资源描述
福建省宁德市2026届高考物理试题(甲卷)
注意事项:
1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,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、如图所示,A和B为竖直放置的平行金属板,在两极板间用绝缘细线悬挂一带电小球。开始时开关S闭合且滑动变阻器的滑动头P在a处,此时绝缘线向右偏离竖直方向,偏角为θ,电源的内阻不能忽略,则下列判断正确的是( )
A.小球带负电
B.当滑动头从a向b滑动时,细线的偏角θ变小
C.当滑动头从a向b滑动时,电流表中有电流,方向从下向上
D.当滑动头停在b处时,电源的输出功率一定大于滑动头在a处时电源的输出功率
2、对于一定质量的理想气体,下列说法正确的是( )
A.若体积不变、温度升高,则每个气体分子热运动的速率都增大
B.若体积减小、温度不变,则器壁单位面积受气体分子的碰撞力不变
C.若体积不变、温度降低,则气体分子密集程度不变,压强可能不变
D.若体积减小、温度不变,则气体分子密集程度增大,压强一定增大
3、已知地球半径约为6400km,地球表面处的重力加速度g取。则对绕地球运动的卫星来说,下列说法正确的是( )
A.卫星可以绕地球任意一纬线做圆周运动
B.卫星可以绕地球任意一经线做圆周运动
C.卫星在地球表面的运动速度一定不会大于第一宇宙速度
D.卫星在距地球高度400km的轨道上做圆周运动的周期约为90分钟
4、如图所示,一充电后的平行板电容器的两极板间距离为l,在正极板附近有一质量为m1、电荷量为q1(q1>0)的粒子A,在负极板附近有一质量为m2,电荷量为-q2(q2>0)的粒子B仅在电场力的作用下两粒子同时从静止开始运动。已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距方的平面Q。两粒子间相互作用力可忽略,不计粒子重力,则下列说法正确的是( )
A.粒子A、B的加速度大小之比4:3
B.粒子A、B的比荷之比为3:4
C.粒子A、B通过平面Q时的速度大小之比为:2
D.粒子A、B通过平面Q时的动能之比为3:4
5、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Q1、Q2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.Q2对P的静电力大小为
B.Q1、Q2的电荷量之比为
C.将P从a点移到b点,电场力做正功
D.将P从a点沿直线移到b点,电势能先增大后减小
6、关于光电效应,下列说法正确的是( )
A.光电子的动能越大,光电子形成的电流强度就越大
B.光电子的最大初动能与入射光的频率成正比
C.对于任何一种金属,都存在一个“最大波长”,入射光的波长必须小于这个波长,才能产生光电效应
D.用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属逸出的光电子的初动能大
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、如图,相距l的两小球A、B位于同一高度、h均为定值将A向B水平抛出,同时让B自由下落、B与地面碰撞前后,水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间,则
A.A、B一定能相碰
B.A、B在第一次落地前能否相碰,取决于A的初速度大小
C.A、B在第一次落地前若不碰,以后就不会相碰
D.A、B要在最高点相碰,A球第一次落地的水平位移一定为
8、2019年10月5日2时51分,我国在太原卫星发射中心用长征四号丙运载火箭,成功将“高分十号”地球同步卫星发射升空。一般发射地球同步卫星要经过两次变轨才能进入地球同步轨道。如图所示,先将卫星送入较低的圆轨道Ⅰ,经椭圆轨道Ⅲ进入地球同步轨道Ⅱ。已知“高分十号”卫星质量为m卫,地球质量为m地,轨道Ⅰ半径为r1,轨道Ⅱ半径为r2,A、B为两轨道的切点,则下列说法正确的是( )
A.“高分十号”在轨道Ⅰ上的运行速度大于7.9km/s
B.若”高分十号”在轨道I上的速率为v1:则在轨道II上的速率v2=v1
C.在椭圆轨道上通过B点时“高分十号”所受万有引力小于向心力
D.假设距地球球心r处引力势能为Ep=-则“高分十号”从轨道Ⅰ转移到轨道Ⅱ,其机械能增加了-
9、如图所示,竖直放置的半圆形轨道与水平轨道平滑连接,不计一切摩擦.圆心O点正下方放置为2m的小球A,质量为m的小球B以初速度v0向左运动,与小球A发生弹性碰撞.碰后小球A在半圆形轨道运动时不脱离轨道,则小球B的初速度v0可能为( )
