2025年四川省自贡市蜀光中学校高三二模考试
物 理
本卷满分100分,考试时间75分钟。注意事项:
1.本试卷共分两卷,第Ⅰ卷为选择题,第Ⅱ卷为非选择题。
2.考生务必将自己的姓名、座位号和准考证号填写在答题卡相应的位置上。
3.第Ⅰ卷的答案用2B铅笔填涂到答题卡上,第Ⅱ卷必须将答案填写在答题卡上规定位置。
第Ⅰ卷 选择题(共43分)
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28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。
1.2024年4月25日,神舟十八号载人飞船在酒泉卫星发射中心点火发射,并成功与我国空间站“天和”核心舱成功对接,组合体运行在离地约400公里的圆轨道上,引力常量为G,已知,关于神舟十八号载人飞船的发射、对接和在轨运行,下列说法正确的是( )
A.组合体在轨运行时的速度大于7.9km/s
B.神舟十八号和“天和”核心舱同轨后,神舟十八号加速可实现与“天和”核心舱对接
C.知道组合体做圆周运动的周期及半径,可求出地球的质量
D.组合体在轨运行时,宇航员受力平衡
2.很多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献,下列叙述符合物理学史实的是( )
A.首先提出量子理论的科学家是爱因斯坦
B.光电效应和康普顿效应说明光具有波动性
C.卢瑟福用α粒子散射实验证明原子内部存在着原子核
D.汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子,从而揭示了原子核是有复杂结构的
3.某学习小组在研究光的折射现象时,让一束红光和一束绿光,从半圆形的玻璃柱体横截面的圆心O点以相同的入射角沿PO方向射入,其透射光线分别从同一横截面上的A、B两点射出,如图所示,已知,光速,则下列说法正确的是( )
A.OB是红光,OA是绿光
B.玻璃对OA光束的折射率为
C.OA光束在该玻璃中传播的速度为m/s
D.逐渐增大角,因发生全反射而先消失的是OA光束
4.空间存在着匀强磁场和匀强电场,磁场的方向垂直于纸面(平面)向里,电场的方向沿y轴正方向。一带正电的粒子在电场和磁场的作用下,从坐标原点O由静止开始运动。下列四幅图中,可能正确描述该粒子运动轨迹的是( )
A. B.
C. D.
5.光滑的水平面上叠放有质量分别为m和的两木块,下方木块与一劲度系数为k的弹簧相连,弹簧的另一端固定在墙上,如图所示。已知两木块之间的最大静摩擦力为f,为使这两个木块组成的系统像一个整体一样地振动,系统的最大振幅为( )
A. B. C. D.
6.图甲是一种振动发电机的示意图,半径、匝数的线圈(每匝的周长相等)位于辐向分布的磁场中,磁场的磁感线沿半径方向均匀分布(其右视图如图乙所示),线圈所在位置的磁感应强度的大小均为,外力作用在线圈框架的端,使线圈沿轴线做往复运动,线圈运动速度随时间变化的规律如图丙(正弦函数曲线)所示。发电机通过灯泡后接入理想变压器,三个灯泡均正常发光,灯泡正常发光时的电阻,不计线圈电阻。则每个小灯泡正常发光时的功率为( )
