资源描述
2025-2026学年甘肃省白银市高三下摸底考试物理试题
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、如图所示,一电子以与磁场方向垂直的速度v从P处沿PQ方向进入长为d、宽为h的匀强磁场区域,从N处离开磁场,若电子质量为m,带电荷量为e,磁感应强度为B,则( )
A.电子在磁场中做类平抛运动
B.电子在磁场中运动的时间t=
C.洛伦兹力对电子做的功为Bevh
D.电子在N处的速度大小也是v
2、用传感器观察电容器放电过程的实验电路如图甲所示,电源电动势为8V、内阻忽略不计。先使开关S与1端相连,稍后掷向2端,电流传感器将电流信息传入计算机,屏幕上显示的电流随时间变化的i—t图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.图中画出的靠近i轴的竖立狭长矩形面积表示电容器所带的总电荷量
B.电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为20C
C.电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为C
D.电容器的电容约为
3、如图所示,“嫦娥三号”的环月轨道可近似看成是圆轨道,观察“嫦娥三号”在环月轨道上的运动,发现经过时间通过的弧长为,该弧长对应的圆心角为弧度。已知万有引力常量为,则月球的质量为( )
A. B. C. D.
4、如图所示,一有界区域磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里,磁场宽度为L;正方形导线框abcd的边长也为L,当bc边位于磁场左边缘时,线框从静止开始沿x轴正方向匀加速通过磁场区域。若规定逆时针方向为电流的正方向,则反映线框中感应电流变化规律的图像是
A. B.
C. D.
5、匀强电场中有一条直线,M、N、P为该直线上的三点,且。若MN两点的电势分别为、,则下列叙述正确的是( )
A.电场线方向由N指向M
B.P点的电势不一定为
C.正的检验电荷从M点运动到N点的过程,其电势能不一定增大
D.将负的检验电荷以初速度为0放入该电场中的M点,检验电荷将沿直线运动
6、下列说法正确的是( )
A.图甲中,有些火星的轨迹不是直线,说明炽热微粒不是沿砂轮的切线方向飞出的
B.图乙中,两个影子在x、y轴上的运动就是物体的两个分运动
C.图丙中,小锤用较大的力去打击弹性金属片,A、B两球可以不同时落地
D.图丁中,做变速圆周运动的物体所受合外力F在半径方向的分力大于所需要的向心力
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,某同学在研究小球落到弹簧上后继续向下运动到最低点的过程,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,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,不计小球与弹簧接触时能量损失,不计空气阻力,重力加速度为g。以下判断正确的是( )
A.最低点的坐标大于
B.当,重力势能与弹性势能之和最大
C.小球受到的弹力最大值等于
D.小球动能的最大值为
8、下列说法正确的是___________
A.温度高的物体分子平均动能和内能一定大
B.液晶既具有液体的流动性又像某些晶体具有各向异性
C.一定质量的理想气体在等压膨胀过程中,内能一定增加
D.空气的相对湿度定义为水的饱和蒸汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比
E.如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡,那么这两个系统彼此之间分子平均动能一定相同
9、两个等量同种电荷固定于光滑水平面上,其连线中垂线上有A、B、C三点,如图甲所示,一个电荷量为2×10-5 C,质量为1 g的小物块在水平面上从C点静止释放,其运动的v-t图像如图乙所示,其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线)。则下列说法正确的是( )
A.B点为中垂线上电场强度最大的点,场强E=100 N/C
B.由C点到A点电势逐渐减小
C.由C到A的过程中物块的电势能先变大后变小
D.A、B两点间的电势差UAB=-500 V
10、如图所示,一直角三角形acd在竖直平面内,同一竖直面内的a、b两点关于水平边cd对称,点电荷、固定在c、d两点上。一质量为m、带负电的小球P在a点处于静止状态,取重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.对P的静电力大小为
B.、的电荷量之比为
C.将P从a点移到b点,电场力做功为零
D.将P从a点沿直线移到b点,电势能先增大后减小
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“测定金属电阻率”的实验中,需要用螺旋测微器测量金属丝的直径,其结果如图甲所示,其读数为______mm;
测量电阻时,先用多用电表粗测金属丝的电阻阻值约为,再采用“伏安法”精确测量金属丝的电阻,实验室能够提供的实验器材有:
A.电流表,量程为,内阻
B.电流表A1,量程为,内阻
C.电流表A2,量程为,内阻
D.电阻箱,阻值范围
E.电阻箱,阻值范围
F.滑动变阻器,最大阻值为
G.电源,内阻约为
H.开关一只,导线若干
回答下列问题:
(2)正确选择实验器材,电流表应选择________和__________,电阻箱应选_______;(填写元器件前的字母代号)
(3)画出电阻测量的实验电路图_______;
(4)使用正确电路,分别测量多组实验数据,并记录在如图乙坐标系中,将调节到,根据记录的实验数据做出金属丝的图线________,并算出金属丝的电阻___________。(计算结果保留两位有效数字)
