资源描述
河南省淮滨高级中学2025-2026学年高三3月第二次阶段考物理试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
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、用木板搭成斜面从卡车上卸下货物,斜面与地面夹角有两种情况,如图所示。同一货物分别从斜面顶端无初速度释放下滑到地面。已知货物与每个斜面间的动摩擦因数均相同,不计空气阻力。则货物( )
A.沿倾角α的斜面下滑到地面时机械能的损失多
B.沿倾角α的斜面下滑到地面时重力势能减小得多
C.沿两个斜面下滑过程中重力的功率相等
D.沿两个斜面下滑过程中重力的冲量相等
2、带电粒子仅在电场力作用下,从电场中a点以初速度进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点,如图所示,实线是电场线,关于粒子,下列说法正确的是
A.在a点的加速度大于在b点的加速度
B.在a点的电势能小于在b点的电势能
C.在a点的速度小于在B点的速度
D.电场中a点的电势一定比b点的电势高
3、如图甲所示,固定光滑斜面上有质量为的物体,在大小为12N,方向平行于斜面的拉力F的作用下做匀速直线运动,从位置处拉力F逐渐减小,力F随位移x的变化规律如图乙所示,当时拉力减为零,物体速度刚好为零,取,下列说法正确的是( )
A.斜面倾角为
B.整个上滑的过程中,物体的机械能增加27J
C.物体匀速运动时的速度大小为3m/s
D.物体在减速阶段所受合外力的冲量为
4、如图所示,光滑绝缘水平面上有甲、乙两个带电小球,t=0时,甲静止,乙以6m/s的初速度向甲运动。它们仅在静电力的作用下沿同一直线运动(整个运动过程中没有接触),它们运动的v—t图像分别如图(b)中甲、乙两曲线所示。则由图线可知
A.两小球带电的电性一定相反
B.甲、乙两球的质量之比为2∶1
C.t2时刻,乙球的电势能最大
D.在0~t3时间内,甲的动能一直增大,乙的动能一直减小
5、2019年11月23日,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,以“一箭双星”方式成功发射第五十、五十一颗北斗导航卫星。如图所示的a、b、c为中国北斗卫星导航系统中的三颗轨道为圆的卫星。a是地球同步卫星,b是轨道半径与卫星a相同的卫星,c是轨道半径介于近地卫星和同步卫星之间的卫星。下列关于这些北斗导航卫星的说法,正确的是( )
A.卫星a的运行速度大于第一宇宙速度
B.卫星a的向心加速度大于卫星c的向心加速度
C.卫星b可以长期“悬停”于北京正上空
D.卫星b的运行周期与地球的自转周期相同
6、如图所示,高h=1m的曲面固定不动.一个质量为1kg的物体,由静止开始从曲面的顶点滑下,滑到底端时的速度大小为4m/s.g取10m/s1.在此过程中,下列说法正确的是( )
A.物体的动能减少了8J B.物体的重力势能增加了10J
C.物体的机械能保持不变 D.物体的机械能减少了11 J
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、如图所示的光滑导轨,由倾斜和水平两部分在MM'处平滑连接组成。导轨间距为L,水平部分处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中,倾斜导轨连接阻值为R的电阻。现让质量为m、阻值为2R的金属棒a从距离水平面高度为h处静止释放。金属棒a到达磁场中OO'时,动能是该金属棒运动到MM'时动能的,最终静止在水平导轨上。金属棒a与导轨接触良好且导轨电阻不计,重力加速度g=10m/s2。以下说法正确的是( )
A.金属棒a运动到MM'时回路中的电流大小为
B.金属棒a运动到OO'时的加速度大小为
C.金属棒a从h处静止下滑到在水平导轨上静止过程中,电阻上产生的焦耳热为mgh
D.金属棒a若从h处静止释放,在它运动的整个过程中,安培力的冲量大小是,方向向左
8、如图所示,在电阻不计的边长为L的正方形金属框abcd的cd边上接 两个相同的电阻,平行金属板e和f通过导线与金属框相连,金属框内两虚线之间有垂直于纸面向里的磁场,同一时刻各点的磁感应强度B大小相等,B随时间t均匀增加,已知 ,磁场区域面积是金属框面积的二分之一,金属板长为L,板间距离为L.质量为m,电荷量为q的粒子从两板中间沿中线方向以某一初速度射入,刚好从f 板右边缘射出.不计粒子重力,忽略边缘效应.则
A.金属框中感应电流方向为abcda
B.粒子带正电
C.粒子初速度为