A. B. C. D.
10、如图所示,长度为l的轻杆上端连着一质量为m的小球A(可视为质点),杆的下端用铰链固接于水平面上的O点。置于同一水平面上的立方体B恰与A接触,立方体B的质量为M。今有微小扰动,使杆向右倾倒,各处摩擦均不计,而A与B刚脱离接触的瞬间,杆与地面夹角恰为 ,重力加速度为g,则下列说法正确的是
A.A与B刚脱离接触的瞬间,A、B速率之比为2:1
B.A与B刚脱离接触的瞬间,B的速率为
C.A落地时速率为
D.A、B质量之比为1:4
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)在测量干电池电动势E和内阻r的实验中,小明设计了如图甲所示的实验电路,S2为单刀双掷开关,定值电阻R0=4Ω。合上开关S1,S2接图甲中的1位置,改变滑动变阻器的阻值,记录下几组电压表示数和对应的电流表示数;S2改接图甲中的2位置,改变滑动变阻器的阻值,再记录下几组电压表示数和对应的电流表示数。在同一坐标系内分别描点作出电压表示数U和对应的电流表示数Ⅰ的图像,如图乙所示,两直线与纵轴的截距分别为3.00V、2.99V,与横轴的截距分别为0.5A、0.6A。
(1)S2接1位置时,作出的U-I图线是图乙中的____________(选填“A”或“B”)线;测出的电池电动势E和内阻r存在系统误差,原因是____________。
(2)由图乙可知,干电池电动势和内阻的真实值分别为E真=____________,r真=____________。
(3)根据图线求出电流表内阻RA=____________。
12.(12分)如图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置,半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上,在电动机的带动下匀速转动。在圆形卡纸的旁边垂直安装一个改装了的电火花计时器。(已知电火花计时器每隔相同的时间间隔T打一个点)
(1)请将下列实验步骤按先后排序:________.
①使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触
②接通电火花计时器的电源,使它工作起来
③启动电动机,使圆形卡纸转动起来
④关闭电动机,拆除电火花计时器;研究卡纸上留下的一段点迹(如图乙所示),写出角速度ω的表达式,代入数据,得出ω的测量值.
(2)要得到角速度ω的测量值,还缺少一种必要的测量工具,它是________.
A.秒表 B.毫米刻度尺 C.圆规 D.量角器
(3)为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠,在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时,可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动。则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆,而是类似一种螺旋线,如图丙所示.这对测量结果____(填“有”或“无”)影响。
(4)若兴趣小组在卡纸上选取了6个计时点,并测得这6个计时点扫过扇形所对应的圆心角为,则角速度的表达式为______________
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,两根竖直放置的足够长的光滑平行金属导轨间距为l,导轨上端接有电阻R和一个理想电流表,导轨电阻忽略不计。导轨下部的匀强磁场区域有虚线所示的水平上边界,磁场方向垂直于金属导轨平面向外。质量为m、电阻为r的金属杆MN,从距磁场上边界h处由静止开始沿着金属导轨下落,金属杆进入磁场后,流经电流表的电流逐渐减小,最终稳定为I。金属杆下落过程中始终与导轨垂直且接触良好。已知重力加速度为g,不计空气阻力。求:
(1)磁感应强度B的大小;
(2)电流稳定后金属杆运动速度的大小;
(3)金属杆刚进入磁场时,M、N两端的电压大小。
14.(16分)如图所示,绝热容器中封闭一定质量的理想气体,现通过电热丝缓慢加热,当气体吸收热量Q时,活塞恰好缓慢上移H,已知活塞横截面积为S,重量忽略不计,大气压强为p0,求封闭气体内能增加量。
15.(12分)如图所示,在光滑水平面上静止放置质量M=2kg、长L=2.17m、高h=0.2m的长木板C。距该板左端距离x=1.81m处静止放置质量mA=1kg的小物块A,A与C间的动摩擦因数μ=0.2。在板右端静止放置质量mB=1kg的小物块B,B与C间的摩擦忽略不计。A、B均可视为质点,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2。现在长木板C上加一水平向右的力F,求:
(1)当F=3N时,小物块A的加速度;
(2)小物块A与小物块B碰撞之前运动的最短时间;
(3)若小物块A与小物块B碰撞之前运动的时间最短,则水平向右的力F的大小(本小题计算结果保留整数部分);
(4)若小物块A与小物块B碰撞无能量损失,当水平向右的力F=10N,小物块A落到地面时与长木板C左端的距离。
