资源描述
2026届上海市崇明县大同中学高三5月测试(一卷)物理试题试卷
考生请注意:
1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。
2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请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、将长为L的导线弯成六分之一圆弧,固定于垂直于纸面向外、大小为B的匀强磁场中,两端点A、C连线竖直,如图所示.若给导线通以由A到C、大小为I的恒定电流,则导线所受安培力的大小和方向是( )
A.ILB,水平向左 B.ILB,水平向右
C.,水平向右 D.,水平向左
2、充电式果汁机小巧简便,如图甲所示,被誉为出行神器,满足了人们出行也能喝上鲜榨果汁的需求。如图乙所示,其主要部件是四个长短不同的切水果的锋利刀片。工作时,刀片在电机带动下高速旋转,机身和果汁杯可视为保持静止。则果汁机在完成榨汁的过程中
A.某时刻不同刀片顶点的角速度都相等
B.不同刀片上各点的加速度方向始终指向圆心
C.杯壁上的水果颗粒做圆周运动时的向心力由摩擦力提供
D.消耗的电能一定等于水果颗粒以及果汁机增加的内能
3、一个小球以一定的水平速度抛出,经过t0时间,小球和抛出点的连线与水平方向夹角为37°,再经过t时间,小球和抛出点的连线与水平方向的夹角为53°,不计空气阻力,下列说法正确的是
A. B. C. D.
4、2018年11月12日中科院等离子体物理研究所发布消息:全超导托克马克装置EAST在实验中有了新的突破,等离子体中心电子温度达到1亿摄氏度;其主要核反应方程为:①②,则下列表述正确的是
A.X是质子 B.Y是氚核
C.X与Y是同位素 D.①②两个核反应都属于裂变反应
5、由于太阳自身巨大的重力挤压,使其核心的压力和温度变得极高,形成了可以发生核聚变反应的环境。太阳内发生核聚变反应主要为:,已知部分物质比结合能与质量数关系如图所示,则该反应释放的核能约为( )
A.5 MeV B.6 MeV
C.24 MeV D.32 MeV
6、 “太极球”运动是一项较流行的健身运动。做该项运动时,健身者半马步站立,手持太极球拍,拍上放一橡胶太极球,健身者舞动球拍时,太极球却不会掉到地上。现将太极球拍和球简化成如图所示的平板和小球,熟练的健身者让小球在竖直面内始终不脱离平板且做匀速圆周运动,则 ( )
A.小球的机械能保持不变
B.平板对小球的弹力在B处最小,在D处最大
C.在B、D两处小球一定受到沿平板向上的摩擦力
D.只要平板与水平面的夹角合适,小球在B、D两处就有可能不受平板的摩擦力作用
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、下列说法正确的是________。
A.单摆的周期与振幅无关
B.机械波和电磁波都可以在真空中传播
C.只有发生共振时,受迫振动的频率才等于驱动力的频率
D.两列波产生干涉现象,振动加强区域与振动减弱区域交替排列
8、一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示,此时波恰好传到平衡位置在用x1=2.5m处的P点。已知平衡位置在x2=5.5m处的Q点在0~8s内运动的路程为0.2m,则下列说法正确的是_____。
A.P点的起振方向沿y轴正方向
B.P点振动的周期为4s
C.该波的传播速度大小为1m/s
D.质点Q的振动方程为
E.若一列频率为1Hz的简谐横波沿x轴负方向传播,与该波相遇时会产生稳定的干涉现象
9、如图所示,光滑平行金属导轨与水平面间的夹角为θ,导轨电阻不计,下端与阻值为R的电阻相连。匀强磁场垂直导轨平面向上,磁感应强度大小为B。 一质量为m、长为L、电阻为r的导体棒垂直导轨放置,从ab位置以初速度v沿导轨向上运动,刚好能滑行到与ab相距为s的a′b′位置,然后再返回到ab。该运动过程中导体棒始终与导轨保持良好接触,不计空气阻力,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.向上滑行过程中导体棒做匀减速直线运动
