资源描述
四川省内江市球溪中学2026届高三年级下学期物理试题周末卷
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.答题时请按要求用笔。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
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,理想变压器原、副线圈匝数之比为1:2,原线圈与固定电阻R1串联后,接入输出电压有效值恒定的正弦交流电源。副线圈电路中负载电阻为可变电阻 R2,A、V是理想电表。当R2=2R1 时,电流表的读数为1A,电压表的读数为4V,则( )
A.电源输出电压为8V
B.电源输出功率为4W
C.当R2=8Ω时,变压器输出功率最大
D.当R2=8Ω时,电压表的读数为3V
2、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.
3、1932年美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器,如图所示,磁感应强度为B的匀强磁场与D形盒面垂直,两盒间的狭缝很小,粒子穿过的时间可忽略,它们接在电压为U、周期为T的交流电源上,中心A处粒子源产生的粒子飘人狭缝中由初。速度为零开始加速,最后从出口处飞出。D形盒的半径为R,下列说法正确的是( )
A.粒子在出口处的最大动能与加速电压U有关
B.粒子在出口处的最大动能与D形盒的半径无关
C.粒子在D形盒中运动的总时间与交流电的周期T有关
D.粒子在D形盒中运动的总时间与粒子的比荷无关
4、一物体沿竖直方向运动,以竖直向上为正方向,其运动的图象如图所示下列说法正确的是
A.时间内物体处于失重状态
B.时间内物体机械能守恒
C.时间内物体向下运动
D.时间内物体机械能一直增大
5、如图所示,用材料、粗细均相同的电阻丝做成ab、cd、ef三种形状的导线,分别放在电阻可忽略的足够长的相同的光滑金属导轨上,匀强磁场的方向垂直于导轨平面,在相同的水平外力F作用下,三根导线均向右做匀速运动,某一时刻撤去外力F,已知三根导线接入导轨间的长度关系满足lab<lcd<lef,且每根导线与导轨的两个触点之间的距离均相等,则下列说法中正确的是( )
A.三根导线匀速运动的速度相同
B.三根导线产生的感应电动势相同
C.匀速运动时,三根导线的热功率相同
D.从撤去外力到三根导线停止运动,通过导线ef的电荷量最大
6、如图所示为某大桥,图中桥墩之间的四段距离均为110m。可视为质点的一辆汽车从a点由静止开始做加速度恒定的加速直线运动。已知该车通过bc段的时间为t,则通过ce段的时间为( )
A. B. C. D.
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,a、b两束不同频率的单色光从半圆形玻璃砖底边平行射入,入射点均在玻璃砖底边圆心O的左侧,两束光进入玻璃砖后都射到O'点,OO'垂直于底边,下列说法确的是( )
A.从点O'射出的光一定是复色光
B.增大两束平行光的入射角度,则b光先从O'点消失
C.用同一装置进行双缝干涉实验,b光的相邻条纹间距较大
D.若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应,则a光的截止电压低
8、如图所示,在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数为k=200N/m的轻质弹簧相连,A放在水平地面上,B、C两物体通过细线绕过轻质定滑轮相连,C放在固定的光滑斜面上.用手拿住C,使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行.已知A、B的质量均为10kg,C的质量为40kg,重力加速度为g=10m/s2,细线与滑轮之间的摩擦不计,开始时整个系统处于静止状态,释放C后C沿斜面下滑,A刚离开地面时,B获得最大速度.( )
A.斜面倾角=30°
B.A、B、C组成的系统机械能先增加后减小
C.B的最大速度
D.当C的速度最大时弹簧处于原长状态
9、如图,装有水的杯子从倾角α = 53°的斜面上滑下,当水面稳定时,水面与水平面的夹角β = 16°。取重力加速度g = 10 m/s2,sin53°= 0.8,sin16°= 0.28,则
A.杯子下滑的加速度大小为2.8 m/s2
B.杯子下滑的加速度大小为3.5 m/s2
C.杯子与斜面之间的动摩擦因数为0.75
D.杯子与斜面之间的动摩擦因数为0.87
10、两个等量同种电荷固定于光滑水平面上,其连线中垂线上有A、B、C三点,如图甲所示。一个电荷量为2C,质量为1kg的小物块从C点静止释放,其运动的v—t图像如图乙所示,其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线)。则下列说法正确的是( )
A.B点为中垂线上电场强度最大的点,场强E=1V/m
B.由C到A的过程中物块的电势能先减小后变大
C.由C点到A点的过程中,电势逐渐升高
D.A、B两点的电势之差
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)某同学欲将内阻为98.5Ω、量程为100uA的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准,要求改装后欧姆表的15kΩ刻度正好对应电流表表盘的50uA刻度.可选用的器材还有:定值电阻R0(阻值14kΩ),滑动变阻器R1(最大阻值1500Ω),滑动变阻器R2(最大阻值500Ω),电阻箱(0~99999.9Ω),干电池(E=1.5V,r=1.5Ω),红、黑表笔和导线若干.
