2026届北京北师特学校高三下学期联考物理试题含解析
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这是一份2026届北京北师特学校高三下学期联考物理试题含解析,共17页。试卷主要包含了答题时请按要求用笔等内容,欢迎下载使用。
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.答题时请按要求用笔。
3.请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折暴、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,一充电后的平行板电容器的两极板相距l,在正极板附近有一质量为m,电荷量为的粒子A;在负极板附近有一质量也为m、电荷量为的粒子B。仅在电场力的作用下两粒子同时从静止开始运动。已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距的平面Q,两粒子间相互作用力可忽略,不计重力,则以下说法正确的是( )
A.电荷量与的比值为
B.电荷量与的比值为
C.粒子A、B通过平面Q时的速度之比为
D.粒子A、B通过平面Q时的速度之比为
2、一个物体沿直线运动,t=0时刻物体的速度为1m/s,加速度为1m/s2,物体的加速度随时间变化规律如图所示,则下列判断正确的是( )
A.物体做匀变速直线运动B.物体的速度与时间成正比
C.t=5s时刻物体的速度为6.25m/sD.t=8s时刻物体的速度为12.2m/s
3、用传感器研究质量为2kg的物体由静止开始做直线运动的规律时,在计算机上得到0~6s内物体的加速度随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.0~2s内物体做匀加速直线运动
B.0~2s内物体速度增加了4m/s
C.2~4s内合外力冲量的大小为8Ns
D.4~6s内合外力对物体做正功
4、两辆汽车a、b在两条平行的直道上行驶。t=0时两车并排在同一位置,之后它们运动的v-t图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.汽车a在10s末向反方向运动
B.汽车b一直在物体a的前面
C.5s到10s两车的平均速度相等
D.10s末两车相距最近
5、如图所示,两根不可伸长的轻绳一端与一个质量为m的小球相连于O点,另一端分别固定在小车天花板上的A、B两点,OA绳与天花板的夹角为30°,OB绳与天花板的夹角为60°,重力加速度为g.当小车以速度ν向右做匀速直线运动,小球与车保持相对静止时,下列说法正确的是
A.OA绳对小球的拉力大小为mg
B.OB绳对小球的拉力大小为mg
C.OA绳对小球拉力做功的功率为mgv
D.重力对小球做功的功率为mgv
6、如图所示,a、b两个带正电的粒子以相同的速度先后垂直于电场线从同一点进入平行板间的匀强电场,a粒子打在B板的点,b粒子打在B板的点,若不计重力,则
A.a的电荷量一定大于b的电荷量
B.b的质量一定大于a的质量
C.a的比荷一定大于b的比荷
D.b的比荷一定大于a的比荷
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、如图甲,线圈A(图中实线,共100匝)的横截面积为0.3m2,总电阻r=2Ω,A右侧所接电路中,电阻R1=2Ω,R2=6Ω,电容C=3μF,开关S1闭合.A中有横截面积为0.2m2的区域C(图中虚线),C内有图乙所示的变化磁场,t=0时刻,磁场方向垂直于线圈平面向里.下列判断正确的是
A.闭合S2、电路稳定后,通过R2的电流由b流向a
B.闭合S2、电路稳定后,通过R2的电流大小为0.4A
C.闭合S2、电路稳定后再断开S1,通过R2的电流由b流向a
D.闭合S2、电路稳定后再断开S1,通过R2的电荷量为7.2×10-6C
