资源描述
2025-2026学年甘肃省民勤县第三中学优质高中高三联考物理试题
请考生注意:
1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。
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,在光滑水平面上有质量分别为、的物体A,B通过轻质弹簧相连接,物体A紧靠墙壁,细线连接A,B使弹簧处于压缩状态,此时弹性势能为,现烧断细线,对以后的运动过程,下列说法正确的是( )
A.全过程中墙对A的冲量大小为
B.物体B的最大速度为
C.弹簧长度最长时,物体B的速度大小为
D.弹簧长度最长时,弹簧具有的弹性势能
2、 “黑洞”是密度超大的星球,吸纳一切,光也逃不了。科学界已经证实了宇宙中“黑洞”的存在,某同学思考若把地球看作“黑洞”,那么月球的环绕周期最接近下列哪个数值(假设地球半径和月、地间距离不变)( )
A.10h B.10min
C.10s D.1min
3、如图所示,固定在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d,其右端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一质量为m (质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触,杆与导轨之间的动摩擦因数为μ。现杆受到水平向左、垂直于杆的恒力F作用,从静止开始沿导轨运动,当运动距离L时,速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)。设杆接入电路的电阻为r,导轨电阻不计,重力加速度大小为g。对于此过程,下列说法中正确的是( )
A.当杆的速度达到最大时,a、b两端的电压为
B.杆的速度最大值为
C.恒力F做的功与安培力做的功之和等于杆动能的变化量
D.安倍力做功的绝对值等于回路中产生的焦耳热
4、如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比为1∶2,正弦交流电源电压为U=12 V,电阻R1=1 Ω,R2=2 Ω,滑动变阻器R3最大阻值为20 Ω,滑片P处于中间位置,则
A.R1与R2消耗的电功率相等 B.通过R1的电流为3 A
C.若向上移动P,电压表读数将变大 D.若向上移动P,电源输出功率将不变
5、现在很多人手机上都有能记录跑步数据的软件,如图所示是某软件的截图,根据图中信息,判断下列选项正确的是( )
A.“3.00千米”指的是该同学的位移
B.平均配速“05′49″”指的是平均速度
C.“00∶17∶28”指的是时刻
D.这位跑友平均每跑1千米用时约350s
6、如图,在xoy坐标系中有圆形匀强磁场区域,其圆心在原点O,半径为L,磁感应强度大小为B,磁场方向垂直纸面向外。粒子A带正电,比荷为,第一次粒子A从点(-L,0)在纸面内以速率沿着与x轴正方向成角射入磁场,第二次粒子A从同一点在纸面内以相同的速率沿着与x轴正方向成角射入磁场,已知第一次在磁场中的运动时间是第二次的2倍,则
A. B.
C. 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、如图所示分别是a光、b光各自通过同一单缝衍射仪器形成的图样(灰黑色部分表示亮纹,保持缝到屏距离不变),则下列说法正确的是_______。
A.在真空中,单色光a的波长大于单色光b的波长
B.在真空中,a光的传播速度小于b光的传播速度
C.双缝干涉实验时a光产生的条纹间距比b光的大
D.a光和b光由玻璃棱镜进入空气后频率都变大
E.光由同一介质射入空气,发生全反射时,a光的临界角比b光大
8、A、B两物体质量均为m,其中A带正电,带电量为q,B不带电,通过劲度系数为k的绝缘轻质弹簧相连放在水平面上,如图所示,开始时两者都处于静止状态。现在施加竖直向上的匀强电场,电场强度E = ,式中g为重力加速度,若不计空气阻力,不考虑A物体电量的变化, 则以下判断正确的是( )
A.从开始到B刚要离开地面过程,A物体速度大小先增大后减小
B.刚施加电场的瞬间,A的加速度为4g
C.从开始到B刚要离开地面的每段时间内,A物体的机械能增量一定等于电势能的减少量
D.B刚要离开地面时,A的速度大小为2g
9、如图,光滑平行导轨MN和PQ固定在同一水平面内,两导轨间距为L,MP间接有阻值为的定值电阻。两导轨间有一边长为的正方形区域abcd,该区域内有方向竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B,ad平行MN。一粗细均匀、质量为m的金属杆与导轨接触良好并静止于ab处,金属杆接入两导轨间的电阻为R。现用一恒力F平行MN向右拉杆,已知杆出磁场前已开始做匀速运动,不计导轨及其他电阻,忽略空气阻力,则( )
