2025届安徽定远示范高中高三下学期第六次检测物理试卷
请考生注意:
1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。
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、如图所示为氢原子的能级图,一群氢原子由n=4的激发态向低能级跃迁,则产生波长最长的光子的能量为( )
A.12.75eV B.10.2eV
C.0.66eV D.2.89eV
2、我国建立在北纬43°的内蒙古赤峰草原天文观测站在金鸽牧场揭牌并投入使用,该天文观测站应用了先进的天文望远镜.现有一颗绕地球做匀速圆周运动的卫星,一位观测员在对该卫星的天文观测时发现:每天晚上相同时刻总能出现在天空正上方同一位置,则卫星的轨道必须满足下列哪些条件(已知地球质量为M,地球自转的周期为T,地球半径为R,引力常量为G )( )
A.该卫星一定在同步卫星轨道上
B.卫星轨道平面与地球北纬43°线所确定的平面共面
C.满足轨道半径r=(n=1、2、3…)的全部轨道都可以
D.满足轨道半径r=(n=1、2、3…)的部分轨道
3、如图所示,A、B、C三球的质量分别为m、m、2m,三个小球从同一高度同时出发,其中A球有水平向右的初速度,B、C由静止释放。三个小球在同一竖直平面内运动,小球与地面之间、小球与小球之间的碰撞均为弹性碰撞,则小球与小球之间最多能够发生碰撞的次数为( )
A.1次
B.2次
C.3次
D.4次
4、在真空中某点电荷Q的电场中,将带电荷量为q的负试探电荷分别置于a(0,0,r)、b两点时,试探电荷所受电场力的方向如图所示,Fa、Fb分别在yOz和xOy平面内,Fa与z轴负方向成角,Fb与x轴负方向成角。已知试探电荷在a点受到的电场力大小为Fa=F,静电力常量为k。则以下判断正确的是( )
A.电场力的大小Fb大于F
B.a、b、O三点电势关系为
C.点电荷Q带正电,且大小为
D.在平面xOz上移动该试探电荷,电场力不做功
5、原子核的比结合能与原子序数的关系图所示,大多数恒星内部温度非常高,可进行轻核聚变,核反应方程为A+B→C。但对于金、铂等重金属产生,目前科学界有一种理论认为,两颗中子星合成过程中会释放巨大的能量,在能量的作用下能够合成金、铂等重金属,其核反应为D+E→F,下列说法正确的是( )
A.重核F裂变成D和E的过程中,会产生质量亏损
B.较轻的核A和B聚合成C的过程中核子平均质量变大
C.较重的核D和E聚合成F的过程中,会释放较大能量
D.A和B聚合成C的过程中,C的结合能小于A和B的结合能之和
6、关于安培力和洛伦兹力,下列说法正确的是( )
A.运动电荷在磁场中一定受到洛伦兹力作用
B.通电导线在磁场中一定受到安培力作用
C.洛伦兹力一定对运动电荷不做功
D.安培力一定对通电导线不做功
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、如图,竖直平面内有a、b、c三个点,b点在a点正下方,b、c连线水平。第一次,将一质量为m的小球从a点以初动能水平抛出,经过c点时,小球的动能为;第二次,使此小球带正电,电荷量为q,同时加一方向平行于abc所在平面、场强大小为的匀强电场,仍从a点以初动能沿某一方向抛出小球,小球经过c点时的动能为。下列说法正确的是(不计空气阻力,重力加速度大小为g)( )
A.a、b两点间的距离为 B.a、b两点间的距离为
C.a、c间的电势差为 D.a、c间的电势差为
8、如图,发电机的输出电压,通过理想降压变压器给若干盏灯泡供电,输电线上连接可调电阻r。变压器原线圈两端接有理想交流电压表V,副线圈干路接有理想交流电流表A,下列说法正确的是( )
A.电压表V的示数始终为1000V B.仅可调电阻r增大,电压表V的示数减小
C.仅接入灯泡增多,电流表A的示数增大 D.仅可调电阻r增大,电流表A的示数减小
9、 “嫦娥五号”是我国首个实施无人月面取样且返回的探测器,它由轨道器、返回器、着陆器、上升器四个部分组成,由长征五号运载火箭从文昌航天发射场发射。若“嫦娥五号” 探测器环月工作轨道为圆形,其离月球表面高度为 h、运行周期为 T,月球半径为 R。由以上数据可求的物理量有( )
A.月球表面的重力加速度
B.“嫦娥五号”探测器绕月球运行的加速度
C.“嫦娥五号”探测器绕月球运行的速度
