资源描述
吉林省名校2026年高三月考试卷(三)物理试题试卷
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、真空中一半径为r0的带电金属球,通过其球心的一直线上各点的电势φ分布如图所示,r表示该直线上某点到球心的距离,r1、r2分别是该直线上A、B两点离球心的距离,根据电势图像(φ-r图像),判断下列说法中正确的是( )
A.该金属球可能带负电
B.A点的电场强度方向由A指向球心
C.A点的电场强度小于B点的电场强度
D.电荷量大小为q的正电荷沿直线从A移到B的过程中,电场力做功W=q(φ1-φ2)
2、如图所示,某竖直弹射装置由两根劲度系数为 k 的轻弹簧以及质量不计的底 盘构成,当质量为 m 的物体竖直射向空中时,底盘对物体的支持力为 6mg(g 为 重力加速度),已知两根弹簧与竖直方向的夹角为θ=60°,则此时每根弹簧的伸 长量为
A. B. C. D.
3、如图所示,A、B是两个完全相同的灯泡,D是理想二极管,L是带铁芯的线圈,其直流电阻忽略不计.下列说法正确的是( )
A.S闭合瞬间,B先亮A后亮
B.S闭合瞬间,A先亮B后亮
C.电路稳定后,在S断开瞬间,B闪亮一下,然后逐渐熄灭
D.电路稳定后,在S断开瞬间,B立即熄灭
4、如图所示,倾角为的斜面体A置于粗糙水平面上,物块B置于斜面上,已知A、B的质量分别为M、m,它们之间的动摩擦因数为。现给B一平行于斜面向下的恒定的推力F,使B沿斜面向下运动,A始终处于静止状态,则下列说法中不正确的是( )
A.无论F的大小如何,B一定加速下滑
B.物体A对水平面的压力
C.B运动的加速度大小为
D.水平面对A一定没有摩擦力
5、 “蹦极”运动中,长弹性绳的一端固定,另一端绑在人身上,人从几十米高处跳下。将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动。从绳恰好伸直,到人第一次下降至最低点的过程中,若不计空气阻力,下列分析正确的是( )
A.绳对人的冲量始终向上,人的动量一直减小
B.绳对人的拉力始终做负功,人的动能一直减小
C.绳恰好伸直时,人的动能最大
D.人的动量最大时,绳对人的拉力等于人所受的重力
6、1916年爱因斯坦建立广义相对论后预言了引力波的存在,2017年引力波的直接探测获得了诺贝尔物理学奖.科学家们其实是通过观测双星轨道参数的变化来间接验证引力波的存在.如图所示为某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动的示意图,若A星的轨道半径大于B星的轨道半径,双星的总质量M,双星间的距离为L,其运动周期为T,则下列说法中正确的是
A.A的质量一定大于B的质量
B.A的线速度一定小于B的线速度
C.L一定,M越小,T越小
D.M一定,L越小,T越小
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、滑板运动是以滑行为特色、崇尚自由的一种运动,深受都市青年的喜爱。滑板的一种运动情境可简化为如下模型:如图甲所示,将运动员(包括滑板)简化为质量的物块,物块以某一初速度从倾角的斜面底端冲上足够长的斜面,取斜面底端为重力势能零势能面,该物块的机械能和重力势能随离开斜面底端的高度的变化规律如图乙所示。将物块视为质点,重力加速度,则由图中数据可得( )
A.初速度
B.物块与斜面间的动摩擦因数为0.3
C.物块在斜面上运动的时间为
D.物块再次回到斜面底端时的动能为
8、利用霍尔效应制作的霍尔元件,广泛应用于测量和自动控制等领域。霍尔元件常用两种半导体材料制成:一类是N型半导体,其载流子是电子,另一类是P型半导体,其载流子称为“空穴”,相当于带正电的粒子。把某种材料制成的长方体霍尔元件竖直放在匀强磁场中,磁场B的方向垂直于霍尔元件的工作面,当霍尔元件中通有如图所示方向的电流I时,其上、下两表面之间会形成电势差。则下列说法中正确的是( )
A.若长方体是N型半导体,则上表面电势高于下表面电势
B.若长方体是P型半导体,则上表面电势高于下表面电势
C.在测地球赤道的地磁场强弱时,元件的工作面应与所在位置的水平面平行
D.在测地球两极的地磁场强弱时,元件的工作面应与所在位置的水平面平行
9、如图所示,电源电动势为E、内阻为r,R1是滑动变阻器,R2=0.5r,当滑片P处于中点时,电源的效率是50%,当滑片由a端向b端移动的过程中( )
A.电源效率增大 B.电源输出功率增大
C.电压表V1和V的示数比值增大 D.电压表V1和V示数变化量、的比值始终等于
10、牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》中设想,物体抛出的速度很大时,就不会落回地面,它将绕地球运动,成为人造地球卫星.如图所示,将物体从一座高山上的O点水平抛出,抛出速度一次比一次大,落地点一次比一次远,设图中A、B、C、D、E是从O点以不同的速度抛出的物体所对应的运动轨道.已知B是圆形轨道,C、D是椭圆轨道,在轨道E上运动的物体将会克服地球的引力,永远地离开地球,空气阻力和地球自转的影响不计,则下列说法正确的是( )
