资源描述
福建省云霄立人学校2026届高三物理试题文卷
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、如图所示,一个下面装有轮子的贮气瓶停放在光滑的水平地面上,顶端与竖直墙壁接触,现打开尾端阀门,气体往外喷出,设喷口面积为S,气体密度为,气体往外喷出的速度为,则气体刚喷出时钢瓶顶端对竖直墙的作用力大小是( )
A. B. C. D.
2、中国自主研发的世界首座具有第四代核电特征的核电站—华能石岛湾高温气冷堆核电站,位于山东省威海市荣成石岛湾。目前核电站使用的核燃料基本都是浓缩铀,有一种典型的铀核裂变方程是+x→++3x。下列关于x的说法正确的是( )
A.x是α粒子,具有很强的电离本领
B.x是α粒子,穿透能力比较弱
C.x是中子,中子是卢瑟福通过实验最先发现的
D.x是中子,中子是查德威克通过实验最先发现的
3、如图,竖直平面内的Rt△ABC,AB竖直、BC水平,BC=2AB,处于平行于△ABC平面的匀强电场中,电场强度方向水平。若将一带电的小球以初动能Ek沿AB方向从A点射出,小球通过C点时速度恰好沿BC方向,则( )
A.从A到C,小球的动能增加了4Ek
B.从A到C,小球的电势能减少了3Ek
C.将该小球以3Ek的动能从C点沿CB方向射出,小球能通过A点
D.将该小球以4Ek的动能从C点沿CB方向射出,小球能通过A点
4、2020年1月我国成功发射了“吉林一号”卫星,卫星轨道可看作距地面高度为650km的圆,地球半径为6400km,第一宇宙速度为7.9km/s。则该卫星的运行速度为( )
A.11.2km/s B.7.9km/s C.7.5km/s D.3.lkm/s
5、有甲、乙两个可看成质点的小钢球,乙球的质量大于甲球的质量。现让甲球以速度v0在某一水平桌面上水平抛出,抛出后甲球的运动轨迹如图中的②图线所示。然后再将乙球以同样的速度在同一地点将它水平抛出。两球的运动都不计空气的阻力,则乙球的运动轨迹为图中的( )
A.① B.② C.③ D.④
6、一质量为m的物体用一根足够长细绳悬吊于天花板上的O点,现用一光滑的金属钩子勾住细绳,水平向右缓慢拉动绳子(钩子与细绳的接触点A始终在一条水平线上),下列说法正确的是( )
A.钩子对细绳的作用力始终水平向右
B.OA段绳子的力逐渐增大
C.钩子对细绳的作用力逐渐增大
D.钩子对细绳的作用力可能等于mg
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,条形磁铁放在光滑斜面上,用平行于斜面的轻弹簧拉住处于静止状态。图中圆圈为垂直纸面放置的直导线的横截面,当导线中无电流时,磁铁对斜面的压力为FN1;当导线中有电流通过时,磁铁对斜面的压力为FN2,下列说法正确的是( )
A.若导线位于图中1位置且电流方向向外,则FN1>FN2
B.若导线位于图中1位置且电流方向向里,则弹簧伸长量增大
C.若导线位于图中2位置且弹簧伸长量增大,则导线中电流方向向里
D.若导线位于图中2位置且弹簧伸长量增大,则FN1>FN2
8、在某均匀介质中,甲、乙两波源位于O点和Q点,分别产生向右和向左传播的同性质简谐横波,某时刻两波波形如图中实线和虚线所示,此时,甲波传播到x=24m处,乙波传播到x=12m处,已知甲波波源的振动周期为0.4s,下列说法正确的是________.
