资源描述
河北省部分重点中学2026届高三下学期第三次模拟考试物理试题试卷
注意事项
1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
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、2019年10月1日,在国庆70周年盛大阅兵式上,大国重器东风-17高超音速战略导弹震撼曝光!有限的资料显示,东风17高超音速导弹最大速度在6~25马赫之间,射程约为2000公里左右,其战斗部为十分前沿的带翼面承波体结构,通过弹体助推至大气层边缘,并以"打水漂"一样的方式进行滑跃飞行,突防能力极强。值得一提的是,这种"助推—滑翔"弹道由我国著名科学家钱学森在上个世纪末40年代首次推出,因此该弹道亦称"钱学森弹道"。已知东风-17质量为m,在一次试射机动变轨过程中,东风-17正在大气层边缘向东水平高速飞行,速度大小为12马赫(1马赫就是一倍音速,设为v),突然蛇形机动变轨,转成水平向东偏下37°角飞行,速度大小为15马赫。此次机动变轨过程中( )
A.合力对东风-17做功为81mv2
B.合力对东风-17做功为4.5mv2
C.合力对东风-17的冲量大小为9mv,方向竖直向下
D.合力对东风-17的冲量大小为3mv,方向向东偏下37°
2、在如图所示的电路中,理想变压器的原、副线圈的匝数比为,电阻,电流表和电压表均为理想交流电表,若电流表的示数为2A,电压表的示数为30V,则电阻的阻值为( )
A.45Ω B.55Ω C.65Ω D.75Ω
3、我国成功地发射了北斗三号组网卫星,如图为发射卫星的示意图。先将卫星发射到半径为的圆轨道 上做匀速圆周运动,到A点时使卫星加速进入椭圆轨道,到椭圆轨道的远地点B点时,再次改变卫星的速度, 使卫星进入半径为的圆轨道做匀速圆周运动。已知卫星在椭圆轨道时距地心的距离与速度的乘积为定 值,卫星在椭圆轨道上A点时的速度为v,卫星的质量为m,地球质量为M,引力常量为G,则发动机在A点对卫星做的功与在B点对卫星做的功之差为(不计卫星的质量变化)( )
A. B.
C. D.
4、如图所示,在光滑的水平桌面上有一弹簧振子,弹簧劲度系数为k,开始时,振子被拉到平衡位置O的右侧A处,此时拉力大小为F,然后释放振子从静止开始向左运动,经过时间t后第一次到达平衡位置O处,此时振子的速度为v,在这个过程中振子的平均速度为
A.等于 B.大于 C.小于 D.0
5、如图所示,将一个质量为m的半球形物体放在倾角为37°的斜面上,用通过球心且水平向左的力F作用在物体上使其静止.已知物体与斜面间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,.要使半球体刚好沿斜面上滑,则力F的大小是( )
A.mg B.2mg C.3mg D.4mg
6、甲、乙两汽车在同一平直公路上做直线运动,其速度时间(v-t)图像分别如图中a、b两条图线所示,其中a图线是直线,b图线是抛物线的一部分,两车在t1时刻并排行驶。下列关于两车的运动情况,判断正确的是( )
A.甲车做负方向的匀速运动
B.乙车的速度先减小后增大
C.乙车的加速度先减小后增大
D.在t2时刻两车也可能并排行驶
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、下列说法正确的有
A.电子的衍射图样表明电子具有波动性
B.发生光电效应时,仅增大入射光的频率,光电子的最大初动能就增大
C.β衰变中放出的β射线是核外电子挣脱原子核束缚而形成的
D.中子和质子结合成氘核,若亏损的质量为m,则需要吸收mc²的能量
8、我国正在建设北斗卫星导航系统,根据系统建设总体规划,计划2018年,面向“一带一路”沿线及周边国家提供基本服务,2020年前后,完成35颗卫星发射组网,为全球用户提供服务。2018年1月12日7时18分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,以“一箭双星”方式成功发射第26、27颗北斗导航卫星,将与前25颗卫星联网运行.其中在赤道上空有2颗北斗卫星A、B绕地球做同方向的匀速圆周运动,其轨道半径分别为地球半径的和,且卫星B的运动周期为T。某时刻2颗卫星与地心在同一直线上,如图所示。则下列说法正确的是
A.卫星A、B的加速度之比为
B.卫星A、B的周期之比为是
C.再经时间t=,两颗卫星之间可以直接通信
D.为了使赤道上任一点任一时刻均能接收到卫星B所在轨道的卫星的信号,该轨道至少需要4颗卫星
