资源描述
云南省玉溪第二中学2026年高三四模物理试题试卷
考生请注意:
1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。
2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请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、如图甲所示,开口向上的导热气缸静置于水平桌面,质量为m的活塞封闭一定质量气体,若在活塞上加上质量为m的砝码,稳定后气体体积减小了△V1,如图乙;继续在活塞上再加上质量为m的砝码,稳定后气体体积又减小了△V2,如图丙.不计摩擦,环境温度不变,则( )
A.△V1<△V2 B.△V1=△V2
C.△V1>△V2 D.无法比较△V1与△V2大小关系
2、如图,△OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面。a、b两束可见单色光从空气垂直射入棱镜底面MN,在棱镜侧面OM、ON上反射和折射的情况如图所示,由此可知( )
A.从玻璃射向空气,a光的临界角小于b光的临界角
B.玻璃对a光的折射率小于玻璃对b光的折射率
C.在玻璃中,a光的速度小于b光的速度
D.在双缝干涉实验中,a光干涉条纹宽度小于b光干涉条纹宽度
3、对于一定质量的理想气体,下列说法正确的是( )
A.若体积不变、温度升高,则每个气体分子热运动的速率都增大
B.若体积减小、温度不变,则器壁单位面积受气体分子的碰撞力不变
C.若体积不变、温度降低,则气体分子密集程度不变,压强可能不变
D.若体积减小、温度不变,则气体分子密集程度增大,压强一定增大
4、下列说法正确的是( )
A.“康普顿效应”说明光具有能量,“光电效应”说明光具有动量
B.目前的核电站、核潜艇在利用核能时,发生的核反应方程均是
C.对于某种金属来说,其发生光电效应的极限频率是恒定的,且与入射光的强度无关
D.中子与质子结合成氘核时,需要吸收能量
5、一物块由O点下落,到A点时与直立于地面的轻弹簧接触,到B点时速度达到最大,到C点时速度减为零,然后被弹回.物块在运动过程中受到的空气阻力大小不变,弹簧始终在弹性限度内,则物块( )
A.从A下降到B的过程中,合力先变小后变大
B.从A下降到C的过程中,加速度先增大后减小
C.从C上升到B的过程中,动能先增大后减小
D.从C上升到B的过程中,系统的重力势能与弹性势能之和不断增加
6、如图所示,一量程为10N的轻质弹簧测力计放在粗糙的水平面上,其两端分别连着木块A和B,已知mA=2kg,mB=3kg,木块A和B与水平面的动摩擦因数均为μ=0.2,今用恒力F水平拉木块A,使整体一起运动,要使测力计的读数不超过其量程,则恒力F的可能值为( )
A.50N B.30N C.20N D.6N
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,生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙,甲的速度为v0,小工件离开甲前与甲的速度相同,并平稳地传到乙上,工件与乙之间的动摩擦因数为μ.乙的宽度足够大,重力加速度为g,则( )
A.若乙的速度为 v0,工件在乙上侧向( 垂直于乙的运动方向)滑过的距离s=
B.若乙的速度为 2v0,工件从滑上乙到在乙上侧向滑动停止所用的时间不变
C.若乙的速度为 2v0,工件在乙上刚停止侧向滑动时的速度大小v=
D.保持乙的速度 2v0 不变,当工件在乙上刚停止滑动时,下一只工件恰好传到乙上,如此反复. 若每个工件的质量均为m,除工件与传送带之间摩擦外,其他能量损耗均不计,驱动乙的电动机的平均输出功率= mgμv0