A.金属杆匀速运动时的速率为
B.出磁场时,dc间金属杆两端的电势差
C.从b到c的过程中,金属杆产生的电热为
D.从b到c的过程中,通过定值电阻的电荷量为
10、 “嫦娥五号”是我国首个实施无人月面取样且返回的探测器,它由轨道器、返回器、着陆器、上升器四个部分组成,由长征五号运载火箭从文昌航天发射场发射。若“嫦娥五号” 探测器环月工作轨道为圆形,其离月球表面高度为h、运行周期为 T,月球半径为 R。由以上数据可求的物理量有( )
A.月球表面飞船所受的重力
B.“嫦娥五号”探测器绕月球运行的加速度
C.“嫦娥五号”探测器绕月球运行的速度
D.月球对“嫦娥五号”探测器的吸引力
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)某实验小组在探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中,实验装置如图甲所示。
(1)下列说法正确的是________。
A.弹簀被拉伸时,不能超出它的弹性限度
B.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,应保证弹簧位于水平位置且处于平衡状态
C.用直尺测得弹簧的长度即为弹篑的伸长量
D.用几个不同的弹簧,分别测出几组拉力与伸长量,得出拉力与伸长量之比一定相等
(2)某同学由实验测得某弹簧的弹力F与长度L的关系如图乙所示,则弹簧的原长为L0=______________cm,劲度系数k=____________N/m;
(3)该同学将该弹簧制成一把弹簧测力计,当弹簧测力计的示数如图丙所示时,该弹簧的长度x=_______cm。
12.(12分)某实验小组要测量木块与长木板间的动摩擦因数,设计如图甲所示装置,已知当地的重力加速度为。
(1)对于实验的要求,下列说法正确的是_______;
A.将长木板没有定滑轮的一端适当垫高,平衡摩擦力
B.钩码的质量要远小于木块的质量
C.要保证长木板水平
D.接通电源的同时释放木块
(2)按正确的操作要求进行操作,打出的一条纸带如图乙所示,打点计时器使用的是的交流电源,纸带上的点每5个点取1个记数点,但第3个记数点没有画出,则该木块的加速度_____;(结果保留三位有效数字)
(3)若木块的质量为,钩码的质量为,则木块与长木板间的动摩擦因数为_____(用、、、表示结果)。
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,在边界OP、OQ之间存在竖直向下的匀强电场,直角三角形abc区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场。从O点以速度v0沿与Oc成60°角斜向上射入一带电粒子,粒子经过电场从a点沿ab方向进人磁场区域且恰好没有从磁场边界bc飞出,然后经ac和aO之间的真空区域返回电场,最后从边界OQ的某处飞出电场。已知Oc=2L,ac=L,ac垂直于cQ,∠acb=30°,带电粒子质量为m,带电量为+g,不计粒子重力。求:
(1)匀强电场的场强大小和匀强磁场的磁感应强度大小;
(2)粒子从边界OQ飞出时的动能;
(3)粒子从O点开始射入电场到从边界OQ飞出电场所经过的时间。
14.(16分)如图所示,一对平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道相距L=1m,两轨道之间用电阻R=2Ω连接,有一质量m=0.5kg的导体杆静止地放在轨道上与两轨道垂直,杆及轨道的电阻皆可忽略不计,整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中,磁场方向垂直轨道平面向上。现用水平拉力F沿轨道方向拉导体杆,使导体杆从静止开始做匀加速运动。经过位移x=0.5m后,撤去拉力,导体杆又滑行了x′=1.5m后停下。求:
(1)整个过程中通过电阻R的电荷量q;
(2)拉力的冲量大小IF;
(3)整个过程中导体杆的最大速度vm;
(4)在匀加速运动的过程中,拉力F与时间t的关系式。
15.(12分)如图所示,一长为200 m的列车沿平直的轨道以80 m/s的速度匀速行驶,当车头行驶到进站口O点时,列车接到停车指令,立即匀减速停车,因OA段铁轨不能停车,整个列车只能停在AB段内,已知=1 200 m,=2 000 m,求:
(1)列车减速运动的加速度的取值范围;
(2)列车减速运动的最长时间.
