资源描述
河南省驻马店市正阳县中学2026届高三下学期5月模块诊断物理试题试卷
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、可调式理想变压器示意图如图所示,原线圈的输入电压为U1,副线圈输出电压为U2,R为电阻。将原线圈输入端滑动触头P向下移动时。下列结论中正确的是( )
A.输出电压U2增大 B.流过R的电流减小
C.原线圈输入电流减小 D.原线圈输入功率不变
2、宇宙间存在一些离其它恒星较远的三星系统。其中有一种三星系统如图所示,三颗质量均为M的星位于等边三角形的三个顶点上,任意两颗星的距离均为R。并绕其中心O做匀速圆周运动。如果忽略其它星体对它们的引力作用,引力常数为G。以下对该三星系统的说法中正确的是( )
A.每颗星做圆周运动的角速度为
B.每颗星做圆周运动的向心加速度与三星的质量无关
C.若距离R和每颗星的质量M都变为原来的2倍,则角速度变为原来的2倍
D.若距离R和每颗星的质量M都变为原来的2倍,则线速度大小不变
3、如图所示,四个小球质量分别为、、、,用细线连着,在和之间细线上还串接有一段轻弹簧,悬挂在光滑定滑轮的两边并处于静止状态。弹簧的形变在弹性限度内重力加速度大小为,则下列说法正确的是( )
A.剪断间细线的一瞬间,小球的加速度大小为
B.剪断间细线的一瞬间,小球和的加速度大小均为
C.剪断间细线的一瞬间,小球的加速度大小为零
D.剪断球上方细线的一瞬间,小球和的加速度大小均为零
4、如图所示,竖直平面内的光滑固定轨道由一个半径为R的圆弧AB和另一个圆弧BC组成,两者在最低点B平滑连接。一小球(可视为质点)从A点由静止开始沿轨道下滑,恰好能通过C点,则BC弧的半径为( )
A. B. C. D.
5、职业高空跳伞运动员从近万米高空带着降落伞跳下,前几秒内的运动可视为自由落体运动。已知运动员的质量为80 kg,重力加速度g取10 m/s2,关于运动员所受重力做功的功率,下列说法正确的是( )
A.下落第1 s末的瞬时功率为4 000 W
B.下落第1 s内的平均功率为8 000 W
C.下落第2s末的瞬时功率为8 000 W
D.下落第2s内的平均功率为12000 W
6、天津市有多条河流,每条河流需要架设多座桥梁。假如架设桥梁的每一个桥墩有两根支柱,每根支柱都是用相同横截面积的钢筋混凝土铸造。按照下列角度设计支柱,能使支柱的承重能力更强的是
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、将一小球竖直向上抛出,取竖直向上为正方向,设小球在抛出点的重力势能为零,小球所受空气阻力大小恒定。从抛出到落回抛出点的过程中,小球的加速度a、速度v、机械能E、动能Ek与其离开抛出点高度h之间的关系正确的是( )
A. B.
C. D.
8、如图所示,质量为m的物体在水平传送带上由静止释放,传送带由电动机带动,始终保持以速度v匀速运动,物体与传送带间的动摩擦因数为,物体过一会儿能保持与传送带相对静止,对于物体从静止释放到相对静止这一过程,下列说法正确的是( )
A.物体在传送带上的划痕长
B.传送带克服摩擦力做的功为
C.电动机多做的功为
D.电动机增加的功率为
9、如图甲所示,一理想变压器原、副线圈匝数之比为11∶2,其原线圈两端接入如图乙所示的正弦交流电,副线圈通过电流表与负载电阻R相连。若交流电压表和交流电流表都是理想电表,则下列说法中正确的是( )
A.变压器输入电压的最大值是220V
B.电压表的示数是40 V
C.若电流表的示数为0.50A,变压器的输入功率是20W
D.原线圈输入的正弦交变电流的是频率是100Hz
10、如图所示,粗糙程度均匀的绝缘空心斜面ABC放置在水平面上,∠CAB=30°,斜面内部0点(与斜面无任何连接)固定一个正点电荷,一带负电可视为质点的小物体可以分别静止在M、P、N点,P为MN的中点,OM=ON,OM∥AB,下列说法正确的是( )
A.小物体在M、P、N点静止时一定都是受4个力
B.小物体静止在P点时受到的摩擦力最大
C.小物体静止在P点时受到的支持力最大
D.小物体静止在M、N点时受到的支持力相等
