资源描述
2026届安徽省马鞍山市重点中学新高三开学考试物理试题
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、我国成功地发射了北斗三号组网卫星,如图为发射卫星的示意图。先将卫星发射到半径为的圆轨道 上做匀速圆周运动,到A点时使卫星加速进入椭圆轨道,到椭圆轨道的远地点B点时,再次改变卫星的速度, 使卫星进入半径为的圆轨道做匀速圆周运动。已知卫星在椭圆轨道时距地心的距离与速度的乘积为定 值,卫星在椭圆轨道上A点时的速度为v,卫星的质量为m,地球质量为M,引力常量为G,则发动机在A点对卫星做的功与在B点对卫星做的功之差为(不计卫星的质量变化)( )
A. B.
C. D.
2、如图甲所示,质量为0.5kg的物块和质量为1kg的长木板,置于倾角为足够长的固定斜面上,时刻对长木板施加沿斜面向上的拉力F,使长木板和物块开始沿斜面上滑,作用一段时间t后撤去拉力F。已知长木板和物块始终保持相对静止,上滑时速度的平方与位移之间的关系如图乙所示,,,。则下列说法正确的是( )
A.长木板与斜面之间的动摩擦因数为
B.拉力F作用的时间为
C.拉力F的大小为13N
D.物块与长木板之间的动摩擦因数μ2可能为0.88
3、物体在恒定的合外力作用下做直线运动,在时间△t1内动能由0增大到E0,在时间∆t2内动能由E0增大到2E0.设合外力在△t1内做的功是W1、冲量是I1,在∆t2内做的功是W2、冲量是I2,那么( )
A.I1<I2 W1=W2 B.I1>I2 W1=W2 C.I1<I2 W1<W2 D.I1=I2 W1<W2
4、如图甲所示,AB两绝缘金属环套在同一铁芯上,A环中电流iA随时间t的变化规律如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A.t1时刻,两环作用力最大
B.t2和t3时刻,两环相互吸引
C.t2时刻两环相互吸引,t3时刻两环相互排斥
D.t3和t4时刻,两环相互吸引
5、通过对自然现象及实验现象的仔细观察和深入研究,物理学家得出科学的结论,推动了物理学的发展。下列说法符合事实的是( )
A.光电效应说明光具有粒子性,康普顿效应说明光具有波动性
B.卢瑟福用人工转变的方法发现了质子,并预言了中子的存在
C.玻尔的原子理论成功地解释了原子发光的现象
D.贝克勒尔通过对天然放射现象的研究,提出了原子中存在原子核的观点
6、如图所示,A、B是两个完全相同的灯泡,D是理想二极管,L是带铁芯的线圈,其直流电阻忽略不计.下列说法正确的是( )
A.S闭合瞬间,B先亮A后亮
B.S闭合瞬间,A先亮B后亮
C.电路稳定后,在S断开瞬间,B闪亮一下,然后逐渐熄灭
D.电路稳定后,在S断开瞬间,B立即熄灭
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,平行金属板中带电质点P原处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,选地面的电势为零,当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,下列说法正确的是( )
A.电压表读数减小
B.小球的电势能减小
C.电源的效率变高
D.若电压表、电流表的示数变化量分别为 和 ,则
9、如图所示,质量分别为的两物块叠放在一起,以一定的初速度一起沿固定在水平地面上倾角为α的斜面上滑。已知B与斜面间的动摩擦因数 , 则( )
A.整体在上滑的过程中处于失重状态
B.整体在上滑到最高点后将停止运动
C.两物块之间的摩擦力在上滑与下滑过程中大小相等
D.在上滑过程中两物块之间的摩擦力大于在下滑过程中的摩擦力
10、如图所示,光滑细杆MN倾斜固定,与水平方向夹角为,一轻质弹簧一端固定在0点, 另一端连接一小球,小球套在细杯上,O与杆MN在同一竖直平面内,P为MN的中点,且OP垂直于MN,已知小球位于杆上M、P两点时,弹簧的弹力大小相等且在弹性限度内。现将小球从细杆顶端M点由静止释放,则在小球沿细杆从M点运动到N点的过程中(重力加速度为g),以下判断正确的是
A.弹簧弹力对小球先做正功再做负功
B.小球加速度大小等于gsinθ的位置有三个
C.小球运动到P点时的速度最大
D.小球运动到N点肘的动能是运动到P点时动能的两倍
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“用DIS描绘电场的等势线”的实验中,电源通过正负电极在导电物质上产生的稳定电流分布模拟了由二个等量导种点电荷产生的静电场。
