资源描述
2026年安徽省芜湖市名校高三下学期期末物理试题文试题
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,半径为R的光滑半圆形刚性细杆竖直固定,O点为其圆心,AB为水平直径,在细杆的A点固定一个光滑的小圆环,穿过小圆环的不可伸长的细线一端 与质量为4m的重物相连,另一端与质量为m且套在细杆上的带孔小球相连。开始时小球静止在细杆的C点,重物在A点正下方,细线恰好伸直,将重物由静止释放后,小球在重物拉动下沿细杆运动。已知重力加速度为g,当小球运动到P点时,重物下落的速度为( OP、OC均与水平方向成60°角)( )
A. B.
C. D.
2、甲乙两车在水平地面上的同一位置同时出发,沿一条直线运动,两车均可看做质点,甲乙两车的速度时间图像如图所示,下列说法中正确的是( )
A.t=1s时甲车加速度为零
B.前4s内两车间距一直增大
C.t=4s时两车相遇
D.两车在前4s内的最大距离为5m
3、下列说法正确的是( )
A.光子没有质量,所以光子虽然具有能量,但没有动量
B.玻尔认为,原子中电子的轨道是量子化的,能量也是量子化的
C.将由放射性元素组成的化合物进行高温分解,会缩短放射性元素的半衰期
D.原子核的质量大于组成它的核子的质量之和,这个现象称为质量亏损
4、如图甲所示,一倾角θ=30°的斜面体固定在水平地面上,一个物块与一轻弹簧相连,静止在斜面上。现用大小为F=kt(k为常量,F、t的单位均为国际标准单位)的拉力沿斜面向,上拉轻弹簧的上端,物块受到的摩擦力随时间变化的关系图象如图乙所示,物块与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10m/s2,则下列判断正确的是( )
A.物块的质量为1.5kg
B.k的值为2.5N/s
C.物块与斜面间的动摩擦因数为
D.t=6s时,物块的速度大小为2.2m/s
5、2019年2月15日,一群中国学生拍摄的地月同框照,被外媒评价为迄今为止最好的地月合影之一。如图所示,把地球和月球看做绕同一圆心做匀速圆周运动的双星系统,质量分别为M、m,相距为L,周期为T,若有间距也为L的双星P、Q,P、Q的质量分别为2M、2m,则( )
A.地、月运动的轨道半径之比为 B.地、月运动的加速度之比为
C.P运动的速率与地球的相等 D.P、Q运动的周期均为
6、如图,A代表一个静止在地球赤道上的物体、B代表一颗绕地心做匀速圆周运动的近地卫星,C代表一颗地球同步轨道卫星。比较A、B、C绕地心的运动,说法正确的是( )
A.运行速度最大的一定是B B.运行周期最长的一定是B
C.向心加速度最小的一定是C D.受到万有引力最小的一定是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、如图为儿童游乐场的滑梯示意图,滑梯可视为倾角为θ、质量为M的斜面固定在地面上,小美手持细线下端悬挂一小球沿滑梯滑下,小美连同小球的质量为m,下滑时,细线呈竖直状态,则在下滑过程中,下列说法正确的是( )
A.滑梯对地面的压力大小为(M+m)g
B.小美、小球组成的系统机械能守恒
C.小美与滑梯间的动摩擦因数一定为tanθ
D.系统增加的内能大于小美减少的机械能
8、一带正电的粒子仅在电场力作用下从点经运动到点,其图象如图所示。分析图象后,下列说法正确的是( )
A.处的电场强度一定小于处的电场强度
B.粒子在处的电势能一定大于在处的电势能
C.间各点电场强度和电势都为零
D.两点间的电势差等于两点间的电势差
9、如图所示,在光滑绝缘水平面上,三个带电小球a、b和c分别位于边长为L的正三角形的三个顶点上;a、b电荷量均为q且为同种电荷,整个系统置于水平方向的匀强电场中.已知静电力常量为k,若三个质点均处于静止状态,则下列说法正确的是
A.如果a、b带正电,那么c一定带负电
B.匀强电场场强的大小为
