资源描述
2026届湖北武汉市蔡甸区汉阳一中高三物理试题精选仿真模拟卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,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、一个质点做简谐运动的图象如图所示,下列说法不正确的是( )
A.质点振动的频率为4 Hz
B.在10s内质点经过的路程是20 cm
C.在5s末,质点的速度为零,加速度最大
D.t=1.5 s和t=4.5 s两时刻质点的位移大小相等,都是cm
2、下列四幅图的有关说法中正确的是( )
A.图(l)若将电源极性反接,电路中一定没有光电流产生
B.图(2)卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子核的构成
C.图(3)一群氢原子处于n=5的激发态跃迁到n=1的基态最多能辐射6种不同频率的光子
D.图(4)原子核D、E结合成F时会有质量亏损,要释放能量
3、如图所示,一个圆盘绕过圆心O且与盘面垂直的竖直轴匀速转动角速度为,盘面上有一质量为m的物块随圆盘一起做匀速圆周运动,已知物块到转轴的距离为r,下列说法正确的是( )
A.物块受重力、弹力、向心力作用,合力大小为m2r
B.物块受重力、弹力、摩擦力、向心力作用,合力大小为m2r
C.物块受重力、弹力、摩擦力作用,合力大小为m2r
D.物块只受重力、弹力作用,合力大小为零
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,纸面为竖直面,MN为竖直线段,空间存在平行于纸面的足够宽广的水平方向匀强电场,其大小和方向未知,图中未画出,一带正电的小球从M点在纸面内以 的速度水平向左开始运动,以后恰好以大小为 的速度通过N点.已知重力加速度g,不计空气阻力.则下列正确的是( )
A.小球从M到N的过程经历的时间
B.可以判断出电场强度的方向水平向左
C.从M点到N点的过程中小球的机械能先增大后减小
D.从M到N的运动过程中速度大小一直增大
6、—物块的初速为v0,初动能为Ek0,沿固定斜面(粗糙程度处处相同)向上滑动,然后滑回到原处。此过程中,物块的动能Ek与位移x,速度v与时间t的关系图像正确的是( )
A. B.
C. 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、如图所示,一列简谐波沿x轴传播,实线为t=0时的波形图,此时P质点向y轴负方向振动;虚线为0.02 s(小于1个周期)时的波形图,则( )
A.波沿x轴正方向传播
B.波速为3.5 m/s
C.t=0.02 s时,x=8 cm处质点向y轴负方向振动
D.t=0至t=0.08 s,质点P通过的路程为0.04 m
8、下列说法正确的是
A.铀238发生α衰变成钍234时, α粒子与钍234的质量之和等于铀238的质量.
B.铀238发生α衰变成钍234时, α粒子与钍234的结合能之和一定大于铀238的结合能.
C.β衰变中释放的β射线是原子核外电子挣脱原子核的束缚形成的高速电子流.
D.核反应方程14N+He→17O+X中,X是质子且反应过程中系统动量守恒.
9、如图所示,两根相互平行,间距为足够长的金属导轨固定在水平面上,导轨间存在的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向里,导轨上的金属杆ab、cd所受滑动摩擦力均为0.2N,两杆电阻均为0.1Ω,导轨电阻不计,已知ab受恒力的作用,ab和cd均向右做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A.恒力 B.两杆的速度差大小为
C.此时回路中电流大小为2A D.ab杆克服安培力做功功率等于回路中产生焦耳热的功率
10、倾角为30°的光滑斜面上放一质量为m的盒子A,A盒用轻质细绳跨过定滑轮与B盒相连,B盒内放一质量的物体。如果把这个物体改放在A盒内,则B盒加速度恰好与原来等值反向,重力加速度为g,则B盒的质量mB和系统的加速度a的大小分别为( )
