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2026年安徽省合肥市巢湖市汇文实验学校高三5月模拟(三模)物理试题理试题
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、如图,在点电荷Q产生的电场中,将两个带正电的检验电荷q1、q2分别置于A、B两点,虚线为等势线。取无穷远处为零电势点,若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等,则( )
A.q1在A点的电势能大于q2在B点的电势能
B.q1在A点的电势能小于q2在B点的电势能
C.q1的电荷量小于q2的电荷量
D.q1的电荷量大于q2的电荷量
2、下列对图中的甲、乙、丙、丁四个图像叙述正确的是( )
A.图甲是流过导体某个横截面的电量随时间变化的图像,则电流在均匀增大
B.图乙是某物体的位移随时间变化的图像,则该物体受不为零的恒定合力作用
C.图丙是光电子最大初动能随入射光频率变化的图像,则与实线对应金属的逸出功比虚线的大
D.图丁是某物体的速度随时间变化的图像,则该物体所受的合力随时间增大
3、研究光电效应的实验规律的电路如图所示,加正向电压时,图中光电管的A极接电源正极,K极接电源负极时,加反向电压时,反之.当有光照射K极时,下列说法正确的是
A.K极中有无光电子射出与入射光频率无关
B.光电子的最大初动能与入射光频率有关
C.只有光电管加正向电压时,才会有光电流
D.光电管加正向电压越大,光电流强度一定越大
4、同一平面内固定有一长直导线PQ和一带缺口的刚性金属圆环,在圆环的缺口两端引出两根导线,分别与两块垂直于圆环所在平面固定放置的平行金属板MN连接,如图甲所示.导线PQ中通有正弦交流电流i,i的变化如图乙所示,规定从Q到P为电流的正方向,则在1~2s内
A.M板带正电,且电荷量增加
B.M板带正电,且电荷量减小
C.M板带负电,且电荷量增加
D.M板带负电,且电荷量减小
5、如图所示,四根相互平行的固定长直导线L1、L2、L3、L4,其横截面构成一角度为的菱形,均通有相等的电流I,菱形中心为O。L1中电流方向与L2中的相同,与L3、L4,中的相反,下列说法中正确的是( )
A.菱形中心O处的磁感应强度不为零
B.菱形中心O处的磁感应强度方向沿OL1
C.L1所受安培力与L 3所受安培力大小不相等
D.L 1所受安培力的方向与L 3所受安培力的方向相同
6、如图所示,强度足够的、不可伸长的轻线一端系着一个小球p,另一端套在图钉A上,图钉A正上方有距它h的图钉B,此时小球在光滑的水平平台上做半径为a的匀速圆周运动。现拔掉图钉A,则
A.小球继续做匀速圆周运动
B.小球做远离O的曲线运动,直到被图钉B拉住时停止
C.小球做匀速直线运动,直到被图钉B拉住时再做匀速圆周运动
D.不管小球做什么运动,直到被图钉B拉住时小球通过的位移为h
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,一个质量为m的刚性圆环套在竖直固定细杆上,圆环的直径略大于细杆的直径,圆环的两边与两个相同的轻质弹簧的一端相连,轻质弹簧的另一端相连在和圆环同一高度的墙壁上的P、Q两点处,弹簧的劲度系数为k,起初圆环处于O点,弹簧处于原长状态且原长为L;将圆环拉至A点由静止释放,OA=OB=L,重力加速度为g,对于圆环从A点运动到B点的过程中,弹簧处于弹性范围内,下列说法正确的是( )
A.圆环在O点的速度最大
B.圆环通过O点的加速度等于g
C.圆环在A点的加速度大小为
D.圆环在B点的速度为
8、如图(a)所示,位于、两点处的两波源相距,在、两点间连线上有一点,。时,两波源同时开始振动,振动图象均如图(b)所示,产生的两列横波沿连线相向传播,波在间的均匀介质中传播的速度为。下列说法正确的是( )
A.两波源产生的横波的波长
B.时,点处的波源产生的第一个波峰到达点
C.点的振动是减弱的
D.在内,点运动的路程为
E.、两点间(除、两点外)振幅为的质点有5个
9、如图所示,一定质量的理想气体从状态依次经过状态、和后再回到状态。其中,状态和状态为等温过程,状态和状态为绝热过程。在该循环过程中,下列说法正确的是__________。
A.的过程中,气体对外界做功,气体放热
