资源描述
2026年上海市静安区风华中学高三5月单元检测试题(月考)物理试题
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、2017年诺贝尔物理学奖授予了三位美国科学家,以表彰他们为发现引力波所作的贡献。引力波被认为是时空弯曲的一种效应,物体加速运动时会给宇宙时空带来扰动,这种扰动会以光速向外传播能量。如图为科学家们探测引力波的装置示意图,发射器发出的激光S 经半透光分束镜分为相互垂直的两束S1和S2,然后经过4km长的两臂,在两臂端点处经反射镜反射回来,S¢1和S¢2相遇形成干涉,被探测器接收。精确调节两臂,使探测器在无引力波作用时,接收到的信号强度为0。当有引力波作用时,两臂长度将因此而发生改变,则接收到的信号强度不为0。下列说法正确的是
A.引力波可以超光速传播
B.引力波不能传播能量
C.探测器接收到的两束波的频率相同
D.无引力波作用时两束激光到探测器的路程差为0
2、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
3、如图所示,绝缘水平地面上固定一个光滑绝缘斜面,斜面与水平面的夹角θ=30°.一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端,另一端系有一个带电小球A,细线与斜面平行,且小球A正好静止在斜面中点.在小球A的正下方地面处固定放置一带电小球B,两球相距为d.已知两球的质量均为m、电荷量均为+q,静电力常量为k,重力加速度为g,两球均可视为点电荷.则下列说法不正确的是( )
A.两球之间的库仑力F=k
B.当时,斜面对小球A的支持力为
C.当时,细线上拉力为0
D.将小球B移到斜面底面左端C点,当时,斜面对小球A的支持力为0
4、如图所示,轻绳一端固定在O点,另一端拴有质量为m的球。在最低点给小球一水平初速度,使其在竖直平面内做圆周运动。小球运动到某一位置时,轻绳与竖直方向成角。关于轻绳的拉力T和角的关系式你可能不知道,但是利用你所学过的知识可以确定下列哪个表达式是正确的( )
A.T=a+3mgsinθ(a为常数) B.T=a+(a为常数)
C.T=a+3mgcosθ(a为常数) D.T=a+(a为常数)
5、真空中某静电场电场线的分布如图所示,图中P、Q两点关于点电荷q1水平对称。P、Q两点电场强度的大小分别为、,电势分别为、。一个带电粒子沿虚线轨迹从M移动至N。以下选项正确的有( )
A.
B.
C.此带电粒子带正电,它的电势能先变大后变小
D.此带电粒子带负电,它的电势能先变大后变小
6、如图,真空中固定两个等量同种点电荷A、B,AB连线中点为O。在A、B所形成的电场中,以O点为圆心、半径为R的圆面垂直AB连线,以O为几何中心的边长为2R的正方形平面垂直圆面且与AB连线共面,两个平面边线交点分别为e、f,则下列说法正确的是( )
A.在a、b、c、d四点中存在场强和电势均相同的点
B.将一试探电荷由e点沿圆弧egf移到f点电场力始终不做功
C.将一试探电荷由f点移到正方形a、b、c、d任意一点时电势能的变化量都不相同
D.沿线段eOf移动的电荷所受的电场力先增大后减小
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,在范围足够大、磁感应强度为B的垂直纸面向里的水平匀强磁场内,固定着倾角θ=30°的足够长绝缘斜面,一个质量为m、电荷量为+q的带电小物块置于斜面的顶端处静止状态,现增加一水平向左的场强E=的匀强电场。设滑动时小物块的电荷量不变,从加入电场开始计时,小物块的摩擦力f大小与时间t、加速度大小a与时间t的关系图像可能正确的是( )
