资源描述
2026年湖北省华大新高三下学期第三周测试物理试题
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、如图所示,物体 A、B 用细绳连接后跨过滑轮,A 静止在倾角为 45°的斜面上,B 悬挂着.已知质量 mA=2mB,不计滑轮摩擦,现将斜面倾角由45°增大到60°,但物体仍保持静止,下列说法正确的是
A.绳子的张力增大
B.物体A对斜面的压力将增大
C.物体A受到的静摩擦力增大
D.滑轮受到绳子的作用力保持不变
2、利用示波器可以显示输入信号的波形,单匝正方形金属线框abed处在匀强磁场中,当以线圈平面内某虚线为轴匀速转动时,线圈内产生的电流随时间的变化关系如图甲所示。则在四个选项所示的情景中,无论从线圈平面处于哪个位置开始计时,都不可能产生该电流的是( )
A.
B.
C.
D.
3、如图所示,在x>0、y>0的空间中有恒定的匀强磁场,磁感应强度的大小为B,方向垂直于xOy平面向里。现有一质量为m、电量为q的带正电粒子,从x轴上的某点P沿着与x轴成角的方向射人磁场。不计重力影响,则可以确定的物理量是( )
A.粒子在磁场中运动的时间 B.粒子运动的半径
C.粒子从射入到射出的速度偏转角 D.粒子做圆周运动的周期
4、取水平地面为重力势能零点。一物块从某一高度水平抛出,在抛出点其动能是重力势能的4倍。不计空气阻力,该物块落地时的位移方向与水平方向夹角的正切值( )
A.0.25 B.0.5 C.1 D.2
5、如图所示,a、b、c、d为圆O上的四个点,直径ac、bd相互垂直,两根长直导线垂直圆面分别固定在b、d处,导线中通有大小相等,垂直纸面向外的电流,关于a、O、c三点的磁感应强度,下列说法正确的是
A.都为零
B.O点最大
C.a、c两点方向相反
D.a、c两点方向相同
6、为了人民的健康和社会的长远发展,我国环保部门每天派出大量的洒水车上街进行空气净化除尘,已知某种型号的洒水车的操作系统是由发动机带动变速箱,变速箱带动洒水泵产生动力将罐体内的水通过管网喷洒出去,假设行驶过程中车受到的摩擦阻力跟其质量成正比,受到的空气阻力跟车速成正比,当洒水车在平直路面上匀速行驶并且匀速洒水时,以下判断正确的是( )
A.洒水车的动能保持不变 B.发动机的功率保持不变
C.牵引力的功率要随时间均匀减小 D.牵引力大小跟洒水时间成反比
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、如图所示为手机无线充电原理图,若连接电源的为发射线圈,手机端为接收线圈,接收线圈匝数为,电阻为,横截面积为,手机可看成纯电阻,匀强磁场平行于线圈轴线穿过线圈。下列说法正确是( )
A.只要发射线圈中有电流流入,接收线圈两端一定可以获得电压
B.只要接收线圈两端有电压,发射线圈中的电流一定不是恒定电流
C.当接收线圈中磁感应强度大小均匀增加时,接收线圈中有均匀增加的电流
D.若时间内,接收线圈中磁感应强度大小均匀增加,则接收线圈两端的电压为
8、2022年第24届冬季奥林匹克运动会将在北京举行,跳台滑雪是冬奥会的比赛项目之一.如图所示为一简化后的跳台滑雪的雪道示意图,运动员从O点由静止开始,在不借助其他外力的情况下,自由滑过一段圆心角为60°的光滑圆弧轨道后从A点水平飞出,然后落到斜坡上的B点.已知A点是斜坡的起点,光滑圆弧轨道半径为40 m,斜坡与水平面的夹角θ=30°,运动员的质量m=50 kg,重力加速度g=10 m/s2,忽略空气阻力.下列说法正确的是( )
A.运动员从O点运动到B点的整个过程中机械能守恒
B.运动员到达A点时的速度为20 m/s
C.运动员到达B点时的动能为10 kJ
D.运动员从A点飞出到落到B点所用的时间为s
9、2011年9月29日晚21时16分,我国将首个目标飞行器天宫一号发射升空,它将在两年内分别与神舟八号、神舟九号、神舟十号飞船对接,从而建立我国第一个空间实验室,假如神舟八号与天宫一号对接前所处的轨道如图所示,当它们在轨道运行时,下列说法正确的是( )
