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河北省衡水市第十三中学2025-2026学年高三考前适应性训练3月1日第3天物理试题
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、某理想自耦变压器接入电路中的示意图如图甲所示,图乙是其输入电压u的变化规律.已知滑动触头在图示位置时原、副线圈的匝数比为,电阻.下列说法正确的是
A.通过R的交流电的频率为100 Hz
B.电流表A2的示数为
C.此时变压器的输入功率为22 W
D.将P沿逆时针方向移动一些,电流表A1的示数变小
2、分离同位素时,为提高分辨率,通常在质谐仪内的磁场前加一扇形电场.扇形电场由彼此平行、带等量异号电荷的两圆弧形金属板形成,其间电场沿半径方向.被电离后带相同电荷量的同种元素的同位素离子,从狭缝沿同一方向垂直电场线进入静电分析静电分器,经过两板间静电场后会分成几束,不考虑重力及离子间的相互作用,则
A.垂直电场线射出的离子速度的值相同
B.垂直电场线射出的离子动量的值相同
C.偏向正极板的离子离开电场时的动能比进入电场时的动能大
D.偏向负极板的离子离开电场时动量的值比进入电场时动量的值大
3、2019年2月15日,一群中国学生拍摄的地月同框照,被外媒评价为迄今为止最好的地月合影之一。如图所示,把地球和月球看做绕同一圆心做匀速圆周运动的双星系统,质量分别为M、m,相距为L,周期为T,若有间距也为L的双星P、Q,P、Q的质量分别为2M、2m,则( )
A.地、月运动的轨道半径之比为 B.地、月运动的加速度之比为
C.P运动的速率与地球的相等 D.P、Q运动的周期均为
4、物理学重视逻辑,崇尚理性,其理论总是建立在对事实观察的基础上。下列说法正确的是
A.贝克勒尔发现天然放射现象,其中射线来自原子最外层的电子
B.密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的
C.卢瑟福的a粒子散射实验发现电荷量子化的
D.汤姆逊发现电子使人们认识到原子内部是有结构的
5、火箭向后喷气后自身获得向前的速度。某一火箭在喷气前的质量为,间断性完成了多次向后喷气,每秒钟可完成5次喷气。设每一次喷气均喷出气体,气体喷出后的速度为,则第三次喷气后火箭的速度为(题中涉及各速度均以地面为参考系)( )
A. B. C. D.
6、我国的航天技术处于世界先进行列,如图所示是卫星发射过程中的两个环节,即卫星先经历了椭圆轨道I,再在A点从椭圆轨道I进入圆形轨道Ⅱ,下列说法中错误的是( )
A.在轨道I上经过A的速度小于经过B的速度
B.在轨道I上经过A的动能小于在轨道Ⅱ上经过A的动能
C.在轨道I上运动的周期小于在轨道Ⅱ上运动的周期
D.在轨道I上经过A的加速度小于在轨道Ⅱ上经过A的加速度
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,M为固定在水平桌面上的有缺口的方形木块, abed为半径是R的四分之三光滑圆弧形轨道,a为轨道的最高点,de面水平且有一定长度.今将质量为m的小球在 d点的正上方高为h处由静止释放,让其自由下落到d处切入轨道内运动,不计空气阻力,则( )
A.只要h大于R,释放后小球就能通过a点
B.只要改变h的大小,就能使小球通过a点后,既可能落 回轨道内,又可能落到de面上
C.无论怎样改变h的大小,都不可能使小球通过a点后落回轨道内
D.调节h的大小,可以使小球飞出de面之外(即e的右侧)
8、波源O在t=0时刻开始做简谐运动,形成沿x轴正向传播的简谐横波,当t=3s时波刚好传到x=27m处的质点,波形图如图所示,质点P、Q 的横坐标分别为4.5m、18m,下列说法正确的是( )
A.质点P的起振方向沿y轴正方向
B.波速为6m/s
C.0~3s时间内,P点运动的路程为5cm
D.t=3.6s时刻开始的一段极短时间内,Q点加速度变大
E.t=6s时P点恰好位于波谷
9、一列周期为0.8 s的简谐波在均匀介质中沿x轴传播,该波在某一时刻的波形如图所示;A、B、C是介质中的三个质点,平衡位置分别位于2 m、3 m、6 m 处.此时B质点的速度方向为-y方向,下列说法正确的是( )
A.该波沿x轴正方向传播,波速为10 m/s
B.A质点比B质点晚振动0.1 s
C.B质点此时的位移为1 cm
