2026届北京师范大学附中高三3月份模拟考试物理试题含解析
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这是一份2026届北京师范大学附中高三3月份模拟考试物理试题含解析,共15页。试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁等内容,欢迎下载使用。
1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。
2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
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、通过实验研究通电长直导线间的相互作用规律。如图所示,为两根平行的长直导线,通过外接直流电源分别给两导线通以相应的恒定电流。为导线所在平面内的两点。下列说法中正确的是( )
A.两导线中的电流大小相等、方向相反时,点的磁感应强度为零
B.导线电流向上、导线电流向下时,导线所受安培力向右
C.点的磁感应强度一定不为零
D.两导线所受安培力的大小一定相等
2、如图所示是利用光电管产生光电流的电路是( )
A.K为光电管的阳极
B.通过灵敏电流计G的电流方向从b到a
C.若用黄光照射能产生光电流,则用红光照射也一定能产生光电流
D.若用黄光照射能产生光电流,则用紫光照射也一定能产生光电流
3、如图所示,斜面体ABC固定在水平地面上,斜面的高AB为2m,倾角为θ=37°,且D是斜面的中点,在A点和D点分别以相同的初速度水平抛出一个小球,结果两个小球恰能落在地面上的同一点,则落地点到C点的水平距离为( )
A.B.C.D.
4、图1所示为一列简谐横波在某时刻的波动图象,图2所示为该波中x=1.5m处质点P的振动图象,下列说法正确的是
A.该波的波速为2m/s
B.该波一定沿x轴负方向传播
C.t= 1.0s时,质点P的加速度最小,速度最大
D.图1所对应的时刻可能是t=0.5s
5、某同学按如图1所示连接电路,利用电压传感器研究电容器的放电过程。先使开关S接1,电容器充电完毕后将开关掷向2,可视为理想电压表的电压传感器将电压信息传入计算机,屏幕上显示出电压随时间变化的U-t曲线,如图2所示。电容器的电容C已知,且从图中可读出最大放电电压U0,图线与坐标轴围成的面积S、任一点的点切线斜率k,但电源电动势、内电阻、定值电阻R均未知,根据题目所给的信息,下列物理量不能求出的是
A.电容器放出的总电荷量B.电阻R两端的最大电流
C.定值电阻RD.电源的电动势和内电阻
6、质量为m的长木板放在光滑的水平面上,质量为的物块放在长木板上,整个系统处于静止状态.若对物块施加水平拉力(如图甲),使物块能从长木板上滑离,需要的拉力至少为F1;若对长木板施加水平拉力(如图乙),也使物块能从长木板上滑离,需要的拉力至少为F2,则为
A.B.2C.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、如图所示,虚线边界ab上方有无限大的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。一矩形金属线框底边与磁场边界平行,从距离磁场边界高度为h处由静止释放,则下列说法正确的是
A.线框穿出磁场的过程中,线框中会产生顺时针方向的感应电流
B.线框穿出磁场的过程中,线框受到的安培力一定一直减小
C.线框穿出磁场的过程中,线框的速度可能先增大后减小
D.线框穿出磁场的过程中,线框的速度可能先增大后不变
8、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
9、如图所示,一固定斜面倾角为,将小球从斜面顶端以速率水平向右拋出,击中了斜面上的点;将小球从空中某点以相同速率水平向左拋出,恰好垂直斜面击中点。不计空气阻力,重力加速度为,下列说法正确的是( )
A.若小球在击中点时速度方向与水平方向所夹锐角为,则
B.若小球在击中点时速度方向与水平方向所夹锐角为,则
C.小球、在空中运动的时间比为
D.小球、在空中运动的时间比为
10、图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图,P是平衡位置为x=1m处的质点,Q是平衡位置为x=4m处的质点,图乙为质点Q的振动图象,则( )