8、在x轴上固定有两个点电荷Q1、Q2,其静电场的电势φ在x轴上分布如图所示。下列说法中正确的有( )
A.Q1 和Q2带同种电荷
B.x1 处的电场强度为零
C.负电荷从x 1沿x轴移到x 2。电势能逐渐减小
D.负电荷从x 1沿x轴移到x 2,受到的电场力逐渐减小,
9、如图所示,水平转台上有一个质量为m的物块,用长为L的细线将物块连接在转轴上,细线与竖直转轴的夹角为θ,此时细线中张力为零,物块与转台间的动摩擦因数为μ(),最大静摩擦力等于滑动摩擦力,物块随转台由静止开始缓慢加速转动,则下列说法正确的是( )
A.转台一开始转动,细线立即绷直对物块施加拉力
B.当细线中出现拉力时,转台对物块做的功为
C.当物体的角速度为时,转台对物块的支持力为零
D.当转台对物块的支持力刚好为零时,转台对物块做的功为
10、若宇航员到达某一星球后,做了如下实验:(1)让小球从距离地面高h处由静止开始下落,测得小球下落到地面所需时间为t;(2)将该小球用轻质细绳固定在传感器上的O点,如图甲所示。给小球一个初速度后,小球在竖直平面内绕O点做完整的圆周运动,传感器显示出绳子拉力大小随时间变化的图象所示(图中F1、F2为已知)。已知该星球近地卫星的周期为T,万有引力常量为G,该星球可视为均质球体。下列说法正确的是
A.该星球的平均密度为 B.小球质量为
C.该星球半径为 D.环绕该星球表面运行的卫星的速率为
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“测定金属的电阻率”的实验中,所用测量仪器均已校准。已知待测金属丝的电阻值Rx约为5Ω。在测电阻时,可供选择的器材有:
电源E:电动势3V,内阻约1Ω
电流表A1:量程0~0.6A,内阻约0.125Ω;
电流表A2:量程0~3A,内阻约0.025Ω;
电压表V1:量程0~3V,内阻约3kΩ;
电压表V2:量程0~15V,内阻约15kΩ;
滑动变阻器R1:最大阻值5Ω,允许最大电流2A;
滑动变阻器R2:最大阻值1000Ω,最大电流0.6A开关一个,导线若干。
(1)在上述器材中,应该选用的电流表是_______,应该选用的电压表是_______。若想尽量多测几组数据,应该选用的滑动变阻器是_______(填写仪器的字母代号)。
(2)用所选的器材,在答题纸对应的方框中画出电路图_____________________。
(3)关于本实验的误差,下列说法正确的是____________。
A.对金属丝的直径多次测量求平均值,可消除误差
B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差
C.利用电流I随电压U的变化图线求Rx可减小偶然误差
12.(12分)为制作电子吊秤,物理小组找到一根拉力敏感电阻丝,拉力敏感电阻丝在拉力作用下发生微小形变(宏观上可认为形状不变),它的电阻也随之发生变化,其阻值 R 随拉力F变化的图象如图(a)所示,小组按图(b)所示电路制作了一个简易“吊秤”。电路中电源电动势E = 3V,内阻r =1Ω;灵敏毫安表量程为10mA ,内阻Rg=50Ω;R1是可变电阻器,A、B两接线柱等高且固定。现将这根拉力敏感电阻丝套上轻质光滑绝缘环,将其两端接在A、B两接线柱上。通过光滑绝缘滑环可将重物吊起,不计敏感电阻丝重力,具体步骤如下:
步骤a:滑环下不吊重物时,闭合开关,调节可变电阻R1,使毫安表指针满偏;
步骤b:滑环下吊已知重力的重物G,测出电阻丝与竖直方向的夹角为θ;
步骤c:保持可变电阻R1接入电路电阻不变,读出此时毫安表示数 I;
步骤d:换用不同已知重力的重物,挂在滑环上记录每一个重力值对应的电流值;
步骤e:将电流表刻度盘改装为重力刻度盘。
(1)写出敏感电阻丝上的拉力F与重物重力G的关系式 F=__________;
