资源描述
2026届天津大学附属中学高三全真物理试题模拟试卷(6)
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、如图所示,固定在同一平面内有三条彼此绝缘的通电直导线,导线中的电流,方向为图中箭头方向,在三根导线所在平面内有a、b、c、d四个点,四个点距相邻导线的距离都相等,则四个点中合磁感应强度最大的点是( )
A.a点 B.b点 C.c点 D.d点
2、如图所示,一根质量为M、长为L的铜管放置在水平桌面上,现让一块质量为m、可视为质点的钕铁硼强磁铁从铜管上端由静止下落,强磁铁在下落过程中不与铜管接触,在此过程中( )
A.桌面对铜管的支持力一直为Mg
B.铜管和强磁铁组成的系统机械能守恒
C.铜管中没有感应电流
D.强磁铁下落到桌面的时间
3、如图,小球甲从A点水平抛出,同时将小球乙从B点自由释放,两小球先后经过C点时速度大小相等,方向夹角为30°,已知B、C高度差为h,两小球质量相等,不计空气阻力,由以上条件可知( )
A.小球甲做平抛运动的初速度大小为
B.甲、乙两小球到达C点所用时间之比为
C.A,B两点高度差为
D.两小球在C点时重力的瞬时功率大小相等
4、如图所示的装置中,A、B两物块的质量分别为2 kg、l kg,连接轻弹簧和物块的轻绳质量不计,轻弹簧的质量不计,轻绳与滑轮间的摩擦不计,重力加速度g = 10 m/s2,则下列说法正确的是
A.固定物块A,则弹簧的弹力大小为20 N
B.固定物块B,则弹簧的弹力大小为40 N
C.先固定物块A,在释放物块A的一瞬间,弹簧的弹力大小为10 N
D.先固定物块A,释放物块A后,A、B、弹簧一起运动的过程中,弹簧的弹力大小为15N
5、 “双星系统”由相距较近的星球组成,每个星球的半径均远小于两者之间的距离,而且双星系统一般远离其他天体,它们在彼此的万有引力作用下,绕某一点做匀速圆周运动。如图所示,某一双星系统中A星球的质量为m1,B星球的质量为m2,它们球心之间的距离为L,引力常量为G,则下列说法正确的是( )
A.B星球的轨道半径为
B.A星球运行的周期为
C.A星球和B星球的线速度大小之比为m1:m2
D.若在O点放一个质点,则它受到两星球的引力之和一定为零
6、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
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、下列说法正确的有_________
A.布朗运动直接反映了分子运动的无规则性
B.水的饱和气压随温度升高而降低
C.有些非晶体在一定条件下可转化为晶体
D.荷叶上小水珠呈球形,是由于表面张力作用而引起的
8、如图所示,在粗糙水平面上放置质量分别为m、m、3m、2m的四个木块A、B、C、D,木块A、B用一不可伸长的轻绳相连,木块间的动摩擦因数均为μ,木块C、D与水平面间的动摩擦因数相同,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若用水平拉力F拉木块B,使四个木块一起匀速前进,重力加速度为g,则需要满足的条件是( )
A.木块A、C间的摩擦力与木块B、D间的摩擦力大小之比为3:2
B.木块C、D与水平面间的动摩擦因数最大为
C.轻绳拉力FT最大为
D.水平拉力F最大为
9、一列横波沿x轴传播,在某时刻x轴上相距s=4m的两质点A、B(波由A传向B)均处于平衡位置,且A、B间只有一个波峰,经过时间t=1s,质点B第一次到达波峰,则该波的传播速度可能为( )
A.1m/s B.1.5m/s C.3m/s D.5m/s
10、下列说法正确的是______
A.水池中水的温度相同,水底一小气泡因扰动而上升时一定吸热
B.悬浮在液体中的固体微粒越小,布朗运动就越明显
C.同一容器中同种气体所有的分子运动速率基本相等
D.熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性增大的方向进行
E.压缩汽缸内气体时要用力推活塞,这表明气体分子间的作用力主要表现为斥力
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)小宇同学利用如图甲所示的装置验证动能定理,遮光条的宽度d为图乙中的游标卡尺(游标有十个分度)所示,其中托盘的质量为m=10g,每个砝码的质量均为m=10g,小车和遮光条以及传感器的总质量为M=100g,忽略绳子与滑轮之间的摩擦。小宇做了如下的操作:
①滑块上不连接细绳,将长木板的右端适当垫高,以平衡摩擦力;
②取5个砝码放在小车上,让小车由静止释放,传感器的示数为F,记录遮光条经过光电门时的挡光时间为Δt;
③测出遮光条距离光电门的间距为s,如图丙所示;
④从小车上取一个砝码放在托盘上,并将小车由同一位置释放,重复②,直到将砝码全部放在托盘中;
由以上操作分析下列问题:
(1)遮光条的宽度d为________mm,遮光条到光电门的间距s为___________m;
(2)用以上的字母表示遮光条经过光电门时的速度的表达式为_____________________;
(3)在②过程中细绳的拉力所做的功为________,所对应动能的变化量为____________;(用字母表示)
(4)在上述过程中如果将托盘及盘中砝码的总重力计为F′,则F′所做的功为________,所对应系统的动能的变化量为______________________;(用字母表示)
(5)如果以F′为纵轴,Δt的______________为横轴,该图线为直线,由题中的条件求出图线的斜率k,其大小为_____________________(结果保留两位有效数字)。
12.(12分)某小组要测定某金属丝的电阻率。
(1)用螺旋測微器测量金属丝的直径。为防止读数时测微螺杆发生转动,读数前应先旋紧如图甲所示的部件______(选填“A”、"B"、“C”或"D”)。从图中的示数可读出金属丝的直径为______mm.
