资源描述
2026年江西省南昌市莲塘镇第一中学高考物理试题命题比赛模拟试卷(4)
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、一根重为G的金属棒中通以恒定电流,平放在倾角为30°光滑斜面上,如图所示为截面图。当匀强磁场的方向垂直斜面向上时,金属棒处于静止状态,此时金属棒对斜面的压力为FN1,安培力大小为F1,保持磁感应强度的大小不变,将磁场的方向改为竖直向上时,适当调整电流大小,使金属棒再次处于平衡状态,此时金属棒对斜面的压力为FN2,安培力大小为F2。下列说法正确的是( )
A.金属棒中的电流方向垂直纸面向外
B.金属棒受到的安培力之比
C.调整后电流强度应比原来适当减小
D.
2、如图所示,一圆球固定在水平地面上,球心为O。直细棒AB的B端搁在地面上,棒身靠在球面上并和球心在同一竖直平面内,切点为P,细棒与水平面之间的夹角为θ。若移动棒的B端沿水平地面靠近圆球,使切点P恰好以O点为圆心做匀速圆周运动,则
A.B端向右匀速运动 B.θ角随时间均匀增大
C.PB长度随时间均匀减小 D.以上说法都不对
3、关于近代物理学,下列说法正确的是( )
A.α射线、β射线和γ射线中,γ射线的电离能力最强
B.根据玻尔理论,氢原子在辐射光子的同时,轨道也在连续地减小
C.卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究,揭示了原子核的组成
D.对于某种金属,超过极限频率的入射光频率越高,所产生的光电子的最大初动能就越大
4、如图所示为某齿轮传动装置中的A、B、C三个齿轮,三个齿轮的齿数分别为 32、12、20,当齿轮绕各自的轴匀速转动时,A、B、C三个齿轮转动的角速度之比为
A.8:3:5 B.5:3:8
C.15:40:24 D.24:40:15
5、如图所示,一磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域,圆心为O,半径为r,MN是直径,一粒子发射装置S置于M端,可从M端向圆平面内任意方向发射速率相等的同种带电粒子,某个粒子从N端离开磁场,在磁场中运动的时间为,其中k为带电粒子的比荷,下列说法正确的是( )
A.该粒子的速率为krB,发射方向垂直于MN
B.该粒子的速率为krB,发射方向与MN的夹角为45°
C.该粒子在磁场中运动的时间最短
D.若该粒子沿直径MN方向射入磁场,其运动的时间为
6、如图为氢原子的能级示意图,锌的逸出功是3.34ev,那么对氢原子在能量跃迁过程中发射或吸收光子的特征,认识正确的是( )
A.用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板一定不能产生光电效应
B.一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时,能放出4种不同频率的光
C.用能量为10.3eV的光子照射,可使处于基态的氢原子跃迁到激发态
D.一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时,发出的光照射锌板,锌板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75eV
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,光滑水平面上放置一内壁光滑的半圆形凹槽,凹槽质量为,半径为。在凹槽内壁左侧上方点处有一质量为的小球(可视为质点),距离凹槽边缘的高度为。现将小球无初速度释放,小球从凹槽左侧沿切线方向进入内壁,并从凹槽右侧离开。下列说法正确的是( )
A.小球离开凹槽后,上升的最大高度为
B.小球离开凹槽时,凹槽的速度为零
C.小球离开凹槽后,不可能再落回凹槽
D.从开始释放到小球第一次离开凹槽,凹槽的位移大小为
8、如图甲所示,理想变压器原副线圈的匝数比为4∶1,b是原线圈的中心抽头,电压表和电流表均为理想电表,除R以外其余电阻不计。从某时刻开始单刀双掷开关掷向a,在原线圈两端加上如图乙所示交变电压,则下列说法中正确的是( )