8、2019年11月5日,我国成功发射了“北斗三号卫星导航系统”的第3颗倾斜地球同步轨道卫星。“北斗三号卫星导航系统”由静止地球同步轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星、中圆地球轨道卫星组成。中圆地球轨道卫星轨道周期是12个小时左右,“同步轨道”卫星的轨道周期等于地球自转周期,卫星运行轨道面与地球赤道面的夹角叫做轨道倾角。根据轨道倾角的不同,可将“同步轨道”分为静止轨道(倾角为零)、倾斜轨道(倾角不为零)和极地轨道。根据以上信息,下列说法正确的有( )
A.倾斜地球同步轨道卫星的高度等于静止地球同步轨道卫星的高度
B.中圆地球轨道卫星的线速度大于地球同步轨道卫星的线速度
C.可以发射一颗倾斜地球同步轨道卫星,静止在扬州上空
D.可以发射一颗倾斜地球同步轨道卫星,每天同一时间经过扬州上空
9、2020年2月,北斗卫星导航系统第41、49、50和51颗卫星完成在轨测试、入网评估等工作,正式入网工作。其中第41颗卫星为地球同步轨道卫星,第49颗卫星为倾斜地球 同步轨道卫星,它们的轨道半径约为4.2×107 m,运行周期等于地球的自转周期24小时。 第50和51颗卫星为中圆地球轨道卫星,运行周期约为12小时。已知引力常量G=6. 67×l0-11 Nm2/kg2,倾斜地球同步轨道平面与地球赤道平面成一定夹角,如图所示。下列说法正确是( )
A.根据题目数据可估算出地球的质量
B.中圆地球轨道卫星的轨道半径约为2. 1×107m
C.在地面观察者看来,倾斜地球同步轨道卫星是静止的
D.倾斜地球同步轨道卫星的运行速度比中圆地球轨道卫星小
10、如图甲所示,将一个小球从某处水平抛出,经过一段时间后恰好平行斜面沿着斜面向下滑行,从抛出后起一段时间内小球的动能随时间平方(EK—t2)图象如图乙所示,横坐标在02.5之间图线为直线,此外为曲线,重力加速度为g,则根据图乙信息,可以求得( )
A.小球的初速度B.小球的质量
C.小球在斜面上滑行的时间D.斜面的倾角
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)在“研究一定质量理想气体在温度不变时,压强和体积的关系”实验中.某同学按如下步骤进行实验:
①将注射器活塞移动到体积适中的V1位置,接上软管和压强传感器,通过DIS系统记录下此时的体积V1与压强p1.
②用手握住注射器前端,开始缓慢推拉活塞改变气体体积.
③读出注射器刻度表示的体积V,通过DIS系统记录下此时的V与压强p.
④重复②③两步,记录5组数据.作p﹣图.
(1)在上述步骤中,该同学对器材操作的错误是:__.因为该操作通常会影响气体的__(填写状态参量).
(2)若软管内容积不可忽略,按该同学的操作,最后拟合出的p﹣直线应是图a中的__.(填写编号)
(3)由相关数学知识可知,在软管内气体体积△V不可忽略时,p﹣图象为双曲线,试用玻意耳定律分析,该双曲线的渐近线(图b中的虚线)方程是p=__.(用V1、p1、△V表示)
12.(12分)某实验小组欲将一量程为2V的电压表V1改装成量程为3V的电压表,需准确测量电压表V1的内阻,经过粗测,此表的内阻约为2kΩ。可选用的器材有:
电压表V2(量程为5V,内阻为5kΩ)
滑动变阻器R1(最大值为100Ω)
电流表(量程为0.6A,内阻约为0.1Ω)
电源(电动势E=6V,内阻不计)
定值电阻R(阻值已知且满足实验要求)。
图甲为测量电压表V的内阻实验电路图,图中M、N为实验小组选用的电表。
(1)请选择合适的电表替代M、N,按照电路图用线条替代导线连接实验电路_____;
(2)实验电路正确连接,调节滑动变阻器,M表的读数为Y,N表的读数为X,请用两表的读数和定值电阻R表示电压表V1的内阻__________;
(3)改变滑动变阻器滑片的位置,得到多组M表和与之对应的N表的读数,建立直角坐标系,通过描点作出M表(纵坐标)和与之对应的N表的读数(横坐标)的函数图象。若使M表和N表可同时达到满偏,则函数图象的斜率约为_______;(结果保留2位有效数字)
