资源描述
2026届江苏省苏州一中普通高中高三第一次诊断性测试物理试题
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、如图所示,A、B、C、D、E、F、G、H是圆O上的8个点,图中虚线均过圆心O点,B和H关于直径AE对称,且∠HOB = 90°,AE⊥CG,M、N关于O点对称.现在M、N两点放置等量异种点电荷,则下列各点中电势和电场强度均相同的是( )
A.B点和H点 B.B点和F点
C.H点和D点 D.C点和G点
2、如图所示,在0≤x≤3a的区域内存在与xOy平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小为B。在t=0时刻,从原点O发射一束等速率的相同的带电粒子,速度方向与y轴正方向的夹角分布在0°~90°范围内。其中,沿y轴正方向发射的粒子在t=t0时刻刚好从磁场右边界上P(3a, a)点离开磁场,不计粒子重力,下列说法正确的是( )
A.粒子在磁场中做圆周运动的半径为3a
B.粒子的发射速度大小为
C.带电粒子的比荷为
D.带电粒子在磁场中运动的最长时间为2t0
3、如图所示,将两个质量均为m,带电量分别为+q、﹣q的小球a、b用绝缘细线悬挂于O点,置于水平方向的匀强电场中,用力F拉小球a,使整个装置处于平衡状态,且悬线Oa与竖直方向的夹角为30°.则F的大小可能为( )
A.mg B.mg C.mg D.mg
4、某一人造卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为地球同步卫星绕地球轨道半径的,则此卫星运行的周期大约是( )
A.6h B.8.4h C.12h D.16.9h
5、叠放在水平地面上的四个完全相同的排球如图所示,质量均为m,相互接触,球与地面间的动摩擦因数均为μ,则:
A.上方球与下方3个球间均没有弹力
B.下方三个球与水平地面间均没有摩擦力
C.水平地面对下方三个球的支持力均为
D.水平地面对下方三个球的摩擦力均为
6、如图所示,有10块完全相同的长方体木板叠放在一起,每块木板的质量为100g,用手掌在这叠木板的两侧同时施加大小为F的水平压力,使木板悬空水平静止。若手与木板之间的动摩擦因数为0.5,木板与木板之间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2,则F至少为( )
A.25N B.20N C.15N D.10N
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、2019年1月11日1时11分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,成功将“中星2D”卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道。该卫星可为全国广播电台、电视台等机构提供广播电视及宽带多媒体等传输任务。若已知“中星2D”的运行轨道距离地面高度h、运行周期T、地球的半径R,引力常量G,根据以上信息可求出( )
A.地球的质量
B.“中星2D”的质量
C.“中星2D”运行时的动能
D.“中星2D”运行时的加速度大小
8、如图甲所示,一个匝数为n的圆形线圈(图中只画了2匝),面积为S,线圈的电阻为R,在线圈外接一个阻值为R的电阻和一个理想电压表,将线圈放入垂直线圈平面指向纸内的磁场中,磁感应强度随时间变化规律如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.0~t1时间内P端电势高于Q端电势
B.0~t1时间内电压表的读数为
C.t1~t2时间内R上的电流为
D.t1~t2时间内P端电势高于Q端电势
9、如图所示,以O为圆心、半径为R的虚线圆位于足够大的匀强电场中,圆所在平面与电场方向平行,M、N为圆周上的两点。带正电粒子只在电场力作用下运动,在M点速度方向如图所示,经过M、N两点时速度大小相等。已知M点电势高于O点电势,且电势差为U,下列说法正确的是( )
A.M,N两点电势相等
B.粒子由M点运动到N点,电势能减小
C.该匀强电场的电场强度大小为
D.粒子在电场中可能从M点沿圆弧运动到N点
10、如图所示,在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连(轻质弹簧的两端分别固定在A、B上),B、C两物体通过细绳绕过光滑轻质定滑轮相连,A固定在水平地面上,C放在固定的倾角为的光滑斜面上。已知B的质量为m,C的质量为4m,重力加速度为g,细绳与滑轮之间的摩擦力不计。现用手按住C,使细绳刚刚拉直但无张力,并保证ab段的细绳竖直、cd段的细绳与斜面平行。开始时整个系统处于静止状态,释放C后,它沿斜面下滑,斜面足够长,则下列说法正确的是