C.质点c的电荷量大小为
D.匀强电场的方向与ab边垂直指向c
10、如图所示,理想变压器原线圈上串联一个定值电阻R0,副线圈上接一个滑动变阻器R,原线圈的输入端接在一个输出电压恒定的交流电源上,理想电压表V1、V2、V3的示数分别用U1、U2、U3表示,当滑动变阻器的触头P移动时,下面说法中正确的是( )
A.向上移动滑动触头P,U3与U1的比值变大
B.向下移动滑动触头P,U3与U2的比值不变
C.移动滑动触头P,当U3减小时,R0消耗的功率也减小
D.移动滑动触头P,电阻R0与滑动变阻器R消耗的功率之比始终都等于
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)用如图甲所示装置来探究功和动能变化的关系,木板上固定两个完全相同的遮光条A、B,用不可伸长的细线将木板通过两个滑轮与弹簧测力计C相连,木板放在安装有定滑轮和光电门的轨道D上,轨道放在水平桌面上,P为小桶(内有砂子),滑轮质量、摩擦不计,
(1)实验中轨道应倾斜一定角度,这样做的目的是___________.
(2)用游标卡尺测量遮光条的宽度,如图乙所示,则遮光条的宽度d=_____cm.
(3)实验主要步骤如下:
①测量木板(含遮光条)的质量M,测量两遮光条间的距离L,按图甲所示正确连接器材;
②将木板左端与轨道左端对齐,静止释放木板,木板在细线拉动下运动,记录弹簧测力计示数F及遮光条B、A先后经过光电门的时间为t1、t2,则遮光条B、A通过光电门的过程中木板动能的变化量ΔEk=________,合外力对木板做功W=________.(以上两空用字母M、t1、t2、d、L、F表示)
③在小桶中增加砂子,重复②的操作,比较W、ΔEk的大小,可得出实验结论.
12.(12分)某同学要将一量程为250μA的微安表改装为量程为1.50V的电压表。该同学测得微安表内阻为1200,经计算后将一阻值为R的电阻与微安表连接,进行改装。然后利用一标准电压表,对改装后的电表进行检测。
(1)将图(a)中的实物连线补充完整_______;
(2)当标准电压表的示数为1.00V时,微安表的指针位置如图(b)所示,由此可以推测出改装的电压表量程不是预期值,而是_______;(填正确答案标号)
A.1.20V B.1.25V C.1.30V D.1.35V
(3)产生上述问题的原因可能是______。(填正确答案标号)
A.微安表内阻测量错误,实际内阻大于1200
B.微安表内阻测量错误,实际内阻小于1200
C.R值计算错误,接入的电阻偏小
D.R值计算错误,接入的电阻偏大
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)在直角坐标系xoy平面内存在着电场与磁场,电场强度和磁感应强度随时间周期性变化的图像如图甲所示。t=0时刻匀强电场沿x轴负方向,质量为m、电荷量大小为e的电子由(-L,0)位置以沿y轴负方向的初速度v0进入第Ⅲ象限。当电子运动到(0,-2L)位置时,电场消失,空间出现垂直纸面向外的匀强磁场,电子在磁场中运动半周后,磁场消失,匀强电场再次出现,当匀强电场再次消失而匀强磁场再次出现时电子恰好经过y轴上的(0,L)点,此时电子的速度大小为v0、方向为+y方向。已知电场的电场强度、磁场的磁感应强度以及每次存在的时间均不变,求:
(1)电场强度E和磁感应强度B的大小;
(2)电子从t=0时刻到第三次经过y轴所用的时间;
(3)通过分析说明电子在运动过程中是否会经过坐标原点。
14.(16分)如图甲所示,宽、倾角的金属长导轨上端安装有的电阻。在轨道之间存在垂直于轨道平面的磁场,磁感应强度B按图乙所示规律变化。一根质量的金属杆垂直轨道放置,距离电阻,时由静止释放,金属杆最终以速度沿粗糙轨道向下匀速运动。R外其余电阻均不计,滑动摩擦力等于最大静摩擦力。求:
(1)当金属杆匀速运动时电阻R上的电功率为多少?
