资源描述
2025-2026学年河北省沧县风化店中学高三3月联合检测试题(物理试题文)试题
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、中国空间技术研究院空间科学与深空探测首席科学家叶培建近日透露,中国准备在2020年发射火星探测器,2021年探测器抵达火星,并有望实现一次“绕”、“落”和“巡”的任务。火星绕太阳公转周期约为地球公转周期的2倍,火星的直径约为地球的一半,质量仅是地球的0.1倍。由以上信息可知( )
A.发射火星探测器需要的速度不能小于16.7km/s
B.探测器在地球表面受到的引力比在火星表面的引力小
C.火星绕太阳的轨道半径约为地球绕太阳的轨道半径的4倍
D.在火星表面发射近地卫星的速度小于地球的第一宇宙速度
2、如图所示,甲、乙两物体用两根轻质细线分别悬挂在天花板上,两细线与水平方向夹角分别为60°和45°,甲、乙间拴接的轻质弹簧恰好处于水平状态,则下列判断正确的是( )
A.甲、乙的质量之比为1:
B.甲、乙所受弹簧弹力大小之比为:
C.悬挂甲、乙的细线上拉力大小之比为1:
D.快速撤去弹簧的瞬间,甲、乙的瞬时加速度大小之比为1:
3、A B两物体同时同地从静止开始运动,其运动的速度随时间的v—t图如图所示,关于它们运动的描述正确的是( )
A.物体B在直线上做往返运动
B.物体A做加速度增大的曲线运动
C.AB两物体在0-1s运动过程中距离越来越近
D.B物体在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度大小为1:3:2
4、如图所示,质量为2kg的物体A静止于动摩擦因数为0.25的足够长的水平桌而上,左边通过劲度系数为100N/m的轻质弹簧与固定的竖直板P拴接,右边物体A由细线绕过光滑的定滑轮与质量为2.5kg物体B相连。开始时用手托住B,让细线恰好伸直,弹簧处于原长,然后放开手静止释放B,直至B获得最大速度已知弹簧的惮性势能为(其中x为弹簧的形变量)、重力加速度g=10m/s2.下列说法正确的是( )
A.A、B和弹簧构成的系统机械能守恒
B.物体B机械能的减少量等于它所受的重力与拉力的合力做的功
C.当物体B获得最大速度时,弹簧伸长了25cm
D.当物体B获得最大速度时,物体B速度为m/s
5、如图所示,小球B静止在光滑水平台右端,小球A以一定的初速度v0与小球B发生弹性正撞,碰撞后两小球由台阶水平抛出,B球第一次落在了水平地面上的P点,A球第一次落到地面上弹起来后第二次也落到了P点。若两球与地面碰撞时没有能量损失,碰撞前后速度方向满足光的反射定律,则A、B两球的质量之比m1:m2为( )
A.2∶1 B.3∶1 C.3∶2 D.5∶3
6、平面OM和平面ON之间的夹角为30°,其横截面(纸面)如图所示,平面OM上方存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外。一带电粒子的质量为m,电荷量为q(q>0)。粒子沿纸面以大小为v的速度从OM的某点向左上方射入磁场,速度与OM成30°角。已知该粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点,并从OM上另一点射出磁场。不计粒子重力。则粒子离开磁场的出射点到两平面交线O的距离为
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,轻弹簧一端与不可伸长的轻绳OC、DC连接于C(两绳另一端均固定),弹簧另一端连接质量为m的小球。地面上竖直固定一半径为R、内壁光滑的开缝圆弧管道AB,A点位于O点正下方且与C点等高,管道圆心与C点重合。现将小球置于管道内A点由静止释放,已知轻绳DC水平,当小球沿圆弧管道运动到B点时恰好对管道壁无弹力,管道与弹簧间的摩擦不计,重力加速度为g。则小球从A运动到B的过程中( )
A.弹簧一直处于伸长状态
B.小球的机械能不守恒
C.小球在B点的动能为mgR
D.轻绳OC的拉力不断增大
8、如图所示,在一个倾角为的长斜面底端点正上方的点处将一小球以速度水平抛出,恰好垂直击中斜面上的点,。下列说法正确的是( )
A.小球的初速度
B.点离点的距离
C.保持不变,将小球以的速度水平抛出,则击中斜面的位置到点的距离小于
D.若抛出点高度变为,欲使小球仍能垂直击中斜面,小球的初速度应调整为
9、如图所示,在坐标系xOy中,弧BDC是以A点为圆心、AB为半径的一段圆弧,AB=L,,D点是圆弧跟y轴的交点。当在O点和A点分别固定电荷量为和的点电荷后,D点的电场强度恰好为零。下列说法正确的是( )
A.
