资源描述
安徽省北大附属宿州实验学校2025-2026学年高三第三次统考物理试题试卷
注意事项
1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.
5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.
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、木块甲、乙分别重50 N和60 N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25。夹在甲、乙之间的轻弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为400N/m。系统置于水平地面上静止不动。现用F=1N的水平拉力作用在木块乙上,如图所示。力F作用后木块所受摩擦力情况是( )
A.木块甲所受摩擦力大小是12.5 N
B.木块甲所受摩擦力大小是11.5 N
C.木块乙所受摩擦力大小是9 N
D.木块乙所受摩擦力大小是7 N
2、我国拥有世界上最大的单口径射电望远镜,被称为“天眼”,如图所示。“天眼” “眼眶”所围圆面积为S,其所在处地磁场的磁感应强度大小为B,与“眼眶”平面平行、垂直的分量分别为Bl、B2,则穿过“眼眶”的磁通量大小为
A.0 B.BS
C.B1S D.B2S
3、平行板电容器、静电计、理想二极管(正向电阻为0。反向电阻无穷大)与内阻不计的电源连接成如图所示的电路,现在平行板电容器两极板间的P点固定一带负电的点电荷,其中电容器的右极板固定,左极板可左右移动少许。设静电计的张角为θ。则下列说法正确的是( )
A.若左极板向左移动少许,则θ变大,P点的电势不变
B.若左极板向左移动少许,则θ不变,P点的电势不变
C.若左极板向右移动少许,则θ不变,位于P点的点电荷的电势能减小
D.若左极板向右移动少许,则θ变小,位于P点的点电荷的电势能增大
4、如图所示,a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成,匝数均为10匝,边长la=3lb,图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度随时间均匀增大,不考虑线圈之间的相互影响,则( )
A.两线圈内产生顺时针方向的感应电流
B.a、b线圈中感应电动势之比为9∶1
C.a、b线圈中感应电流之比为3∶4
D.a、b线圈中电功率之比为3∶1
5、如图所示,理想变压器原副线圈匝数之比为10︰1,原线圈两端连接正弦交流电源u=311sin314t(V),副线圈接电阻R,同时接有理想电压表和理想电流表。下列判断正确的是( )
A.电压表读数约为31.1V
B.若仅将副线圈匝数增加到原来的2倍,则电流表的读数增大到原来的2倍
C.若仅将R的阻值增加到原来的2倍,则输入功率也增加到原来的2倍
D.若R的阻值和副线圈匝数同时增加到原来的2倍,则输出功率增加到原来的4倍
6、如图甲所示,线圈ab中通有如图乙所示的电流,电流从a到b为正方向,那么在0~t0这段时间内,用丝线悬挂的铝环M中产生感应电流,则( )
A.从左向右看感应电流的方向为顺时针
B.从左向石看感应电流的方向为先顺时针后逆时针
C.感应电流的大小先减小后增加
D.铝环与线圈之间一直有磁场力的作用,作用力先向左后向右
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、小明同学尝试用图1所示的电路图进行实验,定值电阻R1=8Ω,在滑动变阻器由a端向b端移动的过程中,分别用两个电流传感器测量了电流I1与I2关系,并得到的完整图象如图2所示,其中C点为图线最低点,则由图可知
A.当滑动头P滑到b点时得到图2中B点 B.图2中A点纵坐标为0.375A
C.滑动变阻器总阻值为16Ω D.电源电动势为6V
8、如图所示,两端开门、内径均匀的玻璃弯管竖直固定,两段水银柱将空气柱B封闭在玻璃管左侧的竖直部分。左侧水银柱A有一部分在水平管中。若保持温度不变。向右管缓缓注入少量水则称定后( )
A.右侧水银面高度差h1增大 B.空气柱B的长度增大
C.空气柱B的压强增大 D.左侧水银面高度差h2减小
9、有一个原副线圈匝数比为10:1的理想变压器,如图所示,原线圈所接交流电源的电压瞬时值表达式为u=300sin50πt(V)副线圈所接电路如图所示,灯L1、L2为均标有“20V.10W”的灯泡,当S闭合时,两灯恰好正常发光。则( )
A.电阻R=10Ω B.流过R的交流电的周期为0.02s
C.断开S后,原线圈的输入功率减小 D.断开S后,灯L1仍能正常发光