A.甲波波源的起振方向为y轴正方向
B.甲波的波速大小为20m/s
C.乙波的周期为0.6s
D.甲波波源比乙波波源早振动0.3s
E.从图示时刻开始再经0.6s,x=12m处的质点再次到达平衡位置
9、如图所示,在xoy平面的第Ⅰ象限内存在垂直xoy平面向里的匀强磁场,两个相同的带正电粒子以相同的速率从x轴上坐标(,0)的C点沿不同方向射入磁场,分别到达y轴上坐标为(0,3L)的A点和B点(坐标未知),到达时速度方向均垂直y轴,不计粒子重力及其相互作用。根据题设条件下列说法正确的是( )
A.可以确定带电粒子在磁场中运动的半径
B.若磁感应强度B已知可以求出带电粒子的比荷
C.因磁感应强度B未知故无法求出带电粒子在磁场中运动时间之比
D.可以确定B点的位置坐标
10、如图所示,一光滑绝缘足够长的斜面与两个等量同种正点电荷连线的中垂面重合,O为两点电荷连线的中点。A、B为斜面上的两点,且。一个带电荷量为q、质量为m,可视为质点的小物块,从A点以初速度v0开始沿斜面下滑,到达B点速度恰好为零。(斜面对电场无影响)以下说法正确的是( )
A.小物块带正电,从A运动到B点,加速度先增大后减小
B.小物块带负电,从A运动到B点,电势能先减小后增大
C.小物块运动到O点时具有最大速度
D.小物块能回到A点,且速度大小等于v0
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 实验研究加速度与质量的关系”实验中,请完成下列问题:
(1)下列说法中正确的是(_____)
A.要控制小车和钩码的质量都不变
B.要控制小车的质量不变,改变钩码的质量
C.要控制钩码的质量不变,改变小车的质量
D.小车和钩码的质量都要改变
(2)实验中测得了下表所示的五组数据,并已在坐标平面上画出部分数据点,在图 中画出第四组数据对应的数据点,然后做出 a-m 的关系图象(______)
组别
1
2
3
4
5
a(m/s2)
0.33
0.28
0.25
0.22
0.20
m(kg)
0.30
0.35
0.40
0.45
0.50
(3)为进一步确定加速度与质量的关系,应画 a-_____图象;
(4)本实验得出的结论是_____.
12.(12分)某同学猜想:弹簧的弹性势能与其劲度系数成正比、与其形变量的二次方成正比,即;其中b为与弹簧劲度系数成正比例的常数。该同学设计以下实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系。如图所示,在水平桌面上放置一个气垫导轨,将弹簧一端固定于气垫导轨左侧。调整导轨使滑块能在导轨上自由匀速滑动。将光电门固定在离弹簧右侧原长点稍远的位置。推动滑块压缩弹簧一段合适的距离后,由静止释放滑块。滑块离开弹簧后运动通过光电门。通过测量和计算研究上述猜想。
实验中进行以下测量:
A.测得滑块的质量m;
B.测得滑块上遮光片的宽度d;
C.测得弹簧的原长;
D.推动滑块压缩弹簧后,测得弹簧长度L;
E.释放滑块后,读出滑块遮光片通过光电门的时间t;
F.重复上述操作,得到若干组实验数据,分析数据并得出结论。
回答下列问题。(前三个问题用实验测得的物理量字母及比例常数b表示)
(1)滑块离开弹簧后的动能为________。
(2)由能量守恒定律知弹簧被压缩后的最大弹性势能与滑块弹出时的动能相等。若关于弹簧弹性势能的猜想正确,则________。
(3)用图像处理实验数据并分析结论,得出的图像如图所示。该图像不过坐标原点的原因是________________。(只填写一条)
(4)若换用劲度系数更大的弹簧做实验,图像斜率将________。(选填“不变”“变大”或“变小”)
(5)若实验中测得的一组数据:,,,,。由此计算比例常数________N/m。
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)一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向。传播,t=3s时波传到x=9m处的质点B点,其波形如图甲所示,A质点的振动情况如图乙所示,求:
(i)从t=3s时开始C质点经过多长时间位移第一次为4m;
(ii)在简谐横波从B质点传到C质点的过中,A质点运动的路程。
14.(16分)如图所示,质量为的带有圆弧的滑块A静止放在光滑的水平面上,圆弧半径R=1.8m,圆弧的末端点切线水平,圆弧部分光滑,水平部分粗糙,A的左侧紧靠固定挡板,距离A的右侧S处是与A等高的平台,平台上宽度为L=0.5m的M、N之间存在一个特殊区域,B进入M、N之间就会受到一个大小为F=mg恒定向右的作用力。平台MN两点间粗糙,其余部分光滑,M、N的右侧是一个弹性卡口,现有一个质量为m的小滑块B从A的顶端由静止释放,当B通过M、N区域后碰撞弹性卡口的速度v不小于5m/s时可通过弹性卡口,速度小于5m/s时原速反弹,设m=1kg,g=10m/s2,求:
(1)滑块B刚下滑到圆弧底端时对圆弧底端的压力多大?