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)某实验小组利用如下器材设计电路先测量未知电阻阻值,再测量电源的电动势及内阻。实验电路图如甲图所示,实验室提供的器材有:
电源E(电动势约4.5V,内阻为r)
电流表A1(量程0~15mA,内阻为r1=10Ω)
电流表A2(量程0~100mA,内阻为r2=1.5Ω)
定值电阻R1(阻值R1=90Ω)
定值电阻R2(阻值R2=190Ω)
滑动变阻器R3(阻值范围0~30Ω)
电阻箱R4(阻值范围0~99.99Ω)
待测电阻Rx(电阻约55Ω)
开关S,导线若干
(1)图甲中电阻A应选____,电阻B应选___(填符号);
(2)实验小组通过处理实验数据,作出了两电流表示数之间的关系,如图乙所示,则待测电阻电阻Rx的阻值为____;
(3)测电源电动势和内阻时,某实验小组通过处理实验数据,作出了电阻B阻值R与电流表A2电流倒数之间的关系,如图丙所示,则待测电源的电动势为____,内阻为____(结果保留两位有效数字)。
12.(12分)某学习小组利用如图1所示的装置验证机械能守恒
(1)下列实验器材中,不必要的是_____ ;
A.刻度尺 B.交流电源 C.秒表
(2)实验中,小白先接通电源,再释放重物,得到如图2所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点0的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g。打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打0点到打B点的过程中,重物的重力势能减少量ΔEp=__________动能增加量ΔEk=_________;
(3)小白同学通过比较得到,在误差允许范围内ΔEp与ΔEk近似相等他又在纸带选取多个计数点。测量它们到起始点0的距离;计算出各计数点对应的速度v,画出v2—h图像,则该图像斜率的物理意义是_________;
(4)小白同学又从纸带上读出计数点B到起始点O的时间t,根据v=gt,计算出动能的变化ΔEk',则ΔEk'、ΔEp、ΔEk的大小关系是__________。
A.ΔEp>ΔEk>ΔEk'
B.ΔEp>ΔEk'>ΔEk
C.ΔEk>ΔEp>ΔEk'
D.ΔEk'>ΔEp>ΔEk
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)某汽车轮胎能在的范围内正常工作,正常工作时胎内气体的压强最高不能超过,最低不能低于。在的室温环境下给该轮胎充气,充气结束时,胎内气体的温度升高到。假定轮胎容积不变,分析解答下列问题。
(i)夏天的汽车行驶在温度较高的马路上,轮胎容易爆裂。若该胎内气体温度高达,从微观上分析胎内气体压强变化导致爆胎这一现象;
(ii)求充气结束时轮胎内气体压强的范围(结果保留两位有效数字)。
14.(16分)如图所示,在>0的区域存在方向沿y轴负方向的匀强电场,场强大小为E;在<0的区域存在方向垂直于平面向外的匀强磁场。一个氕核从轴上点射出,速度方向沿轴正方向。已知进入磁场时,速度方向与轴正方向的夹角为,并从坐标原点O处第一次射出磁场。的质量为,电荷量为q。不计重力。求:
(1)第一次进入磁场的位置到原点O的距离;
(2)磁场的磁感应强度大小;
(3)氕核从y轴射入电场到从O点射出磁场运动的时间。
15.(12分)如图,A、B为半径R=1 m的四分之一光滑绝缘竖直圆弧轨道,在四分之一圆弧区域内存在着E=1×106V/m、竖直向上的匀强电场,有一质量m=1 kg、带电荷量q=+1.4×10-5C的物体(可视为质点),从A点的正上方距离A点H处由静止开始自由下落(不计空气阻力),BC段为长L=2 m、与物体间动摩擦因数μ=0.2的粗糙绝缘水平面.(取g=10 m/s2)
(1)若H=1 m,物体能沿轨道AB到达最低点B,求它到达B点时对轨道的压力大小;
(2)通过你的计算判断:是否存在某一H值,能使物体沿轨道AB经过最低点B后最终停在距离B点0.8 m处.