A.当开关与a连接时,电压表的示数为55V
B.当开关与a连接时,滑动变阻器触片向下移,电压表示数不变,电流表的示数变大
C.开关由a扳到b时,副线圈电流表示数变为原来的2倍
D.当单刀双掷开关由a拨向b时,副线圈输出电压的频率变为原来2倍
9、如图,楔形物块A静置在水平地面上,其斜面粗糙,斜面上有小物块B,用平行于斜面的力F拉B,使之沿斜面匀速上滑。现改变力F的方向至与斜面成一定的角度,仍使物体B沿斜面匀速上滑。在B运动的过程中,楔形物块A始终保持静止。关于相互间作用力的描述正确的有( )
A.A对B的摩擦力可能不变
B.拉力F可能增大
C.物体B对斜面的作用力减小
D.地面受到的摩擦力大小可能变大
10、图甲为一简谐横波在时的波形图,是平衡位置在处的质点,是平衡位置在处的质点,图乙为质点的振动图象。下列说法正确的是________。
A.这列波沿轴正方向传播
B.这列波的传播速度为
C.时,质点位于波谷位置
D.在到时间内,质点通过的路程为
E.时,质点的加速度沿轴负方向
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)某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻:
①实验室除提供开关S和导线外,有以下器材可供选择:
电压表:V(量程3V,内阻Rv=10kΩ)
电流表:G(量程3mA,内阻Rg=100Ω)
电流表:A(量程3A,内阻约为0.5Ω)
滑动变阻器:R1(阻值范围0-10Ω,额定电流2A)
R2(阻值范围0-1000Ω,额定电流1A)
定值电阻:R3=0.5Ω
该同学依据器材画出了如图所示的原理图,他没有选用电流表A的原因是___________;
②该同学将电流表G与定值电阻R3并联,实际上是进行了电表的改装,则他改装后的电流表对应的量程是_______A;
③为了能准确地进行测量,同时为了操作方便,实验中应选用的滑动变阻器_______(填写器材的符号);
④该同学利用上述实验原理图测得数据,以电流表G读数为横坐标,以电压表V读数为纵坐标绘出了如图所示的图线,根据图线可求出电源的电动势E=_______V (结果保留三位有效数字),电源的内阻r=_______Ω (结果保留两位有效数字)。
12.(12分)频闪摄影是研究物体运动常用的实验手段。在暗室中,照相机的快门处于常开状态,频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光,照亮运动的物体,于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。如图所示是物体下落时的频闪照片示意图,已知频闪仪每隔闪光一次,当地重力加速度大小为,照片中的数字是竖直放置的刻度尺的读数,单位是厘米。利用上述信息可以求出:物体下落至点时速度大小为______(结果保留3位有效数字),实验中物体由点下落至点,动能的增加量约为重力势能减少量的____%(结果保留2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,一质量为m、电荷量为的带电粒子,从A点以速度v0垂直于电场方向射入一个电场强度为E的匀强电场中,从B点射出电场时的速度方向与电场线成 角,不计重力.求:
(1)带电粒子通过B点时速度vB的大小;
(2)A、B两点间的电势差UAB.
14.(16分)如图所示,竖直平面MN与纸面垂直,MN右侧的空间存在着垂直纸面向内的匀强磁场和水平向左的匀强电场,MN左侧的水平面光滑,右侧的水平面粗糙.质量为m的物体A静止在MN左侧的水平面上,已知该物体带负电,电荷量的大小为为q.一质量为的不带电的物体B以速度v0冲向物体A并发生弹性碰撞,碰撞前后物体A的电荷量保持不变.求:
(1)碰撞后物体A的速度大小;
(2)若A与水平面的动摩擦因数为μ,重力加速度的大小为g,磁感应强度的大小为 ,电场强度的大小为.已知物体A从MN开始向右移动的距离为时,速度增加到最大值.求:
a.此过程中物体A克服摩擦力所做的功W;
b.此过程所经历的时间t.
