资源描述
2026届河北省阜城中学 物理高三上期末统考模拟试题
注意事项
1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
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、原子核有天然放射性,能发生一系列衰变,可能的衰变过程如图所示。下列说法中正确的是( )
A.过程①的衰变方程为
B.过程①的衰变方程为
C.过程②的衰变方程为
D.过程②的衰变方程为
2、如图所示,在与磁感应强度为B的匀强磁场垂直的平面内,有一根长为s的导线,量得导线的两个端点间的距离=d,导线中通过的电流为I,则下列有关导线受安培力大小和方向的正确表述是( )
A.大小为BIs,方向沿ab指向b B.大小为BIs,方向垂直ab
C.大小为BId,方向沿ab指向a D.大小为BId,方向垂直ab
3、一正三角形导线框ABC(高度为a)从图示位置沿x轴正向匀速穿过两匀强磁场区域。两磁场区域磁感应强度大小均为B、方向相反、垂直于平面、宽度均为a。下图反映感应电流Ⅰ与线框移动距离x的关系,以逆时针方向为电流的正方向。图像正确的是( )
A. B.
C. D.
4、如图所示,三根完全相同的通电直导线a、b、c平行固定,三根导线截面的连线构成一等边三角形,O点为三角形的中心,整个空间有磁感应强度大小为B、方向平行于等边三角形所在平面且垂直bc边指向a的匀强磁场。现在三根导线中通以方向均向里的电流,其中Ib=Ic=I。已知通电长直导线在某点产生的磁感应强度的大小跟电流成正比,导线b在O点产生的磁感应强度大小为B。则下列说法正确的是( )
A.若O点的磁感应强度平行ac边,则Ia=(1+)I
B.若O点的磁感应强度平行ab边,则Ia=(1+)I
C.若O点的磁感应强度垂直ac边,则Ia=(-1)I
D.若O点的磁感应强度垂直ab边,则Ia=(-1)I
5、甲、乙两车在同一平直公路上运动,两车的速度v随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.甲乙两车的速度方向可能相反
B.在t1到t2时间内,甲车的加速度逐渐增大
C.在t1到t2时间内,两车在同一时刻的加速度均不相等
D.若t=0时刻甲车在前,乙车在后,在运动过程中两车最多能相遇三次
6、下列关于运动项目的叙述正确的是( )
A.若足球的运动轨迹是旋转的香蕉球时,要研究足球的运动足球可以看做质点
B.2018年苏炳添在男子100m中跑出的亚洲纪录是一个时刻
C.接力赛中的100m都是指位移
D.运动员100m短跑用时10s,则其加速过程的平均加速度定不小于
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、如图所示,一质量为m、电荷量为q的带电粒子(不计重力),自A点以初速度v0射入半径为R的圆形匀强磁场,磁场方向垂直于纸面,速度方向平行于CD,CD为圆的一条直径,粒子恰好从D点飞出磁场,A点到CD的距离为。则( )
A.磁感应强度为 B.磁感应强度为
C.粒子在磁场中的飞行时间为 D.粒子在磁场中的飞行时间为
8、回旋加速器的工作原理如图所示,置于高真空中的D形金属盒半径为R。两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过狭缝的时间忽略不计,磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。A处粒子源产生质量为m、电荷量为+q的粒子,在加速器中被加速,加速电压为U。下列说法正确的是( )
A.交变电场的周期为
B.粒子射出加速器的速度大小与电压U成正比
C.粒子在磁场中运动的时间为
D.粒子第1次经过狭缝后进入磁场的半径为
9、为了测定一个水平向右的匀强电场的场强大小,小明所在的物理兴趣小组做了如下实验:用长为L的绝缘轻质细线,上端固定于O点,下端拴一质量为m、带电荷量为+q的小球(可视为质点),如图所示,开始时,将线与小球拉成水平,然后释放,小球由静止开始向下摆动,摆到B点时速度恰好为零,然后又从B点向A点摆动,如此往复.小明用测量工具测量与水平方向所成的角度θ,刚好为60°.不计空气阻力,下列说法中正确的是( )
A.在B点时小球受到的合力为0
B.电场强度E的大小为
C.小球从A运动到B,重力势能减小
D.小球在下摆的过程中,小球的机械能和电势能之和先减小后增大
10、在某均匀介质中,甲、乙两波源位于O点和Q点,分别产生向右和向左传播的同性质简谐横波,某时刻两波波形如图中实线和虚线所示,此时,甲波传播到x=24m处,乙波传播到x=12m处,已知甲波波源的振动周期为0.4s,下列说法正确的是________.
