资源描述
山东省泰安九中2026届高三八校联考物理试题(四)
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、双星系统中两个星球 A、B 的质量都是 m,相距 L,它们正围绕两者连线上某一点做匀速圆周运动。实际观测该系统的周期 T 要小于按照力学理论计算出的周期理论值 T0,且,于是有一人猜测这可能是受到了一颗未发现的星球 C 的影响,并认为 C 位于 A、B 的连线正中间,相对 A、B静止,则 A、B 组成的双星系统周期理论值 T0 及 C 的质量分别为( )
A., B.,
C., D.,
2、1789年英国著名物理学家卡文迪许首先估算出了地球的平均密度.根据你所学过的知识,估算出地球密度的大小最接近 ( )(地球半径R=6400km,万有引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2)
A.5.5×103kg/m3 B.5.5×104kg/m3 C.7.5×103kg/m3 D.7.5×104kg/m3
3、关于对平抛运动的理解,以下说法正确的是( )
A.只要时间足够长,其速度方向可能沿竖直方向
B.在任意相等的时间内速度的变化量相同
C.可以运用“化曲为直”的方法,分解为竖直方向的匀速直线运动和水平方向的自由落体运动
D.平抛运动的水平位移与竖直高度无关
4、如图所示,直线1和曲线2分别是汽车a和b在同一平直公路上行驶的位置-时间(x-t)图像,由图像可知( )
A.在t1时刻,a、b两车的运动方向相同
B.在t2时刻,a、b两车的运动方向相反
C.在t1到t3这段时间内,a、b两车的平均速率相等
D.在t1到t3这段时间内,a、b两车的平均速度相等
5、有人做过这样一个实验∶将一锡块和一个磁性很强的小永久磁铁叠放在一起,放入一个浅平的塑料容器中。往塑料容器中倒入液态氮,降低温度,使锡出现超导性。这时可以看到,小磁铁竟然离开锡块表面,飘然升起,与锡块保持一定距离后,便悬空不动了。产生该现象的原因是∶磁场中的超导体能将磁场完全排斥在超导体外,即超导体内部没有磁通量(迈斯纳效应)。如果外界有一个磁场要通过超导体内部,那么在磁场作用下,超导体表面就会产生一个无损耗感应电流。这个电流产生的磁场恰恰与外加磁场大小相等、方向相反,这就形成了一个斥力。当磁铁受到的向上的斥力大小刚好等于它重力大小的时候,磁铁就可以悬浮在空中。根据以上材料可知( )
A.超导体处在恒定的磁场中时它的表面不会产生感应电流
B.超导体处在均匀变化的磁场中时它的表面将产生恒定的感应电流
C.将磁铁靠近超导体,超导体表面的感应电流增大,超导体和磁铁间的斥力就会增大
D.将悬空在超导体上面的磁铁翻转,超导体和磁铁间的作用力将变成引力
6、如图所示的电路中,电源的电动势为E内电用为r。闭合开关S,在滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中,下列结论正确的是( )
A.电容器C上的电荷量增加
B.电源的总功率变小
C.电压表读数变大
D.电流表读数变大
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、歼-15飞机是我国研制的多用途舰载战斗机。某飞行训练中,第一次舰保持静止,飞机从静止开始沿甲板运动,当飞机的速度为v时通过的距离为x1,经历的时间为t1;第二次舰以速度v0匀速运动,飞机相对甲板由静止开始沿舰运动的同方向加速,当飞机相对海面的速度为v时沿甲板通过的距离为x2,经历的时间为t2。设两次飞机均做匀加速运动且加速度大小相等。则( )
