资源描述
陕西省洛南县2026届高三下学期高考模拟训练(四)物理试题试卷
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、一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动,其电势能随位移x变化关系如图所示,其中0~段是关于直线对称的直线,~段是曲线,则下列说法正确的是( )
A.处电场强度最小
B.在处电势的关系为
C.~段带电粒子做匀变速直线运动
D.~段电场方向不变,大小变,~段的电场强度大小方向均不变
2、在轨道上稳定运行的空间站中,有如图所示的装置,半径分别为r和R(R>r)的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面上,轨道之间有一条水平轨道CD相通,宇航员让一小球以一定的速度先滑上甲轨道,通过粗糙的CD段,又滑上乙轨道,最后离开两圆轨道,那么下列说法正确的是( )
A.小球在CD间由于摩擦力而做减速运动
B.小球经过甲轨道最高点时比经过乙轨道最高点时速度大
C.如果减少小球的初速度,小球有可能不能到达乙轨道的最高点
D.小球经过甲轨道最高点时对轨道的压力大于经过乙轨道最高点时对轨道的压力
3、2019年11月11日出现了难得一见的“水星凌日”现象。水星轨道在地球轨道内侧,某些特殊时刻,地球、水星、太阳会在一条直线上,且水星处于地球和太阳之间,这时从地球上可以看到水星就像一个小黑点一样在太阳表面缓慢移动,天文学称之为“水星凌日”。在地球上每经过年就会看到“水星凌日”现象。通过位于贵州的“中国天眼(目前世界上口径最大的单天线射电望远镜)观测水星与太阳的视角(观察者分别与水星、太阳的连线所夹的角),则的最大值为( )
A. B. C. D.
4、如图所示,将一篮球从地面上方B点斜向上抛出,刚好垂直击中篮板上A点,不计空气阻力,若抛射点B向篮板方向水平移动一小段距离,仍使抛出的篮球垂直击中A点,则可行的是
A.增大抛射速度,同时减小抛射角θ
B.增大抛射角θ,同时减小抛出速度
C.减小抛射速度,同时减小抛射角θ
D.增大抛射角θ,同时增大抛出速度
5、如图所示,MN、PQ是倾角为的两平行光滑且足够长的金属导轨,其电阻忽略不计。空间存在着垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B。导体棒ab、cd垂直于导轨放置,且与导轨接触良好,每根导体棒的质量均为m,电阻均为r,导轨宽度为L,与导轨平行的绝缘细线一端固定,另一端与ab棒中点连接,细线承受的最大拉力。现将cd棒由静止释放,当细线被拉断时,则( )
A.cd棒的速度大小为 B.cd棒的速度大小为
C.cd棒的加速度大小为gsin D.cd棒所受的合外力为2mgsin
6、在如图所示的图像中,直线为某一电源的路端电压与电流的关系图像,直线为某一电阻R的伏安特性曲线。用该电源与电阻R组成闭合电路。由图像判断错误的是
A.电源的电动势为3 V,内阻为0.5Ω
B.电阻R的阻值为1Ω
C.电源的效率为80%
D.电源的输出功率为4 W
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,两块长方体滑块A和B叠放在倾角为θ的斜面体C上。已知A、B质量分别为m1和m1,A与C的动摩擦因数为μ1,B与A的动摩擦因数为µ1.两滑块AB在斜面体上以相同加速度自由下滑,斜面体C在水平地面上始终保持静止,则下列说法正确的是( )
A.斜面C受到地面的静摩擦力方向水平向左
B.滑块A与斜面间的动摩擦因数µ1=tanθ
C.滑块A受到斜面对其摩擦力的大小为µ1(m1+m1)gcosθ
D.滑块B所受的摩擦力大小为µ1m1gcosθ
8、如图所示,单匝矩形闭合导线框全部处于水平方向的匀强磁场中,线框面积为,电阻为.线框绕与边重合的竖直固定转轴以角速度从中性面开始匀速转动,线框转过时的感应电流为,下列说法正确的是( )
A.线框中感应电流的有效值为
B.线框转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为
C.从中性面开始转过的过程中,通过导线横截面的电荷量为
D.线框转一周的过程中,产生的热量为
9、如图所示,甲图表示S1和S2两相干水波的干涉图样,设两列波各自的振幅均为5cm,且图示范围内振幅不变,波速和波长分别是1m/s和0.5m,B是AC连线的中点;乙图为一机械波源S3在同种均匀介质中做匀速运动的某一时刻的波面分布情况。两幅图中实线表示波峰,虚线表示波谷。则下列关于两幅图的说法中正确的是( )
A.甲图中AB两点的竖直高差为10cm
B.甲图中C点正处于平衡位置且向水面下运动