(1)给出下列器材,电源应选用__(选填“6V的交流电源”或“6V的直流电源”),探测等势点的仪器应选用__(选填“电压传感器”或“电流传感器”);
(2)如图在寻找基准点1的等势点时,应该移动探针__(选填“a”或“b”),若图示位置传感器的读数为正,为了尽快探测到基准点1的等势点,则逐渐将该探针向__(选填“右”或“左”)移动。
12.(12分)某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻:
①实验室除提供开关S和导线外,有以下器材可供选择:
电压表:V(量程3V,内阻Rv=10kΩ)
电流表:G(量程3mA,内阻Rg=100Ω)
电流表:A(量程3A,内阻约为0.5Ω)
滑动变阻器:R1(阻值范围0-10Ω,额定电流2A)
R2(阻值范围0-1000Ω,额定电流1A)
定值电阻:R3=0.5Ω
该同学依据器材画出了如图所示的原理图,他没有选用电流表A的原因是___________;
②该同学将电流表G与定值电阻R3并联,实际上是进行了电表的改装,则他改装后的电流表对应的量程是_______A;
③为了能准确地进行测量,同时为了操作方便,实验中应选用的滑动变阻器_______(填写器材的符号);
④该同学利用上述实验原理图测得数据,以电流表G读数为横坐标,以电压表V读数为纵坐标绘出了如图所示的图线,根据图线可求出电源的电动势E=_______V (结果保留三位有效数字),电源的内阻r=_______Ω (结果保留两位有效数字)。
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)受控核聚变是当前研究的热点。我国的“东方超环”世界领先,将氘氚燃料用特殊的加热方法加热到聚变反应温区(即1亿度以上)以点燃氘氚反应[一个氘核()和一个氚核()发生聚变核反应,生成一个氦核(),放出一个中子],利用特殊设计的“笼子”将它们稳定地约束在该真空容器内。使聚变反应能够稳定进行,其中一种方法是磁约束,围绕这种"磁笼子"的设计和建道,人类已经走过了半个多世纪艰苦的历程。某校的研究小组进行了以下的设计,如图所示,矩形abcd的ab边长为2L,ab与ac夹角为,矩形对角线ac上下方分别分布着磁感应强度大小为B的匀强磁场,一个氚核()从ab边中点P处以某一速度垂直ab边进入下方磁场恰好不从对角线ac边射出,一个氘核()从c点以某一速度水平向左进入上方磁场并与氚核()在对角线ac上相遇并发生聚变反应,生成一个氦核(),放出一个中子,生成的氢核()速度方向竖直向下。已知一个核子的质量为m,质子的电量为q,求:
(1)氘核()与氚核()射入磁场时的速度大小之比;
(2)先后释放氚核()与氘核()的时间差;
(3)生成的氢核()速度v应满足的条件。使之偏转后恰好到达矩形的a点。
14.(16分)如图所示,光滑水平面上小球A、B分别以、的速率相向运动,碰撞后B球静止.已知碰撞时间为,A、B的质量均为求:
碰撞后A球的速度大小;
碰撞过程A对B平均作用力的大小.
15.(12分)如图所示,地面和半圆轨道面均光滑.质量M=1kg、长L=4m的小车放在地面上,其右端与墙壁的距离为S=3m,小车上表面与半圆轨道最低点P的切线相平.现有一质量m=1kg的滑块(不计大小)以v0=6m/s的初速度滑上小车左端,带动小车向右运动.小车与墙壁碰撞时即被粘在墙壁上,已知滑块与小车表面的滑动摩擦因数μ=0.1,g取10m/s1.
(1)求小车与墙壁碰撞时的速度;
(1)要滑块能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道,求半圆轨道的半径R的取值.
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】
根据万有引力提供向心力可得
解得卫星在轨道半径为的圆轨道上运动的线速度大小
同理可得在半径为的圆轨道上做圆周运动的线速度大小为
设卫星在椭圆轨道上点的速度为,根据题意有
可知在点时发动机对卫星做功
在点时发动机对卫星做的功为
因此有
故B正确,A、C、D错误;
故选B。
2、D
【解析】
A.撤去力F后长木板的加速度
由牛顿第二定律
解得
μ1=0.25
选项A错误;
B.有拉力作用时的加速度
拉力撤掉时的速度为
拉力作用的时间为
选项B错误;
C.由牛顿第二定律
解得
F=13.5N
选项C错误;
D.物块与长木板之间无相对滑动,可知物块与长木板之间的动摩擦因数大于0.25,选项D正确。
故选D。
3、B
【解析】
根据动能定理得:
W1=E0-0=E0,W1=1E0-E0=E0
则W1=W1.动量与动能的关系式为 , 则由动量定理得:
,
则I1>I1.