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】
AB.当弹簧第一次恢复原长时A恰好离开墙壁,此过程弹性势能转化为物体B的动能,由能量守恒
求得
该速度就是B的最大速度,此过程A的动量始终为零,对A由动量定理
对B由动量定理
解得
选项AB错误;
C.以后的运动过程中物体A将不再与墙壁有力的作用,A、B系统动量守恒,当弹簧长度最长时,A、B速度相同,根据动量守恒
代入得
C正确;
D.弹簧长度最长时
则
选项D错误。
故选C。
2、D
【解析】
设地球的半径为R,月、地间的距离为r,地球的第一宇宙速度为7.9km/s,可有
7900=
月球的周期约为30天,可有
30×24×3600=2π
若把地球看作“黑洞”,上面两种关系变为
3×108=
T=2π
联立解得
故选D。
3、D
【解析】
AB. 当杆匀速运动时速度最大,由平衡条件得:
得最大速度为
当杆的速度达到最大时,杆产生的感应电动势为:
a、b两端的电压为:
故AB错误;
C. 根据动能定理知,恒力F做的功、摩擦力做的功与安培力做的功之和等于杆动能的变化量,故C错误;
D. 根据功能关系知,安倍力做功的绝对值等于回路中产生的焦耳热,故D正确。
故选:D。
4、B
【解析】
理想变压器原副线圈匝数之比为1:2,可知原副线圈的电流之比为2:1,根据P=I2R可知R1与R2消耗的电功率之比为2:1,故A错误;设通过R1的电流为I,则副线圈电流为0.5I,初级电压:U-IR1=12-I;根据匝数比可知次级电压为2(12-I),则,解得I=3A,故B正确;若向上移动P,则R3电阻减小,次级电流变大,初级电流也变大,根据P=IU可知电源输出功率将变大,电阻R1的电压变大,变压器输入电压变小,次级电压变小,电压表读数将变小,故C D错误;故选B。
5、D
【解析】
A.根据题图中地图显示,跑的轨迹是曲线,故“3.00千米”指的是路程,故A错误;
B.根据“05′49″”的单位是时间单位,可知不是平均速度,故B错误;
C.“00∶17∶28”指的是所用时间,是指时间间隔,故C错误;
D.3千米共用时17分28秒,故每跑1千米平均用时约350s,故D正确。
故选D。
6、B
【解析】
粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹如图所示:
,
根据洛伦兹力提供向心力有:
则粒子做匀速圆周运动的半径为:
根据几何知识可知BOCO1以及BODO2为菱形,所以
∠1=180°-(90°-α)=90°+α
∠2=180°-(90°+β)
根据题意可知∠1=2∠2,所以得到
α+2β=90°= 。
A.,与结论不相符,选项A错误;
B.,与结论相符,选项B正确;
C.,与结论不相符,选项C错误;
D.,与结论不相符,选项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、ACE
【解析】
A.单缝衍射条纹是中间明亮且宽大,越向两侧宽度越小越暗,而波长越大,中央亮条纹越粗,由于光的中央亮条纹较粗,则光的波长较大,故A正确;
B.根据知,光的波长较大,光的频率较小,光的折射率较小,根据得,光的传播速度较大,故B错误;
C.根据得双缝干涉实验时光产生的条纹间距比光的大,故C正确;
D.发生折射时光线的传播方向可能发生改变,不改变光的频率,故D错误;
E.由临界角公式可知,光发生全反射的临界角大于光发生全反射的临界角,故E正确;
故选ACE。
8、BD
【解析】
AB. 在未施加电场时,A物体处于平衡状态,当施加上电场力瞬间,A物体受到的合力为施加的电场力,故有:
qE=4mg=ma
解得:
a=4g,方向向上
B刚要离开地面时,弹簧的拉力为mg,此时A物体合力为2mg,加速度为2g,向上,从开始到B刚要离开地面过程,A物体做加速度逐渐变小的加速运动,即A物体速度一直增大,故A错误B正确;
C. 从开始到弹簧恢复原长的过程,A物体的机械能增量等于电势能与弹性势能的减少量的和,从弹簧恢复原长到B刚要离开地面的过程,A物体的机械能增量等于电势能的减少量与弹性势能的增加量的差值,故C错误;
D. 当B离开地面时,此时B受到弹簧的弹力等于B的重力,从施加电场力到B离开地面,弹簧的弹力做功为零,A上升的距离为:
根据动能定理可知:
解得:
故D正确。
故选:BD。
9、BD
【解析】
A.设流过金属杆中的电流为,由平衡条件得
解得
根据欧姆定律有
所以金属杆匀速运动的速度为
故A错误;
B.由法拉第电磁感应定律得,杆切割磁感线产生的感应电动势大小为
所以金属杆在出磁场时,dc间金属杆两端的电势差为
故B正确;
C.设整个过程电路中产生的总电热为,根据能量守恒定律得
代入可得
所以金属杆上产生的热量为
故C错误;
D.根据电荷量的计算公式可得全电路的电荷量为
故D正确。
故选BD。
10、BC
【解析】
