资源描述
2026年忻州市第一中学高考物理试题倒计时模拟卷(5)
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、如图所示,水平传送带的质量,两端点间距离,传送带以加速度由静止开始顺时针加速运转的同时,将一质量为的滑块(可视为质点)无初速度地轻放在点处,已知滑块与传送带间的动摩擦因数为0.1,取,电动机的内阻不计。传送带加速到的速度时立即开始做匀速转动而后速率将始终保持不变,则滑块从运动到的过程中( )
A.系统产生的热量为
B.滑块机械能的增加量为
C.滑块与传送带相对运动的时间是
D.传送滑块过程中电动机输出的电能为
2、运动员在立定跳远时,脚蹬地起跳瞬间的受力示意图是
A. B.
C. D.
3、港珠澳大桥(Hong Kong-Zhuhai-Macao Bridge)是中国境内一座连接香港、珠海和澳门的桥隧工程。2018年2月6日,港珠澳大桥主体完成验收,于同年9月28日起进行粤港澳三地联合试运。 大桥设计使用寿命120年,可抵御8级地震、16级台风、30万吨撞击以及珠江口300年一遇的洪潮。假设一艘质量为m的轮船由于失控,以速度v撞向大桥(大桥无损),最后没有反弹而停下来,事故勘察测量轮船发现迎面相撞处凹下去d的深度,那么可以估算出船对桥的平均撞击力F,关于F的表达式正确的是( )
A.
B.
C.
D.mv
4、关于静电场中的电场线,下列说法错误的是( )
A.电场线能够形象描述电场的强弱和方向
B.沿电场线的方向电势有可能升高
C.电场线总是垂直等势面指向电势降低的方向
D.沿电场线方向移动一正电荷,其电势能一定减小
5、2019年4月10日,事件视界望远镜捕获到人类历史上的首张黑洞“照片”,这是人类第一次凝视曾经只存在于理论中的天体.如果把太阳压缩到半径只有3km且质量不变,太阳就变成了一个黑洞,连光也无法从太阳表面逃逸.已知逃逸速度是第一宇宙速度的倍,光速为,,则根据以上信息可知太阳的质量约为
A. B. C. D.
6、如图所示,a、b两个小球用一根不可伸长的细线连接,细线绕过固定光滑水平细杆CD,与光滑水平细杆口接触,C、D在同一水平线上。D到小球b的距离是L,在D的正下方也固定有一光滑水平细杆DE。D、E间距为,小球a放在水平地面上,细线水平拉直,由静止释放b,当细线与水平细杆E接触的一瞬间,小球a对地面的压力恰好为0,不计小球大小,则下列说法正确的是
A.细线与水平细杆E接触的一瞬间,小球b加速度大小不变
B.细线与水平细杆E接触的一瞬间,小球b速度发生变化
C.小球a与小球b质量比为5:1
D.将D、E细杆向左平移相同的一小段距离再固定,由静止释放小球b,线与E相碰的一瞬间,小球a会离开地面。
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、示波器是一种多功能电学仪器,它是由加速电场和偏转电场组成的。如图所示,不同的带负电粒子在电压为U1的电场中由静止开始加速,从M孔射出,然后射入电压为U2的平行金属板间的电场中,入射方向与极板平行,在满足带负电粒子能射出平行板电场区域的条件下,则( )
A.若电荷量q相等,则带负电粒子在板间的加速度大小相等
B.若比荷相等,则带负电粒子从M孔射出的速率相等
C.若电荷量q相等,则带负电粒子从M孔射出的动能相等
D.若不同比荷的带负电粒子射入,偏转角度θ相同
8、阿列克谢·帕斯特诺夫发明的俄罗斯方块经典游戏曾风靡全球,会长自制了如图所示电阻为R的导线框,将其放在光滑水平面上,边长为L的正方形区域内有垂直于水平面向下的磁感应强度为B的匀强磁场。已知L>3l,现给金属框一个向右的速度(未知)使其向右穿过磁场区域,线框穿过磁场后速度为初速度的一半,则下列说法正确的是
A.线框进入磁场的过程中感应电流方向沿abcda
B.线框完全进入磁场后速度为初速度的四分之三
C.初速度大小为
D.线框进入磁场过程中克服安培力做的功是出磁场的过程中克服安培力做功的五分之七
9、如图所示,在粗糙水平面上放置质量分别为m、m、3m、2m的四个木块A、B、C、D,木块A、B用一不可伸长的轻绳相连,木块间的动摩擦因数均为μ,木块C、D与水平面间的动摩擦因数相同,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若用水平拉力F拉木块B,使四个木块一起匀速前进,重力加速度为g,则需要满足的条件是( )