(2)某同学采用如图乙所示电路进行实验。测得金属丝AB的直径为d,改变金属夹P的位置,測得多组金属丝接入电路的长度L及相应电压表示数U、电流表示数I,作出-L如图丙所示,测得图线斜率为k,则该金属丝的电阻率为______
(3)关于电阻率的测量,下列说法中正确的有______
A.开关S闭合前,滑动变阻器R1的滑片应置于最右端
B.实验中,滑动变阻器R1的滑片位置确定后不可移动
C.待测金属丝AB长时间通电,会导致电阻率測量结果偏小
D.该实验方案中电流表A的内阻对电阻率测量结果没有影响
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,两平行的光滑金属导轨固定在竖直平面内,导轨间距为L、足够长且电阻忽略不计,条形匀强磁场的宽度为d,磁感应强度大小为B、方向与导轨平面垂直。长度为2d的绝缘杆将导体棒和正方形的单匝导线框连接在一起组成装置,总质量为m,置于导轨上。导体棒与金属导轨总是处于接触状态,并在其中通以大小恒为I的电流(由外接恒流源产生,图中未画出)。线框的边长为d(),电阻为R,下边与磁场区域上边界重合。将装置由静止释放,导体棒恰好运动到磁场区域下边界处返回,导体棒在整个运动过程中始终与导轨垂直,重力加速度为g。试求:
(1)装置从释放到开始返回的过程中,线框中产生的焦耳热Q;
(2)经过足够长时间后,线框上边与磁场区域下边界的最大距离xm。
14.(16分)如图所示,xOy坐标系中,在y<0的区域内分布有沿y轴正方向的匀强电场,在0<y<y0的区域内分布有垂直于xOy平面向里的匀强磁场,一质量为m、电荷量为+q的粒子以初速度v0由坐标(0,-y0)处沿x轴正方向射入电场。已知电场强度大小粒子重力不计。求:
(1)粒子第一次到达x轴速度的大小和方向;
(2)要使粒子不从y=y0边界射出磁场,求磁感应强度应满足的条件;
(3)要使粒子从电场进入磁场时能通过点P(50y0,0)(图中未画出),求磁感应强度的大小。
15.(12分)如图所示,光滑水平面上静止放置质量M=2kg的足够长木板C;离板右端x=0.72m处静止放置质量mA=1kg的小物块A,A与C间的动摩擦因数μ=0.4;在木板右端静止放置质量mB=1kg的小物块B,B与C间的摩擦忽略不计,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。A、B均可视为质点,g取10m/s2,现在木板上加一水平向右的力F,到A与B发生弹性碰撞时撤去力F。问:
(1)A与B碰撞之前,B的加速度大小?
(2)在A与B碰撞之前,若维持A与C相对静止,则F最大为多大?
(3)若F=3N,则长木板C最终的对地速度是多大?