D.由图示时刻经0.2 s,B质点的运动路程为2 cm
E.该列波在传播过程中遇到宽度为d=4 m的障碍物时不会发生明显的衍射现象
10、以下说法正确的是________。
A.某物质的密度为ρ,其分子的体积为,分子的质量为m,则
B.空气中水蒸气的压强与同温度下水的饱和汽压的比值越大,空气的相对湿度越大
C.在装满水的玻璃杯内,可以不断地轻轻投放一定数量的大头针,水也不会流出,这是由于大头针填充了水分子间的空隙
D.内能不同的物体,物体内部分子热运动的平均动能可能相同
E.玻璃管裂口放在火上烧熔,它的尖锐处就变圆滑,是因为熔化的玻璃在表面张力的作用下,表面积要收缩到最小的缘故
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)某兴趣小组要将一块量程为1mA,内阻约为几十欧的电流表改装成量程为3V的电压表。首先要测量该电流表的内阻,现有如下器材:
待测电流表G(量程1mA、阻值约几十欧);
滑动变阻器(总阻值5000W 、额定电流0.5A)、滑动变阻器(总阻值500W、额定电流1A)、电阻箱R2(总阻值999.9W );
电源(电动势为1.5V,内阻很小)、电源(电动势为3V,内阻很小)、开关、导线若干。
(1)该小组如果选择如图甲所示的电路来测量待测电表G的内阻,则滑动变阻器R1应该选择____(选填“A”或“B”;A.滑动变阻器(总阻值5000W 、额定电流0.5A);B.滑动变阻器(总阻值500W 、额定电流1A)),电源应选择____(选填“A”或“B”;A.电源(电动势为1.5V,内阻很小);B.电源(电动势为3V,内阻很小));
(2)实验时,先断开S2,闭合开关S1,调节滑动变阻器R1,使得G的示数为Ig;保证R1的阻值不变,再闭合S2,调节电阻箱R2,使得G表示数为,此时电阻箱R2的示数如图乙所示,则G表的内阻的测量值是______(选填“A”或“B”;A.24.0W ;B.96.0W )。以上三空答案依次是(____________)
A.(1)A、B(2)A
B.(1)B、A(2)B
C.(1)A、B(2)B
D.(1)B、A(2)A
12.(12分)为了精确测量某待测电阻R的阻值(约为30Ω)。有以下一-些器材可供选择。
电流表A1(量程0~50mA,内阻约12Ω);
电流表A2(量程0~3A,内阻约0.12Ω);
电压表V1(量程0~3V,内阻很大);
电压表V2(量程0~15V,内阻很大)
电源E(电动势约为3V,内阻约为0.2Ω);
定值电阻R(50Ω,允许最大电流2.0A);
滑动变阻器R1(0~10Ω,允许最大电流2.0A);
滑动变阻器R2(0~1kΩ,允许最大电流0.5A)
单刀单掷开关S一个,导线若干。
(1)为了设计电路,先用多用电表的欧姆挡粗测未知电阻,采用“×10”挡,调零后测量该电阻,发现指针偏转非常大,最后几乎紧挨满偏刻度停下来,下列判断和做法正确的是_______(填字母代号)。
A.这个电阻阻值很小,估计只有几欧姆
B.这个电阻阻值很大,估计有几千欧姆
C.如需进-步测量可换“×1”挡,调零后测量
D.如需进一步测量可换“×100”挡,调零后测量
(2)根据粗测的判断,设计一个测量电路,要求测量尽量准确,画出实验电路图,并将各元件字母代码标在该元件的符号旁__________________。
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,在坐标系中,在的区域内分布由指向y轴正方向的匀强电场,在的区域内分布有垂直于平面向里的匀强磁场,MN为电场和磁场的边界,在处放置一垂直于y轴的足够大金属挡板ab,带电粒子打到板上即被吸收(设轨迹圆与挡板ab相切的粒子刚好不会被吸收),一质量为m.电量为的粒子以初速度由坐标原点O处沿x轴正方向射入电场,已知电场强度大小为,粒子的重力不计.
(1)要使粒子不打到挡板上,磁感应强度应满足什么条件?
(2)通过调节磁感应强度的大小,可让粒子刚好通过点(图中未画出),求磁感应强度的大小.
14.(16分)如图所示,一厚度均匀的圆柱形玻璃管内径为r,外径为R,高为R。一条光线从玻璃管上方入射,入射点恰好位于M点,光线与圆柱上表面成30°角,且与直径MN在同一竖直面内。光线经入射后从内壁射出,最终到达圆柱底面,在玻璃中传播时间为,射出直至到底面传播时间为,测得.已知该玻璃的折射率为,求圆柱形玻璃管内、外半径之比.
