资源描述
湖北省宜昌市西陵区葛洲坝中学2026年高三第二次联考调研物理试题
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、小明乘坐竖直电梯经过1min可达顶楼,已知电梯在t =0时由静止开始上升,取竖直向上为正方向,该电梯的加速度a随时间t的变化图像如图所示。若电梯受力简化为只受重力与绳索拉力,则
A.t =4.5 s时,电梯处于失重状态
B.在5~55 s时间内,绳索拉力最小
C.t =59.5 s时,电梯处于超重状态
D.t =60 s时,绳索拉力的功率恰好为零
2、某探究小组计划以下述思路分析电容器间电场(可看作匀强电场)的特点。如图所示,把电容器的一个极板接地,然后用直流电源给电容器充电,接地极板连接电源正极,充电结束后电容器与电源断开。在两极板之间的P点固定一个负试探电荷,正极板保持不动,将负极板缓慢向右平移一小段距离。在平移过程中,电容C、场强E、P点电势、试探电荷在P点电势能与负极板移动距离x的关系正确的是( )
A.
B.
C.
D.
3、已知氢原子能级公式为,其中n=1,2,…称为量子数,A为已知常量;要想使氢原子量子数为n的激发态的电子脱离原子核的束缚变为白由电子所需的能量大于由量子数为n的激发态向澈发态跃迁时放出的能量,则n的最小值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
4、某同学设计了一个烟雾探测器,如图所示,S为光源,当有烟雾进入探测器时,S发出的光被烟雾散射进入光电管C。光射到光电管中的钠表面产生光电子,当光电流大于或等于I时,探测器触发报警系统报警。已知真空中光速为c,钠的极限频率为υ0,电子的电荷量为e,下列说法正确的是( )
A.要使该探测器正常工作,光源S发出的光波长应大于
B.若用极限频率更高的材料取代钠,则该探测器一定不能正常工作
C.若射向光电管C的光子中能激发出光电子的光子数占比为η,报警时,t时间内射向光电管钠表面的光子数至少是
D.以上说法都不对
5、如图所示,一质量为m的重物,在塔吊电动机的拉力下,由静止开始向上以加速度做匀加速直线运动,当重物上升到高度h、重物速度为时塔吊电动机功率达到额定功率,此时立刻控制电动机使重物做加速度大小为的匀减速直线运动直到速度减到零,重力加速度为g,不计一切摩擦,关于此过程的说法正确的是( )
A.重物匀减速阶段电动机提供的牵引力大小为
B.重物匀加速阶段电动机提供的牵引力大小为
C.计算重物匀加速阶段所用时间的方程为
D.假设竖直方向足够长,若塔吊电动机以额定功率启动,速度就是其能达到的最大速度
6、如图所示的电路中,恒流源可为电路提供恒定电流为定值电阻,电流表、电压表均可视为理想电表,不考虑导线电阻对电路的影响。改变变阻器接入电路的阻值,记录电流表、电压表的示数并依次填写在下表中。由数据可以判定以下说法正确的是( )
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
14.0
12.0
10.0
8.0
6.0
4.0
2.0
0
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
A.实验过程中逐渐增大
B.实验过程中恒流源输出功率逐渐减小
C.恒流源提供的电流大小为2.00A
D.电路中定值电阻R的阻值为10Ω
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、光滑水平面上有一边长为L的正方形区域处在场强为E的匀强电场中,电场方向与正方形一边平行.一质量为m、带电量为Q的小球由某一边的中点,以垂直于该边的水平初速v0进入该正方形区域.当小球再次运动到该正方形区域的边缘时,具有动能的大小可能是( )
A.0 B. C.+QEL D.+QEL
8、如图所示,电路中有四个完全相同的灯泡,额定电压为,额定功率为,变压器为理想变压器,若四个灯泡都正常发光,则( )
A.变压器原副线圈的匝数比为1∶2 B.变压器原、副线圈的匝数比为2∶1
C.电源电压为 D.电源电压为
9、如图所示,xOy坐标系内存在平行于坐标平面的匀强电场。一个质量为m。电荷量为+q的带电粒子,以的速度沿AB方向入射,粒子恰好以最小的速度垂直于y轴击中C点。已知A、B、C三个点的坐标分别为(,0)、(0,2L)、(0,L)。若不计重力与空气阻力,则下列说法中正确的是( )
