资源描述
湖北省松滋一中2026年高中毕业班第二次模拟(物理试题文)试卷
请考生注意:
1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。
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、有趣的“雅各布天梯”实验装置如图中图甲所示,金属放电杆穿过绝缘板后与高压电源相接。通电后,高电压在金属杆间将空气击穿,形成弧光。弧光沿着“天梯”向上“爬”,直到上移的弧光消失,天梯底部将再次产生弧光放电,如此周而复始。图乙是金属放电杆,其中b、b′是间距最小处。在弧光周而复始过程中下列说法中正确的是( )
A.每次弧光上“爬”的起点位置是a、a′处
B.每次弧光上“爬”的起点位置是b、b'处
C.弧光消失瞬间,两杆间b、b'处电压最大
D.弧光消失瞬间,两杆间c、c'处场强最大
2、用如图a所示的圆弧一斜面装置研究平抛运动,每次将质量为m的小球从半径为R的四分之一圆弧形轨道不同位置静止释放,并在弧形轨道最低点水平部分处装有压力传感器测出小球对轨道压力的大小F.已知斜面与水平地面之间的夹角θ=45°,实验时获得小球在斜面上的不同水平射程x,最后作出了如图b所示的F﹣x图象,g取10m/s2,则由图可求得圆弧轨道的半径R为( )
A.0.125m B.0.25m C.0.50m D.1.0m
3、如图所示,一个质量为m,带电量为+q的粒子在匀强电场中运动,依次通过等腰直角三角形的三个顶点A、B、C,粒子在A、B两点的速率均为2v0,在C点的速率为v0,已知AB=d,匀强电场在ABC平面内,粒子仅受电场力作用。则该匀强电场的场强大小为( )
A. B. C. D.
4、2019年4月10日,世界上第一张黑洞照片诞生了,证实了神秘天体黑洞的存在。黑洞是宇宙中质量巨大的一类天体,连光都无法逃脱它的引力束缚。取两天体相距无限远时引力势能为零,引力势能表达式为 ,已知地球半径R=6400km,光速c=3x108m/s。设想把地球不断压缩(保持球形不变),刚好压缩成一个黑洞时,地球表面的重力加速度约为( )
A.7×109m/s2 B.7×1010m/s2 C.1.4×1010m/s2 D.1.4×1011m/s2
5、下列说法正确的是
A.加速度为正值,物体一定做加速直线运动
B.百米比赛时,运动员的冲刺速度越大成绩越好
C.做直线运动的物体,加速度为零时,速度不一定为零,速度为零时,加速度一定为零
D.相对于某参考系静止的物体,对地速度不一定为零
6、古时有“守株待兔”的寓言。假设兔子质量约为2 kg,以10 m/s的速度奔跑,撞树后反弹的速度为1 m/s,设兔子与树的作用时间为0.1s。下列说法正确的是( )
①树对兔子的平均作用力大小为180N ②树对兔子的平均冲量为18N·s
③兔子动能变化量为-99J ④兔子动量变化量为-22kg·m/s
A.①② B.①③ C.③④ D.②④
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,光滑绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场,其中某一区域的电场线与x轴平行,现有一个质量为0.1kg,电荷量为-2.0×10-8C的滑块P(可看做质点),仅在电场力作用下由静止沿x轴向左运动.电场力做的功W与物块坐标x的关系用图中曲线表示,图中斜线为该曲线过点(0.3,3)的切线.则下列说法正确的是( )
A.此电场一定是匀强电场
B.电场方向沿x轴的正方向
C.点处的场强大小为
D.与间的电势差是100V
8、平静的水池表面有两个振源A、B,固有振动周期均为T。某时刻A开始向下振动,相隔半周期B开始向下振动,二者振动的振幅相同,某时刻在水面上形成如图所示的水波图。其中O是振源连线的中点,OH为中垂线,交叉点G、H的中点为D,C点位于波峰和波谷的正中间,实线代表波峰,虚线代表波谷。下列说法中正确的是________。
A.如果在E点有一个小的漂浮物,经半个周期将向左漂到F点
B.两列波叠加后,O点的振动始终减弱
C.图中G、H两点振幅为零,D点的振幅也为零
