- 本试卷共四大题,满分100分,考试时间90分钟。
- 请将答案填写在答题卡相应位置,写在试卷上无效。
- 答题前,请务必填写好自己的姓名、班级和考号。
单项选择题(本大题共8小题,每小题4分,共32分,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
(人教版必修一)关于质点,下列说法正确的是( ) A. 体积很小的物体一定可以看作质点 B. 研究地球公转时,地球可以看作质点 C. 研究跳水运动员空中转体动作时,运动员可以看作质点 D. 质点是一个理想化模型,实际上并不存在
(人教版必修二)一个物体在相互垂直的恒力(F_1)和(F_2)作用下,从静止开始运动,在一段时间内,(F_1)和(F_2)分别对物体做功为8J和6J,则合力对物体做的功为( ) A. 10J B. 14J C. 2J D. 7J
(人教版必修三)关于电场强度和电势,下列说法正确的是( ) A. 电场强度为零的地方,电势一定为零 B. 电势降低的方向就是电场强度的方向 C. 电荷在电势高的地方,电势能一定大 D. 电场强度的方向是电势降低最快的方向
(人教版选择性必修一)一列简谐横波沿x轴正方向传播,某时刻的波形如图所示,已知波速为2 m/s,则下列说法正确的是( ) (此处应有波形图,描述为:波形为标准的正弦曲线,在x=0处质点位于平衡位置且下一秒将向y轴负方向运动,相邻波峰距离为4m) A. 该波的周期为2 s B. 该时刻,x=1 m处的质点速度方向沿y轴正方向 C. 再经过0.5 s,x=2 m处的质点到达波谷 D. 该波的频率为0.5 Hz
(人教版选择性必修二)如图所示,矩形线框abcd位于通电长直导线附近,且开始时与导线在同一平面内,当线框向右匀速远离直导线的过程中,关于线框中感应电流的方向,下列说法正确的是( ) A. 始终为顺时针方向 B. 始终为逆时针方向 C. 先顺时针后逆时针 D. 先逆时针后顺时针
(人教版必修三)在“测定金属的电阻率”实验中,以下操作错误的是( ) A. 用螺旋测微器测量金属丝直径时,应在三个不同位置各测一次取平均值 B. 用电流表外接法测量金属丝电阻时,电压表分流会导致电阻测量值偏小 C. 实验中,通过金属丝的电流不宜过大,通电时间不宜过长 D. 为减小误差,测量金属丝长度时,应直接测量接入电路的两端点间的长度
(人教版选择性必修三)关于原子结构和玻尔理论,下列说法正确的是( ) A. 汤姆孙发现电子,并提出了原子的核式结构模型 B. 卢瑟福的α粒子散射实验证明了原子核由质子和中子组成 C. 按照玻尔理论,氢原子从高能级向低能级跃迁时,核外电子的动能减小 D. 氢原子的能级是分立的,处于激发态的原子是不稳定的
(人教版选择性必修一)如图所示,光滑水平面上,质量为m的小球A以速度(v_0)与静止的、质量为2m的小球B发生正碰,碰撞可能是弹性的,也可能是非弹性的,碰后小球B的速度大小不可能为( ) A. ( \frac{1}{4}v_0 ) B. ( \frac{1}{3}v_0 ) C. ( \frac{1}{2}v_0 ) D. ( \frac{2}{3}v_0 )
多项选择题(本大题共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。)
(人教版必修一、二)如图所示,倾角为θ的斜面固定在水平地面上,一轻弹簧下端固定在斜面底端,上端与质量为m的物块A相连,A静止于P点,现用一平行于斜面向上的恒力F拉A,使其从P点由静止开始向上运动,当A上升到最高点时,其加速度恰好为零,不计空气阻力,则在A上升过程中( ) A. 弹簧对A做的功等于A机械能的增加量 B. 力F和弹簧弹力对A做功之和等于A动能增加量 C. A在最高点时,弹簧的弹性势能可能为零 D. 力F做的功等于A重力势能增加量与弹簧弹性势能增加量之和
(人教版必修三、选择性必修二)如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,(R_1)、(R_2)为定值电阻,(R_3)为滑动变阻器,C为电容器,电表均为理想电表,闭合开关S,当滑动变阻器(R_3)的滑片向上滑动时,下列说法正确的是( ) A. 电压表V示数变大 B. 电流表A示数变小 C. 电容器C所带电荷量增加 D. 电源的输出功率可能增大
(人教版选择性必修一)一束复色光从空气射入玻璃,发生折射而分为a、b两束单色光,其传播方向如图所示,则( ) A. 在玻璃中,a光的传播速度小于b光 B. 若a光能使某金属发生光电效应,则b光也一定能 C. 从同种介质射向空气时,a光发生全反射的临界角大于b光 D. 用同一双缝干涉实验装置进行实验,a光的干涉条纹间距小于b光