D.月球对“嫦娥五号”探测器的吸引力
10、如图所示,竖直绝缘墙上固定一带电小球A,将带电小球B用轻质绝缘丝线悬挂在A的正上方C处,图中AC=h。当B静止在与竖直方向夹角θ=30°方向时,A对B的静电力为B所受重力的0.5倍,则下列说法中正确的是(两球均可看作点电荷)( )
A.此时丝线长度为
B.以后由于A漏电,B在竖直平面内缓慢运动,到θ=0°处A的电荷尚未漏完,在整个漏电过程中,丝线上拉力大小保持不变
C.若保持悬点C位置不变,缓慢缩短丝线BC的长度,B球运动轨迹在最初阶段为圆弧
D.若A对B的静电力为B所受重力的倍,要使B球依然在θ=30°处静止,则丝线BC的长度应调整为h或h
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)某同学利用图甲电路测量自来水的电阻率,其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管,细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量,玻璃管两端接有导电活塞(活塞电阻可忽略),右侧活塞固定,左侧活塞可自由移动,实验器材还有:
电源(电动势约为2 V,内阻不可忽略)
两个完全相同的电流表A1、A2(量程为3 mA,内阻不计)
电阻箱R(最大阻值9 999 Ω)
定值电阻R0(可供选择的阻值有100 Ω、1 kΩ、10 kΩ)
开关S,导线若干,刻度尺.
实验步骤如下:
A.测得圆柱形玻璃管内径d=20 mm
B.向玻璃管内注自来水,并用刻度尺测量水柱长度L
C.连接好电路,闭合开关S,调整电阻箱阻值,读出电流表A1、A2示数分别记为I1、I2,记录电阻箱的阻值R
D.改变玻璃管内水柱长度,多次重复实验步骤B、C,记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R
E.断开S,整理好器材
(1)为了较好的完成该实验,定值电阻R0应选________.
(2)玻璃管内水柱的电阻Rx的表达式Rx=________(用R0、R、I1、I2表示)
(3)若在上述步骤C中每次调整电阻箱阻值,使电流表A1、A2示数均相等,利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据,绘制出如图乙所示的R-L关系图像,则自来水的电阻率ρ=________ Ω·m(保留两位有效数字),在用本实验方法测电阻率实验中,若电流表内阻不能忽略,则自来水电阻率测量值与上述测量值相比将________(选填“偏大”“不变”或“偏小”)
12.(12分)调节水龙头,让水一滴一滴地流出,在水龙头的正下方放一个盘子,调整盘子的高度,使一水滴刚碰到盘时,恰好有另一水滴从水龙头开始下落,而空中还有3个正在下落的水滴,测出水龙头到盘子间的距离为h,当第一滴水滴落到盘中时,第二滴水滴离水龙头的距离为__________;从第一滴水滴离开水龙头开始计时,到第n滴水滴落到盘中,秒表测得时间为t,可知当地的重力加速度g为__________。
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)为测量水晶印章的折射率,某同学在水平桌面铺上一张白纸,然后将印章立放在白纸上,用红色激光笔从O点照射该印章的一个侧面,激光所在的竖直平面与印章的右侧面垂直,其正视图如图所示。已知该印章的水平截面是d=3cm的正方形,当光以θ=60°的入射角向右侧面照射时,印章右侧的白纸上出现了两个亮点M和N(M点位于N点的右方),测得两亮点间的距离s=2cm,不考虑光在印章表面的多次反射。
(i)作出光从O点入射至形成M、N两亮点的光路图;
(ii)求水晶印章对红色光的折射率n。
14.(16分)如图所示,将某正粒子放射源置于原点,其向各方向射出的粒子速度大小均为,质量均为,电荷量均为. 在的第一、二象限范围内分布着一个匀强电场,方向与轴正方向相同,在的第一、二象限范围内分布着一个匀强磁场,方向垂直于平面向里.粒子离开电场上边缘时,能够到达的最右侧的位置为. 最终恰没有粒子从磁场上边界离开磁场. 若只考虑每个粒子在电场中和磁场中各运动一次,不计粒子重力以及粒子间的相互作用.求:
(1)电场强度;
(2)磁感应强度;
(3)粒子在磁场中运动的最长时间.