A. I1<I1 W1=W1与上述分析结论I1>I1 W1=W1不相符,故A不符合题意;
B. I1>I1 W1=W1与上述分析结论I1>I1 W1=W1相符,故B符合题意;
C. I1<I1 W1<W1与上述分析结论I1>I1 W1=W1不相符,故C不符合题意;
D. I1=I1 W1<W1与上述分析结论I1>I1 W1=W1不相符,故D不符合题意。
4、B
【解析】
t1时刻感应电流为零,故两环作用力为零,则选项A错误;t2时刻A环中电流在减小,则B环中产生与A环中同向的电流,故相互吸引,t3时刻同理也应相互吸引,故选项B正确,C错误;t4时刻A中电流为零,两环无相互作用,选项D错误.
5、B
【解析】
A.光电效应、康普顿效应都说明光具有粒子性,故A错误;
B.卢瑟福用人工转变的方法发现了质子,并预言了中子的存在,故B正确;
C.玻尔的原子理论没有完全成功地解释原子发光现象,故C错误;
D.贝克勒尔通过对天然放射现象的研究,认为原子核有内部结构,故D错误;
故选B。
6、D
【解析】
闭合瞬间线圈相当于断路,二极管为正向电压,故电流可通过灯泡AB,即AB灯泡同时亮,故AB错误.因线圈的电阻为零,则当电路稳定后,灯泡A被短路而熄灭,当开关S断开瞬间B立刻熄灭,线圈中的电流也不能反向通过二极管,则灯泡A仍是熄灭的,故C错误,D正确.故选D.
该题两个关键点,1、要知道理想线圈的特征:刚通电时线圈相当于断路,断开电键时线圈相当于电源;2、要知道二极管的特征是只正向导通.
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】
A项:由图可知,R2与滑动变阻器R4串联后与R3并联后,再由R1串连接在电源两端;电容器与R3并联;当滑片向b移动时,滑动变阻器接入电阻减小,则电路中总电阻减小;由闭合电路欧姆定律可知,电路中电流增大;路端电压减小,同时R1两端的电压也增大;所以并联部分的电压减小,故A正确;
B项: 由A项分析可知并联部分的电压减小,即平行金属板两端电压减小,根据,平行金属板间的场强减小,小球将向下运动,由于下板接地即下板电势为0,由带电质点P原处于静止状态可知,小球带负电,根据负电荷在电势低的地方电势能大,所以小球的电势能增大,故B错误;
C项:电源的效率:,由A分析可知,路端电压减小,所以电源的效率变低,故C错误;
D项:将R1和电源等效为一个新的电源,新电源的内阻为r+R1,电压表测的为新电源的路端电压,如果电流表测的也为总电流,则,由A分析可知,由于总电流增大,并联部分的电压减小,所以R3中的电流减小,则IA增大,所以,所以,故D正确.
点晴:解决本题关键理解电路动态分析的步骤:先判断可变电阻的变化情况,根据变化情况由闭合电路欧姆定律 确定总电流的变化情况,再确定路端电压的变化情况,最后根据电路的连接特点综合部分电路欧姆定律进行处理.
9、AC
【解析】
A.在上升和下滑的过程,整体都是只受三个个力,重力、支持力和摩擦力,以向下为正方向,根据牛顿第二定律得向上运动的过程中:
(m1+m2)gsinθ+f=(m1+m2)a
f=μ(m1+m2)gcosθ
因此有:
a=gsinθ+μgcosθ
方向沿斜面向下。所以向上运动的过程中A、B组成的整体处于失重状态。故A正确;
B.同理对整体进行受力分析,向下运动的过程中,由牛顿第二定律得:
(m1+m2)gsinθ-f=(m1+m2)a′,
得:
a′=gsinθ-μgcosθ
由于μ<tanθ,所以a′>0
所以上滑到最高点后A、B整体将向下运动。故B错误;
CD.以A为研究对象,向上运动的过程中,根据牛顿第二定律有:
m1gsinθ+f′=m1a
解得:
f′=μm1gcosθ
向下运动的过程中,根据牛顿第二定律有:
m1gsinθ-f″=m1a′
解得:
f″=μm1gcosθ
所以
f″=f′
即A与B之间的摩擦力上滑与下滑过程中大小相等;故C正确D错误。
10、BD
【解析】
A项:由题意不能确定在M点和在N点时弹簧是压缩还是拉伸状态,所以弹簧对小球可能先做正功后做负功,也可能先做负功后做正功,故A错误;
B项:由于MP之间和PN之间各有一位置弹簧弹力为零,当弹力为零时小球的加速度为,在P点时由于弹簧的弹力与杆垂直,所以小球的加速度也为,所以小球加速度大小等于gsinθ的位置有三个,故B正确;
C项:由于小球在P点的加速度为,所以小球的速度一定不为最大,故C错误;