A.物体从O点抛出后,沿轨道A运动落到地面上,物体的运动可能是平抛运动
B.在轨道B上运动的物体,抛出时的速度大小为11.2km/
C.使轨道C、D上物体的运动轨道变为圆轨道,这个圆轨道可以过O点
D.在轨道E上运动的物体,抛出时的速度一定等于或大于16.7km/s
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)为了测某电源的电动势和内阻,实验室提供了如下器材:
电阻箱R,定值电阻R0、两个电流表A1、A2,电键K1,单刀双掷开关K2,待测电源,导线若干.实验小组成员设计如图甲所示的电路图.
(1)闭合电键K1,断开单刀双掷开关K2,调节电阻箱的阻值为R1,读出电流表A2的示数I0;然后将单刀双掷开关K2接通1,调节电阻箱的阻值为R2,使电流表A2的示数仍为I0,则电流表A1的内阻为_____.
(2)将单刀双掷开关K2接通2,多次调节电阻箱的阻值,记录每次调节后的电阻箱的阻值R及电流表A1的示数I,该同学打算用图像处理数据,以电阻箱电阻R为纵轴,为了直观得到电流I与R的图像关系,则横轴x应取(_________)
A.I B.I2 C. D.
(3)根据(2)选取的x轴,作出R-x图像如图乙所示,则电源的电动势E=_____,内阻r=______.(用R1,R2,R0,及图像中的a、b表示)
12.(12分)某实验小组测量重力加速度的实验装置,如图所示,图中D为铁架台,E为固定在铁架台上的定滑轮(质量和摩擦可忽略), F为光电门,C为固定在重物上的宽度为d=0.48cm的遮光条(质量不计)。让质量为3.0kg的重物A拉着质量为1.0kg的物块B从静止开始下落。某次实验,测得A静止时遮光条到光电门的距离h=60.0cm,测出遮光条C经过光电门的时间,根据以上数据,可得该次实验重物A经过光电门的速度为_______m/s, 重力加速度为________m/s2(计算结果均保留两位有效数字)。本次实验重力加速度的测量值比实际值________(填“偏小”、“偏大”或“不变”)。
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,质量为m、电荷量为q的带电粒子,以初速度v沿垂直磁场方向射入磁感应强度为B的匀强磁场,在磁场中做匀速圆周运动,不计带电粒子所受重力:
(1)求粒子做匀速圆周运动的半径R和周期T;
(2)为使该粒子做匀速直线运动,还需要同时存在一个与磁场方向垂直的匀强电场,求电场强度E的大小。
14.(16分)如图所示,光导纤维可简化为长玻璃丝的示意图,玻璃丝长为L,折射率为n(n=)。AB代表端面。为使光能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面。求光在端面AB上的入射角θ应满足的条件。
15.(12分)如图,两相互平行的光滑金属导轨,相距L=0.2m,左侧轨道的倾角θ=30°,M、P是倾斜轨道与水平轨道连接点,水平轨道右端接有电阻R=1.5Ω,MP、NQ之间距离d=0.8m,且在MP、NQ间有宽与导轨间距相等的方向竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化关系如图乙所示,-质量m=0.01kg、电阻r=0.5Ω的导体棒在t=0时刻从左侧轨道高H=0.2m处静止释放,下滑后平滑进入水平轨道(转角处天机械能损失)。导体棒始终与导轨垂直并接触良好,轨道的电阻和电感不计,g取10m/s2。求:
(1)导体棒从释放到刚进入磁场所用的时间t;
(3)导体棒在水平轨道上的滑行距离d;
(2)导体棒从释放到停止的过程中,电阻R上产生的焦耳热。
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.由图可知0到r0电势不变,之后电势变小,带电金属球为一等势体,再依据沿着电场线方向,电势降低,则金属球带正电,A错误;
B.沿电场线方向电势降低,所以A点的电场强度方向由A指向B,B错误;
C.图像斜率的物理意义为电场强度,所以A点的电场强度大于B点的电场强度,C错误;
D.正电荷沿直线从A移到B的过程中,电场力做功
D正确。
故选D。
2、D
【解析】
对物体m,受重力和支持力,根据牛顿第二定律,有:N-mg=ma;其中:N=6mg;解得:a=5g;再对质量不计的底盘和物体m整体分析,受两个拉力和重力,根据牛顿第二定律,有:竖直方向:2Fcos60°-mg=ma;解得:F=6mg;根据胡克定律,有:,故选D。
3、D
【解析】
闭合瞬间线圈相当于断路,二极管为正向电压,故电流可通过灯泡AB,即AB灯泡同时亮,故AB错误.因线圈的电阻为零,则当电路稳定后,灯泡A被短路而熄灭,当开关S断开瞬间B立刻熄灭,线圈中的电流也不能反向通过二极管,则灯泡A仍是熄灭的,故C错误,D正确.故选D.
