处于平衡状态,故有
联立解得,故C错误;
D.适当减小物块厚度时,物块对球的支持力F物与斜面间夹角增大,设为θ,根据平衡条件有
解得,可知随θ增大而增大,故D错误。
故答案为:A。
【分析】本题考查斜面上的物体平衡问题,核心思路是通过几何条件确定力的方向,结合受力分析与平衡条件推导各力的大小,再分析参数变化对力的影响。
8.【答案】B,C,E
【知识点】光的折射及折射定律;光的全反射;干涉条纹和光的波长之间的关系
【解析】【解答】AB.由图可知a、b两光的折射角相等,入射角a大于b,由折射定律得玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率,且折射率越大频率越高,故a光为蓝光,故A错误,B正确;
C.由知折射率越大传播速度越小,故在玻璃中,a光的传播速度小于b光的传播速度,故C正确;
D.由知折射率越大临界角越小,故玻璃砖绕过O点垂直纸面的轴逆时针缓慢转动的过程中,从光疏介质进入光密介质,这两种光都不会发生全反射,故D错误;
E.因为a光的波长小于b光的波长,故由知,分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验,a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距,故E正确。
故答案为:BCE。
【分析】本题考查光的折射、全反射与干涉,核心思路是通过折射定律判断折射率与光的种类,结合折射率与光速、临界角的关系,以及双缝干涉的波长依赖规律,分析各选项的正确性。
9.【答案】A,D
【知识点】力的合成与分解的运用
【解析】【解答】两个力、的合力大小的范围为,,物体受到3个力的作用处于静止状态,则任意两个力的合力与第三力等大反向,任意一个力的大小必须在另外两个力的合力的范围内。
故答案为:AD。
【分析】本题考查三力平衡的条件,核心思路是利用 “两个力的合力范围包含第三个力” 的规律,逐一验证每组力是否满足平衡条件。
10.【答案】A,C,D
【知识点】电磁感应中的动力学问题
【解析】【解答】AB.对金属棒M,运动时受力F和向左的安培力F安,由牛顿第二定律可知
则随速度的增加,加速度逐渐减小;对金属板N
则加速度逐渐增加,最终两者加速度趋于相等,且都等于,A正确,B错误;
CD.因开始时M的加速度较大,则两棒的速度差逐渐变大,则回路的感应电流逐渐变大,当加速度相等时,速度差达到最大,此时感应电流达到最大,以后速度差保持恒定,则感应电流恒定,CD正确;
故答案为:ACD。
【分析】本题考查双导体棒在磁场中的动力学与电磁感应,核心思路是通过安培力与速度的关系,分析两棒的加速度、速度变化,结合电流与速度差的关联,判断各物理量的时间变化规律。
11.【答案】AC;甲;m1a1=m2a2;不影响
【知识点】探究加速度与力、质量的关系;实验验证牛顿第二定律
【解析】【解答】(1)A. 连接小车的细绳与桌面要平行,保证绳子拉力沿桌面方向,故A正确;
B. 平衡两小车和桌面间摩擦力时,无需在动滑轮下方挂钩码,故B错误
C. 根据实验原理可知只要保证两小车合力相等就可以达到实验目的,所以不需要动滑轮和钩码的质量,也不需要满足总质量必须远小于两个小车的质量这个要求,故C正确,D错误;
故答案为:AC。
(2)根据匀变速直线运动的判别式,同时甲纸带上点迹之间的位移差更大,所以甲的加速度更大;
根据牛顿第二定律可知,若满足m1a1=m2a2
则可验证加速度与质量的关系。
故答案为:甲;m1a1=m2a2
(3)根据上述分析可知即使没有同时释放小车,也不影响实验结果。
故答案为:不影响
【分析】(1)操作判断:围绕 “保证拉力水平、合力相等” 分析选项,排除多余操作要求。
(2)加速度与验证关系:利用匀变速直线运动的位移差公式比较加速度,结合“合力相等”的实验条件,推导加速度与质量的关系。