B.圆弧BDC上的各点相比较,D点的电势最高
C.电子沿着圆弧从B点运动到C点的过程中,电势能先减小后增大
D.电子沿着圆弧从B点运动到C点的过程中,电势能先增大后减小
10、有一种调压变压器的构造如图所示。线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上,C、D之间加上输入电压,转动滑动触头P就可以调节输出电压,图中A为交流电流表,V为交流电压表,R1、R2为定值电阻,R3为滑动变阻器,C、D两瑞按正弦交流电源,变压器可视为理想变压器,则下列说法正确的是( )
A.当R3不变,滑动触头P顺时针转动时,电流表读数变小,电压表读数变小
B.当R3不变,滑动触头P逆时针转动时,电流表读数变小,电压表读数变小
C.当P不动,滑动变阻器滑动触头向上滑动时,电流表读数变小,电压表读数变大
D.当P不动,滑动变阻器滑动触头向上滑动时,电流表读数变大,电压表读数变大
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)某同学用如图所示的实验器材来探究产生感应电流的条件.
(1)图中已经用导线将部分器材连接,请补充完成图中实物间的连线________.
(2)若连接好实验电路并检查无误后,闭合开关的瞬间,观察到电流计指针发生偏转,说明线圈______(填“A”或“B”)中有了感应电流.开关闭合后,他还进行了其他两项操作尝试,发现也产生了感应电流,请写出两项可能的操作:
①_________________________________;
②_________________________________.
12.(12分)某科技小组想测定弹簧托盘秤内部弹簧的劲度系数k,拆开发现其内部简易结构如图(a)所示,托盘A、竖直杆B、水平横杆H与齿条C固定连在一起,齿轮D与齿条C啮合,在齿轮上固定指示示数的指针E,两根完全相同的弹簧将横杆吊在秤的外壳I上。托盘中不放物品时,指针E恰好指在竖直向上的位置。指针随齿轮转动一周后刻度盘的示数为P0=5 kg。
科技小组设计了下列操作:
A.在托盘中放上一物品,读出托盘秤的示数P1,并测出此时弹簧的长度l1;
B.用游标卡尺测出齿轮D的直径d;
C.托盘中不放物品,测出此时弹簧的长度l0;
D.根据测量结果、题给条件及胡克定律计算弹簧的劲度系数k;
E.在托盘中增加一相同的物品,读出托盘秤的示数P2,并测出此时弹簧的长度l2;
F.再次在托盘中增加一相同的物品,读出托盘秤的示数P3,并测出此时弹簧的长度l3;
G.数出齿轮的齿数n;
H.数出齿条的齿数N并测出齿条的长度l。
(1)小组同学经过讨论得出一种方案的操作顺序,即a方案:采用BD步骤。
①用所测得的相关量的符号表示弹簧的劲度系数k,则k=________。
②某同学在实验中只测得齿轮直径,如图(b)所示,并查资料得知当地的重力加速度g=9.80 m/s2,则弹簧的劲度系数k=________。(结果保留三位有效数字)
(2)请你根据科技小组提供的操作,设计b方案:采用:________步骤;用所测得的相关量的符号表示弹簧的劲度系数k,则k=________。
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)某空间存在一竖直向下的匀强电场和圆形区域的匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,如图所示.一质量为m,带电量为+q的粒子,从P点以水平速度v0射入电场中,然后从M点沿半径射入磁场,从N点射出磁场.已知,带电粒子从M点射入磁场时,速度与竖直方向成30°角,弧MN是圆周长的1/3,粒子重力不计.求:
(1)电场强度E的大小.
(2)圆形磁场区域的半径R.
(3)带电粒子从P点到N点,所经历的时间t.
14.(16分)如图所示,小球b静止与光滑水平面BC上的C点,被长为L的细线悬挂于O点,细绳拉直但张力为零.小球a从光滑曲面轨道上AB上的B点由静止释放,沿轨道滑下后,进入水平面BC(不计小球在B处的能量损失),与小球b发生正碰,碰后两球粘在一起,在细绳的作 用下在竖直面内做圆周运动且恰好通过最高点.已知小球a的质景为M,小球b的质量为m.M=5m.己知当地重力加速度为g求:
(1)小球a与b碰后的瞬时速度大小
(2)A点与水平面BC间的高度差.
15.(12分)如图所示,在倾角θ=37°的光滑斜面上存在一垂直斜面向上的匀强磁场区域MNPQ,磁感应强度B的大小为5T,磁场宽度d=0.55m,有一边长L=0.4m、质量m1=0.6kg、电阻R=2Ω的正方形均匀导体线框abcd通过一轻质细线跨过光滑的定滑轮与一质量为m2=0.4kg的物体相连,物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.4,将线框从图示位置由静止释放,物体到定滑轮的距离足够长.(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)线框abcd还未进入磁场的运动过程中,细线中的拉力为多少?