A. B. C. D.
8、如图所示,在竖直平面内有一匀强电场,一带电量为+q、质量为m的小球在力F的作用下,沿图中虚线由M至N做竖直向上的匀速运动。已知力F和MN之间的夹角为45°,MN之间的距离为d,重力加速度为g。则下列说法正确的是( )
A.电场的方向可能水平向左
B.电场强度E的最小值为
C.当qE=mg时,小球从M运动到N时电势能变化量为零
D.F所做的功一定为
9、如图所示,有甲、乙两颗卫星分别在不同的轨道围绕一个半径为R、表面重力加速度为g的行星运动,卫星甲、卫星乙各自所在的轨道平面相互垂直,卫星甲的轨道为圆,距离行星表面的高度为R,卫星乙的轨道为椭圆,M、N两点的连线为其椭圆轨道的长轴且M、N两点间的距离为4R.则下列说法中正确的有
A.卫星甲的线速度大小为
B.甲、乙卫星运行的周期相等
C.卫星乙沿椭圆轨道运行经过M点时的速度小于卫星甲沿圆轨道运行的速度
D.卫星乙沿椭圆轨道运行经过N点时的加速度小于卫星甲沿圆轨道运行的加速度
10、空间中有水平方向的匀强电场,电场强度大小为。在电场中的点由静止释放一个电荷量为、质量为的带电微粒,经过一段时间后微粒运动至点,微粒一直在电场中运动。若、两点间的水平距离为,重力加速度为。关于微粒在、两点间的运动,下列说法中正确的是( )
A.微粒运动的加速度为 B.微粒运动的时间为
C.、两点间对应的竖直高度为 D.运动过程中电场力做功大小为
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)某一小型电风扇额定电压为5.0V,额定功率为2.5W.某实验小组想通过实验描绘出小电风扇的伏安特性曲线。实验中除导线和开关外,还有以下器材可供选择:
A.电源E(电动势为6.0V)
B.电压表V(量程为0~6V,内阻约为8kΩ)
C.电流表A1(量程为0~0.6A,内阻约为0.2Ω)
D.电流表A2(量程3A,内阻约0.05Ω);
E.滑动变阻器R1(最大阻值5k,额定电流100mA)
F.滑动变阻器R2(最大阻值25Ω,额定电流1A)
(1)为了便于调节,减小读数误差和系统误差,实验中所用电流表应选用_____滑动变阻器应选用_____(填所选仪器前的字母序号)。
(2)请你为该小组设计实验电路,并把电路图画在甲图中的虚线框内(小电风扇的电路符号如图甲所示)_____。
(3)操作过程中发现,小电风扇通电后受阻力作用,电压表读数小于0.5V时电风扇没启动。该小组测绘出的小电风扇的伏安特性曲线如图乙所示,由此可以判定,小电风扇的电阻为_____Ω,正常工作时的发热功率为_____W,机械功率为_____W
12.(12分)某同学设计如图所示的装置测量灵敏电流计的内阻Rg,电压表可视为理想电压表,请完成以下问题:
(1)按照原理图甲,完成图乙中实物间的连线______;
(2)实验时,闭合开关前应先将电阻箱的电阻调到______(选填“最大值”,“最小值”或“任意值”);
(3)调节电阻箱的阻值,使灵敏电流计满偏。并读出此时电阻箱的阻值R,电压表示数U。已知灵敏电流计满偏时的示数Ig,则灵敏电流计的内阻Rg=________(用R、U、Ig表示);
(4)已知该灵敏电流计的内阻Rg=300Ω,满偏电流Ig=200μA,除该灵敏电流计外,还有以下实验器材:
A.电池组(电动势6V,内阻约为0.5Ω);
B.滑动变阻器R(0~10Ω,额定电流1A);
C.电流表A(0~50mA,内阻约为20Ω);
D.标准电阻R1=14700Ω
E.一个电键S、导线若干
现要用伏安法测量一个阻值约为50Ω的电阻Rx的阻值,请在方框中画出测Rx阻值的实验电路图_______(要求测量结果尽量准确,电表的测量范围尽可能大一些,并在电路图中标明对应器材的符号)。
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,光滑水平面上小球A、B分别以、的速率相向运动,碰撞后B球静止.已知碰撞时间为,A、B的质量均为求:
碰撞后A球的速度大小;
碰撞过程A对B平均作用力的大小.