(4)若测得电压表V的内阻准确值为R0,则将此表改成量程为3V的电压表需______(选填“串”或“并”)联电阻的阻值为__________。
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,光滑水平面上放有用绝缘材料制成的“”型滑板,其质量为,平面部分的上表面光滑且足够长。在距滑板的端为的处放置一个质量为、带电量为的小物体(可看成是质点),在水平匀强电场作用下,由静止开始运动,已知,电场的场强大小为,假设物体在运动中及与滑板端相碰时不损失电量。
(1)求物体第一次与滑板端相碰前的速度大小;
(2)若小物体与滑板端相碰的时间极短,而且为弹性碰撞,求小物体从第一次与滑板碰撞到第二次碰撞的间隔时间。
14.(16分)如图所示的坐标系内,以垂直于x轴的虚线PQ为分界线,左侧的等腰直角三角形区域内分布着匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,AC边有一挡板可吸收电子,AC长为d. 右侧为偏转电场,两极板长度为,间距为d. 电场右侧的x轴上有足够长的荧光屏. 现有速率不同的电子在纸面内从坐标原点O沿y轴正方向射入磁场,电子能打在荧光屏上的最远处为M点,M到下极板右端的距离为,电子电荷量为e,质量为m,不考虑电子间的相互作用以及偏转电场边缘效应,求:
(1)电子通过磁场区域的时间t;
(2)偏转电场的电压U;
(3)电子至少以多大速率从O点射出时才能打到荧光屏上.
15.(12分)如图所示,地面和半圆轨道面均光滑.质量M=1kg、长L=4m的小车放在地面上,其右端与墙壁的距离为S=3m,小车上表面与半圆轨道最低点P的切线相平.现有一质量m=1kg的滑块(不计大小)以v0=6m/s的初速度滑上小车左端,带动小车向右运动.小车与墙壁碰撞时即被粘在墙壁上,已知滑块与小车表面的滑动摩擦因数μ=0.1,g取10m/s1.
(1)求小车与墙壁碰撞时的速度;
(1)要滑块能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道,求半圆轨道的半径R的取值.
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】
AB.设电场强度大小为E,两粒子的运动时间相同,对正电荷A有
对负电荷B有
联立解得
A错误,B正确。
CD.由动能定理得
求得
选项CD错误。
故选B。
2、D
【解析】
A.物体的加速度在增大,做变加速直线运动,故A错误。
B.由图像知质点的加速度随时间增大,根据v=v0+at可知,物体的速度与时间一定不成正比,故B错误。
C.由图知 a=0.1t+1(m/s2),当t=5s时,a=1.5 m/s2,速度的变化量
知t=5s时的速度为
v=v0+△v=1m/s+6.25m/s=7.25m/s
故C错误。
D.a-t图线与时间轴围成的面积表示速度的变化量,则0-8s内,a=0.1t+1(m/s2),当t=8s时,a=1.8 m/s2,速度的变化量
知t=8s时的速度为
v=v0+△v=1m/s+11.2m/s=12.2m/s
故D正确。
故选D。
3、C
【解析】
A.0~2s内物体的加速度变大,做变加速直线运动,故A错误;
B.图像下面的面积表示速度的变化量,0~2s内物体速度增加了,故B错误;
C.2~4s内合外力冲量的大小
故C正确;
D.由图可知,4~6s内速度变化量为零,即速度不变,由动能定理可知,合外力对物体做功为零,故D错误。
故选C。
4、B
【解析】
A.汽车a的速度一直为正值,则10s末没有反方向运动,选项A错误;
B.因v-t图像的面积等于位移,由图可知,b的位移一直大于a,即汽车b一直在物体a的前面,选项B正确;
C.由图像可知,5s到10s两车的位移不相等,则平均速度不相等,选项C错误;
D.由图像可知8-12s时间内,a的速度大于b,两车逐渐靠近,则12s末两车相距最近,选项D错误;
故选B。
5、C
【解析】
根据共点力的平衡,根据平行四边形法则求解两边绳的拉力大小;根据P=Fv求解功率.