(2)某时刻金属杆下滑速度为,此时的加速度多大?
(3)金属杆何时开始运动?
15.(12分)某军队在军事演习时,要检验战斗机对移动物体发射炮弹的命中率情况,已知某一战斗机在h=500m的高空以v1=1080km/h的速度水平匀速飞行,地面上两辆相距为270m的遥控车均以v2=108km/h的速度匀速直线前进,现战斗机先发射一个炮弹,恰击中后面那辆遥控车,已知炮弹离开飞机时相对飞机的初速度为零,无人机和两遥控车在同一竖直面上,无人机、炮弹和遥控车均视为质点,不计空气阻力,重力加速度取10m/s2.
(1)投弹时,飞机与后面遥控车的水平距离为多大?
(2)若随后第二发炮弹要击中前一辆车,则两发炮弹发射的时间间隔为多少?
(3)若飞机开启特定飞行模式后,水平速度被锁定,只允许调整高度。现若要在第一发炮弹打出t1=2s后立即发射第二枚炮弹,要求在该模式下击中另一日标,则该无人机是要升高还是降低高度,高度要改变多少?
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、A
【解析】
设重物下落的速度大小为,小球的速度大小为,由几何关系可知
由能量关系
联立解得
故选A。
2、C
【解析】
A.由可知,甲车一直做匀加速直线运动,故A错误;
B.在时两车速度相等,且乙车在甲车前,2s到4s由于甲车速度大于乙车速度,所以两车间距离减小,故B错误;
C.由图像与坐标轴所围面积表示位移可知,4s内乙车的位移为
由图可知,甲车的加速度为
由于甲车前2s的位移为0,由后2s的位移
故两车相遇,故C正确;
D.在时两车速度相等,距离最大即为
故D错误。
故选C。
3、B
【解析】
A.光子具有能量,也具有动量,A项错误;
B.玻尔认为,原子中电子的轨道是量子化的,能量也是量子化的,B项正确;
C.元素的半衰期不会因为高温而改变,C项错误;
D.原子核的质量小于组成它的核子的质量之和,D项错误。
故选B。
4、B
【解析】
A.t=0时,弹簧拉力为零,物块所受摩擦力等于其所受重力沿斜面的下滑分力,则
故, yA错误;
B.当t=2s时,弹簧拉力,由题图乙知,此时物块所受摩擦力为零,则
解得,故B正确;
C.拉力增大到一定程度,物块向上滑动,由题图乙知,物块与斜面之间的滑动摩擦力大小,则
解得
故C错误;
D.由题图乙可知物块在t1=4.4s时开始运动,此时
在t=6s时
在4.4s~6s内,物块受弹簧拉力的冲量
摩擦力和重力下滑分力的冲量
而
解得
故D错误。
故选B。
5、D
【解析】
双星靠相互间的万有引力提供向心力,具有相同的角速度和周期,对两颗星分别运用牛顿第二定律和万有引力定律列式,进行求解即可。
【详解】
A.对于地、月系统,两者具有相同的角速度和周期,万有引力提供向心力
则地、月系统,两者运动的轨道半径之比为
故A错误;
B.对于地、月系统,根据牛顿第二定律,得
故B错误;
D.同理,P、Q系统,万有引力提供向心力
P、Q系统的轨道半径
运行周期
同理,对于地、月系统,运行周期
联立解得
故D正确;
C.根据
得:
地球的运动速率
同理可得P运动速率
联立解得
故C错误。
故选D。
6、A
【解析】
A.因AC的角速度相同,则由v=ωr可知,vC>vA;对BC卫星,由可知,vB>vC,可知vB>vC >vA,选项A正确;
B.因AC周期相同;而对BC卫星,根据可知,C的周期大于B,可知运行周期最长的是AC,选项B错误;
C.因AC的角速度相同,则由a=ω2r可知,aC>aA;对BC卫星,由可知,aB>aC,可知aB>aC >aA,向心加速度最小的一定是A,选项C错误;