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】
由安培定则可知在a点产生的磁场方向垂直纸面向里,在a点产生的磁场方向垂直纸面向外,和在a点产生的磁场合磁感应强度为零,所以a点的合磁感应强度等于在a点产生的磁感应强度,同理可得b点和d点的合磁感应强度等于在这两点产生的磁感应强度,c点的合磁感应强度等于、和在c点产生的磁感应强度同向叠加的矢量和,所以c点的合磁感应强度最大,故C正确,ABD错误。
故选C。
2、D
【解析】
C.强磁铁通过钢管时,导致钢管的磁通量发生变化,从而产生感应电流,故C错误;
B.磁铁在铜管中运动的过程中,虽不计空气阻力,但在过程中,出现安培力做功产生热能,所以系统机械能不守恒,故B错误;
A.由于圆管对磁铁有向上的阻力,则由牛顿第三定律可知磁铁对圆管有向下的力,则桌面对铜管的支持力F>Mg,故A错误;
D.因圆管对磁铁有阻力,所以运动时间与自由落体运动相比会变长,即有,故D正确。
故选D。
3、C
【解析】
A项,小球乙到C的速度为 ,此时小球甲的速度大小也为,又因为小球甲速度与竖直方向成角,可知水平分速度为故A错;
B、小球运动到C时所用的时间为 得
而小球甲到达C点时竖直方向的速度为,所以运动时间为
所以甲、乙两小球到达C点所用时间之比为 故B错
C、由甲乙各自运动的时间得: ,故C对;
D、由于两球在竖直方向上的速度不相等,所以两小球在C点时重力的瞬时功率也不相等故D错;
故选C
4、C
【解析】固定物块A,则弹簧的弹力大小等于B的重力,大小为10 N,选项A错误;固定物块B,则弹簧的弹力大小等于A的重力,大小为20 N,选项B错误;先固定物块A,则弹簧的弹力为10N,在释放物块A的一瞬间,弹簧的弹力不能突变,则大小为10 N,选项C正确; 先固定物块A,释放物块A后,A、B、弹簧一起运动的过程中,加速度为,对物体B:T-mBg=mBa ,解得弹簧的弹力大小为40/3N,选项D错误;故选C.
5、B
【解析】
由于两星球的周期相同,则它们的角速度也相同,设两星球运行的角速度为,根据牛顿第二定律,对A星球有:
对B星球有
得
又
得
故A错误;
B.根据
解得周期
,
故B正确;
C.A星球和B星球的线速度大小之比
故C错误;
D.O点处的质点受到B星球的万有引力
受到A星球的万有引力
故质点受到两星球的引力之和不为零,故D错误。
故选B。
6、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。
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、CD
【解析】
A.布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体微粒做无规则运动,间接反映了周围的分子做无规则的热运动,故A错误;
B.与液体处于动态平衡的蒸气叫饱和蒸气;反之,称为不饱和蒸气。饱和蒸气压力与饱和蒸气体积无关!在一定温度下,饱和蒸气的分子数密度是一定的,因而其压强也是一定的,这个压强叫做饱和蒸气压力。蒸发面温度升高时,水分子平均动能增大,单位时间内脱出水面的分子增多(此时,落回水面的分子数与脱出水面的分子数相等),故高温时的饱和水汽压比低温时要大,故B错误;
C.晶体和非晶体区别在于内部分子排列,有些通过外界干预可以相互转化,如把晶体硫加热熔化(温度超过300℃)再倒进冷水中,会变成柔软的非晶硫,再过一段时间又会转化为晶体硫,故C正确;
D.荷叶上小水珠呈球形,是因为表面层的水分子比较稀疏,分子间表现为分子引力,从而表面有收缩的趋势,是由于表面张力作用而引起的,故D正确;
故选CD。
8、BC
【解析】
A.设左侧A与C之间的摩擦力大小为Ff1,右侧B与D之间摩擦力大小为Ff2设木块C、D与水平面间的动摩擦因数最大为μ',木块C、D均做匀速运动,与地面间的动摩擦因数相同,则
Ff1=4μ'mg,Ff2=3μ'mg
得
Ff1与Ff2之比为4:3,故A错误;
B.对A、C整体分析知,轻绳上的拉力大小
FT=4μ'mg
A刚要滑动时,静摩擦力达到最大值
FT=μmg
联立两式得木块C、D与水平面间的动摩擦因数最大为,故B正确;
CD.对B、D整体分析,水平拉力F最大不能超过最大静摩擦力的大小,所以
故C正确,D错误。
故选BC。
9、AC
【解析】
根据题意画出A、B间只有一个波峰的所有波形如图所示。由于波的传播方向由A到B,可分为下列四种情形:
a图中,λ=8m;经过时间t=1s,质点B第一次到达波峰,可知T=4s,则波速
b图中,λ=4m;经过时间t=1s,质点B第一次到达波峰,可知
,
则波速
c图中,λ=4m;经过时间t=1s,质点B第一次到达波峰,可知,则波速
d图中,;经过时间t=1s,质点B第一次到达波峰,可知
,
则波速
故AC正确,BD错误。
故选AC。
10、ABD
【解析】
A.气泡上升过程压强不断减小,气泡逐渐胀大,就要对外做功,然而温度还不变,于是它肯定不断吸热.所以A正确.
