资源描述
湖南省A佳经典联考试卷2025-2026学年高三高考模拟训练评估卷(3)物理试题
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、在光滑绝缘水平面上,三个带电小球a、b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上;a、b带正电,电荷量均为q,整个系统置于方向水平的匀强电场中。若三个小球均处于静止状态,则c球的带电量为( )
A.+q B.-q C.+2q D.-2q
2、 “嫦娥四号”实现了人类首次月背登陆,为实现“嫦娥四号”与地球间通信,我国还发射了“鹊桥”中继卫星,“鹊桥”绕月球拉格朗日点的Halo轨道做圆周运动,已知点距月球约6.5万千米,“鹊桥”距月球约8万千米,“鹊桥”距点约6.7万千米,月球绕地球做圆周运动的周期约为27天,地球半径为6400km,地球表面重力加速度为,电磁波传播速度为。下列最接近“嫦娥四号”发出信号通过“鹊桥”传播到地面接收站的时间的是( )
A. B. C. D.
3、下列四个实验中,能说明光具有粒子性的是( )
A. B.
C. D.
4、光滑水平面上放有一上表面光滑、倾角为α的斜面A,斜面质量为M,底边长为 L,如图所示。将一质量为m的可视为质点的滑块B从斜面的顶端由静止释放,滑块B经过时间t刚好滑到斜面底端。此过程中斜面对滑块的支持力大小为,则下列说法中正确的是( )
A.
B.滑块下滑过程中支持力对B的冲量大小为
C.滑块到达斜面底端时的动能为
D.此过程中斜面向左滑动的距离为
5、两电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在x轴上的O、M两点,两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示,其中C为ND段电势最低的点,则下列说法正确的是( )
A.q1、q2为等量异种电荷
B.N、C两点间场强方向沿x轴负方向
C.N、D两点间的电场强度大小沿x轴正方向先减小后增大
D.将一正点电荷从N点移到D点,电势能先增大后减小
6、如图所示,N匝矩形线圈以角速度在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴OO’匀速转动,线圈面积为S,线圈电阻为R,电流表和电压表均为理想表,滑动变阻器最大值为2R,则下列说法正确的是( )
A.电压表示数始终为
B.电流表示数的最大值
C.线圈最大输出功率为
D.仅将滑动变阻器滑片向上滑动,电流表示数变大,电压表示数变大
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、一质量为m的物体静止在水平地面上,在水平拉力F的作用下开始运动,在0~6s内其速度与时间关系图象和拉力的功率与时间关系图象如图所示,取g=10m/s2,下列判断正确的是( )
A.0~6s内物体克服摩擦力做功24J
B.物体的质量m为2kg
C.0~6s内合外力对物体做的总功为120J
D.0~6s内拉力做的功为156J
8、如图所示,三颗卫星a、b、c均绕地球做匀速圆周运动,其中b、c在地球的同步轨道上,a距离地球表面的高度为R,此时a、b恰好相距最近。已知地球质量为M、半径为R、地球自转的角速度为。万有引力常量为G,则( )
A.发射卫星b、c时速度要大于
B.b、c卫星离地球表面的高度为
C.卫星a和b下一次相距最近还需经过
D.若要卫星c与b实现对接,可让卫星b减速
9、一列简谐横波沿x轴正方向传播,P和Q是介质中平衡位置分别位于x=lm和x=7m的两个质点。t=0时刻波传到P质点,P开始沿y轴正方向振动,t=ls时刻P第1次到达波峰,偏离平衡位置位移为0.2m;t=7s时刻Q第1次到达波峰。下列说法正确的是( )