A. B.
C.a=0.2g D.a=0.4g
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)如图甲,是“探究功与速度变化的关系”的实验装置,当质量为的小车,在1条橡皮筋作用下弹出时,橡皮筋对小车做的功记为;当用2条、3条完全相同的橡皮筋进行第2次、第3次实验时,由于每次实验中橡皮筋的拉伸长度相同,因此第2次、第3次实验中,橡皮筋对小车做的功分别为、,每次实验中小车获得的最大速度可由打点计时器所打出的纸带求出。则:
(1)关于该实验,下列说法中正确的是__(填选项序号字母)。
A.必须平衡摩擦力
B.打点计时器可以用干电池供电
C.每次实验,小车必须从同一位置由静止释放
D.可以选用规格不相同的橡皮筋
(2)图乙为某次用1条橡皮筋实验打出的纸带,测得、、、、相邻两点间的距离分别为,,,,则小车获得的最大速度为__。如果用2条橡皮筋做实验,那么,在理论上,小车获得的最大动能为__(结果保留两位有效数字)。
12.(12分)如图所示利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”的实验装置。主要实验步骤如下:
A.将气垫导轨放在水平桌面上,并调至水平
B.测出遮光条的宽度d
C.将滑块移至图示的位置,测出遮光条到光电门的距离l
D.释放滑块,读出遮光条通过光电门的遮光时间t
E.用天平称出托盘和砝码的总质量m
F.………
请回答下列问题(重力加速度取g):
(1)滑块经过光电门的速度可以表示为____(用物理量符号表示)。
(2)为验证机械能守恒定律,还需要测的物理量是____。
(3)滑块从静止释放,运动到光电门的过程中,系统的重力势能减少_____(用物理量符号表示)。
(4)选用不同的l,测出对应的t。能直观反应系统机械能守恒的图像是_____。
A.t﹣l B.t2﹣l C.﹣l D.﹣l
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BC是位于竖直平面内的一段光滑的圆弧轨道,圆弧轨道的半径为r=3m,圆心角θ=53°,圆心O的正下方C与光滑的水平面相连接,圆弧轨道的末端C处安装了一个压力传感器.水平面上静止放置一个质量M=1kg的木板,木板的长度l=1m,木板的上表面的最右端放置一个静止的小滑块P1,小滑块P1的质量m1未知,小滑块P1与木板之间的动摩擦因数μ=0.1.另有一个质量m1=1kg的小滑块P1,从圆弧轨道左上方的某个位置A处以某一水平的初速度抛出,恰好能够沿切线无碰撞地从B点进入圆弧轨道,滑到C处时压力传感器的示数为N,之后滑到水平面上并与木板发生弹性碰撞且碰撞时间极短.(不计空气阻力,重力加速度g=10m/s1,cos53°=0.6).求:
(1)求小滑块P1经过C处时的速度大小;
(1)求位置A与C点之间的水平距离和竖直距离分别是多少?
(3)假设小滑块P1与木板间摩擦产生的热量为Q,请定量地讨论热量Q与小滑块P1的质量m1之间的关系.
14.(16分)如图所示,质量m的小环串在固定的粗糙竖直长杆上,从离地h高处以一定初速度向上运动,运动过程中与长杆之间存在大小的滑动摩擦力.小环能达到的最大高度为3h,求:
(1)小环从h高处出发至第二次经过2h高处过程中,重力做功和摩擦力做功分别为多少?
(2)在高中我们定义“由相互作用的物体的相对位置决定的能量”叫势能,如相互吸引的物体和地球,其相对位置关系决定重力势能.对比(1)问中两力做功,说明为什么不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”的概念.
(3)以地面为零势能面.从出发至小环落地前,小环的机械能E随路程s的变化关系是什么?
15.(12分)如图所示,横截面积均为S,内壁光滑的导热气缸A、B.A水平、B竖直放置,A内气柱的长为2L,D为B中可自由移动的轻活塞,轻活塞质量不计.A、B之间由一段容积可忽略的细管相连,A气缸中细管口处有一单向小阀门C,A中气体不能进入B中,当B中气体压强大于A中气体压强时,阀门C开启,B内气体进入A中.大气压为P0,初始时气体温度均为27℃,A中气体压强为1.5P0,B中活塞D离气缸底部的距离为3L.现向D上缓慢添加沙子,最后沙子的质量为.求:
(i)活塞D稳定后B中剩余气体与原有气体的质量之比;
(ii)同时对两气缸加热,使活塞D再回到初始位置,则此时气缸B内的温度为多少?