A.甲波波源的起振方向为y轴正方向
B.甲波的波速大小为20m/s
C.乙波的周期为0.6s
D.甲波波源比乙波波源早振动0.3s
E.从图示时刻开始再经0.6s,x=12m处的质点再次到达平衡位置
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)某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻,实验器材有一个电流表、一个电阻箱R、一个1Ω的定值电阻R0,一个开关和导线若干,该同学按如图所示电路进行实验,测得的数据如下表所示:
实验次数
1
2
3
4
5
R(Ω)
4.0
10.0
16.0
22.0
28.0
I(A)
1.00
0.50
0.34
0.25
0.20
(1)该同学为了用作图法来确定电池的电动势和内电阻,若将R作为直角坐标系的纵坐标,则应取____________作为横坐标。
(2)利用实验数据在给出的直角坐标系上画出正确的图象__________________。
(3)由图象可知,该电池的电动势E=_________V,内电阻r=_________Ω。
12.(12分)如图所示,为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量及小车和砝码的质量对应关系图.钩码的质量为,小车和砝码的质量为m2,重力加速度为g.
(1)下列说法正确的是__________.
A.每次在小车上加减砝码时,应重新平衡摩擦力
B.实验时若用打点计时器应先释放小车后接通电源
C.本实验 m2应远小于m1
D.在用图象探究加速度与质量关系时,应作a和图象
(2)实验时,某同学遗漏了平衡摩擦力这一步骤,若轨道水平,他测量得到的图象,如图,设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,则小车与木板间的动摩擦因数____,钩码的质量__________.
(3)实验中打出的纸带如图所示.相邻计数点间的时间间隔是,图中长度单位是cm,由此可以算出小车运动的加速度是____m/s2.
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)我国将于2022年举办冬奥会,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。如图所示,质量m=60 kg的运动员从倾角θ=30°、长度L=80m的直助滑道AB的A处由静止开始匀加速滑下,经过t=8s到达助滑道末端B。为了改变运动员的运动方向,在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接,其中最低点C处附近是一段以O为圆心、半径R=14m的圆弧,助滑道末端B与弯曲滑道最低点C的高度差h=5 m,运动员在B、C间运动时阻力做功W=-1 000 J,g=10 m/s2.求:
(1)运动员在AB段下滑时受到阻力Ff的大小;
(2)运动员到达滑道最低点C时对滑道的压力FN的大小。
14.(16分)在如图甲所示的平面坐标系xOy内,正方形区域(0<x<d、0 <y<d)内存在垂直xOy平面周期性变化的匀强磁场,规定图示磁场方向为正方向,磁感应强度B的变化规律如图乙所示,变化的周期T可以调节,图中B0为己知。在x=d处放置一垂直于x轴的荧光屏,质量为m、电荷量为q的带负电粒子在t=0时刻从坐标原点O沿y轴正方向射入磁场,不计粒子重力。
(1)调节磁场的周期,满足T>,若粒子恰好打在屏上P(d,0)处,求粒子的速度大小v;
(2)调节磁场的周期,满足T=,若粒子恰好打在屏上Q(d,d)处,求粒子的加速度大小a;
(3)粒子速度大小为v0=时,欲使粒子垂直打到屏上,周期T应调为多大?