(3)释放时间的影响:实验核心是“合力相等”,与释放时刻无关,故不影响验证。
12.【答案】6.04;6.05;3;48.6
【知识点】胡克定律;实验基础知识与实验误差
【解析】【解答】(1)根据压缩量的变化量为
压缩量的平均值为
故答案为:6.04;6.05
(2)因三个是相差3个钢球的压缩量之差,则所求平均值为管中增加3个钢球时产生的弹簧平均压缩量
故答案为:3
(3)根据钢球的平衡条件有
解得
故答案为:48.6
【分析】(1)利用逐差法公式计算压缩量,再求平均值,减小实验误差;
(2)明确逐差法对应的钢球个数变化;
(3)分析钢球重力的分力与弹簧弹力的平衡关系,结合胡克定律求解劲度系数。
13.【答案】(1)解:气泡上升过程中温度不变,则内能不变,即
根据热力学第一定律可得
解得
即气体从外界吸收的热量为W
(2)解:设气泡在湖底时气体的压强为,气泡由湖底上升时气体的压强为,有
根据玻意耳定律可得
解得

【知识点】热力学第一定律及其应用;气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】 【分析】(1)热力学第一定律公式ΔU=Q+W,ΔU>0表示内能增大,ΔU<0表示内能减少,Q>0表示吸热,Q<0表示放热,W>0表示外界对气体做功,W<0表示气体对外界做功;
(2)气体发生等温变化,根据玻意耳定律可解出。
(1)气泡上升过程中温度不变,则内能不变,即
根据热力学第一定律可得
解得
即气体从外界吸收的热量为W。
(2)设气泡在湖底时气体的压强为,气泡由湖底上升时气体的压强为,有
根据玻意耳定律可得
解得
14.【答案】(1)解:当R0=r+R=100Ω时,R0上消耗的电功率最大,最大功率
(2)解:当R'0=400Ω时,R和r上消耗功率之和最小,
(3)解:当R0=0时,R上消耗的电功率最大,最大功率
【知识点】闭合电路的欧姆定律
【解析】【分析】(1)将等效为内阻,利用“负载等于等效内阻时功率最大”的规律,求解的最大功率;
(2)通过电流最小化(最大),求解的最小功率;
(3)通过电流最大化(最小),求解的最大功率。
15.【答案】(1)解:等压膨胀,由盖-吕萨克定律得
可得
(2)解:气体从状态B到状态C温度增加,分子平均动能增大,压强降低,试管内壁单位面积受到的压力减小
(3)解:将封闭气体与水银看做整体,吸收的热量变为气体的内能增量、水银的重力势能增量和系统对外界大气做功
所以
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程;气体压强的微观解释;热力学第一定律及其应用;气体热现象的微观意义
【解析】【分析】(1)等压变化温度:利用盖 - 吕萨克定律,结合等压过程中体积与温度的正比关系求解。
(2)分子动能与压强:温度决定分子平均动能,体积与压强的关系(温度升高速率小于体积膨胀速率)决定压强减小。
(3)热量计算:将过程分解为等压膨胀和水银溢出,分别计算做功、重力势能变化,结合热力学第一定律求总热量。
1 / 1贵州省六盘水市盘州市第一中学2025-2026学年高三上学期11月期中物理试题
1.(2025高三上·盘州期中)一个质点沿半径为r的圆周做匀速圆周运动,角速度为,则它的线速度为(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】线速度、角速度和周期、转速
【解析】【解答】根据线速度、角速度的关系可知
故答案为:B。
【分析】匀速圆周运动中,线速度与角速度的关系由圆周运动的基本定义推导得出,直接利用两者的公式关系即可求解。