D.三个物体的质量关系不确定,不能比较受到万有引力的关系,选项D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、ACD
【解析】
A.由于下滑时,细线呈竖直状态,说明小美、小球一起沿滑梯匀速下滑,将滑梯、小美、小球看一个整体,则滑梯对地面的压力大小为(M+m)g,故A正确;
B.由于小美、小球一起沿滑梯匀速下滑,则小美、小球组成的系统机械能减小,故B错误;
C.由于小美、小球一起沿滑梯匀速下滑,则有
所以小美与滑梯间的动摩擦因数一定为tanθ,故C正确;
D.由能量守恒可知,小美和小球减小的机械能等于系统增加的内能,则系统增加的内能大于小美减少的机械能,故D正确。
故选ACD。
8、BD
【解析】
A.由运动的速度--时间图象可看出,带正电的粒子的加速度在A点时较大,由牛顿第二定律得知在A点的电场力大,故A点的电场强度一定大于B点的电场强度,故A错误;
B.由A到B的过程中,速度越来越大,说明是电场力做正功,电势能转化为动能,由功能关系可知,此过程中电势能减少,所以A点的电势能高于B点的电势能,故B正确。
C.从C到D,粒子速度一直不变,故电场力做功为零,可知CD间各点电场强度为零,但电势不一定为零,故C错误;
D.A、C两点的速度相等,故粒子的动能相同,因此从A到B和从B到C电场力做功的绝对值相同,AB两点间的电势差等于CB两点间的电势差,故D正确。
故选BD。
9、AB
【解析】
A. 如果a、b带正电,要使a、b都静止,c必须带负电,否则匀强电场对a、b的电场力相同,而其他两个电荷对a和b的合力方向不同,两个电荷不可能同时平衡.故A项正确;
BD.设c电荷带电量为Q,以c电荷为研究对象受力分析,
根据平衡条件得a、b对c的合力与匀强电场对c的力等值反向,即:
;
所以匀强电场场强的大小为:
,方向与ab边垂直由c指向ab连线.故B项正确,D项错误;
C.设c电荷带电量为Q,根据平衡条件得c、b对a的合力与匀强电场对a的力等值反向,即:
所以c球的带电量为2q,故C项错误;
10、ABD
【解析】
A.向上移动滑动触头P,则R变大,则次级电流减小,初级电流减小,R0的电压减小,由于U2=U1-UR0,而U1不变,则初级电压变大,次级电压也变大,即U3变大,则U3与U1的比值变大,选项A正确;
B .U3与U2的比值等于变压器的次级与初级线圈的匝数比,则向下移动滑动触头P,U3与U2的比值不变,选项B正确;
C.移动滑动触头P,当U3减小时,则U2也减小,由于U2=U1-UR0,而U1不变,则UR0变大,则此时R0消耗的功率变大,选项C错误;
D.根据理想变压器的规律可知,输出功率等于输入功率,即电阻R消耗的功率等于原线圈的输入功率,分析原线圈电路可知,电阻R0与原线圈串联,电流相等,功率P=UI,则电阻R0与滑动变阻器R消耗的功率之比等于R0两端电压与原线圈电压之比,电压表V1、V2的示数为U1、U2,则电阻R0与滑动变阻器R消耗的功率之比为,选项D正确;
故选ABD。
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、平衡摩擦力 0.560cm
【解析】
(1)为了使绳子拉力充当合力,即细线拉力做的功等于合力对木板做的功应先平衡摩擦力,即实验中轨道应倾斜一定角度,这样做的目的是平衡摩擦力;
(2)游标卡尺的读数先读出主尺的刻度数:5mm,游标尺的刻度第12个刻度与上边的刻度对齐,所以游标读数为:0.05×12=0.60mm,总读数为:5mm+0.60mm=5.60mm=0.560cm