A.整个运动过程中B和C组成的系统机械能守恒
B.C下滑过程中,其机械能一直减小
C.当B的速度达到最大时,弹簧的伸长量为
D.B的最大速度为2g
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)热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中。某种热敏电阻和金属热电阻的阻值随温度变化的关系如图甲所示。
(1)由图甲可知,在较低温度范围内,相对金属热电阻而言,该热敏电阻对温度变化的响应更________(选填“敏感”或“不敏感”)。
(2)某同学利用上述热敏电阻制作了一个简易的温控装置,实验原理如图乙所示。现欲实现衔铁在某温度时(此时热敏电阻的阻值为)被吸合,下列操作步骤正确的顺序是_______。(填写各步骤前的序号)
a.将热敏电阻接入电路
b.观察到继电器的衔铁被吸合
c.断开开关,将电阻箱从电路中移除
d.合上开关,调节滑动变阻器的阻值
e.断开开关,用电阻箱替换热敏电阻,将阻值调至
(3)若热敏电阻的阻值与温度的关系如下表所示,
/℃
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
199.5
145.4
108.1
81.8
62.9
49.1
当通过继电器的电流超过时,衔铁被吸合,加热器停止加热,实现温控。已知继电器的电阻,为使该裝置实现对30~80之间任一温度的控制,电源应选用_______,滑动变阻器应选用_______。(填选项前的字母)
A.电源(,内阻不计) B.电源(,内阻不计) C.滑动变阻器 D.滑动变阻器
12.(12分)为了探究加速度与力的关系,某同学设计了如图所示的实验装置,带滑轮的长木板水平放置,板上有两个光电门相距为d,滑块通过细线与重物相连,细线拉力大小F等于力传感器的示数。让滑块从光电门1由静止释放,记下滑到光电门2的时间t。改变重物质量,重复以上操作5次,处理数据后得到下表中的5组结果。根据表中数据在坐标纸上画出如图所示的aF图像,已知重力加速度g=10m/s2,根据图像可求出滑块质量m=______kg,滑块和轨道间的动摩擦因数μ=________。
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0xa的区域I内存在垂直于纸面向里的匀强磁场,在xa的区域II内有垂直于纸面向外的匀强磁场,它们的磁感应强度均为B0,磁场边界与x轴交于P点。一质量为m,电荷量为q(q0)的粒子沿x轴从原点O水平射入磁场。当粒子射入速度不大于时,粒子在磁场中运动的时间都相等,不计重力:
(1)求速度v0的大小;
(2)若粒子射入速度的大小为2v0,求粒子两次经过边界到P点距离的比值;(结果可带根号)
(3)若调节区域II磁场的磁感应强度大小为λB0,使粒子以速度nv0(n1)从O点沿x轴射入时,粒子均从O点射出磁场,求n与λ满足的关系。
14.(16分)如图所示,光导纤维可简化为长玻璃丝的示意图,玻璃丝长为L,折射率为n(n=)。AB代表端面。为使光能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面。求光在端面AB上的入射角θ应满足的条件。
15.(12分)如图所示,在xOy平面直角坐标系中,直角三角形ACD内存在垂直平面向里磁感应强度为B的匀强磁场,线段CO=OD=L,CD边在x轴上,∠ADC=30°。电子束沿y轴方向以相同的速度v0从CD边上的各点射入磁场,已知这些电子在磁场中做圆周运动的半径均为,在第四象限正方形ODQP内存在沿x轴正方向、大小为E=Bv0的匀强电场,在y=-L处垂直于y轴放置一足够大的平面荧光屏,屏与y轴交点为P。忽略电子间的相互作用,不计电子的重力。
(1)电子的比荷;
(2)从x轴最右端射入电场中的电子打到荧光屏上的点与P点间的距离:
(3)射入电场中的电子打到荧光屏上的点距P的最远距离。
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】
等量异种点电荷的电场线分布情况如图所示,电场线的切线代表电场的方向,疏密程度代表场强的大小,可知电势和电场强度相同的点为C点和G点,选项D正确,ABC错误.
点睛:解决本题的关键知道等量异种电荷之间的电场线和等势面分布,分析要抓住对称性,以及电场线的切线代表电场的方向,疏密程度代表场强的大小来进行判断即可.