12.(12分)如图a所示,某同学利用下图电路测量电源电动势和内阻。先将电路中的电压传感器d端与a端连接。
(1)若该同学开始实验后未进行电压传感器的调零而其他器材的使用均正确,则移动滑片后,得到的U-I图象最可能为___________。
A. B. C. D.
(2)将电压传感器d端改接到电路中c端,正确调零操作,移动滑片后,得到如图b所示的U-I图,已知定值电阻R=10Ω,则根据图象可知电源电动势为_________V、内阻为________Ω。(结果保留2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)1932年美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器,巧妙地利用带电粒子在磁场中运动特点,解决了粒子的加速问题。现在回旋加速器被广泛应用于科学研究和恢学设备中。回旋加速器的工作原理如图甲所,置于真空中的D形金属盒半径为R,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直,加速器按一定频率的高频交流电源,保证粒子每次经过电场都被加速,加速电压为U。D形金属盒中心粒子源产生的粒子,初速度不计,在加速器中被加速,加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。
(1)求把质量为m、电荷量为q的静止粒子加速到最大动能所需时间;
(2)若此回旋加速器原来加速质量为2m,带电荷量为q的α粒子(),获得的最大动能为Ekm,现改为加速氘核(),它获得的最大动能为多少?要想使氘核获得与α粒子相同的动能,请你通过分析,提出一种简单可行的办法;
(3)已知两D形盒间的交变电压如图乙所示,设α粒子在此回旋加速器中运行的周期为T,若存在一种带电荷量为q′、质量为m′的粒子,在时进入加速电场,该粒子在加速器中能获得的最大动能?(在此过程中,粒子未飞出D形盒)
14.(16分)同学设计出如图所示实验装置.将一质量为0.2kg的小球(可视为质点)放置于水平弹射器内,压缩弹簧并锁定,此时小球恰好在弹射口,弹射口与水平面AB相切于A点,AB为粗糙水平面,小球与水平面间动摩擦因数,弹射器可沿水平方向左右移动,BC为一段光滑圆弧轨道.(O′为圆心,半径 ,与O′B之间夹角为,以C为原点,在C的右侧空间建立竖直平面内的坐标xOy,在该平面内有一水平放置开口向左且直径稍大于小球的接收器D, ,
(1)某次实验中该同学使弹射口距离B处处固定,解开锁定释放小球,小球刚好到达C处,求弹射器释放的弹性势能;
(2)把小球放回弹射器原处并锁定,将弹射器水平向右移动至离B处L2=0.8m处固定弹射器并解开锁定释放小球,小球将从C处射出,恰好水平进入接收器D,求D处坐标;
(3)每次小球放回弹射器原处并锁定,水平移动弹射器固定于不同位置释放小球,要求小球从C处飞出恰好水平进入接收器D,求D位置坐标y与x的函数关系式.
15.(12分)如图所示为波源O振动1.5s时沿波的传播方向上质点振动的波形图,问:
(1)何时x=5.4m的质点第一次到达波峰?
(2)从t=0开始至x=5.4m的质点第一次到达波峰这段时间内,波源通过的路程是多少?
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】
电子垂直射入匀强磁场中,由洛伦兹力提供向心力将做匀速圆周运动,运动时间为:,故AB错误;由洛伦兹力方向始终与速度方向垂直,电子在洛伦兹力方向没有位移,所以洛伦兹力对电子不做功,故C错误;电子垂直射入匀强磁场中做匀速圆周运动,速度大小不变也是v,故D正确.所以D正确,ABC错误.
