资源描述
浙江省杭州地区重点中学2025-2026学年高三下学期第二次仿真模拟物理试题
注意事项:
1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
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11月5日1时43分,中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,成功发射第49颗北斗导航卫星,该卫星发射成功,标志着北斗三号系统3颗IGSO卫星(倾斜地球同步轨道卫星)全部发射完毕。该卫星在轨道上运动的周期与地球自转周期相同,但该轨道平面与赤道平面有一定的夹角,因此该轨道也被称为倾斜同步轨道,根据以上信息请判断,下列说法中不正确的是( )
A.该卫星做匀速圆周运动的圆心一定是地球的球心
B.该卫星离地面的高度等于地球同步卫星离地面的高度
C.地球对该卫星的万有引力一定等于地球对地球同步卫星的万有引力
D.只要倾角合适,处于倾斜同步轨道上的卫星可以在每天的固定时间经过同一城市的上空
2、有甲、乙两个可看成质点的小钢球,乙球的质量大于甲球的质量。现让甲球以速度v0在某一水平桌面上水平抛出,抛出后甲球的运动轨迹如图中的②图线所示。然后再将乙球以同样的速度在同一地点将它水平抛出。两球的运动都不计空气的阻力,则乙球的运动轨迹为图中的( )
A.① B.② C.③ D.④
3、甲、乙两个质点沿同一直线运动,它们的位移一时间图象如图所示。对0-t0时间内甲、乙两质点的运动情况,下列说法正确的是
A.甲运动得比乙快
B.甲运动的位移比乙运动的位移小
C.乙先沿负方向运动后沿正方向运动
D.甲、乙两质点间的距离先增大后减小
4、带电粒子仅在电场力作用下,从电场中a点以初速度进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点,如图所示,实线是电场线,关于粒子,下列说法正确的是
A.在a点的加速度大于在b点的加速度
B.在a点的电势能小于在b点的电势能
C.在a点的速度小于在B点的速度
D.电场中a点的电势一定比b点的电势高
5、如图所示,金星和火星均绕太阳做匀速圆周运动,金星半径是火星半径的n倍,金星质量为火星质量的K倍。忽略行星的自转。则下列说法正确的是( )
A.金星表面的重力加速度是火星的倍
B.金星的第一宇宙速度是火星的倍
C.金星绕太阳运动的加速度比火星大
D.金星绕太阳运动的周期比火星大
6、如图所示,竖直放置的两端开口的U形管,一段空气柱被水银柱a和水银柱b封闭在右管内,水银柱b的两个水银面的高度差为h。现将U形管放入热水槽中,则系统再度达到平衡的过程中(水银没有溢出,外界大气压保持不变)( )
A.空气柱的压强变大
B.空气柱的长度不变
C.水银柱b左边液面要上升
D.水银柱b的两个水银面的高度差h不变
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、如图所示,在粗糙的水平地面上放着一左测截面是半圆的柱状物体B,在物体B与竖直墙之间放置一光滑小球A,整个系统处于静止状态。现用水平力F拉着物体B缓慢向右移动一小段距离后,系统仍处于静止状态,在此过程中,下列判断正确的是( )
A.小球A对物体B的压力逐渐增大 B.小球A对物体B的压力逐渐减小
C.拉力F逐渐减小 D.墙面对小球A的支持力先增大后减小
8、下列说法中正确的是__________.