A.木块A、C间的摩擦力与木块B、D间的摩擦力大小之比为3:2
B.木块C、D与水平面间的动摩擦因数最大为
C.轻绳拉力FT最大为
D.水平拉力F最大为
10、如图所示,一根固定的绝缘竖直长杆位于范围足够大且相互正交的匀强电场和匀强磁场中,电场强度大小为E=,磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的带正电小圆环套在杆上,环与杆间的动摩擦因数为μ0现使圆环以初速度v0向下运动,经时间to,圆环回到出发点。若圆环回到出发点之前已经开始做匀速直线运动,不计空气阻力,重力加速度为g。则下列说法中正确的是( )
A.环经过时间刚好到达最低点
B.环的最大加速度为am=g+
C.环在t0时间内损失的机械能为m(-)
D.环下降过程和上升过程摩擦力的冲量大小不相等
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)某同学想要描绘标有“3.8 V,0.3 A”字样小灯泡L的伏安特性曲线,要求测量数据尽量精确,绘制曲线完整,可供该同学选用的器材除了开关、导线外,还有:
电压表V1(量程0~3 V,内阻等于3 kΩ)
电压表V2(量程0~15 V,内阻等于15 kΩ)
电流表A1(量程0~200 mA,内阻等于10 Ω)
电流表A2(量程0~3 A,内阻等于0.1 Ω)
滑动变阻器R1(0~10 Ω,额定电流2 A)
滑动变阻器R2(0~1 kΩ,额定电流0.5 A)
定值电阻R3(阻值等于1 Ω)
定值电阻R4(阻值等于10 Ω)
定值电阻R5(阻值等于1 kΩ)
电源E(E=6 V,内阻不计)
(1)请画出实验电路图,并将各元件字母代码标在该元件的符号旁__________.
(2)该同学描绘出的I–U图象应是下图中的___________.
12.(12分)某同学通过实验探究热敏电阻的阻值随温度变化的非线性规律。实验室有器材如下:毫安表(0~300mA),电压表(0~15V),滑动变阻器R(最大阻值为),开关S,导线,烧杯,水,温度计等。
(1)按图甲所示的电路图进行实验,请依据此电路图,用笔画线代表导线正确连接图乙中的元件___;
(2)某一次实验中,电压表与电流表的读数如图丙所示。则电流表的读数为_________A,电压表的读数为_________V。由上述电流值、电压值计算的电阻值为_________;
(3)该实验电路因电流表的外接造成实验的系统误差,使电阻的测量值_________(选填“大于”或“小于”)真实值;
(4)实验中测量出不同温度下的电阻值,画出该热敏电阻的图像如图丁示。则上述(2)中电阻值对应的温度为_________;
(5)当热敏电阻的温度为时,其电阻值为_________。
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)在呼伦贝尔草原的夏季,滑草是非常受游客欢迎的游乐项目。一个滑草专用滑道由斜坡部分和水平部分组成,两部分在C点由极小的圆弧平滑连接,斜坡滑道与水平面成角,在水平滑道上距C点40米的D点放置一个汽车轮胎,某游客从斜坡轨道上的A点推动滑车经过一段助跑到达B点跳上滑车,跳上滑车时即获得速度v0,B点距C点的距离为24.5米,滑车与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为μ=0.25,空气阻力忽略不计,人和滑车可看做质点。g=10m/s2(sin=0.6,cos=0.8)求:
(1)人在斜坡滑道BC段下滑时的加速度为多大;
(2)为了避免滑车和轮胎碰撞则在B点的速度v0应取何值。
14.(16分)如图所示,一端封闭、粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置,管内用水银将一段气体封闭在管中当温度为280K时,被封闭的气柱长L=25cm,两边水银柱高度差h=5cm,大气压强p0=75cmHg。
①加热封闭气体,为使左端水银面下降h1=5cm,求此时封闭气体的温度;
②封闭气体的温度保持①问中的值不变,为使两液面相平,求需从底端放出的水银柱长度。