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、B
【解析】
A.根据题图电路可知A板电势高于B板电势,A、B间电场强度方向水平向右。小球受力平衡,故受电场力也水平向右,即小球带正电,所以A项错误;
B.当滑动头从a向b滑动时,电阻值减小,路端电压减小,故R1两端的电压减小,极板间电场强度随之减小,小球所受电场力减小,故细线的偏角变小,所以B项正确;
C.当极板间电压减小时,极板所带电荷量将减小而放电,又由于A板原来带正电,故放电电流从上向下流过电流表,所以C项错误;
D.由于电源的内电阻与外电阻的关系不确定,所以无法判断电源的输出功率的变化规律,所以D项错误。
故选B。
2、D
【解析】
A.温度升高,气体分子的平均动能增大,但并不是气体中每个分子的速率都增大,也有个别速度减小的,故A错误;
BD.对于一定质量的理想气体,体积减小,分子密集程度增大。理想气体质量一定时,满足,若体积减小、温度不变,则压强增大,故器壁单位面积受气体分子的碰撞力会增大,故B错误,D正确;
C.同理可分析,体积不变、温度降低,气体的压强会变小,故C错误;
故选D。
3、D
【解析】
A.卫星绕地球做圆周运动,是由万有引力提供向心力,卫星绕赤道做圆周运动的圆心一定在地心,绕不在赤道面上的纬线做圆周运动的圆心显然不在地心,选项A错误;
B.因为经线在随地球自转,而卫星绕地球做圆周运动,没有使其随地球自转的作用力,选项B错误;
C.对于正在地球表面做离心运动的卫星,其运动速度大于第一宇宙速度,选项C错误;
D.对于近地卫星,有
对于卫星有
联立解得
T=90分钟
选项D正确。
故选D。
4、B
【解析】
设电场强度大小为E,两粒子的运动时间相同,对粒子A有
对粒子B有
联立解得
故A错误,B正确;
C.由v=at得
故C错误;
D.由于质量关系未知,动能之比无法确定,故D错误。
故选B。
5、B
【解析】
A.由于P处于平衡状态,可知Q2对P的静电力大小为
选项A错误;
B.同理可知Q1对P的静电力大小为
设ac=L,则 由库仑定律
联立解得Q1、Q2的电荷量之比为
选项B正确;
CD.将P从a点移到b点,电场力先做正功,后做负功,电势能先减小后增加,选项CD错误;
故选B。
6、C
【解析】
A.单位时间经过电路的电子数越多,电流越大,而光电子的动能越大,光电子形成的电流强度不一定越大,A错误;
B.由爱因斯坦的光电效应方程可知,光电子的最大初动能与入射光的频率成一次函数关系,不成正比,B错误;
C.入射光的频率大于金属板的极限频率或入射光的波长小于金属板的极限波长,才能产生光电效应,C正确;
D.不可见光的频率不一定比可见光的频率大,因此用不可见光照射金属不一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能大,D错误.
故选C。
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、AB
【解析】
A、B两物体在竖直方向上的运动是相同的,若A、B在第一次落地前不碰,由于反弹后水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反,则以后一定能碰,故A正确,C错误.若A球经过水平位移为l时,还未落地,则在B球正下方相碰.可知当A的初速度较大时,A、B在第一次落地前能发生相碰,故B正确.若A、B在最高点相碰,A球第一次落地的水平位移x=l/n,n=2、4、6、8…,故D错误.故选AB.
此题关键是知道平抛运动在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,根据该规律抓住地面碰撞前后,水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反来判断两球能否相碰.
8、BD
【解析】
A .第一宇宙速度为7.9km/s,绕地球做圆周运动的轨道半径等于地球的半径,根据万有引力提供向心力则有
可得
知轨道半径越大,线速度越小,所以“高分十号”卫星在轨道Ⅰ上的运行速度小于7.9km/s,故A错误;
B.根据 可得“高分十号”卫星在轨道I上的速率为
在轨道II上的速率为
联立解得
故B正确;
C.由于“高分十号”卫星需要在点从椭圆轨道Ⅲ进入轨道Ⅱ,卫星在点需加速,所以“高分十号”卫星在椭圆轨道Ⅲ上通过B点时,万有引力大于向心力,故C错误;
D.“高分十号”卫星在轨道Ⅰ上的机械能
在轨道Ⅱ上的机械能
则机械能增加量
故D正确;
故选BD。
9、BC
【解析】
A与B碰撞的过程为弹性碰撞,则碰撞的过程中动量守恒,设B的初速度方向为正方向,设碰撞后B与A的速度分别为v1和v2,则:
mv0=mv1+2mv2
由动能守恒得:
联立得: ①
1.恰好能通过最高点,说明小球到达最高点时小球的重力提供向心力,是在最高点的速度为vmin,由牛顿第二定律得:
2mg= ②
A在碰撞后到达最高点的过程中机械能守恒,得:
③
联立①②③得:v0=,可知若小球B经过最高点,则需要:v0⩾
2.小球不能到达最高点,则小球不脱离轨道时,恰好到达与O等高处,由机械能守恒定律得:
④
联立①④得:v0=
可知若小球不脱离轨道时,需满足:v0⩽
由以上的分析可知,若小球不脱离轨道时,需满足:v0⩽或v0⩾,故AD错误,BC正确.