B.上滑过程中电阻R产生的热量为
C.向下滑行过程中通过电阻R的电荷量为
D.电阻R在导体榛向上滑行过程中产生的热量小于向下滑行过程中产生的热量
10、在科幻电影《流浪地球》中,流浪了2500年的地球终于围绕质量约为太阳质量的比邻星做匀速圆周运动,进入了“新太阳时代”。若“新太阳时代”地球公转周期与现在绕太阳的公转周期相同,将“新太阳时代”的地球与现在相比较,下列说法正确的是
A.所受引力之比为1:8
B.公转半径之比为1:2
C.公转加速度之比为1:2
D.公转速率之比为1:4
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)用如图甲所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出,落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。
(1)下列实验条件必须满足的有____________;
A.斜槽轨道光滑
B.斜槽轨道末段水平
C.挡板高度等间距变化
D.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
(2)为定量研究,建立以水平方向为轴、竖直方向为轴的坐标系;
a.取平抛运动的起始点为坐标原点,将钢球静置于Q点,钢球的_______(选填“最上端”、“最下端”或者“球心”)对应白纸上的位置即为原点;在确定轴时_______(选填“需要”或者“不需要”)轴与重锤线平行;
b.若遗漏记录平抛轨迹的起始点,也可按下述方法处理数据:如图乙所示,在轨迹上取A、B、C三点,AB和BC的水平间距相等且均为,测得AB和BC的竖直间距分别是和,则_______(选填“大于”、“等于”或者“小于”)。可求得钢球平抛的初速度大小为_______(已知当地重力加速度为,结果用上述字母表示)。
(3)为了得到平拋物体的运动轨迹,同学们还提出了以下三种方案,其中可行的是_______;
A.从细管水平喷出稳定的细水柱,拍摄照片,即可得到平抛运动轨迹
B.用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置,平滑连接各位置,即可得到平抛运动轨迹
C.将铅笔垂直于竖直的白纸板放置,笔尖紧靠白纸板,铅笔以一定初速度水平抛出,将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹
(4)伽利略曾研究过平抛运动,他推断:从同一炮台水平发射的炮弹,如果不受空气阻力,不论它们能射多远,在空中飞行的时间都一样。这实际上揭示了平抛物体_______。
A.在水平方向上做匀速直线运动
B.在竖直方向上做自由落体运动
C.在下落过程中机械能守恒
12.(12分)欲测量G表的内阻和一个电源的电动势E内阻要求:测量尽量准确、能测多组数据且滑动变阻器调节方便,电表最大读数不得小于量程的待测元件及提供的其他实验器材有:
A、待测电源E:电动势约,内阻在间
B、待测G表:量程,内阻在间
C、电流表A:量程2A,内阻约
D、电压表V:量程300mV,内阻约
E、定值电阻:;
F、滑动变阻器:最大阻值,额定电流1A
G、电阻箱:
H、开关S一个,导线若干
(1)小亮先利用伏安法测量G表内阻.
①图甲是小亮设计的实验电路图,其中虚线框中的元件是______;填元件序号字母
②说明实验所要测量的物理量______;
③写出G表内阻的计算表达式______.
(2)测出后,小聪把G表和电阻箱串联、并将接入电路的阻值调到,使其等效为一只电压表,接着利用伏安法测量电源的电动势E及内阻r.