15.(12分)如图所示,MN和M′N′为两竖直放置的平行光滑长直金属导轨,两导轨间的距离为L。在导轨的下部有垂直于导轨所在平面、方向向里的匀强磁场,磁感应强度为B。在导轨的MM′端连接电容为C、击穿电压为Ub、正对面积为S、极板间可认为是真空、极板间距为d的平行板电容器。在t=0时无初速度地释放金属棒ef,金属棒ef的长度为L、质量为m、电阻可忽略不计.假设导轨足够长,磁场区域足够大,金属棒ef与导轨垂直并接触良好,导轨和各接触处的电阻不计,电路的电感、空气的阻力可忽略,已知重力加速度为g。
(1)求电容器两端的电压达到击穿电压所用的时间;
(2)金属棒ef下落的过程中,速度逐渐变大,感应电动势逐渐变大,电容器极板上的电荷量逐渐增加,两极板间存储的电场能也逐渐增加。单位体积内所包含的电场能称为电场的能量密度。已知两极板间为真空时平行板电容器的电容大小可表示为C=。试证明平行板电容器两极板间的空间内的电场能量密度ω与电场强度E的平方成正比,并求出比例系数(结果用ε0和数字的组合表示)。
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、A
【解析】
AC.传送带初始做匀加速运动,加速时间
,
根据牛顿运动定律,滑块的加速度满足
,
得:
,
滑块加速过程的位移
,
故滑块会一直加速到与传送带共速,后保持相对静止一起做匀速运动。
滑块加速的时间:
,
相同时间内传送带的位移
,
故滑块与传送带的相对路程:
,
系统产生的热量:
,
故A正确,C错误;
B.根据功能关系,传送带对滑块的摩擦力做的功等于滑块机械能的增加量:
,
故B错误;
D.由能量守恒定律得,电动机输出的电能:
,
故D错误。
故选:A。
2、A
【解析】
运动员在立定跳远时,脚蹬地起跳瞬间,运动员受重力、地面对人竖直向上的支持力、和地面对人向前的摩擦力,故A项正确,BCD三项错误。
3、A
【解析】
根据动能定理进行解答。
【详解】
根据动能定理可得,解得,故选A.
4、B
【解析】
A.电场线疏密描述电场的强弱,电场线密的地方,电场强度大,疏的地方电场强度弱,而电场线上每一点的切线方向表示电场的方向,故A正确,不符题意;
B.沿着电场线电势逐渐降低,电势降低最快的方向是场强的方向,故B错误,符合题意;
C.沿着电场线电势逐渐降低,故电场线总是垂直等势面,且指向电势降低最快的方向,故C正确,不符题意;
D.沿电场线方向移动一正电荷,电场力一定做正功,由功能关系可知正电荷的电势能一定减小,故D正确,不符题意。
本题选错误的,故选B。
5、B
【解析】
由且,解得,故选B.
6、C
【解析】
AB.细线与水平细杆接触瞬间,小球的速度不会突变,但是由与小球做圆周运动半径变小,由可知,其加速度变大,故A、B错误;
C.当细线与水平细杆E接触的一瞬间,对小球a可知,细线中的拉力为
对小球b,由牛顿第二定律可得
由机械能守恒可得
解得
故C正确;
D.将D、E细杆向左平移相同的一小段距离x,则
解得
故小球a不会离开地面,故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、BCD
【解析】
A.设板间距离为,由牛顿第二定律得
由于粒子的质量未知,所以无法确定带负电粒子在板间的加速度大小关系,故A错误;
B.由动能定理得
可得
所以当带负电粒子的比荷相等时,它们从孔射出的速度相等,故B正确;
C.从孔射出的动能
所以当带负电粒子的电荷量相等时,它们从孔射出的动能相等,故C正确;
D.如图所示
在偏转电场中有
偏转角度与粒子的比荷无关,所以不同比荷的带负电粒子射入,偏转角度相同,故D正确;
故选BCD。
8、BCD
【解析】
A.由右手定则可知,线框进磁场过程电流方向为adcba,故A错误;
B.将线框分为三部分,其中左右两部分切割边长同为2l,中间部分切割边长为l,由动量定理可得
其中
由于线框进、出磁场的过程磁通量变化相同,故速度变化两相同,故
故线框完全进入磁场后的速度为
故B正确;
C.根据线框形状,进磁场过程中,对线框由动量定理
解得
故C正确;
D.线框进、出磁场的过程中克服安培力做功分别为
故,故D正确;
故选BCD。
9、BC
【解析】
A.设左侧A与C之间的摩擦力大小为Ff1,右侧B与D之间摩擦力大小为Ff2设木块C、D与水平面间的动摩擦因数最大为μ',木块C、D均做匀速运动,与地面间的动摩擦因数相同,则
Ff1=4μ'mg,Ff2=3μ'mg
得
Ff1与Ff2之比为4:3,故A错误;
B.对A、C整体分析知,轻绳上的拉力大小
FT=4μ'mg
A刚要滑动时,静摩擦力达到最大值
FT=μmg