D.粒子在e、f间运动增加的动能为
9、已知均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示,一个均匀带正电的金属球壳的球心位于x轴上的O点,球壳与x轴相交于A、B两点,球壳半径为r,带电量为Q。现将球壳A处开有半径远小于球半径的小孔,减少的电荷量为q,不影响球壳上电荷的分布。已知球壳外侧两点C、D到A,B两点的距离均为r,则此时( )
A.O点的电场强度大小为零 B.C点的电场强度大小为
C.C点的电场强度大小为 D.D点的电场强度大小为
10、如图所示,在水平向右的匀强电场中,质量为的带电小球,以初速度v从点竖直向上运动,通过点时,速度大小为2v,方向与电场方向相反,而后到达与点在同一水平面上的P点,轨迹如图。其中N/是N点在MP直线上的投影点。以下关于小球的运动说法正确的是( )
A.从M到N重力势能增加
B.从M到N机械能增加2mv2
C.从M到P动能增加8mv2
D.重力与电场力大小之比为1:2
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).现测定长金属丝的电阻率。
(1)先用螺旋测微器测量金属丝直径,结果如图甲所示,其读数是________mm,再用毫米刻度尺测量金属丝长度,结果如图乙所示,其读数是________mm。
(2)利用下列器材设计一个电路,尽量准确地测量一段金属丝的电阻,这段金属丝的电阻约为100 Ω。
电源E(电动势10 V,内阻约为10 Ω);;
电流表(量程0~250 mA,内阻);
电流表(量程0~300 mA,内阻约为5 Ω);
滑动变阻器(最大阻值10 Ω,额定电流2 A);
滑动变阻器(最大阻值1000 Ω,额定电流1 A);
开关S及导线若干。
①某同学根据题意设计了实验方案(图丙),滑动变阻器应该选择________(填“”或“”);
②请在图丙中把实验电路图补充完整,并标明器材代号_______;
③该同学测量得到电流表的读数为,电流表的读数为,则这段金属丝电阻的计算式________,从设计原理看其测量值与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“相等”)。
12.(12分)某同学利用如图所示的装置来测量动摩擦因数,同时验证碰撞中的动量守恒。竖直平面内的一斜面下端与水平面之间由光滑小圆弧相连,斜面与水平面材料相同。第一次,将小滑块A从斜面顶端无初速度释放,测出斜面长度为l,斜面顶端与水平地面的距离为h,小滑块在水平桌面上滑行的距离为X1(甲图);第二次将左侧贴有双面胶的小滑块B放在圆弧轨道的最低点,再将小滑块A从斜面顶端无初速度释放,A与B碰撞后结合为一个整体,测出整体沿桌面滑动的距离X2(图乙)。已知滑块A和B的材料相同,测出滑块A、B的质量分别为m1、m2,重力加速度为g。
(1)通过第一次试验,可得动摩擦因数为μ=___________;(用字母l、h、x1表示)
(2)通过这两次试验,只要验证_________,则验证了A和B碰撞过程中动量守恒。(用字母m1、m2、x1、x2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)如图所示,空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T.在匀强磁场区域内,有一对光滑平行金属导轨,处于同一水平面内,导轨足够长,导轨间距L=1m,电阻可忽略不计.质量均为m=lkg,电阻均为R=2.5Ω的金属导体棒MN和PQ垂直放置于导轨上,且与导轨接触良好.先将PQ暂时锁定,金属棒MN在垂直于棒的拉力F作用下,由静止开始以加速度a=0.4m/s2向右做匀加速直线运动,5s后保持拉力F的功率不变,直到棒以最大速度vm做匀速直线运动.
(1)求棒MN的最大速度vm;
(2)当棒MN达到最大速度vm时,解除PQ锁定,同时撤去拉力F,两棒最终均匀速运动.求解除PQ棒锁定后,到两棒最终匀速运动的过程中,电路中产生的总焦耳热.
(3)若PQ始终不解除锁定,当棒MN达到最大速度vm时,撤去拉力F,棒MN继续运动多远后停下来?(运算结果可用根式表示)
14.(16分)如图所示是一个水平横截面为圆形的平底玻璃缸,玻璃缸深度为,缸底面圆心处有一单色点光源,缸中装有某种液体,深度为,点为液面的圆心,垂直于水平面。用面积为的黑纸片覆盖在液面上,则液面上方恰好无光线射出。若在上述黑纸片上,以为圆心剪出一个面积为的圆孔,把余下的黑纸环仍放置在液面上原来的位置,使所有出射光线都从缸口射出,则缸口的最小面积为多少?