2、D
【解析】
A.沿y轴正方向发射的粒子在磁场中运动的轨迹如图所示:
设粒子运动的轨迹半径为r,根据几何关系有
可得粒子在磁场中做圆周运动的半径
选项A错误;
B.根据几何关系可得
所以
圆弧OP的长度
所以粒子的发射速度大小
选项B错误;
C.根据洛伦兹力提供向心力有
结合粒子速度以及半径可得带电粒子的荷质比
选项C错误;
D.当粒子轨迹恰好与磁场右边界相切时,粒子在磁场中运动的时间最长,画出粒子轨迹过程图如图所示:
粒子与磁场边界相切于M点,从E点射出。
设从P点射出的粒子转过的圆心角为,时间为,从E点射出的粒子转过的圆心角为,故带电粒子在磁场中运动的最长时间为,选项D正确。
故选D。
3、A
【解析】
以两个小球组成的整体为研究对象,分析受力,作出F在三个方向时的受力图如图,根据平衡条件得知: F与T的合力与重力2mg总是大小相等、方向相反,由力的合成图可知,当F与绳子oa垂直时,F有最小值,即图中2位置,F的最小值为:,所以F的大小可能为mg,其他值不可能,故A正确,B、C、D错误;
故选A。
关键是运用图解法确定出F的最小值,以两个小球组成的整体为研究对象,分析受力,作出力图,根据平衡条件,分析F的最小值,从而分析F的可能值。
4、B
【解析】
由题意卫星的轨道半径是同步卫星半径的,根据开普勒第三定律有
可得
故ACD错误,B正确。
故选B。
5、C
【解析】
对上方球分析可知,小球受重力和下方球的支持力而处于平衡状态,所以上方球一定与下方球有力的作用,故A错误;下方球由于受上方球斜向下的弹力作用,所以下方球有运动的趋势,故下方球受摩擦力作用,故B错误;对四个球的整体分析,整体受重力和地面的支持力而处于平衡,所以三个小球受支持力大小为4mg,每个小球受支持力为mg,故C正确;三个下方小球受到的是静摩擦力,故不能根据滑动摩擦力公式进行计算,故D错误.故选C.
6、B
【解析】
先将所有的书当作整体,竖直方向受重力、静摩擦力,二力平衡,有
再以除最外侧两本书为研究对象,竖直方向受重力、静摩擦力,二力平衡,有
联立解得
选项B正确,ACD错误。
故选B。
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、AD
【解析】
AB.根据可得
但是不能求解m,选项A正确,B错误;
C. “中星2D”的质量未知,则不能求解其运行时的动能,选项C错误;
D.根据 可得
可求解“中星2D”运行时的加速度大小,选项D正确;
故选AD。
8、AC
【解析】
A.时间内,垂直纸面向里的磁场逐渐增大,根据楞次定律可知线圈中感应电流产生的磁场垂直纸面向外,根据右手定则可知电流从流出,从流入,所以端电势高于端电势,故A正确;
B.时间内,根据法拉第电磁感应定律可知感应电动势为
电压表所测为路端电压,根据串联分压规律可知电压表示数
故B错误;
C.时间内,根据法拉第电磁感应定律可知感应电动势为
根据闭合电路欧姆定律可知通过回路的电流
故C正确;
D.时间内,根据楞次定律可知电流从流出,从流入,所以端电势低于端电势,故D错误。
故选AC。
9、AC
【解析】
A.带电粒子仅在电场力作用下,由于粒子在M、N两点动能相等,则电势能也相等,根据可知M、N两点电势相等,A正确;
B.因为匀强电场,所以两点的连线MN即为等势面。根据等势面与电场线垂直和沿电场线方向电势降低的特性,从而画出电场线CO如图
由曲线运动条件可知,正电粒子所受的电场力沿着CO方向;可知,速度方向与电场力方向夹角先大于90°后小于90°,电场力对粒子先做负功后做正功,所以电势能先增大后减小,B错误;
C.匀强电场的电场强度式中的d是沿着电场强度方向的距离,则
C正确;
D.粒子在匀强电场受到的是恒定的电场力,不可能做圆周运动,D错误。
故选AC。
10、BD
【解析】
A.整个运动过程中,弹簧对B物体做功,所以B和C组成的系统机械不守恒,故A错误;
B.C下滑过程中,绳子的拉力对C做负功,由功能关系可知,物体C的机械能减小,故B正确;
C.当B的速度最大时,其加速度为零,绳子上的拉力大小为2mg,此时弹簧处于伸长状态,弹簧的伸长量x2满足
得
故C错误;
D.释放瞬间,对B受力分析,弹簧弹力
得