A.带电粒子由A到C过程中最小速度一定为
B.带电粒子由A到C过程中电势能先减小后增大
C.匀强电场的大小为
D.若匀强电场的大小和方向可调节,粒子恰好能沿AB方向到达B点,则此状态下电场强度大小为
10、如图所示,光滑细杆MN倾斜固定,与水平方向夹角为,一轻质弹簧一端固定在0点, 另一端连接一小球,小球套在细杯上,O与杆MN在同一竖直平面内,P为MN的中点,且OP垂直于MN,已知小球位于杆上M、P两点时,弹簧的弹力大小相等且在弹性限度内。现将小球从细杆顶端M点由静止释放,则在小球沿细杆从M点运动到N点的过程中(重力加速度为g),以下判断正确的是
A.弹簧弹力对小球先做正功再做负功
B.小球加速度大小等于gsinθ的位置有三个
C.小球运动到P点时的速度最大
D.小球运动到N点肘的动能是运动到P点时动能的两倍
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)某同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则:在竖直木板上铺有白纸,并用图钉固定在木板上。固定两个光滑的滑轮 A 和 B,将绳子打一个结点 O,每个钩码的质量相等。调整钩码个数使系统达到平衡。
(1)实验过程中必须要记录下列哪些数据(____)
A.O 点位置
B.每组钩码的个数
C.每个钩码的质量
D.OA、OB 和 OC 绳的长度
E.OA、OB 和 OC 绳的方向
(2)下列实验操作正确的是(____)
A.将 OC 绳换成橡皮筋,仍可完成实验
B.细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些可减小实验误差
C.尽量保持∠AOB 为 90°、60°、120°等特殊角方便计算
D.若改变悬挂钩码的个数 N3,重新进行实验,必须保持 O 点位置不动,重新调整钩码的个数N1、N2
12.(12分)某同学用图甲电路做“测量电池的电动势和内阻”实验。可用的器材有:
A.电源(电动势约3V,内阻约10Ω)
B.电压表V(量程0~50mV,内阻为50Ω)
C.电流表A(量程0~100mA,内阻约为2.5Ω)
D.电阻箱R(0~999.9Ω,最小改变值为0.1Ω)
E.定值电阻R1(阻值为2 950Ω)
F.定值电阻R2(阻值为9 950Ω)
G.开关S及若干导线
在尽可能减小测量误差的情况下,请回答下列问题:
(1)定值电阻应选用____________;(填写器材前面的字母序号)
(2)用笔画线代替导线,按图甲电路将图乙实物完整连接起来______________;
(3)实验步骤如下:
①闭合S,调节电阻箱的阻值使电流表的示数为100mA,此时电阻箱的阻值为14.3Ω,电压表的示数为U0;
②断开S,拆下电流表,将B与C用导线直接相连,闭合S,调节电阻箱的阻值使电压表的示数仍为U0,此时电阻箱的阻值为17.0Ω,则电流表的内阻为___________Ω;
③调节电阻箱阻值,记下电阻箱的阻值R1,电压表的示数U1;多次改变电阻箱的阻值,可获得多组数据。做出电压表示数的倒数随电阻箱的阻值的倒数的图线如图丙所示,若不考虑电压表对电路的影响,电池的电动势和内阻分别为_________V、_____________Ω(结果保留三位有效数字)。
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xOy平面的y轴左侧存在沿y轴正方向的匀强电场,y轴右侧区域I内存在磁感应强度大小为B1=的匀强磁场,区域Ⅰ、区域Ⅱ的宽度均为L,高度均为3L.质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从坐标为(,)的A点以速度v0沿x轴正方向射出,恰好经过坐标为(0,)的C点射入区域Ⅰ.粒子重力忽略不计.求:
(1)匀强电场的电场强度大小E;
(2)粒子离开区域Ⅰ时的位置坐标;
(3)要使粒子从区域Ⅱ的上边界离开磁场,可在区域Ⅱ内加垂直于纸面向里的匀强磁场.试确定磁感应强度B的大小范围,并说明粒子离开区域Ⅱ时的速度方向.