9、一定质量的理想气体状态变化如图所示,则( )
A.状态b、c的内能相等
B.状态a的内能比状态b、c的内能大
C.在a到b的过程中气体对外界做功
D.在a到b的过程中气体向外界放热
E.在b到c的过程中气体一直向外界放热
10、图示是由质量相等的三颗星组成的三星系统,其他星体对它们的引力作用可忽略。设每颗星体的质量均为m,三颗星分别位于边长为r的等边三角形的三个顶点上,它们绕某一共同的圆心O在三角形所在的平面内以相同的角速度做匀速圆周运动。已知引力常量为G,下列说法正确的是( )
A.每颗星体受到的向心力大小为 B.每颗星体受到的向心力大小为
C.每颗星体运行的周期均为 D.每颗星体运行的周期均为
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)在研究匀变速直线运动的实验中,某同学选出一条点迹比较清晰的纸带,舍去开始密集的点迹,从便于测量的点开始,每隔一个点取一个计数点,如下图中0、1、2……6点所示。
a.测量1、2、3……6计数点到0计数点的距离,分别记作:x1、x2、……x6
b.分别计算x1、x2……x6与对应时间的比值、、
c.以上为纵坐标、1为横坐标,标出x与对应时间l的坐标点,画出了图线如图所示
根据图线可以计算:物体在计时起点的速度v0=_____cm/s;加速度a=___m/s2。(计算结果均保留2位有效数字)
12.(12分)某同学欲将量程为、内阻为的表头改装成一个多用电表,改装后的电表有几个不同量程,分别为量程为和的双量程电压表及量程为的电流表,设计电路如图所示。定值电阻和的值待定,为单刀单掷开关,为单刀双掷开关。已知将开关断开,置于“2”挡时,多用电表的量程为10V,回答下列问题:
(1)表笔A应为_______________(填“红”或“黑”)色;
(2)将开关断开,置于“1”挡时,多用电表用于测量_____________(填“电流”或“电压”);开关闭合,置于“1”挡时,多用电表用于测量__________________(填“电流”或“电压”);
(3)定值电阻的阻值_______________Ω,____________Ω、____________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(a)为一除尘装置的截面图,塑料平板M、N的长度及它们间距离均为d。大量均匀分布的带电尘埃以相同的速度v0进人两板间,速度方向与板平行,每颗尘埃的质量均为m,带电量均为-q。当两板间同时存在垂直纸面向外的匀强磁场和垂直板向上的匀强电场时,尘埃恰好匀速穿过两板;若撤去板间电场,并保持板间磁场不变,贴近N板入射的尘埃将打在M板右边缘,尘埃恰好全部被平板吸附,即除尘效率为100%;若撤去两板间电场和磁场,建立如图(b)所示的平面直角坐标系xOy轴垂直于板并紧靠板右端,x轴与两板中轴线共线,要把尘埃全部收集到位于P(2.5d,-2d)处的条状容器中,需在y轴右侧加一垂直于纸面向里的圆形匀强磁场区域。尘埃颗粒重力、颗粒间作用力及对板间电场磁场的影响均不计,求:
(1)两板间磁场磁感应强度B1的大小
(2)若撤去板间磁场,保持板间匀强电场不变,除尘效率为多少
(3)y轴右侧所加圆形匀强磁场区域磁感应强度B2大小的取值范围
14.(16分)水平折叠式串列加速器是用来产生高能离子的装置,如图是其主体原理侧视图.图中为一级真空加速管,中部处有很高的正电势,、两端口均有电极接地(电势为零);、左边为方向垂直纸面向里的匀强磁场; 为二级真空加速管,其中处有很低的负电势,、两端口均有电极接地(电势为零).有一离子源持续不断地向端口释放质量为m、电荷量为e的负一价离子,离子初速度为零,均匀分布在端口圆面上.离子从静止开始加速到达处时可被设在该处的特殊装置将其电子剥离,成为正二价离子(电子被剥离过程中离子速度大小不变);这些正二价离子从端口垂直磁场方向进入匀强磁场,全部返回端口继续加速到达处时可被设在该处的特殊装置对其添加电子,成为负一价离子(电子添加过程中离子速度大小不变),接着继续加速获得更高能量的离子.已知端口、端口、端口、端口直径均为L,与相距为2L,不考虑离子运动过程中受到的重力,不考虑离子在剥离电子和添加电子过程中质量的变化,,,求:
(1)离子到达端口的速度大小v;
(2)磁感应强度度大小B;
(3)在保证(2)问中的B不变的情况下,若端口有两种质量分别为、,电荷量均为e的的负一价离子,离子从静止开始加速,求从端口射出时含有m1、m2混合离子束的截面积为多少.