14.(16分)如图所示,小球C在光滑的水平直轨道上处于静止状态。在它左边有一垂直于轨道的固定挡板,右边有两个小球A和B用处于原长的轻质弹簧相连,以相同的速度v0向C球运动,C与B发生碰撞并立即结成一个整体D。在A和D继续向左运动的过程中,当弹簧长度变到最短时,长度突然被第一次锁定不能伸长但还能继续被压缩。然后D与挡板P发生弹性碰撞,而A的速度不变。过一段时间,弹簧被继续压缩到最短后第二次锁定。已知A、B、C三球的质量均为m。求:
(1)弹簧长度第一次被锁定后A球的速度;
(2)弹簧长度第二次被锁定后的最大弹性势能。
15.(12分)如图所示,一总质量m=10kg的绝热汽缸放在光滑水平面上,用横截面积S=1.0×10﹣2m2的光滑绝热薄活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内,活塞杆的另一端固定在墙上,外界大气压强P0=1.0×105Pa.当气体温度为27℃时,密闭气体的体积为2.0×10﹣3m3(0℃对应的热力学温度为273K)。
(ⅰ)求从开始对气体加热到气体温度缓慢升高到360K的过程中,气体对外界所做的功;
(ⅱ)若地面与汽缸间的动摩擦因数μ=0.2,现要使汽缸向右滑动,则缸内气体的温度至少应降低多少摄氏度?(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,活塞一直在汽缸内,气体质量可忽略不计,重力加速度g取10m/s2。)
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】
两星的角速度相同,根据万有引力充当向心力知:
可得
r1=r2 ①
两星绕连线的中点转动,则有:
②
所以
③
由于C的存在,双星的向心力由两个力的合力提供,则
④
又
⑤
解③④⑤式得
可知D正确,ABC错误。
故选D。
2、A
【解析】
由黄金代换可得地球质量,地球体积公式可得密度,故A正确BCD错误。
3、B
【解析】
A.当平抛运动下落时间无论多么长,由于存在水平方向的分速度,则速度方向不可能竖直向下,故A错误;
B.由公式△v=at=gt,可知平抛运动的物体在任意相等时间内速度的变化量相同,故B正确;
C.平抛运动运用“化曲为直”的方法,分解为水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,故C错误;
D.平抛运动的水平位移为
知平抛运动的水平位移由初速度和拋出点的高度共同决定,故D错误。
故选B。
4、D
【解析】
AB.由图像的斜率正负表示速度方向,由图像可知,t1时刻,a、b两车的运动方向相反,t2时刻,a、b两车的运动方向相同,故AB错误;
C.由图像可知,b汽车的路程大于a汽车的路程,由于时间相同,所以b车的平均速率大于a车的平均速率,故C错误;
D.在t1到t3这段时间内,两汽车的位移相同,时间相同,故a、b两车的平均速度相等,故D正确。
故选D。
5、C
【解析】
A.由题意可知,超导体处在磁场中,磁场要通过超导体内部,超导体表面就会产生一个无损耗感应电流,故A错误;
B.超导体处在均匀变化的磁场中时,超导体表面就会产生感应电流,但由材料无法确定感应电流是否恒定,故B错误;
C.由材料可知,将磁铁靠近超导体,磁场要通过超导体的磁通量增大,超导体表面的感应电流增大,电流产生的磁场增大,则超导体和磁铁间的斥力就会增大,故C正确;
D.由材料可知,超导体在外界磁场作用下,磁铁和超导体之间相互排斥,则将悬空在超导体上面的磁铁翻转,超导体和磁铁间的作用力仍为斥力,故D错误。
故选C。
6、D
【解析】
A.与变阻器并联的电容器两端电压变小,电容不变,则由知电容器C上电荷量减小,故A错误;
B.电源的总功率,与电流的大小成正比,则知电源的总功率变大,故B错误;
CD.当滑片向左滑动的过程中,其有效阻值变小,所以根据闭合电路欧姆定律得知,干路电流变大,电源的内电压变大,路端电压变小,则电流表读数变大,电压表读数变小,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、BC
【解析】
当舰静止时,根据运动学公式有:
v=at1
v2=2ax1
当舰运动时,有
v-v0=at2
整理得:
故BC正确,AD错误。
故选BC。
8、BC
【解析】
A.小球受力情况:小球受到重力mg、拉力F与电场力qE,因为小球做匀速直线运动,合力为零,则F与qE的合力与mg大小相等、方向相反,作出F与qE的合力,如图
根据上图可知,电场力在右侧,由于小球带正电,电场方向与电场力方向相同,故指向右侧,故A错误;