A. B. C. D.
7.如图,在区域内有垂直于xOy平面内的匀强磁场和平行于x轴的匀强电场,x轴和y轴所表示的单位长度相同。一不计重力的带电粒子每次均从坐标原点O以一定的速度沿y轴正方向射入。若电场、磁场均存在,粒子恰好沿直线运动;若仅撤去磁场,粒子将从点射出;若仅撤去电场,粒子将( )
A.从点射出 B.从点射出
C.从点射出 D.从点射出
二、多项选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.一列简谐波沿x轴正方向传播,O为波源且t=0时刻开始沿y轴正方向起振。如图所示为t=0.3s时x=0至x=4m范围内的波形图,虚线右侧的波形图未画出,已知图示时刻x=2m处的质点第二次到达波峰,则( )
A.这列波的周期为0.2s
B.t=0.3s时x=2m处的质点加速度正向最大
C.t=0.8s时x=16m处的质点经过平衡位置向上运动
D.t=0.3s时x=14m处的质点的位置坐标为
9.如图所示,以A、B、C、D为顶点构成的长方形处于一平行板电容器(未画出)形成的匀强电场中,长方形所在平面与两平行板垂直,AB的长度为8cm,BC的长度为6cm,D点距带正电荷的电容器极板的距离为20cm。取无穷远处为零电势,A、B、C三点的电势分别为9V、25V、16V。则( )
A.D点电势为0V
B.D点电势为18V
C.两平行板间的电势差为50V
D.两平行板间的电势差为100V
10.如图所示,表面粗糙的“L”型水平轨道固定在地面上,劲度系数为k、原长为的轻弹簧一端固定在轨道上的O点,另一端与安装有位移、加速度传感器的滑块相连,滑块总质量为m。以O为坐标原点,水平向右为正方向建立x轴,将滑块拉至坐标为的A点由静止释放,向左最远运动到坐标为的B点,测得滑块的加速度a与坐标x的关系如图所示,其中为图线纵截距。则滑块由A运动至B过程中(弹簧始终处于弹性限度内)下列描述正确的是( )
A. B.最大动能为
C.动摩擦因数 D.滑块在和处的弹性势能
第Ⅱ卷 非选择题(共57分)
三、实验探究(每空2分、共16分)
11.(本题8分)在“用单摆测定重力加速度”实验中:
(1)下列哪个装置最适合用来做单摆?
A. B. C. D.
(2)用20分度的游标卡尺测量摆球的直径,如图甲所示,由此可知摆球的直径 cm。
(3)以下关于该实验的说法中正确的有 。
A.用刻度尺测量摆线的长度,单摆的摆长
B.若发现摆球不在同一个竖直平面内摆动,则需重新释放摆球
C.摆球摆动稳定后,从某次摆球经过最高位置时开始计时
D.摆球摆动稳定后,从某次摆球经过最低位置时开始计时
(4)实验中改变几次摆长L,测出相应的摆动周期T,得到多组L与T的数据,作出图线,如图乙所示,图线上A、B两点的坐标分别为,,则重力加速度g的计算式为 。
12.(本题8分)如图甲所示是一个多用电表的简化电路图。请完成下列问题。
(1)测量直流电流、直流电压和电阻各有两个量程。当选择开关S旋到位置5、6时,电表用来测量 (选填“直流电流”、“直流电压”或“电阻”)。
(2)某同学用此多用表测量某电学元件的电阻,选用“×10”倍率的欧姆挡测量,发现多用表指针偏转很小,因此需选择 (填“×1”或“×100”)倍率的欧姆挡。
(3)某实验小组利用下列器材研究欧姆挡不同倍率的原理,组装如图乙、丙所示的简易欧姆表。实验器材如下:
A.干电池(电动势E为3.0V,内阻r不计);
B.电流计G(量程300μA,内阻99Ω);
C.可变电阻器R;
D.定值电阻R0=4Ω;
E.导线若干,红黑表笔各一只。
①如图乙所示,表盘上100μA刻度线对应的电阻刻度值是 Ω;
②如果将R0与电流计并联,如图丙所示,这相当于欧姆表换挡,换挡前、后倍率之比为 。
四、分析与计算(写出必要的文字说明,共41分)