(2)若A、B间的动摩擦因数μ1=0.5,保证A与平台相碰前A、B能够共速,则S应满足什么条件?
(3)在满足(2)问的条件下,若A与B共速时,B刚好滑到A的右端,A与平台相碰后B滑上平台,设B与MN之间的动摩擦因数0<μ<1,试讨论因μ的取值不同,B在MN间通过的路程。
15.(12分)如图所示,竖直平面内固定一半径为R的光滑半圆环,圆心在O点。质量均为m的A、B两小球套在圆环上,用不可形变的轻杆连接,开始时球A与圆心O等高,球B在圆心O的正下方。轻杆对小球的作用力沿杆方向。
(1)对球B施加水平向左的力F,使A、B两小球静止在图示位置,求力的大小F;
(2)由图示位置静止释放A、B两小球,求此后运动过程中A球的最大速度v;
(3)由图示位置静止释放A、B两小球,求释放瞬间B球的加速度大小a。
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】
对喷出气体分析,设喷出时间为,则喷出气体质量为,由动量定理,有
其中F为瓶子对喷出气体的作用力,可解得
根据牛顿第三定律,喷出气体对瓶子作用力大小为F,再对瓶子分析,由平衡条件和牛顿第三定律求得钢瓶顶端对竖直墙壁的作用力大小也是F,故D正确,ABC错误。
故选D。
2、D
【解析】
AB.根据该反应的特点可知,该核反应属于重核裂变,根据核反应方程的质量数守恒和电荷数守恒可知,x为中子,故AB错误;
CD.根据物理学史可知,卢瑟福发现了质子,预言了中子的存在,中子是查德威克通过实验最先发现的,故C错误,D正确。
故选D。
3、D
【解析】
A.设小球的速度为,则有
小球通过C点时速度恰好沿BC方向,则说明小球在竖直方向上的速度减为0,小球在水平方向上做初速度为零的匀加速直线运动,运动的位移为竖直方向上位移的2倍,则平均速度为竖直方向上平均速度的2倍,又这段时间竖直方向的平均速度为
故水平方向的平均速度为
又
解得
则
从A到C,小球的动能增加了
故A错误;
B.由动能定理可知重力与电场力做功之和为动能的增加量即,重力做负功,故电场力做功大于,则小球的电势能减小量大于,故B错误;
D.由上分析可知:动能为,则速度大小为2v,即小球以2v对速度从C点沿CB方向射出。而由AB分析可知,小球以初速度v沿AB方向从A点射出时,小球将以速度大小为2v,方向沿BC方向通过C点,则小球以2v的速度从C点沿CB方向射出后运动过程恰好可视为其逆过程,所以若将小球以2v的速度从C点沿CB方向射出,小球能通过A点;故D正确;
C.由D分析可知,若将小球以2v的速度从C点沿CB方向射出,小球能通过A点;则若将小球小于2v的速度从C点沿CB方向射出,小球将经过A点右侧。所以,若将该小球以的动能从C点沿CB方向射出,小球将经过A点右侧,不能经过A点,故C错误。
故选D。
4、C
【解析】
近地卫星环绕地球做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力,则有
则有第一宇宙速度
km/s
“吉林一号”卫星环绕地球做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力,则有
联立解得
km/s
故C正确,ABD错误。
故选C。
5、B
