资源描述
河南省三门峡市重点中学2026年高三第一次全国大联考物理试题卷
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、如图所示,OAB为四分之一圆柱体的竖直截面,半径为R,在B点上方的C点水平抛出一个小球,小球轨迹恰好在D点与圆柱体相切,OD与OB的夹角为53°,则C点到B点的距离为(sin53°=0.8,cos53°=0.6)( )
A. B. C. D.
2、2019年4月10日,事件视界望远镜(EHT)项目团队发布了人类历史上的首张黑洞照片,我国科学家也参与其中做出了巨大贡献。经典的“黑洞”理论认为,当恒星收缩到一定程度时,会变成密度非常大的天体,这种天体的逃逸速度非常大,大到光从旁边经过时都不能逃逸,也就是其第二宇宙速度大于等于光速,此时该天体就变成了一个黑洞。若太阳演变成一个黑洞后的密度为、半径为,设光速为,第二宇宙速度是第一宇宙速度的倍,引力常量为G,则的最小值是( )
A. B. C. D.
3、如图所示,A、B、C三球的质量分别为m、m、2m,三个小球从同一高度同时出发,其中A球有水平向右的初速度,B、C由静止释放。三个小球在同一竖直平面内运动,小球与地面之间、小球与小球之间的碰撞均为弹性碰撞,则小球与小球之间最多能够发生碰撞的次数为( )
A.1次
B.2次
C.3次
D.4次
4、下列说法正确的是( )
A.核反应前后质量并不守恒
B.爱因斯坦在研究光电效应现象时提出了能量子假说
C.用一束绿光照射某金属,能产生光电效应,现把这束绿光的强度减为原来的一半,则没有光电子飞出
D.在光电效应现象中,光电子的最大初动能与入射光的频率成正比
5、放射性同位素钍()经α、β衰变会生成氡(),其衰变方程为→+xα+yβ,其中( )
A.x=1,y=3 B.x=3,y=2 C.x=3,y=1 D.x=2,y=3
6、已知火星的半径是地球的a倍,质量是地球的b倍,现分别在地球和火星的表面上以相同的速度竖直上抛小球,不计大气的阻力。则小球在地球上上升的最大高度与在火星上上升的最大高度之比为( )
A.b/a B.b2/a C.a / b D.b/a2
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,半圆形圆弧轨道固定在竖直面内,直径AD水平,一个质量为m的物块从A点以一定的初速度沿圆弧轨道向下运动,物块恰好匀速率沿圆弧轨道运动到最低点C,运动到B点时物块与圆心O的连线与竖直方向的夹角为,重力加速度为g,物块可视为质点,则
A.物块在B点受到轨道支持力的大小等于mgcos
B.物块在B点受到轨道摩擦力的大小等于mgsin
C.物块在B点时与轨道间的动摩擦因数等于tan
D.物块从A点运动到C点的过程中,受到轨道的作用力不断增大
8、如图甲所示,轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上,一质量为m的小球,从离弹簧上端高h处由静止释放。某同学探究小球在接触弹簧后向下的运动过程,他以小球开始下落的位置为原点,沿竖直向下方向建立坐标轴Ox,作出小球所受弹力F大小随小球下落的位置坐标x的变化关系如图乙所示,不计空气阻力,重力加速度为g。以下判断正确的是
A.当x=h+x0时,重力势能与弹性势能之和最小 B.最低点的坐标为x=h+2x0
C.小球受到的弹力最大值等于2mg D.小球动能的最大值为
9、如图所示,半径为R的半圆弧槽固定在水平面上,槽口向上,槽口直径水平,一个质量为m的物块从P点由静止释放刚好从槽口A点无碰撞地进入槽中,并沿圆弧槽匀速率地滑行到B点,不计物块的大小,P点到A点高度为h,重力加速度大小为g,则下列说法正确的是
A.物块从P到B过程克服摩擦力做的功为mg(R+h)
B.物块从A到B过程重力的平均功率为
C.物块在B点时对槽底的压力大小为
D.物块到B点时重力的瞬时功率为mg
10、一列简谐横波在某均匀介质中沿x轴传播,从x=3 m处的质点a开始振动时计时,图甲为t0时刻的波形图且质点a正沿y轴正方向运动,图乙为质点a的振动图象,则下列说法中正确的是________.