2.(2025高三上·盘州期中)人从发现情况到采取相应行动所用的时间叫反应时间。如图,同学甲两个手指捏住刻度尺一端,刻度尺零刻度线一端靠近地面,由于刻度尺零刻度处有破损,同学乙在刻度尺5cm刻度处做握尺准备,且手的任何部位都与刻度尺不接触。当乙看到甲放手时,立即握住刻度尺,发现所握处刻度值为45cm,则同学乙的反应时间约为(  )
A.0.2 B.0.3s C.0.4s D.0.5s
【答案】B
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】由依题意,同学乙的反应时间内刻度尺做自由落体运动,下落的高度为
根据自由落体运动公式,有
解得
故答案为:B。
【分析】本题考查自由落体运动的实际应用,核心思路是将反应时间与刻度尺的自由下落时间关联,利用自由落体位移公式求解时间。
3.(2025高三上·盘州期中)对不同的物体而言,下列说法中正确的是(  )
A.高温物体内分子的平均动能一定比低温物体内分子的平均动能大
B.高温物体内每一个分子的动能一定大于低温物体内每一个分子的动能
C.高温物体内分子运动的平均速率一定比低温物体内分子运动的平均速率大
D.高温物体内每一个分子运动的速率一定大于低温物体内每一个分子运动的速率
【答案】A
【知识点】分子运动速率的统计规律;物体的内能
【解析】【解答】AC.温度是分子平均动能的标志,温度高的物体,分子的平均动能一定大,但如果是不同物质,分子的质量不同,平均动能大的速率不一定大。A符合题意,C不符合题意;
BD.物体的温度升高,分子的平均速率和平均动能增大,这是一个大量分子的统计规律,而单个分子的
故答案为:A。
【分析】温度是分子平均动能的标志,温度越高,分子平均动能越大,同种物体,温度越大,分子平均速率一定越大;分子速率随温度变化的规律是一个大量分子的统计规律,对单个分子没有意义。
4.(2025高三上·盘州期中)如图所示,放在水平转台上的物体、能随转台一起以角速度匀速转动,、的质量分别为、,、与转台间的动摩擦因数均为,、离转台中心的距离分别为、。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,当地重力加速度为,下列说法中正确的是(  )
A.物体受到的摩擦力一定为
B.物体与转台间的摩擦力大于物体B与转台间的摩擦力
C.转台的角速度一定满足
D.转台的角速度一定满足
【答案】C
【知识点】生活中的圆周运动
【解析】【解答】A.物体与转台间的摩擦力不一定为最大静摩擦力,故A错误;
B.当物体A、B一同随转台运动时,静摩擦提供向心力,则有,
此过程A、B所受到的摩擦力大小相等,故B错误;
CD.当物体A刚要滑动时,根据牛顿第二定律可得,解得,即转台的角速度一定满足,故C正确,D错误。
故答案为:C。
【分析】本题考查匀速圆周运动的向心力与静摩擦临界条件,核心思路是通过最大静摩擦力等于向心力,分别计算 A、B 的临界角速度,取较小值作为转台的最大允许角速度。
5.(2025高三上·盘州期中)电磁炮的基本发射原理如图所示,宽度为L的两条平行金属导轨水平固定,磁感应强度大小为B的匀强磁场方向竖直向上,带有弹体的金属杆垂直导轨放置,现给金属导体通上恒定电流I,经过一段时间t,弹体与金属杆的整体发射出去。已知弹体与金属杆的整体质量为m,金属杆与导轨间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,下列说法正确的是(  )
A.弹体的加速度大小为
B.金属杆与导轨间的摩擦生热为
C.弹体发射出去时的速度大小为
D.若金属导轨的电阻忽略不计,发射过程中消耗掉的电能为
【答案】B,D
【知识点】牛顿第二定律;电磁感应中的能量类问题
【解析】【解答】AB.弹体与金属杆受到的安培力大小为
同时受到摩擦力为
根据牛顿第二定律
解得加速度为
由运动学公式
金属杆与导轨间的摩擦生热为
联立解得,故A错误,B正确;
