资源描述
2026年江苏省南通市安海中学高三下学期冲刺(三)物理试题
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.答题时请按要求用笔。
3.请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折暴、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、甲、乙两物体从同一点出发且在同一条直线上运动,它们的位移—时间(x–t)图象如图所示,由图象可以得出在0~4 s内( )
A.甲、乙两物体始终同向运动
B.4 s时甲、乙两物体间的距离最大
C.甲的平均速度等于乙的平均速度
D.甲、乙两物体间的最大距离为6 m
2、如图甲所示,一倾角θ=30°的斜面体固定在水平地面上,一个物块与一轻弹簧相连,静止在斜面上。现用大小为F=kt(k为常量,F、t的单位均为国际标准单位)的拉力沿斜面向,上拉轻弹簧的上端,物块受到的摩擦力随时间变化的关系图象如图乙所示,物块与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10m/s2,则下列判断正确的是( )
A.物块的质量为1.5kg
B.k的值为2.5N/s
C.物块与斜面间的动摩擦因数为
D.t=6s时,物块的速度大小为2.2m/s
3、如图所示,木箱置于水平地面上,一轻质弹簧一端固定在木箱顶部,另一端系一小球,小球下端用细线拉紧固定在木箱底部。剪断细线,小球上下运动过程中木箱刚好不能离开地面。已知小球和木箱的质量相同,重力加速度大小为,若时刻木箱刚好不能离开地面,下面说法正确的是
A.时刻小球速度最大
B.时刻小球加速度为零
C.时刻就是刚剪断细线的时刻
D.时刻小球的加速度为
4、下列属于理想化物理模型的是( )
A.电阻 B.点电荷 C.力的合成 D.瞬时速度
5、如图甲所示为用伏安法测量某合金丝电阻的实验电路。实验中分别用最大阻值是5、50、500的三种滑动变阻器做限流电阻。当滑动变阻器的滑片由一端向另一端移动的过程中,根据实验数据,分别作出电流表读数I随(指滑片移动的距离x与滑片在变阻器上可移动的总长度L的比值)变化的关系曲线a、b、c,如图乙所示。则图乙中的图线a对应的滑动变阻器及最适合本实验的滑动变阻器是( )
A.最大阻值为5的滑动变阻器∶图线a对应的滑动变阻器
B.最大阻值为50的滑动变阻器;图线b对应的滑动变阻器
C.最大阻值为500的滑动变阻器;图线b对应的滑动变阻器
D.最大阻值为500的滑动变阻器;图线c对应的滑动变阻器
6、甲、乙两物体零时刻开始从同一地点向同一方向做直线运动,位移-时间图象如图所示,则在0~t1时间内
A.甲的速度总比乙大
B.甲、乙位移相同
C.甲经过的路程比乙小
D.甲、乙均做加速运动
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、关于简谐运动,以下说法正确的是______。
A.在弹簧振子做简谐运动的回复力表达式中,F为振动物体所受的合外力,k为弹簧的劲度系数
B.物体的速度再次相同时,所经历的时间一定是一个周期
C.位移的方向总跟加速度的方向相反,跟速度的方向相同
D.水平弹簧振子在简谐振动中动能和势能的和是不变的
E.物体运动方向指向平衡位置时,速度的方向与位移的方向相反;背离平衡位置时,速度方向与位移方向相同
8、如图甲,线圈A(图中实线,共100匝)的横截面积为0.3m2,总电阻r=2Ω,A右侧所接电路中,电阻R1=2Ω,R2=6Ω,电容C=3μF,开关S1闭合.A中有横截面积为0.2m2的区域C(图中虚线),C内有图乙所示的变化磁场,t=0时刻,磁场方向垂直于线圈平面向里.下列判断正确的是
A.闭合S2、电路稳定后,通过R2的电流由b流向a
B.闭合S2、电路稳定后,通过R2的电流大小为0.4A
C.闭合S2、电路稳定后再断开S1,通过R2的电流由b流向a
D.闭合S2、电路稳定后再断开S1,通过R2的电荷量为7.2×10-6C
9、如图所示为理想变压器,其原、副线圈的匝数比为4∶1,电压表和电流表均为理想电表,原线圈接有的正弦交流电,图中D为理想二极管,定值电阻R=9 Ω.下列说法正确的是
A.时,原线圈输入电压的瞬时值为18V
B.时,电压表示数为36V
C.电流表的示数为1 A
D.电流表的示数为