15.(12分)如图所示,水平地面上某竖直平面内有一固定的内壁光滑的直角三角形管道ABC,直角边AB竖直向下,直角边BC水平朝右,C端开口。取3个小球,t=0时刻三个球1,2静止释放,3斜向抛出。1号球在拐角处可使速度大小不变方向变为向右。三者在C端相遇但不碰撞,继续运动到达地面。三个小球从释放到落到地面所经历的时间分别为T1,T2,T3。已知直角边BC距地面的高度和AB边长相同。求:
(1)三角形C处的角度为多少;
(2)T1:T2:T3。
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】
AB.根据动能定理得
故AB错误。
CD.根据动量定理得
方向竖直向下,故C正确,D错误。
故选C。
2、B
【解析】
原、副线圈两端的电压之比
已知故
则通过的电流
副线圈的电流
又因为,所以通过原线圈的电流
流过电流表的电流
即
解得
故选B。
3、B
【解析】
根据万有引力提供向心力可得
解得卫星在轨道半径为的圆轨道上运动的线速度大小
同理可得在半径为的圆轨道上做圆周运动的线速度大小为
设卫星在椭圆轨道上点的速度为,根据题意有
可知在点时发动机对卫星做功
在点时发动机对卫星做的功为
因此有
故B正确,A、C、D错误;
故选B。
4、B
【解析】
平均速度等于这段位移与所需要的时间的比值.而位移则通过胡克定律由受力平衡来确定。
【详解】
根据胡克定律,振子被拉到平衡位置O的右侧A处,此时拉力大小为F,由于经过时间t后第一次到达平衡位置O处,因做加速度减小的加速运动,所以这个过程中平均速度为,故B正确,ACD错误。
考查胡克定律的掌握,并运用位移与时间的比值定义为平均速度,注意与平均速率分开,同时强调位移而不是路程。
5、B
【解析】
分析半球形物体的受力,如图所示
物体刚好沿斜面上滑时,由平衡条件得:
,
联立两式解得
A. mg,与分析不符,故A错误;
B. 2mg,与分析相符,故B正确;
C.3 mg,与分析不符,故C错误;
D.4 mg,与分析不符,故D错误;
故选:B。
6、C
【解析】
A.甲车向正方向做匀减速运动,选项A错误;
B.由图像可知,乙车的速度先增大后减小,选项B错误;
C.图像的斜率等于加速度,可知乙车的加速度先减小后增大,选项C正确;
D.因t1到t2时间内乙的位移大于甲的位移,可知在t2时刻两车不可能并排行驶,选项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、AB
【解析】
A.衍射是波动性的体现,A正确;
B.根据光电效应方程,仅增大入射光频率,光子能量增大,逸出功不变,光电子初动能增大,B正确;
C.β衰变中放出的β射线是原子核内的中子转化成质子过程中跑射出的电子形成的
D.质量亏损,根据质能方程,应该放出能量,D错误;
故选AB。
8、AD
【解析】AB、由万有引力提供向心力有,解得,卫星A、B的加速度之比为,故A正确;解得,卫星A、B的周期之比为,故B错误;
C、再经时间t两颗卫星之间可以直接通信,则有,又,解得,故C错误;
D、由B卫星的分布图求的所辐射的最大角度, ,则,则辐射的最大角度为,需要的卫星个数,为了使赤道上任一点任一时刻均能接收到卫星B所在轨道的卫星的信号,该轨道至少需要4颗卫星,故D正确;
故选AD。
【点睛】万有引力提供向心力,由牛顿第二定律求出加速度、周期之比,由几何关系为了使赤道上任一点任一时刻均能接收到卫星B所在轨道的卫星的信号,该轨道至少需要颗数卫星。
9、ABD
【解析】
A.根据理想气体状态方程结合图象可知,状态b、c的温度相同,故内能相等,故A正确;
B.根据理想气体状态方程结合图象可知,状态a的温度比状态b、c的温度高,故状态a的内能比状态b、c的内能大,故B正确;
C.在a到b的过程中,体积减小,外界对气体做功,故C错误;
D.a到b的过程,温度降低,内能减小,气体体积减小,外界对气体做功,根据热力学第一定律可知气体应从外界放热,故D正确;
E.状态b、c的内能相等,由b到c的过程气体体积增大,气体对外界做功,根据热力学第一定律可知,整个过程气体吸热,由a到b的过程气体放热,故在c到a的过程中气体应吸热;故E错误.
