资源描述
福建省政和一中2026届高考物理试题原创模拟卷(三)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
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、如图所示,在光滑水平面上一小球以某一速度运动到A点,遇到一段半径为R的1/4圆弧曲面AB后,落到水平地面的C点.已知小球没有跟圆弧曲面的任何点接触,则BC的最小距离为( )
A.R B.R C.R D.(-1)R
2、如图所示,长方形abed长ad=0.6m,宽ab=0-3m, e、f分别是ad、bc的中点,以ad为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=0.25T。一群不计重力、质量m=3×10-7 kg.电荷量q=+2×10-3C的带电粒子以速度v0=5×102m/s从左右两侧沿垂直ad和bc方向射入磁场区域(不考虑边界粒子),则以下不正确的是
A.从ae边射入的粒子,出射点分布在ab边和bf边
B.从ed边射入的粒子,出射点全部分布在bf边
C.从bf边射入的粒子,出射点全部分布在ae边
D.从fc边射入的粒子,全部从d点射出
3、一足够长的传送带与水平面的倾角为θ,以一定的速度匀速运动,某时刻在传送带适当的位置放上具有一定初速度的小物块,如图甲所示,以此时为计时起点t=0,小物块之后在传送带上运动速度随时间的变化关系如图乙所示,图中取沿斜面向上的运动方向为正方向,v1>v2,已知传送带的速度保持不变,则( )
A.小物块与传送带间的动摩擦因数μ<tanθ
B.小物块在0~t1内运动的位移比在t1~t2内运动的位移小
C.0~t2内,传送带对物块做功为
D.0~t2内物块动能变化量大小一定小于物体与皮带间摩擦而产生的热量
4、图示为两质点、做匀速圆周运动的向心加速度大小随半径变化的图线,其中表示质点的图线是一条双曲线,表示质点的图线是过原点的一条直线。由图线可知,在半径逐渐增大的过程中( )
A.质点的线速度大小保持不变
B.质点的线速度大小保持不变
C.质点的角速度不断增大
D.质点的角速度不断增大
5、甲、乙、丙、丁四辆小车从同一地点向同一方向运动的图象如图所示,下列说法中正确的是( )
A.甲车做直线运动,乙车做曲线运动
B.在0~t1时间内,甲车平均速度等于乙车平均速度
C.在0~t2时间内,丙、丁两车在t2时刻相遇
D.在0~t2时间内,丙、丁两车加速度总是不相同的
6、人类在对自然界进行探索的过程中,科学实验起到了非常重要的作用。下列有关说法中不正确的是( )
A.伽利略将斜面实验的结论合理外推,间接证明了自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动
B.法国科学家笛卡尔指出:如果物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动
C.海王星是在万有引力定律发现之前通过观测发现的
D.密立根通过油滴实验测得了基本电荷的数值
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,光滑绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场,其中某一区域的电场线与x轴平行,现有一个质量为0.1kg,电荷量为-2.0×10-8C的滑块P(可看做质点),仅在电场力作用下由静止沿x轴向左运动.电场力做的功W与物块坐标x的关系用图中曲线表示,图中斜线为该曲线过点(0.3,3)的切线.则下列说法正确的是( )
A.此电场一定是匀强电场
B.电场方向沿x轴的正方向
C.点处的场强大小为
D.与间的电势差是100V
8、如图甲所示,滑块沿倾角为α的光滑固定斜面运动,某段时间内,与斜面平行的恒力作用在滑块上,滑块的机械能E随时间t变化的图线如图乙所示,其中0~t1、t2时刻以后的图线均平行于t轴,t1-t2的图线是一条倾斜线段,则下列说法正确的是