A.该波的频率为2.5 Hz
B.该波的传播速率为200 m/s
C.该波是沿x轴负方向传播的
D.从t0时刻起,质点a、b、c中,质点b最先回到平衡位置
E.从t0时刻起,经0.015 s质点a回到平衡位置
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“探究变压器线圈两端的电压与匝数之间的关系”实验中,斌斌利用如图所示可拆式变压器(铁芯不闭合)进行研究。
(1)实验还需要下列器材中的________;
(2)实验中,图中变压器的原线圈接线“0、8”接线柱,所接电源电压为交流10.0V,副线圈接线“0、4”接线柱,则副线圈所接电表示数可能是______。
A.20.0 V
B.15.0 V
C.5.0 V
D.2.5 V
12.(12分)测量物块(视为质点)与平板之间动摩擦因数的实验装置如图所示。是四分之一的光滑的固定圆弧轨道,圆弧轨道上表面与水平固定的平板的上表面相切、点在水平地面上的垂直投影为。重力加速度为。实验步骤如下:
A.用天平称得物块的质量为;
B.测得轨道的半径为、的长度为和的高度为;
C.将物块从点由静止释放,在物块落地处标记其落地点;
D.重复步骤,共做5次;
E.将5个落地点用一个尽量小的圆围住,用米尺测量其圆心到的距离。
则物块到达点时的动能__________;在物块从点运动到点的过程中,物块克服摩擦力做的功_______;物块与平板的上表面之间的动摩擦因数______。
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,质量mB=2kg的平板车B上表面水平,在平板车左端相对于车静止着一块质量mA=2kg的物块A,A、B一起以大小为v1=0.5m/s的速度向左运动,一颗质量m0=0.01kg的子弹以大小为v0=600m/s的水平初速度向右瞬间射穿A后,速度变为v=200m/s.已知A与B之间的动摩擦因数不为零,且A与B最终达到相对静止时A刚好停在B的右端,车长L=1m,g=10m/s2,求:
(1)A、B间的动摩擦因数;
(2)整个过程中因摩擦产生的热量为多少?
14.(16分)2020年1月1日起,TPMS(胎压监测系统)强制安装法规将开始执行。汽车行驶时,TPMS显示某一轮胎内的气体温度为27 ℃,压强为250 kPa,己知该轮胎的容积为30L。阿伏加德罗常数为NA=6.0× 1023 mol-1,标准状态下1mol任何气体的体积为22.4L,1atm=100kPa。求该轮胎内气体的分子数。(结果保留一位有效数字)
15.(12分)从两个波源发出的两列振幅相同、频率均为5Hz的简谐横波,分别沿x轴正、负方向传播,在某一时刻到达A、B点,如图中实线、虚线所示.两列波的波速均为10m/s.求
(i)质点P、O开始振动的时刻之差;
(ii)再经过半个周期后,两列波在x=1m和x=5m之间引起的合振动振幅极大和极小的质点的x坐标.
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、B
【解析】
由题意知得:小球通过D点时速度与圆柱体相切,则有
vy=v0tan53°
小球从C到D,水平方向有
Rsin53°=v0t
竖直方向上有
联立解得
根据几何关系得,C点到B点的距离
故B正确,ACD错误。
故选B。
2、B
【解析】
根据万有引力提供向心力有
得第一宇宙速度
则第二宇宙速度为
所以
选项B正确,ACD错误。
故选B。
3、C
【解析】
由于三球竖直方向的运动情况相同,一定可以发生碰撞,可假设高度无穷大,可看作三球碰撞完成后才落地,A、B第一碰撞后水平速度互换,B、C发生第二碰撞后,由于B的质量小于C的质量,则B反向;B、A发生第三次碰撞后,B、 A水平速度互换,A向左,B竖直下落,三球不再发生碰撞,所以最多能够发生3次碰撞,故C正确,A、B、D错误;
故选C。
关键是A球做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,与B、C竖直方向的运动情况相同,所以一定可以发生碰撞。
4、A
【解析】
A.由于存在质量亏损,所以核反应前后质量并不守恒,A正确;
B.普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说,B错误;
C.用一束绿光照射某金属,现把这束绿光的强度减为原来的一半,因为频率不变,所以仍能发生光电效应有光电子飞出,C错误;
D.在光电效应现象中,根据光电效应方程
可知光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大,但非成正比关系,D错误。
故选A。
5、B
【解析】
粒子为,粒子为,核反应满足质量数守恒和质子数守恒:
解得:x=3,y=2,ACD错误,B正确。
故选B。
6、D
【解析】
根据在星球表面重力与万有引力相等,有:,可得:,故;竖直上抛运动的最大高度,所以有;故A,B,C错误;D正确;故选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、BD
【解析】
A.受力分析如图所示:
物块在B点时,有:FN-mgcos=m,因此物块在点受到轨道的支持力大于mgcos。故A不符合题意。
B.在B点沿切向加速度为零,即在B点受到轨道摩擦力的大小等于mgsin。故B符合题意。
C.在B点,μFN=mgsin,则μ==tan。故C不符合题意。
