资源描述
北京市西城区北京第四十四中学2026年新高三摸底考试物理试题
考生须知:
1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。
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,在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A,A的左端紧靠竖直墙,A与竖直墙之间放一光滑圆球B,整个装置处于静止状态.若把A向右移动少许后,它们仍处于静止状态.则下列判断中正确的是 ( )
A.球B对墙的压力增大 B.球B对柱状物体A的压力增大
C.地面对柱状物体A的支持力不变 D.地面对柱状物体A的摩擦力不变
2、如图所示为静止的原子核在匀强磁场中发生衰变后做匀速圆周运动的轨迹,衰变后两带电粒子a、b的半径之比为45∶1,两带电粒子a、b的动能之比为117:2,下列说法正确的是( )
A.此衰变为β衰变 B.大圆为β粒子的运动轨迹
C.小圆为α粒子的运动轨迹 D.两带电粒子a、b的周期之比为10∶13
3、如图,长l的轻杆两端固定两个质量相等的小球甲和乙,初始时它们直立在光滑的水平地面上。后由于受到微小扰动,系统从图示位置开始倾倒。当小球甲刚要落地时,其速度大小为( )
A. B. C. D.0
4、某城市创卫工人用高压水枪冲洗墙面上的广告,如图所示,若水柱截面为S,水流以速v垂直射到墙面上,之后水速减为零,已知水的密度为p,则水对墙面的冲力为( )
A. B.
C. D.
5、如图所示,在光滑水平桌面内,固定有光滑轨道,其中半圆轨道与直轨道相切于点,物体受到与平行的水平拉力,从静止开始运动,拉力的大小满足如图乙所示(以为坐标原点,拉力从指向为正方向)。若,,半圆轨道的半径,重力加速度取。则下列说法中正确的是( )
A.拉力从到做功为
B.物体从到过程中,所受的合外力为0
C.物体能够到达点,且速度大小为
D.物体能够到达点,且速度大小为
6、某行星为质量分布均匀的球体,半径为R,质量为M。科研人员研究同一物体在该行星上的重力时,发现物体在“两极”处的重力为“赤道”上某处重力的1.1倍。已知引力常量为G,则该行星自转的角速度为( )
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
8、预计2020年再发射2~4颗卫星后,北斗全球系统建设将全面完成,使我国的导航定位精度不断提高。北斗导航卫星有一种是处于地球同步轨道,假设其离地高度为h,地球半径为R,地面附近重力加速度为g,则有( )
A.该卫星运行周期可根据需要任意调节
B.该卫星所在处的重力加速度为
C.该卫星运动动能为
D.该卫星周期与近地卫星周期之比为
9、在如图所示的含有理想变压器的电路中,变压器原、副线圈匝数比为20:1,图中电表均为理想交流电表,R为光敏电阻(其阻值随光强增大而减小),和是两个完全相同的灯泡。原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u,下列说法正确的是
A.交流电的频率为50Hz
B.电压表的示数为22V
C.当照射R的光强增大时,电流表的示数变大
D.若的灯丝烧断后,电压表的示数会变大
10、如图甲所示,水平地面上有足够长平板车M,车上放一物块m,开始时M、m均静止。t=0时,车在外力作用下开始沿水平面向右运动,其v-t图像如图乙所示,已知物块与平板车间的动摩擦因数为0.2,取g=10m/s2。下列说法正确的是( )
A.0-6s内,m的加速度一直保持不变
B.m相对M滑动的时间为3s
C.0-6s内,m相对M滑动的位移的大小为4m
D.0-6s内,m、M相对地面的位移大小之比为3:4
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)在“验证机械能守恒定律”的实验中:
A. B. C. D.
(1)纸带将被释放瞬间的四种情景如照片所示,其中操作最规范的是________.
(2)实验室提供了铁架台、夹子、导线、纸带等器材.为完成此实验,除了所给的器材,从下图还必须选取的实验器材是_______.(填字母代号)
(3)若实验中所用重锤的质量为m,某次实验打出的一条纸带如图所示.在纸带上选取五个连续的点A、B、C、D和E,量得相邻点间的距离分别为S1、S2、 S3、 S4,当地的重力加速度为g.本实验所用电源的频率为f.从打下点B到打下点D的过程中,重锤重力势能减小量ΔEp=_____________,重锤动能增加量ΔEk=____________________.在误差允许的范围内,通过比较就可以验证重物下落过程中机械能是否守恒.