D.当B引起的波传到E点后,E点的振动始终处于加强状态
E.C点此时振动的速度为零
9、回旋加速器的工作原理如图所示,置于高真空中的D形金属盒半径为R,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计,磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直,A处粒子源产生质量为m、电荷量为+q的粒子,在加速电压为U的加速电场中被加速,所加磁场的磁感应强度、加速电场的频率可调,磁场的磁感应强度最大值为Bm和加速电场频率的最大值fm。则下列说法正确的是( )
A.粒子获得的最大动能与加速电压无关
B.粒子第n次和第n+1次进入磁场的半径之比为
C.粒子从静止开始加速到出口处所需的时间为
D.若 ,则粒子获得的最大动能为
10、如图所示,沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线,其波速为200m/s,则下列说法正确的是( )
A.图示时刻质点b的加速度正在增大
B.从图示时刻开始,经0.01s,质点b位于平衡位置上方,并向y轴正方向做减速运动
C.从图示时刻开始,经0.01s,质点a沿波传播方向迁移了2m
D.若该波发生明显的衍射现象,则它所遇到的障碍物或孔的尺寸一定比4m大得多
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)用图甲所示的电路测定一节旧干电池的电动势和内阻。除电池、开关和导线外,可供使用的实验器材还有:
双量程电流表A:(量程);
双量程电压表V:(量程);
滑动变阻器:(阻值范围,额定电流);
滑动变阻器:(阻值范围,额定电流)。
(1)为了调节方便,同时测量精度更高,实验中应选用的电流表量程为_______,电压表量程为_____V,应选用的滑动变阻器为____________(填写滑动变阻器符号);
(2)依据电路图用笔画线代表导线连接图乙中的电路元件(图中已完成了部分连线),要求闭合开关时滑动变阻器的滑片P处于正确的位置,并正确选用电压表、电流表的量程___________;
(3)多次测量并记录电流表示数和电压表示数,应用这些数据画出了如图丙所示图像。由图像可以得出电池的电动势_______V,内阻_______;
(4)根据实验测得的、U数据,令,,由计算机作出的图线应是图丁中的_______(选填“”“”或“”)。
12.(12分)某小组做测定玻璃的折射率实验,所用器材有:玻璃砖,大头针,刻度尺,圆规,笔,白纸.
①下列哪些措施能够提高实验准确程度______.
A.选用两光学表面间距大的玻璃砖
B.选用两光学表面平行的玻璃砖
C.选用粗的大头针完成实验
D.插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些
②该小组用同一套器材完成了四次实验,记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如下图所示,其中实验操作正确的是______.
③该小组选取了操作正确的实验记录,在白纸上画出光线的径迹,以入射点为圆心作圆,与入射光线、折射光线分别交于、点,再过、点作法线的垂线,垂足分别为、点,如图所示,则玻璃的折射率______.(用图中线段的字母表示)
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)如图纸面内的矩形 ABCD 区域存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,对边 AB∥CD、AD∥BC,电场方向平行纸面,磁场方向垂直纸面,磁感应强度大小为 B.一带电粒子从AB 上的 P 点平行于纸面射入该区域,入射方向与 AB 的夹角为 θ(θ<90°),粒子恰好做匀速直线运动并从 CD 射出.若撤去电场,粒子以同样的速度从P 点射入该区域,恰垂直 CD 射出.已知边长 AD=BC=d,带电粒子的质量为 m,带电量为 q,不计粒子的重力.求:
(1)带电粒子入射速度的大小;
(2)带电粒子在矩形区域内作直线运动的时间;
(3)匀强电场的电场强度大小.