B.的过程中,气体分子的平均动能减少
C.的过程中,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增加
D.的过程中,外界对气体做功,气体内能增加
E.在该循环过程中,气体内能增加
10、如图所示,空中飞椅在水平面内做匀速圆周运动,飞椅和人的质量为m,运动半径为R,角速度大小为ω,钢绳与竖直方向的夹角为θ,不计空气阻力,重力加速度为g。下列说法正确的是
A.运动周期为
B.线速度大小为ωR
C.钢绳拉力的大小为mω2R
D.角速度θ与夹角的关系为gtanθ=ω2R
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)某实验小组用如图所示的装置通过研究小车的匀变速运动求小车的质量。小车上前后各固定一个挡光条(质量不计),两挡光条间的距离为L,挡光条宽度为d,小车释放时左端挡光条到光电门的距离为x,挂上质量为m的钩码后,释放小车,测得两遮光条的挡光时间分别为t1、t2。
(1)用游标卡尺测量挡光条的宽度,示数如图乙所示,则挡光条的宽度为d=____cm;
(2)本实验进行前需要平衡摩擦力,正确的做法是____;
(3)正确平衡摩擦力后,实验小组进行实验。不断改变左端挡光条到光电门的距离x,记录两遮光条的挡光时间t1、t2,作出图像如图丙所示,图线的纵截距为k,小车加速度为____;小车的质量为____(用题中的字母表示)。
12.(12分)课外兴趣小组在一次拆装晶体管收音机的过程中,发现一只发光二极管,同学们决定测绘这只二极管的伏安特性曲线。
(1)由于不能准确知道二极管的正负极,同学们用多用电表的欧姆挡对其进行侧量,当红表笔接A端、黑表笔同时接B端时,指针几乎不偏转,则可以判断二极管的正极是_______端
(2)选用下列器材设计电路并测绘该二极管的伏安特性曲线,要求准确测出二极管两端的电压和电流。有以下器材可供选择:
A.二极管Rx
B.电源电压E=4V(内电阻可以忽略)
C.电流表A1(量程0~50mA,内阻为r1=0.5Ω)
D.电流表A2(量程0~0.5A,内阻为r2=1Ω)
E.电压表V(量程0~15V,内阻约2500Ω)
F.滑动变阻器R1(最大阻值20Ω)
C.滑动变阻器R2(最大阻值1000Ω)
H.定值电阻R3=7Ω
I.开关、导线若干
实验过程中滑动变限器应选___________(填“F”或“G”),在虚线框中画出电路图_______(填写好仪器符号)
(3)假设接入电路中电表的读数:电流表A1读数为I1,电流表A2读数为I2,则二极管两瑞电压的表达式为__________(用题中所给的字母表示)。
(4)同学们用实验方法测得二极管两端的电压U和通过它的电流I的一系列数据,并作出I-U曲线如图乙所示。
(5)若二极管的最佳工作电压为2.5V,现用5.0V的稳压电源(不计内限)供电,则需要在电路中串联一个电限R才能使其处于最佳工作状态,请根据所画出的二极管的伏安特性曲线进行分析,申联的电阻R的阻值为_______________Ω(结果保留三位有效数字)
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,虚线MN的右侧空间存在竖直向下的匀强电场和水平方向(垂直纸面向里)的匀强磁场,一质量为m的带电粒子以速度v垂直电场和磁场方向从O点射入场中,恰好沿纸面做匀速直线运动。已知匀强磁场的磁感应强度为B,粒子的电荷量为+q,不计粒子的重力。
(1)求匀强电场的电场强度E;
(2)当粒子运动到某点时撤去电场,如图乙所示,粒子将在磁场中做匀速圆周运动。求∶
a.带电粒子在磁场中运动的轨道半径R;
b.带电粒子在磁场中运动的周期T。
14.(16分)如图所示的xOy平面直角坐标系内,在x≤a的区域内,存在着垂直于xOy平面向外、磁感应强度为B的匀强磁场,位于坐标原点O的粒子源在xOy平面内沿各个方向发射速率相同的同种带正电的粒子.已知沿y轴正方向发射的粒子经时间t0恰好从磁场的右边界P(a,a)射出磁场.不计粒子的重力与相互作用力,求:
(1)粒子的比荷;
(2)磁场右边界有粒子射出区域的长度。
15.(12分)如图甲所示,足够宽水槽下面有一平面镜,一束单色光以入射角i射入水面,经平面镜反射后的光线恰好沿水平方向射出.已知水对该单色光的折射率为n=.