A.神州八号的加速度比天宫一号的大
B.神州八号的运行速度比天宫一号的小
C.神州八号的运行周期比天宫一号的长
D.神州八号通过加速后变轨可实现与天宫一号对接
10、一物体沿一直线运动,先后经过匀加速、匀速和减速运动过程,已知物体在这三个运动过程中的位移均为s,所用时间分别为2t、t和t,则( )
A.物体做匀加速运动时加速度大小为
B.物体做匀减速运动时加速度大小为
C.物体在这三个运动过程中的平均速度大小为
D.物体做匀减速运动的末速度大小为
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)图甲是某同学验证动能定理的实验装置。其步骤如下:
A.易拉罐内盛上适量细沙,用轻绳通过滑轮连接在小车上,小车连接纸带。合理调整木板倾角,让小车沿木板匀速下滑。
B.取下轻绳和易拉罐,测出易拉罐和细沙的质量m1以及小车质量m2。
C.撤去细绳和易拉罐后,换一条纸带,让小车由静止释放,打出的纸带如图乙(中间部分未画出),O为打下的第一点。己知打点计时器的打点时间间隔为T,重力加速度为g。
(1)步骤C中小车所受的合外力大小为___
(2)为验证从O—C过程中小车合外力做功与小车动能变化的关系,测出BD间的距离为,OC间距离为,则C点速度大小为___,需要验证的关系式为____ (用所测物理量的符号表示)。
12.(12分)用如图甲所示装置,测定木块与长木板间的动摩擦因数。放在水平桌面上的长木板一端带有定滑轮,另一端固定有打点计时器,穿过打点计时器的纸带连接在木块上,绕过定滑轮的细线一端连接在木块上,另一端悬挂装有砝码的砝码盘,开始时木块靠近打点计时器。当地的重力加速度为。
(1)实验前,需要调节______的高度,使连接木块的细线与长木板平行。
(2)接通电源,释放纸带,图乙为打出的纸带上点迹清晰的一段,纸带上0、1、2、3、4、5、6为计数点,相邻计数点间均有四个计时点未标出,若打点计时器所接交流电的频率为,测出纸带上计数点0、2间的距离为,计数点4、6间的距离为,则打计数点5时,木块的速度大小为____,木块的加速度大小为____。
(3)若木块的质量为,悬挂的砝码和砝码盘的总质量为,则木块与长木板间的动摩擦因数为____。
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)如图甲是某型号无人机在水平地面沿直线加速滑行和离开地面以固定仰角沿直线匀速爬升的示意图,无人机在滑行和爬升两个过程中:所受推力大小均为其重力的倍,方向与速度方向相同;所受升力大小与其速率的比值均为k1,方向与速度方向垂直;所受空气阻力大小与其速率的比值均为k2,方向与速度方向相反。k1、k2未知;已知重力加速度为g,无人机质量为m,匀速爬升时的速率为v0,仰角为θ,且sinθ=,cosθ=。
(1)求k1,k2的值。
(2)若无人机受到地面的阻力等于压力的k3倍,无人机沿水平地面滑行时能做匀加速直线运动,求k3的值。
(3)若无人机在水平地面由静止开始沿直线滑行,其加速度a与滑行距离s的关系如图乙所示,求s0~2s0过程与0~s0过程的时间之比。(无人机在s0~2s0这段滑行过程中的平均速度可用该过程始末速度的算术平均值替代)
14.(16分)如图所示,xOy坐标系在竖直平面内,第一象限内存在方向沿y轴负方向的匀强电场,第二象限有一半径为R的圆形匀强磁场区域,圆形磁场区域与x轴相切于A点,与y轴相切于C点,磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向外。在A点放置一粒子发射源,能向x轴上方180°角的范围发射一系列的带正电的粒子,粒子的质量为m、电荷量为q,速度大小为v=,不计粒子的重力及粒子间的相互作用。
(1)当粒子的发射速度方向与y轴平行时,粒子经过x轴时,坐标为(2R,0),则匀强电场的电场强度是多少?