14.(16分)2020年1月1日起,TPMS(胎压监测系统)强制安装法规将开始执行。汽车行驶时,TPMS显示某一轮胎内的气体温度为27 ℃,压强为250 kPa,己知该轮胎的容积为30L。阿伏加德罗常数为NA=6.0× 1023 mol-1,标准状态下1mol任何气体的体积为22.4L,1atm=100kPa。求该轮胎内气体的分子数。(结果保留一位有效数字)
15.(12分)如图(a)为一除尘装置的截面图,塑料平板M、N的长度及它们间距离均为d。大量均匀分布的带电尘埃以相同的速度v0进人两板间,速度方向与板平行,每颗尘埃的质量均为m,带电量均为-q。当两板间同时存在垂直纸面向外的匀强磁场和垂直板向上的匀强电场时,尘埃恰好匀速穿过两板;若撤去板间电场,并保持板间磁场不变,贴近N板入射的尘埃将打在M板右边缘,尘埃恰好全部被平板吸附,即除尘效率为100%;若撤去两板间电场和磁场,建立如图(b)所示的平面直角坐标系xOy轴垂直于板并紧靠板右端,x轴与两板中轴线共线,要把尘埃全部收集到位于P(2.5d,-2d)处的条状容器中,需在y轴右侧加一垂直于纸面向里的圆形匀强磁场区域。尘埃颗粒重力、颗粒间作用力及对板间电场磁场的影响均不计,求:
(1)两板间磁场磁感应强度B1的大小
(2)若撤去板间磁场,保持板间匀强电场不变,除尘效率为多少
(3)y轴右侧所加圆形匀强磁场区域磁感应强度B2大小的取值范围
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】
两根金属放电杆与高压电源相接,在电极最近处场强最大,空气首先被击穿,每次弧光上“爬”的起点位置是b、b'处,在c、c'处距离最远,场强最小,则最终弧光在c、c'处消失。弧光消失瞬间,两金属杆之间没有电场了。
故选B。
2、B
【解析】
在圆轨道上运动时,小球受到重力以及轨道的支持力作用,合力充当向心力,所以有
小球做平抛运动时时的水平射程
小球的竖直位移:
根据几何关系可得
联立即得
x
图像的纵截距表示重力,即
mg=5N
所以有
解得:
R=0.25m
故选B;
知道平抛运动水平方向和竖直方向上运动的规律,抓住竖直位移和水平位移的关系,尤其是掌握平抛运动的位移与水平方向夹角的正切值的表达式进行求解.注意公式和图象的结合,重点是斜率和截距
3、D
【解析】
粒子在、两点速度大小相同,说明、两点处于同一等势面上,电场线与等势面处处垂直,所以匀强电场的方向应与边垂直,根据,可知直角边为,高为,应用动能定理
求出电场的场强大小为
ABC错误,D正确。
故选D。
4、A
【解析】
在地球表面有
解得
①
连光都无法逃脱它的引力束缚,故有
解得
②
联立①②
A正确BCD错误。
故选A。
5、D
【解析】
A.加速度为正向,速度不一定是正向,不一定做加速直线运动,故A错误;
B.百米比赛时,运动员的冲刺速度大成绩不一定好,但平均速度越大,成绩- -定越好,选项B错误;
C.做直线运动的物体,加速度为零时,速度不-一定为零,速度为零时,加速度也不一一定A为零,选项C错误
D.相对于参考系静止的物体,其相对地面的速度不一-定为零,选项D正确。
6、C
【解析】
①兔子撞树后反弹,设作用力为F,由动量定理得:
②树对兔子的平均冲量为
③动能变化量为
④动量变化量为
所以③④正确,①②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、BD
【解析】
根据W=Eqx可知,滑块B向左运动的过程中,随x的增加图线的斜率逐渐减小,则场强逐渐减小,此电场一不是匀强电场,选项A错误;滑块B向左运动的过程中,电场力对带负电的电荷做正功,则电场方向沿x轴的正方向,选项B正确;点x=0.3m处的场强大小为,则 ,选项C错误;x=0.3m与x=0.7m间,电场力做功为W=2×10-6J,可知电势差是,选项D正确;故选BD.
8、BCE
【解析】
A.波在传播过程中,介质中的质点只在平衡位置附近振动,不会随着波的传播向前移动,A错误;
BC.点是振源的中点,波的传播路程差等于零,由于相位恰好相反,所以点以及中垂线上所有质点的振动均为叠加减弱,所以B、C正确;
D.由图可以看出,B引起的振动传到E点时与A引起的振动相位相反,为叠加减弱位置,D错误;
E.B引起的振动此时在C点使得质点具有向上的速度,而A刚好传到C点,具有向下的速度,叠加后速度为零.选项E正确。
故选BCE。
9、ACD
【解析】
A.当粒子出D形盒时,速度最大,动能最大,根据qvB=m,得
v=
则粒子获得的最大动能
Ekm=mv2=
粒子获得的最大动能与加速电压无关,故A正确。
B.粒子在加速电场中第n次加速获得的速度,根据动能定理
nqU=mvn2
可得
vn=
同理,粒子在加速电场中第n+1次加速获得的速度
vn+1=
粒子在磁场中运动的半径r=,则粒子第n次和第n+1次进入磁场的半径之比为,故B错误。
C.粒子被电场加速一次动能的增加为qU,则粒子被加速的次数
n==
粒子在磁场中运动周期的次数
n′==
粒子在磁场中运动周期T=,则粒子从静止开始到出口处所需的时间
t=n′T==
故C正确。
D. 加速电场的频率应该等于粒子在磁场中做圆周运动的频率,即, 当磁感应强度为Bm时,加速电场的频率应该为 ,粒子的动能为Ek=mv2。
当时,粒子的最大动能由Bm决定,则
解得粒子获得的最大动能为
当时,粒子的最大动能由fm决定,则
vm=2πfmR
解得粒子获得的最大动能为
Ekm=2π2mfm2R2
故D正确。
故选ACD.