①若平面镜与水平方向的夹角为θ=30°,求该单色光在水面入射角的正弦值sini;
②使该单色光从水槽左壁水平向右射出,在平面镜上反射后恰好在水面上发生全反射,如图乙所示,求平面镜与水平方向的夹角α.
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】
由题,将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功,说明Q对q1、q2存在引力作用,则知Q带负电,电场线方向从无穷远到Q,根据顺着电场线方向电势降低,根据电场力做功与电势能变化的关系,分析得知q1在A点的电势能等于q2在B点的电势能.B点的电势较高.由W=qU分析q1的电荷量与q2的电荷量的关系.
【详解】
将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功,则知Q对q1、q2存在引力作用,Q带负电,电场线方向从无穷远指向Q,所以A点电势高于B点电势;A与无穷远处间的电势差小于B与无穷远处间的电势差;由于外力克服电场力做的功相等,则由功能关系知,q1在A点的电势能等于q2在B点的电势能;由W=qU得知,q1的电荷量大于q2的电荷量。故D正确。故选D。
2、C
【解析】
A、由于q=It,q-t图像的斜率不变,所以电流不变,选项A错误;
B、由图像可知,物体做匀速直线运动,合力为0,选项B错误;
C、根据光电效应方程得,延长图像,图像的纵截距绝对值为逸出功,则与实线对应金属的逸出功比虚线的大,选项C正确;
D、v-t图像斜率是加速度,斜率越来越小,加速度减小,则合力减小,选项D错误。
故选C。
3、B
【解析】
K极中有无光电子射出与入射光频率有关,只有当入射光的频率大于K极金属的极限频率时才有光电子射出,选项A错误;根据光电效应的规律,光电子的最大初动能与入射光频率有关,选项B正确;光电管加反向电压时,只要反向电压小于截止电压,就会有光电流产生,选项C错误;在未达到饱和光电流之前,光电管加正向电压越大,光电流强度一定越大,达到饱和光电流后,光电流的大小与正向电压无关,选项D错误.
4、A
【解析】
在1~2s内,穿过金属圆环的磁场垂直于纸面向里,磁感应强度变小,穿过金属圆环的磁通量变小,磁通量的变化率变大,假设环闭合,由楞次定律可知感应电流磁场与原磁场方向相同,即感应电流磁场方向垂直于纸面向里,然后由安培定则可知感应电流沿顺时针方向,由法拉第电磁感应定律可知感应电动势增大,由此可知上极M板电势高,带正电,电荷量增加,故A正确,B、C、D错误;
故选A.
5、A
【解析】
AB.根据安培定则,L2、L4导线在菱形中心O处的磁应强度方向沿OL3斜向上,L3、L1导线在菱形中心O处的磁应强度方向沿OL2斜向下,由叠加原理可知,菱形中心O处的合磁场的磁感应强度不为零,且不沿OL1方向,故A正确,B错误;
CD.根据同向电流相互吸引,反向电流相互排斥,L1与L3受力如图所示,由各导线中电流大小相等,则每两导线间的作用力大小相等,由平行四边形定则合成可知,L1所受安培力与L 3所受安培力大小相等,方向相反,故CD错误。
故选A。
6、C
【解析】
ABC.拔掉钉子A后,小球沿切线飞出,做匀变速直线运动,知道线环被钉子B套住,之后细线的拉力提供向心力,小球再做匀速圆周运动,故C正确,AB错误。
D,知道线环被钉子B套住前,匀速运动的位移为,故D错误。
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、BC
【解析】
A.圆环受力平衡时速度最大,应在O点下方,故A错误。
B.圆环通过O点时,水平方向合力为零,竖直方向只受重力,故加速度等于g,故B正确。
C.圆环在下滑过程中与细杆之间无压力,因此圆环不受摩擦力,在A点对圆环进行受力分析如图,根据几何关系,在A点弹簧伸长量为L-L=(-1)L,根据牛顿第二定律,有
解得
故C正确。
D.圆环从A到B过程,根据功能关系,知圆环减少的重力势能转化为动能,有
解得
故D错误。
故选BC。
8、ABE
【解析】
A.由图可知波的周期为
则两横波的波长为
所以A正确;
B.由题可知
则波由M传到P,所用时间为
t为0.025s时,波源M已经向右发出个周期的波,由图象可知,P点已经振动,则点处的波源产生的第一个波峰到达点,所以B正确;
C.由题意可知
两列波到达P点的波程差为
是波长的整数倍,可知P点为加强点,所以C错误;
