资源描述
2026届广州市第二中学物理高三上期末调研模拟试题
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、如图甲所示,梯形硬导线框abcd固定在磁场中,磁场方向与线框平面垂直,图乙表示该磁场的磁感应强度B随时间t变化的关系,t=0时刻磁场方向垂直纸面向里。在0~5t0时间内,设垂直ab边向上为安培力的正方向,线框ab边受到该磁场对它的安培力F随时间t变化的关系图为
A. B. C. D.
2、如图所示,OA是水平放置的弹性薄钢片,左端固定于O点,右端固定有一个软铁圆柱体,P为套在钢片上的重物。调节P的位置可以改变OA上下振动的固有频率,使其在40Hz—120Hz之间变化。在A的正下方固定一个带铁心B的线圈,线圈中通有f=50Hz的交变电流,使OA在磁场力作用下振动。关于OA稳定后的振动情况,下列说法中正确的是( )
A.无论P位于何处,频率一定是50Hz
B.无论P位于何处,频率一定是100Hz
C.P所处位置的不同,频率可能取40Hz—120Hz间的任何值
D.调节P使OA振动的固有频率为50Hz时OA的振幅最大
3、现有一轻质绳拉动小球在水平面内做匀速圆周运动,如图所示,小球质量为m,速度为v,重力加速度为g,轻绳与竖直方向夹角为,小球在运动半周时,绳对小球施加的冲量为( )
A. B.
C. D.
4、在直角三角形abc区域内存在垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,,,边长。一个粒子源在b点将质量为m,电荷量为q的带负电粒子以大小和方向不同的速度射入磁场,在磁场中运动时间最长的粒子中,速度的最大值是( )
A. B. C. D.
5、空间某区域存在一方向垂直于纸面向外、大小随时间均匀变化的匀强磁场,磁场边界ef如图所示,现有一根粗细均匀金属丝围成的边长为L的正方形线框固定在纸面内,t=0时刻磁场方向如图甲所示,磁感应强度B随时间t变化关系如图乙所示,则( )
A.0~t1:e点电势高于f点电势
B.0~t1:
C.t1~t2:金属框中电流方向顺时针
D.0~t2:ab所受安培力方向始终不变
6、如图所示,一光滑半圆形轨道固定在水平地面上,圆心为O、半径为R,一根轻橡皮筋一端连在可视为质点的小球上。另一端连在距离O点正上方R处的P点。小球放在与O点等高的轨道上A点时,轻橡皮筋处于原长。现将小球从A点由静止释放,小球沿圆轨道向下运动,通过最低点B时对圆轨道的压力恰好为零。已知小球的质量为m,重力加速度为g,则小球从A点运动到B点的过程中下列说法正确的是( )
A.小球通过最低点时,橡皮筋的弹力等于mg
B.橡皮筋弹力做功的功率逐渐变大
C.小球运动过程中,橡皮筋弹力所做的功等于小球动能增加量
D.小球运动过程中,机械能的减少量等于橡皮筋弹性势能的增加量
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、一个静止的质点在t=0到t=4s这段时间,仅受到力F的作用,F的方向始终在同一直线上,F随时间t的变化关系如图所示.下列说法中正确的是( )
A.在t=0到t=4s这段时间,质点做往复直线运动
B.在t=1s时,质点的动量大小为1kgm/s
C.在t=2s时,质点的动能最大
D.在t=1s到t=3s这段时间,力F的冲量为零
8、如图所示,在小车内固定一光滑的斜面体,倾角为,一轻绳的一端连在位于斜面体上方的固定木板B上,另一端拴一个质量为m的物块A,绳与斜面平行。整个系统由静止开始向右匀加速运动。物块A恰好不脱离斜面,则向右加速运动时间为t的过程中( )
A.小车速度的变化量
B.物块重力所做的功和重力的冲量均为零
C.拉力冲量大小
D.拉力做功
9、质量为m的汽车在平直的路面上启动,启动过程的速度-时间图象如图所示,其中OA段为直线,AB段为曲线,B点后为平行于横轴的直线.已知从t1时刻开始汽车的功率保持不变,整个运动过程中汽车所受阻力的大小恒为f,以下说法正确的是( )
A.0~t1时间内,汽车牵引力的数值为m+f
B.t1~t2时间内,汽车的功率等于(m+f)v2
C.t1~t2时间内,汽车的平均速率小于
D.汽车运动的最大速率v2=(+1)v1