A.t=0时刻,滑块运动方向一定沿斜面向上
B.t1时刻,滑块运动方向一定沿斜面向下
C.t1~t2时间内,滑块的动能减小
D.t2~t3时间内,滑块的加速度为gsinα
9、如图所示,半爱心型金属环abc(由直线ac及曲线abc构成,不计重力)水平放置在绝缘的水平面上,某时刻通有顺时针方向恒定电流,长直导线MN固定在水平面上与ac平行,当其中通有M到N的恒定电流时,则下列说法正确的是
A.金属环中无感应电流产生
B.ac边与长直线相互吸引
C.金属环受到的安培力向右
D.金属环对水平面有向左的摩擦力
10、在如图所示装置中,轻杆一端固定着一个轻质定滑轮b,m1用轻杆连接着另一轻质滑轮c,轻绳一端固定于a点,跨过滑轮c和b,另一端固定在m2上,已知悬点a和滑轮b间的距离远大于滑轮的直径,动滑轮质量和一切摩擦不计,整个装置稳定时轻绳ac部分与竖直方向夹角为α,bc部分与竖直方向的夹角为β,下列说法正确的是( )
A.整个装置稳定时,α角一定等于β角
B.若仅把轻杆竖直向上缓慢移动一小段距离,m1高度上升
C.若仅把轻杆水平向右缓慢移动一小段距离,m1高度上升
D.存在某一方向,往该方向缓慢移动轻滑轮b时,m1的位置保持不变
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)某学习小组用如图甲所示的实验装置来探究“小车加速度与合外力的关系”,并用此装置测量轨道与小车之间的动摩擦因数。实验装置中的微型力传感器质量不计,水平轨道表面粗糙程度处处相同,实验中选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮。实验中保持小车和位移传感器(发射器)的总质量不变,小车和位移传感器(发射器)的加速度由位移传感器(接收器)及与之相连的计算机得到。多次改变重物的质量进行实验得小车和位移传感器(发射器)的加速度与力传感器的示数的关系图象如图乙所示。重力加速度取。
(1)用该实验装置测量小车与水平轨道间的动摩擦因数时,下列选项中必须要做的一项实验要求是______(填写选项对应字母)
A.要使重物的质量远远小于小车和位移传感器(发射器)的总质量
B.要将轨道的一端适当垫高来平衡摩擦力
C.要使细线与水平轨道保持平行
D.要将力传感器的示数作为小车所受的合外力
(2)根据图象乙可知该水平轨道的摩擦因数______(用分数表示)。
(3)该学习小组用该装置来验证“小车和位移传感器(发射器)质量不变情况下,小车和位移传感器(发射器)的加速度与作用在小车上的拉力成正比”,那么应该将轨道斜面调整到_____(用角度表示)。
12.(12分)用如图甲所示装置验证滑块(含遮光片)和重物组成的系统机械能守恒。光电门固定在气垫导轨上B点。实验步骤如下:
①用天平测滑块(含遮光片)质量M和重物质量m,用螺旋测微器测遮光片宽度d。测得M=3.0kg,m=l.0kg。
②正确安装装置,并调整气垫导轨使其水平,调整滑轮,使细线与导轨平行。
③在气垫导轨上确定点A,让滑块由静止从A点释放,记录滑块通过光电门遮光片的挡光时间;并用刻度尺测A、B两点间距离s。
④改变A点位置,重复第③步,得到如下表数据:
1
2
3
4
5
6
s/cm
20.0
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
/()
2.19
1.78
1.55
1.38
1.26
1.17
回答下列问题:
(1)测遮光片的宽度d时的情况如图乙所示,则d=___________mm。
(2)只将滑块放在导轨上,给气垫导轨充气,调整气垫导轨,当滑块___________时,可以认为导轨水平了。
(3)某同学分析处理表中第3组数据,则他算得系统减少的重力势能△Ep=___________J,系统增加的动能△Ek=___________J。根据计算结果,该同学认为在误差范围内系统机械能守恒。(g取9.80m/s2,计算结果保留3位有效数字)