15.(12分)如图所示,平行单色光垂直射到玻璃制成的半径为R的半球平面上,玻璃对该单色光的折射率为 ,玻璃半球的下方平行于玻璃半球平面放置一光屏,单色光经半球折射后在光屏上形成一个圆形光斑。不考虑光的干涉和衍射,真空中光速为r。求:
(i)当光屏上的光斑最小时,圆心O到光屏的距离;
(ii)圆心O到光屏的距离为d=3R时,光屏被照亮的面积。
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、A
【解析】
A.设斜面长为,货物距地面的高度为,根据功的定义式可知,滑动摩擦力对货物做的功为
所以货物与斜面动摩擦因数一定时,倾角越小,克服摩擦力做功越多,机械能损失越多,故A正确;
B.下滑到地面时的高度相同,重力做功相同,重力势能减少量相同,故B错误;
CD.沿倾角大的斜面下滑时货物的加速度大,所用时间短,根据可知沿斜面下滑过程中重力的功率大,根据可知沿斜面下滑过程中重力的冲量小,故C、D错误;
故选A。
2、C
【解析】
电场线密的地方电场的强度大,电场线疏的地方电场的强度小,可知EA<EB,所以a、b两点比较,粒子的加速度在b点时较大,故A错误;由粒子的运动的轨迹可以知道,粒子受电场力的方向应该指向轨迹的内侧,根据电场力方向与速度方向的夹角得电场力先做负功后做正功,电势能先增大后减小,整个过程电场力做正功,电势能减小,即在a点的电势能大于在b点的电势能,故B错误;整个过程电场力做正功,根据动能定理得经b点时的动能大于经a点时的动能,所以无论粒子带何种电,经b点时的速度总比经a点时的速度大,故C正确;由于不知道粒子的电性,也不能确定电场线的方向,所以无法确定a点的电势和b点的电势大小关系,故D错误;故选C.
3、C
【解析】
A.物体做匀速直线运动时,受力平衡,则
代入数值得
选项A错误;
C.图像与坐标轴所围的面积表示拉力做的功
重力做的功
由动能定理
解得
选项C正确;
B.机械能的增加量等于拉力做的功57J,B错误;
D.根据动量定理可得
选项D错误。
故选C。
4、B
【解析】
A.由图可知乙球减速的同时,甲球正向加速,说明两球相互排斥,带有同种电荷,故A错误;
B.两球作用过程动动量守恒
m乙△v乙=m甲△v甲
解得
故B正确;
C.t1时刻,两球共速,距离最近,则乙球的电势能最大,故C错误;
D.在0〜t3时间内,甲的动能一直増大,乙的动能先减小,t2时刻后逐渐增大,故D错误。
故选B。
5、D
【解析】
A.第一宇宙速度是近地卫星的运行速度,根据万有引力提供向心力
得
卫星a的轨道半径大于地球半径,则卫星a的运行速度小于第一宇宙速度,故A错误;
B.根据万有引力提供向心力
得
卫星a的轨道半径大于卫星c的轨道半径,故卫星a的向心加速度小于卫星c的向心加速度,故B错误;
C.卫星b不是同步卫星,不能与地面相对静止,不能“悬停”在北京上空,故C错误;
D.根据万有引力提供向心力
得
卫星a、b的轨道半径相等,则周期相等,卫星a是同步卫星,运行周期与地球自转周期相同,则卫星b的运行周期与地球自转周期相同,故D正确。
故选D。
6、D
【解析】
A项,物体由静止开始下滑,末速度为4m/s ,动能变化量 ,物体的动能增加了8J,故A项错误.
B项,设地面为零势能面,在顶端物体的重力势能为 ,此过程中,物体的重力势能减小了10J,故B项错误.
C、D项,机械能包括势能和动能, ,所以物体的机械能减少了11J,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、ACD
【解析】
A.金属棒从静止运动到的过程中,根据机械能守恒可得
解得金属棒运动到时的速度为
金属棒运动到时的感应电动势为
金属棒运动到时的回路中的电流大小为
故A正确;
B.金属棒到达磁场中时的速度为
金属棒到达磁场中时的加速度大小为
故B错误;
C.金属棒从处静止下滑到在水平导轨上静止过程中,根据能量守恒可得产生的焦耳热等于重力势能的减小量,则有
电阻上产生的焦耳热为
故C正确;
D.金属棒从处静止下滑到在水平导轨上静止过程中,规定向右为正方向,根据动量定理可得
可得
在它运动的整个过程中,安培力的冲量大小是,方向向左,故D正确;
故选ACD。
8、AC
【解析】
A.因为磁场垂直纸面向里均匀增大,故根据楞次定律可得金属框中感应电流方向为abcda,e板带负电,f板带正电,A正确;
B.因为粒子刚好从f板右边缘射出,所以粒子受到向下的电场力,而电场方向向上,所以粒子带负电,B错误;
C.粒子在电场中做类平抛运动,在水平方向上有
在竖直方向上有
而电容器两极板间的电压等于R两端的电压,故
联立解得
C正确;
D.根据动能定理可得粒子增加的动能为
D错误.