2、D
【解析】
A.根据 可知,图像与横轴围成的面积代表电容器所带的总电荷量,故A错误;
BC. 确定每个小方格所对应的电荷量值,纵坐标的每个小格为0.2mA,横坐标的每个小格为0.4s,则每个小格所代表的电荷量数值为
q=0.2×10-3×0.4=8×10-5C
曲线下包含的小正方形的个数为40个,由曲线下方的方格数与q的乘积即得电容器所带的电荷量
Q=40×8×10-5C=3.2×10-3C
故BC错误;
D. 电容器的电容约为
故D正确。
故选D。
3、B
【解析】
卫星的线速度为
角速度为
可得卫星的运行半径为
由万有引力定律及牛顿第二定律得
故月球的质量
故B正确,ACD错误。
故选B。
4、B
【解析】
由楞次定律可判断线圈中的电流方向;由E=BLV及匀加速运动的规律可得出电流随时间的变化规律。
【详解】
设导体棒运动的加速度为,则某时刻其速度
所以在0-t1时间内(即当bc边位于磁场左边缘时开始计时,到bc边位于磁场右边缘结束)
根据法拉第电磁感应定律得:,电动势为逆时针方向
由闭合电路欧姆定律得:,电流为正。其中R为线框的总电阻。
所以在0-t1时间内,,故AC错误;
从t1时刻开始,换ad边开始切割磁场,电动势大小,其中,电动势为顺时针方向为负
电流:,电流为负(即,)
其中,电流在t1时刻方向突变,突变瞬间,电流大小保持不变。故B正确,D错误。
故选B。
对于电磁感应现象中的图象问题,经常是根据楞次定律或右手定则判断电流方向,根据法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律求解感应电流随时间变化关系,然后推导出纵坐标与横坐标的关系式,由此进行解答,这是电磁感应问题中常用的方法和思路.
5、D
【解析】
A.在匀强电场中,沿电场线的电势变化,沿其他方向的直线电势也变化,N点电势高于M点电势,但直线MN不一定是电场线,选项A错误。
B.匀强电场中沿任意非等势面的直线电势均匀变化,则有
解得
选项B错误;
C.电势有,正的检验电荷在高电势处电势能大,则在M点的电势能小于在N点的电势能,选项C错误。
D.匀强电场的电场线是直线,将负的检验电荷以初速度为0放入M点,该电荷在恒定电场力的作用下,沿场强的反方向做匀加速直线运动,选项D正确;
故选D。
6、B
【解析】
A.题图甲中炽热微粒是沿砂轮的切线方向飞出的,但是由于重力及其他微粒的碰撞而改变了方向,故A错误;
B.题图乙中沿y轴的平行光照射时,在x轴上的影子就是x轴方向的分运动,同理沿x轴的平行光照射时,在y轴上的影子就是y轴方向的分运动,故B正确;
C.无论小锤用多大的力去打击弹性金属片,只会使得小球A的水平速度发生变化,而两小球落地的时间是由两球离地面的高度决定的,所以A、B两球总是同时落地,故C错误;
D.做变速圆周运动的物体所受合外力F在半径方向的分力等于所需要的向心力,故D错误。
故选B。
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】
AC.根据乙图可知,当x=h+x0使小球处于平衡位置,根据运动的对称性可知,小球运动到h+2x0位置时的速度不为零,则小球最低点坐标大于h+2x0,小球受到的弹力最大值大于2mg,选项A正确,C错误;
B.根据乙图可知,当x=h+x0,小球的重力等于弹簧的弹力,此时小球具有最大速度,以弹簧和小球组成的系统,机械能守恒可知,重力势能与弹性势能之和最小,故B错误;
D.小球达到最大速度的过程中,根据动能定理可知
故小球动能的最大值为,故D正确。
故选AD。
8、BCE
【解析】
本题考查热学相关知识。
【详解】
A.温度是分子的平均动能的标志,而物体的内能不仅与温度有关,还有物体的物质的量、体积、物态有关,故A错误;
B.液晶是一种比较特殊的物态,它既具有液体的流动性又向某些晶体具有各向异性,故B正确;
C.根据理想气体状态方程,P不变,V增大,温度T增大,分子的平均动能增大,分子势能可以忽略不计,内能一定增加,故C正确;
D.空气的相对湿度定义为水的实际气压与同温度下饱和蒸气压之比,故D错误;
E.如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡,那么这两个系统彼此之间必定处于热平衡,温度相同,分子平均动能一定相同,故E正确。
故选BCE。
9、ABD
【解析】
A.根据v—t图象可知物块在B点的加速度最大
所受的电场力最大为
故B点的场强最大为
故A正确;