A.波的频率为4Hz
B.波的波速为1m/s
C.P和Q振动反相
D.t=13s时刻,Q加速度最大,方向沿y轴负方向
E.0~13s时间,Q通过的路程为1.4m
10、一空间有垂直纸面向里的匀强磁场B,两条电阻不计的平行光滑导轨竖直放置在磁场内,如图所示,磁感应强度B=0.5 T,导体棒ab、cd长度均为0.2 m,电阻均为0.1 Ω,重力均为0.1 N,现用力向上拉动导体棒ab,使之匀速上升(导体棒ab、cd与导轨接触良好),此时cd静止不动,则ab上升时,下列说法正确的是( )
A.ab受到的拉力大小为2 N
B.ab向上运动的速度为2 m/s
C.在2 s内,拉力做功,有0.4 J的机械能转化为电能
D.在2 s内,拉力做功为0.6 J
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)某同学查资料得知:弹簧的弹性势能与弹簧的劲度系数和形变量有关,并且与形变量的平方成正比。为了验证弹簧弹性势能与其形变量的平方成正比这一结论,他设计了如下实验:
①如图所示,一根带有标准刻度且内壁光滑的直玻璃管固定在水平桌面上,管口与桌面边沿平齐。将一轻质弹簧插入玻璃管并固定左端。
②将直径略小于玻璃管内径的小钢球放入玻璃管,轻推小球,使弹簧压缩到某一位置后,记录弹簧的压缩量x
③突然撤去外力,小球沿水平方向弹出落在地面上,记录小球的落地位置
④保持弹簧压缩量不变,重复10次上述操作,从而确定小球的平均落点,测得小钢球的水平射程s
⑤多次改变弹簧的压缩量x,分别记作x1、x2、x3……,重复以上步骤,测得小钢球的多组水平射程s1、s2、s3……
请你回答下列问题
(1)在实验中,“保持弹簧压缩量不变,重复10次上述操作,从而确定小球的平均落点”的目的是为了减小____(填“系统误差”或“偶然误差”);
(2)若测得小钢球的质量m、下落高度h、水平射程s,则小球弹射出去时动能表达式为 ___(重力加速度为g)
(3)根据机械能守恒定律,该同学要做有关弹簧形变量x与小钢球水平射程s的图像,若想直观的检验出结论的正确性,应作的图像为___
A.s-x B.s-x2 C.s2-x D.s-
12.(12分)龙泉中学某物理小组欲利用如图所示的电路同时测量一只有30格刻度的毫安表的量程、内阻和光敏电阻的阻值与光照强度之间的关系。实验室能提供的实验器材有:学生电源(输出电压为,内阻不计)、电阻箱(最大阻值999.9 Ω)、单刀双掷开关一个、导线若干。
(1)该小组实验时先将电阻箱的阻值调至最大,然后将单刀双掷开关接至a端,开始调节电阻箱,发现将电阻箱的阻值调为800Ω时,毫安表刚好偏转20格的刻度;将电阻箱的阻值调为500Ω时,毫安表刚好能满偏。
实验小组据此得到了该毫安表的量程为Ig=____ mA,内阻=_____Ω。
(2)该小组查阅资料得知,光敏电阻的阻值随光照强度的变化很大,为了安全,该小组需将毫安表改装成量程为3 A的电流表,则需在毫安表两端________(选填“串联”或“并联”)一个阻值为_______Ω的电阻。(结果保留一位小数)
(3)改装完成后(表盘未改动),该小组将单刀双掷开关接至b端,通过实验发现,流过毫安表的电流I(单位:mA)与光照强度E(单位:cd)之间的数量关系满足,由此可得光敏电阻的阻值R(单位:Ω)与光照强度E(单位:cd)之间的关系为=________Ω。
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,在竖直面内有一矩形区ABCD,水平边AB=6L,竖直边BC=8L,O为矩形对角线的交点。将一质量为m的小球以一定的初动能自O点水平向右抛出,小球恰好经过C点。使此小球带电,电荷量为q(q>0),同时加一平行于矩形ABCD的匀强电场,现从O点以同样的初动能沿各个方向抛出此带电小球,小球从矩形边界的不同位置射出,其中经过D点的小球的动能为初动能的5倍,经过E点(DC中点)的小球的动能和初动能相等,重力加速度为g,求∶