D.由于轨道对物块的作用力F和重力mg的合力大小恒定,方向始终指向圆心,根据力的合成及动态分析可知,随着物块向下运动轨道对物块的作用力逐渐增大。故D符合题意。
8、AD
【解析】
由图象结合小球的运动过程为:先自由落体运动,当与弹簧相接触后,再做加速度减小的加速运动,然后做加速度增大的减速运动,直到小球速度为零。
A.当x=h+x0时,弹力等于重力,加速度为零,小球速度最大,动能最大,由于系统机械能守恒,所以重力势能与弹性势能之和最小,A正确;
B.在最低点小球速度为零,从刚释放小球到小球运动到最低点,小球动能变化量为零,重力做的功和弹力做的功的绝对值相等,即到最低点图中实线与x轴围成的面积应该与mg那条虚线与x轴围成的面积相同,所以最低点应该在h+2x0小球的后边,B错误;
C.由B知道最低点位置大于,所以弹力大于2mg, C错误;
D.当x=h+x0时,弹力等于重力,加速度为零,小球速度最大,动能最大,由动能定理可得
,
故D正确。
9、BC
【解析】
A项:物块从A到B做匀速圆周运动,根据动能定理有: ,因此克服摩擦力做功,故A错误;
B项:根据机械能守恒,物块在A点时的速度大小由得:,从A到B运动的时间为 ,因此从A到B过程中重力的平均功率为,故B正确;
C项:根据牛顿第二定律:,解得:,由牛顿第三定律得可知,故C正确;
D项:物块运动到B点,速度与重力垂直,因此重务的瞬时功率为0,故D错误。
故选:BC。
10、BDE
【解析】
A.由图乙可得:周期T=4×10-2s,故频率
故A错误;
B.由图甲可得:波长λ=8m,故波速
v==200m/s
故B正确;
C.根据图甲所示时刻质点a正沿y轴正方向运动可得:波沿x轴正向传播,故C错误;
D.根据波沿x轴正向传播可得:图甲所示t0时刻,a向波峰运动,b向平衡位置运动,c向波谷运动,故b最先回到平衡位置,故D正确;
E.根据波沿x轴正向传播,由图甲可得,平衡位置从x=0处传播到x=3m的质点a处时,质点a回到平衡位置,故质点a经过时间
回到平衡位置,故E正确;
故选BDE.
机械振动问题中,一般根据振动图或质点振动得到周期、质点振动方向;再根据波形图得到波长和波的传播方向,从而得到波速及质点振动,进而根据周期得到路程.
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、AD D
【解析】
(1)[1]探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系实验要用到交流电压表,B是直流电流表,C是直流电压表,A是多用电表,可以用多用电表的交流电压挡测电压,实验中为了安全,输入电压不能超过12V,需要交流学生电源,故选AD。
(2)[2]如果是理想变压器,则电压比等于匝数比,输出电压为5V,但图中变压器存在比较大的漏磁,实际输出电压小于5V,故D正确。
故选D。
12、
【解析】
[1]从A到B,由动能定理得:
mgR=EKB-0,
则物块到达B时的动能:
EKB=mgR,
离开C后,物块做平抛运动,水平方向:
x=vCt,
竖直方向:
,
物块在C点的动能,联立可得:
;
[2][3]由B到C过程中,由动能定理得:
,
B到C过程中,克服摩擦力做的功:
可得:
。
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)0.1(2)1600J
【解析】
(1)规定向右为正方向,子弹与A作用过程,根据动量守恒定律得:
m0v0-mAv1=m0v+mAvA
代入数据解得:
vA=1.5m/s
子弹穿过A后,A以1.5m/s的速度开始向右滑行,B以0.5m/s的速度向左运动,当A、B有共同速度时,A、B达到相对静止,对A、B组成的系统运用动量守恒,规定向右为正方向,有:
mAvA-mBv1=(mA+mB)v2
代入数据解得:
v2=0.5m/s
根据能量守恒定律知:
μmAgL=mAvA2+mBv12-(mA+mB)v22
代入数据解得:
μ=0.1
(2)根据能量守恒得,整个过程中因摩擦产生的热量为:
Q=m0v02+(mA+mB)v12-m0v2-(mA+mB)v22
代入数据解得:
Q=1600J
14、个
【解析】
设胎内气体在100kPa、0℃状态下的体积为V0,根据气体状态方程有:
,
代入解得:
V0=68.25L
则胎内气体分子数为:
N=个
15、(i)0.05s(ii)两列波在x=1m和x=5m之间引起的合振动振幅极大的质点的x坐标为:2m、3m、3m、4m、5m.合振动振幅极小的质点的x坐标为1.5m、2.5m、3.5m、4.5m.
【解析】
(i)该波的周期为,
由图知,质点P、O开始振动的时刻之差为;
(ii)该波的波长为,根据波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强,当波峰与波谷相遇时振动减弱,可知,两列波在x=1m和x=5m之间引起的合振动振幅极大的质点的x坐标为:1m、2m、3m、4m、5m.合振动振幅极小的质点的x坐标为1.5m、2.5m、3.5m、4.5m.
【点睛】解决本题的关键是掌握波的叠加原理,知道波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强,当波峰与波谷相遇时振动减弱.
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