A. B. C. D.
8、如图所示,水平圆盘可绕竖直轴转动,圆盘上放有小物体A、B、C,质量分别为m、2m、3m,A叠放在B上,C、B离圆心O距离分别为2r、3r。C、B之间用细线相连,圆盘静止时细线刚好伸直无张力。已知C、B与圆盘间动摩擦因数为,A、B间摩擦因数为3,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,现让圆盘从静止缓慢加速,则( )
A.当时,A、B即将开始滑动
B.当时,细线张力
C.当时,C受到圆盘的摩擦力为0
D.当时剪断细线,C将做离心运动
9、一栋大楼的电梯运行高度为,测试人员测试电梯的运行情况。某次测试时让电梯从地面直达最高处,电梯运行的速度不超过,加速度大小不超过。电梯中的测试人员的质量为,重力加速度g取。若电梯以最短时间运行,下列说法正确的是( )
A.最短时间为 B.最短时间为
C.测试人员的脚部承受的最大压力为 D.测试人员的脚部承受的最大压力为
10、水面下深h处有一点光源,发出两种不同颜色的光a和b,光在水面上形成了如图所示的一个有光线射出的圆形区域,该区域的中间为由a、b两种单色光所构成的复色光圆形区域,周围为a光构成的圆环。若b光的折射率为n,下列说法正确的是 (选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得 5 分;每选错1个扣3分,最低得分为 0分)。
A.在水中,a光的波长比 b光小
B.水对a光的折射率比 b光小
C.在水中,a光的传播速度比b光大
D.复色光圆形区域的面积为
E. 用同一装置做双缝干涉实验, a光的干涉条纹比 b光窄
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) (1)有一螺旋测微器,用它测量一根圆形金属的直径,如图所示的读数是__________mm;
(2)在用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中,使质量为1.00kg的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,选取一条符合实验要求的纸带如图所示。O为第一个点,A、B、C为从合适位置开始选取连续点中的三个点。己知打点计时器每隔0.02s打一个点,当地的重力加速度为,那么:
①根据图上所得的数据,应取图中O点到________点来验证机械能守恒定律;
②从O点到①问中所取的点,重物重力势能的减少量=___J,动能增加量=_____J(结果取三位有效数字);
③若测出纸带上所有各点到O点之间的距离,根据纸带算出各点的速度v及物体下落的高度h,则以为纵轴,以h为横轴画出的图象是下图中的______。
A.
B.
C.
D.
12.(12分)几位同学对一个阻值大约为 600Ω的未知电阻进行测量,要求较精确地测量电阻的阻值。有下列器材供选用:
A.待测电阻 Rx
B.电压表 V(量程 6V,内阻约 3kΩ)
C.电流表 A1(量程 20mA,内阻约 5Ω)
D.电流表 A2(量程 10mA,内阻约 10Ω)
E.滑动变阻器 R1(0~20Ω,额定电流 2A)
F.滑动变阻器 R2(0~2000Ω,额定电流 0.5A)
G.直流电源 E(6V,内阻约 1Ω)
H.多用表
I.开关、导线若干
(1)甲同学用多用表直接测量待测电阻的阻值如图甲所示。若选用欧姆表“×100”档位, 则多用表的读数为_____Ω
(2)乙同学根据以上器材设计成用伏安法测量电阻的电路,电路图如图乙所示,则电流表应选择 ____(选填“A1”或“A2”), 滑动变阻器应选择____ (选填“R1”或“R2”)。
(3)丙同学经过反复思考,利用所给器材设计出了如图丙所示的测量电路,具体操作如下:
①按图丙连接好实验电路,调节滑动变阻器 R1、R2 的滑片至适当位置;
②开关 S2 处于断开状态,闭合开关 S。调节滑动变阻器 R1、R2 的滑片,使电流表 A2 的示数恰好为电流表 A1 的示数的一半,读出此时电压表 V 的示数 U1 和电流表 A 的示数 I1。
③保持开关 S1 闭合,再闭合开关 S2,保持滑动变阻器 R2 的滑片位置不变,读出此时电压表 V 的示数 U2 和电流表 A2 的示数 I2。
可测得待测电阻的阻值为_____,同时可测出电流表 A1 的内阻为 ___ (用 U1、U2、I1、I2 表示)。
(4)比较乙、丙两位同学测量电阻 Rx 的方法,你认为哪个同学的方法更有利于减小系统误差?____ (选填“乙”或“丙”)同学。
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,质量m1=0.45 kg的平顶小车静止在光滑水平面上,质量m2=0.5 kg的小物块(可视为质点)静止在车顶的右端.一质量为m0=0.05 kg的子弹以水平速度v0=100 m/s射中小车左端并留在车中,最终小物块相对地面以2 m/s的速度滑离小车.已知子弹与车的作用时间极短,小物块与车顶面的动摩擦因数μ=0.8,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力.取g=10 m/s2,求:
(1)子弹相对小车静止时小车速度的大小;
(2)小车的长度L.
14.(16分)如图所示, 在xoy平面内, 有一线状电子源沿x正方向发射速度均为v的电子,形成宽为2R、在y轴方向均匀分布且关于x轴对称的电子流.电子流沿+x方向射入一个半径为R、中心位于原点O的圆形匀强磁场区域, 磁场方向垂直xoy平面向里.在磁场区域的正下方d处,有一长为2d的金属板MN关于y轴对称放置,用于接收电子,电子质量为m,电量为e,不计电子重力及它们间的相互作用.
(1)若正对0点射入的电子恰好从P点射出磁场,求磁感应强度大小B;
(2)在第(1)问的情况下,求电子从进入磁场到打在MN板上的时间t:
(3)若所有电子都能从P点射出磁场,MN板能接收到的电子数占发射电子总数的比例是多大?