10、BC
【解析】
AB.任意两颗星体间的万有引力,每颗星体受到其他两颗星体的引力的合力
故A错误,B正确;
CD.根据牛顿第二定律
其中
解得
故C正确,D错误。
故选BC。
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、4.0 1.0
【解析】
[1][2]物体做匀变速直线运动,根据运动学公式有
两边同时除以时间t,变形得
结合图线可知,初速度为纵轴截距
斜率为,由图可得
解得
m/s2
12、黑 电压 电流 4600 100 10.2
【解析】
(1)[1].根据表头的极性,因电流要从红表笔流入电表,可知表笔A应为黑色;
(2)[2][3].将开关断开,置于“1”挡时,表头与R2串联,则多用电表用于测量电压;开关闭合,置于“1”挡时,R3与表头并联,则多用电表用于测量电流;
(3)[4].已知将开关断开,置于“2”挡时,多用电表的量程为10V,则
[5].将开关断开,置于“1”挡时,多用电表的量程为1V,则
[6].将开关接通,置于“1”挡时,多用电表的量程为100mA,则
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)
【解析】
(1)贴近N极板射入的尘埃打在M板右边缘的运动轨迹如图甲所示,
由几何知识可知,尘埃在磁场中的半径
尘埃在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得
解得
(2)电场、磁场同时存在时,尘埃做匀速直线运动,由平衡条件得
撤去磁场以后粒子在电场力的作用下做平抛运动,假设距离N极板的粒子恰好离开电场,则在水平方向
在竖直方向
加速度
解得
所以除尘效率
(3)设圆形磁场区域的半径为,尘埃颗粒在圆形磁场中做圆周运动的半径为,要把尘埃全部收集到位于处的条状容器中,就必须满足
另有
如图乙
当圆形磁场区域过点且与M板的延长线相切时,圆形磁场区域的半径最小,磁感应强度最大,则有
解得
如图丙
当圆形磁场区域过点且与轴在M板的右端相切时,圆形磁场区域的半径最大,磁感应强度最小,则有
解得
所以圆形磁场区域磁感应强度的大小须满足的条件为
14、 (1) (2) (3)
【解析】
(1)对离子加速全过程由动能定理得到:
解得:
(2)进入磁场中,
,
解得:
(3),,
,
15、 (1)(2)T1:T2:T3=1:0.837:0.767。
【解析】
(1)由题意设AB的长度和直角边BC距地面的高度为H,对1号球在AB段有
在BC段有
可得
根据机械能守恒可知1号球和2号球到达C点速度大小一样,所以对2号球有
gt1=gsin(t1+t2)
所以
可得
其中
解得
即;
(2)因为1、2、3号球到达C端时间相同,对2号球分析有
结合(1)的结果可得
到达C端后的运动对1号球
解得
对2号球
解得
对3号球
解得
又因为
解得
所以有
所以联立可得
T1:T2:T3=1:0.837:0.767
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