资源描述
陕西省延安中学2026年高三下-第三次阶段测试物理试题试卷
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.答题时请按要求用笔。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
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、在某种科学益智玩具中,小明找到了一个小型发电机,其结构示意图如图1、2所示。图1中,线圈的匝数为n,ab长度为L1,bc长度为L2,电阻为r;图2是此装置的正视图,切割处磁场的磁感应强度大小恒为B,有理想边界的两个扇形磁场区夹角都是90°。外力使线圈以角速度w逆时针匀速转动,电刷M端和N端接定值电阻,阻值为R,不计线圈转动轴处的摩擦,下列说法正确的是( )
A.线圈中产生的是正弦式交变电流
B.线圈在图2所示位置时,产生感应电动势E的大小为BL1L2w
C.线圈在图2所示位置时,电刷M的电势低于N
D.外力做功的平均功率为
2、如图所示,D是一只理想二极管(正向电阻为零,反向电阻无穷大),电流只能从a流向b,A、B为间距很小且正对的平行金属板,现有一带电粒子(不计重力),从B板的边缘沿平行B板的方向射入极板中,刚好落到A板正中央,以E表示两极板间的电场强度,U表示两极板间的电压,表示粒子电势能的减少量,若保持极板B不动,粒子射入板间的初速度不变,仅将极板A稍向上平移,则下列说法中正确的是
A.E变小
B.U变大
C.不变
D.若极板间距加倍,粒子刚好落到A板边缘
3、托卡马克(Tokamak)是一种复杂的环形装置,结构如图所示.环心处有一欧姆线圈,四周是一个环形真空室,真空室外部排列着环向场线圈和极向场线圈.当欧姆线圈中通以变化的电流时,在托卡马克的内部会产生巨大的涡旋电场,将真空室中的等离子体加速,从而达到较高的温度.再通过其他方式的进一步加热,就可以达到核聚变的临界温度.同时,环形真空室中的高温等离子体形成等离子体电流,与极向场线圈、环向场线圈共同产生磁场,在真空室区域形成闭合磁笼,将高温等离子体约束在真空室中,有利于核聚变的进行.已知真空室内等离子体中带电粒子的平均动能与等离子体的温度T成正比,下列说法正确的是
A.托卡马克装置中核聚变的原理和目前核电站中核反应的原理是相同的
B.极向场线圈和环向场线圈的主要作用是加热等离子体
C.欧姆线圈中通以恒定电流时,托卡马克装置中的等离子体将不能发生核聚变
D.为了约束温度为T的等离子体,所需要的磁感应强度B必须正比于温度T
4、如图所示,平行板a、b组成的电容器与电池E连接,平行板电容器P处固定放置一带负电的点电荷,平行板b接地。现将电容器的b板向下稍微移动,则( )
A.点电荷所受电场力增大 B.点电荷在P处的电势能减少
C.P点电势减小 D.电容器的带电荷量增加
5、如图所示,内壁及碗口光滑的半球形碗固定在水平面上,碗口保持水平.A球、C球与B球分别用两根轻质细线连接,当系统保持静止时,B球对碗壁刚好无压力,图中θ=30º,则A球、C球的质量之比为( )
A.1:2 B.2:1 C.1: D.:1
6、1932年美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器,如图所示,磁感应强度为B的匀强磁场与D形盒面垂直,两盒间的狭缝很小,粒子穿过的时间可忽略,它们接在电压为U、周期为T的交流电源上,中心A处粒子源产生的粒子飘人狭缝中由初。速度为零开始加速,最后从出口处飞出。D形盒的半径为R,下列说法正确的是( )
A.粒子在出口处的最大动能与加速电压U有关
B.粒子在出口处的最大动能与D形盒的半径无关
C.粒子在D形盒中运动的总时间与交流电的周期T有关
D.粒子在D形盒中运动的总时间与粒子的比荷无关
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,方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨,两相同的光滑导体棒ab、cd静止在导轨上.t=0时,棒ab以初速度v0向右滑动.运动过程中,ab、cd始终与导轨垂直并接触良好,两者速度分别用v1、v2表示,回路中的电流用I表示.下列图像中可能正确的是