C.从甲图所示时刻开始经0.25s,B点通过的路程为20cm
D.乙图所表示的是波的衍射现象
E.在E点观察到的频率比在F点观察到的频率高
10、如图所示,水平圆盘可绕竖直轴转动,圆盘上放有小物体A、B、C,质量分别为m、2m、3m,A叠放在B上,C、B离圆心O距离分别为2r、3r。C、B之间用细线相连,圆盘静止时细线刚好伸直无张力。已知C、B与圆盘间动摩擦因数为,A、B间摩擦因数为3,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,现让圆盘从静止缓慢加速,则( )
A.当时,A、B即将开始滑动
B.当时,细线张力
C.当时,C受到圆盘的摩擦力为0
D.当时剪断细线,C将做离心运动
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)在测定电容器电容的实验中,将电容器、电压传感器、阻值为3 kΩ的电阻R、电源、单刀双掷开关S按图甲所示电路图进行连接。先使开关S与1相连,电源给电容器充电,充电完毕后把开关S掷向2,电容器放电,直至放电完毕,实验得到的与电压传感器相连接的计算机所记录的电压随时间变化的图线如图乙所示,图丙为由计算机对图乙进行数据处理后记录了“峰值”及图线与时间轴所围“面积”的图像。
(1)根据图甲所示的电路,观察图乙可知:充电电流与放电电流方向________(填“相同”或“ 相反”),大小都随时间________(填“增大”或“ 减小”)。
(2)该电容器的电容为________F(结果保留两位有效数字)。
(3)某同学认为:仍利用上述装置,将电压传感器从电阻两端改接在电容器的两端,也可以测出电容器的电容值,请你分析并说明该同学的说法是否正确________。
12.(12分)如图所示,用质量为m的重物通过滑轮牵引小车,使它在长木板上运动,打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。利用该装置可以完成“验证牛顿第二定律”的实验。
(1)实验中,需要平衡摩擦力和其他阻力,操作方法是把长木板右端用垫木垫高,在不挂重物且计时器打点的情况下,轻推一下小车,让小车拖着纸带在长木板上运动,通过纸带判断小车是否做匀速运动,若实验中发现打点计时器在纸带上打的点如图所示,通过纸带可判断小车并不是做匀速直线运动,可通过以下措施进行改进(____)
A.若是纸带甲端与小车相连,则保持长木板在桌面上的位置不变,仅在原垫木的位置更换高度更矮的垫木即可
B.若是纸带甲端与小车相连,则保持长木板在桌面上的位置不变,仅把垫木向左平移适当位置即可
C.若是纸带乙端与小车相连,则保持长木板在桌面上的位置不变,仅在原垫木的位置更换高度更高的垫木即可
D.若纸带乙端与小车相连,则保持长木板在桌面上的位置不变,仅把垫木向右平移适当位置即可
(2)采取合理的措施平衡摩擦力后开始进行实验,图是正确进行实验操作后打点计时器所打的纸带的一部分,在纸带上每隔四个点选一个点作为计数点,A、B、C、D和E为纸带上五个计数点。已知打点计时器所用的电源频率为50Hz,则AC间的距离为_____________cm,可得小车的加速度a=___________m/s2(计算结果保留两位有效数字)
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)如图所示为一简易火灾报警装置,其原理是:竖直放置的试管中装有水银,当温度升高时,水银柱上升,使电路导通,蜂鸣器发出报警的响声。已知温度为27ºC时,封闭空气柱长度L1为20cm,此时水银柱上表面与导线下端的距离L2为10cm,水银柱的高度h为5cm,大气压强为75cmHg,绝对零度为-273ºC。
(1)当温度达到多少摄氏度时,报警器会报警;
(2)如果要使该装置在90 ºC时报警,则应该再往玻璃管内注入多高的水银柱?
14.(16分)如图所示,甲为某一列简谐波t=t0时刻的图象,乙是这列波上P点从这一时刻起的振动图象,试讨论:
① 波的传播方向和传播速度.
② 求0~2.3 s内P质点通过的路程.
15.(12分)如图所示,水平光滑轨道AB与半径为R的竖直光滑半圆形轨道BC相切于B点.质量为2m和m的a、b两个小滑块(可视为质点)原来静止于水平轨道上,其中小滑块a与一轻弹簧相连.某一瞬间给小滑块a一冲量使其获得的初速度向右冲向小滑块b,与b碰撞后弹簧不与b相粘连,且小滑块b在到达B点之前已经和弹簧分离,不计一切摩擦,求:
(1)a和b在碰撞过程中弹簧获得的最大弹性势能;
(2)小滑块b与弹簧分离时的速度;
(3)试通过计算说明小滑块b能否到达圆形轨道的最高点C.若能,求出到达C点的速度;若不能,求出滑块离开圆轨道的位置和圆心的连线与水平方向的夹角.(求出角的任意三角函数值即可).
