资源描述
黑龙江省哈尔滨市哈尔滨师范大学附属中学2026届高三4月暑期摸底考试物理试题试卷
注意事项
1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
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(a),场源点电荷固定在真空中O点,从与O相距r0的P点由静止释放一个质量为m、电荷量为q(q>0)的离子,经一定时间,离子运动到与O相距rN的N点。用a表示离子的加速度,用r表示离子与O点的距离,作出其图像如图(b)。静电力常量为是k,不计离子重力。由此可以判定( )
A.场源点电荷带正电
B.场源点电荷的电荷量为
C.离子在P点的加速度大小为
D.离子在P点受到的电场力大小为
2、中国散裂中子源项目由中国科学院和广东省共同建设,选址于广东省东莞市大朗镇,截止到2019年8月23日正式投入运行1年。散裂中子源就是一个用中子来了解微观世界的工具,如一台“超级显微镜”,可以研究DNA、结晶材料、聚合物等物质的微观结构。下列关于中子的说法正确的是( )
A.卢瑟福预言了中子的存在,并通过实验发现了中子
B.原子核中的中子与其他核子间无库仑力,但有核力,有助于维系原子核的稳定
C.散裂中子源中产生的强中子束流可以利用电场使之慢化
D.若散裂中子源中的中子束流经慢化后与电子显微镜中的电子流速度相同,此时中子的物质波波长比电子的物质波波长长
3、如图,容量足够大的圆筒竖直放置,水面高度为h,在圆筒侧壁开一个小孔P,筒内的水从小孔水平射出,设水到达地面时的落点距小孔的水平距离为x,小孔P到水面的距离为y。短时间内可认为筒内水位不变,重力加速度为g,不计空气阻力,在这段时间内下列说法正确的是( )
A.水从小孔P射出的速度大小为
B.y越小,则x越大
C.x与小孔的位置无关
D.当y = ,时,x最大,最大值为h
4、如图所示,A、B都是重物,A被绕过小滑轮P的细线所悬挂,B放在粗糙的水平桌面上;小滑轮P被一根斜短线系于天花板上的O点;O'是三根细线的结点,bO'水平拉着重物B,cO'沿竖直方向拉着弹簧;弹簧、细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略,整个装置处于静止状态,g=10 m/s2,若悬挂小滑轮的斜线OP的张力是N,则下列说法中正确的是( )
A.弹簧的弹力为N
B.重物A的质量为2.5kg
C.桌面对重物B的摩擦力为N
D.OP与竖直方向的夹角为60°
5、如图所示,竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R,质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦,棒与导轨的电阻均不计,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直,棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内,力F做的功与安培力做的功的代数和等于
A.棒的机械能增加量 B.棒的动能增加量 C.棒的重力势能增加量 D.电阻R上放出的热量
6、下列说法正确的是( )
A.某金属能发生光电效应,当入射光的颜色不变而增大光照强度时,逸出的光电子的最大初动能也增大
B.若利用黄光和蓝光分别在同一装置研究光电效应,用蓝光照射时的遏止电压大于用黄光照射时的遏止电压
C.换用频率小的光照射,但入射光的强度不变,则逸出的光电子的最大初动能不变
D.换用频率小的光照射,但入射光的强度不变,则从光照射到金属表面上到发射出电子的时间明显减少
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、2019年4月10日晚,数百名科学家参与合作的“事件视界望远镜(EHT)”项目在全球多地同时召开新闻发布会,发布了人类拍到的首张黑洞照片.理论表明:黑洞质量M和半径R的关系为,其中c为光速,G为引力常量.若观察到黑洞周围有一星体绕它做匀速圆周运动,速率为v,轨道半径为r,则可知( )
A.该黑洞的质量M=