A. B. C. D.
8、如图,A、B两点分别固定有等量的点电荷,其中A处的为正电荷,B处的电性未知。MN为AB连线的中垂线,O为垂足。由绝缘材料制成的闭合光滑轨道abed关于O点对称,其上穿有带正电小环。现在P点给小环一沿轨道切线方向的初速度,小环恰能沿轨道做速率不变的运动,则(不考虑重力)( )
A.小环在a、c两点受到的电场力相同
B.小环在b、d两点的电势能相同
C.若在d点断开轨道,小环离开轨道后电场力一直做正功
D.若将小环从d沿da连线移到a,电场力先做负功后做正功
9、如图所示,O是一固定的点电荷,虚线是该点电荷产生的电场中的三条等势线,负点电荷q仅在电场力的作用下沿实线所示的轨迹从a处运动到b处,然后又运动到c处.由此可知( )
A.O为正电荷
B.在整个过程中q的电势能先变小后变大
C.在整个过程中q的加速度先变大后变小
D.在整个过程中,电场力做功为零
10、质量为m的小球穿在光滑细杆MN上,并可沿细杆滑动。已知细杆与水平面夹角30°,细杆长度为2L,P为细杆中点。小球连接轻弹簧,弹簧水平放置,弹簧右端固定于竖直平面的O点。此时弹簧恰好处于原长,原长为,劲度系数为。将小球从M点由静止释放,小球会经过P点,并能够到达N点。下列说法正确的是()
A.小球运动至P点时受到细杆弹力为
B.小球运动到P点处时的加速度为
C.小球运动至N点时的速度
D.小球运动至N点时弹簧的弹性势能为mgL
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)某实验小组利用如图所示的装置研究平抛运动规律。实验装置为完全相同的倾斜轨道与长度不同的水平轨道平滑连接,并将轨道固定在同一竖直面内。实验时,将两小球A、B同时从两倾斜轨道上自由释放,释放位置到水平轨道距离相同。经过一段时间,小球A开始做平抛运动,小球B继续沿水平轨道运动。两球运动过程中,用频闪照相的方式记录两小球的位置(在图中已标出)。
(1)忽略各种阻力,小球A在空中运动过程中.两小球______。(选填正确答案标号)
A.保持相对静止
B.在同一竖直线上
C.运动速度大小相同
D.机械能相同
(2)A球做平抛运动后,利用频闪照片计算出两小球连续三个位置的高度差分别为h1、h2、h3,重力加速度为g,则频闪照相的频闪周期为_____;
(3)在实验操作过程中,发现两小球每次碰撞时,小球A都碰在小球B的后上方,请你分析原因可能是________。
12.(12分)市场上销售的铜质电线电缆产品中,部分存在导体电阻不合格问题,质检部门检验发现一个是铜材质量不合格,使用了再生铜或含杂质很多的铜;再一个就是铜材质量可能合格,但横截面积较小.某兴趣小组想应用所学的知识来检测实验室中一捆铜电线的电阻率是否合格.小组成员经查阅,纯铜的电阻率为.现取横截面积约为1 mm2、长度为111m(真实长度)的铜电线,进行实验测量其电阻率,实验室现有的器材如下:
A.电源(电动势约为5V,内阻不计);
B.待测长度为111m的铜电线,横截面积约1 mm2;
C.电压表V1(量程为3V,内阻约为1.5 kΩ);
D.电压表V2(量程为5V,内阻约为3 kΩ);
E.电阻箱R(阻值范围1~2.9Ω);
F.定值电阻
G.开关、导线若干.
(1)小组成员先用螺旋测微器测量该铜电线的直径d,如图甲所示,则_________mm.
(2)小组设计的测量电路如图乙所示,则P是___________,N是____________,(填器材名称及对应符号)通过实验作出的图象如图丙所示.
(3)图乙电路测得铜电线的电阻测量值比真实值___________(选填“偏大”、“不变”或“偏小”),原因是_______________________________.
(4)这捆铜电线的电阻率______________(结果保留三位有效数字);从铜电线自身角度,你认为电阻率大的可能原因是______________.