故选BC
小球A的运动可能有两种情况:1.恰好能通过最高点,说明小球到达最高点时小球的重力提供向心力,由牛顿第二定律求出小球到达最高点点的速度,由机械能守恒定律可以求出碰撞后小球A的速度.由碰撞过程中动量守恒及能量守恒定律可以求出小球B的初速度;2.小球不能到达最高点,则小球不脱离轨道时,恰好到达与O等高处,由机械能守恒定律可以求出碰撞后小球A的速度.由碰撞过程中动量守恒及能量守恒定律可以求出小球B的初速度.
10、ABD
【解析】
A. 设小球速度为vA,立方体速度为vB,分离时刻,小球的水平速度与长方体速度相同,即:vAsin30∘=vB,解得:vA=2vB,故A正确;
B. 根据牛顿第二定律有:mgsin30∘=m,解得vA=,vB=vA/2=,故B正确;
C. A从分离到落地,小球机械能守恒,mgLsin30°=,v=,故C错误;
D. 在杆从竖直位置开始倒下到小球与长方体恰好分离的过程中,小球和长方体组成的系统机械能守恒,
则有:mgL(1−sin30∘)= +
把vA和vB的值代入,化简得:m:M=1:4,故D正确。
故选:ABD.
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 电流表的示数偏小 3.00V 1.0Ω 1.0Ω
【解析】
(1)[1]当S2接1位置时,可把电压表、定值电阻与电源看做一个等效电源,根据闭合电路欧姆定律可知
电动势和内阻的测量值均小于真实值,所以作出的图线应是B线;
[2]测出的电池电动势和内阻存在系统误差,原因是电压表的分流;
(2)[3]当S2接2位置时,可把电流表、定值电阻与电源看做一个等效电源,根据闭合电路欧姆定律可知电动势测量值等于真实值,图线应是线,即有
[4]由于S2接1位置时,图线的B线对应的短路电流为
所以
真
解得
真
[5]对线,根据闭合电路欧姆定律可得对应的短路电流为
解得电流表内阻为
12、①③②④ D 无
【解析】
(1)[1]该实验先将电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触,先使卡片转动,再打点,最后取出卡片进行数据处理,故次序为①③②④;
(2)[2]要测出角速度,需要测量点跟点间的角度,需要的器材是量角器。
故选D。
(3)[3]由于点跟点之间的角度没变化,则对测量角速度不影响;
(4)[4]由可知
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)电流稳定后,导体棒做匀速运动,则有
解得磁感应强度为
(2)设电流稳定后导体棒做匀速运动的速度为,则有
感应电动势
感应电流
解得
(3)金属杆在进入磁场前,机械能守恒,设进入磁场时的速度为,则由机械能守恒定律,则有
此时的电动势
感应电流
、两端的电压
解得
14、
【解析】
加热过程中气体做等压变化,封闭气体压强为
p=p0
气体对外做功为
W=p0SH
由热力学第一定律知内能的增加量为
U=Q﹣W=Q﹣p0SH
15、 (1)1m/s2;(2)t=0.6s;(3)6N≤F≤26N;(4)x2=0.78m
【解析】
(1)若长木板C和小物块一起向右加速运动,设它们之间是静摩擦力为f,由牛顿第二定律得:
F=(M+mA)a
解得
a=1m/s2
则f=mAa=1N<μmAg=2N,这表明假设正确,即A的加速度为1m/s2
(1)要使小物块A在与小物块B碰撞之前运动时间最短,小物块A的加速度必须最大,则A所受的摩擦力为最大静摩擦力或滑动摩擦力,有
μmAg=mAa1
解得
t=0.6s
(3)要使小物块A加速度最大,且又不从长木板C的左端滑落,长木板C的加速度有两个临界条件:
①由牛顿第二定律得:
F1=(M+mA)a1
则
F1=6N
②由牛顿第二定律得:
F2-f=Ma2
则
F2=26N
故6N≤F≤26N
(4)若小物块A与小物块B碰撞点距从长木板C的左端距离为x1
F3-f=Ma3
解得
x1=1.45m
设小物块A发生碰撞到从长木板C左端滑落的时间为t1,因有物块A、B发生弹性碰撞,速度交换,故有
解得
t1=0.5s
设小物块A碰撞到从长木板C左端滑落时各自的速度分别为vm、vM,小物块A落到地面时与长木板C左端的距离为x2
F3=Ma4
vm=a1t1
vM=a3t+a3t1
则有
vMt2+-vmt2=x2
x2=0.78m
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