15.(12分)一长木板在水平地面上运动,在t=0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上,以后木板运动的速度-时间图像如图所示.己知物块与木板的质量相等,物块与木板间及木板与地面间均有摩擦,物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且物块始终在木板上.取重力加速度的大小g=10m/s2.求:
(1)物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数;
(2)从t=0时刻到物块与木板均停止运动时,物块相对于木板的位移的大小.
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、C
【解析】A、B项:由题干中信息可知,引力波以光速向外传播能量,故A,B均错误;
C项:光在传播过程中频率保持不变,故C正确;
D项:两个波能形成干涉,故两个波传播在无引力波作用时的传播路程一定不同,故D错误。
点晴:此题属于科普信息阅读题,一般从文章中结合学过的知识即可直接获得答案,难度一般不会太难,但是需要学生能够快速阅读,并从文章中准确的获得关键信息,也体现了北京高考灵活性高的特点。
2、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。
3、C
【解析】
A. 依据库仑定律,则两球之间的库仑力大小为F= k,故A正确;
BC、当时,则有k= mg,
对球受力分析,如图所示:
根据矢量的合成法则,依据三角知识,则斜面对小球A的支持力为N= mg;
T= mg,故B正确,C错误;
D. 当小球B移到斜面底面左端C点,对球受力分析,如图所示:
依据几何关系可知,T与F的夹角为120∘,当时,即有k=mg,根据矢量的合成法则,则有电场力沿垂直斜面方向的分力与重力沿垂直斜面方向的分力等值反向,那么斜面对小球A的支持力为N=0,故D正确;
本题选择错误的答案,故选C.
4、C
【解析】
当θ=0°时(最低点),L为绳长,根据牛顿第二定律
当θ=180°时(最高点)
从最高点到最低点的过程,由动能定理得
可以得出
因此利用特殊值代入法可知C选项满足上述结论,ABD错误,C正确。
故选C。
5、D
【解析】
A.由图P点电场线密,电场强度大,则
EP>EQ
故A错误;
B.沿电场线的方向电势降低,电场线越密的电势降落越快,反之逆着电场线的方向电势升高,电场线越密的电势升高越快,则
故B错误;
CD.根据运动轨迹判定粒子受到斥力作用,q1为负电荷,所以此带电粒子也带负电,电场能先增大后减,故D正确。
故选D。
6、B
【解析】
A.根据等量同种电荷的电场线分布情况可知,、的电势相同,电场强度不同,由对称性可知,、的电势相同,电场强度也不相同,故A错误;
B.将一试探电荷由点沿圆弧移到点,试探电荷受到的电场力始终沿着径向方向,始终与运动的速度方向垂直,根据做功关系可知,电场力始终不做功,故B正确;
C.由于、的电势相同,故从点到、两点电势能变化量相同,同理从点到、两点电势能变化量相同,故C错误;
D.根据等量同种电荷的电场线分布,沿移动电场线先变疏再变密,根据可知,电场力先变小后变大,故D错误;
故选B。
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】
加电场后,滑块受到水平向左的电场力,大小为F电=mg,和竖直向下的重力合成可得合力为F=2mg,方向沿斜面向下;此时斜面受到的正压力为零,滑块受摩擦力为0;
滑块沿斜面做加速运动,则受到垂直斜面向下的洛伦兹力,随速度的增加,洛伦兹力变大,则滑块对斜面的正压力变大,摩擦力逐渐变大;根据2mg-f=ma可知,加速度逐渐减小,当2mg=f时,加速度a=0,滑块做匀速运动,则图像BD正确,AC错误。
故选BD。
8、BC
【解析】
A. 当A开始滑动时有:
解得:
当时,AB未发生相对滑动,选项A错误;
B. 当时,以AB为整体,根据可知
B与转盘之间的最大静摩擦力为:
所以有:
此时细线有张力,设细线的拉力为T,
对AB有:
对C有:
解得
,
选项B正确;
C. 当时,
AB需要的向心力为:
解得此时细线的拉力
C需要的向心力为:
C受到细线的拉力恰好等于需要的向心力,所以圆盘对C的摩擦力一定等于0,选项C正确;
D. 当时,对C有:
剪断细线,则
所以C与转盘之间的静摩擦力大于需要的向心力,则C仍然做匀速圆周运动。选项D错误。
故选BC。
9、AD
【解析】
电梯运行时间最短,则电梯运动的过程如下:以最大加速度a做初速度为0的加速运动至最大速度v,再以速度v匀速运动,最后以最大加速度a做减速运动至静止。加速和减速过程有对称性。
AB.匀加速过程与匀减速过程,均有
通过的位移
匀速过程有
又有
总时间为
故A正确,B错误;
CD.在加速上升过程测试人员脚部承受的压力最大,有
则
故C错误,D正确。
故选AD。
10、BCD
【解析】
ABC项:a光在水面上形成的圆形亮斑面积较大,知a光的临界角较大,根据,知a光的折射率较小,再由,可知,在水中,a光的波长比b光大,故A错误BC正确;
D项:依据,结合几何关系,可知,,而复色光圆形区域的面积为,故D正确;
E项:a光的折射率小,波长长,根据双缝干涉条纹与波长成正比,可知相同条件下,a光干涉条纹比b光宽,故E错误。
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、1.609 B 1.88 1.84 A
【解析】
(1)[1]螺旋测微器的固定刻度为1.5mm,可动刻度为
所以最终读数为
1.5mm+0.109mm=1.609mm
(2)①[2]根据图上所得的数据,应取图中点到点来验证机械能守恒定律;
②[3]从点到点的过程中,重物重力势能的减少量
[4]点的瞬时速度等于段的平均速度,则有
重物动能的增加量
③[5]根据机械能守恒得
则有
可知的图线是过原点的倾斜直线,故A正确,B、C、D错误;
故选A。
12、600 A2 R1 丙
【解析】
(1)[1]选用欧姆表“×100”档位,指针读数为6.0,故多用电表读数为600W.