(1)欧姆表设计
将图(a)中的实物连线组成欧姆表.(____________)欧姆表改装好后,滑动变阻器R接入电路的电阻应为____Ω:滑动变阻器选____(填“R1”或“R2”).
(2)刻度欧姆表表盘
通过计算,对整个表盘进行电阻刻度,如图(b)所示.表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75,则a、b处的电阻刻度分别为____、____.
(3)校准
红、黑表笔短接,调节滑动变阻器,使欧姆表指针指向___kΩ处;将红、黑表笔与电阻箱连接,记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值,完成校准数据测量.若校准某刻度时,电阻箱旋钮位置如图(c)所示,则电阻箱接入的阻值为_______Ω.
12.(12分)把电流表改装成电压表的实验中,所用电流表G的满偏电流Ig为200μA,内阻估计在400~600Ω之间。
(1)按图测定电流表G的内阻Rg,需要选用合适的器材,现有供选用的器材如下:
A.滑动变阻器(阻值范围 0~200Ω)
B.滑动变阻器(阻值范围 0~175Ω)
C.电阻箱(阻值范围 0~999Ω)
D.电阻箱(阻值范围 0~99999Ω)
E. 电源(电动势 6V,内阻 0.3Ω)
F. 电源(电动势 12V,内阻 0.6Ω)
按实验要求,R最好选用 __________,R′最好选用___________,E最好选用 ___________(填入选用器材的字母代号)。
(2)根据以上实验测得的电流表内阻值比真实值________________(选填“大”或“小”)。
(3)假定由上述步骤已测出电流表内阻Rg=500Ω,现在通过串联一个24.5kΩ的电阻把它改装成为一个电压表,此电压表的量程为_____________________。
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)如图所示,在光滑水平面上静止放置质量M=2kg、长L=2.17m、高h=0.2m的长木板C。距该板左端距离x=1.81m处静止放置质量mA=1kg的小物块A,A与C间的动摩擦因数μ=0.2。在板右端静止放置质量mB=1kg的小物块B,B与C间的摩擦忽略不计。A、B均可视为质点,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2。现在长木板C上加一水平向右的力F,求:
(1)当F=3N时,小物块A的加速度;
(2)小物块A与小物块B碰撞之前运动的最短时间;
(3)若小物块A与小物块B碰撞之前运动的时间最短,则水平向右的力F的大小(本小题计算结果保留整数部分);
(4)若小物块A与小物块B碰撞无能量损失,当水平向右的力F=10N,小物块A落到地面时与长木板C左端的距离。
14.(16分)由圆柱体和正方体组成的透明物体的横截面如图所示,O表示圆的圆心,圆的半径OB和正方形BCDO的边长均为a。一光线从P点沿PO方向射入横截面。经过AD面恰好发生全反射,反射后从CD面上与D点距离为的E点射出。光在真空中的传播速度为c。求:
(i)透明物体对该光的折射率;
(ii)该光从P点射入至传播到E点所用的时间。
15.(12分)平面直角坐标系xOy中,第Ⅰ象限存在垂直于平面向里的匀强磁场,第Ⅲ象限存在沿y轴负方向的匀强电场,如图所示.一带负电的粒子从电场中的Q点以速度v0沿x轴正方向开始运动,Q点到y轴的距离为到x轴距离的2倍.粒子从坐标原点O离开电场进入磁场,最终从x轴上的P点射出磁场,P点到y轴距离与Q点到y轴距离相等.不计粒子重力,问:
(1)粒子到达O点时速度的大小和方向;
(2)电场强度和磁感应强度的大小之比.