A.物理性质各向同性的固体一定是非晶体
B.在完全失重的宇宙飞船中,水的表面仍存在表面张力
C.用显微镜观察布朗运动,观察到的是液体分子的无规则运动
D.当分子力表现为引力时,分子势能随分子间距离的增大而增大
E.对于一定质量的理想气体,如果压强不变,体积增大,那么它一定从外界吸热
9、如图所示,两导轨所构成的平面与水平面成θ角,金属杆ab、cd的电阻均为R,质量均为m,沿与导轨垂直的方向放置在导轨上,两金属杆与导轨构成回路。金属杆的长度与导轨间的距离相等,且为L,金属杆cd通过跨过定滑轮的细绳与电动机相连。为了保证金属杆ab能在导轨上静止不动,金属杆cd需在电动机的带动下沿导轨向上移动。整个空间存在与导轨平面垂直的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,不计一切摩擦阻力,下列各种判断中正确的是( )
A.若磁场方向垂直导轨平面向下,则回路中电流方向为a→d→c→b→a
B.金属杆cd沿导轨向上做匀速运动,速度大小v=
C.细绳的拉力F=mgsinθ
D.电动机的输出功率P=
10、如图所示,边长为L的等边三角形abc为两个匀强磁场的理想边界,三角形内的磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B,三角形外的磁场范围足够大、方向垂直纸面向里,磁感应强度大小也为B。顶点a处的粒子源沿∠a的角平分线发射质量为m、电荷量为q的带负电粒子,其初速度大小v0=,不计粒子重力,下列说法正确的是( )
A.粒子第一次返回a点所用的时间是
B.粒子第一次返回a点所用的时间是
C.粒子在两个有界磁场中运动的周期是
D.粒子在两个有界磁场中运动的周期是
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)把较粗的铜丝和铁丝相隔约几毫米插入苹果中就制成了一个水果电池。水果电池的电动势较小(约为),而内阻较大(约为)。用下列提供的器材设计电路,实现准确测量电动势和内阻。
A.苹果一个 B.较粗的铜丝和铁丝各一根
C.电流表(量程,内阻约) D.电流表(量程,内阻)
E.定值电阻(阻值为) F.滑动变阻器()
G.开关、导线若干
(1)根据上述的器材设计测量电动势和内阻的实验电路,如图甲所示请根据图甲在图乙中进行实物连线______。
(2)实验中测量出多组数据,电流表的示数记为,电流表的示数记为,画出随变化的图像如图丙所示,根据图像可得,该水果电池的电动势________V,内阻________。
(3)要内阻减小,可采取________。
A.铜丝和铁丝距离近一些B。铜丝和铁丝插入深一些C。铜丝和铁丝更细一些
12.(12分)某实验小组的同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律,实验时进行了如下的操作(滑轮的大小可忽略):
①滑块甲放在气垫导轨上,滑块乙穿在涂有润滑剂的竖直杆上,调整气垫导轨水平,气垫导轨的适当位置放置光电门,实验时记录遮光条的挡光时间t;
②将两滑块由图中的位置无初速释放,释放瞬间两滑块之间的细绳刚好水平拉直;
③测出两滑块甲、乙的质量M=0.20kg、m=0.10kg,当地重力加速度为g=9.80m/s2。
回答下列问题:
(1)如图,用游标卡尺测得遮光条的宽度d=______cm;
(2)实验小组在实验时同时对以下物理量进行了测量,其中有必要的测量是_____(填序号);
A.滑轮到竖直杆的距离L=0.60m
B.滑块甲到滑轮的距离a=1.50m
C.物块甲的遮光条到光电门的距离b=0.40m
(3)当遮光条通过光电门瞬间,滑块乙速度的表达式为v乙=________________;
(4)若测量值t=_____s,在误差允许的范围内,系统的机械能守恒。(保留两位有效数字)
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,固定在竖直平面内的倾斜轨道AB,与水平光滑轨道BC相连,竖直墙壁CD高,紧靠墙壁在地面固定一个和CD等高,底边长的斜面,一个质量的小物块视为质点在轨道AB上从距离B点处由静止释放,从C点水平抛出,已知小物块在AB段与轨道间的动摩擦因数为,达到B点时无能量损失;AB段与水平面的夹角为重力加速度,,
(1)求小物块运动到B点时的速度大小;
(2)求小物块从C点抛出到击中斜面的时间;
(3)改变小物块从轨道上释放的初位置,求小物块击中斜面时动能的最小值.