(1)小球的初动能;
(2)取电场中O点的电势为零,求D、E两点的电势;
(3)带电小球所受电场力的大小和方向
14.(16分)处于真空中的圆柱形玻璃的横截面如图所示,AB为水平直径,玻璃砖的半径为R,O为圆心,P为圆柱形玻璃砖上的一点,与水平直径AB相距,单色光平行于水平直径AB射向该玻璃砖。已知沿直径AB射入的单色光透过玻璃的时间为t,光在真空中的传播速度为c,不考虑二次反射,求:
(1)该圆柱形玻璃砖的折射率n;
(2)从P点水平射入的单色光透过玻璃砖的时间。
15.(12分)如图,一半径为R的圆表示一柱形区域的横截面(纸面),O为圆心.在柱形区域内加一方向垂直于纸面向外的匀强磁场,一质量为m、电荷量为+q的粒子沿图中直径从圆上的A点射入柱形区域,在圆上的D点离开该区域,已知图中θ=120°,现将磁场换为竖直向下的匀强电场,同一粒子以同样速度沿直径从A点射入柱形区域,也在D点离开该区域.若磁感应强度大小为B,不计重力,试求:
(1)电场强度E的大小;
(2)经磁场从A到D的时间与经电场从A到D的时间之比.
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】
a、b带正电,要使a、b都静止,c必须带负电,否则匀强电场对a、b的电场力相同,而其他两个电荷对a和b的合力方向不同,两个电荷不可能同时平衡,设c电荷带电量大小为Q,以a电荷为研究对象受力分析,根据平衡条件得c、b对a的合力与匀强电场对a的力等值反向,即为:
=×cos
所以C球的带电量为-2q
A.+q与分析不符,故A错误;
B.-q与分析不符,故B错误;
C.+2q与分析不符,故C错误;
D.-2q与分析不符,故D正确。
2、A
【解析】
根据地球对月球的万有引力提供月球绕地球圆周运动的向心力,有
忽略地球自转,在地球表面附近
可计算地月间距
万千米
所以到地球距离为44.5万千米,根据勾股定理可计算地球到“鹊桥”距离约为45万千米,所以“嫦娥四号”到地球表面通讯距离为53万千米,即m,因此通信时间
最接近2s,故A正确,BCD错误。
故选:A。
3、C
【解析】
A.该实验是粒子散射实验,该实验揭示了原子的核式结构模型,A错误;
B.该实验是双缝干涉实验,该实验揭示了光具有波动性,B错误;
C.该实验是光电效应现象的实验,该实验揭示了光具有粒子性,C正确;
D.该实验是放射性现象的实验,从而得出射线的性质,D错误。
故选C。
4、D
【解析】
A.当滑块B相对于斜面加速下滑时,斜面A水平向左加速运动,所以滑块B相对于地面的加速度方向不再沿斜面方向,即沿垂直于斜面方向的合外力不再为零,所以斜面对滑块的支持力不等于,故A错误;
B.滑块B下滑过程中支持力对B的冲量大小为
故B错误;
C.B下降的高度为,其重力势能的减小量等于,减小的重力势能转化为A、B的动能之和,则滑块B的动能要小于,故C错误;
D.系统水平方向不受外力,水平方向动量守恒,设A、B两者水平位移大小分别为、,取水平向左为正方向,由动量守恒定律得
即有
又
解得
故D正确。
故选D。
5、C
【解析】
A.若是异种电荷,电势应该逐渐减小或逐渐增大,由图象可以看出,应该是等量的同种正电荷,故A错误;
B.沿x正方向从N到C的过程,电势降低,N、C两点间场强方向沿x轴正方向.故B正确;
C.φ−x图线的斜率表示电场强度,由图可得N、D两点间的电场强度大小沿x轴正方向先减小后增大,故C正确;
D.NC电场线向右,CD电场线向左,将一正点电荷从N点移到D点,电场力先做正功后做负功,电势能先减小后增大.故D错误;
由图象中电势的特点可以判断是同种等量正电荷.由电势图线的斜率可以判断电场强度的大小.沿电场线电势降低,可以判断电场强度的方向,可知电场力做功的正负,从而判断电势能的变化.