A.探测器绕月球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,则有
可得月球的质量
不考虑天体自转,在月球表面,万有引力等于飞船所受的重力,则有
可得月球表面飞船所受的重力为
由于飞船质量未知,所以无法求出月球表面飞船所受的重力,故A错误;
B.探测器绕月球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,则有
解得探测器绕月球运行的加速度
则探测器绕月球运行的加速度可求出,故B正确;
C.根据周期和线速度的关系可知
探测器绕月球运行的速度可求出,故C正确;
D.月球对探测器的吸引力
探测器的质量未知,无法确定月球对其的吸引力,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、AB 10 50 16
【解析】
(1)[1]A.弹簧被拉伸时,不能超出它的弹性限度,否则弹簧会损坏,故A正确;
B.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,要保证弹簧位于水平位置,使钩码的重力等于弹簧的弹力,待钩码静止时再读数,故B正确;
C.弹簧的长度不等于弹簧的伸长量,伸长量等于弹簧的长度减去原长,故C错误;
D.拉力与伸长量之比是劲度系数,由弹簧决定,同一弹簧的劲度系数是不变的,不同弹簧的劲度系数可能不同,故D错误。
故选AB。
(2)[2]由F-L图像和胡克定律分析知,图像的斜率为弹簧的劲度系数,当F=0时,横轴的截距为弹簧的原长,据图所知,横轴截距为10cm,即弹簧的原长为10cm;
[3]图像的斜率
k==50N/m
(3)[4]弹簧测力计示数F=3.0N,弹簧的伸长量为
弹簧长度
x==16cm
12、C 0.737
【解析】
(1)[1]AB.本实验不需要平衡摩擦力,也不需要使钩码的质量远小于木块的质量,选项AB错误;
C.为了能使木块对长木板的正压力等于木块的重力,长木板必须水平,选项C正确;
D.接通电源,待打点计时器打点稳定,再释放木块,选项D错误。
故选C。
(2)[2]每打5个点取一个记数点,所以相邻的计数点间的时间间隔,根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小,则有
求得。
(3)[3]由牛顿第二定律得
求得。
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) (2) (3)
【解析】
(1)从O点到a点过程的逆过程为平抛运动
水平方向:
竖直方向:
加速度:
可得:
,
,
粒子进入磁场后运动轨迹如图所示,设半径为r,由几何关系得,
,
洛伦兹力等于向心力:
解得:
在磁场内运动的时间:
.
(2)粒子由真空区域进入电场区域从边界飞出过程,由动能定理得,
解得:
(3)粒子经过真空区域的时间,
.
粒子从真空区域进入电场区域到从边界飞出经过的时间为
,
解得:
.
粒子从入射直至从电场区域边界飞出经过的时间
.
14、 (1)2C(2)4kg·m/s(3)6m/s(4)F=72t+18(N)
【解析】
(1)导体杆切割磁感线产生的感应电动势
E=
回路中电流
I=
通过电阻R的电荷量
q=IΔt=
磁通量ΔΦ=BLΔx,又Δx=x+x′
代入数据可得
q==C=2C
(2)根据动量定理
IF-F安Δt=0-0
F安=BIL,Δt为导体杆整个过程中所用时间
IF=BILΔt=BLq
所以
IF=4kg·m/s。
(3)当撤去力F后,根据楞次定律可以判断感应电流必定阻碍导体杆的相对运动,所以杆做减速运动,杆的最大速度应该为撤去外力F瞬间的速度。
撤去F之后通过电阻R的电荷量为
q2=
撤去外力F之后,以水平向右为正方向,根据动量定理,则
-BLq2=0-mvm
联立上式得导体杆的最大速度为
vm=6m/s
(4)根据受力分析可知
F-BL=ma
由运动学公式v=at,vm2=2ax
可解得
a=36m/s2
联立上式可得关系式为
F=72t+18(N)
15、(1);(2)66.7s
【解析】
(1) 列车做减速运动的过程中,刹车的距离:,可知加速度越大,位移越小,加速度越小,位移越大;将最大位移和最小位移分别代入公式即可求出加速度的范围;
(2) 当加速度最小时,列车减速的时间最长,由此即可求出.
【详解】
(1) 列车做减速运动到速度为0的过程中,刹车的距离:
,当位移最小时,加速度最大
位移最大时,加速度最小
所以加速度的范围是:;
(2) 由速度公式:v=v0+at可知,列车减速到速度为0的时间:
可知加速度最小时,列车减速的时间最长,为:
.
本题考查了求加速、时间的问题,分析清楚列车运动过程是解题的关键,应用运动直线运动的运动学公式可以解题.
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