10、如图甲所示,一个小球悬挂在细绳下端,由静止开始沿竖直方向运动,运动过程中小球的机械能E与路程x的关系图像如图乙所示,其中O-x1过程的图像为曲线,x1-x2过程的图像为直线。忽略空气阻力。下列说法正确的是
A.O-x1过程中小球所受拉力大于重力
B.小球运动路程为x1时的动能为零
C.O-x2过程中小球的重力势能一直增大
D.x1-x2过程中小球一定做匀加速直线运动
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)利用打点计时器(用频率为的交流电)研究“匀变速直线运动的规律”。如图所示为实验中打点计时器打出的一条点迹清晰的纸带,O是打点计时器打下的第一个点,相邻两个计数点之间还有四个点没有画出
(1)相邻两计数点之间的时间间隔为________s
(2)实验时要在接通打点计时器电源之________(填“前”或“后”)释放纸带
(3)将各计数点至O点的距离依次记为、、、、…,测得,,,。请计算打点计时器打下C点时纸带的速度大小为___;纸带的加速度大小为________(结果均保留两位有效数字)
12.(12分)某同学用图示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”,实验的主要步骤如下:
A.将贴有白纸的木板竖直放置,弹簧测力计A挂于固定在木板上的P点,下端用细线挂一重物M。
B.弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置,细线均与木板平行。
C.记录O点的位置、两个弹簧测力计的读数和。
D.测量重物M的重力G,记录OM绳的方向。
E.选择合适的标度,用刻度尺做出测力计拉力和的图示,并用平行四边形定则求出合力。
F.按同一标度,做出重物M重力G的图示,并比较F与G,得出结论。
(1)在上述步骤中,有重要遗漏的步骤是________(请填写步骤前的序号),遗漏的内容是________。
(2)某同学认为在实验过程中必须注意以下几项,其中正确的是(____)
A.OA、OB两根绳必须等长
B.OA、OB两根绳的夹角应该等于
C.OA、OB两根绳要长一点,标记同一细绳方向的两个点要远一点
D.改变拉力的大小与方向,再次进行实验时,仍要使结点O静止在原位置
(3)本实验采用的科学方法是(____)
A.微元法 B.等效替代法 C.理想实验法 D.科学推理法
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)如图甲,两个半径足够大的D形金属盒D1、D2正对放置,O1、O2分别为两盒的圆心,盒内区域存在与盒面垂直的匀强磁场。加在两盒之间的电压变化规律如图乙,正反向电压的大小均为Uo,周期为To,两盒之间的电场可视为匀强电场。在t=0时刻,将一个质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子由O2处静止释放,粒子在电场力的作用下向右运动,在时刻通过O1.粒子穿过两D形盒边界M、N时运动不受影响,不考虑由于电场变化而产生的磁场的影响,不计粒子重力。
(1)求两D形盒边界M、N之间的距离;
(2)若D1盒内磁场的磁感应强度,且粒子在D1、D2盒内各运动一次后能到达 O1,求D2盒内磁场的磁感应强度;
(3)若D2、D2盒内磁场的磁感应强度相同,且粒子在D1、D2盒内各运动一次后在t= 2To时刻到达Ol,求磁场的磁感应强度。
14.(16分)如图所示,开口向下竖直放置的内部光滑气缸,气缸的截面积为S,其侧壁和底部均导热良好,内有两个质量均为m的导热活塞,将缸内理想分成I、II两部分,气缸下部与大气相通,外部大气压强始终为p0,,环境温度为,平衡时I、II两部分气柱的长度均为l,现将气缸倒置为开口向上,求:
(i)若环境温度不变,求平衡时I、II两部分气柱的长度之比;
(ii)若环境温度缓慢升高,但I、II两部分气柱的长度之和为2l时,气体的温度T为多少?
15.(12分)竖直平面内有一直角形内径相同的细玻璃管,A端封闭,C端开口,最初AB段处于水平状态,中间有一段水银将气体封闭在A端,各部分尺寸如图所示,外界大气压强p0=75cmHg。
(1)若从右侧缓慢注入一定量的水银,可使封闭气体的长度减小为20cm,需要注入水银的总长度为多少?
(2)若将玻璃管绕经过A点的水平轴顺时针转动90°,当AB段处于竖直、BC段处于水平位置时,封闭气体的长度变为多少?