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】
P向下移动时,原线圈的匝数减小,根据,可知副线圈电压增大,则副线圈电流增大,流过R的电流增大,输出功率增大,则输入功率也增大,原线圈电压不变,则原线圈输入电流增大,故A正确、BCD错误。
2、D
【解析】
A.任意星之间所受万有引力为
则任意一星所受合力为
星运动的轨道半径
万有引力提供向心力
解得
A错误;
B.万有引力提供向心力
解得
则每颗星做圆周运动的向心加速度与三星的质量有关,B错误;
C.根据题意可知
C错误;
D.根据线速度与角速度的关系可知变化前线速度为
变化后为
D正确。
故选D。
3、C
【解析】
AB.开始时,弹簧的弹力为,剪断CD间细线的一瞬间,弹簧的弹力不变,则小球C的加速度大小为
AB的加速度为零,故AB错误;
C.同理可以分析,剪断AB间细线的一瞬间,小球C的加速度大小为0,故C正确;
D.剪断C球上方细线的一瞬间,弹簧的弹力迅速减为零,因此小球A和B的加速度大小为,故D错误。
故选C。
4、A
【解析】
设BC弧的半径为r。小球恰好能通过C点时,由重力充当向心力,则有:
小球从A到C的过程,以C点所在水平面为参考平面,根据机械能守恒得:
联立解得:
A.,与结论相符,选项A正确;
B.,与结论不相符,选项B错误;
C.,与结论不相符,选项C错误;
D.,与结论不相符,选项D错误;
故选A。
5、D
【解析】
A.下落第1 s末的瞬时功率为
选项A错误;
B.下落第1 s内的平均功率为
选项B错误;
C.下落第2s末的瞬时功率为
选项C错误;
D.下落第2s内的平均功率为
选项D正确;
故选D。
6、A
【解析】
依据受力分析,结合矢量的合成法则,及两力的合力一定时,当两分力夹角越大,则分力越大,夹角越小时,则分力越小,从而即可求解。
【详解】
由题意可知,两根支柱支撑相同的质量的桥梁,即两个力的合力是一定,当两个力的夹角越大时,则分力也越大,当两个力的夹角越小时,则分力也越小,能使支柱的承重能力更强的是,即使支柱支撑的力要小,故A正确,故BCD错误;故选A。
考查矢量的合成法则,掌握两力的合成,当合力一定时,两分力大小与夹角的关系,同时理解能使支柱的承重能力更强,不是支柱支撑的力最大,而要最小的。
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.小球所受空气阻力大小恒定,上升阶段是匀减速直线运动,取向上为正方向,根据牛顿第二定律有
a1大小恒定,方向向下,小球所受空气阻力大小恒定,下降阶段是匀加速直线运动,取向上为正方向,根据牛顿第二定律有
a2大小恒定,方向向上,且有
故A正确;
B.上升阶段是匀减速直线运动,取向上为正方向,有
非一次线性函数,同理可知,下降过程的图像也非一次线性函数,故B错误;
C.上升过程机械能E与小球离抛出点高度h的关系为
下降过程机械能E与小球离抛出点高度h的关系为
由图像可知,故C错误;
D.上升过程动能Ek与小球离抛出点高度h的关系为
下降过程动能Ek与小球离抛出点高度h的关系为
且落回出发点的动能小于抛出时的动能,故D正确。
故选AD。
8、AD
【解析】
A.物体在传送带上的划痕长等于物体在传送带上的相对位移,物块达到速度v所需的时间
在这段时间内物块的位移
传送带的位移
则物体相对位移
故A正确;
BC.电动机多做的功转化成了物体的动能和内能,物体在这个过程中获得动能就是,由于滑动摩擦力做功,相对位移等于
产生的热量
传送带克服摩擦力做的功就为电动机多做的功为,故BC错误;
D.电动机增加的功率即为克服摩擦力做功的功率,大小为
故D正确。
故选AD。
9、BC
【解析】
A.由图乙可知交流电压最大值Um=220V;故A错误;
B.输入电压的有效值为220V,根据变压器电压与匝数成正比知电压表示数
电压表的示数是40V,选项B正确;
C.流过电阻中的电流为0.5A,变压器的输入功率是
P入=P出=UI=40×0.5W=20W
故C正确;
D.变压器不改变频率,由图乙可知交流电周期T=0.02s,可由周期求出正弦交变电流的频率是50Hz,故D错误;
故选BC。
10、CD
【解析】
对小物体分别在三处静止时所受力分析如图所示:
A.结合平衡条件,由图,小物体在P、N两点时一定受四个力的作用,而在M处不一定。故A错误。