B.根据两个等量的同种正电荷,其连线中垂线上电场强度方向由O点沿中垂线指向外侧,故由C点到A点电势逐渐减小,B正确;
C.根据v—t图象可知C到A的过程中物块的速度增大,电场力做正功,电势能减小,故C错误;
D.由A到B根据动能定理可得
又因
故
故D正确。
故选ABD。
10、BC
【解析】
AB.设a、c间的距离为r,则a、d间的距离为r,因为小球在P点处于静止状态,由平衡条件可得:
联立可解得:
故A错误,B正确。
C.因为a、b两点关于cd对称,所以这两点的电势相等,而电场力做功的特点是只与初末位置的电势有关,与其所经过的路径无关,所以将P从a点移到b点,电场力做功为零,故C正确。
D.由题可知,粒子在a点受到的电场力方向竖直向上,在cd上方受电场力方向竖直向下,所以将P从a点沿直线移到b点过程中,电场力先做正功后做负功,则电势能先减小后增大,故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、1.601mm A B E 5Ω
【解析】
(1)[1]螺旋测微器读数为
(2)[2][3][4] 由所给实验器材可知,没有电压表,应该用电流表与电阻箱改装电压表。
因为流过电阻的电流最大约为
则电流表应选择B。
电源电动势为3V ,改装的电压表量程应为3V ,应选用电流表A与电阻箱改装成电压表
电阻箱的阻值
电阻箱应选E。
(3)[5]待测电阻阻值约为5Ω ,电流表内阻约为0.1Ω,电压表内阻为10kΩ,电流表应采用外接法,滑动变阻器最大阻值为10Ω,为测多组实验数据,滑动变阻器应采用分压接法,实验电路图如图所示
(4)[6][7]根据坐标系内描出的点作出图像如图所示
由图示图像可知,金属丝的电阻
12、B 3.0 0.53
【解析】
(1)该同学开始实验后未进行电压传感器的调零,则电路电流为0时,电压传感器有示数,不为0,作出的U-I图象中,电压随电流的增大而增大,但纵坐标有截距,观察图b中的图象可知B符合;
(2)将电压传感器d端改接到电路中c端,则电压传感器测量的是滑动变阻器的电压,但由于正负接线接反了,因此测量的数值会变为负值,计算时取绝对值即可,根据如图(c)所示的U-I图可知,电源电动势为3V,由闭合电路的欧姆定律有:,当U=2V时,I=0.095A,即,解得:内阻r≈0.53Ω。
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),见解析;(3)
【解析】
(1)由洛伦兹力提供向心力得
粒子每旋转一周动能增加2qU,则旋转周数
周期
粒子在磁场中运动的时间
一般地可忽略粒子在电场中的运动时间,t磁可视为总时间
(2)对α粒子,由速度
得其最大动能为
对氘核,最大动能为
若两者有相同的动能,设磁感应强度变为B′、由α粒子换成氘核,有
解得,即磁感应强度需增大为原来的倍
高频交流电源的原来周期
故
由α粒子换为氘核时,交流电源的周期应为原来的
(3)对粒子分析,其在磁场中的周期
每次加速偏移的时间差为
加速次数
所以获得的最大动能
14、(1)1.8J(2)(,)(3)y=x
【解析】
(1)从A到C的过程中,由定能定理得:
W弹-μmgL1-mgR(1-cosθ)=0,
解得:W弹=1.8J.
根据能量守恒定律得:EP=W弹=1.8J;
(2)小球从C处飞出后,由动能定理得:
W弹-μmgL2-mgR(1-cosθ)=mvC2-0,
解得:vC=2m/s,方向与水平方向成37°角,
由于小球刚好被D接收,其在空中的运动可看成从D点平抛运动的逆过程,
vCx=vCcos37°=m/s,vCy=vCsin37°= m/s,
则D点的坐标:,,解得:x=m,y=m,
即D处坐标为:(m,).
(3)由于小球每次从C处射出vC方向一定与水平方向成37°角,则:,
根据平抛运动规律可知:抛出点D与落地点C的连线与x方向夹角α的正切值:,
故D的位置坐标y与x的函数关系式为:y=x.
点睛:本题考查了动能定理的应用,小球的运动过程较复杂,分析清楚小球的运动过程是解题的前提与关键,分析清楚小球的运动过程后,应用动能定理、平抛运动规律可以解题.
15、 (1)18.5s;(2)1.85 m
【解析】
(1)由图知
由题知
所以
处的质点距波源有
个
即波源的振动形式经传到此点
此点第一次到达波峰还需
共用时间
(2)由(1)知从开始至的质点第一次到达波峰经历的时间为18. 5s,即历时,所以
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