14.(16分)如图所示,ABCD为固定在竖直平面内的轨道,AB段平直倾斜且粗糙,BC段是光滑圆弧,对应的圆心角,半径为r,CD段水平粗糙,各段轨道均平滑连接,在D点右侧固定了一个圆弧挡板MN,圆弧半径为R,圆弧的圆心也在D点。倾斜轨道所在区域有场强大小为、方向垂直于斜轨向下的匀强电场。一个质量为m、电荷量为q的带正电小物块(视为质点)在倾斜轨道上的A点由静止释放,最终从D点水平抛出并击中挡板。已知A,B之间距离为2r,斜轨与小物块之的动摩擦因数为,设小物块的电荷量保持不变,重力加速度为g,,。求:
(1)小物块运动至圆轨道的C点时对轨道的压力大小;
(2)改变AB之间的距离和场强E的大小,使小物块每次都能从D点以不同的速度水平抛出并击中挡板的不同位置,求击中挡板时小物块动能的最小值。
15.(12分)一列简谐横波沿水平方向由质元a向质元b传播,波速为4m/s,a、b两质元平衡位置间的距离为2m,t=0时刻,a在波峰,b在平衡位置且向下振动。
①求波长;
②求经多长时间,质元b位于波谷位置。
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】
A.倾斜同步轨道围绕地球做匀速圆周运动,圆心一定是地球的球心,故A正确,不符合题意;
B.根据万有引力提供向心力
得
因为倾斜地球同步轨道卫星的周期与赤道上空的同步卫星的周期相同,故它的轨道髙度与位于赤道上空的同步卫星的轨道高度相同,故B正确,不符合题意;
C.根据
可知,由于不知道该卫星和地球同步卫星质量的关系,所以无法判断万有引力的关系。故C错误,符合题意;
D.倾斜同步轨道卫星相对于地球非静止的,所以倾斜同步轨道卫星从地球上看是移动的,故该卫星不可能始终位于地球表面某个点的正上方,而且该卫星的周期为24h,所以只要倾角合适,处于倾斜同步轨道上的卫星可以在每天的固定时间经过同一城市上空,故D正确,不符合题意。
故选C。
2、B
【解析】
两球在水平方向都做初速度相同的匀速直线运动,在竖直方向,两小球的加速度相同,都为重力加速度g,故在竖直方向的运动也完全相同,因此两球的运动轨迹相同,即乙球的运动轨迹依然是图线②。
A.①与分析不符,故A错误;
B. ②与分析相符,故B正确;
C. ③与分析不符,故C错误;
D. ④与分析不符,故D错误。
故选B。
3、B
【解析】
C.由图可知,甲、乙做的是同向运动, C错误;
D.由图可知,甲、乙间的距离在逐渐减小,D错误;
A.图线的斜率为速度,因此中运动得比乙慢,A错误;
B.乙运动的位移比甲的位移大, B正确。
4、C
【解析】
电场线密的地方电场的强度大,电场线疏的地方电场的强度小,可知EA<EB,所以a、b两点比较,粒子的加速度在b点时较大,故A错误;由粒子的运动的轨迹可以知道,粒子受电场力的方向应该指向轨迹的内侧,根据电场力方向与速度方向的夹角得电场力先做负功后做正功,电势能先增大后减小,整个过程电场力做正功,电势能减小,即在a点的电势能大于在b点的电势能,故B错误;整个过程电场力做正功,根据动能定理得经b点时的动能大于经a点时的动能,所以无论粒子带何种电,经b点时的速度总比经a点时的速度大,故C正确;由于不知道粒子的电性,也不能确定电场线的方向,所以无法确定a点的电势和b点的电势大小关系,故D错误;故选C.
5、C
【解析】
A.由
有
故A错;
B.由
有
故B错误;
C.由公式
得
由图可知,金星轨道半径比火星轨道半径小,则金星绕太阳运动的加速度比火星大,故C正确;
D.由公式
得
由图可知,金星轨道半径比火星轨道半径小,则金星绕太阳运动的周期比火星小,故D错误。
故选C。
6、D
【解析】
AB.外界大气压不变,被封闭气体压强始终不变,气体做等压变化,温度升高,则气体体积增大,故AB错误;
CD.被封闭气体压强始终不变,水银柱b两液面高度差h不变,则液面位置也不会发生变化,故C错误,D正确。
故选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、AC
【解析】
ABD.对A球受力分析并建立直角坐标系如图,由平衡条件得:竖直方向
水平方向
联立解得
B缓慢向右移动一小段距离,A缓慢下落,则θ增大。所以FN增大,N增大,由牛顿第三定律知故小球A对物体B的压力逐渐增大,故A正确,BD错误;
C.整体水平方向受力平衡,则
由于最大静摩擦力不变,N增大、则F减小,故C正确。
故选AC。
8、BDE
【解析】
A.物理性质各向同性的固体可能是非晶体,也可能是多晶体,故A错误.
B.液体表面层内分子较为稀疏,分子力表现为引力,故在完全失重的宇宙飞船中,水的表面依然存在表面张力,故B正确.
C,用显微镜观察布朗运动,观察到的是固体颗粒的无规则运动,不是液体分子的无规则运动,而是液体分子无规则运动的反映,故C错误.
D.当分子力表现为引力时,分子间距离的增大时,分子力做负功,分子势能增大.故D正确.
E.对于一定质量的理想气体,如果压强不变,体积增大,根据PV/T=C知,气体的温度升高,内能增大,同时气体对外做功,由热力学第一定律知气体一定从外界吸热.故E正确.
故选BDE.
解决本题的关键要理解并掌握热力学的知识,知道多晶体与非晶体的共同点:各向同性.要注意布朗运动既不是固体分子的运动,也不是液体分子的运动,而是液体分子无规则运动的反映.