15.(12分)一列简谐横波在t=s时的波形图如图(a)所示,P、Q是介质中的两个质点.图(b)是质点Q的振动图象。求:
(ⅰ)波速及波的传播方向;
(ⅱ)质点Q的平衡位置的x坐标。
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、C
【解析】
从n=4能级跃迁到n=3能级释放出的光子能量最小,波长最长,该光子的能量为
-0.85eV-(-1.51eV)=0.66eV
C正确,ABD错误。
故选C。
2、D
【解析】
该卫星一定不是同步卫星,因为同步地球卫星只能定点于赤道的正上方,故A错误.卫星的轨道平面必须过地心,不可能与地球北纬43°线所确定的平面共面,故B错误.卫星的周期可能为:T′=,n=1、2、3…,根据解得:(n=1、2、3…),满足这个表达式的部分轨道即可,故C错误,D正确.故选D.
点睛:解决该题关键要掌握卫星受到的万有引力提供圆周运动向心力,知道卫星的运行轨道必过地心,知道同步卫星的特点.
3、C
【解析】
由于三球竖直方向的运动情况相同,一定可以发生碰撞,可假设高度无穷大,可看作三球碰撞完成后才落地,A、B第一碰撞后水平速度互换,B、C发生第二碰撞后,由于B的质量小于C的质量,则B反向;B、A发生第三次碰撞后,B、 A水平速度互换,A向左,B竖直下落,三球不再发生碰撞,所以最多能够发生3次碰撞,故C正确,A、B、D错误;
故选C。
【点睛】
关键是A球做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,与B、C竖直方向的运动情况相同,所以一定可以发生碰撞。
4、C
【解析】
由题,Fa、Fb分别在yOz和xOy平面内,可知点电荷Q即在yOz平面内,也在xOy平面内,所以Q一定在坐标轴y上,过a点沿F的方向延长,与y轴交于Q点,设OQ之间的距离为y,由几何关系得
则
aQ之间的距离
连接bQ,则b受到的电场力的方向沿bQ的方向。由几何关系得
可知b点到O点的距离也是r,b到Q之间的距离也是2r
A.b与a到Q点的距离相等,根据库仑定律可知,试探电荷在b点受到的电场力与在a点受到的电场力是相等的,所以
故A错误;
B.负电荷受到的电场力指向Q,根据异性电荷相互吸引可知,Q带正电,由于距离正电荷越近电势越高,所以O点的电势高,b与a点的电势相等,即
故B错误;
C.由于点电荷Q带正电,根据库仑定律
解得点电荷Q的电荷量为
故C正确;
D.平面xOz上各点到Q的距离不一定相等,所以各点的电势不一定相等,则在平面xOz上移动该试探电荷,电场力不一定不做功,故D错误。
故选C。
5、A
【解析】
AC.重核F裂变成D和E的过程中要释放处能量,会产生质量亏损;相反,较重的核D和E聚合成F的过程中,会吸收较大能量,选项A正确,C错误;
BD.较轻的核A和B聚合成C的过程也要释放能量,有质量亏损,则核子平均质量变小,C的结合能大于A和B的结合能之和,选项BD错误;
故选A。
6、C
【解析】
A.运动电荷在磁场中运动,若速度方向与磁场方向平行,则不受洛伦兹力作用,选项A错误;
B.通电导线在磁场中,若电流方向与磁场方向平行,则不受安培力作用,选项B错误;
C.由于洛伦兹力方向垂直于运动电荷的速度方向,根据功的定义可知,洛伦兹力对运动电荷不做功,选项C正确;
D.安培力方向与通电导线垂直,可以对通电导线做功,从而把电能转化为机械能,选项D错误。
故选C。
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、BC
【解析】
AB.不加电场时根据动能定理得
mghab=5Ek0-Ek0=4Ek0
解得
故A错误,B正确;
CD.加电场时,根据动能定理得
mghab+Uacq=13Ek0-Ek0
解得
故C正确,D错误;
故选BC。
8、BCD
【解析】
A.电压表示数
A错误;
BD.可调电阻r增大,副线圈电阻不变,则电路总电阻增大,电流减小,副线圈电阻分压减小,BD正确;