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】
A.由题图图象可知,质点振动的周期为T=4s,故频率
f==0.25Hz
故A符合题意;
B.在10 s内质点振动了2.5个周期,经过的路程是
10A=20cm
故B不符合题意;
C.在5s末,质点处于正向最大位移处,速度为零,加速度最大,故C不符合题意;
D.由题图图象可得振动方程是
x=2sincm
将t=1.5s和t=4.5s代入振动方程得
x=cm
故D不符合题意。
故选A。
2、D
【解析】
A.图(l)若将电源极性反接,即为反向电压,只要反向电压比遏止电压小,电路中就有光电流产生,故A错误;
B.图(2)卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型,故B错误;
C.图(3)一群氢原子处于n=5的激发态跃迁到n=1的基态最多能辐射出种不同频率的光子,故C错误;
D.原子核D和E聚变成原子核F时会有质量亏损,要释放能量,故D正确。
故选D。
3、C
【解析】
对物体进行受力分析可知物体受重力、圆盘对它的支持力及摩擦力作用。
物体所受的合力等于摩擦力,合力提供向心力。根据牛顿第二定律有:
选项ABD错误,C正确。
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、A
【解析】
小球受水平方向的电场力作用向左先减速后反向加速,竖直方向做自由落体运动,结合运动公式和动能定理解答.
【详解】
水平方向,小球受水平方向的电场力作用向左先减速后反向加速,到达N点时,水平速度仍为v0,则竖直速度;因小球竖直方向在重力作用下做自由落体运动,则由vy=gt可知小球从M到N的过程经历的时间,选项A正确;带正电的小球所受的电场力水平向右,可以判断出电场强度的方向水平向右,选项B错误;从M点到N点的过程中,电场力先做负功后做正功,可知小球的机械能先减小后增大,选项C错误;因电场力水平向右,重力竖直向下,可知电场力和重力的合力方向斜向右下方,则从M到N的运动过程中,合力先做负功,后做正功,则动能先减小后增加,即速度先减小后增加,选项D错误;故选A.
6、A
【解析】
AB.设斜面的倾角为θ,物块的质量为m,根据动能定理可得,上滑过程中
则
下滑过程中
则
可知,物块的动能Ek与位移x是线性关系,图像是倾斜的直线,根据能量守恒定律可得,最后的总动能减小,故A正确,B错误;
CD.由牛顿第二定律可得,取初速度方向为正方向,物块上滑过程有
下滑过程有
则物块上滑和下滑过程中加速度方向不变,但大小不同,故CD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、AC
【解析】
A.P质点向y轴负方向运动,根据同侧法可知波沿x轴正方向传播,A正确;
B.波速为:
v==0.5 m/s
B错误;
C.根据图像可知t=0.02 s时,x=8 cm处质点沿y轴负方向运动,C正确;
D.周期:
T==0.16 s
在t=0至t=0.08 s,质点P振动个周期,通过的路程为:
2×1 cm=2 cm
D错误。
故选AC。
8、BD
【解析】
A、铀238、钍234发生衰变时质量都要亏损,释放的核能转化为动能,故A错误;
B、几个粒子从自由状态结合成为一个复合粒子时所放出的能量叫结合能,结合能数值越大,分子就越稳定,所以铀238发生α衰变成钍234时, α粒子与钍234的结合能之和一定大于铀238的结合能,故B正确;
C、β射线的本质是原子核内部一个中子变成一个质子和电子产生的,故C错误;
D、设X的质量数为m,电荷数为n,则有:4+14=17+m,2+7=8+n,解得:m=1,n=1,所以X表示质子,故D正确;
发生衰变时质量都要亏损,释放的核能转化为动能,几个粒子从自由状态结合成为一个复合粒子时所放出的能量叫结合能,结合能数值越大,分子就越稳定,β射线的本质是原子核内部一个中子变成一个质子和电子产生的.