10、两个质量相等、电荷量不等的带电粒子甲、乙,以不同的速率沿着HO方向垂直射入匀强电场,电场强度方向竖直向上,它们在圆形区域中运动的时间相同,其运动轨迹如图所示。不计粒子所受的重力,则下列说法中正确的是( )
A.甲粒子带正电荷
B.乙粒子所带的电荷量比甲粒子少
C.甲粒子在圆形区域中电势能变化量小
D.乙粒子进入电场时具有的动能比甲粒子大
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)如图所示,某小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解。A、B为两个相同的双向力传感器,该型号传感器在受到拉力时读数为正,受到压力时读数为负。A连接质量不计的细绳,并可沿固定的圆弧形轨道移动。B固定不动,通过光滑铰链连接一轻杆,将细绳连接在杆右端O点构成支架,调整使得O点位于圆弧形轨道的圆心处,保持杆沿水平方向。随后按如下步骤操作:
①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB=θ;
②对两个传感器进行调零;
③用另一绳在O点悬挂住一个钩码,记录两个传感器读数;
④取下钩码,移动传感器A,改变θ角,重复上述步骤①②③④,得到图示数据表格。
(1)根据表格数据,可知A传感器对应的是表中的力____(填“F1”或“F2”),并求得钩码质量为______kg(保留一位有效数字,g取10m/s2);
(2)实验中,让A传感器沿圆心为O的圆弧形(而不是其它的形状)轨道移动的主要目的是__________。
A.方便改变A传感器的读数 B.方便改变B传感器的读数
C.保持轻杆右端O的位置不变 D.方便改变细绳与杆的夹角θ
12.(12分)某实验小组用如图甲所示的实验装置测定小木块与长木板间的动摩擦因数,主要实验操作如下:
①先将右端有固定挡板的长木板水平放置在实验桌面上,再将安装有遮光条的小木块用跨过长木板左端定滑轮的细绳与钩码相连接,保持桌面上细绳与长木板平行;
②光电门B固定在离挡板较远的位置,光电门A移到光电B与挡板之间的某一位置,使小木块从紧靠挡板的位置由静止释放;
③用跟两光电门相连接的数字计时器记录遮光条通过光电门A的时间△t1,遮光条通过光电门B的时间△t2以及小木块从光电门A运动到光电门B的时间△t;
④改变光电门A的位置,重复以上操作,记录多组△t1,△t2和△t值。
请回答以下几个问题:
(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图乙所示,则d=___cm;
(2)实验测得遮光条经过光电门2的时间Δt2保持不变,利用图象处理实验数据,得到如图丙所示的图象,其中图象纵轴截距为b,横轴截距为c。实验测得钩码和木块的质量分别为m和M,已知当地重力加速度为g,则动摩擦因数μ=____。
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,相距L=0.5m的平行导轨MNS、PQT处在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中,水平导轨处的磁场方向竖直向上,光滑倾斜导轨处的磁场方向垂直于导轨平面斜向下。质量均为m=0.04kg、电阻均为R=0.1Ω的导体棒ab、cd均垂直放置于导轨上,并与导轨接触良好,导轨电阻不计。质量为M=0.20kg的物体C,用绝缘细线绕过光滑的定滑轮分别与导体棒ab、cd相连接。细线沿导轨中心线且在导轨平面内,细线及滑轮质量不计。已知倾斜导轨与水平面的夹角=37°,水平导轨与ab棒间的动摩擦因数μ=0.4。重力加速度g=10m/s2,水平导轨足够长,导体棒cd运动过程中始终不离开倾斜导轨。物体C由静止释放,当它达到最大速度时下落高度h=1m,求这一运动过程中:(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)物体C能达到的最大速度是多少?
(2)由于摩擦产生的内能与电流产生的内能各为多少?
(3)若当棒ab、cd达到最大速度的瞬间,连接导体棒ab、cd及物体C的绝缘细线突然同时断裂,且ab棒也刚好进入到水平导轨的更加粗糙部分(ab棒与水平导轨间的动摩擦因数变为=0.6)。若从绝缘细线断裂到ab棒速度减小为零的过程中ab棒向右发生的位移x=0.11m,求这一过程所经历的时间?
14.(16分)如图所示,匀强电场中相邻竖直等势线间距d =10cm,质=0.1kg、带电荷量为q =-1×10-3C的小球以初速度=10m/s抛出,初速度方向与水平线的夹角为45°,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)小球加速度的大小;
(2)小球再次回到图中水平线时的速度和抛出点的距离.