9、BD
【解析】
A.金属杆ab静止不动,所受安培力应沿导轨平面向上,若磁场垂直导轨平面向下,根据右手定则可判断感应电流方向为a→b→c→d→a,故A错误;
B.对金属杆ab由平衡条件有
mgsinθ=BIL
金属杆cd切割磁感线产生感应电流
I=
解得
v=
故B正确;
C.由于金属杆ab静止不动,金属杆cd匀速运动,由整体法有细绳拉力
F=2mgsinθ
故C错误;
D.电动机的输出功率等于细绳拉力的功率,功率
P=Fv=
故D正确。
故选BD。
10、AD
【解析】
AB.若v0=,带电粒子垂直进入磁场,做匀速圆周运动,则由牛顿第二定律可得:
qvB=m,T=
将速度代入可得:
r=L
由左手定则可知 粒子在三角形内的区域内偏转的方向向左,从a射出粒子第一次通过圆弧从a点到达c点的运动轨迹如下图所示,可得:
tac==
粒子从c到b的时间:
tcb=
带电粒子从b点到达a点的时间也是,所以粒子第一次返回a点所用的时间是
t1=tac+tcb+tba==
故A正确,B错误;
CD.粒子第一次到达a点后沿与初速度方向相反的方向向上运动,依次推理,粒子在一个周期内的运动;可知粒子运动一个周期的时间是3个圆周运动的周期的时间,即:
故C错误,D正确;
故选AD。
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、 1.2 300 AB
【解析】
(1)[1].根据电路图,连接实物图如图。
(2)[2][3].根据闭合电路欧姆定律,可得
I2(R0+R2)+(I1+I2)r=E
整理得
结合图象得
①
②
联立①②得:
E=1.2V
r=300Ω
(3)[4].根据电阻定律有: 可知电阻随着L的减小而减小,随着S的增大而增大,故要内阻减小,可采用AB;
故选AB。
12、0.420 AC 0.0020或2.0×10-3
【解析】
(1)[1]游标卡尺的读数由主尺读数和游标尺读数组成,遮光条的宽度
d=4mm+4×0.05mm=4.20mm=0.420cm
(2)[2]本实验验证系统的机械能守恒,即系统减少的重力势能等于系统增加的动能,研究滑块甲运动到光电门的过程,系统减少的重力势能
系统增加的动能
绳上的速度关系如图
则有
故必要的测量为滑轮到竖直杆的距离L=0.60m,物块甲的遮光条到光电门的距离b=0.40m,故AC正确,B错误。
故选AC。
(3)[3]利用极短时间内的平均速度表示瞬时速度,当遮光条通过光电门瞬间,滑块甲速度
根据绳上的速度关系可知,滑块乙的速度
(4)[4]由(2)的分析可知,系统机械能守恒,则满足
解得
t=2.0×10-3s
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)对滑块从A到B过程,根据动能定理列式求解末速度;
(2)从C点画出后做平抛运动,根据分位移公式并结合几何关系列式分析即可;
(3)动能最小时末速度最小,求解末速度表达式分析即可.
【详解】
对滑块从A到B过程,根据动能定理,有:,
解得:;
设物体落在斜面上时水平位移为x,竖直位移为y,画出轨迹,如图所示:
对平抛运动,根据分位移公式,有:
,
,
结合几何关系,有:,
解得:;
对滑块从A到B过程,根据动能定理,有:,
对平抛运动,根据分位移公式,有:
,
,
结合几何关系,有:,
从A到碰撞到斜面过程,根据动能定理有:
联立解得:,
故当,即时,动能最小为:;
本题是力学综合问题,关键是正确的受力分析,明确各个阶段的受力情况和运动性质,根据动能定理和平抛运动的规律列式分析,第三问较难,要结合数学不等式知识分析.
14、(1)在C点小物块对圆轨道的压力大小为;(2)小物块动能的最小值为
【解析】
(1)小物块由A到B过程由动能定理,得:
解得:
小物块由B到C过程由机械能守恒定律得:
解得:
在C点由牛顿第二定律,得:
解得:
由牛顿第三定律可得,在C点小物块对圆轨道的压力大小为
(2)小物块离开D点后做平抛运动,水平方向:
竖直方向:
而:
小物块平抛过程机械能守恒,得:
由以上式子得:
由数学中均值不等式可知:
则小物块动能的最小值为
15、①;②
【解析】
①根据时刻,a在波峰,b在平衡位置且向下振动,可知波长满足
化简得
②时刻,b在平衡位置且向下振动,质元b位于波谷位置,时间满足
根据波长和波速的关系有
联立解得,时间t满足
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