【解析】
两球在水平方向都做初速度相同的匀速直线运动,在竖直方向,两小球的加速度相同,都为重力加速度g,故在竖直方向的运动也完全相同,因此两球的运动轨迹相同,即乙球的运动轨迹依然是图线②。
A.①与分析不符,故A错误;
B. ②与分析相符,故B正确;
C. ③与分析不符,故C错误;
D. ④与分析不符,故D错误。
故选B。
6、C
【解析】
A.钩子对绳的力与绳子对钩子的力是相互作用力,方向相反,两段绳子对钩子的作用力的合力是向左下方的,故钩子对细绳的作用力向右上方,故A错误;
B.物体受重力和拉力而平衡,故拉力 T=mg ,而同一根绳子的张力处处相等,故 OA 段绳子的拉力大小一直为mg ,大小不变,故B错误;
C.两段绳子拉力大小相等,均等于 mg ,夹角在减小,根据平行四边形定则可知,合力变大,故根据牛顿第三定律,钩子对细绳的作用力也是逐渐变大,故C正确;
D.因为钩子与细绳的接触点A始终在一条水平线上,两段绳子之间的夹角不可能达到90°,细绳对钩子的作用力不可能等于,钩子对细绳的作用力也不可能等于,故D错误。
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、AC
【解析】
A.条形磁铁的外部磁场方向是由极指极,由1位置的磁场方向沿斜面向下,2位置的磁场方向斜向左上方,若导线位于图中1位置且电流方向向外,根据左手定则可得导线所受安培力的方向为垂直斜面向下,由牛顿第三定律可得导线对磁铁的反作用力垂直于斜面向上,可知磁铁对斜面的压力减小,则有
故A正确;
B.若导线位于图中1位置且电流方向向里,根据左手定则可得导线所受安培力的方向为垂直斜面向上,由牛顿第三定律可得导线对磁铁的反作用力垂直于斜面向下,但弹簧的弹力仍等于磁铁重力沿斜面方向的分力,大小不变,则弹簧的伸长量不变,故B错误;
CD.若导线位于图中2位置且弹簧的伸长量增大,可知导线对磁铁的反作用力沿斜面方向的分力沿斜面向下,垂直于斜面方向的分力垂直斜面向下,从而才会使弹簧的弹力增大,也使磁铁对斜面的压力增大,故有
所以导线所受的安培力方向斜向右上方,由左手定则可得导线中的电流方向向里,故C正确,D错误;
故选AC。
8、BCE
【解析】
甲波传播到x=24m处,根据波向右传播可知:质点向下振动,故甲波波源的起振方向为y轴负方向,故A错误;由图可知:甲波的波长为8m,又有甲波波源的振动周期为0.4s,故甲波的波速大小为=20m/s,故B正确;同一介质中横波波速相同,故乙波的波速也为20m/s,由图可知:乙波的波长为12m,故周期为=0.6s,故C正确;甲波的传播距离为24m,故波源振动时间为=1.2s;乙波的传播距离为42m-12m=30m,故波源振动时间为=1.5s,所以,甲波波源比乙波波源晚振动0.3s,故D错误;由图可知:图时时刻,两波在x=12m处都处于平衡位置,将要向上振动;故该质点的振动方程为y=15sin5πt+10sinπt(cm),那么,t=0.6s时,y=0,即从图示时刻开始再经0.6s,x=12m处的质点再次到达平衡位置;故E正确;故选BCE.
在给出波形图求解质点振动、波速的问题中,一般根据图象得到波长及时间间隔与周期的关系,从而求得周期,即可得到质点振动情况,由v=求得波速.