15.(12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)
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、C
【解析】
由图乙可知,该交流电的周期为T=0.02s,其频率为50 Hz,选项A错误;变压器初级输入电压的有效值 ,次级电压:,则电流表A2的示数为,选项B错误;变压器的次级功率为: ,则此时变压器的输入功率为22 W,选项C正确;将P沿逆时针方向移动一些,则次级匝数增加,次级电压变大,则电流表A1的示数变大,选项D错误。
故选C.
2、D
【解析】
垂直电场线射出的离子,在电场中做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律有,解得,同位素的质量不同,所以垂直电场线射出的离子动能的值相同,速度不同,动量不同,AB错误;偏向正极板的离子离开电场时克服电场力做功,动能比进入电场时的小,C错误;偏向负极板的离子离开电场时,过程中电场力做正功,速度增大,动量增大,故比进入电场时动量的值大,D正确.
3、D
【解析】
双星靠相互间的万有引力提供向心力,具有相同的角速度和周期,对两颗星分别运用牛顿第二定律和万有引力定律列式,进行求解即可。
【详解】
A.对于地、月系统,两者具有相同的角速度和周期,万有引力提供向心力
则地、月系统,两者运动的轨道半径之比为
故A错误;
B.对于地、月系统,根据牛顿第二定律,得
故B错误;
D.同理,P、Q系统,万有引力提供向心力
P、Q系统的轨道半径
运行周期
同理,对于地、月系统,运行周期
联立解得
故D正确;
C.根据
得:
地球的运动速率
同理可得P运动速率
联立解得
故C错误。
故选D。
4、D
【解析】
贝克勒尔发现天然放射现象,其中射线来自于原子核内的质子转化为中子和电子中得电子,而不是原子核外的电子,A错
波尔的氢原子模型说明原子核外的电子的轨道是不连续的,B错;
密立根油滴实验首次发现了电荷量子化,C错误;
电子的发现让人们认识到原子核内的还存在粒子,说明原子核内还是有结构的,D对。
5、D
【解析】
取喷气前的火箭整体为研究对象,喷气过程动量守恒。设每次喷出气体的速度为v,三次喷气后火箭的速度为,由动量守恒定律得
解得
故ABC错误,D正确。
故选D。
6、D
【解析】
A.在轨道I上运动过程中,从B到A,万有引力做负功,所以在轨道I上经过A的速度小于经过B的速度,故A不符题意;
B.要实现从轨道I变轨到轨道II,要在轨道I的A点加速,才能变轨到轨道II,所以在轨道I上经过A的速度小于在轨道II上经过A的速度,即在轨道I上经过A的动能小于在轨道II上经过A的动能,故B不符题意;
C.根据
可知半长轴越大,周期越大,故在轨道I上运动的周期小于在轨道II上运动的周期,故C不符题意;
D.根据
可得
由于在轨道I上经过A点时的轨道半径等于轨道II上经过A的轨道半径,所以两者在A点的加速度相等,故D符合题意。
本题选错误的,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、CD
【解析】
A.小球恰能通过a点的条件是小球的重力提供向心力,根据牛顿第二定律:
解得:
根据动能定理:
得:
h=1.5R
可知只有满足h≥1.5R,释放后小球才能通过a点,故A错误;
BC.小球离开a点时做平抛运动,用平抛运动的规律,水平方向的匀速直线运动:
x=vt
竖直方向的自由落体运动:
R=gt2,
解得:
x=R>R,
故无论怎样改变h的大小,都不可能使小球通过a点后落回轨道内,则B错误,C正确。
D.只要改变h的大小,就能改变小球到达a点的速度,就有可能使小球通过a点后,落在de之间或之外。故D正确。
故选CD。
8、ACE
【解析】
A.根据波动与振动方向间的关系可知,波源O的起振方向与图中x=27m处质点的振动方向相同,沿y轴正方向,则质点P的起振方向也是沿y轴正方向,故A正确。
B.该波3s内传播的距离为27m,则波速
选项B错误;
C.波的周期
则0~3s时间内,P点振动的时间为 运动的路程为5A=5cm,选项C正确;
D.t=3.6s时刻质点Q振动的时间,则此时质点Q正在从最低点向上振动,则在开始的一段极短时间内,Q点加速度变小,选项D错误;
E. t=6s时P点已经振动了,此时P点恰好位于波谷,选项E正确。故选ACE。
9、BCD
【解析】
由题图知,波长λ=8 m,则波速为v=m/s=10 m/s.此时B质点的速度方向为-y方向,由波形的平移法知,该波沿x轴负方向传播,故A错误;A质点与B质点平衡位置相距x=1 m,则波从B质点传到A质点的时间t=s=0.1 s,故B正确;B质点此时的位移为y=sinπ cm=1 cm,故C正确;由题图所示时刻经 0.2 s=T,由波形平移法可知,x=5 m处质点的状态传到B质点,B质点的运动路程为s=2y=2 cm,故D正确;因该列波的波长为8 m,则该列波在传播过程中遇到宽度为d=4 m的障碍物时会发生明显的衍射现象,故E错误.