(2)若图(a)中R0=100Ω,图象斜率 k = 0.5Ω/N ,测得θ=60°,毫安表指针半偏,则待测重物重力G= _________N;
(3)改装后的重力刻度盘,其零刻度线在电流表________________(填“零刻度”或“满刻度”)处,刻度线_________填“均匀”或“不均匀”)。
(4)若电源电动势不变,内阻变大,其他条件不变,用这台“吊秤”称重前,进行了步骤 a 操作,则测量结果______________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
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,滑块和滑板静止在足够大的水平面上,滑块位于滑板的最右端,滑板质量为M=0.6kg,长为L1=0.6m,滑块质量为m=0.2kg,质量也为m=0.2kg的小球用细绳悬挂在O点,绳长L2=0.8m,静止时小球和滑板左端恰好接触。现把小球向左拉到与悬点等高处无初速释放,小球到达最低点时与木板发生弹性碰撞。空气阻力忽略不计,已知滑块与滑板之间的动摩擦因数为,滑板与水平面之间的动摩擦因数,滑块和小球均可看成质点,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)小球刚摆到最低点时与木板发生碰撞前绳的拉力大小;
(2)滑块能否从滑板上掉下?试通过计算说明理由;
(3)滑块和滑板之间由于相对滑动所产生的热量。
14.(16分)国内最长的梅溪湖激光音乐喷泉,采用了世界一流的灯光和音响设备,呈现出震撼人心的万千变化。喷泉的水池里某一射灯发出的一细光束射到水面的入射角a = 37°,从水面上出射时的折射角g = 53°。
(1)求光在水面上发生全反射的临界角;
(2)该射灯(看做点光源)位于水面下h =7m 处,求射灯照亮的水面面积(结果保留两位有效数字)。
15.(12分)真空中有如图所示的周期性交变磁场,设磁感应强度B垂直纸面向里为正方向,B0=1T,t0=π×l0-5s,k为正整数。某直角坐标系原点O处有一粒子源,在t=0时刻沿x轴正方向发射速度为v0=103m/s的正点电荷,比荷=1×l06C/kg,不计粒子重力。
(1)若k=1,求粒子在磁场中运动的轨道半径和粒子第3次(从O点出发记为第1次)经过y轴时的时刻;
(2)若k=2,求粒子在运动过程中与y轴交点坐标的最大值和最小值;
(3)若t0=10-5s,则k取何值时,粒子可做周期性循环运动回到出发点?并求出循环周期的最小值Tmin和相应的k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、C
【解析】
设大气压强为,起初活塞处于平衡状态,所以:
解得该气体的压强为:
则甲状态气体的压强为:
乙状态时气体的压强为:
丙状态时气体的压强为:
由玻意耳定律得:
得:,
所以
所以:.
故本题选C.
对活塞进行受力分析,由平衡条件分别求出几种情况下的气体压强;由玻意耳定律可以求出气体体积,然后比较体积的变化即可.
2、B
【解析】
AB.由光路图看出,光线b在NO面上发生了全反射,而光线a在MO面上没有发生全反射,而入射角相同,则知b光的临界角小于a光的临界角,由可知,玻璃对a光的折射率小于b的折射率小,故A错误,B正确;
C.玻璃对a光的折射率小于b的折射率小,由可知,在玻璃中,a光的速度大于b光的速度,故C错误;
D.由于玻璃对a光的折射率小于b的折射率小,则a光的频率比b光的低,a光的波长比b光的长,由公式可知,a光的双缝干涉条纹宽度比b光的大,故D错误。
故选B。
3、D
【解析】
A.温度升高,气体分子的平均动能增大,但并不是气体中每个分子的速率都增大,也有个别速度减小的,故A错误;