B.该黑洞的质量M=
C.该黑洞的半径R=
D.该黑洞的半径R=
8、如图为一种改进后的回旋加速器示意图,其中盒缝间的加速电场场强大小恒定,且被限制在AC板间,虚线中间不需加电场,如图所示,带电粒子从P0处以速度v0沿电场线方向射入加速电场,经加速后再进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动,对这种改进后的回旋加速器,下列说法正确的是( )
A.加速粒子的最大速度与D形盒的尺寸无关
B.带电粒子每运动一周被加速一次
C.带电粒子每运动一周P1P2等于P2P3
D.加速电场方向不需要做周期性的变化
9、如图所示,正方形ABCD的四个顶点各固定一个点电荷,所带电荷量分别为+q、-q、+q、-q,E、F、O分别为AB、BC及AC的中点.下列说法正确的是
A.E点电势低于F点电势
B.F点电势等于O点电势
C.E点电场强度与F点电场强度相同
D.F点电场强度大于O点电场强度
10、如图,理想变压器原.副线圈匝数比n1 : n2=3: 1,灯泡A、B完全相同,灯泡L与灯泡A的额定功率相同,但额定电压不同,当输入端接上(V)的交流电压后,三个灯泡均正常发光,图中两电流表均为理想电流表,且电流表A2的示数为2A,则( )
A.电流表A1的示数为12A
B.灯泡L的额定功率为20W
C.灯泡A的额定电压为5V
D.将副线圈上的灯泡A撤去,灯泡L不能正常发光
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)如图甲所示,某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作,进行“探究合外力做功和动能变化的关系”的实验:
(1)为达到平衡阻力的目的,取下细绳和托盘,通过调节垫片的位置,改变长木板倾斜程度,根据打出的纸带判断小车是否做________运动.
(2)连接细绳及托盘,放入砝码,通过实验得到图乙所示的纸带. 纸带上O为小车运动起始时刻所打的点,选取时间间隔为0. 1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G. 实验时小车所受拉力为0. 2N,小车的质量为0. 2kg. 请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化,补填表中空格_______,_______(结果保留至小数点后第四位).
O—B
O—C
O—D
O—E
O—F
W/J
0. 0432
0. 0572
0. 0734
0. 0915
0. 0430
0. 0570
0. 0734
0. 0907
通过分析上述数据你得出的结论是:在实验误差允许的范围内,与理论推导结果一致.
(3)实验中是否要求托盘与砝码总质量m远小于小车质量M?________(填“是”或“否”);
(4)实验前已测得托盘的质量为,实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为________kg(g取,结果保留至小数点后第三位).
12.(12分)如图所示为一简易多用电表的电路图。图中E是电池,R1、R2、R3、R4和R5是定值电阻,其中R3=20Ω,R0为滑动变阻器。表头G的满偏电流为I0=250 μA、内阻为r0=600Ω。A端和B端分别与两表笔相连,该多用电表有5个挡位,其中直流电流挡有1 mA和2.5 mA两挡。为了测量多用电表内电池电动势和内阻,还备有电阻箱R(最大阻值为99999.9Ω)。
(1)由以上条件可算出定值电阻R1 =____Ω、R 2=____Ω。
(2)将选择开关与“3”相连,滑动R6的滑片到最下端b处,将两表笔A、B接在电阻箱上,通过调节电阻箱的阻值R,记录不同阻值R和对应的表头示数I。在坐标纸上,以R为横坐标轴,以______为纵坐标轴,把记录各组I和R描绘在坐标纸上,平滑连接,所得图像为一条不过原点的直线。测得其斜率为k、纵截距为b,则多用电表内电池的电动势和内阻分别为_____和__。 (用k、b和已知数据表示)