D.波源M的波需要一个周期传到P点,则0.035s波源M发出的波已经传到
处
时间为
可知,P点振动了,路程为
所以D错误;
E.振幅为的质点即为加强点,则
n取0,,,对应的位置有5个:MN的中点,距离M和N分别6m处,距离M和N分别3m处,所以E正确。
故选ABE。
9、BCD
【解析】
A.A→B过程中,体积增大,气体对外界做功,温度不变,内能不变,气体吸热,故A错误;
B.B→C过程中,绝热膨胀,气体对外做功,内能减小,温度降低,气体分子的平均动能减小,故B正确;
C.C→D过程中,等温压缩,体积变小,分子数密度变大,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多,故C正确;
D.D→A过程中,绝热压缩,外界对气体做功,内能增加,故D正确;
E.循环过程的特点是经一个循环后系统的内能不变。故E错误。
故选BCD。
10、BD
【解析】
A.运动的周期:
A错误;
B.根据线速度和角速度的关系:
B正确;
CD.对飞椅和人受力分析:
根据力的合成可知绳子的拉力:
根据牛顿第二定律:
化解得:,C错误,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、0.650 去掉钩码,将木板右端垫高,轻推小车,使两挡光片挡光时间相等
【解析】
(1)[1].挡光条的宽度为d=0.6cm+0.05mm×10=0.650cm.
(2)[2].本实验进行前需要平衡摩擦力,正确的做法是去掉钩码,将木板右端垫高,轻推小车,使两挡光片挡光时间相等;
(3)[3][4].两遮光片经过光电门时的速度分别为
则由
可得
即
由题意可知
解得
由牛顿第二定律可得
mg=(M+m)a
解得
12、A F 119
【解析】
(1)[1]当红表笔接端、黑表笔同时接端时,指针几乎不偏转,说明电阻很大,二极管反向截止,根据欧姆表的工作原理可知,黑表笔应与欧姆表内部电池的正极相连,由二极管的单向导电性可知,端应是二极管的正极;
(2)[2]由图乙可知,实验中要求电压从零开始调节,故滑动变阻器应采用分压接法;所以滑动变阻器应选阻值小的,即滑动变限器应选F;
[3]在测量正向加电压的伏安特性曲线时,实验中最大电压约为3V,所以电压表V(量程0~15V,内阻约2500Ω)不符合题意,故需要电流表A2(量程0~0.5A,内阻为)与定值电阻串联改装成量程为
二极管两端的电压在3V以内,电流在40mA以内,电流表应选用电流表A1(量程0~50mA,内阻为);因二极管的正向电阻较小,故采用电流表外接法,同时二极管正极应接电源正极;因实验中要求电压从零开始调节,故滑动变阻器应采用分压接法,所以电路图为
(3)[4]根据电路结构特点可得
解得二极管两瑞电压的表达式为
(5)[5]二极管的最佳工作电压为2.5V,现用5.0V的稳压电源(不计内限)供电,根据图乙可知在电路中电流为21mA,根据欧姆定律和电路结构可得申联的电阻的阻值为
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);(2)a.;b.
【解析】
(1)粒子的受力示意图如图所示
根据物体的平衡条件
qvB=qE
得
E=vB
(2)a.粒子在磁场中做圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿运动定律
得
b.粒子在磁场中运动的周期,得
14、(1) (2)
【解析】
(1)所有粒子在磁场中做运速圆周运动的半径r相同,对沿y轴正方向发射的粒子,从P点射出磁场。其运动的轨迹如图1所示.
由几何知识得
可得
可知
=60°
故此粒子在磁场中运动的轨迹圆弧对应的圆心角为120°,运动的时间为圆周运动周期的,即
可得
(2)如图2所示,当粒于轨迹圆直径的另一端点落在磁场的右边界上时,即为粒子从磁场右边界射出的最高点,
则
得
当粒子轨迹圆与磁场的右边界相切时.即为粒子从磁场布边界射出的最低点。则
得
故粒子从磁场右边界射出的区域长度为
.
15、 (1) (2) 15°
【解析】
解:(i)由折射定律有
由几何关系可知g+2q=90°
可解得:sini=nsing=
(ii)光在水面上发生全反射,有
由几何关系可知C+2a=90°
联立可解得平面镜与水平方向的夹角为a=15°
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