BD.对于一定质量的理想气体,体积减小,分子密集程度增大。理想气体质量一定时,满足,若体积减小、温度不变,则压强增大,故器壁单位面积受气体分子的碰撞力会增大,故B错误,D正确;
C.同理可分析,体积不变、温度降低,气体的压强会变小,故C错误;
故选D。
4、C
【解析】
A.“康普顿效应”说明光具有动量,“光电效应”说明光具有能量,故A错误;
B.目前的核电站、核潜艇在利用核能时,发生的核反应方程均是核裂变方程,故B错误;
C.对于某种金属来说,其发生光电效应的极限频率只和金属本身有关,是恒定的,与入射光的强度无关。故C正确;
D.中子与质子结合成氘核时,核聚变放出能量,故D错误。
故选C。
5、C
【解析】
A.从A下降到B的过程中,物块受到向下的重力,弹簧向上的弹力和向上的空气阻力,重力大于弹力和空气阻力之和,弹力逐渐增大,合力逐渐减小,加速度逐渐变小,到B点时速度达到最大,此时
合力为零,则从A下降到B的过程中合力一直减小到零,故A错误;
B.从A下降到B的过程中,弹簧的弹力和空气阻力之和小于重力,物块的合力逐渐向下,加速度逐渐减小到零;从B下降到C的过程中,物块的合力向上,加速度向上逐渐增大,则从A下降到C的过程中,加速度先减小后增大,故B错误;
C.从C上升到B的过程中,开始弹力大于空气阻力和重力之和,向上加速,当加速度减为零时
此时的压缩量,位置在B点下方,速度达到向上的最大,此后向上做变减速直线运动,故从C上升到B的过程中,动能先增大后减小,故C正确;
D.对于物块和弹簧组成的系统,由于空气阻力做功,所以系统的机械能减小,即物块的动能、重力势能与弹性势能之和减小,从C上升到B的过程中,物块的动能先增大后减小,则系统的重力势能与弹性势能之和在动能最大之前是一直减小,之后就不能确定,故D错误。
故选C。
6、C
【解析】
选整体为研究对象,根据牛顿第二定律有
选木块A为研究对象,根据牛顿第二定律有
因为的最大值为10 N,一起运动的最大加速度为
所以要使整体一起运动恒力的最大值为25N,恒力最小为10N,故A、B、D错误;C正确;
故选C。
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】
根据牛顿第二定律,μmg=ma,得a=μg,摩擦力与侧向的夹角为45°,侧向加速度大小为,根据−2axs=1-v12,解得: ,故A错误;
沿传送带乙方向的加速度ay=μg,达到传送带乙的速度所需时间,与传送带乙的速度有关,故时间发生变化,故B错误;设t=1时刻摩擦力与侧向的夹角为θ,侧向、纵向加速度大小分别为ax、ay,
则,很小的△t时间内,侧向、纵向的速度增量△vx=ax△t,△vy=ay△t,解得 .且由题意知,t,则,所以摩擦力方向保持不变,则当vx′=1时,vy′=1,即v=2v1.故C正确; 工件在乙上滑动时侧向位移为x,沿乙方向的位移为y,由题意知,ax=μgcosθ,ay=μgsinθ,在侧向上−2axs=1-v12,在纵向上,2ayy=(2v1)2−1; 工件滑动时间 ,乙前进的距离y1=2v1t.工件相对乙的位移,则系统摩擦生热Q=μmgL,依据功能关系,则电动机做功:
由 ,解得 .故D正确;故选CD.
点睛:本题考查工件在传送带上的相对运动问题,关键将工件的运动分解为沿传送带方向和垂直传送带方向,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解.
8、CD
【解析】
A.由图知处的电势等于零,所以和带有异种电荷,A错误;
B.图象的斜率描述该处的电场强度,故处场强不为零,B错误;
C.负电荷从移到,由低电势向高电势移动,电场力做正功,电势能减小,故C正确;
D.由图知,负电荷从移到,电场强度越来越小,故电荷受到的电场力减小,所以D正确.