(2)当ab边刚进入磁场时,线框恰好做匀速直线运动,求线框刚释放时ab边距磁场MN边界的距离x多大?
(3)在(2)问中的条件下,若cd边恰离开磁场边界PQ时,速度大小为2m/s,求整个运动过程中ab边产生的热量为多少?
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】
A.火星探测器脱离地球,但没有脱离太阳系,其发射速度大于第二宇宙速度11.2km/s即可,故A错误;
B.根据引力,因为火星的直径约为地球的一半,质量仅是地球的0.1倍,所以火星表面的重力加速度和地球表面的重力加速度之比为2:5。可得探测器在地球表面受到的引力比在火星表面的引力大,故B错误;
C.根据万有引力提供向心力,有
可得
因火星绕太阳公转周期约为地球公转周期的2倍,所以火星绕太阳的轨道半径约为地球绕太阳的轨道半径的倍,故C错误;
D.在火星表面发射近地卫星的速度即火星的第一宇宙速度,由
得第一宇宙速度公式
可知火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为1:,所以在火星表面发射近地卫星的速度小于地球的第一宇宙速度,故D正确。
故选D。
2、D
【解析】
B.因为是同一根弹簧,弹力相等,故B错误;
AC.对甲乙两个物体受力分析,如图所示
甲乙都处于静止状态,受力平衡,则有
对甲
,
对乙
,
代入数据得
故AC错误;
D.快速撤去弹簧的瞬间,甲、乙所受合力为其重力在绳端的切向分力
,
根据牛顿运动定律有
故D正确。
故选D。
3、D
【解析】v-t图,其数值代表速度大小和方向,斜率表示加速度,面积表示位移;由图可知,B先匀加速直线,再做匀减速直线,速度为正值,为单向直线运动。物体A做加速度增大的直线运动;在0-1s内,B物体在前,A物体在后,距离越来越远;由于面积表示位移,可求1s内、第2s内、第3s内的位移比为1:3:2,由,可知平均速度大小为1:3:2。综上分析,D正确。
4、D
【解析】
A.由于在物体B下落的过程中摩擦力做负功,所以系统的机械能不守恒,故A错误;
B.对物体B分析,受到重力和拉力作用,W拉力=△E机,物体B机械能的减少量等于所受拉力做的功,故B错误;
C.A与B为连接体,物体B速度达到最大时,物体A速度也最大,此时A和B的加速度为零,所受合力也为零,对物体B受力分析,绳子的拉力
对物体A受力分析
弹簧弹力
则弹簧伸长了
故C错误;
D.以A和B整体为研究对象,从静止到A和B速度达到最大的过程中,由功能关系可得
代入数据可得
故D正确。
故选D。
5、B
【解析】
由题意知两球水平抛出至第一次落到地面时,球运动的距离是球的3倍,故它们平抛的初速度
两球发生弹性碰撞,故
解得
解得
故选B。
6、D
【解析】
、
粒子进入磁场做顺时针方向的匀速圆周运动,轨迹如图所示,
根据洛伦兹力提供向心力,有
解得
根据轨迹图知
,
∠OPQ=60°
则粒子离开磁场的出射点到两平面交线O的距离为
,
则D正确,ABC错误。
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】
AB.当小球沿圆弧管道运动到B点时恰好对管道壁无弹力,则小球在B点由弹簧的拉力和重力提供向心力,即弹簧处于伸长状态,从A到B的过程弹簧的形变量没有变,故小球的机械能不变,选项A正确,B错误;
C.从A到B的过程弹簧的形变量没有变,小球在B点的动能等于小球在A点的重力势能为mgR,选项C正确;
D.设OC与OA的夹角为θ,CA与水平夹角为α,C点受力平衡,则竖直方向上有
解得
从A到B的过程中,θ和弹簧的弹力FAC不变,α不断增大,故OC的拉力不断增大,D正确。
故选ACD。
8、CD
【解析】
AB.如图甲所示
小球垂直击中斜面时,速度的偏向角为,根据平抛运动规律的推论可知,速度偏向角的正切值
可得
小球在空中运动的时间
初速度
故AB错误;
C.保持抛出点高度不变,初速度大小变为原来的两倍,如图乙所示
若无斜面,则小球应击中点,实际击中点为轨迹与斜面的交点,显然离底端的距离小于,故C正确;
D.若抛出点高度变为,根据小球垂直击中斜面的规律知
则小球下落的高度和水平位移均变为原来的两倍,根据
联立解得
故小球的初速度应调整为原来的倍,故D正确。
故选CD。
