资源描述
山东省济宁市嘉祥一中2026年高三质量检测试题(三)物理试题
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、某城市创卫工人用高压水枪冲洗墙面上的广告,如图所示,若水柱截面为S,水流以速v垂直射到墙面上,之后水速减为零,已知水的密度为p,则水对墙面的冲力为( )
A. B.
C. D.
2、如图,水平放置的圆环形窄槽固定在桌面上,槽内有两个大小相同的小球a、b,球b静止在槽中位置P。球a以一定初速度沿槽运动,在位置P与球b发生弹性碰撞,碰后球a反弹,并在位置Q与球b再次碰撞。已知∠POQ=,忽略摩擦,且两小球可视为质点,则a、b两球质量之比为( )
A.3︰1 B.1︰3 C.5︰3 D.3︰5
3、如图,在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用,F平行于斜面向上。若要物块在斜面上保持静止,F的取值应有一定的范围,已知其最大值和最小值分别为F1和F2(F1和F2的方向均沿斜面向上)。由此可求出物块与斜面间的最大静摩擦力为( )
A. B. C. D.
4、图示为一种应用逻辑电路制作的简易走道灯的电路图,虚线框内的C是一门电路,R0和R1中有一个是定值电阻,另一个是光敏电阻(受光照时阻值减小),R2是定值电阻。当走道里光线较暗或将手动开关S接通时灯泡L都会点亮,则电路中( )
A.C是“或门”,R0是光敏电阻
B.C是“或门”,R1是光敏电阻
C.C是“与门”,R0是光敏电阻
D.C是“与门”,R1是光敏电阻
5、自空中的A点静止释放一个小球,经过一段时间后与斜面体的B点发生碰撞,碰后速度大小不变,方向变为水平,并经过相等的时间最终落在水平地面的C点,如图所示,水平面上的D点在B点正下方,不计空气阻力,下列说法正确的是
A.A、B两点的高度差和B、D两点的高度差之比为1∶3
B.A、B两点的高度差和C、D两点的间距之比为1∶3
C.A、B两点的高度差和B、D两点的高度差之比为1∶2
D.A、B两点的高度差和C、D两点的间距之比为1∶2
6、如图,一演员表演飞刀绝技,由O点先后抛出完全相同的三把飞刀,分别垂直打在竖直木板上M、N、P三点.假设不考虑飞刀的转动,并可将其看做质点,已知O、M、N、P四点距离水平地面高度分别为h、4h、3h、2h,以下说法正确的是( )
A.三把刀在击中板时动能相同
B.三次飞行时间之比为
C.三次初速度的竖直分量之比为3:2:1
D.设三次抛出飞刀的初速度与水平方向夹角分别为θ1、θ2、θ3,则有θ1>θ2>θ3
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,粗糙程度均匀的绝缘空心斜面ABC放置在水平面上,∠CAB=30°,斜面内部0点(与斜面无任何连接)固定一个正点电荷,一带负电可视为质点的小物体可以分别静止在M、P、N点,P为MN的中点,OM=ON,OM∥AB,下列说法正确的是( )
A.小物体在M、P、N点静止时一定都是受4个力
B.小物体静止在P点时受到的摩擦力最大
C.小物体静止在P点时受到的支持力最大
D.小物体静止在M、N点时受到的支持力相等
8、下列说法正确的是____________.