①请你在图乙中用笔画线,将各元件连接成测量电路图,
(______)
②若利用测量的数据,作出的G表示与通过滑动变阻器的电流I的关系图象如图丙所示,则可得到电源的电动势______V,内阻______
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)一足够长的水平绝缘轨道上有A、B两物体处于静止状态,在AB之间的空间存在水平向右的匀强电场,场强为E。A物体带正电,电量为q,小物块B不带电且绝缘,如图所示。小物体A由静止释放,一段时间后与B发生弹性碰撞(碰撞时间极短);当A返回到轨道上的P点(图中未标出)时,速度减为0,再过一段时间A刚好能到达B再次静止的位置。A物体在电场中第一次加速所用时间等于A在电场中向左减速所用时间的2.5倍。物体A与轨道的动摩擦因数为μ1,B与轨道的动摩擦因数为μ2,其中的μ1和μ2均为未知量。已知A的质量为m,B的质量为3m。初始时A与B的距离为d,重力加速度大小为g,不计空气阻力。整个运动过程中,求物块A克服摩擦力所做的功。
14.(16分)如图所示,间距为L、光滑的足够长的金属导轨(金属导轨的电阻不计)所在斜面倾角为,两根同材料、长度均为L、横截面均为圆形的金属棒 CD、PQ放在斜面导轨上,已知CD棒的质量为m、电阻为R,PQ棒的圆截面的半径是CD棒圆截面的2倍.磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面向上,两根劲度系数均为k、相同的弹簧一端固定在导轨的下端,另一端连着金属棒CD.开始时金属棒CD静止,现用一恒力平行于导轨所在平面向上拉金属棒PQ,使金属棒PQ由静止开始运动,当金属棒PQ达到稳定时,弹簧的形变量与开始时相同.已知金属棒PQ开始运动到稳定的过程中通过CD棒的电荷量为q,此过程可以认为CD棒缓慢地移动,已知题设物理量符合的关系式,求此过程中(要求结果均用mg、k、来表示):
(1)CD棒移动的距离;
(2)PQ棒移动的距离;
(3)恒力所做的功.
15.(12分)如图所示,一束平行于直径AB的单色光照射到玻璃球上,从N点进入玻璃球直接打在B点,在B点反射后到球面的P点(P点未画出)。已知玻璃球的半径为R,折射率n=,光在真空中的传播速度为c,求:
①入射点N与出射点P间的距离;
②此单色光由N点经B点传播到P点的时间。
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、D
【解析】
弧长为L,圆心角为60°,则弦长:,导线受到的安培力:F=BI•AC=,由左手定则可知,导线受到的安培力方向:水平向左;故D,ABC错误.
2、A
【解析】
A.不同刀片相对静止的绕同一轴做圆周运动,属于同轴转动模型,角速度相等,故A正确;
B.刀片旋转角速度越来越大,做变速圆周运动,加速度方向不是指向圆心,故B错误;
C.杯壁上的水果颗粒做圆周运动时的向心力由杯壁的弹力提供,重力和摩擦力平衡,故C错误;
D.消耗的电能等于水果颗粒增加的机械能和水果颗粒与果汁机增加的内能,故D错误。
3、C
【解析】
设平抛初速度大小为v0,经过时间t0,有:
再经过时间t,有:
所以
解得:
A. 与计算结果不符,故A错误。
B. 与计算结果不符,故B错误。
C. 与计算结果相符,故C正确。
D. 与计算结果不符,故D错误。
4、B
【解析】
根据质量数守恒、电荷数守恒判断X和和Y的种类,这两个方程都是聚变.
【详解】
A.根据质量数守恒、电荷数守恒可知X是中子,故A错误;
B.对第二个方程,根据质量数守恒、电荷数守恒可知Y是氚核,故B正确;
C.X是中子,Y是氚核,X与Y不是同位素,故C错误;
D.①②两个核反应都属于聚变反应,故D错误.
5、C
【解析】
由图象可知的比结合能约为1.1MeV,的比结合能约为7.1MeV,由比结合能的定义可知,该反应释放的核能约为
故选C。
6、D
【解析】
小球做匀速圆周运动,动能不变,重力势能不断改变,所以小球的机械能不断变化,故A错误;小球做匀速圆周运动,向心力大小不变,而在最高点和最低点时,弹力和重力共线且合力提供向心力,最高点失重,最低点超重,所以平板对小球的弹力在A处最小,在C处最大,故B错误;小球在BD处可以不受摩擦力作用,即重力和健身者对球作用力F的合力提供向心力受力分析如图所示。
此时满足,故C错误,D正确;
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、AD
【解析】
A.单摆周期为:
T=2π
与振幅无关,A正确;
B.机械波必须在弹性媒介中传输,不能在真空中传播;电磁波可以在真空中传播,故B错误.