B.小物体静止在P点时,摩擦力f=mgsin30°,静止在N点时:f′=mgsin30°+F′cos30°,静止在M点时:f″=mgsin30°-F′cos30°,可见静止在N点时所受摩擦力最大。故B错误。
CD.小物体静止在P点时,设库仑力为F,受到的支持力:N=mgcos30°+F,在M、N点时:N′=mgcos30°+F′sin30°,由库仑定律知:F>F′,故N>N′,即小物体静止在P点时受到的支持力最大,静止在M、N点时受到的支持力相等。故CD正确。
故选CD。
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、 50 4.2 0.50
【解析】
(1)[1][2].因待测电源的电动势为4.5V,则电流表A1与电阻R2串联,相当于量程为的电压表,可知图甲中电阻A应选R2;电阻B应选阻值能改变且能够读数的电阻箱R4;
(2)[3].由图可知,当I1=12mA时I2=60mA,可得
(3)[4][5].由电路图可知,电流表A1,电阻A以及Rx三部分的等效电阻为R′=40Ω,由闭合电路的欧姆定律
即
由图像可知
解得
r=0.5Ω
12、C mghB 2g D
【解析】
(1) [1]因为打点计时器有计时功能,所以不需要秒表,故选C。
(2)[2]根据重物的重力势能减少量即为重力做的功;
[3]B点速度为
根据动能公式
(3)[4]根据动能定理
得,所以图像斜率的物理意义是2g。
(4)[5]根据
可以看出,影响ΔEk'的只有时间t,时间是通过打点计时器打的点输出来的,相对准确,所以ΔEk'的计算最准确,误差最小。ΔEp是根据下落的高度计算出来的,由于受到阻力等影响,实际下落高度会略小于ΔEk'中对应的下落高度。根据
可知,影响ΔEk有h3和h2两个数据,所以导致误差比ΔEp更大,从而ΔEp>ΔEk,所以综上得到ΔEk'>ΔEp>ΔEk,故ABC错误,D正确。
故选D。
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)汽车行驶时,轮胎内部气体体积近似不变,则气体分子密集程度不变。温度升高,气体分子平均动能变大,导致分子碰撞冲击力变大,且单位时间单位面积的碰撞频率变大,则气体压强变大,过大的压强可使轮胎爆裂;(ii)
【解析】
(i)汽车行驶时,轮胎内部气体体积近似不变,则气体分子密集程度不变。温度升高,气体分子平均动能变大,导致分子碰撞冲击力变大,且单位时间单位面积的碰撞频率变大,则气体压强变大,过大的压强可使轮胎爆裂;
(ii)如图所示:
设充气后时压强为,行驶过程温度为时对应较大压强。气体等容变化,由查理定律得
解得
设充气后时压强为,行驶过程温度为时对应较小压强。由查理定律得
解得
则充气结束时的压强范围为。
14、 (1) xh;(2);(3)
【解析】
(1)在电场中做类平抛运动,水平方向
竖直方向
h
粒子进入磁场时竖直分速度
解得
xh
(2)在电场中的加速度
进入磁场时的速度
在磁场中做圆周运动,运动轨迹如图所示
由几何知识得
在磁场中做匀速圆运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得
解得
(3)粒子在磁场中转过的角度为
圆周运动的周期,在磁场中运动时间
总时间
15、(1)8 N;(2)不存在某一H值,使物体沿着轨道AB经过最低点B后,停在距离B点0.8 m处.
【解析】
(1)物体由初始位置运动到B点的过程中根据动能定理有
mg(R+H)-qER=mv2
到达B点时由支持力FN、重力、电场力的合力提供向心力FN-mg+qE=
解得FN=8 N
根据牛顿第三定律,可知物体对轨道的压力大小为8 N,方向竖直向下
(2)要使物体沿轨道AB到达最低点B,当支持力为0时,最低点有个最小速度v,则
qE-mg=
解得v=2 m/s
在粗糙水平面上,由动能定理得:-μmgx=-mv2
所以x=1 m>0.8 m
故不存在某一H值,使物体沿着轨道AB经过最低点B后,停在距离B点0.8 m处.
本题主要考查了动能定理及牛顿第二定律的直接应用,关键是能正确分析物体的受力情况和运动情况,选择合适的过程应用动能定理,难度适中.
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