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)一半圆柱形透明体横截面如图所示,O为截面的圆心,半径R=cm, 折射率n=.一束光线在横截面内从AOB边上的A点以60°的入射角射入透明体,求该光线在透明体中传播的时间.(已知真空中的光速c=3.0×108 m/s)
14.(16分)如图所示,水平放置的轻质弹簧原长为2L,一端与质量的物块P接触但不连接,另一端固定在A点,光滑水平轨道AB长度为5L.长度为的水平传送带分别与B端和水平光滑轨道CD平滑连接,物块P与传送带之间的动摩擦因数,传送带始终以的速率顺时针匀速转动.质量为小车放在光滑水平轨道上,位于CD右侧,小车左端与CD段平滑连接,小车的水平面长度,右侧是一段半径的四分之一光滑圆弧,物块P与小车水平上表面的动摩擦因数.用外力推动物块P,将弹簧压缩至长度L,然后放开,P开始沿轨道运动,冲上传送带后开始做减速运动,到达传送带右端时速度恰好与传送带速度大小相等.重力加速度大小求:
(1)弹簧压缩至长度L时储存的弹性势能
(2)物块P在小车圆弧上上升的最大高度H
(3)要使物块P既可以冲上圆弧又不会从小车上掉下来,小车水平面长度的取值范围
15.(12分)如图所示,质量为mc=1mb的物块c静止在倾角均为α=30°的等腰斜面上E点,质量为ma的物块a和质量为mb的物块b通过一根不可伸长的匀质轻绳相连,细绳绕过斜面顶端的小滑轮并处于松驰状态,按住物块a使其静止在D点,让物块b从斜面顶端C由静止下滑,刚下滑到E点时释放物块a,细绳正好伸直且瞬间张紧绷断,之后b与c立即发生完全弹性碰撞,碰后a、b都经过t=1 s同时到达斜面底端.已知A、D两点和C、E两点的距离均为l1=0.9m,E、B两点的距离为l1=0.4m.斜面上除EB段外其余都是光滑的,物块b、c与EB段间的动摩擦因数均为μ=,空气阻力不计,滑轮处摩擦不计,细绳张紧时与斜面平行,取g =10 m/s1.求:
(1)物块b由C点下滑到E点所用时间.
(1)物块a能到达离A点的最大高度.
(3)a、b物块的质量之比.
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】
A.从P到N,带正电的离子的加速度随的增加而增大,即随r的减小而增加,可知场源点电荷带负电,选项A错误;
B.在N点,由库仑定律及牛顿第二定律
解得
选项B错误;
CD.在P点时,由库仑定律及牛顿第二定律
离子在P点受到的电场力大小为
选项C错误,D正确。
故选D。
2、B
【解析】
A.卢瑟福预言了中子的存在,查德威克通过实验发现了中子,故A错误;
B.中子不带电,则原子核中的中子与其他核子间无库伦力,但有核力,有助于维系原子核的稳定,故B正确;
C.中子不带电,则散裂中子源中产生的强中子束不可以利用电场使之慢化,故C错误;
D.根据德布罗意波波长表达式
若散裂中子源中的中子束流经慢化后的速度与电子显微镜中的电子流速度相同,因中子的质量大于电子的质量,则中子的动量大于电子的动量,则此时中子的物质波波长比电子的物质波波长短,故D错误。
故选B。
3、D
【解析】
A.取水面上质量为m的水滴,从小孔喷出时由机械能守恒定律可知
解得
选项A错误;
BCD.水从小孔P射出时做平抛运动,则
x=vt
h-y=gt2
解得
可知x与小孔的位置有关,由数学知识可知,当y=h-y,即y=h时x最大,最大值为h,并不是y越小x越大,选项D正确,BC错误。
故选D。
4、C
【解析】
A. 设悬挂小滑轮的斜线中的拉力与O′a绳的拉力分别为T1和T,则有:
2Tcos30°=T1
得:
T=20N
以结点O′为研究对象,受力如图
根据平衡条件得,弹簧的弹力为
F1=Tcos60°=10N
故A错误;
B. 重物A的质量
故B错误;
C. 绳O′b的拉力
根据平衡条件可知,桌面对重物B的摩擦力为N,故C正确;
D. 由于动滑轮两侧绳子的拉力大小相等,根据对称性可知,细线OP与竖直方向的夹角为30°.故D错误。
故选:C。
5、A
【解析】
棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内,F做正功,安培力做负功,重力做负功,动能增大.根据动能定理分析力F做的功与安培力做的功的代数和.