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,光滑的水平桌面边缘处固定一轻质定滑轮,A为质量为2m的足够长的木板,B、C、D为三个质量均为m的可视为质点的物块,B放在A上,B通过水平且不可伸长的轻绳跨过定滑轮与D连接,D悬在空中。C静止在水平桌面上A的右方某处(A、C和滑轮在同一直线上)。A、B间存在摩擦力,且认为最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,在D的牵引下,A和B由静止开始一起向右加速运动,一段时间后A与C发生时间极短的弹性碰撞,设A和C到定滑轮的距离足够远,D离地面足够高,不计滑轮摩擦,已知重力加速度为g。
(1)为使A与C碰前A和B能相对静止一起加速运动,求A与B间的动摩擦因数μ应满足的条件;
(2)若A与B间的动摩擦因数μ=0.75,A与C碰撞前A速度大小为v0,求A与C碰后,当A与B刚好相对静止时,C与A右端的距离。
14.(16分)如图所示,在光滑的水平面上静置一长为L的木板B,上表面粗糙,现有滑块A以初速度从右端滑上B,恰好未离开B,A的质量为m,B的质量为,求A与B上表面间的动摩擦因数μ。
15.(12分)如图所示,一根直杆AB与水平面成某一角度自定,在杆上套一个小物块,杆底端B处有一弹性挡板,杆与板面垂直.现将物块拉到A点静止释放,物块下滑与挡板第一次碰撞前后的v-t图象如图乙所示,物块最终停止在B点.重力加速度为取g=10 m/s1.求:
(1)物块与杆之间的动摩擦因数μ;
(1)物块滑过的总路程s.
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】
AB.一个周期时间内,有半个周期线圈的两边在均匀辐向磁场中做切割磁感线运动,据法拉第电磁感应定律有:
其中,解得
不是正弦式交变电流,故A、B错误;
C.根据右手定则,图2所示位置时外电路中电流由M经电阻R流向N,外电路电流由电势高处流向电势低处,则M的电势高于N的电势,故C错误;
D.线圈转动一个周期时间内,产生电流的时间是半周期,故外力平均功率
故D正确。
2、B
【解析】
由可知d增大,电容器要放电,但二极管使电容器无法放电,Q不变,U增大,B正确;又可得,E不变,A错误;粒子电势能减少量,,所以增大,C错误;对类平抛运动,得,第一次落在位置,d加倍,第二次落在位置,D错误.
3、C
【解析】
A、目前核电站中核反应的原理是核裂变,原理不同,故A错误;
B、极向场线圈、环向场线圈主要作用是将高温等离子体约束在真空室中,有利于核聚变的进行,故B错误;
C、欧姆线圈中通以恒定的电流时,产生恒定的磁场,恒定的磁场无法激发电场,则在托卡马克的内部无法产生电场,等离子体无法被加速,因而不能发生核聚变,故C正确.
D、带电粒子的平均动能与等离子体的温度T成正比,则,由洛伦兹力提供向心力,则,则有,故D错误.
4、B
【解析】
A.因电容器与电源始终相连,故两板间的电势差不变,B板下移,则板间距离d增大,则板间电场强度E变小,由F=Eq可知电荷所受电场力变小,故A错误;
BC.板间距离d增大,则板间电场强度E变小,由U=Ed知,P与a板的电压减小,而a的电势不变,故P的电势升高,由EP=qφ而q为负值,故电势能减小,故B正确,C错误;
D.由Q=CU,又有,故C减小,Q减小,故D错误。
5、C
【解析】
B球对碗壁刚好无压力,则根据几何知识分析可得B球所在位置两线的夹角为90°,以B球为研究对象,进行受力分析,水平方向所受合力为零,由此可知
A.1:2,与结论不相符,选项A错误;
B.2:1,与结论不相符,选项B错误;
C.1: ,与结论相符,选项C正确;
D.:1,与结论不相符,选项D错误;
故选C.
考点:考查受力平衡的分析
点评:本题难度较小,明确B球所在位置夹角为90°是本题求解的关键
6、D
【解析】
AB.根据回旋加速器的加速原理,粒子不断加速,做圆周运动的半径不断变大,最大半径即为D形盒的半径R,由
得
最大动能为
故AB错误;
CD.粒子每加速一次动能增加
ΔEkm=qU
粒子加速的次数为
粒子在D形盒中运动的总时间
,
联立得
故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、AC
【解析】
ab棒向右运动,切割磁感线产生感应电流,则受到向左的安培力,从而向右做减速运动,;金属棒cd受向右的安培力作用而做加速运动,随着两棒的速度差的减小安培力减小,加速度减小,当两棒速度相等时,感应电流为零,最终两棒共速,一起做匀速运动,故最终电路中电流为0,故AC正确,BD错误.