(人教版选择性必修二)如图甲所示,光滑平行金属导轨MN、PQ水平放置,电阻不计,间距为L,导轨间存在竖直向上的匀强磁场,长为L、电阻为R的导体棒ab垂直导轨放置,在外力作用下由静止开始运动,其速度v随时间t的变化关系如图乙所示,图中(v_0)、(t_0)为已知量,则下列说法正确的是( ) (图乙描述:v-t图像为过原点的直线,在t0时刻速度达到v0) A. 0~(t_0)时间内,通过导体棒横截面的电荷量为( \frac{BLv_0 t_0}{2R} ) B. 0~(t_0)时间内,导体棒运动的位移为( \frac{v_0 t_0}{2} ) C. (t_0)时刻,外力F的功率为( \frac{B^2 L^2 v_0^2}{R} ) D. 0~(t_0)时间内,回路中产生的焦耳热为( \frac{B^2 L^2 v_0^3 t_0}{4R} )
实验题(本大题共2小题,共15分。)
(6分)(人教版必修一)某同学用如图甲所示的装置“探究加速度与力、质量的关系”。 (1)在平衡摩擦力时,该同学___(填“需要”或“不需要”)将槽码盘用细线通过定滑轮系在小车上。 (2)实验中,为了使细线对小车的拉力近似等于槽码盘和槽码的总重力,槽码盘和槽码的总质量m与小车的质量M应满足的条件是___。 (3)图乙是实验中得到的一条纸带,A、B、C、D、E为5个相邻的计数点,相邻计数点间有4个点未画出,已知打点计时器所用电源频率为50 Hz,则小车的加速度a =___m/s²(结果保留两位有效数字)。
(9分)(人教版必修三)某实验小组要测量一节干电池的电动势和内阻,实验室提供的器材如下: A. 待测干电池(电动势约1.5 V,内阻约1 Ω) B. 电流表A1(量程0~0.6 A,内阻约0.5 Ω) C. 电流表A2(量程0~3 mA,内阻为10 Ω) D. 滑动变阻器R1(0~10 Ω) E. 滑动变阻器R2(0~100 Ω) F. 定值电阻R0 = 990 Ω G. 开关、导线若干 (1)为了尽可能准确地测量,且要求操作方便,该小组设计了如图所示的电路,图中电流表a应选用___(填“A1”或“A2”),电流表b应选用___(填“A1”或“A2”),滑动变阻器应选用___(填“R1”或“R2”)。 (电路图描述:待测电池、滑动变阻器、电流表a(大量程)串联构成主回路;定值电阻R0与电流表b(小量程)串联后,并联在滑动变阻器两端。) (2)根据实验数据,作出I1 - I2图像(I1为电流表a的示数,I2为电流表b的示数),得到一条倾斜的直线,纵轴截距为b,斜率的绝对值为k,则电源电动势E =___,内阻r =___。(用题中所给物理量符号表示)
计算题(本大题共3小题,共33分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分。)
(10分)(人教版必修二、选择性必修一)2025年,中国空间站计划进行多次舱段扩展任务,假设在对接过程中,质量为(m_1 = 2.0 \times 10^4) kg的核心舱和质量为(m_2 = 1.6 \times 10^4) kg的实验舱,在相距100 m的轨道上沿同一直线相向运动,速度大小分别为(v_1 = 0.2) m/s和(v_2 = 0.3) m/s(以核心舱运动方向为正方向),为避免相撞,实验舱启动发动机进行制动,使它在核心舱到达之前速度减为零。 (1)若不启动发动机,两舱继续相向运动,求从此刻到它们相遇所需的时间。 (2)为使两舱不相撞,实验舱制动的最小加速度大小是多少? (3)若实验舱以最小加速度制动到速度为零后,立即与静止的核心舱通过捕获机构连接(对接时间极短),求对接后组合体的共同速度大小。
(11分)(人教版选择性必修二)如图所示,在xOy平面内,第一象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第三、四象限存在垂直纸面向外的匀强磁场,一质量为m、电荷量为+q的带电粒子,从y轴上的P点(0,L)以初速度(v_0)沿x轴正方向射入电场,从x轴上的Q点(2L, 0)进入磁场,随后从y轴负半轴上的M点(图中未标出)再次进入电场,不计粒子重力。 (1)求匀强电场的电场强度E的大小。 (2)求匀强磁场的磁感应强度B的大小。 (3)求粒子从P点出发到第三次经过x轴所需的总时间。
(12分)(人教版选择性必修一、三)如图所示,光滑水平地面上静止放置一质量为M = 2 kg的木板B,其右端固定一轻质弹簧,质量为m = 1 kg的小物块A以初速度(v0 = 6) m/s从木板左端滑上木板,已知A、B间的动摩擦因数μ = 0.2,弹簧始终在弹性限度内,重力加速度g取10 m/s²。 (1)求物块A刚滑上木板时,A、B的加速度大小。 (2)求弹簧被压缩至最短时,木板B的速度大小。 (3)从A滑上B开始,经过一段时间后A与B达到共同速度并一起匀速运动,且此时弹簧恰好处于原长,求此过程中系统因摩擦产生的热量Q与弹簧的最大弹性势能(E{pm})之比。