9、AD
【解析】
A.已知粒子的入射点及出射方向,同时已知圆上的两点,根据出射点速度相互垂直的方向及AC连线的中垂线的交点即可明确粒子运动圆的圆心位置,由几何关系可知AC长为
且有
则
因两粒子的速率相同,且是同种粒子,则可知,它们的半径相同,即两粒子的半径均可求出,故A正确;
B.由公式
得
由于不知道粒子的运动速率,则无法求出带电粒子的比荷,故B错误;
C.根据几何关系可知从A射出的粒子对应的圆心角为,B对应的圆心角为;即可确定对应的圆心角,由公式
由于两粒子是同种粒子,则周期相同,所以可以求出带电粒子在磁场中运动时间之比,故C错误;
D.由几何关系可求得B点对应的坐标,故D正确。
故选AD。
10、BD
【解析】
AB.从A到B,物块的动能和重力势能均减小,则机械能减小,电势能变大,电场力对滑块做负功,可知滑块带负电,从A到O,电场力做正功,电势能减小;从O到B电场力做负功,电势能变大;因在O点两侧斜面上都存在一个场强最大的位置,此位置与AB两点的位置关系不确定,则不能确定滑块加速度的变化情况,选项A错误,B正确;
C.因滑块在O点以下某位置时,受到向下的重力、垂直斜面的支持力以及沿斜面向上的电场力,三力平衡时加速度为零,速度最大,可知小物块运动到O点以下某位置时具有最大速度,选项C错误;
D.小物块到达最低点后,加速度沿斜面向上,由能量关系可知,滑块能回到A点,且速度大小等于v0,选项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、C 见解析 在外力不变时,加速度与质量成反比
【解析】
(1)[1]该实验是探究加速度与质量的关系,采用控制变量法进行研究,所以要控制钩码的质量不变,改变小车的质量,故C正确。
(2)[2]做出 a-m 的关系图象如图;
(3)[3]由于,所以图象应是一条过原点的直线,所以数据处理时,常作出a与的图象。
(4)[4]a-图象是一条过原点的直线,则在外力不变时,加速度与质量成反比。
12、 滑块运动过程中受阻力 变小 15.625
【解析】
(1)[1].滑块匀速通过光电门有
滑块动能
解得
①
(2)[2].弹簧被最大压缩后的最大弹性势能
②
最大弹性势能与滑块的动能相等,解①②式得
③
(3)[3].该图像在纵轴上有正截距。则③式为
(c为截距)
则滑块的动能小于弹簧的最大弹性势能,主要原因是滑块运动过程中受阻力,或导轨右侧高于左侧。
(4)[4].由③式知,图像的斜率为。换用劲度系数更大的弹簧做实验,则b更大,则图像斜率变小。
(5)[5].由③式得
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、 (i)11s(ii)32m
【解析】
(i)由图甲可知波的波长λ=6m,由乙图可知波的周期T=4s,根据
得
v=1.5m/s
从t=3s时开始C质点的位移第一次为4m的时间
(ii)简谐横波从B质点传到C质点的时间
有
t=2T
由图可知波的振幅为A=4m,A质点运动的路程为
s=2×4A=2×4×4 =32m
14、 (1)30N;(2)S>0.8m;(3)见解析
【解析】
(1)设B滑到A的底端时速度为v0,根据机械能守恒定律得
小球在圆弧底端合力提供向心力有
联立各式并代入数据得v0=6m/s;FN=30N。根据牛顿第三定律可知滑块对圆弧底端的压力为30N。
(2)设AB获得共同速度为v1,以向右为正方向,由动量守恒定律得
代入数据解得:v1=4m/s;对A应用动能定理得
代入数据解得:S=0.8m,即保证A与平台相碰前A、B能够共速,S应满足S>0.8m。
(3)设B到达卡口的速度v2=5m/s,B将从平台右侧离开,此时B与M、N的动摩擦因数为μ1,由动能定理得
解得:μ1=0.1,即0<μ≤0.1,B从卡口右侧离开,通过的路程
S1=L=0.5m
如果B到达卡口的速度小于5m/s,B将被弹回,进入NM后做减速运动,到达M点速度恰好为零,设此时的动摩擦因数为μ2,则
解得μ2=0.8即0.1<μ≤0.8,B从M左侧离开,通过的路程
如果0.8<μ<1,B经与卡口碰撞、往返多次后最终静止在N点,通过的路程S3,由动能定理得
解得
S3=1.3μ(m)
15、(1)mg;(2);(3)
【解析】
(1)设圆环对球的弹力为,轻杆对球的弹力为,对、和轻杆整体,根据平衡条件有
对球有
解得
(2)当轻杆运动至水平时,、球速度最大且均为,由机械能守恒有
解得
(3)在初始位置释放瞬间,、速度为零,加速度都沿圆环切线方向,大小均为,
设此时杆的弹力,根据牛顿第二定律
对球有
对球有
解得
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