A.t=0.10s时,质点Q的速度方向向上
B.该波沿x轴的负方向传播
C.该波的传播速度为40m/s
D.从t=0.10s到t=0.25s,质点P通过的路程为30 cm
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)某实验小组欲自制欧姆表测量一个电阻的阻值,实验提供的器材如下:
A.待测电阻Rx(约200Ω)
B.电源(电动势E约1.4V,内阻r约10Ω)
C.灵敏电流计G(量程1mA,内阻Rg=200Ω)
D.电阻R1=50Ω
E.电阻R2=200Ω
F.滑动变阻器R(阻值范围为0~500Ω)
G.开关,导线若干
(1)由于电源电动势未知,该实验小组经过分析后,设计了如图(a)的测量电路。部分步骤如下:先闭合开关S1、S2,调节滑动变阻器R,使灵敏电流计示数I1=0.90mA,此时电路总电流I总=______mA;
(2)同时测出电动势1.35V后,该小组成员在图(a)的基础上,去掉两开关,增加两支表笔M、N,其余器材不变,改装成一个欧姆表,如图(b),则表笔M为______(选填“红表笔”或“黑表笔”)。用改装后的欧姆表先进行电阻调零,再测量Rx阻值,灵敏电流计的示数I如图(c),待测电阻Rx的阻值为______Ω。
12.(12分) (1)同学们通过查阅资料知道,将锌、铜两电极插入水果中,电动势大约会有1V多一点。小明同学找来了一个土豆做实验,如图所示,当用量程为0-3V、内阻约50kΩ的伏特表测其两极电压时读数为0.96V,用欧姆表直接测“土豆电池”的两极,测得内阻r的读数为30Ω。小丽同学用灵敏电流表直接接”土豆电池”的两极,测得电流为0.32mA。粮据前面小明用伏特表测得的0.96V电压,由全电路欧姆定律得内阻为3kΩ。小明认为上豆的内阻为30Ω,小丽则认为其内阻为3kΩ。以下关于两位同学实验过程的分析,正确的是_________
A.小明的方法不正确,因水果电池本身有电动势,故不能用欧姆表直接测其内阻
B.小明的方法正确。因水果电池本身也是一个导体,可以用欧姆表直接测其电阻
C.小丽的测量结果十分准确,除了读数方面的偶然误差外,系统误差很小
D.小丽的测量结果不准确,因为水果电池内阻很大,用伏特表测得的电动势误差很大,因此计算出的内限误差也很大
(2)为尽可能准确地测定一个电动势和内阻未知的电源,实验室除了导线和开关外,还有以下一此器材可供选择:
A.电流表A1(量程为0-0.6A,内阻约为1Ω)
B.灵敏电流表A2(量程为0-0.6mA,内阻约为800Ω)
C.灵敏电流表A3(量程为0-30μA,内阻未知)
D.滑动变阻器R1,(最大阻值约100)
E.滑动变阻器R2,(最大阻值约2kΩ)
F.定值电阻(阻值为2kΩ)
G.电阻箱R(0-9999)
①实验中应选择的器材是_______(填器材前的字母代号)。
②在方框中画出应采用的电路图____________________。
③实验时,改交电阻箱R的阻值,记录下电流表的示数I得到若干组R、I的数据,根据实验数据绘出如图所示的图线,由此得出其电源的电动势为________V(保留两位有效数)。按照此实验方法请分析内电限的测量值与真实值大小关系,并给由必要的说明:___________________________________。
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,一列简谐横波沿x轴负方向传播,在t1=0时刻波形如图中的实线所示,t2=0.5s时刻的波形如图虚线所示,若该列波的周期T>0.5s,试求;
①该列波的波长λ、周期T和波速v;
②在x轴上质点P在t=0时刻的运动方向和t=3.0s内通过的路程.
14.(16分)如图所示,半径R=0.4m的四分之一光滑圆弧轨道固定在地面上,质量m=1kg的滑块B(可视为质点)从圆弧轨道顶端正上方高为h=0.85m处自由落下,质量为M=2kg的木板A静止在光滑水平上,其左端与固定台阶相距x,右端与圆轨道紧靠在一起,圆弧的底端与木板上表面水平相切.B从A右端的上表面水平滑入时撤走圆弧轨道,A与台阶碰撞无机械能损失,不计空气阻力,AB间动摩擦因数μ=0.1,B始终不会从A表面滑出,取g=10m/s2,求:
(1)滑块B运动到圆弧底端时对轨道的压力;
(2)若A与台阶碰前,已和B达到共速,求从B滑上A到达到共同速度的时间;
(3)若要使木板A只能与台阶发生一次碰撞,求x应满足的条件以及木板A的最小长度.