15.(12分)如图,两等腰三棱镜ABC和CDA腰长相等,顶角分别为∠A1=60°和∠A2=30°。将AC边贴合在一起,组成∠C=90°的四棱镜。一束单色光平行于BC边从AB上的O点射入棱镜,经AC界面后进入校镜CDA。已知棱镜ABC的折射率,棱镜CDA的折射率n2=,不考虑光在各界面上反射后的传播,求:(sin15°=,sin75°=)
(i)光线在棱镜ABC内与AC界面所夹的锐角θ;
(ii)判断光能否从CD面射出。
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、D
【解析】
AB.由核反应过程中质量数守恒和电荷数守恒得,过程①的衰变方程为
故AB错误;
CD.由核反应过程中质量数守恒和电荷数守恒得,过程①的衰变方程为
故C错误,D正确。
故选D。
2、D
【解析】
导线的等效长度为d,则所受的安培力为F=BId,由左手定则可知方向垂直ab。
故选D。
3、A
【解析】
在上,在范围,线框穿过左侧磁场时,根据楞次定律,感应电流方向为逆时针,为正值。在范围内,线框穿过两磁场分界线时,BC、AC边在右侧磁场中切割磁感线,有效切割长度逐渐增大,产生的感应电动势增大,AC边在左侧磁场中切割磁感线,产生的感应电动势不变,两个电动势串联,总电动势
增大,同时电流方向为瞬时针,为负值。在范围内,线框穿过左侧磁场时,根据楞次定律,感应电流方向为逆时针,为正值,综上所述,故A正确。
故选A。
4、A
【解析】
三条直导线在O点的磁场方向如图;其中Bc和Bb的合场强水平向右大小为Bbc=B;方向水平向右。
A.若O点的磁感应强度平行ac边,则三条通电导线产生的磁场和匀强磁场在垂直于ac方向的合磁场为零,即
其中Bc=B=kI,解得
Ia=(1+)I
选项A正确;
B.若O点的磁感应强度平行ab边,则三条通电导线产生的磁场和匀强磁场在垂直于ab方向的合磁场为零,即
其中Bb=B=kI,解得
Ia=(-1)I
选项B错误;
C.若O点的磁感应强度垂直ac边,则三条通电导线产生的磁场和匀强磁场在平行于ac方向的合磁场为零,即
表达式无解,则O点的磁感应强度的方向不可能垂直ac边,选项C错误;
D.若O点的磁感应强度垂直ab边,则三条通电导线产生的磁场和匀强磁场在平行于ab方向的合磁场为零,即
其中Bc=B=kI,解得
Ia=(+1)I
选项D错误。
故选A。
5、D
【解析】
A.速度是矢量,速度大于零代表一个方向,速度小于零则代表相反方向,所以两车速度方向相同,选项A错误;
B.速度时间图像的斜率即加速度,在t1到t2时间内,甲车的加速度逐渐减小,选项B错误;
C.平移乙的图像,在t1到t2时间内,有一时刻两车的加速度相等,选项C错误;
D.若t=0时刻甲车在前,乙车在后,在以后的运动过程中可能乙会追上甲,甲再追上乙,甲再被乙反超,两车最多能相遇三次,选项D正确。
故选D。
6、D
【解析】
A.若足球的运动轨迹是旋转的香蕉球时,要研究足球的运动足球大小不能忽略,不可以看做质点,选项A错误;
B.2018年苏炳添在男子100m中跑出的亚洲纪录是一个时间间隔,选项B错误;
C.接力赛中有弯道,则其中的100m不都是指位移,选项C错误;
D.运动员100m短跑用时10s,若整个过程中一直加速,则加速度
因运动员在100m短跑中先加速后匀速,则其加速过程的平均加速度定不小于,选项D正确;
故选D。
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、AC
【解析】
粒子在磁场中做匀速圆周运动,画出运动轨迹,如图所示:
AB.A点到CD的距离,则:
∠OAQ=60°,∠OAD=∠ODA=15°,∠DAQ=75°
则
∠AQD=30°,∠AQO=15°
粒子的轨道半径:
粒子在磁场中做匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:
解得:
故A正确B错误;
CD.粒子在磁场中转过的圆心角:
α=∠AQD=30°
粒子在磁场中做圆周运动的周期为:
粒子在磁场中的运动时间为:
故C正确D错误。
故选:AC。
8、CD
【解析】
A.为了能够使粒子通过狭缝时持续的加速,交变电流的周期和粒子在磁场中运动周期相同,即
A错误;
B.粒子最终从加速器飞出时
解得
粒子飞出回旋加速器时的速度大小和无关,B错误;
C.粒子在电场中加速的次数为,根据动能定理
粒子在磁场中运动的时间
C正确;
D.粒子第一次经过电场加速
进入磁场,洛伦兹力提供向心力
解得
D正确。
故选CD。
9、BC
【解析】
试题分析:小球在B点受重力竖直向下,电场力水平向右,故合力一定不为零,故A错误;小球由A到B的过程中,由动能定理可得:mgLsinθ-EqL(1-cos60°)=0,则电场强度的大小为,选项B正确;小球从A运动到B,重力做正功,W=mgh=mgLsinθ,故重力势能减小mgLsinθ=,故C正确;小球在下摆过程中,除重力做功外,还有电场力做功,故机械能不守恒,但机械能和电势能总能力之和不变,故D错误.故选BC.