该题两个关键点,1、要知道理想线圈的特征:刚通电时线圈相当于断路,断开电键时线圈相当于电源;2、要知道二极管的特征是只正向导通.
4、B
【解析】
AC.因A、B间的动摩擦因数为,即
则施加平行于斜面的力F后,由牛顿第二定律有
联立可得
即无论F的大小如何,B一定加速下滑,故AC正确,不符题意;
B.对斜面受力分析,如图所示
由竖直方向的平衡有
联立可得
故B错误,符合题意;
D.对斜面在水平方向的力有关系式
故水平面无相对运动趋势,水平面对斜面无摩擦力,故D正确,不符题意。
本题选不正确的故选B。
5、D
【解析】
“蹦极”运动中,从绳恰好伸直,到人第一次下降至最低点的过程中,绳对人的拉力的方向始终向上,故绳对人的冲量始终向上,绳恰好伸直时,绳子的拉力小于重力,人做加速度减小的加速运动,当绳子拉力等于重力时,加速度为0,速度最大,之后绳子拉力大于重力,人做加速度增加的减速运动,直到速度为零。故从绳恰好伸直,到人第一次下降至最低点的过程中,人的运动速度是先增大,到绳子的拉力与重力相等时,速度最大,然后再减小为零,由动量和动能的定义可得,人的动量和动能都是先增大,在绳子的拉力与重力相等时最大,在减小到零,故ABC错误,D正确。
6、D
【解析】
A、根据万有引力提供向心力,因为,所以,即A的质量一定小于B的质量,故A错误;
B、双星系统角速度相等,根据,且,可知A的线速度大于B的线速度,故B错误;
CD、根据万有引力提供向心力公式得:,解得周期为,由此可知双星的距离一定,质量越小周期越大,故C错误;总质量一定,双星之间的距离就越大,转动周期越大,故D正确;
故选D.
解决本题的关键知道双星靠相互间的万有引力提供向心力,具有相同的角速度.以及会用万有引力提供向心力进行求解.
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.斜面底端为重力势能零势能面,则
得
故A正确;
B.当时,物块运动到最高点由图乙可知此时
根据功能关系,有
得物块与斜面间动摩擦因数
故B错误;
CD.物块沿斜面上滑的时间
上滑的位移
因为,所以物块最终会沿斜面下滑,下滑的
物块在斜面上运动的时间为
滑到斜面底端时的动能
故C错误,D正确。
故选AD。
8、BD
【解析】
AB.若长方体是N型半导体,由左手定则可知,电子向上表面偏转,则上表面电势低于下表面电势;若长方体是P型半导体,则带正电的粒子向上表面偏转,即上表面电势高于下表面电势,选项A错误,B正确;
C.赤道处的地磁场是水平的,则在测地球赤道的地磁场强弱时,元件的工作面应与所在位置的水平面垂直,选项C错误;
D.两极处的地磁场是竖直的,在测地球两极的地磁场强弱时,元件的工作面应与所在位置的水平面平行,选项D正确。
故选BD。
9、ACD
【解析】
A.滑片由a端向b端移动的过程中,R1逐渐增大,总电阻增大,总电流减小,内阻所占电压减小,路端电压增大,电源的效率,电源的效率增大,故A正确;
B.当外电路电阻等于内阻时,电源的输出功率最大,滑片处于a端时,外电路电阻为R2=0.5rr,当滑片P处于中点时,电源的效率是50%,此时路端电压等于内电压,即外电路电阻等于内阻,此时输出功率最大,所以当滑片由a端向b端移动的过程中,电源输出功率先增大后减小,故B错误;
C.串联电路电流相等,则,当滑片由a端向b端移动的过程中,R1增大,增大,故C正确;
D.根据闭合电路欧姆定律得:
U1=E﹣I(R2+r)
U=E﹣Ir
则有:
则
故D正确。
故选ACD。
10、AC
【解析】
(1)第一宇宙速度是最小的卫星发射速度,却是最大的环绕速度;
(2)当物体以第一宇宙速度被抛出,它的运动轨道为一圆周;当物体被抛出的速度介于第一和第二宇宙速度之间,它的运动轨迹为一椭圆;当物体被抛出时的速度介于第二和第三宇宙速度之间,物体将摆脱地球引力,成为绕太阳运动的行星;当被抛出的初速度达到或超过第三宇宙速度,物体必然会离开太阳系;
(3)卫星变轨时的位置点,是所有轨道的公共切点.