8、BCD
【解析】
由带电小环恰能沿轨道做速率不变的运动可知,在运动过程中电场力对小环不做功,即轨道上各处的电势相同,轨道与电场中的某一等势线重合,根据常见电场的电场分布图和等势面分布图可知,A、B两点处固定的是等量同种电荷。
A.由等量同种电荷中垂线上的电场分布特点可知,a、c两点电场强度大小相等,方向相反,故小环在a、c两点受到的电场力方向不同,故A错误;
B.b、d两点在同一等势面上,故b、d两点的电势能相同,故B正确;
C.若在d点断开轨道,此时速度方向与电场力方向垂直,此后,电场力方向与速度方向成锐角,电场力一直做正功,故C正确;
D.由等量同种电荷的电势分布可知,da连线上从d点到a点,电势先升高后降低,故带正电的小环电势能先增大后减小,故电场力先做负功,后做正功,故D正确。
故选BCD。
9、CD
【解析】
粒子的所受合力的方向大致指向轨迹的弯曲的方向,知负电荷所受的电场力背离点电荷向外,知O为负电荷。故A错误。从a处运动b处,然后又运动到c处电场力先做负功再做正功,所以电势能先变大后变小,故B错误。越靠近点电荷,电场线越密,则电荷所受电场力越大,加速度越大,则加速度先增大后减小。故C正确。初末位置在同一个等势面上,两点间的电势差为零,根据W=qU,知电场力做功为零,故D正确。故选CD。
解决本题的关键掌握通过轨迹的弯曲大致判断合力的方向,会根据电场力做功判断动能的变化,知道在等势面上移动电荷,电场力不做功.
10、AC
【解析】
AB.小球运动至P点时,根据几何关系可得OP之间的距离为:
则弹簧的弹力大小为:
对小球受力分析,可知受重力、弹簧的弹力和轻杆的弹作用,如图所示:
在垂直斜面方向上,根据平衡条件有:
解得:
在沿斜面方向上,根据牛顿第二定律有:
解得:,A正确,B错误;
CD.根据几何关系,可知
ON=OM=
故小球从M点运动至N点,弹性势能变化量为零,所以在N点的弹性势能为零,则整个过程小球减小的重力势能全部转化为小球的动能,根据机械能守恒有:
解得:,C正确,D错误。
故选AC。
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、B A的阻力大于B的阻力
【解析】
(1)[1]由于两球水平运动速度相同,因此在同一竖直线上,小球A在空中运动,因此保持相对静止和运动速度大小相同不正确;两球下落位置不同,故机械能不同,故B正确。
故选B;
(2)[2]两小球连续三个位置的高度差分别为h1、h2、h3,小球A在相邻时间段内下落的高度分别为h1-h2和h2-h3,根据可得
(3)[3]小球A都碰在小球B的后上方,是因为A球运动过程中所受水平阻力大于B球所受阻力。
12、1.125 电压表V2 电压表V1 偏大 电压表V1的分流 可能是再生铜或含过多杂质的次铜
【解析】
(1)铜电线的直径;
(2)P测量的电压大于N测量的电压,故P是电压表V2,N是电压表V1;
(3)偏大,由于没考虑电压表V1的分流,使测得的铜电线的电阻偏大.
(4)分析电路可知,通过铜电线的电流,整理得,根据题图丙可知斜率,,
故电阻率达不到要求,使用的有可能是再生铜或含过多杂质的次铜.
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)B对A的最大静摩擦来提供A向前加速运动,加速度为
对ABC整体受力分析,根据牛顿第二定律可知
联立解得
所以μ应满足。
(2)设A与C碰撞后,A和C的速度分别为vA和vC,则
解得
设A与C碰后,绳的拉力为F'T ,B和D加速的加速度大小为a2,则
解得
A的加速度大小为a3,则
解得
设碰后,经时间t,A和B的速度相同,则
时间t内A的位移
时间t内C的位移
所求距离为
解得
14、
【解析】
对A在木板B上的滑动过程,恰好未离开B,即滑至B的左端与B共速,根据动量守恒定律有
解得
由系统能量守恒有
解得
15、(1)μ=0.15(1)s= 6m
【解析】
(1)设杆与水平方向的夹角为θ,由图象可知,物块匀加速运动的加速度大小 ,
匀减速上滑的加速度大小,
根据牛顿第二定律得, ,,
联立两式解得 , .
(1)物块最终停止在底端,对全过程运用动能定理得,
,
由图线围成的面积知,,
代入数据解得s=6m.
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