6、C
【解析】
AB.线圈中产生的交流电最大值为
有效值
电流表示数是
电流表示数的最大值
电压表两端电压是路端电压
选项AB错误;
C.当外电阻等于内电阻时,电源输出功率最大,线圈最大输出功率为
选项C正确;
D.仅将滑动变阻器滑片向上滑动,电阻变大,则电流表示数变小,电压表示数变大,D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】
2~6s内,物体做匀速直线运动,拉力与摩擦力大小相等。0~2s内,物体做匀加速直线运动,根据v-t图像的斜率求出加速度,再根据牛顿第二定律求出物体的质量。根据动能定理求合外力对物体做的总功,根据v-t图像的“面积”求出物体的位移,从而求出摩擦力做功,即可求出拉力做的功。
【详解】
A.在2~6s内,物体做匀速直线运动,由,得
故物体受到的摩擦力大小
根据v-t图像的“面积”表示物体的位移,知0~6s内物体的位移为
物体克服摩擦力做功
故A错误。
B.0~2s内,物体的加速度
由牛顿第二定律可得
在2s末,,由图知
P′=60W,v=6m/s
联立解得
F′=10N,m=2kg
故B正确。
C.0~6s内合外力对物体做的总功
故C错误。
D.由动能定理可知
故D正确。
故选BD。
本题的关键要根据速度时间图像得到物体的运动情况,分析时要抓住速度图像的斜率表示加速度、面积表示位移。要知道动能定理是求功常用的方法。
8、BC
【解析】
A.卫星b、c绕地球做匀速圆周运动,7.9km/s是指在地球上发射的物体绕地球飞行作圆周运动所需的最小初始速度,11.2km/s是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度。所以发射卫星b时速度大于7.9km/s,而小于11.2km/s,故A错误;
B.万有引力提供向心力,对b、c卫星,由牛顿第二定律得
解得
故B正确;
C.卫星b在地球的同步轨道上,所以卫星b和地球具有相同的周期和角速度。由万有引力提供向心力,即
解得
a距离地球表面的高度为R,所以卫星a的角速度
此时a、b恰好相距最近,到卫星a和b下一次相距最近
(ωa-ω)t=2π
故C正确;
D.让卫星b减速,卫星b所需的向心力减小,万有引力大于所需的向心力,卫星b会做向心运动,轨道半径变小,离开原轨道,所以不能与c对接,故D错误;
故选BC。
9、BCE
【解析】
A.由题意可知
可得
T=4s
频率
f=0.25Hz
选项A错误;
B. t=ls时刻P第1次到达波峰,t=7s时刻Q第1次到达波峰,可知在6s内波传播了6m,则波速为
选项B正确;
C.波长为
因PQ=6m=1λ,可知P和Q振动反相,选项C正确;
DE.t=7s时刻Q第1次到达波峰,则t=6s时刻Q点开始起振,则t=13s时刻, Q点振动了7s=1T,则此时Q点到达波谷位置,加速度最大,方向沿y轴正方向;此过程中Q通过的路程为7A=7×0.2m=1.4m,选项D错误,E正确。
故选BCE。
10、BC
【解析】
A. 导体棒匀速上升,受力平衡,棒静止,受力也平衡,对于两棒组成的整体,合外力为零,根据平衡条件可得棒受到的推力:
故A错误;
B. 对棒,受到向下的重力和向上的安培力安,由平衡条件得:
安
联立解得:
故B正确;
C. 在2s内,电路产生的电能:
则在2s内,拉力做功,有的机械能转化为电能,故C正确;
D. 在2s内拉力做的功为:
故D错误。
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、偶然误差 A
【解析】