B.悬浮在液体中的颗粒越小,在某一瞬间跟它相撞击的分子数越小.布朗运动微粒大小在10-6m数量级,液体分子大小在10-10m数量级,撞击作用的不平衡性就表现得越明显,因此,布朗运动越明显.B正确.
C.同一容器中同种气体所有的分子运动速率不一定相等,C错误.
D.按机械能与内能转化的方向性表述:不可能从单一热源吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影响.熵增加原理的内容:在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵不会减小.如果过程可逆,则熵不变;如果过程不可逆,则熵增加. 从微观的角度看,热力学第二定律是一个统计规律:一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展,而熵值较大代表着较为无序,所以自发的宏观过程总是向无序度更大的方向发展.所以D正确.
E.分子间的引力和斥力是同时存在的,它们的大小随分子间的距离而发生变化.当时,合力表现为斥力,当时,合力表现为引力.E错误.
所以选择ABD.
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、12.0 1.44 Fs F′s 倒数的二次方 7.9×10-6~8.1×10-6
【解析】
(1)[1]该游标卡尺的读数为
12mm+0×0.1mm=12.0mm
[2]刻度尺要估读,读数为s=1.44m。
(2)[3]当时间间隔比较小时,平均速度约等于某一位置或某一时刻的瞬时速度,故由平均速度公式可得,经过光电门位置的速度
(3)[4][5]传感器的示数为细绳的拉力,则其做功为Fs,所对应动能的变化量为
(4)[6][7]F′所做的功为F′s,所对应动能的变化量为
(5)[8][9]由动能定理
整理得
图像为直线的条件是横坐标为Δt倒数的二次方,该图线的斜率为
代入数据得
k=8.0×10-6
12、B 0.410 D
【解析】
(1)[1][2]为防止读数时测微螺杆发生转动,读数前应先转动锁紧手柄部件B,合金丝的直径为0.0mm+41.0×0.01mm=0.410mm;
(2)[3]设电流表内阻为RA,根据欧姆定律可知待测电阻:
根据电阻方程:,截面积:
联立解得:
图像斜率:
所以电阻率
(3)[4]A.为了保护电路,实验开始前应使待测回路电流最小,滑动变阻器滑片处于最左端,故A错误;
B.实验要测量多组电压、电流值,通过改变滑片位置,改变电压表示数,滑动变阻器滑片需要移动,故B错误;
C.待测金属丝AB长时间通电,因为电流热效应存在,温度升高,电阻率变大,故C错误。
D.根据可知,电流表的内阻存在不会改变图像的斜率,对电阻率没有影响,故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、 (1);(2)
【解析】
(1)因为导体棒恰好运动到磁场区域下边界处返回,所以导体棒所受安培力方向竖直向上,根据左手定则可知导体棒通有电流的方向水平向右;安培力大小为
设装置由静止释放到导体棒运动到磁场下边界的过程中,作用在线框上的安培力做功为W,由动能定理得
且
解得
(2)线框每进磁场一次都要消耗机械能转化为焦耳热,所以经过足够长时间后,线框在磁场下边界与最大距离xm之间往复运动,由动能定理得
解得
14、(1),;(2);(3)见解析。
【解析】
(1)粒子在电场中做类平抛运动,则有
,
,
解得
,
进入磁场时的速度
速度与x轴夹角的正切值
得
(2)若粒子刚好不从边界射出磁场,则有
由几何关系知
解得
故要使粒子不从边界射出磁场,应满足磁感应强度
(3)粒子相邻两次从电场进入磁场时,沿x轴前进的距离
其中初始位置为,由得
又因为粒子不能射出边界
所以
即
所以有
粒子通过P点,回旋次数
则
即
n为整数,只能取、和,时
时
时
15、 (1);(2)12N;(3)0.8m/s
【解析】
(1)在与碰之前B静止不动,所受合外力为零,所以加速度为零。
(2)若A、C相对静止,临界加速度大小
则C受到的推力最大为
(3)A、C一起运动的加速度
A、B碰撞前瞬间A、C的共同速度为
A、B发生弹性碰撞,选取水平向右为正,由动量守恒和能量守恒定律可得
速度交换解得
碰后A、C组成系统,根据动量守恒可得
解得长木板C最终的对地速度
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