12.(12分)某实验小组用如图所示的装置,做验证机械能守恒定律的实验。当地重力加速度为:
(1)电磁铁通过铁夹固定在铁架台上,给电磁铁通电,小球被吸在电磁铁下方(光电门的正上方)。电磁铁断电,小球由静止释放,测得小球通过光电门所用时间为,测得小球直径为,电磁铁下表面到光电门的距离为,根据测得数值,得到表达式_______(用已知和测得的物理量表示)在误差允许的范围内成立,则机械能守恒定律得到验证;
(2)若保持电磁铁位置不变,改变光电门的位置,重复上述实验,得到多组及小球通过光电门的时间,为了能通过图像直观地得到实验结果,需要作出_____(填“”“”“”或“”)图像,当图像是一条过原点的倾斜直线时,且在误差允许的范围内,斜率等于___________(用已知和测得的物理量表示),则机械能守恒定律得到验证;
(3)下列措施可以减小实验误差的是______。
A.选用直径较小,质量较大的小球 B.选用直径较大,质量较大的小球
C.电磁铁下表面到光电门的距离适当大些 D.尽量让小球球心通过光电门
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,两列简谐横波a、b在同一介质中分别沿x轴正、负方向传播,波速均为v=2.5m/s。已知在t=0时刻两列波的波峰正好在x=2.5m处重合。
①求t=0时,介质中处于波峰且为振动加强点的所有质点的x坐标;
②从t=0时刻开始,至少要经过多长时间才会使x=1.0m处的质点到达波峰且为振动加强点?
14.(16分)如图所示为一种研究高能粒子在不同位置对撞的装置。在关于y轴对称间距为2d的MN、PQ边界之间存在两个有界匀强磁场,其中K(K在x轴上方)下方I区域磁场垂直纸面向外,JK上方Ⅱ区域磁场垂直纸面向里,其磁感应强度均为B.直线加速器1与直线加速器2关于O点轴对称,其中心轴在位于x轴上,且末端刚好与MN、PQ的边界对齐;质量为m、电荷量为e的正、负电子通过直线加速器加速后同时以相同速率垂直MN、PQ边界进入磁场。为实现正、负电子在Ⅱ区域的y轴上实现对心碰撞(速度方向刚好相反),根据入射速度的变化,可调节边界与x轴之间的距离h,不计粒子间的相互作用,不计正、负电子的重力,求:
(1)哪个直线加速器加速的是正电子;
(2)正、负电子同时以相同速度ν1进入磁场,仅经过边界一次,然后在Ⅱ区域发生对心碰撞,试通过计算求出v1的最小值。
(3)正、负电子同时以v2速度进入磁场,求正、负电子在Ⅱ区域y轴上发生对心碰撞的位置离O点的距离。
15.(12分)如图所示,有两个不计质量的活塞M,N将两部分理想气体封闭在绝热气缸内,温度均是270C.M活塞是导热的,N活塞是绝热的,均可沿气缸无摩擦地滑动,已知活塞的横截面积均为S=2cm2,初始时M活塞相对于底部的高度为H=27cm,N活塞相对于底部的高度为h=18cm.现将一质量为m=400g的小物体放在M活塞的上表面上,活塞下降.已知大气压强为p0=1.0×105Pa,
①求下部分气体的压强多大;
②现通过加热丝对下部分气体进行缓慢加热,使下部分气体的温度变为1270C,求稳定后活塞M,N距离底部的高度.
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】对小球B受力分析,作出平行四边形如图所示:
A滑动前,B球受墙壁及A的弹力的合力与重力大小相等,方向相反;如图中实线所示;而将A向右平移后,B受弹力的方向将上移,如虚线所示,但B仍受力平衡,由图可知A对B球的弹力及墙壁对球的弹力均减小,根据牛顿第三定律可知,球B对墙的压力减小,球B对柱状物体A的压力减小,故AB错误;以AB为整体分析,水平方向上受墙壁的弹力和地面的摩擦力而处于平衡状态,弹力减小,故摩擦力减小,故D错误;竖直方向上受重力及地面的支持力,两物体的重力不变,故A对地面的压力不变,故C正确。所以C正确,ABD错误。
2、D
【解析】
ABC.根据动量守恒定律可知两带电粒子动量相等。由两圆外切可知,此为衰变,由得大圆为粒子轨迹,ABC项错误;
D.由得
根据动量守恒定律以及动量与动能的关系有
得
根据周期公式可知
D项正确。
故选D。
3、C
【解析】
甲、乙组成的系统水平方向动量守恒,以向右为正方向,在水平方向,由动量守恒定律得:
当小球甲刚要落地时,水平方向上的速度为零,所以乙球的速度也为零,乙球的动能为零,甲球的重力势能全部转化为甲球的动能,由机械能守恒定律得:
解得:
A.与计算结果不符,故A不符合题意。
B.与计算结果不符,故B不符合题意。
C.与计算结果相符,故C符合题意。
D.0与计算结果不符,故D不符合题意。
4、B
【解析】
设t时间内有V体积的水打在钢板上,则这些水的质量为:
m=ρV=ρSvt
以这部分水为研究对象,它受到钢板的作用力为F,以水运动的方向为正方向,由动量定理有:
Ft=0-mv,
即:
F=-=-ρSv1,
负号表示水受到的作用力的方向与水运动的方向相反;由牛顿第三定律可知,水对钢板的冲击力大小也为ρSv1.