C.由运动公式,解得,故C错误;
D.若金属导轨的电阻忽略不计,根据能量守恒定律,发射过程中消耗的电能E等于弹体与金属杆的动能与摩擦生热Q之和。弹体与金属杆的动能,消耗的电能为,故D正确。
故答案为:BD。
【分析】本题考查电磁感应中的动力学与能量分析,核心思路是通过牛顿第二定律分析加速度,结合运动学公式求位移、速度,再利用能量守恒推导摩擦生热与消耗的电能。
6.(2025高三上·盘州期中)一定质量的理想气体、经过一个缓慢的过程从状态P变化到状态Q,该过程的图像如图甲所示,图乙为其图像、a、c两条曲线中的一条与上述过程对应,曲线a和c均为开口向下的抛物线,下列说法正确的是(  )
A.曲线a对应了P到Q的过程
B.曲线c对应了P到Q的过程
C.P到Q的过程理想气体吸收的热量为
D.状态P中气体分子单位时间内与器壁单位面积上的碰撞次数是状态Q的1.5倍
【答案】B,C
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程;热力学第一定律及其应用
【解析】【解答】AB.P到Q的过程压强减小,体积增大,根据理想气体状态方程可知,初末状态温度相同,在图乙中,,所以虚线b为等压线,从P到Q过程中,压强始终小于P点压强,即图像斜率小于P点对应斜率,所以曲线c对应了P到Q的过程,故A错误,B正确;
C.图像面积代表做功,所以,P到Q的过程内能不变,根据热力学第一定律,,理想气体吸收的热量为,故C正确;
D.初末状态温度相同,分子平均动能相同,初态压强是末态的2倍,所以状态P中气体分子单位时间内与器壁单位面积上的碰撞次数是状态Q的2倍,故D错误。
故答案为:BC。
【分析】本题考查理想气体的状态变化与热力学第一定律,核心思路是:用理想气体状态方程分析 T-V 图像的斜率变化,确定对应曲线;通过 p-V 图像面积计算做功,结合内能不变的特点,由热力学第一定律求热量;根据压强、体积与分子碰撞次数的关系,分析碰撞次数的变化。
7.(2025高三上·盘州期中)如图所示,倾角的固定斜面上质量为m的物块和质量为M的光滑球如图放置,已知球体半径R为物块厚度h的2倍,两者均处于平衡状态,重力加速度为g,则以下判断正确的是(  )
A.球对斜面压力大小为
B.物块对斜面压力大小为
C.物块与斜面之间的动摩擦因数可能等于
D.适当减小物块厚度且两物体仍能静止,物块对球的支持力将减小
【答案】A
【知识点】整体法隔离法;共点力的平衡
【解析】【解答】A.根据几何条件分析可知,物块对球的支持力F物与斜面间夹角为30°,对小球受力分析,其示意图如下
根据平衡条件有
解得,
根据牛顿第三定律可知,球对斜面压力大小为,故A正确;
B.对物块和球构成的整体受力分析,根据平衡条件有
解得,
根据牛顿第三定律可知,物块对斜面压力大小为,故B错误;
C.两者均处于平衡状态,故有
联立解得,故C错误;
D.适当减小物块厚度时,物块对球的支持力F物与斜面间夹角增大,设为θ,根据平衡条件有
解得,可知随θ增大而增大,故D错误。
故答案为:A。
【分析】本题考查斜面上的物体平衡问题,核心思路是通过几何条件确定力的方向,结合受力分析与平衡条件推导各力的大小,再分析参数变化对力的影响。
8.(2025高三上·盘州期中)如图所示,一块半圆柱形玻璃砖截面的圆心为O点,一束红光和一束蓝光在截面平面内从不同的方向射向O点,经折射后恰好都从圆弧上的D点射出玻璃砖,则(  )
A.玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率
B.a光为蓝光,b光为红光
C.在玻璃中,a光的传播速度小于b光的传播速度
D.若玻璃砖绕过O点垂直纸面的轴逆时针缓慢转动的过程中,则a光先在界面发生全反射