15.(12分)如图所示,一对平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道相距L=1m,两轨道之间用电阻R=2Ω连接,有一质量m=0.5kg的导体杆静止地放在轨道上与两轨道垂直,杆及轨道的电阻皆可忽略不计,整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中,磁场方向垂直轨道平面向上。现用水平拉力F沿轨道方向拉导体杆,使导体杆从静止开始做匀加速运动。经过位移x=0.5m后,撤去拉力,导体杆又滑行了x′=1.5m后停下。求:
(1)整个过程中通过电阻R的电荷量q;
(2)拉力的冲量大小IF;
(3)整个过程中导体杆的最大速度vm;
(4)在匀加速运动的过程中,拉力F与时间t的关系式。
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.两导线的电流方向相反,由安培定则知两电流在点产生的磁场方向相同,则合磁感应强度不为零,故A错误;
B.N导线电流向下,由安培定则知该电流在M导线处产生垂直纸面向里的磁场。M导线电流向上,由左手定则知M导线所受安培力向左,故B错误;
C.若两导线通以反向电流,由安培定则知在点产生相反方向的磁场。若M导线电流较强、N导线电流较弱,它们在点产生的磁感应强度的大小可能相等,则合磁感应强度可能为零,故C错误;
D.不管两导线中电流的大小、方向如何,两导线间相互作用的安培力是一对作用力与反作用力,大小一定相等,故D正确。
故选D。
2、D
【解析】
K受到光照发射电子,为光电管的阴极,则电流为顺时针,从a到b.若用黄光照射能产生光电流,则用频率大于黄光的光照射一定能产生光电流,例如紫光.答案选D.
3、A
【解析】
设AB高为h,则从A点抛出的小球运动的时间
从D点抛出的小球运动的时间
在水平方向上有
代入数据得
x=m
故A正确,BCD错误。
故选A。
4、D
【解析】
由图1可知波长λ=4m,由图2知周期T=4s,可求该波的波速v=λ/T=1m/s,故A错误;由于不知是哪个时刻的波动图像,所以无法在图2中找到P点对应的时刻来判断P点的振动方向,故无法判断波的传播方向,B错误;由图2可知,t=1s时,质点P位于波峰位置,速度最小,加速度最大,所以C错误;因为不知道波的传播方向,所以由图1中P点的位置结合图2可知,若波向右传播,由平移法可知传播距离为x=0.5+nλ,对应的时刻为t=(0.5±4n)s,向左传播传播距离为x=1.5+nλ,对应的时刻为t=(1.5±4n)s,其中n=0、1、2、3……,所以当波向x轴正方向传播,n=0时,t=0.5s,故D正确。
5、D
【解析】
由Q=CU0,所以容器放出的总电荷量可求,所以A选项能求出;根据I=Q/t,变形得,Ut为图象与坐标轴所围面积S可求,所以Q=S/R,则,所以C选项可求;电阻R两端的最大电流即为电容器刚开始放电的时候,所以,
选项B电阻R两端的最大电流可求;根据题意只知道电源的电动势等于电容器充满电两板间的电压,也就是刚开始放电时的电压,即E=U0,内电阻无法求出,所以选项D不能求出。
6、A
【解析】
设物块与长木板间的动摩擦因数为,要使物块滑离,则
求得
.
A.,与结论相符,选项A正确;
B.2,与结论不相符,选项B错误;
C.,与结论不相符,选项C错误;
D.,与结论不相符,选项D错误;
故选A.
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】
A.线框穿出磁场的过程中,线框内磁通量减小,由楞次定律可知,线框中会产生顺时针方向的感应电流,故A正确;
B.线框穿出磁场的过程中,线框所受安培力若大于重力,则线框做减速运动,受到的安培力减小,线框所受安培力若小于重力,则线框做减加速运动,受到的安培力增大,故B错误;
CD.线框穿出磁场的过程中,线框所受安培力若小于重力,则线框做加速运动,速度增大,产生的感应电流增大,所受安培力增大,当安培力增大到等于重力时,做匀速运动,不会出现速度先增大后减小的情况,故C错误D正确。
故选:AD。
8、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。
9、BC
【解析】
AB、由题图可知,斜面的倾角等于小球落在斜面上时的位移与水平方向的夹角,则有;小球在击中点时速度方向与水平方向所夹锐角为,则有,联立可得,故选项A错误,B正确;
CD、设小球在空中运动的时间为,小球在空中运动的时间为,则由平抛运动的规律可得,,则有,故选项C正确,D错误。
10、BC
【解析】