9、AD
【解析】
A. D点的电场强度恰好为零,则
解得:
故A正确;
B.对Q2来说圆弧是一个等势面,所以各点电势高低,由Q1决定,根据沿电场线方向电势降低,离负电荷越近,电势越低,故D点电势最低,故B错误;
CD. 电子沿着圆弧从B点运动到C点的过程中,电势先降低后升高, ,故电势能先增大后减小,故D正确C错误。
故选AD。
10、AC
【解析】
A.当不变,滑动触头顺时针转动时,变压器的原线圈的匝数不变,副线圈的匝数减少,两端的电压减小,总电流减小,滑动变阻器两端的电压将变小,电流表的读数变小,故A正确;
B.当不变,滑动触头逆时针转动时,副线圈匝数增大,电压增大,电流表读数变大,电压表读数变大,故B错误;
CD.保持的位置不动,即是保持变压器的原、副线圈的匝数比不变,则两端的电压不变,当将触头向上移动时,连入电路的电阻的阻值变大,因而总电流减小,分担的电压减小,并联支路的电压即电压表的示数增大,通过的电流增大,流过滑动变阻器的电流减小,所以电流表读数变小,电压表读数变大,故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、 (2)B; 将滑动变阻器的滑片快速滑动; 将线圈A(或铁芯)快速抽出;断开开关的瞬间.
【解析】
感应电流产生的 条件:穿过闭合线圈的磁通量发生变化,所以要想探究这个问题就要从这个条件出发,尽可能的改变穿过线圈B的磁通量,达到电流计发生偏转的效果.
【详解】
(1)连接实物图如图所示:
(2)闭合开关的瞬间,观察到电流计指针发生偏转,说明线圈B中有了感应电流,
根据感应电流产生的 条件:穿过闭合线圈的磁通量发生变化即可,所以要想是电流计指针发生偏转,则还可以采取的措施为:将线圈A(或铁芯)快速抽出;断开开关的瞬间
12、 7.96×102 N/m CAEFD
【解析】
(1)[1]①弹簧的伸长量与齿条下降的距离相等,而齿条下降的距离与齿轮转过的角度对应的弧长相等,齿轮转动一周对应的弧长即为齿轮周长,即托盘中物品质量为P0=5 kg时弹簧的伸长量:
Δx=πd
因此只要测出齿轮的直径d即可计算其周长,然后由胡克定律得:
2kΔx=P0g
解得k=;
[2]②游标卡尺读数为0.980 cm,代入:
k=
得k=7.96×102 N/m;
(2)[3]直接测出不同示数下弹簧的伸长量也可以进行实验,即按CAEFD进行操作,实验不需要测量齿轮和齿条的齿数,GH是多余的;
[4]求解形变量
Δx1=l1-l0
Δx2=l2-l0
Δx3=l3-l0
则:
k1=
k2=
k3=
则:
k=
联立解得:k=。
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)在电场中,粒子经过M点时的速度大小 v==2v0
竖直分速度 vy=v0cot30°=v0
由 ,a=得
E=
(2)粒子进入磁场后由洛伦兹力充当向心力做匀速圆周运动,设轨迹半径为r.
由牛顿第二定律得:qvB=m,
根据几何关系得:R=rtan30°=
(3)在电场中,由h=得 t1=;
在磁场中,运动时间
故带电粒子从P点到N点,所经历的时间 t=t1+t2= .
14、(1)(2)3.6L
【解析】解:(1)两球恰能到达圆周最高点时,重力提供向心力,
由牛顿第二定律得:(m+M)g=(m+M),
从碰撞后到最高点过程,由动能定理得:
﹣(M+m)g•2L=(M+m)v2﹣(M+m)v共2,
解得,两球碰撞后的瞬时速度:v共=;
(2)设两球碰前a球速度为va,两球碰撞过程动量守恒,
以向右为正方向,由动量守恒定律得:Mva=(M+m)v共,
解得:va=,
a球从A点下滑到C点过程中,由机械能守恒定律得:
Mgh=Mva2,解得:h=3.6L;
15、 (1)2.4 N; (2)0.25 m; (3)0.1 J;
【解析】
(1)线框abcd还未进入磁场的过程中,以整体法有:
解得:
以m2为研究对象有:
解得:
(2)线框进入磁场恰好做匀速直线运动,以整体法有:
解得:
ab到MN前线框做匀加速运动,有:
解得:
(3)线框从开始运动到cd边恰离开磁场边界PQ时:
解得:
所以:
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