A. ,与结论不相符,选项A错误;
B. ,与结论相符,选项B正确;
C. ,与结论不相符,选项C错误;
D. ,与结论不相符,选项D错误。
5、D
【解析】
A.图像与坐标轴所围面积表示功,则拉力从到做功为
故A错误;
B.物体从到过程中,做圆周运动,合力不变0,故B错误;
CD.从A到B由动能定理有
解得
由于滑轨道在水平面内,则物体从B到C做匀速圆运动,物体能够到达点,且速度大小为,故C错误,D正确。
故选D。
6、B
【解析】
由万有引力定律和重力的定义可知
由牛顿第二定律可得
联立解得
故选B。
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、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.
8、BC
【解析】
A.地球同步卫星和地球自转同步,周期为24 h,即该卫星运行周期是固定不变的,选项A错误;
B.由
可知
则该卫星所在处的重力加速度是
选项B正确;
C.由于
则
该卫星的动能
选项C正确;
D.根据开普勒第三定律可知,该卫星周期与近地卫星周期之比为
选项D错误。
故选BC。
9、AC
【解析】
A. 原线圈接入如图乙所示,T=0.02s,所以频率为:
,
故A正确;
B. 原线圈接入电压的最大值是V,所以原线圈接入电压的有效值是220V,理想变压器原、副线圈匝数比为20:1,所以副线圈电压是11V,所以V的示数为11V,故B错误;
C. R阻值随光强增大而减小,根据:
知副线圈电流增加,副线圈输出功率增加,根据能量守恒定律,所以原线圈输入功率也增加,原线圈电流增加,所以A的示数变大,故C正确;
D. 当L1的灯丝烧断后,变压器的输入电压不变,根据变压比公式,输出电压也不变,故电压表读数不变,故D错误。
故选:AC。
10、BD
【解析】
AB.物块相对于平板车滑动时的加速度
若其加速度一直不变,速度时间图像如图所示
有图像可以算出t=3s时,速度相等,为6m/s。由于平板车减速阶段的加速度大小为
故二者等速后相对静止,物块的加速度大小不变,方向改变。物块相对平板车滑动的时间为3s。故A错误,B正确;
C.有图像可知,0-6s内,物块相对平板车滑动的位移的大小
故C错误;
D.0-6s内,有图像可知,物块相对地面的位移大小
平板车相对地面的位移大小
二者之比为3:4,故D正确。
故选BD。
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、D AEF
【解析】
(1)在验证机械能守恒定律的实验中,实验时,应让重物紧靠打点计时器,手拉着纸带的上方,保持纸带竖直,由静止释放.故D正确,ABC错误.
(2)试验中除了铁架台、夹子、导线、纸带等器材.还必须选取的实验器材是电火花打点计时器、刻度尺和重锤,故选AEF;
(3)打下点B到打下点D的过程中,重锤重力势能减小量ΔEp= mg(s2+s3);
B点的瞬时速度 ,D点的瞬时速度;则动能的增加量△Ek=.
12、 ACD
【解析】
(1)[1]由机械能守恒有
故要验证的表达式为。
(2)[2][3]由得
即为了直观地得到实验结果,应作图像,在误差允许的范围内图像的斜率为,则机械能守恒定律得到验证。
(3)[4]
AB.为了减少实验误差,应选用质量大、体积小的小球,选项A正确,选项B错误;
CD.电磁铁下表面到光电门的距离适当大些可以减小长度及速度测量的误差,尽量让小球球心通过光电门,减小因小球遮光长度不是直径引起的误差,选项C、D正确。
故填ACD。
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、①②
【解析】
①两列波的波峰相遇处的质点偏离平衡位置的位移均为。
从题图中可以看出,a波波长;b波波长
波波峰的坐标为
波波峰的坐标为
由以上各式可得,介质中处于波峰且为振动加强点的所有质点的坐标为
。
②波波峰传播到处的时间为
。
波波峰传播到处的时间为
。
其中
当处的质点处于波峰时,有
以上各式联立可解得
。
由分析可知,当时,处的质点经历最短的时间到达波峰,将代入
解得
。
14、(1)直线加速器2(2);(3)△y=2[],n=1,3,5,7…2k﹣1。
【解析】
(1)正负电子进入磁场后要在Ⅱ区域相遇,因此正负电子出加速器以后都向上偏转,根据左手定则可知直线加速器2加速得为正电子
(2)如图所示:d=2Rsinθ,R(1﹣cosθ)=h
或直接得:
整理得:R
即当,即h时,Rmin
根据ev1B=m,求得:v1
(3)当v,则R,距离总是满足:△y=2h
情况一:h>R,只有一种情况h=R,△y
情况二:h<R,,h=R,
那么△y=2[],n=1,3,5,7…2k﹣1
15、 (1) (2) ,
【解析】
①对两个活塞和重物作为整体进行受力分析得:
解得:
;
②对下部分气体进行分析,由理想气体状态方程可得:
解得:
h2=20cm,
对上部分气体进行分析,根据玻意耳定律定律可得:
解得:
L = 7.5cm,
故此时活塞M距离底端的距离为:
H2 = 20+7.5=27.5cm;
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