(2)保持电场强度不变,当粒子的发射速度方向与x轴负方向成60°角时,该带电粒子从发射到达到x轴上所用的时间为多少?粒子到达的位置坐标是多少?
(3)从粒子源发射出的带电粒子到达x轴时,距离发射源的最远距离极限值应为多少?
15.(12分)如图所示,在平面的第一、第四象限有方向垂直于纸面向里的匀强磁场;在第二象限有一匀强电场,电场强度的方向沿轴负方向。原点处有一粒子源,可在平面内向轴右侧各个方向连续发射大量速度大小在之间,质量为,电荷量为的同种粒子。在轴正半轴垂直于平面放置着一块足够长的薄板,薄板上有粒子轰击的区域的长度为。已知电场强度的大小为,不考虑粒子间的相互作用,不计粒子的重力。
(1)求匀强磁场磁感应强度的大小;
(2)在薄板上处开一个小孔,粒子源发射的部分粒子穿过小孔进入左侧电场区域,求粒子经过轴负半轴的最远点的横坐标;
(3)若仅向第四象限各个方向发射粒子:时,粒子初速度为,随着时间推移,发射的粒子初速度逐渐减小,变为时,就不再发射。不考虑粒子之间可能的碰撞,若穿过薄板上处的小孔进入电场的粒子排列成一条与轴平行的线段,求时刻从粒子源发射的粒子初速度大小的表达式。
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】
物体B受竖直向下的重力mg和竖直向上的绳子拉力T,由二力平衡得到:
T=mg;
以物体A为研究对象,物体A受力如下图所示:
A静止,处于平衡状态,由平衡条件得:
f+T-2mgsin45°=0
N-2mgcos45°=0
解得:
f=2mgsin45°-T=2mgsin45°-mg
N=2mgcos45°
当由45°增大到60°时,f不断变大,N不断变小;
A.绳子张力T=mg保持不变,故A错误;
B.物体A对斜面的压力N′=N=2mgcosθ将变小,故B错误;
C.摩擦力变大,故C正确;
D.绳子的拉力不变,但是滑轮两边绳子的夹角减小,则滑轮受到绳子的作用力变大,选项D错误.
2、A
【解析】
A.当以线圈平面内某虚线为轴匀速转动时,线圈中的磁通量始终不变,没有感应电流产生,故A不可能产生该电流,故A符合题意;
BCD.三图中线圈绕垂直于磁场方向的轴转动,磁通量发生变化,根据交变电流的产生原理可知,三者均产生示波器中的正弦式交变电流,故BCD不符合题意。
故选A。
3、D
【解析】
AC.粒子在磁场中做圆周运动,由于P点位置不确定,粒子从x轴上离开磁场或粒子运动轨迹与y轴相切时,粒子在磁场中转过的圆心角最大,为
粒子在磁场中的最长运动时间
粒子最小的圆心角为P点与坐标原点重合,最小圆心角
粒子在磁场中的最短运动时间
粒子在磁场中运动所经历的时间为
说明无法确定粒子在磁场中运动的时间和粒子的偏转角,故AC错误;
B.粒子在磁场中做圆周运动,由于P点位置不确定,粒子的偏转角不确定,则无法确定粒子的运动半径,故B错误;
D.粒子在磁场中做圆周运动,由洛伦兹力提供向心力,则
且
则得
说明可确定粒子做圆周运动的周期,故D正确。
故选D。
4、A
【解析】
取水平地面为重力势能零点,设抛出时物体的初速度为v0,高度为h,物块落地时的竖直方向的速度大小为vy,落地速度与水平方向的夹角为,位移方向与水平方向的夹角为,根据题有
解得
竖直方向有
解得
根据几何关系得
代、解得
又根据速度夹角正切值与位移夹角正切值的关系有
解得
故A正确,BCD错误。
故选A。
5、C
【解析】
根据右手螺旋定则,d处导线在o点产生的磁场方向水平向左,b处导线在o点产生的磁场方向水平向右,合成后磁感应强度等于1. d在c处产生的磁场方向垂直于cd偏左上,b在c出产生的磁场方向垂直bc偏右上,则根据平行四边形定则,知c处的磁场方向竖直向上;同理可知,a处的磁场方向竖直向下;则选项C正确,ABD错误.故选C.