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】
根据法拉第电磁感应定律求解感应电动势,根据欧姆定律求解感应电流,根据安培力公式F=BIL求解安培力;根据楞次定律判断感应电流的方向,再由左手定则判定安培力的方向,即可求解。
【详解】
0﹣2t0,感应电动势为:E1=SS,为定值,3t0﹣5t0,感应电动势为:E2=SS,也为定值,因此感应电流也为定值,那么安培力F=BIL∝B,由于0﹣t0,B逐渐减小到零,故安培力逐渐减小到零,根据楞次定律,可知,线圈中感应电流方向顺时针,依据左手定则,可知,线框ab边受到安培力方向向上,即为正;同理,t0﹣2t0,安培力方向向下,为负,大小增大,而在2t0﹣3t0,没有安培力;在3t0﹣4t0,安培力方向向上,为正,大小减小;在4t0﹣5t0,安培力方向向下,为负,大小增大,故D正确,ABC错误。
2、B
【解析】
ABC.因交流电的频率为f=50Hz,则线圈吸引软铁A的频率为f′=100Hz,由受迫振动的规律可知,无论P位于何处,频率一定是100Hz,选项AC错误,B正确;
D.调节P使OA振动的固有频率为100Hz时产生共振,此时OA的振幅最大,选项D错误;
故选B。
3、A
【解析】
由题意可知在水平方向运动半周,速度反向,水平方向有
Ix=2mv
竖直方向上绳子与竖直线夹角满足
mgtan=
故竖直方向冲量为
根据矢量的合成的三角形法则可知绳对小球施加的冲量为
故A正确,BCD错误。
故选A。
4、A
【解析】
由左手定则和题意知,沿ba方向射出的粒子在三角形磁场区域内转半周,运动时间最长,半径最大的则恰与ac相切,轨迹如图所示
由几何关系
由洛仑兹力提供向心力
从而求得最大速度
故BCD错误,A正确。
故选A。
5、B
【解析】
A.0~t1时间内垂直于纸面向外的磁场减弱,根据楞次定律可知感应电流产生的磁场垂直于纸面向外,根据安培定则可知感应电流为逆时针方向,在电源内部,电流从负极流向正极,故f电势高于e的电势,A错误;
B.根据法拉第电磁感应定律,感应电动势:
B正确;
C.根据楞次定律,0~t2金属框中电流方向为逆时针,C错误;
D.根据左手定则,0~t1安培力水平向左,t1~t2安培力水平向右,D错误。
故选B。
6、D
【解析】
小球运动到最低点时,根据牛顿第二定律可得F-mg=m,橡皮筋的弹力F=mg+m,故F大于mg,故A错误;根据P=Fvcosα可知,开始时v=1,则橡皮筋弹力做功的功率P=1.在最低点速度方向与F方向垂直,α=91°,则橡皮筋弹力做功的功率P=1,故橡皮筋弹力做功的功率先变大后变小,故B错误;小球运动过程中,根据动能定理知,重力做功和橡皮筋弹力所做的功之和等于小球动能增加量,故C错误。小球和弹簧组成的系统机械能守恒,知小球运动过程中,机械能的减少量等于橡皮筋弹性势能的增加量,故D正确。
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、CD
【解析】
0~2s内,合力方向不变,知加速度方向不变,物体一直做加速运动,2~4s内,合力方向改为反向,则加速度方向相反,物体做减速运动,因为0~2s内和2~4s内加速度大小和方向是对称的,则4s末速度为零,在整个运动过程的速度方向不变,一直向前运动,第4s末质点位移最大;故A错误.F-t图象中,图象与时间轴围成的面积表示力的冲量,在t=1s时,冲量大小I1==0.5N•s,根据动量定理可知,质点的动量大小为0.5kg•m/s,故B错误.由A的分析可知,在t=2s时,质点的动能最大,故C正确;F-t图象中,图象与时间轴围成的面积表示力的冲量,由图可知,在t=1s到t=3s这段时间,力F的冲量为零,故D正确;故选CD.
解决本题的关键会通过牛顿第二定律判断加速度的方向,当加速度方向与速度方向相同,做加速运动,当加速度方向与速度方向相反,做减速运动.同时能正确根据动量定理分析问题,明确F-t图象的性质,能正确求解力的冲量.
8、AD
【解析】
对物块A进行受力分析可知,物块A受拉力T和重力G,根据力的合成得
解得
A.小车的加速度为
则小车速度的变化量为
故A正确;
B.由于重力的方向与位移方向垂直,故重力做功为零,但冲量 ,不是0,故B错误;
C.拉力的冲量
故C错误;
D.重力做功为0,则拉力的功
而
解得
故D正确;
故选AD。
9、AD
【解析】
A、由题图可知,0~t1阶段,汽车做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律得F1-f=ma,联立可得F1= m+f,故A正确;
B、在t1时刻汽车达到额定功率P=F1v1=(m+f)v1,t1~t2时间内,汽车保持额定功率不变,故B错误;
C、由v-t图线与横轴所围面积表示位移的大小可知,t1~t2时间内,汽车的平均速度大于,故C错误;
D、t2时刻,速度达到最大值v2,此时刻F2=f,P=F2v2,可得,故D正确.