(4)另一位同学认为前面伺学只选择了一组数据,他尝试利用上表中全部数据,做出了函数关系图像,图像是一条过坐标原点的直线___________。
A. B. C. D.
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)宽为L且电阻不计的导轨处于磁感应强度为B的匀强磁场中,如图所示,导体棒在导轨间部分的电阻为r,以速度v0在导轨上水平向右做匀速直线运动,处于磁场外的电阻阻值为R,在相距为d的平行金属板的下极板附近有一粒子源,可以向各个方向释放质量为m,电荷量为+q,速率均为v的大量粒子,且有部分粒子一定能到达上极板,粒子重力不计。求粒子射中上极板的面积。
14.(16分)如图所示的直角坐标系xOy,在其第二象限内有垂直纸面向里的匀强磁场和沿y轴负方向的匀强电场。虚线OA位于第一象限,与y轴正半轴的夹角θ=60°,在此角范围内有垂直纸面向外的匀强磁场;OA与y轴负半轴所夹空间里存在与OA平行的匀强电场,电场强度大小E=10N/C。一比荷q=1×106C/kg的带电粒子从第二象限内M点以速度v=2.0×103m/s沿x轴正方向射出,M点到x轴距离d=1.0m,粒子在第二象限内做直线运动;粒子进入第一象限后从直线OA上的P点(P点图中未画出)离开磁场,且OP=d。不计粒子重力。
(1)求第二象限中电场强度和磁感应强度的比值;
(2)求第一象限内磁场的磁感应强度大小B;
(3)粒子离开磁场后在电场中运动是否通过x轴?如果通过x轴,求其坐标;如果不通过x轴,求粒子到x轴的最小距离。
15.(12分)如图所示,在平面内存在大小随时间周期性变化的匀强磁场和匀强电场,变化规律分别如图乙、丙所示(规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向,沿轴负方向为电场强度的正方向)。在时刻由原点发射一个初速度大小为、方向沿轴正方向的带正电粒子,粒子的比荷,、、均为已知量,不计粒子受到的重力。
(1)求在内粒子转动的半径;
(2)求时,粒子的位置坐标;
(3)若粒子在时首次回到坐标原点求电场强度与磁感应强度的大小关系。
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】
在A点,小球开始离开圆弧曲面,只受重力,则有:
得:,之后小球做平抛运动,则:,得:则平抛运动的最小水平位移为:,
所以BC的最小距离为:
A、B、C错误;D正确;故选D.
2、C
【解析】
粒子进入磁场后做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:,代入数据解得粒子轨道半径:;
AB、若匀强磁场为矩形磁场,从e点垂直射入的粒子,由于做匀速圆周运动的半径等于圆形磁场的半径,则刚好从b点射出,所以从e点垂直射入的粒子出射点落在bf边上;从ae边垂直射入的粒子,从圆弧af上射出,出射点分布在ab边和bf边;从ed边射入的粒子,出射点全部分布在bf边,故A、B正确;
CD、若匀强磁场为圆形磁场,由于做匀速圆周运动的半径等于圆形磁场的半径,从bc边射入的粒子,全部从d点射出,所以从bf边射入的粒子,出射点全部分布在ad边,从fc边射入的粒子,全部从d点射出,故C错误,D正确;
错误的故选C。
关键计算出半径后找到圆心,分析可能出现的各种轨迹,然后找出射点。
3、D
【解析】
v-t图象与坐标轴所围成图形的面积等于物体位移大小,根据图示图象比较在两时间段物体位移大小关系;由图看出,物块先向下运动后向上运动,则知传送带的运动方向应向上。0~t1内,物块对传送带的摩擦力方向沿传送带向下,可知物块对传送带做功情况。由于物块能向上运动,则有 μmgcosθ>mgsinθ.根据动能定理研究0~t2内,传送带对物块做功。根据能量守恒判断可知,物块的重力势能减小、动能也减小都转化为系统产生的内能,则系统产生的热量大小一定大于物块动能的变化量大小。
【详解】