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.根据电势能与电势的关系:Ep=qφ,场强与电势的关系:,得
由数学知识可知Ep-x图象切线的斜率等于,x1处的斜率可以认为与0-x1段相等,故此时电场强度并不是最小的,故A错误;
B.根据电势能与电势的关系:Ep=qφ,粒子带负电,q<0,则知电势能越大,粒子所在处的电势越低,所以有
φ3<φ2=φ0<φ1
故B正确;
C.由图可知,0~x1段和0~x2段电场方向相反,故加速度并不相同,不是一直做匀变速运动,故C错误;
D.0~x1段电场方向不变,大小不变,x2~x3段图象的斜率减小,故电场强度大小减小,方向不变,故D错误。
故选B。
2、D
【解析】
在空间站中,所有物体都处于完全失重状态,任何物体间都没有相互作用力,小球在CD运动时所受弹力为零,摩擦力为零,A错;由于处于完全失重状态,小 球运动到两个最高点时没有外力做功,机械能守恒,运动到最高点速度大小相同,B错;C错;小球做圆周运动的向心力由弹力提供,有,D对;
3、A
【解析】
由于水星每隔N年就会处于地球、太阳之间,且三者共线,那就意味着每经过N年水星会比地球多转一圈,则
且年,解得
年
由
得
所以
视角最大的时候应该是水星与地球连线与水星轨道相切的时候,此时
故选A。
4、B
【解析】
由于篮球垂直击中A点,其逆过程是平抛运动,抛射点B向篮板方向水平移动一小段距离,由于平抛运动的高度不变,运动时间不变,水平位移减小,初速度减小。
水平速度减小,则落地速度变小,但与水平面的夹角变大。因此只有增大抛射角,同时减小抛出速度,才能仍垂直打到篮板上。
A.增大抛射速度,同时减小抛射角θ。与上述结论不符,故A错误;
B.增大抛射角θ,同时减小抛出速度。与上述结论相符,故B正确;
C.减小抛射速度,同时减小抛射角θ。与上述结论不符,故C错误;
D. 增大抛射角θ,同时增大抛出速度。与上述结论不符,故D错误。
故选:B。
5、A
【解析】
AB.据题知,细线被拉断时,拉力达到
根据平衡条件得:对ab棒
则得ab棒所受的安培力大小为
由于两棒的电流相等,所受的安培力大小相等,由
得
联立解得,cd棒的速度为
故A正确,B错误;
CD.对cd棒:根据牛顿第二定律得
代入得
故CD错误。
故选A。
6、C
【解析】
A.根据闭合电路欧姆定律得:
U=E-Ir
当I=0时,U=E,由读出电源的电动势E=3V,内阻等于图线的斜率大小,则:
A正确;
B.根据图像可知电阻:
B正确;
C.电源的效率:
C错误;
D.两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时工作状态,由图读出电压U=2V,电流I=2A,则电源的输出功率为:
P出=UI=4W
D正确。
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、AC
【解析】
A.把AB看成一个整体,AB对C的压力在水平方向的分力为
Nx=(m1+m1)gcosθ∙sinθ
方向水平向右,AB对C的摩擦力在水平方向的分力为fx=fcosθ,方向水平向左。因为AB一起加速下滑,所以(m1+m1)gsinθ>f,则Nx>fx,所以斜面C有向右的运动趋势,则斜面C受到地面的静摩擦力方向水平向左。故A正确;
B.因为AB一起加速下滑,所以
μ1(m1+m1)gcosθ<(m1+m1)gsinθ
则μ1<tanθ,故B错误;
C.把AB看成一个整体,滑块A与斜面之间的摩擦力为
f=μ1(m1+m1)gcosθ
故C正确;
D.滑块AB一起加速下滑,其加速度为
a=gsinθ﹣μ1gcosθ
B与A之间的摩擦力是静摩擦,则AB之间的摩擦力为
f′=m1a=mg(sinθ﹣μ1cosθ)
故D错误。
故选AC.
8、BC
【解析】
试题分析:根据法拉第电磁感应定律可得产生的电动势,电流,线框转过时的感应电流为,电流的有效值,故A错误;线框转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为BS,又,解得BS=,所以B正确;从中性面开始转过的过程中,通过导线横截面的电荷量为,故C正确;转一周产生的热量代入解得:,故D错误.