C.受迫振动的频率等于驱动力的频率,当驱动力的频率接近物体的固有频率时,振动显著增强,当驱动力的频率等于物体的固有频率时发生共振,C错误;
D.两列波相叠加产生干涉现象时,振动加强区域与减弱区域间隔出现,这些区域位置不变,D正确.
8、ABD
【解析】
A.根据横波的传播方向与振动方向的关系可知,t=0时刻P点的振动方向沿y轴正方向,故A正确;
B.由题图可以看出,该波的波长λ=2m、振幅A=0.1m,则
说明在0~8s内Q点振动的时间为,该波的传播速度大小
结合,解得
T=4s、v=0.5m/s
故B正确,C错误;
D.波从P点传到Q点所用的时间
=8s-=6s
Q点的振动方向沿y轴正方向,故质点Q的振动方程为
(m)(t>6s)
即
(m)(t>6s)
故D正确;
E.产生稳定干涉现象的必要条件是顿率相等,故这两列波相遇时不会产生稳定的干涉现象,故E错误。
故选ABD。
9、BC
【解析】
向上滑行过程中导体棒受到重力、安培力,根据牛顿第二定律分析加速度的变化情况;上滑过程中根据功能关系结合焦耳定律求解电阻R产生的热量;根据电荷量的计算公式求解向下滑行过程中通过电阻R的电荷量;根据分析电阻R在导体棒向上滑行过程中产生的热量与向下滑行过程中产生的热量的大小。
【详解】
A.向上滑行过程中导体棒受到重力、安培力,根据右手定则可得棒中的电流方向,根据左手定则可得安培力方向沿斜面向下,根据牛顿第二定律可得:
其中:
解得:
由于速度减小,则加速度减小,棒不做匀减速直线运动,故A错误;
B.设上滑过程中克服安培力做的功为W,根据功能关系可得:
克服安培力做的功等于产生的焦耳热,则:
上滑过程中电阻R产生的热量为:
故B正确;
C.向下滑行过程中通过电阻R的电荷量为:
故C正确;
D.由于上滑过程中和下滑过程中导体棒通过的位移相等,即导体棒扫过的面积S相等,根据安培力做功计算公式可得:
由于上滑过程中的平均速度大于,下滑过程中的平均速度,所以上滑过程中平均电流大于下滑过程中的平均电流,则电阻R在导体棒向上滑行过程中产生的热量大于向下滑行过程中产生的热量,故D错误。
故选BC。
10、BC
【解析】
AB.地球绕行中心天体做匀速圆周运动,万有引力提供向心力:
解得:,“新太阳时代”的地球的轨道半径与现在的轨道半径之比:
万有引力:
所以“新太阳时代”的地球所受万有引力与现在地球所受万有引力之比:
A错误,B正确;
C.万有引力提供加速度:
所以“新太阳时代”的地球公转加速度与现在地球加速度力之比:
C正确;
D.万有引力提供向心力:
所以“新太阳时代”的地球公转速率与现在地球公转速率力之比:
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、BD 球心 需要 大于 AB B
【解析】
(1)[1]因为本实验是研究平抛运动,只需要每次实验都能保证钢球做相同的平抛运动,即每次实验都要保证钢球从同一高度处无初速度释放并水平抛出,没必要要求斜槽轨道光滑,因此A错误,BD正确;挡板高度可以不等间距变化,故C错误。
故选BD。
(2)a.[2][3]因为钢球做平抛运动的轨迹是其球心的轨迹,故将钢球静置于Q点,钢球的球心对应的白纸上的位置即为坐标原点(平抛运动的起始点);在确定轴时需要轴与重锤线平行。
b.[4][5]由于平抛的竖直分运动是自由落体运动,故相邻相等时间内竖直方向上的位移之比为1:3:5:…,故两相邻相等时间内竖直方向上的位移之比越来越大,因此大于;由
,
联立解得