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.当R2=2R1时,电流表的读数为1A,电压表的读数为4V,所以R2=4Ω,R1=2Ω,理想变压器原、副线圈匝数之比为1:2,根据电压与匝数成正比得原线圈电压是U1=2V,根据电流与匝数成反比得原线圈电流是I1=2A,所以电源输出电压为
U=U1+I1R1=2+2×2=6V
故A错误;
B.电源输出功率为
P=UI1=12W
故B错误;
C.根据欧姆定律得副线圈电流为,所以原线圈电流是,所以
,
变压器输出的功率
所以当R2=8Ω时,变压器输出的功率P2最大,即为,故C正确;
D.当R2=8Ω时,U2=6V,即电压表的读数为6V,故D错误。
故选C。
2、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。
3、D
【解析】
AB.根据回旋加速器的加速原理,粒子不断加速,做圆周运动的半径不断变大,最大半径即为D形盒的半径R,由
得
最大动能为
故AB错误;
CD.粒子每加速一次动能增加
ΔEkm=qU
粒子加速的次数为
粒子在D形盒中运动的总时间
,
联立得
故C错误,D正确。
故选D。
4、D
【解析】A、以竖直向上为正方向,在图象中,斜率代表加速度,可知时间内物体向上做加速运动,加速度的方向向上,处于超重状态故A错误;
B、由图可知, 时间内物体向上做匀速直线运动,动能不变,重力势能增大,所以机械能增大故B错误;
C、由图可知, 时间内物体向上做减速运动故C错误;
D、时间内物体向上做加速运动,动能增大,重力势能也增大; 时间内物体向上做匀速直线运动,动能不变,重力势能增大,所以时间内物体机械能一直增大故D正确.
故选:D
5、D
【解析】
A.当匀速运动时,由可知,三种情况下F、B、L相同,但是R不同,则速度v不同,ef电阻较大,则速度较大,选项A错误;
B.因速度v不同,则由E=BLv可知,三根导线产生的感应电动势不相同,选项B错误;
C.匀速运动时,三根导线的热功率等于外力F的功率,即P=Fv,因v不同,则热功率不相同,选项C错误;
D.撤去F后由动量定理:
而
则
因ef的速度v和质量m都比较大,则从撤去外力到三根导线停止运动,通过导线ef的电荷量q最大,选项D正确;
故选D。
6、A
【解析】
汽车从a点由静止开始做加速度恒定的加速直线运动,四段大小相同的位移所需要的时间之比为
设通过ce段的时间为,则
解得
故A正确,BCD错误。
故选A。
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、AD
【解析】
A.两光束射到O′点时的入射角都等于在玻璃砖底边的折射角,根据光路可逆性可知,从O′点射出时折射角都等于射入玻璃砖底边时的入射角,而在玻璃砖底边两光束平行射入,入射角相等,所以从O′点射出时折射角相同,两光束重合,则从O′点射出的一定是一束复色光,故A正确;
B.令光在底边的入射角为i,折射角为r,根据折射定律有
所以
根据几何知识可知,光在O′点的入射角为r,无论怎样增大入射角度,光在O′点的入射角都小于光发生全反射的临界角,所以a、b光不会在O′点发生全反射,故B错误;
C.根据光路图可知,玻璃砖对a光的折射率小于b光的折射率,则a光的波长大于b光的波长,由于条纹间距为
所以a光的条纹间距大于b光的条纹间距,故C错误;
D.由于a光的频率小于b光的频率,根据光电效应方程
可知a、b光分别照射同一光电管发生光电效应时,a光的截止电压比b光的截止电压低,故D正确。
故选:AD。
8、ABC
【解析】
A.开始时弹簧压缩的长度为xB得:
kxB=mg
当A刚离开地面时,弹簧处于拉伸状态,对A有:
kxA=mg
物体A刚离开地面时,物体B获得最大速度,B、C的加速度为0,对B有:
T-mg-kxA=0
对C有:
Mgsinα-T=0
解得:
α=30°
故A正确;
B.由于xA=xB,弹簧处于压缩状态和伸长状态时的弹性势能相等,即此过程中弹簧的弹性势能先减小后增加;而由A、B、C以及弹簧组成的系统机械能守恒,可知A、B、C组成的系统机械能先增加后减小,故B正确;
C.当物体A刚离开地面时,物体B上升的距离以及物体C沿斜面下滑的距离为:
由于xA=xB,弹簧处于压缩状态和伸长状态时的弹性势能相等,弹簧弹力做功为零,且物体A刚刚离开地面时,B、C两物体的速度相等,设为vB,由动能定理得:
解得:
vB=2m/s
故C正确;
D.当B的速度最大时,C的速度也是最大的,此时弹簧处于伸长状态,故D错误;
故选ABC。
9、BC
【解析】
取水平面的一质量为m的小水滴为研究对象,
由正交分解法结合牛顿第二定律可得:; 解得a=3.5m/s2;对杯子和水的整体,由牛顿第二定律: 解得μ=0.75,故选BC.