E.分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验,a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距
【答案】B,C,E
【知识点】光的折射及折射定律;光的全反射;干涉条纹和光的波长之间的关系
【解析】【解答】AB.由图可知a、b两光的折射角相等,入射角a大于b,由折射定律得玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率,且折射率越大频率越高,故a光为蓝光,故A错误,B正确;
C.由知折射率越大传播速度越小,故在玻璃中,a光的传播速度小于b光的传播速度,故C正确;
D.由知折射率越大临界角越小,故玻璃砖绕过O点垂直纸面的轴逆时针缓慢转动的过程中,从光疏介质进入光密介质,这两种光都不会发生全反射,故D错误;
E.因为a光的波长小于b光的波长,故由知,分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验,a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距,故E正确。
故答案为:BCE。
【分析】本题考查光的折射、全反射与干涉,核心思路是通过折射定律判断折射率与光的种类,结合折射率与光速、临界角的关系,以及双缝干涉的波长依赖规律,分析各选项的正确性。
9.(2025高三上·盘州期中)一个物体受到3个力的作用处于静止状态,那么这个物体的受力情况可能是下列四组力中的哪一组(  )
A.3N、4N、5N B.10N、15N、26N
C.5N、7N、13N D.100N、100N、200N
【答案】A,D
【知识点】力的合成与分解的运用
【解析】【解答】两个力、的合力大小的范围为,,物体受到3个力的作用处于静止状态,则任意两个力的合力与第三力等大反向,任意一个力的大小必须在另外两个力的合力的范围内。
故答案为:AD。
【分析】本题考查三力平衡的条件,核心思路是利用 “两个力的合力范围包含第三个力” 的规律,逐一验证每组力是否满足平衡条件。
10.(2025高三上·盘州期中)如图,足够长光滑平行导轨水平放置,导体棒M、N垂直导轨放置,整个装置处在竖直向上的匀强磁场中。用水平恒力F向右拉导体棒M,运动过程中两导体棒始终保持与导轨垂直且接触良好。下列关于导体棒的加速度a、速度v及回路中的电流i与时间t的关系,合理的是(  )
A.
B.
C.
D.
【答案】A,C,D
【知识点】电磁感应中的动力学问题
【解析】【解答】AB.对金属棒M,运动时受力F和向左的安培力F安,由牛顿第二定律可知
则随速度的增加,加速度逐渐减小;对金属板N
则加速度逐渐增加,最终两者加速度趋于相等,且都等于,A正确,B错误;
CD.因开始时M的加速度较大,则两棒的速度差逐渐变大,则回路的感应电流逐渐变大,当加速度相等时,速度差达到最大,此时感应电流达到最大,以后速度差保持恒定,则感应电流恒定,CD正确;
故答案为:ACD。
【分析】本题考查双导体棒在磁场中的动力学与电磁感应,核心思路是通过安培力与速度的关系,分析两棒的加速度、速度变化,结合电流与速度差的关联,判断各物理量的时间变化规律。
11.(2025高三上·盘州期中)在学习了牛顿第二定律后,某同学设计了“验证加速度与质量关系”的实验装置,原理如图1所示。实验操作步骤如下:
a. 根据原理图组装并调试好仪器;
b. 在两小车上放置不同数量的钩码,用天平分别测出甲、乙两车及其钩码的质量,计为、;
c. 在动滑轮下方挂上适当数量的钩码,接通甲、乙打点计时器,同时释放甲、乙两小车,分别打出甲乙两条纸带,如图2所示.
d. 根据甲、乙两小车的总质量及对应纸带数据来验证加速度与质量的关系。
(1)下列有关本实验的操作,有必要的是   .