【详解】
A.棒受重力G、拉力F和安培力FA的作用.由动能定理:WF+WG+W安=△EK
得WF+W安=△EK+mgh
即力F做的功与安培力做功的代数和等于机械能的增加量.故A正确.
B.由动能定理,动能增量等于合力的功.合力的功等于力F做的功、安培力的功与重力的功代数和.故B错误.
C.棒克服重力做功等于棒的重力势能增加量.故C错误.
D.棒克服安培力做功等于电阻R上放出的热量.故D错误
本题运用功能关系分析实际问题.对于动能定理理解要到位:合力对物体做功等于物体动能的增量,哪些力对物体做功,分析时不能遗漏.
6、B
【解析】
A.金属发生光电效应时逸出的光电子最大初动能满足,由此可知光电子的最大初动能与入射光的频率和金属的逸出功有关,与入射光的强度无关,故A错误;
B.根据光电效应方程和能量守恒,联立解得
由于黄光的频率小于蓝光,故黄光的遏止电压小于蓝光的遏止电压,故B正确;
C.减小入射光的频率,逸出的光电子的最大初动能将减小,故C错误;
D.光电效应具有瞬时性,所以无论入射光的频率和强度如何变化,从光照射到金属表面上到发射出电子的时间都是瞬时的,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、BC
【解析】
AB.设黑洞的质量为,环绕天体的质量为,根据万有引力提供环绕天体做圆周运动的向心力有:,化简可得黑洞的质量为,故B正确,A错误;
CD.根据黑洞的质量和半径的关系,可得黑洞的半径为,故C正确,D错误.
8、BD
【解析】
AD、带电粒子只有经过AC板间时被加速,即带电粒子每运动一周被加速一次.电场的方向没有改变,则在AC间加速.故A正确;D错误.
B、根据 知
所以 故B错误;
C、当粒子从D形盒中出来时,速度最大,根据知加速粒子的最大速度与D形盒的半径有关.所以C选项是正确的.
故选AC
带电粒子经加速电场加速后,进入磁场发生偏转,电场被限制在A、C板间,只有经过AC板间时被加速,所以运动一周加速一次,电场的方向不需改变.当带电粒子离开回旋加速器时,速度最大.
9、BD
【解析】
A、对A、B位置的两个电荷而言,E、O在中垂线上,电势等于无穷远电势,为零;对C、D位置的两个电荷而言,E、O同样在中垂线上,电势依然等于无穷远电势,为零;根据代数合成法则,E、O点的电势均为零,相等;
同理,对A、D位置的两个电荷而言,F、O在中垂线上,电势等于无穷远电势,为零;对B、C位置的两个电荷而言,F、O同样在中垂线上,电势依然等于无穷远电势,为零;根据代数合成法则,F、O点的电势均为零,相等,故A错误,B正确;
C、先考虑O点场强,对A、C位置的电荷而言,O点场强为零;对B、D位置的电荷而言,O点场强同样为零;故根据矢量合成法则,O点的场强为零;
再分析E点,对A、B位置的两个电荷,在E位置场强向下,设为E1;对C、D位置的两个电荷而言,在E位置场强向上,设为E2;由于E1>E2,故E点的合场强向下,为E1-E2,不为零;
再分析F点,对B、C位置的两个电荷,在EF置场强向左,大小也为E1;对A、D位置的两个电荷而言,在F位置场强向右,大小也为E2;由于E1>E2,故E点的合场强向左,为E1-E2,不为零;
故E点场强等于F点场强,但大于O点场强,故C错误,D正确.
点睛:本题考查电场强度的和电势的合成,关键是分成两组熟悉的电荷,同时区分矢量合成和标量合成遵循的法则不同.