AB.据题意,甲图是一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图,从乙图可知质点Q在t=0.10s时刻处于平衡位置向下振动,则甲图中的横波正在向左传播,故A错误,B正确;
C.该波传播速度为:
故C正确;
D.从t=0.10s到t=0.25s,质点P经过了四分之三周期,此时质点P正处于从-10cm向O运动的过程中,它所走过的路程小于30cm,故D错误。
故选BC。
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、4.50 黑表笔 180
【解析】
(1)[1]闭合开关S1、S2,G与R1并联,调节滑动变阻器R,灵敏电流计读数I1=0.90mA,根据并联电路特点,通过R1的电流
故此时电路总电流
(2)[2]改装为欧姆表后,表内有电源,根据多用电表“红进黑出”的特点,表笔M应接黑表笔
[3]根据欧姆表的原理,欧姆调零时,有
接待测电阻后,读出表的电流为I=0.60mA,电路中的总电流为
则有
解得
12、AD BG 3.0 偏大,内电阻的测量值包含电流表内阻,所以大于真实值
【解析】
(1)[1]AB.因水果电池本身有电动势,故不能用欧姆表直接测其内阻,故A正确,B错误;
CD.水果电池内阻很大,用有内阻的伏特表测得的电动势误差很大,故C错误,D正确。
故选AD。
(2)[2]所给仪器没有电压表,定值电阻也较小,若通过串联定值电阻改装成电压表,根据(1)的分析知测量值也不准确,所以选用安阻法测量电源电动势和内阻,因灵敏电流表直接接电源的两极,测得电流为0.32mA,选灵敏电流表A2和变阻箱测量,所以实验中应选择的器材是BG。
[3]本题是利用安阻法测电源内阻及电动势,测量电路如图所示
[4]由闭合电路欧姆定律,变形得
根据图象的斜率表示电动势,得电池组的电动势为
[5]按照此实验方法,测出的电源内阻是电流表A2和电源两部分电阻之和,因此内电阻的测量值与真实值相比偏大。
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)8m;2s;4m/s(2)质点p向y轴负方向运动,0.3m
【解析】
(1)由图可知,波长λ=8m,由于该波沿x轴负方向传播,从t1=0到t2=0.5s时间内,有: (k=0,1,2,3….)又知T>0.5s,联立上式解得:k=0,则波的周期T=4∆t=2s
由 可得
(2)由于波沿x轴负向转播,故t=0时刻质点p向y轴负方向运动,又知 ,
则质点P在t=3.0s时间内通过的路程为
14、 (1) 71.5N,方向竖直向下 (1) 3.3s (3) 11.5m
【解析】
(1)滑块B由初位置到圆弧轨道底端:
mg(h+R)=mv11
得
v1=5m/s
圆弧轨道最低点:
FN-mg=m
得
FN=71.5N.
由牛顿第三定律滑块对轨道的压力为71.5N,方向竖直向下
(1)B滑上A系统动量守恒:
mv1=(M+m)v共.
对B:
-μmgt=mv共-mv1
得
t≈3.3s
(3)①B滑上A到A与台阶碰前:对A:
μmgx=Mv11-3
对AB系统:
mv1=mv3+Mv1.
且A与台阶只碰一次,需满足:
Mv1≥mv3
得
x≥m≈1.6m.
②设最终AB共速为vAB,两者相对位移为L
-μmgL=(M+m)vAB1-mv11.
分析可知:vAB越小,L越大,即x取m时,AB的末速度vAB=3.
此时
L=11.5m
所以木板A的至少长度为11.5m.
15、 (1)2C(2)4kg·m/s(3)6m/s(4)F=72t+18(N)
【解析】
(1)导体杆切割磁感线产生的感应电动势
E=
回路中电流
I=
通过电阻R的电荷量
q=IΔt=
磁通量ΔΦ=BLΔx,又Δx=x+x′
代入数据可得
q==C=2C
(2)根据动量定理
IF-F安Δt=0-0
F安=BIL,Δt为导体杆整个过程中所用时间
IF=BILΔt=BLq
所以
IF=4kg·m/s。
(3)当撤去力F后,根据楞次定律可以判断感应电流必定阻碍导体杆的相对运动,所以杆做减速运动,杆的最大速度应该为撤去外力F瞬间的速度。
撤去F之后通过电阻R的电荷量为
q2=
撤去外力F之后,以水平向右为正方向,根据动量定理,则
-BLq2=0-mvm
联立上式得导体杆的最大速度为
vm=6m/s
(4)根据受力分析可知
F-BL=ma
由运动学公式v=at,vm2=2ax
可解得
a=36m/s2
联立上式可得关系式为
F=72t+18(N)
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