15.(12分)如图,竖直放置的粗细均匀的U形管左端封闭,右端开口。左管内用水银封闭一段长L1=20cm的空气柱,左右两管水银面差为h=15cm。已知外界温度为27℃,大气压为75cmHg。
(i)如果缓慢向右管内注入水银,直到左右水银面相平(原来右管水银没有全部进入水平部分),求在右管注入的水银柱长度
(ii)在左右管水银面相平后,缓慢升高左管内封闭气体的温度,使封闭空气柱长度变为20cm,求此时左端空气柱的温度。
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.由于弹簧被压缩了,故弹簧的弹力
对于甲来说弹簧对它的力是向左的,大小为8N,而甲静止,则甲最大的静摩擦力为:
f甲=50N×0.25=12.5N>F
则甲静止,则甲受到的摩擦力与F等大方向
f甲=F=8N
故甲受到的摩擦力为8N,方向水平向右,选项AB均错误;
CD.对乙,其最大静摩擦力
f乙=60N×0.25=15N
它受向右的8N的弹力,还有向右的1N的拉力,故两力的合力大小为9N,方向水平向右,也小于其最大静摩擦力,乙也处于静止状态,受力平衡,故它受到的摩擦力等于弹簧对它的弹力和拉力的合力9N,方向水平向左,选项C正确,D错误。
故选C。
2、D
【解析】
在匀强磁场中,眼眶与磁场Bl平行,穿过的磁通量Φ=0,眼眶与磁场B2垂直,则穿过的磁通量Φ=B2S,故ABC错误,D正确;
故选D。
3、C
【解析】
AB.静电计上的电压不变,所以静电计的张角θ不变,由于二极管具有单向导电性,所以电容器只能充电,不能放电;将电容器的左极板水平向左移时,电容器的电容减小,但不能放电,则电容器带电量不变,由和可得,电容器两极板间的电场不变,则P点的电势(x为P点到左极板的距离),则P点的电势降低,故AB错误;
CD.将电容器的左极板水平向右移时,电容器的电容增大,电场强度增大,P点的电势升高,由于P点固定的是负电荷,所以位于P点的点电荷的电势能减小,故C项正确,D项错误。
故选C。
4、B
【解析】
试题分析:根据楞次定律可知,两线圈内均产生逆时针方向的感应电流,选项A错误;因磁感应强度随时间均匀增大,则,根据法拉第电磁感应定律可知,则,选项B正确;根据,故a、b线圈中感应电流之比为3:1,选项C错误;电功率,故a、b线圈中电功率之比为27:1,选项D错误;故选B.
法拉第电磁感应定律;楞次定律;闭合电路欧姆定律;电功率.
【名师点睛】此题是一道常规题,考查法拉第电磁感应定律、以及闭合电路的欧姆定律;要推导某个物理量与其他物理量之间的关系,可以先找到这个物理量的表达式,然后看这个物理量和什么因素有关;这里线圈的匝数是容易被忽略的量.
5、B
【解析】
根据u=220sin314t(V)可知,原线圈的电压有效值为,电压表的读数为变压器的输出电压的有效值,由得,电压表读数为,故A错误;若仅将副线圈匝数增加到原来的2倍,根据可知,U2增大到原来的2倍,由可知,电流表的读数增大到原来的2倍,故B正确;输入电压和匝数比不变,则输出电压不变,仅将R的阻值增加到原来的2倍,由可知,电流变为原来的一半,输入功率变为原来的一半,故C错误;若副线圈匝数增加到原来的2倍,则U2增加到原来的2倍,同时R的阻值也增加到原来的2倍,故输出功率变为原来的2倍,故D错误。
6、A
【解析】
AB.根据题意可知,由于电流从a到b为正方向,当电流是从a流向b,由右手螺旋定则可知,铝环M的磁场水平向右,由于电流的减小,所以磁通量变小,根据楞次定律可得,铝环M的感应电流顺时针(从左向右看)。
当电流是从b流向a,由右手螺旋定则可知,铝环M的磁场水平向左,当电流增大,则磁通量变大,根据楞次定律可得,所以感应电流顺时针(从左向右看)。故电流方向不变,故A正确,B错误;
C.由图乙可知,ab内的电流的变化率不变,则产生的磁场的变化率不变,根据法拉第电磁感应定律可知,铝环M产生的电动势的大小不变,所以感应电流的大小也不变。故C错误;
D.当线圈中电流为零时,铝环M和线圈之间无磁场力作用,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、BD
【解析】
A.滑动头滑到点时,和并联;滑动头滑到点时,被短路,只有电阻接入电路,由闭合电路欧姆定律知,滑到点时电流小于滑到点时的电流,所以滑动头滑到点时得到图2中的点,故A错误;
B.由A分析知,滑动头滑到点时得到图2中的点,电阻被短路,电流表和示数相等,根据图2知:
所以有:
即图2中A点纵坐标为0.375A,故B正确;
CD.根据闭合电路欧姆定律,当滑动头位于点时,则有:
①