点睛:解决本题的关键掌握右手螺旋定则判断电流与其周围磁场方向的关系,会根据平行四边形定则进行合成.
6、C
【解析】
以车和水为研究对象,受力分析可知,水平方向受牵引力、摩擦阻力和空气阻力作用,由题意,车受到的摩擦阻力跟其质量成正比,受到的空气阻力跟车速成正比,根据牛顿第二定律知,
F-f-kv=ma
当洒水车在平直路面上匀速行驶并且匀速洒水时,车与水的质量在减小,故摩擦阻力在减小,空气阻力恒定不变,则牵引力在减小,合力为零。
A.洒水车的质量减小,速度不变,故动能减小,故A错误。
B.发动机的功率P=Fv,牵引力减小,速度不变,则发动机的功率减小,故B错误。
CD.牵引力F=f+kv,洒水车的质量随时间均匀减小,则牵引力的大小随洒水时间均匀减小,但不成反比。牵引力功率随时间均匀减小,故C正确,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、BD
【解析】
A.若发射线圈中有恒定电流,则产生的磁场不变化,在接收线圈中不会产生感应电流,也就不会获得电压,A错误;
B.只要接收线圈两端有电压,说明穿过接收线圈的磁场变化,所以发射线圈中的电流一定不是恒定电流,B正确;
C.若穿过接收线圈的磁感应强度均匀增加,如果线圈闭合,根据法拉第电磁感应定律
可知线圈中产生恒定的感应电动势,根据闭合电路欧姆定律可知接收线圈中有感应电流且恒定,C错误;
D.根据法拉第电磁感应定律有
根据分压规律得两端的电压
D正确。
故选BD。
8、AB
【解析】
运动员在光滑的圆轨道上的运动和随后的平抛运动的过程中只受有重力做功,机械能守恒.故A正确;运动员在光滑的圆轨道上的运动的过程中机械能守恒,所以:
mvA2=mgh=mgR(1-cos60°)所以:
,故B正确;设运动员做平抛运动的时间为t,则:x=vAt;y=gt2
由几何关系: ,联立得:,
运动员从A到B的过程中机械能守恒,所以在B点的动能:EkB=mgy+mvA2,代入数据得:EkB=×105J.故C D错误.故选AB.
点睛:本题是常规题,关键要抓住斜面的倾角反映位移的方向,知道平抛运动水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,难度适中.