10、BDE
【解析】
A.密度是宏观的物理量,分子的质量与体积是微观的物理量,则,故A错误;
B.根据相对湿度的定义式可知,空气中水蒸气的压强与同温度时水的饱和汽压的比值越大,空气的相对湿度越大,故B正确;
C.在装满水的玻璃杯内,可以不断地轻轻投放一定数量的大头针,水也不会流出的原因是液体的表面张力作用,液体表面层分子的分布要比内部稀疏些,分子之间的吸引力和排斥力都减弱了,其中斥力减弱更多,所以表面层分子之间有相互吸引力,这种力叫表面张力,由于表面张力的作用,使水面形成一层弹性薄膜,所以水不会流出,故C错误;
D.物体的内能由温度、体积和物质的量决定,内能不同的物体,温度可能相同,温度是分子平均动能的标志,温度相同,分子的平均动能相同,故D正确;
E.玻璃管道裂口放在火上烧熔,熔化的玻璃在表面张力的作用下收缩到最小,从而变得圆滑,故E正确。
故选BDE。
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、A
【解析】
[1]用半偏法测电流表内阻,为减小实验误差,滑动变阻器最大阻值与电源电动势应大些,由实验器材可知,为减小实验误差,滑动变阻器R1应选择A,电源应选择B;由图示电阻箱可知,电阻箱示数为
闭合开关S2后认为电路电流不变,电流表示数为,由并联电路特点可知,流过电阻箱的电流为,电流表与电阻箱并联,其两端电压相等,则
解得,电流表内阻
故电流表应选A。
综上所述三空答案依次是A、B、A,故选A。
12、AC
【解析】
(1)[1]采用“×10”挡,调零后测量该电阻,发现指针偏转非常大,最后几乎紧挨满偏刻度停下来,说明待测电阻的阻值较小,为了使欧姆表指针在中值电阻附近读数,减小误差,需更换较小的倍率,更换“×1”挡倍率后需重新调零后再测量,故AC正确,BD错误;
故选AC;
(2)[2]电源电动势只有3V,故选用电压表V1(量程0~3V,内阻很大);回路中的电流最大电流为
A=100mA
故选用电流表A1(量程0~50mA内阻约12Ω),待测电阻阻值远小于电压表内阻,电流表应选外接法,但根据欧姆定律,若将电阻直接接在电压表两端时,电阻两端最大电压为
V=1.5V
只是电压表V1量程的一半;若将待测电阻与定值电阻串联,则它们两端电压为
V=4V
能达到电压表V1的量程,为达到测量尽量准确的目的,滑动变阻器采用分压式接法,故选用阻值小的滑动变阻器R1,电路图如图所示
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、 (1) (2)
【解析】
(1)粒子先在电场中做类平抛运动,,,其中,得到:
速度与x轴夹角,,进入磁场速度
粒子刚好不打到挡板上,轨迹与板相切;设粒子在磁场中运动半径为R,洛伦兹力提供向心力:
由几何关系:,得到:
得到:,故要使粒子不打到挡板上,;
(2)粒子再次回到x轴上,沿x轴前进的距离
调节磁场,所以
粒子通过P点,回旋次数,所以
N为整数,只能取、、
时,,此时磁场
时,,此时磁场
时,,此时磁场
点睛:本题的难点在于第二问,由于改变磁感应强度则粒子做匀速圆周运动的半径随之改变,粒子返回MN的位置也将变化,回到电场中做斜抛运动到达x轴的位置也将发生相应的变化,那么就要找到回旋次数N与每回旋一次向前移动距离s之间的关系.
14、1:3
【解析】
光路图如图所示:
由题可得入射角i=60°,折射率,设折射角为
由折射定律
解得:
由几何关系可得,,,
设光线在玻璃中传播的速度为v,且
解得:
由
解得:
15、(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:
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