在t1~t2内,物块向上运动,则有 μmgcosθ>mgsinθ,解得:μ>tanθ,故A错误。因v1>v2,由图示图象可知,0~t1内图象与坐标轴所形成的三角形面积大于图象在t1~t2内与坐标轴所围成的三角形面积,由此可知,物块在0~t1内运动的位移比在t1~t2内运动的位移大,故B错误;0~t2内,由图“面积”等于位移可知,物块的总位移沿斜面向下,高度下降,重力对物块做正功,设为WG,根据动能定理得:W+WG=mv22-mv12,则传送带对物块做功W≠mv22-mv12,故C错误。0~t2内,物块的重力势能减小、动能也减小,减小的重力势能与动能都转化为系统产生的内能,则由能量守恒得知,系统产生的热量大小一定大于物块动能的变化量大小,即:0~t2内物块动能变化量大小一定小于物体与皮带间摩擦而产生的热,故D正确。故选D。
4、A
【解析】
A.由向心加速度可知若与成反比,即图线是双曲线,则线速度大小保持不变,选项A正确;
C.由角速度,线速度不变,则的角速度与半径成反比,选项C错误;
BD.根据,若与成正比,即图线是过原点的直线,则角速度保持不变,即质点的角速度保持不变,而线速度,可见的线速度与半径成正比,选项BD错误。
故选A。
5、B
【解析】
A.位移时间图线表示位移随时间的变化规律,不是物体运动的轨迹,甲乙都做直线运动,故A错误;
B.由位移时间图线知,在0~t1时间内,甲乙两车通过的位移相等,时间相等,甲车平均速度等于乙车平均速度,故B正确;
C.由图像与坐标轴所围面积表示位移,则由图可知,丙、丁两车在t2时刻不相遇,故C错误;
D.由图像斜率表示加速度,由图像可知,在0~t2时间内有个时刻两车的加速度相等,故D错误。
故选B。
6、C
【解析】
伽利略在斜面实验中得出物体沿斜面下落时的位移和时间的平方成正比,然后利用这一结论合理外推,间接证明了自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动,故A正确;
法国科学家笛卡尔指出:如果物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向;故B正确;
海王星是在万有引力定律发现之后通过观测发现的,故C不正确;
密立根通过油滴实验测得了基本电荷的数值,任何电荷的电荷量都应是基本电荷的整数倍;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、BD
【解析】
根据W=Eqx可知,滑块B向左运动的过程中,随x的增加图线的斜率逐渐减小,则场强逐渐减小,此电场一不是匀强电场,选项A错误;滑块B向左运动的过程中,电场力对带负电的电荷做正功,则电场方向沿x轴的正方向,选项B正确;点x=0.3m处的场强大小为,则 ,选项C错误;x=0.3m与x=0.7m间,电场力做功为W=2×10-6J,可知电势差是,选项D正确;故选BD.
8、BD
【解析】
ABC.根据能量守恒定律可知,除重力以外的力做功使得物体的机械能变化,0~t1内物体的机械能不变,说明没有其它力做功,但物体的运动可以是沿斜面向上或沿斜面向下;
t1~t2时间内机械能随时间均匀减小,
,
而由功能关系
则物体的位移关于时间变化,推得物体做匀速直线运动,则需要其它力
,
综合可得0~t1物体可以是沿斜面向下做匀变速直线运动或沿斜面先向上匀减再向下匀加;t1~t2物体沿斜面向下做匀速直线运动,此时滑块的动能不变;故A项错误,B项正确,C项错误;
D.t2~t3时间内,机械能不再变化,说明撤去了其它力,物体沿斜面方向只有重力的分力提供加速度,由牛顿第二定律:
故D项正确;
故选BD。
9、AD
【解析】
A.由题意,直导线电流恒定,金属环无感应电流,故A正确;
B.ac边电流由c指向a,由反向电流相互排斥可知ac边和长直线相互排斥,故B错误;
C.弯曲部分所在处的磁感应强度大于直线部分,而电流是相同的,故弯曲部分受到的安培力大于直线部分,弯曲部分受到的是引力,直线部分受到的是斥力,故整体受到的安培力的合力向左,故C错误;
D.由于金属环受到的安培力合力向左,故地面对金属环的摩擦力向右,故金属环对地面的摩擦力向左,D正确;
故选AD。
10、ABD
【解析】
A.对m2分析可知,m2受拉力及本身的重力平衡,故绳子的拉力等于m2g,对于滑轮c分析,由于滑轮跨在绳子上,故两端绳子的拉力相等,它们的合力一定在角平分线上;由于它们的合力与m1的重力大小相等,方向相反,故合力竖直向上,故两边的绳子与竖直方向的夹角α和β相等,故A正确;
BC.整个装置稳定时,α角一定等于β角,且绳子拉力等于m2g,则ac与bc细线与竖直方向的夹角相等,设为,ab水平距离不变,结合几何关系,有