A.液体表面张力是液体表面层分子间距离小,分子力表现为斥力所致
B.水黾可以停在水面上是因为存在表面张力
C.不管是单晶体还是多晶体,它们都有固定的熔点
D.气体总是很容易充满容器,这是分子间存在斥力的宏观表现
E. 热量能够从低温物体传到高温物体
9、下列说法符合物理史实的有( )
A.奥斯特发现了电流的磁效应 B.库仑应用扭秤实验精确测定了元电荷e的值
C.安培首先提出了电场的观点 D.法拉第发现了电磁感应的规律
10、图示为振幅、频率相同的两列横波相遇时形成的干涉图样,实线与虚线分别表示的是波峰和波谷,图示时刻,M是波峰与波峰的相遇点,已知两列波的振幅均为A,下列说法中正确的是( )
A.图示时刻位于M处的质点正向前移动
B.P处的质点始终处在平衡位置
C.从图示时刻开始经过四分之一周期,P处的质点将处于波谷位置
D.从图示时刻开始经过四分之一周期,M处的质点到达平衡位置
E.M处的质点为振动加强点,其振幅为2A
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)在一次测量定值电阻Rx阻值()的分组实验中,甲、乙两组分别进行了如下实验过程:
(1)甲组可选器材如下:
滑动变阻器RA(0~500Ω,100mA);
滑动变阻器RB(0~5Ω,2A);
电流表A(0~0.6A、内阻约2Ω;0~3A、内阻约0.5Ω);
电压表V(0~3V、内阻约1.5kΩ;0~15V、内阻约7.5kΩ);
电源E(电动势为3V);
开关S,导线若干。
①为便于调节和测量,滑动变阻器采用分压接法,应选择_____(选填“RA”或“RB”);
②请根据以上实验器材,在图甲中将实物电路连接完整______________;
③按以上操作,测得Rx测___Rx真(填“>”、“=”或“<”)。
(2)乙组可选器材如下:
电压表V(0~3V);
滑动变阻器RC(10Ω,1A);
电阻箱R0(0~999.99Ω);
电源E(电动势为3V);
开关S。
请根据乙组的电路图乙和以上实验器材在MN处先接______,按一定的步骤操作后记下仪表的读数,再换接_____,正确操作后测出Rx的阻值;
若在MN处更换器材时,不小心将滑动变阻器的滑片P向左移了一些,测量结果将______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)比较甲乙两组测量结果,______组更接近真实值(填“甲”或“乙”)。
12.(12分)图甲为验证机械能守恒定律的实验装置,通过电磁铁控制的小铁球从A处自由下落,毫秒计时器(图中未画出)记录下小铁球经过光电门B的挡光时间t,小铁球的直径为d,用作为球经过光电门时的速度,重力加速度为g。
(1)用游标卡尺测得小铁球的直径d如图乙所示,则d=________mm;
(2)实验中还需要测量的物理量是________;
A.A距地面的高度H
B.A、B之间的高度h
C.小铁球从A下落到B的时间tAB
(3)要验证小铁球下落过程中机械能是否守恒,只需验证等式________是否成立即可(用实验中测得物理量的符号表示);
(4)某实验小组测得小球动能的增加量ΔEk总是稍大于重力势能的减少量ΔEp,原因可能是_______。(写出一个即可)
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)理论研究表明暗物质湮灭会产生大量高能正电子,所以在宇宙空间探测高能正电子是科学家发现暗物质的一种方法。下图为我国某研究小组设计的探测器截面图:开口宽为的正方形铝筒,下方区域Ⅰ、Ⅱ为方向相反的匀强磁场,磁感应强度均为B,区域Ⅲ为匀强电场,电场强度,三个区域的宽度均为d。经过较长时间,仪器能接收到平行铝筒射入的不同速率的正电子,其中部分正电子将打在介质MN上。已知正电子的质量为m,电量为e,不考虑相对论效应及电荷间的相互作用。
(1)求能到达电场区域的正电子的最小速率;
(2)在区域Ⅱ和Ⅲ的分界线上宽度为的区域有正电子射入电场,求正电子的最大速率;
(3)若L=2d,试求第(2)问中最大速度的正电子打到MN上的位置与进入铝筒位置的水平距离。
14.(16分)如图所示,粗细均匀的U型玻璃管竖直放置,其中左侧管开口,且足够长,右侧管封闭。DE段是水银柱,AD段是理想气体,其中AB=75cm,BC=CD=DE=25cm。已知大气压强p0=75cmHg, 开始时封闭气体的温度为1000K。则:
(1)缓慢降低环境温度,使水银柱全部到达BC段,则此时环境温度为多少?
(2)保持环境温度1000K不变,向左侧管中逐渐滴入水银,使水银柱充满BC段,则加入水银的长度为多少?
15.(12分)如图所示,圆心为O、半径为r的圆形区域内、外分别存在磁场方向垂直纸面向内和向外的匀强磁场,外部磁场的磁感应强度大小为B0。P是圆外一点,OP=2r。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从P点在纸面内垂直于OP射出,第一次从A点(图中未画出)沿圆的半径方向射入圆内后从Q点(P、O、Q三点共线)沿PQ方向射出圆形区域。不计粒子重力, =0.6, =0.8。求:
(1)粒子在圆外部磁场和内部磁场做圆周运动的轨道半径;
(2)圆内磁场的磁感应强度大小;
(3)粒子从第一次射入圆内到第二次射入圆内所经过的时间。
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、B
【解析】
设t时间内有V体积的水打在钢板上,则这些水的质量为:
m=ρV=ρSvt
以这部分水为研究对象,它受到钢板的作用力为F,以水运动的方向为正方向,由动量定理有:
Ft=0-mv,
即:
F=-=-ρSv1,
负号表示水受到的作用力的方向与水运动的方向相反;由牛顿第三定律可知,水对钢板的冲击力大小也为ρSv1.