故选AD.
10、BD
【解析】
A.小球在竖直向上的拉力和竖直向下的重力下运动,拉力做功改变小球的机械能,则:
可知题中机械能-路程图像斜率的大小为拉力的大小;O-x1过程中小球所受拉力竖直向上且减小,拉力做正功,小球的机械能增加,开始时小球从静止开始加速,拉力大于重力,运动过程中拉力逐渐减小,x1之后,拉力竖直向上做负功,小球向下运动,所以x1处速度为零,动能为零,说明O-x1过程中小球先加速后减速,所以在减速阶段拉力小于重力,A错误,B正确;
C.O-x1过程中小球向上运动,重力做负功,重力势能增大,x1-x2过程中小球向下运动,重力做正功,重力势能减小,C错误;
D.x1-x2过程中重力大于拉力,小球向下运动,图像斜率不变,拉力不变,所以小球加速度恒定,向下做匀加速直线运动,D正确。
故选BD。
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、0.1 后 0.24 0.80
【解析】
(1)[1]频率为的交流电,相邻两个计数点之间还有四个点没有画出,所以相邻两计数点之间的时间间隔为。
(2)[2]实验时,需先接通电源,后释放纸带。
(3)[3] 打点计时器打下C点时纸带的速度大小
[4] 纸带的加速度大小
代入数据得
12、C 没有记录和的方向 C B
【解析】
(1)[1][2]本实验为了验证力的平行四边形定则,采用的方法是作力的图示法,作出合力和理论值和实际值,然后进行比较,两个分力和一个合力应该具有相同的效果。所以实验时,步骤C:除记录弹簧秤的示数外, 还要记下两条细绳的方向,以便确定两个拉力的方向,这样才能作出拉力的图示,即遗漏的内容是没有记录F1和F2的方向。
(2)[3]A.细线的作用是能显示出力的方向,所以不必须等长。故A错误;
B.两细线拉橡皮条时,只要确保拉到同一点即可,不需要两绳夹角要为120°,故B错误;
C.为了让效果相同,改变拉力的大小与方向,再次进行实验时,仍要使结点O静止在原位置,故C正确;
故选C。
(3)[4]本实验中两个拉力的作用效果和一个拉力的作用效果相同,采用的科学方法是等效替代法,故ACD错误,B正确。
故选B。
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) (2) (3)
【解析】
(1)设两盒之间的距离为d,盒间电场强度为E,粒子在电场中的加速度为a,则有
U0=Ed
qE=ma
联立解得
(2)设粒子到达O1的速度为v1,在D1盒内运动的半径为R1,周期为T1,时间为t1,则有
可得
t1=T0
故粒子在时刻回到电场;
设粒子经电场再次加速后以速度v2进入D2盒,由动能定理
设粒子在D2盒内的运动半径为R2,则
粒子在D1D2盒内各运动一次后能到达O2应有
R2=R1
联立各式可得
(3)依题意可知粒子在D1D2盒内运动的半径相等;又
故粒子进入D2盒内的速度也为v1;可判断出粒子第二次从O2运动到O1的时间也为 粒子的运动轨迹如图;
粒子从P到Q先加速后减速,且加速过程的时间和位移均相等,设加速过程的时间为t2,则有
则粒子每次在磁场中运动的时间
又
联立各式解得
14、(1)(2)
【解析】
(i)气缸开口向下时,Ⅰ气体初态压强
气缸开口向下时,Ⅱ 气体初态压强
气缸开口向上时,Ⅰ 气体末态压强
气缸开口向上时,Ⅱ 气体末态压强
由玻意耳定律 ,,解得
(ii)升温过程中两部分气体均做等压变化,设Ⅰ气体的气柱长度为x,则Ⅱ气体的气柱长度为2l-x,由盖-吕萨克定律 , ,解得
15、(1)30cm,(2)39.04cm。
【解析】
(1)由玻意耳定律:
得到:
解得:p2=125cmHg
右侧水银总高度h2=50cm,注入水银的总长度为:
(h2-h1)+(L1-L2)=30cm;
(2)设顺时针转动90°后,水银未溢出,且AB部分留有x长度的水银,
玻意耳定律:
代入数据,得到:
变形为
x2-125x+1250cm=0
解得>0,假设成立,不合题意,舍去;则:
末态气体长度
L3=L1+l1-。
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