10、如图所示,在竖直平面内有一边长为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,具有的动能可能为( )
A.可能等于零
B.可能等于
C.可能等于mv02+qEL-mgL
D.可能等于mv02+qEL+mgL
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)某实验兴趣小组用如图甲所示实验装置来验证机械能守恒定律并求出当地重力加速度。倾斜气垫导轨倾角为30°,导轨上端与水平桌面相接并安装有速度传感器可以直接测出小物块经过上端时的速度,气垫导轨和水平桌面上均有刻度值可读出长度。导轨下端有一固定挡板,轻质弹簧下端与挡板相连,测出不放小物块时弹簧上端与传感器之间的长度为L。气垫导轨开始工作后把质量为m的小物块轻放在弹簧上端,用外力向下缓慢推动小物块到不同位置后撤去外力,小物块从静止开始向上运动,经过一段时间后落在水平桌面上。
(1)通过实验,该小组测出了多组不同的速度v和对应的落点到导轨上的长度x,画出了如图乙所示的图象,已知该图象为一过原点的直线、直线斜率为k,则通过该象可求出当地重力加速度g的值为_________,考虑到空气阻力,该小组测出的值________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(2)通过事先对轻弹簧的测定,、研究得出弹簧的弹性势能与压缩量的关系为。若每次释放小物块时弹簧的压缩量均为L的n倍,为了验证小物块和轻弹簧系统的机械能守恒,该小组需要验证的表达式为__________________(用x、n、L表示)。
12.(12分)利用阿特伍德机可以验证力学定律。图为一理想阿特伍德机示意图,A、B为两质量分别为m1、m2的两物块,用轻质无弹性的细绳连接后跨在轻质光滑定滑轮两端,两物块离地足够高。设法固定物块A、B后,在物块A上安装一个宽度为d的遮光片,并在其下方空中固定一个光电门,连接好光电门与毫秒计时器,并打开电源。松开固定装置,读出遮光片通过光电门所用的时间△t。若想要利用上述实验装置验证牛顿第二定律实验,则
(1)实验当中,需要使m1、m2满足关系:____。
(2)实验当中还需要测量的物理量有_____利用文字描述并标明对应的物理量符号)。
(3)验证牛顿第二定律实验时需要验证的等式为____(写出等式的完整形式无需简化)。
(4)若要利用上述所有数据验证机械能守恒定律,则所需要验证的等式为____(写出等式的完整形式无需简化)。
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)质量为的物块,以同一大小的初速度沿不同倾角的斜面向上滑动,物块与斜面间的动摩擦因数恒定,当斜面与水平面所夹倾角不同时,物块沿斜面上滑至速度为0时的位移也不同,其关系如图所示。取,求:
(1)物块运动初速度的大小;
(2)物块与斜面间的动摩擦因数及最小上滑位移对应的斜面倾角(可用反三角函数表示)。
14.(16分)如图所示,水平面上固定一倾角为=37°的斜面体,在其左侧一定距离有一水平桌面,现将一可视为质点的物块A由水平桌面的左端以初速度v0=6m/s向右滑动,滑到右端时与物块B发生弹性碰撞,物块B离开桌面后,经过一段时间,刚好无碰撞地由光滑固定的斜面体顶端C点滑上斜面体已知桌面两端之间的距离为x=4.0m,mB=1kg,物块A与水平桌面之间的动摩擦因数为μ=0.25,桌面与斜面体C点的高度差为h=0.45m,重力加速度取g=10m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,忽略空气阻力。求:
(1)物块A的质量;
(2)如果斜面体C点距离水平面的高度为H=4.8m,求从物块A开始运动到物块B到达D点的总时间。
15.(12分)在纳米技术中需要移动或修补原子,必须使在不停地做热运动(速率约几百米每秒)的原子几乎静止下来且能在一个小的空间区域内停留一段时间, 为此已发明了“激光致冷”的技术。即利用激光作用于原子,使原子运动速率变慢,从而温度降低。
(1)若把原子和入射光子分别类比为一辆小车和一个小球,则“激光致冷”与下述的力学模型相似。如图所示,一辆质量为m的小车(左侧固定一轻质挡板以速度v0水平向右运动;一个动量大小为p。质量可以忽略的小球水平向左射入小车后动量变为零;紧接着不断重复上述过程,最终小车将停下来。设地面光滑。求:
①第一个小球入射后,小车的速度大小v1;
②从第一个小球入射开始计数到小车停止运动,共入射多少个小球?