9、AB
【解析】
A.对金属杆ab、cd整体,由于两杆所受的安培力大小相等,方向相反,所以由平衡条件有
故A正确。
BC.cd杆做匀速直线运动 ,则有
解得I= 2.5A,因两杆均切割磁感线,故均产生感应电动势,且ab产生的感应电动势一定大于cd产生的感应电动势,则有
解得速度差为
故B正确,C错误。
D.ab杆克服安培力做功功率为
回路中产生焦耳热的功率为
可知ab杆克服安培力做功功率不等于回路中产生焦耳热的功率,故D错误。
故选AB。
10、BC
【解析】
当物体放在B盒中时,以AB和B盒内的物体整体为研究对象,根据牛顿第二定律有
当物体放在A盒中时,以AB和A盒内的物体整体为研究对象,根据牛顿第二定律有
联立解得
加速度大小为
a=0.2g
故AD错误、BC正确。
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、AC 0.82 0.067
【解析】
(1)[1].A.为了保证小车的动能都是橡皮筋做功的结果,必须平衡摩擦力,长木板要适当的倾斜,故A正确。
B.打点计时器使用的是低压交流电源。故B错误;
C.根据实验原理可知,每次实验,小车必须从同一位置由静止弹出。故C正确。
D.根据实验原理可知,橡皮筋必须是相同的,故D错误。
故选AC
(2)[2][3].要测量最大速度,应该选用点迹恒定的部分。即应选用纸带的C、D、E部分进行测量,时间间隔为0.02s,最大速度:
如果用2条橡皮筋做实验,那么在理论上,小车获得的最大动能为
12、 滑块和遮光条的总质量M mgl D
【解析】
(1)[1]遮光条宽度小,通过时间短,可以用平均速度近似代替瞬时速度,挡光条通过光电门的速度为
v=
(2)[2]令滑块和遮光条的总质量为M,托盘和砝码下落过程中,系统增加的动能为
Ek=(M+m)v2=(m+M)·()2
实验中还要测量的物理量为滑块和挡光条的总质量M。
(3)[3]根据题意可知,系统减少重力势能即为托盘和砝码减小的,为
Ep=mgl
(4)[4]为了验证机械能守恒,需满足的关系是
mgl=(m+M)·()2
应该是图像,ABC错误,D正确。
故选D。
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、(2)7m/s(2)3.6m,2m(3)Q= 或 Q=4m2
【解析】
(2)根据牛顿第三定律可知小块P2滑到C处受到的支持力F=N,由牛顿第二定律得:
代入数据解得:
(2)设P2在B处的速度为vB,从B到C的过程中,由动能定理得:
其中:
代入数据解得:
因为小滑块恰好能够沿切线无碰撞的从B点进入圆弧轨道,可知平抛的初速度为:
在B点时竖直方向的速度为:
则从A到B的时间为:
所以AC之间的水平距离为:
AC之间的竖直距离为:
(3)P2与木板发生弹性碰撞,假设碰后小滑块P2的速度为v2、木板速度为v2,由动量守恒定律和机械能守恒可知:
代入数据联立解得:,
木板获得速度之后,和上面的小滑块P2之间相对滑动,假设最终和木板之间相对静止,两者的共同速度为v共,小滑块P2在模板上相对滑动了x,由动量守恒和能抗守恒可知:
联立解得:
.
当时,.
若,则,滑块不会从模板上掉落,小滑块P2与木板间产生的热量为:
若,则,滑块会从木板上掉落,小滑块P2与木板间的摩擦产生的热量为:
答:(2)小滑块P2经过C处时的速度大小;
(2)位置A与C点之间的水平距离和竖直距离分别是3.6m和2m;
(3)热量Q与小滑块P2的质量m2之间的关系为Q= 或 Q=4m2.
14、 (1)﹣mgh;﹣mgh(2)不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”(3)E=4mgh﹣
【解析】
(1)重力做功为
WG=﹣mgh
摩擦力做功
Wf=﹣fs=﹣•3h=﹣mgh
(2)重力做功与路径无关,仅与初末位置有关.势能的变化与初末位置有关.两者都与位置有关,所以重力有对应的重力势能.摩擦力做功与路径有关,所以不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”。
(3)小环能达到的最大高度为3h,则:
解得:
若以地面为零势能面,小环初始势能为mgh,初始动能为3mgh,则初始机械能为4mgh;从出发到落地前,通过路程s,克服摩擦力所做的功为;则机械能变化的表达式为:
E=4mgh﹣
15、 (i) (ii)
【解析】
试题分析:(i)对活塞受力分析,得出A中原有气体末态的压强,分析A中原有气体变化前后的状态参量,由玻意耳定律得A末态的体积,同理对B中原来气体进行分析,由由玻意耳定律得B末态的体积,气体密度不变,质量与体积成正比,则质量之比即体积之比;(2)加热后对B中的气体进行分析,发生等压变化,由盖吕萨克定律即可求解.
(i)当活塞C打开时,A、B成为一个整体,气体的压强
对A中原有气体,当压强增大到时,其体积被压缩为
由玻意耳定律得:
解得:
B中气体进入气缸A中所占体积为
对原来B中气体,由玻意耳定律得:
解得:
B中剩余气体与原有气体的质量比为
(ii)对气缸加热,阀门C关闭,此时被封闭在B中的气体温度为,体积为
D活塞回到初始位置,气体体积变为,设最终温度为
由盖吕萨克定律得:
解得:
【点睛】解题的关键就是对A、B中气体在不同时刻的状态参量分析,并且知道气体发生什么变化,根据相应的气体实验定律分析求解.
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