图2中的点,
,
并联部分两支路电流相等,根据并联电路的特点,得:
设滑动变阻器的全值电阻为
则有:
②
联立①②得:
,
故C错误,D正确;
故选BD。
8、BD
【解析】
AD.设水银密度为ρ,向右管注入少量水银,右侧的压强就增大,右侧的水银就会向左移动,从而左侧的水银A向上运动,h2就会变小,根据平衡B段气柱的压强
可知,右侧水银面高度差h1减小,故A错误,D正确;
BC.由于h2变小,则B段气柱的压强减小,因为温度不变,根据玻意耳定律:pV为定值,可知:空气柱B的体积变大,长度将增大,故B正确,C错误。
故选BD。
9、AC
【解析】
A.原线圈所接交流电压的有效值U1=V=300V,根据变压比可知,副线圈两端电压
U2==30V
灯泡正常发光,则电阻R两端电压为10V,流过的电流I2=A=1A,根据欧姆定律可知
R==10Ω
故A正确。
B.输入电压的角速度ω=50πrad/s,则周期T==0.04s,则流过R的交流电的周期为0.04s,故B错误。
C.断开S后,副线圈电阻增大,根据欧姆定律可知,电流减小,故输出功率减小,则输入功率减小,故C正确。
D.断开S后,灯泡L1两端电压增大,不能正常发光,故D错误。
故选AC。
10、AC
【解析】
A.甲粒子向上偏转,所受的电场力向上,与电场方向相同,故甲粒子带正电荷,A正确;
B.两个粒子竖直方向都做初速度为零的匀加速直线运动,有
y==
E、t、m相等,则
y∝q
可知,乙粒子所带的电荷量比甲粒子多,B错误;
C.电场力对粒子做功为
甲粒子电荷量少,偏转位移小,则电场力对甲粒子做功少,其电势能变化量小,C正确;
D.水平方向有
x=v0t
相同时间内,乙粒子的水平位移小,则乙粒子进入电场时初速度小,初动能就小,D错误。
故选AC。
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、F1 0.05 C
【解析】
(1)[1]因绳子只能提供拉力,传感器示数为正值,由表中实验数据可知,A传感器对应的是表中力F1
[2]对节点O,由平衡条件得
解得
(2)[3]让A传感器沿圆心为O的圆弧形,移动传感器的过程中,传感器与O点的距离保持不变,即O点位置保持不变,故ABD错误,C正确
故选C
12、1.010
【解析】
(1)[1]遮光条宽度:
d=10mm+2×0.05mm=10.10mm=1.010cm.
(2)[2]设小木块运动的加速度为a,由题知:
解得:
结合图象可以得到:
解得:
根据牛顿第二定律得:
mg-μMg=(m+M)a
结合,解得:
。
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)2m/s (2)0.16J 1.04J (3)0.15s
【解析】
(1)设C达到最大速度为,由法拉第电磁感应定律可得回路的感应电动势为:
E=2BLvm ①
由欧姆定律可得回路中的电流强度为: ②
金属导体棒ab、cd受到的安培力为: ③
线中张力为T2,导体棒ab、cd及物体C的受力如图,
由平衡条件可得:, , ④
联立①②③④解得 ⑤
(2)运动过程中由于摩擦产生的内能:E1=μmgh=0.16J ⑥
由能的转化和守恒定律可得:
⑦
联立⑤⑥⑦
将,代入可得这一过程由电流产生的内能:
(3)经分析, 在ab棒向右减速运动的过程中,其加速度大小与cd棒沿斜面向上运动的加速度大小始终相等,速率也始终相等。设某时刻它们的速率为v,则:E=2BLV
由欧姆定律可得回路中的电流强度为:
金属导体棒ab、cd受到的安培力为:
对ab棒运用动量定理:
又
计算可得 t=0.15s
14、(1)(2) 速度与水平方向夹角的正切值为,水平距离为20m
【解析】
(1)根据图象可知,电场线方向向左,电场强度大小为:
合力大小为:,方向与初速度方向垂直;
根据牛顿第二定律可得加速度大小为:;
(2)小球在竖直方向做竖直上抛运动,水平方向做匀加速直线运动,
小球再次回到图中水平线时的时间为:,
此过程中与抛出点的距离为:x=v0cos45°t+t2=20m,
在此过程中重力做功为零,根据动能定理可得:
qEx=mv2−mv02
代入数据解得:v=10m/s.速度与水平夹角为,.
15、 (i)(ii)K
【解析】
(i)设封闭气体原来压强为,后来压强为,气体做等温变化:
解得
,
(ii)空气柱的长度变为20cm时,左管水银面下降
右管水银面会上升4cm,此时空气柱的压强
,
由查理定律,解得
K
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