【详解】
小车以速度ν向右做匀速直线运动,则小球处于平衡状态,由平衡条件可知,, ,选项AB错误;OA绳对小球拉力做功的功率为,选项C正确; 重力对小球做功的功率为,选项D错误;故选C.
6、C
【解析】
设任一粒子的速度为v,电量为q,质量为m,加速度为a,运动的时间为t,则加速度为:
时间为:
偏转量为:
因为两个粒子的初速度相等,则,则得a粒子的运动时间短,则a的加速度大,a粒子的比荷就一定大,但a、b的电荷量和质量无法确定大小关系,故C正确,ABD错误。
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】
根据楞次定律,线圈中产生的感应电流为顺时针方向,则闭合S2、电路稳定后,通过R2的电流由a流向b,选项A错误;根据法拉第电磁感应定律:,则闭合S2、电路稳定后,通过R2的电流大小为,选项B正确;闭合S2、电路稳定后电容器上极板带正电,则当再断开S1,电容器放电,通过R2的电流由a流向b,选项C错误;电路稳定后电容器带电量,则电路稳定后再断开S1,通过R2的电荷量为7.2×10-6C,选项D正确;故选BD.
点睛:此题考查法拉第电磁感应定律以及直流电路中的含电容问题;注意用求解电动势时,S是线圈中有磁场部分的面积,不是线圈的面积; 同时要搞清电容器两端的电压是哪个电阻上的电压值.
8、ABD
【解析】
A.“同步轨道“卫星的轨道周期等于地球自转周期,根据万有引力提供向心力可知
解得
同步卫星的周期相同,则其轨道半径相等,距地面高度相等,故A正确;
B.卫星绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力
解得
中圆地球轨道卫星的轨道半径小,线速度大,故中圆地球轨道卫星的线速度大于地球同步轨道卫星的线速度,故B正确;
C.倾斜地球同步轨道卫星的周期虽与地球自转周期相同,但不能与地球表面相对静止,不能静止在扬州上空,故C错误;
D.倾斜地球同步轨道卫星与地球自转周期相同,则每过24h都运动一圈,则每天同一时间经过扬州上空,故D正确。
故选ABD。
9、AD
【解析】
A.对同步卫星
已知绕地球运动的周期T和运动半径r 可求解地球的质量,选项A正确;
B.根据开普勒第三定律可知
因
则中圆地球轨道卫星的轨道半径不等于同步卫星轨道半径的一半,选项B错误;
C.倾斜地球同步轨道卫星与地球自转周期相同,每过24h都运动一圈,在地面观察者看来,倾斜地球同步轨道卫星是运动的,选项C错误;
D.根据可知,倾斜地球同步轨道卫星的运行速度比中圆地球轨道卫星小,选项D正确。
故选AD。
10、ABD
【解析】
AB.小球做平抛运动的过程,根据机械能守恒定律得:
Ek=mgh+
由平抛运动的规律有
h=
联立得
Ek=+
图象在02.5之间是直线,由图可求得直线的斜率k,由数学知识可得,g已知,则能求出小球的质量m;由图知 t2=0时,Ek=5J,由Ek=,可求得小球的初速度v0,故AB正确;
CD.小球刚落在斜面上时速度与斜面平行,设斜面的倾角为α,则有
tanα=
由题图知,t2=2.5,可以求得t,小球的初速度v0也可求得,从而能求出斜面的倾角α;根据小球在斜面的运动情况,不能求出小球在斜面上滑行的时间,故C错误,D正确。
故选ABD。
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、用手握住注射器前端 温度 1 P1()
【解析】
(1)[1][2]在进行该实验时要保持被封闭气体的温度不变化,所以实验中,不能用手握住注射器前端,否则会使气体的温度发生变化.