15.(12分)如图所示,xOy坐标系中,在y<0的区域内分布有沿y轴正方向的匀强电场,在0<y<y0的区域内分布有垂直于xOy平面向里的匀强磁场,一质量为m、电荷量为+q的粒子以初速度v0由坐标(0,-y0)处沿x轴正方向射入电场。已知电场强度大小粒子重力不计。求:
(1)粒子第一次到达x轴速度的大小和方向;
(2)要使粒子不从y=y0边界射出磁场,求磁感应强度应满足的条件;
(3)要使粒子从电场进入磁场时能通过点P(50y0,0)(图中未画出),求磁感应强度的大小。
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.根据题意可知,当匀强磁场的方向垂直斜面向上时,金属棒受到的安培力沿着斜面向上,根据左手定则可知,金属棒中的电流方向垂直纸面向里,故A错误;
BD.当匀强磁场的方向垂直斜面向上时,金属棒受到的力如图所示
根据平衡条件可知
当磁场的方向改为竖直向上时,金属棒受力如图所示,
根据三角形定则有
所以有
,
故B正确,D错误;
C.根据以上分析可知F1<F2,所以I1<I2,故C错误。
故选B。
2、B
【解析】
A.将B点速度沿着平行杆和垂直杆方向分解,如图所示:
故
其中v1=vp,P点做匀速圆周运动,故vp不变,由于θ变大,故v变大,即B端向右加速,故A错误;
B.结合几何关系,经过时间t后的θ角增加为:
故θ角随时间均匀增大,故B正确;
C.PB的长度等于CB的长度,由于B点向右是加速运动,故PB长度不是随时间均匀减小,故C错误;
D.由于B正确,故D错误;
故选B。
3、D
【解析】
A.α、β、γ三种射线中,γ射线的穿透本领比较强,而电离能力最强是α射线,故A错误;
B.玻尔理论认为原子的能量是量子化的,轨道半径也是量子化的,故氢原子在辐射光子的同时,轨道不是连续地减小,故B错误;
C.卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究,提出原子核式结构学说,故C错误;
D.根据光电效应方程知,超过极限频率的入射频率越高,所产生的光电子的最大初动能就越大,故D正确。
故选D。
4、C
【解析】
三个齿轮同缘转动,所以三个齿轮边缘的线速度相等,即为:
vA=vB=vC
三个齿轮的齿数分别为32、12、20,根据
得A、B、C三个齿轮转动的角速度之比为
A. 8:3:5与计算结果不符,故A错误。
B. 5:3:8与计算结果不符,故B错误。
C. 15:40:24与计算结果相符,故C正确。
D. 24:40:15与计算结果不符,故D错误。
5、B
【解析】
ABC.由题设条件带电粒子在磁场中运动的周期为,根据粒子在磁场中运动的时间可知,带电粒子从M到N运动了四分之一周期,由几何知识作图知道该粒子运动轨迹的圆心在边界圆上,半径为,由
则
发射方向与MN的夹角为45°,此轨迹对应弧长最长,运动时间最长,选项AC错误,B正确;
D.根据前面的数据再画出沿MN方向的粒子运动轨迹,经计算轨迹圆弧对应的圆心角为 ,则时间不等于,D错误.
故选B。
6、D
【解析】
A、氢原子从高能级向基态跃迁时发出的光子的最小能量为10.2eV,照射金属锌板一定能产生光电效应现象,故A错误;
B、一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时,根据可知,能放出3种不同频率的光,故B错误;
C、用能量为10.3eV的光子照射,小于12.09eV,不可使处于基态的氢原子跃迁到激发态,要正好等于12.09eV才能跃迁,故C错误;
D、氢原子从高能级向n=3的能级向基态跃迁时发出的光子的能量最小为E大=-1.51+13.6=12.09eV,因锌的逸出功是3.34ev,锌板表面所发出的光电子的最大初动能为EKm=12.09-3.34=8.75eV,故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、AB
【解析】
ABC.小球与半圆槽组成的系统在水平方向所受合外力为零,初状态时系统在水平方向动量为零,由动量守恒定律可知,小球第一次离开槽时,系统水平方向动量守恒,球与槽在水平方向的速度相等都为零,球离开槽后做竖直上抛运动,槽静止,小球会再落回凹槽,由能量守恒可知小球离开凹槽后上升的最大高度为。故AB正确,C错误;
D.从开始释放到小球第一次离开凹槽,凹槽的位移大小为,由动量守恒
解得
故D错误。
故选AB。
8、ABC
【解析】
A.根据输入电压的图像可读出变压器原线圈两端的电压有效值为
而变压器两端的电压比等于匝数比,有
电压表测量的是副线圈输出电压的有效值为55V,故A正确;
B.当开关与a连接时,滑动变阻器触片向下移,因不变,则不变,即电压表的示数不变,负载电阻变小,则副线圈的电流变大,即电流表的示数变大,故B正确;
C.开关由a扳到b时,副线圈的电压变为
电压变为原来的2倍,负载电阻不变,则电流表的示数变为原来的2倍,故C正确;
D.变压器能改变电压和电流,但不改变交流电的频率,则当单刀双掷开关由a拨向b时,副线圈输出电压的频率不变,故D错误。
故选ABC。
9、BC
【解析】
AB.拉力F平行斜面向上时,先对物体B受力分析如图
根据平衡条件,平行斜面方向
F=f+mgsinθ
垂直斜面方向
N=mgcosθ
其中:f=μN
解得
F=mg(sinθ+μcosθ) ①
f=μmgcosθ ②
拉力改变方向后,设其与斜面夹角为α,根据平衡条件,
平行斜面方向
F′cosα=f+mgsinθ
垂直斜面方向
N′+F′sinα=mgcosθ
其中:f′=μN′
解得
③
f′=μ(mgcosθ-F′sinα) ④
由②④两式得到滑动摩擦力减小;由①③两式得到,拉力F可能变大,也可能减小,故A错误,B正确;
CD.对物体A受力分析,受重力、支持力、B对A的压力、B对A的滑动摩擦力、地面对A的静摩擦力,如图:
根据平衡条件,水平方向有
f静=Nsinθ+fcosθ
结合前面AB选项分析可知,当拉力改变方向后,N和f都减小,故f和N的合力一定减小(B对A的力就是f和N的合力)。静摩擦力也一定减小,故C正确,D错误;
故选BC.