14.(16分)如图为一定质量的理想气体的体积V随热力学温度T的变化关系图像。由状态A变化到状态B的过程中气体吸收热量Q1=220J,气体在状态A的压强为p0=1.0×105pa。求:
①气体在状态B时的温度T2;
②气体由状态B变化到状态C的过程中,气体向外放出的热量Q2。
15.(12分)如图所示,在倾角=的足够长斜面上放置一长木板,长木板质量M=3.0kg,其上表面光滑,下表面粗糙,木板的下端有一个凸起的挡板,木板处于静止状态,挡板到斜面底端的距离为7m。将质量为m=1.0kg的小物块放置在木板上,从距离挡板L=1.6m处由静止开始释放。物块下滑后与挡板相撞,撞击时间极短,物块与挡板的碰撞为弹性正碰,碰后木板开始下滑,且当木板沿斜面下滑至速度为零时,物块与木板恰好发生第二次相撞。取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)物块与木板第一次相撞后瞬间木板的速率;
(2)长木板与斜面之间的动摩擦因数μ;
(3)物块与挡板在斜面上最多发生几次碰撞。
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】
A.电梯在t=1时由静止开始上升,加速度向上,电梯处于超重状态,此时加速度a>1.t=4.5s时,a>1,电梯也处于超重状态。故A错误。
B.5~55s时间内,a=1,电梯处于平衡状态,绳索拉力等于电梯的重力,应大于电梯失重时绳索的拉力,所以这段时间内绳索拉力不是最小。故B错误。
C.t=59.5s时,电梯减速向上运动,a<1,加速度方向向下,电梯处于失重状态,故C错误。
D.根据a-t图象与坐标轴所围的面积表示速度的变化量,由几何知识可知,61s内a-t图象与坐标轴所围的面积为1,所以速度的变化量为1,而电梯的初速度为1,所以t=61s时,电梯速度恰好为1,根据P=Fv可知绳索拉力的功率恰好为零,故D正确。
2、D
【解析】
设原两极板的距离为,负极板右移x时,两极板的距离为
两极板间的距离减小;
A.两极板间距减小为时,由知
则C增大,但C与x的关系不是一次函数,其图像不是直线,故A错误;
B.由
,
则有
则E与x无关,其图像为平行于x轴的直线,故B错误;
C.正极板接地其电势为0,且为最高值。P点与正极板距离不变,设为l,其电势为
得
则与x无关,其图像为平行于x轴的直线,且为负值,故C错误;
D.负试探电荷电势能为
则与x无关,其图像为平行于x轴的直线,且为正值,故D正确。
故选D。
3、C
【解析】
电子由激发态脱离原子核的束博变为自由电子所需的能量为
氢原子由量子数为的激发态向激发态跃迁时放出的能量为
根据题意有
解得
即的最小值为4,故C正确,A、B、D错误;
故选C。
4、C
【解析】
A.根据可知,光源S发出的光波波长
即要使该探测器正常工作,光源S发出的光波波长小于,故A错误;
B.根据光电效应方程可知,用极限频率更高的材料取代钠,只要频率小于光源S发出的光的频率,则该探测器也能正常工作,故B错误;
C.光电流等于I时,t秒产生的光电子的个数
t秒射向光电管钠表面的光子最少数目
故C正确;
D.由以上分析,D项错误。
故选C。
5、B
【解析】
A.根据牛顿第二定律,重物匀减速阶段
A错误;
B.重物在匀加速阶段
B正确;
C.匀加速阶段,电动机功率逐渐增大,不满足,选项C错误;
D.假设竖直方向足够长,若塔吊电动机以额定功率启动,能达到的最大速度
选项D错误。
故选B。
6、B
【解析】
A.从表格中的数据可知的比值在减小,而电压表测量两端电压,电流表测量电流,即,逐渐减小,A错误;
B.逐渐减小,根据串并联电路电阻规律可知电路总电阻减小,而电路总电流恒定,根据可知恒流源输出功率逐渐减小,B正确;
C.第8次实验时电压表示数为零,即连入电路的电阻为零,所在支路为一根导线,电阻R被短路,此时所在支路的电流等于恒流源提供的电流,故大小为1.00A,C错误;
D.第一次实验时电流表示数为0.3A,所以第一次实验时通过电阻R的电流为
由于R和并联,所以第一次实验时R两端的电压为
故R的电阻为
故D错误。
故选B。
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、ABC
【解析】
若电场的方向平行于AB向左,小球所受的电场力向左,小球在匀强电场中做匀减速直线运动,到达BD边时,速度可能为1,所以动能可能为1.故A有可能.
若电场的方向平行于AC向上或向下,小球在匀强电场中做类平抛运动,偏转位移最大为,根据动能定理可知小球的最大动能为:,所以D不可能,C可能;若电场的方向平行于AB向左,小球做匀减速直线运动,若没有到达BD边时速度就减为零,则小球会返回到出发点,速度大小仍为v1,动能为,故B可能.故选ABC.
8、BD
【解析】
AB.如图所示,设每个灯泡额定电流为(正常发光),则原线圈电流为
原
副线圈中两灯并联,电流为
副
变压器有
原副
解得
故A错误,B正确;
CD.