【详解】
A、物体抛出速度v<7.9km/s时必落回地面,若物体运动距离较小时,物体所受的万有引力可以看成恒力,故物体的运动可能是平抛运动,A正确;
B、在轨道B上运动的物体,相当于地球的一颗近地卫星,抛出线速度大小为7.9km/s,B错误;
C、轨道C、D上物体,在O点开始变轨到圆轨道,圆轨道必然过O点,C正确;
D、当物体被抛出时的速度等于或大于16.7km/s时,物体将离开太阳系,故D错误.
本题考查宇宙速度,知道第一宇宙速度是最小的发射速度、最大的环绕速度,掌握卫星变轨模型,知道各宇宙速度的物体意义至关重要.
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、R2-R1 C E= r=a-R0-(R2-R1)
【解析】
(1)由题意可知,电路电流保持不变,由闭合电路欧姆定律可知,电路总电阻不变,则电流表A1内阻等于两种情况下电阻箱阻值之差,即.
(2)单刀双掷开关K2接通2时,据欧姆定律可得:,整理得:,为得到直线图线,应作图象.故C项正确,ABD三项错误.
(3)由图象结合得:图象斜率、图象纵截距,解得:电源的电动势、电源的内阻.
12、2.4 9.6 偏小
【解析】
[1] 根据以上数据,可得该次实验重物A经过光电门的速度为
[2]对A、B整体
且
代入数据解得
[3]由于存在阻力,导致加速度偏小,实验重力加速度的测量值比实际值偏小。
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)。
【解析】
(1)粒子在磁场中受洛伦兹力F=qvB,洛伦兹力提供粒子做匀速圆周运动所需的向心力,有
则粒子做匀速圆周运动的半径
粒子做匀速圆周运动周期
可得
(2)分析知粒子带正电,为使该粒子做匀速直线运动,需加一竖直向下的匀强电场,电场力与洛伦兹力等大反向,相互平衡,即
qE=qvB
电场强度E的大小
E=vB
答:(1)求粒子做匀速圆周运动的半径,周期;(2)电场强度E=vB。
14、
【解析】
设光束在光导纤维端面的入射角为,折射角为α,折射光线射向侧面时的入射角为β,要保证不会有光线从侧壁射出来,其含义是能在侧壁发生全反射。由折射定律
n=
由几何关系
α+β=90°
sinα=cosβ
恰好发生全反射临界角的公式为
sinβ=
得
cosβ=
联立得
sin==1
即为
=90°
要保证从端面射入的光线能发生全反射,应有。
15、 (1);(2);(3)0.111J
【解析】
(1)设导体棒进入磁场前瞬间速度大小为,导体棒从释放到刚进入磁场的过程中,由机械能守恒定律有
解得
根据位移公式有
解得
导体棒从释放到刚进入磁场所用的时间为0.4s。
(2)导体棒进入磁场到静止,由动量定理得
根据安培力公式有
又
联立得
通过导体棒的电荷量为
联立解得
导体棒在水平轨道上的滑行距离为0.25m。
(3)导体棒滑入磁场之前上产生的焦耳热为
由法拉第电磁感定律有
由闭合电路欧姆定律
可得
根据能量守恒可知,导体棒进入磁场后的总热量
又
解得
故电阻上产生的焦耳热为
故总热量为0.111J。
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