(1)[1]在实验中,“保持弹簧压缩量不变,重复10次上述操作,从而确定小钢球的平均落点”是采用多次测量求平均值的方法,其目的是为了减小偶然误差。
(2)[2]设小球被弹簧弹射出去后的速度为v0,此后小球做平抛运动,有
联立可得小球弹射出去时动能为
(3)[3]若结论弹簧弹性势能与其形变量的平方成正比成立,有
而弹射过程弹性势能全部转发为动能,有
即
变形为
可得关系,故要验证结论需要作图像可构成正比例函数关系,故选A。
12、(1)30 100 (2)并联 1.0 (3)
【解析】
根据部分电路的欧姆定律,由题中所给的两组数据列方程可求出毫安表的内阻,再结合刻度线就能求出毫安表的量程;电表的改装问题就是部分电路的欧姆定律的应用,根据满偏刻度和内阻的值及量程就能算出要并联的电阻值;设光敏电阻的电流为I′,由欧姆定律太题设条件列式就能表示出光敏电阻与光照强度的关系。
【详解】
(1)设毫安表每格表示电流大小为,则当电阻箱的阻值为时,由闭合电路的欧姆定律可得;当电阻箱的阻值为R=800Ω时,则有,两式联立并代入数据可解得:,该毫安表的量程Ig=30mA;
(2)要将量程为300mA的毫安表改成量程为电流表,则需在毫安表两端并联一个电阻,设其电阻为R′,则有,代入数据可解得;
(3)由题意可知,改装后电流表的内阻为,设通过光敏电阻的电流大小为(单位:A)则有成立,且,即,整理可得。
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) ,方向与OE成37°斜向上
【解析】
(1)不加电场时,由平抛运动的知识可得
初动能
解得
(2)从D点射出的小球,由动能定理
解得
因为O点的电势为零,则
从E点射出的小球,由动能定理
解得
因为O点的电势为零,则
(3)设电场方向与OE成θ角斜向上,则从E射出的小球:
从 D射出的粒子
联立解得
θ=37°
电场力的方向与OE成37°斜向上;
14、(1);(2)。
【解析】
(1)沿AB入射的光将从B点射出,设光在玻璃内的速度为v,则:
v=
又:
2R=ct
联立可得:
n=
(2)过P做入射光的法线,过P做AB的垂线,垂足为C,如图:因,所以∠POC=30°
由几何关系可知该光的入射角为30°
由折射定律:n=可得:
由几何关系:
PD=2R•cosr
从P入射的光到达D所用的时间:
联立可得:
t′=
15、(1)电场强度E的大小是;
(2)经磁场从A到D的时间与经电场从A到D的时间之比是2π:1
【解析】
试题分析:(1)加磁场时,粒子做匀速圆周运动,画出粒子在磁场中的运动轨迹图象,由几何关系可以得到轨道半径,进而由洛伦兹力提供向心力可得粒子初速度v0的大小;
粒子在匀强电场中粒子做类平抛运动,由平抛规律可得电场强度大小.
(2)粒子在磁场中运动时,根据轨迹的圆心角求解时间,由类平抛的规律得到电场运动的时间,即可解答.
解:(1)加磁场时,粒子从A到D有:qBv0=m①
由几何关系有:r=Rtan=R ②
加电场时,粒子从A到D有:
R+Rcos60°=v0t ③
Rsin60°=④
由①~④得:E=⑤
(2)粒子在磁场中运动,由几何关系可知:圆心角α=60°
圆运动周期:T==⑦
经磁场的运动时间:t′=T=⑧
由①~④得粒子经电场的运动时间:t=⑨
即:=⑩
答:
(1)电场强度E的大小是;
(2)经磁场从A到D的时间与经电场从A到D的时间之比是2π:1.
【点评】本题的关键问题是做出粒子的运动轨迹,再加上熟练应用几何关系才能解决这个题,带点粒子在磁场中的运动,一定要掌握好几何工具.
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