考点:本题考查交流电
9、ACE
【解析】
A.甲图中AB都是振动加强点,其中A在波峰,B在平衡位置,则AB两点的竖直高差为2A=10cm,选项A正确;
B.甲图中C点是振动加强点,正处于波谷位置,选项B错误;
C.波的周期为
从甲图所示时刻开始经0.25s=0.5T,B点通过的路程为2×2A=20cm,选项C正确;
D.乙图所表示的是波的多普勒现象,选项D错误;
E.在E点单位时间接受到的波面比F点多,则在E点观察到的频率比在F点观察到的频率高,选项E正确。
故选ACE。
10、BC
【解析】
A. 当A开始滑动时有:
解得:
当时,AB未发生相对滑动,选项A错误;
B. 当时,以AB为整体,根据可知
B与转盘之间的最大静摩擦力为:
所以有:
此时细线有张力,设细线的拉力为T,
对AB有:
对C有:
解得
,
选项B正确;
C. 当时,
AB需要的向心力为:
解得此时细线的拉力
C需要的向心力为:
C受到细线的拉力恰好等于需要的向心力,所以圆盘对C的摩擦力一定等于0,选项C正确;
D. 当时,对C有:
剪断细线,则
所以C与转盘之间的静摩擦力大于需要的向心力,则C仍然做匀速圆周运动。选项D错误。
故选BC。
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、相反 减小 1.0×10-2 正确
【解析】
(1)[1][2]根据图甲所示的电路,观察图乙可知充电电流与放电电流方向相反,大小都随时间减小;
(2)[3]根据充电时电压—时间图线可知,电容器的电荷量为:
Q=It=t
而电压的峰值为Um=6 V,则该电容器的电容为:
C=
设电压—时间图线与坐标轴围成的面积为S,联立解得:
C===F=1.0×10-2 F;
(3)[4]正确,电容器放电的过程中,电容器C与电阻R两端的电压大小相等,因此通过对放电曲线进行数据处理后记录的“峰值Um”及图线与时间轴所围“面积”,仍可应用:
C==
计算电容值。
12、AC 1.23(1.21~1.25) 0.24(0.23~0.25)
【解析】
(1)[1]AB.若是纸带甲端与小车相连,由图乙可知,小车做加速运动,说明平衡摩擦过度,则应保持长木板在桌面上的位置不变,仅在原垫木的位置更换高度更矮的垫木即可,故A正确,B错误;
CD.若是纸带乙端与小车相连,由图乙可知,小车做减速运动,说明平衡摩擦不够,则应保持长木板在桌面上的位置不变,仅在原垫木的位置更换高度更高的垫木即可,故C正确,D错误。
故选AC;
(2)[2]由图可知,AC距离为
由于读数误差,1.21cm~1.25cm,均正确;
[3]由图可知,AB距离为
BC距离为
CD距离为
DE距离为
由逐差法可知加速度为
由于误差0.23m/s2~0.25m/s2均正确。
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) 177℃;(2)8cm
【解析】
(1)报警器报警,则气体柱的长度要增大到L1+L2
根据等压变化
代入数据得
T2=450K
即
t2=177℃
(2)设加入x水银柱,在90℃时会报警
可得
解得
x=8cm
14、①x轴正方向传播,5.0m/s ②2.3m
【解析】
(1)根据振动图象可知判断P点在t=t0时刻在平衡位置且向负的最大位移运动,则波沿x轴正方向传播,
由甲图可知,波长λ=2m,由乙图可知,周期T=0.4s,则波速
(2)由于T=0.4s,则,则路程
本题中根据质点的振动方向判断波的传播方向,可采用波形的平移法和质点的振动法等等方法,知道波速、波长、周期的关系.
15、(1)(2)(3)
【解析】
(1)a与b碰撞达到共速时弹簧被压缩至最短,弹性势能最大.设此时ab的速度为v,则由系统的动量守恒可得
2mv0=3mv
由机械能守恒定律
解得:
(2)当弹簧恢复原长时弹性势能为零,b开始离开弹簧,此时b的速度达到最大值,并以此速度在水平轨道上向前匀速运动.设此时a、b的速度分别为v1和v2,由动量守恒定律和机械能守恒定律可得:
2mv0=2mv1+mv2
解得:
(3)设b恰能到达最高点C点,且在C点速度为vC,
由牛顿第二定律:
解得:
再假设b能够到达最高点C点,且在C点速度为vC',由机械能守恒定律可得:
解得:
所以b不可能到达C点
假设刚好到达与圆心等高处,由机械能守恒
解得
所以能越过与圆心等高处
设到达D点时离开,如图设倾角为:刚好离开有N=0,由牛顿第二定律:
从B到D有机械能守恒有:
解得:
本题综合性较强,考查了动量守恒、机械能守恒定律以及完成圆周运动的临界条件的应用,注意把运动过程分析清楚,正确应用相关定律求解.
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