A. ,与结论不相符,选项A错误;
B. ,与结论相符,选项B正确;
C. ,与结论不相符,选项C错误;
D. ,与结论不相符,选项D错误。
2、D
【解析】
由动量守恒可知,碰后两球的速度方向相反,且在相同时间内,b球运动的弧长为a球运动的弧长为3倍,则有
由动量守恒定律有
由能量守恒有
联立解得
故ABC错误,D正确。
故选D。
3、C
【解析】
对滑块受力分析,受重力、拉力、支持力、静摩擦力,四力平衡;当静摩擦力平行斜面向下时,拉力最大;当静摩擦力平行斜面向上时,拉力最小;根据平衡条件列式求解即可。
【详解】
对滑块受力分析,受重力、拉力、支持力、静摩擦力,设滑块受到的最大静摩擦力为,物体保持静止,受力平衡,合力为零;当静摩擦力平行斜面向下时,拉力最大,有:;
当静摩擦力平行斜面向上时,拉力最小,有:;
联立解得:,故C正确,ABD错误;
故选C。
本题关键是明确拉力最大和最小的两种临界状况,受力分析后根据平衡条件列式并联立求解。
4、A
【解析】
当电键闭合时,输入为高电势,当光线较暗时,光敏电阻较大,输入端为高电势,因为当走道里光线较暗时或是将手动开关接通时,灯都会亮,可知只要有一个条件满足,事件就能发生,知该门电路是“或”门电路。当有光照时,光敏电阻阻值较小,输入端端需要输入低电势,所以光敏电阻不能放在的位置,可以放在的位置,A正确,BCD错误。
故选A。
5、D
【解析】
AC、AB段小球自由下落,BC段小球做平抛运动,两段时间相同,根据,可知A、B两点间距离与B、D两点间距离相等,A、B两点的高度差和B、D两点的高度差之比为1∶1,故AC错误;
BD、设A、B两点的高度差为h,根据速度位移公式可得BC段平抛初速度,持续的时间,所以CD两点间距离,所以AB两点的高度差和CD两点的间距之比为1∶2,故B错误,D正确;
故选D.
6、D
【解析】
A.将飞刀的运动逆过来看成是一种平抛运动,三把刀在击中板时的速度大小即为平抛运动的初速度大小,运动时间为,初速度为,由图看出,三把刀飞行的高度不同,运动时间不同,水平位移大小相等,由平抛运动的初速度大小不等,即打在木板上的速度大小不等,故三把刀在击中板时动能不同;故A错误.
B.竖直方向上逆过来看做自由落体运动,运动时间为,则得三次飞行时间之比为;故B错误.
C.三次初速度的竖直分量等于平抛运动下落的速度竖直分量,由,可得它们得竖直分速度之比为;故C错误.
D.设任一飞刀抛出的初速度与水平方向夹角分别为θ,则,则得θ1>θ2>θ3;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】
对小物体分别在三处静止时所受力分析如图所示:
A.结合平衡条件,由图,小物体在P、N两点时一定受四个力的作用,而在M处不一定。故A错误。
B.小物体静止在P点时,摩擦力f=mgsin30°,静止在N点时:f′=mgsin30°+F′cos30°,静止在M点时:f″=mgsin30°-F′cos30°,可见静止在N点时所受摩擦力最大。故B错误。
CD.小物体静止在P点时,设库仑力为F,受到的支持力:N=mgcos30°+F,在M、N点时:N′=mgcos30°+F′sin30°,由库仑定律知:F>F′,故N>N′,即小物体静止在P点时受到的支持力最大,静止在M、N点时受到的支持力相等。故CD正确。
故选CD。
8、BCE
【解析】
A.液体表面层内的分子比较稀疏,分子间作用力表现为引力,故A错误;
B.水黾可以停在水面是因为存在表面张力,故B正确;
C.只要是晶体就有固定熔点,故C正确;
D.气体能充满整个容器,是气体分子不停做无规则运动的结果,故D错误;
E.热量可以从低温物体传到高温物体,但是要引起其他变化,这不违背热力学第二定律,故E正确。
9、AD
【解析】
A.奥斯特发现了电流的磁效应,故A正确,符合题意;
B.密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e电荷量,故B错误,不符合题意;
C.法拉第首先提出用电场线描述电场,故C错误,不符合题意;
D.1831年,法拉第发现了电磁感应现象,并总结出电磁感应的规律:法拉第电磁感应定律,故D正确,符合题意。
故选AD。
10、BDE
【解析】
A.图示时刻位于M处的质点只在平衡位置附件上下振动,并不随波迁移,故A错误;
BC.P处的质点图示时刻处于波峰和波谷相遇,二者运动的步调始终相反,合位移为0,始终处于平衡位置,故B正确,C错误;
D.从图示时刻开始经过四分之一周期,M处的质点到达平衡位置,位移为0,故D正确;