(3)[6]将铅笔垂直于竖直的白纸板放置,笔尖紧靠白纸板,铅笔以一定初速度水平抛出,由于铅笔受摩擦力作用,且不一定能保证铅笔水平,铅笔将不能始终保持垂直白纸板运动,铅笔将发生倾斜,故不会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹,故C不可行,AB可行。
(4)[7]从同一炮台水平发射的炮弹,如果不受空气阻力,可认为做平抛运动,因此不论它们能射多远,在空中飞行的时间都一样,这实际上揭示了平抛物体在竖直方向上做自由落体运动,故选项B正确。
12、E G表示数I, V表示数U 电路图见解析
【解析】
(1)[1].G表本身可以测量通过的电流,但由题意可知,G表内阻较小,无法直接用电压表进行测量,故应与E:定值电阻R0串联后再与电压表并联;
[2][3].同时由于两表量程偏低,且滑动变阻器阻值偏小,为了安全,采用滑动变阻器分压接法;故原理图如甲图所示;为了更好地保护电路,也可以与电阻箱串联后给G供电;故电路图可以是甲图中的任一个;
由欧姆定律可知
解得:
则要测量的量是: G表示数I,V表示数U;
(2)①[4].将G表与电阻箱串联后,可以充当电压表使用,则其应并联在电源两端,滑动变阻器与电流表串联后即可进行测电源电动势和内电阻的实验,实物电路图如图所示:
②[5][6].电源的路端电压
U=IG(200+2800)=3000IG
故图象与纵坐标的交点为500μA,则电源的电动势为:
E=500μA×3000=1.5V;
内阻
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、
【解析】
设A向右加速到B处时速度为v所用时间为t,A与B发生弹性碰撞 则:
解得:
对A第一次向右加速,向左减速运动过程:
对A 在第一次向右加速过程中 由动能定理:
对A 在反弹后向左减速过程中 由动能定理:
全过程能量守恒:
联立整理可以得到:
14、 (1) (2) (3)
【解析】
PQ棒的半径是CD棒的2倍,PQ棒的横截面积是CD棒横截面积的4倍,PQ棒的质量是CD棒的质量的4倍,所以,PQ棒的质量:
由电阻定律可知PQ棒的电阻是CD棒电阻的即:
两棒串联的总电阻为:
(1)开始时弹簧是压缩的,当向上的安培力增大时,弹簧的压缩量减小,安培力等于CD棒重力平行于斜面的分量时,弹簧恢复到原长,安培力继续增大,弹簧伸长,由题意可知,当弹簧的伸长量等于开始的压缩量时达到稳定状态,此时的弹力与原来的弹力大小相等、方向相反.两弹簧向上的弹力等于CD棒重力平行于斜面的分量,即:
弹簧的形变量为:
CD棒移动的距离:
(2)在达到稳定过程中两棒之间距离增大,由两金属棒组成的闭合回路中的磁通量发生变化,产生感应电动势为:
感应电流为:
所以,回路中通过的电荷量即CD棒中的通过的电荷量为:
由此可得两棒距离增大值:
PQ棒沿导轨上滑距离应为CD棒沿斜面上滑距离和两棒距离增大值之和
PQ棒沿导轨上滑距离为:
(3)CD棒受力平衡,安培力为
金属棒PQ达到稳定时,它受到的合外力为零,向上的恒力等于向下的安培力和重力平行于斜面的分量,
即恒力:
恒力做功为:
15、①;②
【解析】
①在B点的反射光线与入射光线NB关于AB对称,则可知从P点射出的光线与原平行于AB的入射光线平行对称,作出光路图如图所示
由光路图知
由折射定律得
解得
入射点N与出射点P间的距离为
②该条光线在玻璃球中的路程
光在玻璃球中的速度
光在玻璃球中的时间
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