C.仅接入灯泡增多,副线圈电流增大,电流表示数增大,C正确。
故选BCD。
9、ABC
【解析】
A.根据
可求解月球的质量M,根据
可求解月球表面的重力加速度,选项A正确;
B.根据
可求解“嫦娥五号”探测器绕月球运行的加速度,选项B正确;
C.根据
可求解“嫦娥五号”探测器绕月球运行的速度,选项C正确;
D.“嫦娥五号”的质量不确定,则不能求解月球对“嫦娥五号”探测器的吸引力,选项D错误。
故选ABC。
10、BCD
【解析】
A.当A对B的静场力为B所受重力的0.5倍,B静止时丝线BC与竖直方向夹角θ=30°,处于平衡,根据几何关系可知此时AB与BC互相垂直,此时丝线长度为,选项A错误;
B.而由三角形相似可知
则在整个漏电过程中,丝线上拉力T大小保持不变,选项B正确;
C.以C点为原点,以CA方向为y轴,垂直CA方向向右为x轴建立坐标系,设B点坐标为(x,y),则由几何关系
消掉θ角且整理可得
缓慢缩短丝线BC的长度,最初阶段BC的长度变化较小,B球运动轨迹在最初阶段为圆弧,选项C正确;
D.若A对B的静电力为B所受重力的倍,则B静止在与竖直方向夹角仍为θ=30°时,对B受力分析,G、F与T,将F与T合成,则有
解得
根据余弦定理可得
解得
BC=h或h
选项D正确。
故选BCD。
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、1000Ω 16, 不变
【解析】
(1)定值电阻所在支路最小电阻约为;电阻箱R(最大阻值为9999Ω),为测多组实验数据,定值电阻R0应选1K ;
电阻箱与R0、A2串联,再与水柱、A1并联,所以有,玻璃管内水柱电阻Rx的表达式
(2)由电阻定律可以知道,则有,根据题意可知,电流表A1,A2 示数均相等,则有,由图可得
电阻率
(3)电流表内阻不能忽略,则有,电阻率为保持不变.
12、
【解析】
[1]设相邻两水滴的时间间隔为T,则
第二滴水滴离水龙头的距离
;
[2]从第一滴水滴离开水龙头开始计时,到第n滴水滴落到盘中,秒表测得时间为t,则:
又:
解得:
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、 (i)见解析; (ii)。
【解析】
(i)光路如图所示
(ii)设O1、O2分别为射入印章的光线在后表面的反射点及前表面的折射点,r为折射角,根据反射定律和折射定律可知,射向纸面两光线互相平行。O1、O2两点间的距离为
OO2=stanθ
OO2=2dtanr
解得:
,r = 30°
水晶印章对红色光的折射率n
解得:
14、 (1) (2) (3)
【解析】
(1)粒子离开电场上边缘时,能够到达最右侧位置的粒子是沿轴正方向发射的粒子,对此粒子,有,
由类平抛运动基本规律得
,
,
联立可得.
(2)沿轴正方向发射的粒子射入磁场时,有,
联立可得,
,方向与水平方向成斜向右上方,
根据题意知该粒子的运动轨迹恰与磁场上边界相切,其余粒子均不能达到边界,
由几何关系可知,
由,得,联立可得.
(3)粒子运动的最长时间对应最大的圆心角,运动轨迹经过且恰与磁场上边界相切的粒子,其轨迹对应的圆心角最大,由几何关系可知圆心角,
粒子运动的周期,
.
15、 (ⅰ)18cm/s,沿x轴负方向传播(ⅱ)9cm
【解析】
(ⅰ)由图(a)可以看出,该波的波长为
λ=36cm ①
由图(b)可以看出,周期为
T=2s ②
波速为
v==18cm/s ③
由图(b)知,当t=1/3s时,Q点向上运动,结合图(a)可得,波沿x轴负方向传播;
(ⅱ)设质点P、Q平衡位置的x坐标分别为、由图(a)知,x=0处
y=-=Asin(-)
因此
④
由图(b)知,在t=0时Q点处于平衡位置,经Δt=s,其振动状态向x轴负方向传播至P点处,由此及③式有
=vΔt=6cm ⑤
由④⑤式得,质点Q的平衡位置的x坐标为
=9cm