D项:从M到P由能量守恒得:,从P到N由能量守恒得:,联立解得:小球运动到N点肘的动能是运动到P点时动能的两倍,故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、6V的直流电源 电压传感器 b 右
【解析】
(1)本实验是用恒定电流场来模拟静电场,圆柱形电极A接电源正极,圆环电极B接电源负极,可以在A、B之间形成电流,产生恒定的电流场,可以用此电流场模拟静电场,所以要使用低压直流电源,即选择6V的直流电源;
本实验的目的是描绘电场等势线,等势面上各点之间的电势差为0,根据两点电势相等时,它们间的电势差即电压为零,来寻找等势点,故使用的传感器是电压传感器;
(2)为了寻找与该基准点等势的另一点,移动探针b的位置,使传感器的显示读数为零;
由于该实验模拟的是静电场的情况,所以其等势面的分布特点与等量异种点电荷的电场的等势面是相似的,点1离A点比较近,所以探针b的等势点的位置距离A要近一些,近似在点1的正上方偏左一点点,由于图中b的位置在点1的左上方,所以为了尽快探测到基准点1的等势点,则逐渐将该探针向右移动一点点。
12、量程与被测电流值相比较太大 0.603 R1 1.48 0.84(0.70-0.90之间都给分)
【解析】
①[1] 一节干电池的电动势约E=1.5V,为方便实验操作,滑动变阻器应选R1,它的阻值范围是0-10Ω,电路中最小电流约为
电流表A的量程是3A,被测电流值与电流表量程相比差距太大,因此不能用电流表A。
②[2] 改装后电流表量程:
③[3]根据以上分析可知,选用的滑动变阻器是R1。
④[4][5] 由上可知,改装后电流表的量程是电流表G量程的200倍,图象的纵截距b等于电源的电动势,由图读出电源的电动势为:
E=1.48V
图线的斜率大小k=r,由数学知识知:
则电源的内阻为:
r=k=0.84Ω
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)从P点射入的氚核()轨迹如图甲所示
由几何关系知圆心在b处,轨迹半径
从c点射入的氘核(),轨迹半径
解得
(2)从P点射入的氟核(),运动周期
从c点射入的氘核(),运动周期
(3)氘核()和氚核()在e点相遇有
氦核的运动轨迹如图乙所示
解得
14、 (1) (2)
【解析】
①、B系统动量守恒,设B的运动方向为正方向
由动量守恒定律得
解得;
②对B,由动量定理得,
解得;
15、(1)小车与墙壁碰撞时的速度是4m/s;
(1)要滑块能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道,半圆轨道的半径R的取值为R≤0.14m或R≥0.6m.
【解析】
解:(1)设滑块与小车的共同速度为v1,滑块与小车相对运动过程中动量守恒,有
mv0=(m+M)v1
代入数据解得
v1=4m/s
设滑块与小车的相对位移为 L1,由系统能量守恒定律,有
μmgL1=
代入数据解得 L1=3m
设与滑块相对静止时小车的位移为S1,根据动能定理,有
μmgS1=
代入数据解得S1=1m
因L1<L,S1<S,说明小车与墙壁碰撞前滑块与小车已具有共同速度,且共速时小车与墙壁还未发生碰撞,故小车与碰壁碰撞时的速度即v1=4m/s.
(1)滑块将在小车上继续向右做初速度为v1=4m/s,位移为L1=L﹣L1=1m的匀减速运动,然后滑上圆轨道的最低点P.
若滑块恰能滑过圆的最高点,设滑至最高点的速度为v,临界条件为
mg=m
根据动能定理,有
﹣μmgL1﹣
①②联立并代入数据解得R=0.14m
若滑块恰好滑至圆弧到达T点时就停止,则滑块也能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道.
根据动能定理,有
﹣μmgL1﹣
代入数据解得R=0.6m
综上所述,滑块能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道,半圆轨道的半径必须满足
R≤0.14m或R≥0.6m
答:
(1)小车与墙壁碰撞时的速度是4m/s;
(1)要滑块能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道,半圆轨道的半径R的取值为R≤0.14m或R≥0.6m.
【点评】本题通过计算分析小车与墙壁碰撞前滑块与小车的速度是否相同是难点.第1题容易只考虑滑块通过最高点的情况,而遗漏滑块恰好滑至圆弧到达T点时停止的情况,要培养自己分析隐含的临界状态的能力.
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