副原
变压器有
原副
解得
故C错误,D正确。
故选BD。
9、AD
【解析】
A.因带电粒子只受恒定的电场力,做匀变速曲线运动,而C点有最小速度且垂直y轴,可推得粒子做类斜上抛运动,C是最高点,其速度与电场力垂直,则电场力沿y轴负方向,设A点的速度与x轴的夹角为,则
由几何关系可知
联立可得
故A正确;
B.因粒子做类斜上抛运动,从A点到C点电场力与速度的夹角从钝角变为直角,则电场力一直做负功,电势能一直增大,故B错误;
C.粒子从A到C的过程,由动能定理
联立可得匀强电场的大小为
故C错误;
D.调节匀强电场的大小和方向使粒子恰好能沿AB方向到达B点,则粒子一定AB做匀减速直线运动,电场力沿BA方向,由动能定理有
则匀强电场的场强大小为
故D正确。
故选AD。
10、BD
【解析】
A项:由题意不能确定在M点和在N点时弹簧是压缩还是拉伸状态,所以弹簧对小球可能先做正功后做负功,也可能先做负功后做正功,故A错误;
B项:由于MP之间和PN之间各有一位置弹簧弹力为零,当弹力为零时小球的加速度为,在P点时由于弹簧的弹力与杆垂直,所以小球的加速度也为,所以小球加速度大小等于gsinθ的位置有三个,故B正确;
C项:由于小球在P点的加速度为,所以小球的速度一定不为最大,故C错误;
D项:从M到P由能量守恒得:,从P到N由能量守恒得:,联立解得:小球运动到N点肘的动能是运动到P点时动能的两倍,故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、ABE AB
【解析】
(1)[1]A.为了验证平行四边形定则,必须作受力图,所以需要确定受力点,即需要标记结点的位置,A正确;
BC.其次要作出力的方向和大小,每个钩码的质量相同,所以钩码的个数可以作为力的大小,不需要测量钩码质量,B正确,C错误;
DE.连接钩码绳子的方向可以表示力的方向,所以需要标记OA、OB 和 OC 绳的方向,D错误,E正确。
故选ABE。
(2)[2]A.如果将绳换成橡皮筋,在同一次实验过程中,只要将结点拉到相同的位置,实验结果不会发生变化,仍可完成实验,A正确;
B.细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些可以使力的方向更准确,减小实验误差,B正确;
C.实验通过平行四边形定则进行力的合成确定力的大小和方向,不需要计算,C错误;
D.实验的目的是验证平行四边形定则,重新实验,不需要保持结点位置不动,D错误。
故选AB。
12、E 2.7 2.90 12.0
【解析】
(1) [1]实验中需要将电流表A与定值电阻R串联,改装成一个量程为的电压表,由部分电路欧姆定律知
代入数据解得
故选E。
(2) [2]根据电路原理图,实物连接如图所示
。
(3)[3]电压表的示数始终为,则说明
即为
[4]根据闭合电路的欧姆定律知
代入数据变形后
结合题中所给图像的纵截距
解得
[5]斜率
求得
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、(1);(2)(L,0);(3) ,30°≤θ≤90°
【解析】
(1)带电粒子在匀强电场中做类平抛运动
2L=v0t
解得
⑵ 设带电粒子经C点时的竖直分速度为vy、速度为v,轨迹如图所示:
,方向与x轴正向成45° 斜向上
粒子进入区域Ⅰ做匀速圆周运动,qB1v=m,
解得R=L
由几何关系知,离开区域时的位置坐标:x=L,y=0
(3)根据几何关系知,带电粒子从区域Ⅱ上边界离开磁场的半径满足L≤r≤L
半径为:
可得
根据几何关系知,带电粒子离开磁场时速度方向与y轴正方向夹角30°≤θ≤90°
14、①600K;②120J
【解析】
①气体从A到B发生等压变化,根据盖-吕萨克定律有
即
代入数据解得
T2=600K
②A到B过程气体从外界吸热,对外界做功,内能增加
C状态与A状态内能相等,B到C过程,对外界不做功,则内能减少,且
即
所以
气体放出热量120J。
15、 (1)2.0m/s;(2);(3) 6次
【解析】
(1)物块下滑的加速度为
物块第一次下滑至挡板时的速度为
v==4m/s
经分析可知,物块与挡板第一次相撞后反弹,由动量守恒定律可得
mv=mv1+Mv2
解得
v2=2.0m/s
(2)设木板下滑的加速度大小为a′,由题中条件可得,木板下滑的位移为x2
物块位移为
由牛顿第二运动定律可得
解得
解得
(3)第二次碰撞前瞬间物块速度为
=4m/s
此时物块木板速度为0,物块与挡板发生第二次碰撞后,挡板与物块将重复上述运动过程
第一次碰后到第二次碰前挡板运动位移为
x2=
故
L=7m=5
故物块和挡板在斜面上发生6次碰撞。
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