(2)近代物理认为,原子吸收光子的条件是入射光的频率接近于原子吸收光谱线的中心频率如图所示,现有一个原子A水平向右运动,激光束a和激光束b分别从左右射向原子A,两束激光的频率相同且都略低于原子吸收光谱线的中心频率、请分析:
①哪束激光能被原子A吸收?并说明理由;
②说出原子A吸收光子后的运动速度增大还是减小。
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.图像的斜率等于速度,可知在内甲、乙都沿正向运动,运动方向相同。内甲沿负向运动,乙仍沿正向运动,运动方向相反,故A错误。
BD.内甲乙同向运动,甲的速度较大,两者距离不断增大。后甲反向运动,乙仍沿原方向运动,两者距离减小,则时甲、乙两物体间的距离最大,最大距离为 ,故BD错误。
C.由图知,在内甲、乙的位移都是,平均速度相等,故C正确。
2、B
【解析】
A.t=0时,弹簧拉力为零,物块所受摩擦力等于其所受重力沿斜面的下滑分力,则
故, yA错误;
B.当t=2s时,弹簧拉力,由题图乙知,此时物块所受摩擦力为零,则
解得,故B正确;
C.拉力增大到一定程度,物块向上滑动,由题图乙知,物块与斜面之间的滑动摩擦力大小,则
解得
故C错误;
D.由题图乙可知物块在t1=4.4s时开始运动,此时
在t=6s时
在4.4s~6s内,物块受弹簧拉力的冲量
摩擦力和重力下滑分力的冲量
而
解得
故D错误。
故选B。
3、D
【解析】
小球运动到最高点时木箱恰好不能离开地面,此时小球速度为零,对木箱受力分析有: ,对小球受力分析有:
又,,解得:
A.A项与 上述分析结论不相符,故A错误;
B.B项与 上述分析结论不相符,故B错误;
C.C项与 上述分析结论不相符,故C错误;
D.D项与 上述分析结论相符,故D正确。
4、B
【解析】
理想化模型的特点是现实生活中不存在。通过想象合理分析得出忽略次要因素,只考虑主要因素,据此判断即可。
【详解】
建立理想化模型的一般原则是首先突出问题的主要因素,忽略问题的次要因素.物理学是一门自然学科,它所研究的对象、问题往往比较复杂,受诸多因素的影响有的是主要因素,有的是次要因素.为了使物理问题简单化,也为了便于研究分析,我们往往把研究的对象、问题简化,忽略次要的因素,抓住主要的因素,建立理想化的模型如质点、电场线、理想气体、点电荷、自由落体运动等,电阻、力的合成以及瞬时速度均不符合理想化模型的定义,ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
5、C
【解析】
从图乙中可以看出a曲线在滑片移动很小距离,就产生了很大的电流变化,说明该滑动变阻器阻值远大于被测量电阻阻值,所以a图对应500Ω滑动变阻器,c图线电流几乎不随着距离x变化,说明该滑动变阻器是小电阻,所以对应是5Ω的图像,本实验采用的是伏安法测量电阻,为了减小实验误差,应该要保证被测电阻中的电流变化范围适当大一些,所以选择图中b所对应的滑动变阻器,故ABD错误,C正确。
故选C。
6、B
【解析】
A.因x-t图像的斜率等于速度,可知在0~t1时间内开始时甲的速度大于乙,后来乙的速度大于甲,选项A错误;
B.由图像可知在0~t1时间内甲、乙位移相同,选项B正确;
C.甲乙均向同方向做直线运动,则甲乙的路程相同,选项C错误;
D.由斜率等于速度可知,甲做匀速运动,乙做加速运动,选项D错误.