10、BCE
【解析】
A.分析振动图像,由乙图读出,在t=0.10s时Q点的速度方向沿y轴负方向,根据波动规律结合图甲可知,该波沿x轴负方向的传播,故A错误;
B.由甲图读出波长为λ=4m,由乙图读出周期为T=0.2s,则波速为
故B正确;
C.由乙图可知时,质点位于波谷位置。故C正确;
D.在t=0.10s时质点P不在平衡位置和最大位移处,所以从t=0.10s到t=0.15s,质点P通过的路程s≠A=10cm,故D错误;
E.从t=0.10s到t=0.15s,质点P振动了,根据波动规律可知,t=0.15s时,质点P位于平衡位置上方,则加速度方向沿y轴负方向,故E正确。
故选BCE。
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、量程与被测电流值相比较太大 0.603 R1 1.48 0.84(0.70-0.90之间都给分)
【解析】
①[1] 一节干电池的电动势约E=1.5V,为方便实验操作,滑动变阻器应选R1,它的阻值范围是0-10Ω,电路中最小电流约为
电流表A的量程是3A,被测电流值与电流表量程相比差距太大,因此不能用电流表A。
②[2] 改装后电流表量程:
③[3]根据以上分析可知,选用的滑动变阻器是R1。
④[4][5] 由上可知,改装后电流表的量程是电流表G量程的200倍,图象的纵截距b等于电源的电动势,由图读出电源的电动势为:
E=1.48V
图线的斜率大小k=r,由数学知识知:
则电源的内阻为:
r=k=0.84Ω
12、1.16 95~97均正确
【解析】
[1]根据公式可得
[2]同理可得
物体有B到C过程中,动能增加量为
重力势能的减少量为
动能的增加量约为重力势能减少量的
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)带电粒子在电场中做类平抛运动,水平方向做匀速直线,将带电粒子在B点的速度分解有
(2)对粒子,从A→B,由动能定理可知
解得
14、(1)(2)a.b.
【解析】
(1)设A、B碰撞后的速度分别为vA、vB,由于A、B发生弹性碰撞,动量、动能守恒,则有:
①
②
联立①②可得:
③
(2)a.A的速度达到最大值vm时合力为零,受力如图所示.
竖直方向合力为零,有:
④
水平方向合力为零,有:
⑤
根据动能定理,有:
⑥
联立③④⑤⑥并代入相相关数据可得:
b.方法一:
在此过程中,设A物体运动的平均速度为,根据动量定理有:
⑦
⑧
依题意有:
⑨
联立③④⑤⑦⑧⑨并代入相关数据可得:
方法二:设任意时刻A物体运动的速度为v,取一段含此时刻的极短时间Δt,设此段时间内速度的改变量为Δv,根据动量定理有:
⑦
而
⑧
⑨
联立③④⑤⑦⑧⑨并代入相关数据可得:
15、(1),;(2);(3)见解析。
【解析】
(1)粒子在电场中做类平抛运动,则有
,
,
解得
,
进入磁场时的速度
速度与x轴夹角的正切值
得
(2)若粒子刚好不从边界射出磁场,则有
由几何关系知
解得
故要使粒子不从边界射出磁场,应满足磁感应强度
(3)粒子相邻两次从电场进入磁场时,沿x轴前进的距离
其中初始位置为,由得
又因为粒子不能射出边界
所以
即
所以有
粒子通过P点,回旋次数
则
即
n为整数,只能取、和,时
时
时
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