故选CD。
9、BD
【解析】
AB.转台刚开始转动,细线未绷紧,此时静摩擦力提供向心力,当转动到某一角速度ω1时,静摩擦力达到最大值,根据牛顿第二定律,有
此时物块线速度大小为
从开始运动到细线中将要出现拉力过程中,设转台对物块做的功为W,对物块由动能定理,可得
联立解得
故A错误,B正确;
CD.当转台对物块支持力恰好为零时,竖直方向
水平方向
联立解得
此时物块的线速度大小为
从开始运动到转台对物块的支持力刚好为零过程中,设转台对物块做的功为W2,对物块由动能定理,可得
联立解得
故C错误,D正确。
故选BD。
10、ABD
【解析】
A.对近地卫星有,星球密度,体积,解得,故A正确。
B.小球通过最低点时拉力最大,此时有
最高点拉力最小,此时有
最高点到最低点,据动能定理可得
可得,小球做自由落体运动时,有
可得,,故B正确。
C.根据 及 可得:星球平均密度可表示为
可得,故C错误。
D.环绕该星球表面运行的卫星的速率可表示为
故D正确。
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]因为电动势3V,所以电压表选择V1;
[2]根据欧姆定律可知电路中最大电流为
所以电流表为A1;
[3]为保证调节方便,则选择阻值较小的滑动变阻器R1;
(2)[4]因为
则说明待测电阻为小电阻,所以电流表采用外接法,实验要求尽量多测几组数据,所以滑动变阻器采用分压式,电路图如图所示
(3)[5]A.实验中产生的误差不能消除,只能减小,故A错误;
B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于系统误差,故B错误;
C.利用图象法求解电阻可减小偶然误差,故C正确。
故选C。
12、 600N 满刻度 不均匀 不变
【解析】
(1) 由受力情况及平行四边形定则可知,,解得:;
(2) 实验步骤中可知,当没有挂重物时,电流为满偏电流,即:,由欧姆定律得: ,电流是半偏的,代入数据解得:G=600N;
(3) 由实验步骤可知,当拉力为F时,电流为I,因此根据闭合电路的欧姆定律得:,由图乙可知,拉力与电阻的关系式:,解得: 电流值I与压力G不成正比,刻度盘不均匀;该秤的重力越小,电阻越小,则电流表示数越大,故重力的零刻度应在靠近电流表满刻度处;
(4) 根据操作过程a可知,当内阻增大,仍会使得电流表满偏,则电阻R1会变小,即r+R1之和仍旧会不变,也就是说测量结果也不变。
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)6N;(2)没有掉下来,理由见解析;(3)J
【解析】
(1)小球下摆过程中,由动能定理:
小球摆到最低点时,则有:
解得T=6N
(2)对小球和滑板碰撞前后,小球和滑板系统动量守恒,则有:
根据能量守恒,则有:
解得:m/s,m/s
碰后滑块向右加速,滑板向右减速
对滑块,根据牛顿第二定律有:
解得:m/s2
对滑板,根据牛顿第二定律有:
解得: m/s2
假设没有掉下来,经过时间t共速度,则有:
得
根据:
解得:m/s
滑块位移为:
解得:m
滑板位移为:
解得:m
相对位移
此时没有掉下来。
(3)但由于,共速后滑块和滑板之间会继续相对运动,此时滑块相对于滑板向右运动,
对滑块,根据牛顿第二定律有:
解得:m/s2
对滑板,根据牛顿第二定律有:
解得:m/s2
滑块位移为:
解得:m
滑板位移为:
解得:m
相对位移
不会掉下来
则滑块和滑板之间由于相对滑动所产生的热量:
解得:J
14、 (1);(2)28m2
【解析】
(1)水对光的折射率
对应的临界角为C
(2)由空间对称可知,水面被照亮的部分是一圆面。设圆的半径为R,则
R=3m
m2=28m2
15、 (1)0.01m;;(2);;(3)当取非的正整数时,均可以回到出发点;当时,最小循环周期为
【解析】
(1)粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,由
解得
当时,因为,粒子第3次经过轴时恰好向上经历两个半圆(如图)则时间
(2)当时,,粒子一个循环周期中运动分别为半圆→整圆→半圆→整圆,因此由几何关系得:
与轴交点坐标的最大值为
与轴交点坐标的最小值为
(3)因为,所以粒子先做圆弧运动,之后对的不同值进行分类讨论:
如图可见1、2、3、4时可能的分段情况.
①,粒子做圆弧交替运动,向右上45°方向无限延伸,不会循环运动
②,粒子做圆弧与圆弧交替运动,经过4个周期回到出发点,循环周期
③,粒子做圆弧与圆弧交替运动,经过2个周期回到出发点,循环周期
④,粒子做圆弧与圆弧交替运动,经过4个周期回到出发点,循环周期
当时,运动过程相似,每个周期中均增加(正整数)个圆周,能循环的运动其循环周期均延长.
综上可得:
(1)当取非的正整数时,均可以回到出发点.
(2)当时,最小循环周期为
.
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