10、BD
【解析】
A.因三个灯泡均正常发光,所以副线圈中总电流为
由变压规律可知原线圈中电流为
即电流表A1的示数为,故A错误;
BC.令副线圈两端电压为,则由变压规律可知原线圈两端电压为
令灯泡L两端电压为,则有
根据题意则有
联立可得
,
则灯泡A的额定电压为10V,灯泡L与灯泡A的额定功率相同,则灯泡L和A的额定功率
故B正确,C错误;
D.将副线圈上的灯泡A撤去,则输出电流变小,根据理想变压器中电流与匝数成反比可知,输入电流变小,灯泡L不能正常发光,故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、匀速直线 0.1120 0.1105 是 0.015
【解析】
(1)[1].平衡摩擦力时,通过调整垫片的位置,改变长木板倾斜程度,根据打出的纸带判断小车是否做匀速直线运动.
(2)[2][3].从O到F,拉力做功为:
W=Fx=0.2×0.5575J=0.1120J.
F点的瞬时速度为:
则动能的增加量为:
(3)[4].实验中是要使托盘与砝码的重力等于小车的拉力,必须要使得托盘与砝码总质量m远小于小车质量M;
(4)[5].砝码盘和砝码整体受重力和拉力,从O到F过程运用动能定理,有:
代入数据解得:
m=0.015kg.
12、80 120
【解析】
(1)[1][2].选择开关与“1”、“2”相连时为电流表,量程分别为和。根据串、并联电路特点有
联立解得
。
(2)[3].选择开关与“3”相连,量程为,根据并联电路特点可知、串联后与表头并联的总电阻为,通过电源的电流为通过表头电流的4倍。根据闭合电路欧姆定律有
变形为
由此可知横轴为,则纵坐标轴为。
[4][5].斜率
纵截距
解得
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、3.0×10-10s
【解析】
设此透明体的临界角为C,依题意
当入射角为时,由,得折射角
此时光线折射后射到圆弧上的C点,在C点入射角为,比较可得入射角大于临界角,发生全反射,同理在D点也发生全反射,从B点射出
在透明体中运动的路程为
在透明体中的速度为
传播的时间为
=3.0×10-10s
14、(1) 14J ;(2)0.1m ;(3)。
【解析】
(1)设物块离开弹簧时的速度为,在物块与弹簧相互作用过程中,由机械能守恒定律
①
物块在传送带上运动过程中,由动能定理有
②
联立①②代入数据可得
(2)当物块运动到小车的最高点时,对于P与小车构成的系统动量守恒,则
③
由能量守恒定律有
④
联立③④代入数据可得
(3)设当小车水平面长度为时,物块到达小车水平右端时与小车有共同速度,则
⑤
联立③⑤代入数据可得
设当小车水平长度为时,物块到达小车水平左端时与小车有共同速度,则
⑥
联立③⑥代入数据可得
要使物块P既可以冲上圆弧乂不会从小车上掉下宋,小车水平长度的取值范围:
15、(1)0.6;(2)0.578;(3)15/16
【解析】
本题考查物体沿斜面的运动,以及碰撞;需运用牛顿运动定律、运动学公式、动量及能量守恒、动量定理等知识.
(1)物块b在斜面上光滑段CE运动的加速度为
由 解得:
(1)取沿AC方向为正方向,由, 解得
a沿斜面上滑距离有
所以物块a能到达离A点的最大高度
(3)设绳断时物块b的速度为,b与c相碰后b的速度为,c的速度为,则
联立解得
因的方向沿斜面向下,故的方向沿斜面向下,的方向沿斜面向上.
在EB段上的加速度为,物块b在EB段上作匀速运动.
和c相碰后b先向上滑再下滑到E点时的速度仍为,则
代入数据,得
解得的大小为
物块b刚下滑到E点时的速度为
若取,则的大小为,与事实不符,所以舍去.
取,则,方向沿斜面向下.
设细绳对物块a和b的冲量大小为I,由
解得
点睛:绳绷紧瞬间,对两端物体的冲量大小相等.
展开阅读全文