故选AC。
9、BD
【解析】
A.根据电场强度的合成可得,O点的电场强度大小
故A错误;
BC.C点的电场强度大小
故B正确,C错误;
D.根据电场强度的合成可得,D点的电场强度大小
故D正确。
故选BD。
10、BCD
【解析】
A.小球在电场中运动的过程中,竖直方向做竖直上抛运动,水平方向做初速度为零的匀加速直线运动,到达N点时,其竖直方向的速度为零,
M到N,在竖直方向上有
则该段过程重力势能的增加量为
故A错误;
B.从M到N机械能增加量为
故B正确;
C.根据题意可知,从M到N与从N到M所用时间相等,根据v=at可知,到达P点时小球在水平方向的速度为
此时小球的合速度为
则从M到P动能增加量为
故C正确;
D.从M到N,竖直方向有
水平方向上有
所以重力与电场力大小之比为1:2,故D正确。
故选BCD。
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、3.700 601.0 R1 相等
【解析】
(1)[1][2].螺旋测微器测量金属丝直径读数是3.5mm+0.01mm×20.0=3.700mm;
用毫米刻度尺测量金属丝长度读数是60.10cm=601.0mm。
(2)①[3].某同学根据题意设计了实验方案,滑动变阻器接成分压电路,则可知应该选择阻值较小的R1;
②[4].根据伏安法可知,实验中需用一个已知内阻的电流表A1作为电压表测定待测电阻的电压,实验电路图如图所示;
③[5][6].根据电路图可知
从设计原理看其测量值与真实值相比相等。
12、
【解析】
(1)[1].对小滑块下滑到停止过程,据动能定理得
解得
(2)[2].对小滑块A滑到斜面最低点的速度为v1,在水平桌面上时,据牛顿第二定律得
μm1g=m1a
解得
a=μg
据速度位移关系公式得
设A与B碰撞后速度为v2,同理得
根据A、B碰撞过程动量守恒得
m1v1=(m1+m2)v2
联立解得
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、(1) (2)Q=5 J (3)
【解析】
(1)棒MN做匀加速运动,由牛顿第二定律得:F-BIL=ma
棒MN做切割磁感线运动,产生的感应电动势为:E=BLv
棒MN做匀加速直线运动,5s时的速度为:v=at1=2m/s
在两棒组成的回路中,由闭合电路欧姆定律得:
联立上述式子,有:
代入数据解得:F=0.5N
5s时拉力F的功率为:P=Fv
代入数据解得:P=1W
棒MN最终做匀速运动,设棒最大速度为vm,棒受力平衡,则有:
代入数据解得:
(2)解除棒PQ后,两棒运动过程中动量守恒,最终两棒以相同的速度做匀速运动,设速度大小为v′,则有:
设从PQ棒解除锁定,到两棒达到相同速度,这个过程中,两棒共产生的焦耳热为Q,由能量守恒定律可得:
代入数据解得:Q=5J;
(3)棒以MN为研究对象,设某时刻棒中电流为i,在极短时间△t内,由动量定理得:-BiL△t=m△v
对式子两边求和有:
而△q=i△t
对式子两边求和,有:
联立各式解得:BLq=mvm,
又对于电路有:
由法拉第电磁感应定律得:
又
代入数据解得:
14、
【解析】
用面积为的黑纸片覆盖在液面上,液面上方恰好无光线射出,则从点光源发出的光线射到黑纸片的边缘处恰发生全反射,临界角为,光路图如图甲所示。
由几何关系得
由全反射知识有
解得
剪出一个面积为圆孔后,设透光部分的半径为,射出光线的最大入射角为,对应的折射角为,光路图如图乙所示。
由几何关系得
根据折射定律有
缸口的最小半径为
缸口的最小面积为
解得
15、(i);(ii)。
【解析】
(i)画出平面图如图所示,设光线入射到D点时恰好发生全反射
所以
C=45°
(ii)设光屏被照亮的面积的半径为r
因为
解得
光屏PQ上被照亮光斑的面积
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