9、AD
【解析】
根据万有引力定律和牛顿第二定律有:===man,解得:v=,T=,an=,由图可知神州八号的轨道半径比天宫一号的小,所以神州八号的运行速度比天宫一号的大,神州八号的运行周期比天宫一号的短,神州八号的加速度比天宫一号的大,故BC错误,A正确;神州八号通过加速后将做离心运动,可运行至较高轨道与天宫一号对接,故D正确。
故选AD。
10、BD
【解析】
A.匀速运动的速度
,
设匀加速运动的初速度为,根据平均速度公式有:
,
联立上面两式得:
,
对匀加速运动,根据位移公式有:
,
解得:
,
A错误;
BD.设匀减速直线运动的末速度为,对匀减速直线运动,根据平均速度公式有:
,
解得:
,
匀减速直线运动的加速度大小:
,
BD正确;
C.三个过程中的平均速度大小
,
C错误。
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)m1g; (2),
【解析】
(1)[1] 小车匀速下滑时受到重力、支持力、摩擦力和轻绳的拉力,合力为零;撤去拉力后,其余力不变,故合力等于撤去轻绳的拉力,而轻绳的拉力等于易拉罐和细沙的重力,所以小车所受的合外力为m1g;
(2)[2]匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻瞬时速度,故
;
[3]动能增量为:
,
合力的功为:
,
需要验证的关系式为:
12、定滑轮
【解析】
(1)[1]调节定滑轮的高度使连接木块的细线与长木板平行。
(2)[2][3]根据时间中点速度等于某段时间的平均速度,则可求打计数点5时,木块的速度大小为
根据
得木块的加速度
(3)[4]由牛顿第二定律有
解得
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);(3)
【解析】
(1)无人机以速度v0匀速爬升阶段,受力平衡,沿速度方向有
垂直速度方向有
联立得
(2)设无人机在地面滑行时速度为v,受到地面弹力为FN,受力分析可知竖直方向平衡
水平方向匀加速
得
无人机能做匀加速直线运动,a不变,方程中v的系数必须为零,即
则有
(3)设无人机在0~s0过程经历时间为t1,s0位置的速率为v1;在s0~2s0过程经历时间为t2,2s0位置的无人机速率为v2,0~s0过程以加速度a0匀加速运动,则
解得
则
依据图乙,0~s0过程无人机合外力为ma0;s0~2s0过程无人机合外力ma随s均匀减小,一小段位移内合外力做功为ma,此过程合外力做功可表示为,0~2s0过程应用动能定理
解得
依题意在s0~2s0过程无人机平均速度大小为
无人机在两个过程经历时间之比为
14、 (1) ;(2);(BR,0);(3)R+2BR
【解析】
(1)根据洛伦兹力提供向心力得
qvB=m
解得
r=R
当粒子的发射速度方向与y轴平行时,粒子经磁场偏转恰好从C点垂直电场进入电场,在电场中做匀变速曲线运动,因为粒子经过x轴时,坐标为(2R,0),所以
R=at2
2R=vt
a=
联立解得
E=
(2)当粒子的发射速度方向与x轴负方向成60°角时,带电粒子在磁场中转过120°角后从D点离开磁场,再沿直线到达与y轴上的F点垂直电场方向进入电场,做类平抛运动,并到达x轴,运动轨迹如图所示。
粒子在磁场中运动的时间为
t1=
粒子从离开磁场至进入电场过程做匀速直线运动,位移为
x=R(1-cos θ)=R
匀速直线运动的时间为
t2=
由几何关系可得点F到x轴的距离为
x1=R(1+sin θ)=1.5R
在电场中运动的时间为
t3=,a=
解得
t3=
粒子到达的位置到y轴的距离为
x'=vt3=BR
故粒子从发射到达到x轴上所用的时间为
t=
粒子到达的位置坐标为。
(3)从粒子源发射出的带电粒子与x轴方向接近180°射入磁场时,粒子由最接近磁场的最上边界离开后平行x轴向右运动,且垂直进入电场中做类平抛运动,此时x'接近2R
则
2R=
带电粒子在电场中沿x轴正向运动的距离为
x2=vt4=2BR
该带电粒子距离发射源的极限值间距为
xm=R+2BR
15、 (1);(2);(3)或者
【解析】
(1)速度为的粒子沿轴正向发射,打在薄板的最远处,其在磁场中运动的半径为,由牛顿第二定律
①
②
联立,解得
③
(2)如图a所示
速度为的粒子与轴正向成角射出,恰好穿过小孔,在磁场中运动时,由牛顿第二定律
④
而
⑤
粒子沿轴方向的分速度
⑥
联立,解得
⑦
说明能进入电场的粒子具有相同的沿轴方向的分速度。当粒子以速度为从点射入,可以到达轴负半轴的最远处。粒子进入电场时,沿轴方向的初速度为,有
⑧
⑨
最远处的横坐标
⑩
联立,解得
(3)要使粒子排成一排,粒子必须在同一时刻进入电场。粒子在磁场在运动轨迹如图b所示
周期相同,均为
又
粒子在磁场中的运动时间
以进入磁场的粒子,运动时间最长,满足,其在磁场中运动时间
以不同速度射入的粒子,要同时到达小孔,有
联立,解得
或者
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