E. M处的质点为振动加强点,其振幅为2A,故E正确。
故选BDE。
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、RB < Rx R0 变小 乙
【解析】
(1)①[1].为便于调节和测量,滑动变阻器采用分压接法,应选择阻值较小的RB;
②[2].因电压表内阻远大于待测电阻的阻值,则采用电流表外接,实物电路连接如图:
③[3].按以上操作,因电压表的分流作用,使得电流的测量值偏大,电阻的测量值偏小,即测得Rx测<Rx真。
(2)[4][5].根据乙组的电路图乙和以上实验器材在MN处先接Rx,按一定的步骤操作后记下仪表的读数,再换接电阻箱R0,正确操作后测出Rx的阻值,此方法为等效替代法;
[6].若在MN处更换器材时,不小心将滑动变阻器的滑片P向左移了一些,则RC减小,若电压表读数不变,则电路中内阻和RC两端电压不变,则电路中电流变大,则Rx变小,即测量结果将变小。
(3)[7].比较甲乙两组测量结果,在正确操作的情况下,乙组误差较小,即乙组更接近真实值。
12、5.4 B d2=2ght2 金属球下落过程中阻力做功
【解析】
(1)[1]由图可知:游标卡尺游尺为10分度,精确度为0.1mm,主尺刻度为5mm,游尺“4”与主尺刻度对齐,所以读数为
5mm+0.1×4mm=5.4mm。
(2)[2]AB.此题需要用到重力势能变化量,故需要测量AB之间的高度,不需要知道距离地面的高度,故A错误,B正确;
C.因为要判定mgh与mv2关系,不需要知道小铁球从A下落到B的时间tAB,故C错误。
故选B。
(3)[3]利用小铁球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度,故B点速度
v=
根据机械能守恒的表达式有
mgh=mv2
可得
d2=2ght2
故只要验证d2=2ght2即可。
(4)[4]实验中发现动能增加量△Ek总是稍小于重力势能减少量△EP,可能的原因是金属球下落过程中阻力做功。
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)正电子在磁场中只受洛伦兹力作用,故正电子做匀速圆周运动,洛伦兹力做向心力;在电场中正电子只受电场力作用,做匀变速运动;正电子离开电场运动到MN的过程不受力,做匀速直线运动;
根据两磁场磁场方向相反,磁感应强度相等,故正电子在其中做匀速圆周运动的轨道半径相等,偏转方向相反,所以正电子离开磁场时的速度竖直向下;
故正电子能到达电场区域,则正电子在磁场中在匀速圆周运动的轨道半径R≥d;
那么由洛伦兹力做向心力可得
所以正电子速度
故能到达电场区域的正电子的最小速率为;
(2)根据几何关系可得:正电子进入磁场运动到区域Ⅱ和Ⅲ的分界线时,正电子水平位移偏移
故轨道半径R越大,水平偏移量越小;由(1)可得:最大偏移量
△xmax=2d;
故有探测器正方向开口宽为,在区域Ⅱ和Ⅲ的分界线上宽度为的区域有正电子射入电场可得:正电子最小偏移量
所以由可得正电子运动轨道半径最大为
故根据洛伦兹力做向心力可得:正电子的最大速率
(3)速度最大的正电子垂直射入电场时,在电场中运动的时间
在电场中水平方向的位移
解得
进入无场区域时运动的时间
在无场区域内运动的水平位移
解得
则最大速度的正电子打到MN上的位置与进入铝筒位置的水平距离
14、 (1)450K;(2)
【解析】
(1)初状态气体压强p1=100cmHg,末状态p2=75cmHg,根据理想气体状态方程
解得
T2=450K
(2)初状态气体压强p1=100cmHg,末状态p3,根据玻意耳定律得
p1LADS=p3LABS
可知
添加水银的长度为
15、 (1) R2=3r (2) B内= (3)
【解析】
(1)设粒子在圆外和圆内磁场中运动的轨道半径分别为R1、R2,由几何关系可知:
r2+R12=(2r-R1)2
解得
R1=
三角形O1AO与三角形O1QO2相似,则
即
解得:
R2=3r
(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,则有
Bqv=
即
B=
B0=
B内=
解得
B内=
(3)由几何关系知:
tan∠O1OA=
解得:
∠O1OA=37°
同理可知
∠QOC=2∠O1OA=74°
粒子在磁场中做圆周运动的周期
T=
可得:
T=
所以粒子从A运动到Q的时间:
t1=
粒子从Q运动到C的时间:
t2=
t=t1+t2=
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