B.由图可知,当电场力qE与F垂直时,电场力最小,此时场强也最小。则得:qE=mgsinθ,所以电场强度的最小值为,故B正确;
C.当mg=Eq时,根据几何关系,电场力水平向右,与MN垂直,小球从M运动到N电场力不做功,即小球从M运动到N时电势能变化量为零,故C正确;
D.由于电场力变化时,F大小也跟随着改变,所以做功也不能具体确定值,故D错误;
9、BD
【解析】
A.卫星甲绕中心天体做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力,有:
解得:
其中,根据地球表面万有引力等于重力得
联立解得甲环绕中心天体运动的线速度大小为
故A错误;
B.卫星甲绕中心天体做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力,有
根据地球表面万有引力等于重力得
解得卫星甲运行的周期为
由卫星乙椭圆轨道的半长轴等于卫星甲圆轨道的半径,根据开普勒第三定律,可知卫星乙运行的周期和卫星甲运行的周期相等,故B正确;
C.卫星做逐渐远离圆心的运动,要实现这个运动必须使卫星所需向心力大于万有引力,应给卫星加速,所以卫星乙沿椭圆轨道经过M点时的速度大于轨道半径为M至行星中心距离的圆轨道的卫星的线速度,而轨道半径为M至行星中心距离的圆轨道的卫星的线速度大于卫星甲在圆轨道上的线速度,所以卫星乙沿椭圆轨道运行经过M点时的速度大于卫星甲沿圆轨道运行的速度,故C错误;
D.卫星运行时只受万有引力,加速度
所以卫星乙沿椭圆轨道运行经过N点时的加速度小于卫星甲沿圆轨道运行的加速度,故D正确。
10、BD
【解析】
A.带电微粒受力情况、水平方向有电场力、竖直方向有重力;
根据平行四边形定则可得合外力
根据牛顿第二定律微粒运动的加速度为
故A错误;
B.水平方向加速度为
根据运动学公式可得
解得微粒运动的时间为
故B正确;
C.微粒在竖直向下为自由落体运动,下降高度
解得、两点间对应的竖直高度为
故C错误;
D.运动过程中电场力做功
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、(1)C; E; (2)实验电路图如图所示; (3)2.5Ω, 0.625, 1.875。
【解析】
(1)电风扇的额定电流,从读数误差的角度考虑,电流表选择C.电风扇的电阻比较小,则滑动变阻器选择总电阻为10Ω的误差较小,即选择E。
(2)因为电压电流需从零开始测起,则滑动变阻器采用分压式接法,电风扇的电阻大约 ,远小于电压表内阻,属于小电阻,电流表采用外接法。电路图如图所示。
(3)电压表读数小于0.5V时电风扇没启动。根据欧姆定律得:
正常工作时电压为5V,根据图象知电流为0.5A,
则电风扇发热功率为:P=I2R=0.52×2.5W=0.625W,
则机械功率P′=UI﹣I2R=2.5﹣0.625=1.875W,
12、 最大值
【解析】
(1) [1]实物连线如图
(2) [2] 实验时,闭合开关前应使电路中的电流最小,故先将电阻箱的电阻调到最大值。
(3)[3]由欧姆定律
解得灵敏电流计的内阻
(4)[4]伏安法测电阻需要电压表,由于器材中没有电压表,所以需要用表头串联电阻R1改装成电压表。若滑动变阻器采用限流式接法,则电路中的最小电流大约为
超过电流表的量程,故只能采用分压式接法。由于表头内阻已知,电流表采用外接法。故电路图如图
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系统动量守恒,设B的运动方向为正方向
由动量守恒定律得
解得;
②对B,由动量定理得,
解得;
14、 (1);(2)
【解析】
(1)设C球与B球粘结成D时,D的速度为v1,由动量守恒定律可得
解得
当弹簧压至最短时,D与A的速度相等,设此速度为v2,由动量守恒,有
解得A的速度
(2)设弹簧长度第一次被锁定后,储存在弹簧中的势能为Ep1。由能量守恒得
解得
撞击P后,D的速度大小不变,仍为,方向向右;A的速度大小和方向均不变。然后D与A继续相互作用,设当弹簧压缩到最短时,A与D的速度为v3,根据动量守恒定律可得
解得
弹性势能的增加量为
弹簧长度第二次被锁定后的最大弹性势能
15、(ⅰ)40J;(ⅱ)6℃。
【解析】
(ⅰ)气体压强不变,由盖•吕萨克定律得:
解得:
V2=T2=2.4×10﹣3 m3
气体对外界所做的功
W=P0•△V=P0(V2﹣V1)
代入数据解得:
W=40J
(ⅱ)当气体降温,气缸未发生移动时,气体等容变化,则:
汽缸开始移动时,则有:
P0S=P3S+μmg
代入数据解得:
T=294K
故应降温
△t=6℃
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