(2)[2][3]电压表量程为6V,阻值约为600W,电流表量程约即可, 故电流表选择A2;乙图中滑动变阻器采用分压式接法,滑动变阻器选择总阻值较小的R1.
(3)[4][5]设电流表A1,内阻为r1,根据操作步骤②可得:
根据操作步骤③可得:
联立方程可得:
(4)[6]乙同学的设计方法中,实际测得的阻值为Rx与电流表内阻的串联阻值,测量值偏大, 而且电流表内阻未知,相比而言,丙同学的方法更有利于减小系统误差。
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)10 m/s (2)2 m
【解析】
本题考查动量守恒与能量综合的问题.
(1)子弹进入小车的过程中,子弹与小车组成的系统动量守恒,由动量守恒定律得
m0v0=(m0+m1)v1…………①
解得v1=10 m/s
(2)三物体组成的系统动量守恒,由动量守恒定律得
(m0+m1)v1=(m0+m1)v2+m2v3…………②
解得v2=8 m/s
由能量守恒可得
(m0+m1)=μm2g·L+(m0+m1)+m2…………③
解得L=2 m
14、 (1) (2) (3)
【解析】
(1)可求得电子旋转的轨道半径是,根据公式
解得
(2)电子在磁场中运动时间为
电子出磁场后的运动时间为
总时间为
(3)所有电子在磁场中运动的半径相等,因为所有电子都能从点射出磁场,所以所有电子在磁场中运动的半径均为。板能接收到的电子从点射出时,速度偏转角为(即与正方向的夹角)满足
①到达点的电子轨迹如图甲所示,其入射点为,四边形为菱形,
点到轴的距离
②到达点的电子轨迹如图乙所示,其入射点为,四边形为菱形,点到轴的距离
竖直长度占射入总长度的比例
所以板能接收的电子数占发射电子总数的比例。
15、(3)3.23 , 3.33 (2)s=3.325m
【解析】
试题分析:(3)设物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数分别为μ3和μ2,木板与物块的质量均为m.
v-t的斜率等于物体的加速度,则得:
在3-3.5s时间内,木板的加速度大小为.
对木板:地面给它的滑动摩擦力方向与速度相反,物块对它的滑动摩擦力也与速度相反,则由牛顿第二定律得μ3mg+μ2•2mg=ma3,①
对物块:3-3.5s内,物块初速度为零的做匀加速直线运动,加速度大小为 a2=μ3g
t=3.5s时速度为v=3m/s,则 v=a2t ②
由①②解得μ3=3.23,μ2=3.33
(2)3.5s后两个物体都做匀减速运动,假设两者相对静止,一起做匀减速运动,加速度大小为a=μ2g
由于物块的最大静摩擦力μ3mg<μ2mg,所以物块与木板不能相对静止.
根据牛顿第二定律可知,物块匀减速运动的加速度大小等于a2=μ3g=2m/s2.
3.5s后物块对木板的滑动摩擦力方向与速度方向相同,则木板的加速度大小为
故整个过程中木板的位移大小为
物块的位移大小为
所以物块相对于木板的位移的大小为s=x3-x2=3.325m
考点:牛顿第二定律的应用
【名师点睛】本题首先要掌握v-t图象的物理意义,由斜率求出物体的加速度,其次要根据牛顿第二定律判断速度相等后两物体的运动情况,再由运动学公式求解相对位移.
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