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、ADE
【解析】
A.简谐运动的回复力表达式为,对于弹簧振子而言,F为振动物体所受的合外力,k为弹簧的劲度系数,故A正确;
B.一个周期内有两次速度大小和方向完全相同,故质点速度再次与零时刻速度相同时,时间可能为一个周期,也可能小于一个周期,故B错误;
C.位移方向总跟加速度方向相反,而质点经过同一位置,位移方向总是由平衡位置指向质点所在位置,而速度方向两种,可能与位移方向相同,也可能与位移方向相反,故C错误;
D.水平弹簧振子在简谐振动时,只有弹簧的弹力做功,系统的机械能守恒,则动能和势能的和是不变,故D正确;
E.回复力与位移方向相反,故加速度和位移方向相反;但速度可以与位移相同,也可以相反;物体运动方向指向平衡位置时,速度的方向与位移的方向相反;背离平衡位置时,速度方向与位移方向相同;故E正确。
故选ADE。
8、BD
【解析】
根据楞次定律,线圈中产生的感应电流为顺时针方向,则闭合S2、电路稳定后,通过R2的电流由a流向b,选项A错误;根据法拉第电磁感应定律:,则闭合S2、电路稳定后,通过R2的电流大小为,选项B正确;闭合S2、电路稳定后电容器上极板带正电,则当再断开S1,电容器放电,通过R2的电流由a流向b,选项C错误;电路稳定后电容器带电量,则电路稳定后再断开S1,通过R2的电荷量为7.2×10-6C,选项D正确;故选BD.
点睛:此题考查法拉第电磁感应定律以及直流电路中的含电容问题;注意用求解电动势时,S是线圈中有磁场部分的面积,不是线圈的面积; 同时要搞清电容器两端的电压是哪个电阻上的电压值.
9、BD
【解析】
A、将时刻代入瞬时值公式可知,时,原线圈输入电压的瞬时值为,A选项错误;
B、电压表的示数为有效值,输入电压的峰值为,根据正弦式交变电流有效值与最大值的关系可知,,B选项正确;
C、D、电流表测量流过副线圈的电流,根据理想变压器电压和匝数的关系可知,副线圈的电压为9V,正向导通时电流为1A,根据电流的热效应可知,解得:;故C选项错误,D选项正确.
故选BD.
准确掌握理想变压器的特点及电压、电流与匝数比的关系,明确电表测量的为有效值是解决本题的关键.
10、BCD
【解析】
要考虑电场方向的可能性,可能平行于AB向左或向右,也可能平行于AC向上或向下.分析重力和电场力做功情况,然后根据动能定理求解.
【详解】
令正方形的四个顶点分别为ABCD,如图所示
若电场方向平行于AC:
①电场力向上,且大于重力,小球向上偏转,电场力做功为qEL,重力做功为-mg,根据动能定理得:Ek−mv1=qEL−mgL,即Ek=mv1+qEL−mgL
②电场力向上,且等于重力,小球不偏转,做匀速直线运动,则Ek=mv1.
若电场方向平行于AC,电场力向下,小球向下偏转,电场力做功为qEL,重力做功为mgL,根据动能定理得:Ek−mv1=qEL+mgL,即Ek=mv1+qEL+mgL.
由上分析可知,电场方向平行于AC,粒子离开电场时的动能不可能为2.