考点:动能定理;能量守恒定律
10、BCE
【解析】
甲波传播到x=24m处,根据波向右传播可知:质点向下振动,故甲波波源的起振方向为y轴负方向,故A错误;由图可知:甲波的波长为8m,又有甲波波源的振动周期为0.4s,故甲波的波速大小为=20m/s,故B正确;同一介质中横波波速相同,故乙波的波速也为20m/s,由图可知:乙波的波长为12m,故周期为=0.6s,故C正确;甲波的传播距离为24m,故波源振动时间为=1.2s;乙波的传播距离为42m-12m=30m,故波源振动时间为=1.5s,所以,甲波波源比乙波波源晚振动0.3s,故D错误;由图可知:图时时刻,两波在x=12m处都处于平衡位置,将要向上振动;故该质点的振动方程为y=15sin5πt+10sinπt(cm),那么,t=0.6s时,y=0,即从图示时刻开始再经0.6s,x=12m处的质点再次到达平衡位置;故E正确;故选BCE.
在给出波形图求解质点振动、波速的问题中,一般根据图象得到波长及时间间隔与周期的关系,从而求得周期,即可得到质点振动情况,由v=求得波速.
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、I-1/A-1 6.0(5.8~6.2) 1.0(0.8.~1.2)
【解析】
(1)[1]根据闭合电路欧姆定律,有
公式变形,得到
所以若将R作为直角坐标系的纵坐标,则应取作为横坐标;
(2)[2]运用描点法作出图象:
(3)[3][4]对比一次函数y=kx+b,R相当于y,E相当于k,相当于x,(-r-R0)相当于b;故
E=k
-r-R0=b
解得:
E=k
r=-b-R0
所以由图象可知,该电池的电动势E=6.0V,内电阻r=1.0Ω。
12、D 0.46
【解析】
(1)A.小车与长木板的间的粗糙情况与小车的质量无关,所以在同一个实验中,每次改变小车的质量,不需要平衡摩擦力。故A错误。
B.实验时应先接通电源,后释放小车。故B错误。
C.根据牛顿第二定律可得系统的加速度,则绳子的拉力,由此可知钩码的质量远小于小车和砝码的质量m2时,绳子的拉力才等于钩码的重力。故C错误。
D.由牛顿第二定律可知,当一定是,与成正比,所以应作出图象。故D正确。
(2)根据牛顿第二定律可知,结合图象可得,由此可得钩码的质量为,小车与木板间的动摩擦因数为。
(3)设,,有公式,化简可得
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、(1)150N;(2)2600N。
【解析】
(1)A到B:由牛顿第二定律得:
(2)A到C:由动能定理得
在C点
根据牛顿第三定律压力与支持力大小相等,为2600N。
14、(1);(2)(其中 k=1,2,3……);(3)T=,其中sin=,=arcsin;sin=,=arcsin;sin=,=arcsin。
;
【解析】
(1)粒子的运动轨迹如图所示:
由洛伦兹力提供向心力,有:
qvB =m
几何关系可得:
2R1=d
联立解得:
(2)粒子的轨迹如图所示:
由几何关系可得:
,其中 k=1、2、3……
;
可得:
而
联立可得:
,其中k=1,2,3……
(3)洛伦兹力提供向心力,有:
qvB=m;
;
粒子运动轨迹如图所示,
在每个磁感应强度变化的周期内,粒子在图示A、B两个位置可能垂直击中屏,且满足要求0<<。
设粒子运动的周期为T′,由题意得:
;
设经历完整TB的个数为n (n = 0,1,2,3……)
(I)若粒子运动至A点击中屏,据题意由几何关系得:
R+2(R+Rsin)n=d
当 n=0、 1时无解;
当 n=2时,sin=,=arcsin;
n>2时无解。
(II)若粒子运动至B点击中屏,据题意由几何关系得:
R+2Rsin+2(R+Rsin)n=d
当n=0时无解。
n=1时,sin=,=arcsin;
n=2时:sin=,=arcsin;
n>2 时无解
综合得:
T= ;
其中sin=,=arcsin;sin=,=arcsin;sin=,=arcsin。
15、 (i)45°;(ii)不能从DC面射出
【解析】
(i)光在AB面上发生折射,如图
由折射定律得
解得
∠2=15°
则
=45°
(ii)光从AC面进入CDA内,由几何关系可得
∠3==45°
由折射定律
解得
∠4=75°
则由几何关系可得
∠5=45°
由折射定律
解得
∠6=90°
光线在DC面恰好发生全反射,不能从DC面射出。(平行DC射出也可)
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