10、AD
【解析】
两个等量的同种正电荷,其连线中垂线上电场强度方向由O点沿中垂线指向外侧;电量为2C的小物块仅在运动方向上受电场力作用从C点到B到A运动的过程中,根据v-t图可知在B点的加速度,可知物体先做加速度增大后做加速度减小的加速运动,判断电荷所受电场力大小变化情况和加速度变化情况,由牛顿第二定律求出电场强度的最大值。根据电势能的变化,分析电势的变化。由动能定理求AB间的电势差。
【详解】
A.由乙图可知,物体在B点加速度最大,且加速度为
根据
可知B点的场强最大,为E=1V/m,故A正确;
B.从C到A的过程中,电场力一直做正功,电势能一直减小,故B错误;
C.从C到A一直沿着电场线运动,电势逐渐降低,故C错误;
D.从B到 A的过程中,根据动能定理,得
代入数据得UBA=5V,则
即
故D正确。
故选AD。
明确等量同种电荷电场的特点是解本题的关键,据v-t图获取加速度、速度、动能等物理量是解本题的突破口。
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、 900 R1 45 5 0 35000.0
【解析】
(1)连线如图:
根据欧姆表的改装原理,当电流计满偏时,则,解得R=900Ω;为了滑动变阻器的安全,则滑动变阻器选择R1;
(2)在a处, ,解得Rxa=45kΩ;
在b处,则,解得Rxb=5kΩ;
(3)校准:红黑表笔短接,调节滑动变阻器,使欧姆表指针指到0 kΩ处;由图可知,电阻箱接入的电阻为:R=35000.0Ω.
12、D C F 小 5V
【解析】
(1)[1][2][3]图中电路为经典的半偏法测电流表内阻,采用半偏法测量电流表内阻时,电源电动势越大,越有利于减小误差,所以电动势应选择较大的F,为了保证电流表能够满偏,根据闭合电路欧姆定律粗算全电路总电阻大小:
所以电阻箱选用阻值较大的D,电阻箱用来和电流表分流,所以二者电阻相差不多,所以选择C;
(2)[4]实验原理可以简述为:闭合,断开,调节使电流表满偏,保持和不变,闭合开关,调节使电流表半偏,此时的电阻即为电流表的内阻。事实上,当接入时,整个电路的总电阻减小,总电流变大,电流表正常半偏,分流为断开时总电流的一半,而通过的电流大于断开时总电流的一半,根据欧姆定律可知的电阻示数小于电流表真实的内阻;
(3)[5]根据串联分压规律:
解得改装后电压表的量程:。
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)1m/s2;(2)t=0.6s;(3)6N≤F≤26N;(4)x2=0.78m
【解析】
(1)若长木板C和小物块一起向右加速运动,设它们之间是静摩擦力为f,由牛顿第二定律得:
F=(M+mA)a
解得
a=1m/s2
则f=mAa=1N<μmAg=2N,这表明假设正确,即A的加速度为1m/s2
(1)要使小物块A在与小物块B碰撞之前运动时间最短,小物块A的加速度必须最大,则A所受的摩擦力为最大静摩擦力或滑动摩擦力,有
μmAg=mAa1
解得
t=0.6s
(3)要使小物块A加速度最大,且又不从长木板C的左端滑落,长木板C的加速度有两个临界条件:
①由牛顿第二定律得:
F1=(M+mA)a1
则
F1=6N
②由牛顿第二定律得:
F2-f=Ma2
则
F2=26N
故6N≤F≤26N
(4)若小物块A与小物块B碰撞点距从长木板C的左端距离为x1
F3-f=Ma3
解得
x1=1.45m
设小物块A发生碰撞到从长木板C左端滑落的时间为t1,因有物块A、B发生弹性碰撞,速度交换,故有
解得
t1=0.5s
设小物块A碰撞到从长木板C左端滑落时各自的速度分别为vm、vM,小物块A落到地面时与长木板C左端的距离为x2
F3=Ma4
vm=a1t1
vM=a3t+a3t1
则有
vMt2+-vmt2=x2
x2=0.78m
14、 (i)(2)
【解析】
(i)光在透明物体中的光路如图所示,有:
该光在AD面发生全反射的临界角为:,又:,解得:
=,
(ii)光从P点射入至传播到E点的时间为:
又:,解得:
15、 (1),与x轴正方向成45°角斜向上 (2)
【解析】
(1)粒子运动轨迹如图:
粒子在电场中由Q到O做类平抛运动,设O点速度v与x方向夹角为,Q点到x轴的距离为L,到y轴的距离为2L,粒子的加速度为a,运动时间为t,根据平抛运动的规律有:
x方向:
y方向:
粒子到达O点时沿y轴方向的分速度:
,
又
,
解得,即,
粒子到达O点时的夹角为450解斜向上,粒子到达O点时的速度大小为
;
(2)设电场强度为E,粒子电荷量为q,质量为m,粒子在电场中受到的电场力为F,粒子在电场中运动的加速度:
,
设磁感应强度大小为B,粒子做匀速圆周运动的半径为R,洛伦兹力提供向心力,有:
,
根据几何关系可知:
解得:
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