若电场方向平行于AB:
若电场力向右,水平方向和竖直方向上都加速,粒子离开电场时的动能大于2.若电场力向右,小球从D点离开电场时,有 Ek−mv1=qEL+mgL则得Ek=mv1+qEL+mgL
若电场力向左,水平方向减速,竖直方向上加速,粒子离开电场时的动能也大于2.故粒子离开电场时的动能都不可能为2.故BCD正确,A错误.故选BCD.
解决本题的关键分析电场力可能的方向,判断电场力与重力做功情况,再根据动能定理求解动能.
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、 偏大
【解析】
(1)[1][2]物块到达斜面顶端时的速度为v,则:
物块离开斜面后做斜上抛运动,运动时间:
水平位移:
整理得:
由v2-x图象可知图象斜率:
所以重力加速度:
考虑空气阻力影响,所测重力加速度偏大.
(2)[3]每次释放小物块时弹簧的压缩量均为L的n倍,则:
弹簧的弹性势能:
以释放点所处水平面为重力势能的零势面,由机械能守恒定律得:
整理得:
12、 物块A初始释放时距离光电门的高度h
【解析】
(1)[1]由题意可知,在物块A上安装一个宽度为d的遮光片,并在其下方空中固定一个光电门,连接好光电门与毫秒计时器,所以应让物块A向下运动,则有;
(2)[2]由匀变速直线运动的速度位移公式可知,加速度为
则实验当中还需要测量的物理量有物块A初始释放时距离光电门的高度h;
(3)[3]对两物块整体研究,根据牛顿第二定律,则有
物块A经过光电门的速度为
联立得
(4)[4]机械能守恒定律得
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),
【解析】
(1)物块沿斜面向上滑动时,由牛顿第二定律得
垂直斜面方向,由平衡条件得
又
三式联立解得物块的加速度大小为
由
解得
设
则
当
时,x有最小值,且
由关系图象可知
时
则
当时
二式联立解得物块与斜面间的动摩擦因数
同时解得物块初速度的大小为
(2)当
时
且
则最小上滑位移对应的斜面倾角为
14、(1)1kg;(2)2.1s。
【解析】
(1)由平抛运动规律,物块B离开桌面后在竖直方向做自由落体运动,则有
代入数据解得=0.3s
竖直方向速度
3m/s
根据几何关系,可知此时速度与水平速度的夹角等于斜面的倾角,即=37°,则有
解得物块B离开桌面时速度为m/s
设滑块在平台上滑动时的加速度为a,滑块到达B点的速度,根据牛顿第二定律有
解得m/s2
根据速度位移公式有
解得m/s
根据动量守恒得
根据机械能守恒得
代入数据解得,kg
(2)物块A在水平桌面上运动的时间为
s
物块B到达斜面体C点的合速度为
代入数据解得v=5m/s
物块B在斜面上运动时,根据牛顿第二定律有
代入数据解得加速度m/s2
根据几何关系,有斜面的长度
m=0.8m
根据运动学公式有
解得1s(s舍去)
从物块A开始运动到物块B到达D点的总时间
s
15、 (1)① v0;②;(2)①激光束,理由见解析b ;②减小
【解析】
(1)①取向右方向为正,小车与小球水平方向动量守恒
得
②设入射n个小球后小车将停下来,由动量守恒定律得
解得。
(2)① 激光束b
理由是原子A向右运动,是迎着激光束b运动的,根据多普勒效应,这个原子感受到激光束b的频率升高,进一步接近了原子吸收光谱线的中心频率,原子从激光束b吸收光子的几率增大。原子A的运动方向和激光束a的传播方向相同,所以它感受到激光束a的频率减小,根据多普勒效应,这个原子感受到激光束a的频率降低,进一步远离了原子吸收光谱线的中心频率,原子从激光束a吸收光子的几率减小。综上所述,原子A吸收了激光束b的光子。
②减小。由动量守恒定理得
所以是减小了。
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