(2)[3]在p﹣图象中,实验中因软管的体积不可忽略,气体测出的体积要比实际体积要小,所以压强P会偏大,最后拟合出的p﹣直线应是图a中的1图线
(3)[4]在软管内气体体积△V不可忽略时,被封闭气体的初状态的体积为V1+△V,压强为P1,末状态的体积为V+△V,压强为P,由等温变化有:
P1(V1+△V)=P(V+△V)
解得:
P=P1()
当式中的V趋向于零时,有:
P=P1()
即该双曲线的渐近线(图b中的虚线)方程是:
P=P1()
12、 2.5 串
【解析】
(1)[1]将一量程为2V的电压表V1改装成量程为3V的电压表,应将定值电阻与电压表V1(N)串联,为测量电压表V1的内阻,再将电压表V2(M)并联到电压表V1和定值电阻两端,电路如图
(2)[2]根据欧姆定律可得,M表(纵坐标)和与之对应的N表的读数(横坐标)的函数关系为
(3)[3]Rv1约为2kΩ,而电路分压需要5V,Rv1分到电压为2V,故要求R分压为3V,电阻约为3kΩ,图象斜率约为
(4)[4][5]将电压表改装成大量程的电压表时应串联电阻分压,根据串联电路规律可知,串联电阻应分1V电压即为电压表V1的一半,串联电路中电流相等,则串联电阻应为电压表V1的一半即为。
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)设第一次撞击速度为,从初始状态到碰板前有
所以有
(2)设碰撞后木板速度为,小物块速度为,第一次到第二次间隔时间为,从碰撞到碰撞后,选向左为正方向,则有
解得
对木板有
对物块有
,
又
解得
14、 (1) ;(2);(3)
【解析】
(1) 电子在磁场区域运动周期为
通过磁场区域的时间为t1=T=
(2) 由几何知识得r=d,又r=
解得v=
通过电场的时间t2=,代入数据解得t2=
电子离开电场后做匀速直线运动到达M点
,又y1+y2=d
解得y1=d
故
代入数据解得U=
(3) 电子恰好打在下极板右边缘
磁场中r′=
电场中水平方向d=v′t
竖直方向r′=
由上述三式代入数据解得v′=
15、(1)小车与墙壁碰撞时的速度是4m/s;
(1)要滑块能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道,半圆轨道的半径R的取值为R≤0.14m或R≥0.6m.
【解析】
解:(1)设滑块与小车的共同速度为v1,滑块与小车相对运动过程中动量守恒,有
mv0=(m+M)v1
代入数据解得
v1=4m/s
设滑块与小车的相对位移为 L1,由系统能量守恒定律,有
μmgL1=
代入数据解得 L1=3m
设与滑块相对静止时小车的位移为S1,根据动能定理,有
μmgS1=
代入数据解得S1=1m
因L1<L,S1<S,说明小车与墙壁碰撞前滑块与小车已具有共同速度,且共速时小车与墙壁还未发生碰撞,故小车与碰壁碰撞时的速度即v1=4m/s.
(1)滑块将在小车上继续向右做初速度为v1=4m/s,位移为L1=L﹣L1=1m的匀减速运动,然后滑上圆轨道的最低点P.
若滑块恰能滑过圆的最高点,设滑至最高点的速度为v,临界条件为
mg=m
根据动能定理,有
﹣μmgL1﹣
①②联立并代入数据解得R=0.14m
若滑块恰好滑至圆弧到达T点时就停止,则滑块也能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道.
根据动能定理,有
﹣μmgL1﹣
代入数据解得R=0.6m
综上所述,滑块能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道,半圆轨道的半径必须满足
R≤0.14m或R≥0.6m
答:
(1)小车与墙壁碰撞时的速度是4m/s;
(1)要滑块能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道,半圆轨道的半径R的取值为R≤0.14m或R≥0.6m.
【点评】本题通过计算分析小车与墙壁碰撞前滑块与小车的速度是否相同是难点.第1题容易只考虑滑块通过最高点的情况,而遗漏滑块恰好滑至圆弧到达T点时停止的情况,要培养自己分析隐含的临界状态的能力.
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