联立两式得木块C、D与水平面间的动摩擦因数最大为,故B正确;
CD.对B、D整体分析,水平拉力F最大不能超过最大静摩擦力的大小,所以
故C正确,D错误。
故选BC。
10、BC
【解析】
AB.由题意可知,环在运动的过程中,受到的电场力大小为,方向始终竖直向上。假设竖直向下为正方向,则当环下滑的过程中,受力分析,根据牛顿第二定律得:
得:
负号代表该加速度与运动方向相反,故物体在下滑的过程中做加速度逐渐减小的减速运动;当环上升的过程中,根据牛顿第二定律
解得:
环做加速度逐渐减小的减速运动,在到达原出发点前,加速度减为零,此时,
开始以速度v做匀速直线运动。
所以由于运动的不对称性可以确定,从开始下滑到最低点的时间不等于;
整个运动过程中,加速度一直减小,所以在运动的最开始时,加速度最大,加速度大小的最大值为:
则A错误,B正确;
C.由以上计算,可知,整个过程中,系统损失的机械能
C正确;
D.环上升和下降的过程中,摩擦力的冲量大小相等,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、 B
【解析】
①用电压表V1和R5串联,可改装成量程为的电压表;用电流表A1与R4并联可改装为量程为的电流表;待测小灯泡的阻值较小,故采用电流表外接法;为使曲线完整,滑动变阻器应采用分压接法,故选择总阻值小的R1,电路如图:
②小灯泡灯丝的电阻随温度升高而变大,故该同学描绘出的I–U图线应该是B.
此题考查了探究小灯泡的伏安特性曲线的实验;此题的难点在于题中所给的电表量程都不适合,所以不管是电流表还是电压表都需要改装,所以要知道电表的改装方法;改装成电压表要串联分压电阻;改装成电流表要并联分流电阻;其他部分基本和课本实验一样.
12、 0.120 10.5 87.5 小于 20 29
【解析】
(1)[1]电路元件连线如图所示
(2)[2]电流表量程为,分度值为,测量值为
[3]电压表量程为15V,分度值为0.5V,测量值为
[4]由欧姆定律得
(3)[5]电流表外接,电压表分流使电流表读数大于通过热敏电阻的电流,则电阻测量值小于真实值。
(4)[6]图像轴的分度值为,估读至。图像t轴的分度值为,估读至。则对应电阻值为的温度为t=20℃。
(5)[7]对应时的电阻值为。
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)4m/s2;(2)2m/s
【解析】
(1)在斜面BC部分的下滑的加速度为,则有
得
(2)在水平CD部分的滑动的加速度为,则有
得
为了避免滑车和轮胎碰撞则在B点的速度
14、①384K;②9cm
【解析】
①设左端水银面下降后封闭气体的压强为p2,温度为T2,体积为V2,则
,
由理想气体状态方程得
代入数值解得
②两液面相平时,气体的压强为:,体积为,左端液面下降,右管液面下降了,由玻意耳定律得
解得
所以放出的水银柱长度
15、 (1) (2)ε0,证明见解析
【解析】
本题为“单棒+电容器+导轨模型”,可以根据牛顿第二定律,使用“微元法”对棒列方程求解。
(1)在电容器两端电压达到击穿电压前,设任意时刻t,流过金属棒的电流为i,由牛顿第二定律知,此时金属棒的加速度a满足
mg-BiL=ma
设在t到t+Δt的时间内,金属棒的速度由v变为v+Δv,电容器两端的电压由U变为U+ΔU,电容器的带电荷量由Q变为Q+ΔQ,由电流的定义、电荷量与电压和电容间的关系、电磁感应定律以及加速度的定义得
联立得
可知金属棒做初速度为0的匀加速直线运动,当电容器两端电压达到击穿电压时,金属棒的速度为
v0=
所以电容器两端电压达到击穿电压所用的时间为
。
(2)当电容器两极板间的电荷量增加无穷小量ΔQi时,电容器两端的电压可认为始终为Ui,增加的电场能可用图甲中左起第1个阴影部分的面积表示;同理,当电容器两极板间的电荷量增加无穷小量ΔQi+1时,电容器两端的电压可认为始终为Ui+1,增加的电场能可用图甲中左起第2个阴影部分的面积表示;依次类推可知,当电容器的带电荷量为Q′、两端电压为U′时,图乙中阴影部分的面积表示两极板间电场能的大小W′,所以
W′=U′Q′
根据题意有
ω=
又
Q′=U′C,U′=Ed,C=
联立解得
ω=ε0E2
所以电场能量密度ω与电场强度E的平方成正比,且比例系数为ε0。
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