13.(本题12分)弹射+滑跃式起飞是一种航母舰载机的起飞方式。飞机在弹射装置作用下使飞机具有一定的初速度,跑道的前一部分是水平的,跑道后一段略微向上翘起。飞机在尾段翘起跑道上的运动虽然会使加速度略有减小,但能使飞机具有斜向上的速度,有利于飞机的起飞,起飞升力与速度的关系我们可以简化为(升力)L=kv(),假设某飞机质量为,从静止的航母上滑跃式起飞过程是两段连续的匀加速直线运动,前一段在水平跑道上受到的平均阻力恒为,加速度为,位移为80m,后一段倾斜跑道上的加速度为,路程为100m,飞机恰好能正常起飞,求
(1)求水平加速时的牵引力;
(2)水平跑道到倾斜跑道转折点时的速度;
(3)在跑道上加速的总时间。
14.(本题13分)如图所示,一足够长水平传送带顺时针转动,速度大小恒为。传送带上MN右侧存在一方向竖直向上的匀强磁场区域,磁感应强度大小为。有一边长为、粗细均匀的正方形导线框abcd,质量,总电阻。ab边与磁场边界平行,在ab边距离MN为的位置由静止释放该线框,已知线框与传送带之间的动摩擦因数为,线框刚到MN直至完全进入磁场用时,,重力加速度g取,求:
(1)从开始释放线框到ab边刚到达MN所用的时间;
(2)线框ab边刚进入磁场时a、b两点间的电势差;
(3)线框在传送带上运动的整个过程中,传送带因传输线框而多消耗的电能。
15.(本题16分)如图,一半径为的圆内存在匀强磁场,磁感应强度大小为,方向垂直于纸面向里,在圆形磁场右边有一接地的“”形金属挡板,在bc边中点O开一小孔,圆形磁场与bc边相切于O点,挡板内存在垂直于纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度大小,在cd边下方处放置一足够长的水平接收板P,初速度可忽略的大量电子,经过电压U加速后,有宽度为的平行电子束竖直向上进入圆形磁场,均通过O点进入,电子质量为m,电荷量为e,忽略电子间的相互作用和电子的重力,其中已知,求:
(1)电子进入圆形磁场区域时的速度v;
(2)圆形磁场区域的半径;。
(3)电子在水平接收板上击中的区域。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C C C B C C B AC AD BC
11. A 1.370 BD/DB
12. 直流电源 ×100 20000 100:1
13.(1)在水平跑道上加速时
得
(2)飞机起飞速度为
设在转折点的速度为,则倾斜轨道加速过程中
得
(3)设在水平轨道上加速时间为,则
得
,(舍去)
在倾斜轨道上加速时间为
得
(或)
所以
14.(1)假设线框进入磁场前做匀加速运动,根据牛顿第二定律
根据运动学公式
解得
说明线框进入磁场前一直做匀加速运动,匀加速时间
(2)ab边刚进入磁场时产生电动势
解得
由闭合电路欧姆定律
解得
解得
(3)进入磁场前传送带位移
多消耗电能
线框进入磁场后受到的安培力
解得
由动量定理
其中
解得
线框进入磁场阶段一直与皮带发生相对运动,传送带位移
多消耗电能
线框进入磁场后继续加速,直至与皮带共速,之后一起匀速运动,不再多消耗电能
线框在磁场中匀加速时间
传送带位移
多消耗电能
总多消耗电能
15.(1)电子初速度为0,忽略电子间的相互作用和电子的重力,经过电压U加速,则
解得
(2)因为有宽度为的平行电子束竖直向上进入圆形磁场,均通过O点,画图可知,圆形磁场半径等于电子在其运动轨迹的半径,即
(3)挡板内电子进入挡板内磁场,由
可知在挡板内做圆周运动的半径为圆形磁场内圆周运动半径的2倍,即
当圆的轨迹与ab边相切时,即粒子在O点速度方向向上,此时粒子可以射到收集板,如左图所示。随着粒子在O点速度从竖直向上往顺时针偏转时,其轨迹也绕O点顺时针偏转,当偏转到圆的轨迹与ad边相切时,此时粒子刚好不能射到收集板,如右图所示
在右边大三角形中
在三角形中
则
代入解得
电子在水平接收板上击中的区域为这一区域。