A. 连接小车的细绳与桌面要平行
B. 平衡两小车和桌面间摩擦力时,需要在动滑轮下方挂上适当的钩码,并保证两小车均作匀速运动
C. 本实验不需要测出动滑轮和钩码的总质量
D. 要求动滑轮及所挂钩码的总质量远远小于任一小车的质量
(2)测量得到相邻计数点间的距离如图2所示(单位:cm,相邻两计数点间有4个点未画出),由此可以判断出小车   (填“甲”或“乙”)的加速度较大。 求出甲、乙两车加速度、,若在误差允许范围内满足   (用、、、表示),则可验证加速度与质量的关系。
(3)实验操作时如果没有同时释放甲、乙两小车,其它操作正确且打出的纸带清晰,则是否影响本实验的验证?   (选“影响“不影响”)。
【答案】AC;甲;m1a1=m2a2;不影响
【知识点】探究加速度与力、质量的关系;实验验证牛顿第二定律
【解析】【解答】(1)A. 连接小车的细绳与桌面要平行,保证绳子拉力沿桌面方向,故A正确;
B. 平衡两小车和桌面间摩擦力时,无需在动滑轮下方挂钩码,故B错误
C. 根据实验原理可知只要保证两小车合力相等就可以达到实验目的,所以不需要动滑轮和钩码的质量,也不需要满足总质量必须远小于两个小车的质量这个要求,故C正确,D错误;
故答案为:AC。
(2)根据匀变速直线运动的判别式,同时甲纸带上点迹之间的位移差更大,所以甲的加速度更大;
根据牛顿第二定律可知,若满足m1a1=m2a2
则可验证加速度与质量的关系。
故答案为:甲;m1a1=m2a2
(3)根据上述分析可知即使没有同时释放小车,也不影响实验结果。
故答案为:不影响
【分析】(1)操作判断:围绕 “保证拉力水平、合力相等” 分析选项,排除多余操作要求。
(2)加速度与验证关系:利用匀变速直线运动的位移差公式比较加速度,结合“合力相等”的实验条件,推导加速度与质量的关系。
(3)释放时间的影响:实验核心是“合力相等”,与释放时刻无关,故不影响验证。
12.(2025高三上·盘州期中)某兴趣小组测量一缓冲装置中弹簧的劲度系数,缓冲装置如图所示,固定在斜面上的透明有机玻璃管与水平面夹角为30°,弹簧固定在有机玻璃管底端。实验过程如下:先沿管轴线方向固定一毫米刻度尺,再将单个质量为200g的钢球(直径略小于玻璃管内径)逐个从管口滑进,每滑进一个钢球,待弹簧静止,记录管内钢球的个数n和弹簧上端对应的刻度尺示数,数据如表所示。实验过程中弹簧始终处于弹性限度内。采用逐差法计算弹簧压缩量,进而计算其劲度系数。
n 1 2 3 4 5 6
8.04 10.03 12.05 14.07 16.11 18.09
(1)利用计算弹簧的压缩量:,,   cm,压缩量的平均值   cm;
(2)上述是管中增加   个钢球时产生的弹簧平均压缩量;
(3)忽略摩擦,重力加速度g取,该弹簧的劲度系数为   N/m。(结果保留3位有效数字)
【答案】6.04;6.05;3;48.6
【知识点】胡克定律;实验基础知识与实验误差
【解析】【解答】(1)根据压缩量的变化量为
压缩量的平均值为
故答案为:6.04;6.05
(2)因三个是相差3个钢球的压缩量之差,则所求平均值为管中增加3个钢球时产生的弹簧平均压缩量
故答案为:3
(3)根据钢球的平衡条件有
解得
故答案为:48.6
【分析】(1)利用逐差法公式计算压缩量,再求平均值,减小实验误差;
(2)明确逐差法对应的钢球个数变化;
(3)分析钢球重力的分力与弹簧弹力的平衡关系,结合胡克定律求解劲度系数。
13.(2025高三上·盘州期中)在深度为h的湖泊底部产生一直径为的球形气泡,气泡由水底上升时,直径变为,若该过程中气体膨胀对外做的功为W,气泡内的气体可视为理想气体,忽略气泡上升过程中的温度变化,气泡内气体的压强始终等于气泡外水的压强,大气压强恒为,水的密度恒为,重力加速度。求:
(1)气泡上升10m的过程中,气泡内的气体与湖水交换的热量Q;(用字母表示)
(2)湖水的深度h(计算结果保留整数)。
【答案】(1)解:气泡上升过程中温度不变,则内能不变,即
根据热力学第一定律可得
解得
即气体从外界吸收的热量为W
(2)解:设气泡在湖底时气体的压强为,气泡由湖底上升时气体的压强为,有
根据玻意耳定律可得
解得

【知识点】热力学第一定律及其应用;气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】 【分析】(1)热力学第一定律公式ΔU=Q+W,ΔU>0表示内能增大,ΔU<0表示内能减少,Q>0表示吸热,Q<0表示放热,W>0表示外界对气体做功,W<0表示气体对外界做功;
(2)气体发生等温变化,根据玻意耳定律可解出。
(1)气泡上升过程中温度不变,则内能不变,即
根据热力学第一定律可得
解得
即气体从外界吸收的热量为W。
(2)设气泡在湖底时气体的压强为,气泡由湖底上升时气体的压强为,有
根据玻意耳定律可得
解得
14.(2025高三上·盘州期中)如图所示,电源电动势E=20 V,内阻r=10 Ω,定值电阻R=90 Ω,R0为可变电阻,在R0的阻值由零增大到400 Ω的过程中,求:
(1)可变电阻R0上消耗的电功率最大的条件和最大功率;
(2)定值电阻R和电源内阻r上消耗的功率之和的最小值;
(3)定值电阻R上消耗的电功率最大的条件及最大功率
【答案】(1)解:当R0=r+R=100Ω时,R0上消耗的电功率最大,最大功率
(2)解:当R'0=400Ω时,R和r上消耗功率之和最小,
(3)解:当R0=0时,R上消耗的电功率最大,最大功率
【知识点】闭合电路的欧姆定律
【解析】【分析】(1)将等效为内阻,利用“负载等于等效内阻时功率最大”的规律,求解的最大功率;
(2)通过电流最小化(最大),求解的最小功率;
(3)通过电流最大化(最小),求解的最大功率。
15.(2025高三上·盘州期中)如图所示,一端开口的绝热试管竖直放置,开口朝上,试管总长,横截面积,试管内用水银封闭一段理想气体,气柱高度与水银柱高度均为,试管下侧内部有一电阻丝,电阻丝的体积可忽略。该理想气体初始温度,处于状态A。现通过电阻丝对封闭的气体缓慢加热,使水银上液面恰好到达玻璃管开口处,气体处于状态B。继续对封闭气体缓慢加热,直至水银恰好即将全部流出,气体达到状态C。已知大气压强(约为),重力加速度大小。求:
(1)气体处于状态B时的温度;
(2)气体从状态B到状态C,其分子平均动能______(选填“增大”、“减小”或“不变”),试管内壁单位面积受到的压力______(选填“增大”、“减小”或“不变”);
(3)已知气体从状态A到状态C,内能增加,求整个过程电阻丝放出的热量Q。
【答案】(1)解:等压膨胀,由盖-吕萨克定律得
可得
(2)解:气体从状态B到状态C温度增加,分子平均动能增大,压强降低,试管内壁单位面积受到的压力减小
(3)解:将封闭气体与水银看做整体,吸收的热量变为气体的内能增量、水银的重力势能增量和系统对外界大气做功
所以
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程;气体压强的微观解释;热力学第一定律及其应用;气体热现象的微观意义
【解析】【分析】(1)等压变化温度:利用盖 - 吕萨克定律,结合等压过程中体积与温度的正比关系求解。
(2)分子动能与压强:温度决定分子平均动能,体积与压强的关系(温度升高速率小于体积膨胀速率)决定压强减小。
(3)热量计算:将过程分解为等压膨胀和水银溢出,分别计算做功、重力势能变化,结合热力学第一定律求总热量。
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