得
若仅把轻杆竖直向上缓慢移动一小段距离,细线的拉力等于m2g不变,细线的合力也不变,则不变,由于d和都不变,故不变,则m1高度上升,同理,若仅把轻杆水平向右缓慢移动一小段距离,ab水平距离变大,则
细线的拉力等于m2g不变,细线的合力也不变,则不变,d变大,则变大,所以m1高度下降,故B正确,C错误;
D.由于细线bm2和bc部分拉力大小相等,两段细线的合力方向为细线bm2和bc部分的角平分线,如果沿角平分线移动轻滑轮b时,细线各部分的拉力大小和方向均不变,则m1的位置保持不变,故D正确。
故选ABD。
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、C
【解析】
(1)[1]小车所受到的水平拉力即为力传感器的示数,由图象可知当,小车开始有加速度,即摩擦力为5N,由牛顿第二定律可知:
,
得:
,
所以既不需要使重物的质量远远小于小车和位移传感器(发射器)的总质量,也不需要将轨道的一端适当垫高来平衡摩擦力,选项ABD错误;实验中保持细线与轨道平行时,小车和位移传感器(发射器)所受的拉力为力传感器的示数,选项C正确。故选:C。
(2)[2]选小车和位移传感器(发射器)为研究对象,由牛顿第二定律可得
,
即
,
由图乙可知图象的斜率,即
,
得:
,
由时可解得:
;
(3)[3]若要验证“小车和位移传感器(发射器)质量不变情况下,小车和位移传感器(发射器)的加速度与作用在小车上的拉力成正比”要将轨道一端垫高来平衡摩擦力。对小车和位移传感器(发射器)受力分析可得:
,
即
,
所以
。
12、2. 150 静止 3. 92 3. 85 D
【解析】
(1)[1].测遮光片的宽度d =2mm+0.01mm×15.0=2.150mm;
(2)[2].只将滑块放在导轨上,给气垫导轨充气,调整气垫导轨,当滑块静止时,可以认为导轨水平了;
(3)[3][4].分析处理表中第3组数据,则算得系统减少的重力势能
△Ep=mgs=1.0×9.8×0.40J=3.92J
滑块的速
系统增加的动能
(4)[5].要验证的关系是
即
则为得到的图像是一条过坐标原点的直线,则要做,故选D。
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、
【解析】
导体棒切割磁感线产生的电动势
回路中的电流
极板间的电压等于电阻的电压
极板间粒子释放后的加速度指向负极板,据牛顿第二定律得
粒子射出后竖直向上的粒子做匀减速直线运动,其一定能到达其正上方极板处,其余粒子在水平方向做匀速直线运动,竖直方向上做匀减速直线运动;
则恰好到达上极板且竖直速度减为零的粒子为到达上极板距中心粒子最远的临界粒子,该粒子竖直分运动可逆向看做初速度为零的匀加速直线运动,所用时间为,则有
竖直分速度
解得
水平方向的分速度
水平最大半径为
射中上极板的面积
联立解得
14、 (1);(2);(3)不会通过,0.2m
【解析】
(1)由题意可知,粒子在第二象限内做匀速直线运动,根据力的平衡有
解得
(2)粒子在第二象限的磁场中做匀速圆周运动,由题意可知圆周运动半径
根据洛伦兹力提供向心力有
解得磁感应强度大小
(3)粒子离开磁场时速度方向与直线OA垂直,粒子在匀强电场中做曲线运动,粒子沿y轴负方向做匀减速直线运动,粒子在P点沿y轴负方向的速度大小
粒子在电场中沿y轴方向的加速度大小
设经过时间,粒子沿y轴方向的速度大小为零,根据运动学公式有
时间内,粒子沿y轴方向通过的位移大小
联立解得
由于
故带电粒子离开磁场后不会通过x轴,带电粒子到x轴的最小距离
15、 (1) ;(2) ;(3)
【解析】
(1)粒子在磁场中运动时,由洛伦兹力提供向心力,则有
解得
(2)若粒子在磁场中做完整的圆周运动,则其周期
解得
在时间内,粒子在磁场中转动半周,时粒子位置的横坐标
在时间内,粒子在电场中沿轴负方向做匀加速直线运动
解得
故时,粒子的位置坐标为。
(3)带电粒子在轴上方做圆周运动的轨道半径
当时,粒子的速度大小
时间内,粒子在轴下方做圆周运动的轨道半径
由几何关系可知,要使粒子经过原点,则必须满足
,
当时,,解得
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