(试卷结束)
2025年人教版高中物理综合测试卷 参考答案
单项选择题
B 2. B 3. D 4. C 5. D 6. B 7. D 8. A
多项选择题9. CD 10. BD 11. AD 12. AB
实验题13. (1)不需要 (2)m << M (3)0.42 (±0.02范围内均可) 14. (1)A1, A2, R1 (2)( E = b R_0 ), ( r = k R_0 )
计算题15. (1)( t = \frac{L}{|v_1| + |v_2|} = \frac{100}{0.2+0.3} s = 200 s ) (2)设最小加速度大小为a,实验舱速度减为零的时间( t_2 = \frac{v_2}{a} ),位移( x_2 = \frac{v_2^2}{2a} ),核心舱在时间( t_2 )内的位移( x_1 = v_1 t_2 ),不相撞条件:( x_1 + x_2 \le L ),解得:( a \ge \frac{v_2^2 + 2v_1 v_2}{2L} = \frac{0.09+0.12}{200} m/s^2 = 1.05 \times 10^{-3} m/s^2 ),故最小加速度为( 1.05 \times 10^{-3} m/s^2 )。 (3)实验舱制动到零的位移( x_2 = \frac{v2^2}{2a{min}} = \frac{0.09}{2 \times 1.05 \times 10^{-3}} m \approx 42.86 m ),此时核心舱位移( x_1 = v_1 t_2 = 0.2 \times \frac{0.3}{1.05 \times 10^{-3}} m \approx 57.14 m ),两舱相距0 m,刚好接触,对接过程动量守恒:( m_1 v_1 = (m_1 + m_2) v ),解得( v = \frac{2.0 \times 10^4 \times 0.2}{3.6 \times 10^4} m/s \approx 0.11 m/s )。
(1)粒子在电场中做类平抛运动:( 2L = v_0 t_1 ), ( L = \frac{1}{2} \cdot \frac{qE}{m} t_1^2 ),解得:( E = \frac{m v_0^2}{2qL} )。 (2)粒子进入磁场时速度:( v_x = v_0 ), ( v_y = \frac{qE}{m} t_1 = v_0 ),故( v = \sqrt{2} v_0 ),方向与x轴正方向成45°角斜向下,由几何关系知,粒子在磁场中做圆周运动的圆心角为270°,半径( R = \frac{\sqrt{2} L}{sin45°} = 2L ),由( qvB = m\frac{v^2}{R} ),解得:( B = \frac{m v_0}{qL} )。 (3)电场中时间( t_1 = \frac{2L}{v_0} ),磁场中时间( t_2 = \frac{270°}{360°} T = \frac{3}{4} \cdot \frac{2\pi m}{qB} = \frac{3\pi L}{v_0} ),粒子从M点再次进入电场后做类斜抛运动,对称性可知,从M到第三次过x轴时间( t_3 = t_1 = \frac{2L}{v0} ),总时间( t{总} = t_1 + t_2 + t_3 = \frac{4L}{v_0} + \frac{3\pi L}{v_0} = \frac{L}{v_0}(4+3\pi) )。
(1)对A:( \mu mg = m a_A ), ( a_A = 2 m/s^2 )(方向向左),对B:( \mu mg = M a_B ), ( a_B = 1 m/s^2 )(方向向右)。 (2)当A、B速度相等(设为v1)时,弹簧压缩最短,对A、B系统,由动量守恒:( m v_0 = (m+M) v_1 ),解得:( v_1 = 2 m/s )。 (3)设从开始到共速(弹簧原长)时,A、B的共同速度为v2,全过程(从开始到最终匀速)动量守恒:( m v_0 = (m+M) v_2 ),解得( v_2 = 2 m/s ),此过程中,系统减少的动能转化为内能和弹性势能,由能量守恒:( \frac{1}{2}m v_0^2 = \frac{1}{2}(m+M) v2^2 + Q + E{pm} ),代入数据得:( 18 = 12 + Q + E{pm} ),即( Q + E{pm} = 6 J )。 从开始到弹簧最短,再由弹簧最短到恢复原