(3)木板通过A时的速度:vA=;通过B时的速度:vB=;则木板通过A、B过程中动能的变化量:;合力对木板所做的功: ;
12、 B BC
【解析】
(1)[1]微安表与分压电阻串联可以改装成电压表,实物电路图如图所示。
(2)[2]微安表量程为250μA,由图(b)所示表盘可知,其分度值为5μA,其示数为200μA,是满偏量程的,此时标准电压值为1.00V,即满偏量程的对应着电压值为1.00V,故改装后的电压表最大量程为
B正确,ACD错误。
故选B。
(3)[3]由微安表改装的电压表,示数偏大,说明其内阻偏小,原因有可能是微安表内阻值小于1200Ω,也有可能滑动变阻器R的接入电阻偏小造成的,故BC正确,AD错误。
故选BC。
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)能过原点
【解析】
(1)轨迹如图所示
电子由A点进入第Ⅲ象限,此时空间存在-x方向的电场,设电子运动到B点用时为t,在x方向上
在-y方向上
设电场强度为E
解得。
在B点,电子速度为v,方向与y轴夹角为α,则
电子从C点到D点可以逆向看成从D点到C点的运动,此过程中只有电场,跟A到B的过程完全一样。由几何知识知道EC=L,OE=L。
从B到C,电子做圆周运动的半径为R
设磁感应强度为B
解得。
(2)到D点后,电子在磁场中运动的半径为r,半周期后运动到F点。
电子在磁场中运动周期跟速度大小无关,由
可得
到F点之后的运动,周期性重复从A-B-C-D-F的运动过程,第三次到y轴时位置是E点。
每次在电场中运动的时间为t1
每次在磁场中运动的时间为t2
所以从开始运动到第三次经过y轴的时间
(3)把从B-C-D-F-E看成一个运动周期,每周期沿+y方向移动L。所以可以判断电子一定会经过坐标原点。
14、 (1)当金属杆匀速运动时电阻R上的电功率为;(2)某时刻金属杆下滑速度为,此时的加速度为;(3)金属杆在后感应电流消失的瞬间才开始下滑。
【解析】
根据法拉第电磁感应定律求感应电动势,由欧姆定律求电阻R中的电流,根据电功率计算公式求解电功率;导体棒最终以的速度匀速运动,根据受力平衡求出摩擦力,的某个时刻金属杆下滑速度为0.2m/s,由牛顿第二定律求出加速度;求解安培力的大小,分析金属杆的受力情况确定运动情况。
【详解】
(1)匀速时磁感应强度应无变化,,根据闭合电路的欧姆定律可得:
,
根据电功率计算公式可得:
;
(2)匀速时根据共点力的平衡可得:
,
而安培力为:
,
所以解得摩擦力为:
,
当速度为时,安培力为:
,
根据牛顿第二定律可得:
,
解得:
;
(3)由图b可知:释放瞬间磁场变化率,感应电流为:
,
安培力为:
,
由于
,
所以开始释放时金属杆无法下滑,在内,安培力不断增加,范围,所以在前金属杆无法运动;金属杆在后感应电流消失的瞬间才开始下滑。
对于电磁感应问题研究思路常常有两条:一条从力的角度,重点是分析安培力作用下导体棒的平衡问题,根据平衡条件列出方程;另一条是能量,分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题,根据动能定理、功能关系等列方程求解。
15、(1)2700m;(2)1s;(3)下降95m
【解析】
(1)设投弹时,飞机与后面遥控车的水平距离为x,则炸弹落地的时间
且
解得x=2700m
(2)设两炸弹间隔时间为△t,则
解得△t=1s
(3)设战斗机在原有高度上上升△h,根据题意则
解得△h=-95m,即下降95m
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