10、AB
【解析】
A.由于波沿x轴正方向传播,根据“上下坡”法,知道b质点正向下振动,位移增大,加速度正在增大,故A正确;
B.由图知,波长λ=4m,则该波的周期为
从图示时刻开始,经过0.01s,即半个周期,质点b位于平衡位置上方,并向y轴正方向做减速运动,故B正确;
C.质点a不会沿波传播方向迁移,故C错误;
D.当波的波长比障碍物尺寸大或差不多时,就会发生明显的衍射,所以若该波发生明显的衍射现象,则该波所遇到的障碍物尺寸一定比4 m小或和4m差不多,故D错误。
故选:AB。
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、 1.45 1.3 c
【解析】
(1)[1] 由图丙知电路中的最大电流在0.5A左右,则电流表量程应选用;
[2] 电源是一节旧的干电池(约1.5V),则电压表量程应选用;
[3]滑动变阻器选用时,方便调节并能有效读取多组电流值和电压值。
(2)[4]电路连线如图所示
(3)[5]读取电源图像。轴截距为电动势,轴最小有效刻度为0.05V,经估读后得;
[6]图像斜率的绝对值等于电源内阻,读取图像数据并计算有
(4)[7]电源输出功率为
则纵坐标应为输出功率,则图像为输出功率的图像。由电路规律知输出功率随电流的增大先增大后减小,图像应为c。
12、AD D
【解析】
采用插针法测定光的折射率的时候,应选定光学表面间距大一些的玻璃砖,这样光路图会更加清晰,减小误差,同时两枚大头针的距离尽量大一些,保证光线的直线度,因此AD正确,光学表面是否平行不影响该实验的准确度,因此B错误,应选用细一点的大头针因此C错误.
根据光的折射定律可知当选用平行的玻璃砖时出射光和入射光应是平行光,又因发生了折射因此出射光的出射点应相比入射光的延长线向左平移,因此D正确,ABC错误
由折射定律可知折射率,,,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) (3)
【解析】
画出粒子的轨迹图,由几何关系求解运动的半径,根据牛顿第二定律列方程求解带电粒子入射速度的大小;带电粒子在矩形区域内作直线运动的位移可求解时间;根据电场力与洛伦兹力平衡求解场强.
【详解】
(1) 设撤去电场时,粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R,画出运动轨迹如图所示,轨迹圆心为O.
由几何关系可知:
洛伦兹力做向心力:
解得
(2)设带电粒子在矩形区域内作直线运动的位移为x,有
粒子作匀速运动:x=v0t
联立解得
(3)带电粒子在矩形区域内作直线运动时,电场力与洛伦兹力平衡:Eq=qv0B
解得
此题关键是能根据粒子的运动情况画出粒子运动的轨迹图,结合几何关系求解半径等物理量;知道粒子作直线运动的条件是洛伦兹力等于电场力.
14、个
【解析】
设胎内气体在100kPa、0℃状态下的体积为V0,根据气体状态方程有:
,
代入解得:
V0=68.25L
则胎内气体分子数为:
N=个
15、 (1);(2);(3)
【解析】
(1)贴近N极板射入的尘埃打在M板右边缘的运动轨迹如图甲所示,
由几何知识可知,尘埃在磁场中的半径
尘埃在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得
解得
(2)电场、磁场同时存在时,尘埃做匀速直线运动,由平衡条件得
撤去磁场以后粒子在电场力的作用下做平抛运动,假设距离N极板的粒子恰好离开电场,则在水平方向
在竖直方向
加速度
解得
所以除尘效率
(3)设圆形磁场区域的半径为,尘埃颗粒在圆形磁场中做圆周运动的半径为,要把尘埃全部收集到位于处的条状容器中,就必须满足
另有
如图乙
当圆形磁场区域过点且与M板的延长线相切时,圆形磁场区域的半径最小,磁感应强度最大,则有
解得
如图丙
当圆形磁场区域过点且与轴在M板的右端相切时,圆形磁场区域的半径最大,磁感应强度最小,则有
解得
所以圆形磁场区域磁感应强度的大小须满足的条件为
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