物体B上升的距离以及物体C沿斜面下滑的距离均为
h=x1+x2
由于x1=x2,弹簧处于压缩状态和伸长状态时的弹性势能相等,弹簧弹力做功为零,设B物体的最大速度为vm,由机械能守恒定律得
解得:
故D正确。
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、敏感 edbca B D
【解析】
(1)[1]图甲中横轴表示温度,纵轴表示电阻,随着温度的升高,金属热电阻的阻值略微增大,而该热敏电阻的阻值明显减小,所以这种热敏电阻在较低温度范围内,相对金属热电阻而言,该热敏电阻对温度变化的响应更敏感
(2)[2]要实现衔铁在某温度时(此时热敏电阻的阻值为)被吸合,而衔铁被吸合时的电流是一定的,所以关键是找到此时滑动变阻器的阻值。实现方法是:断开开关,用电阻箱替换热敏电阻,将阻值调至,合上开关,调节滑动变阻器的阻值,观察到继电器的衔铁被吸合,则此时滑动变阻器连入电路的阻值就是衔铁在某温度(此时热敏电阻的阻值为)被吸合时滑动变阻器应连入电路的阻值,找到之后,再用热敏电阻替换掉电阻箱即可,正确顺序为edbca;
(3)[3]在30时,电源电动势的最小值
所以电源应选用,故选B;
[4]在80时,选用电源,滑动变阻器的最小阻值为
所以滑动变阻器应选用,故选D。
12、0.25(0.24~0.26均正确) 0.20(0.19~0.21均正确)
【解析】
[1][2]根据
F﹣μmg=ma
得
a=﹣μg
所以滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象斜率等于滑块质量的倒数,由图形得加速度a和所受拉力F的关系图象斜率k=4,所以滑块质量
m=0.25kg
由图形得,当F=0.5N时,滑块就要开始滑动,所以滑块与轨道间的最大静摩擦力等于0.5N,而最大静摩擦力等于滑动摩擦力,即
μmg=0.5N
解得
μ=0.20
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)粒子在磁场中运动时间相同,故转过的圆心角相同,因此粒子速度等于时,在Ⅰ区域内恰好划过半个圆,由
其中可得,
(2)粒子速度变为,则其作圆周运动半径为,粒子的轨迹如图所示
由几何关系可得,,故
故粒子两次经过边界到P点距离的比值为
(3)设粒子在Ⅰ区域半径为,Ⅱ区域半径为,则
粒子要回到O点,则在Ⅱ区域的圆心必须位于x轴,其轨迹如图
故
联立解得
14、
【解析】
设光束在光导纤维端面的入射角为,折射角为α,折射光线射向侧面时的入射角为β,要保证不会有光线从侧壁射出来,其含义是能在侧壁发生全反射。由折射定律
n=
由几何关系
α+β=90°
sinα=cosβ
恰好发生全反射临界角的公式为
sinβ=
得
cosβ=
联立得
sin==1
即为
=90°
要保证从端面射入的光线能发生全反射,应有。
15、 (1) (2) (3)
【解析】
根据电子束沿速度v0射入磁场,然后进入电场可知,本题考查带电粒子在磁场和电场中的运动,根据在磁场中做圆周运动,在电场中做类平抛运动,运用牛顿第二定律结合几何知识并且精确作图进行分析求解;
【详解】
(1)由题意可知电子在磁场中的轨迹半径
由牛顿第二定律得
电子的比荷;
(2)若电子能进入电场中,且离O点右侧最远,则电子在磁场中运动圆轨迹应恰好与边AD相切,即粒子从F点离开磁场进入电场时,离O点最远:
设电子运动轨迹的圆心为点。则
从F点射出的电子,做类平抛运动,有,
代入得
电子射出电场时与水平方向的夹角为有
所以,从x轴最右端射入电场中的电子打到荧光屏上的点为G,则它与P点的距离
;
(3)设打到屏上离P点最远的电子是从(x,0)点射入电场,则射出电场时
设该电子打到荧光屏上的点与P点的距离为X,由平抛运动特点得
所以
所以当,有。
本题属于带电粒子在组合场中的运动,粒子在磁场中做匀速圆周运动,要求能正确的画出运动轨迹,并根据几何关系确定某些物理量之间的关系,粒子在电场中的偏转经常用化曲为直的方法,求极值的问题一定要先找出临界的轨迹,注重数学方法在物理中的应用。
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