2026届常州市第一中学高三下学期联合考试物理试题含解析
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这是一份2026届常州市第一中学高三下学期联合考试物理试题含解析,共16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.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.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、现有一轻质绳拉动小球在水平面内做匀速圆周运动,如图所示,小球质量为m,速度为v,重力加速度为g,轻绳与竖直方向夹角为,小球在运动半周时,绳对小球施加的冲量为( )
A.B.
C.D.
2、重元素的放射性衰变共有四个系列,分别是U238系列(从开始到稳定的为止)、Th232系列、U235系列及Np237系列(从开始到稳定的为止),其中,前三个系列都已在自然界找到,而第四个系列在自然界一直没有被发现,只是在人工制造出Np237后才发现的,下面的说法正确的是
A.的中子数比中子数少20个
B.从到,共发生7次α衰变和4次β衰变
C.Np237系列中所有放射性元素的半衰期随温度的变化而变化
D.与是不同的元素
3、如图,两光滑导轨竖直放置,导轨平面内两不相邻的相同矩形区域Ⅰ、Ⅱ中存在垂直导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小相等、方向相反。金属杆与导轨垂直且接触良好,导轨上端接有电阻(其他电阻不计)。将金属杆从距区域Ⅰ上边界一定高度处由静止释放( )
A.金属杆在Ⅰ区域运动的加速度可能一直变大
B.金属杆在Ⅱ区域运动的加速度一定一直变小
C.金属杆在Ⅰ、Ⅱ区域减少的机械能一定相等
D.金属杆经过Ⅰ、Ⅱ区域上边界的速度可能相等
4、下列说法正确的是( )
A.某放射性物质的质量越大,其半衰期越大
B.β衰变所释放出的电子来自原子的核外电子
C.在α、β、这三种射线中,α射线的穿透能力最强,射线的电离能力最强
D.原子处于较高能级时会自发地向低能级跃迁,跃迁时以光子的形式放出能量
5、观看科幻电影《流浪地球》后,某同学设想地球仅在木星引力作用下沿椭圆轨道通过木星的情景,如图所示,轨道上P点距木星最近(距木星表面的高度可忽略)。则
A.地球靠近木星的过程中运行速度减小
B.地球远离木星的过程中加速度增大
C.地球远离木星的过程中角速度增大
D.地球在P点的运行速度大于木星第一宇宙速度
6、如图所示,半径为R的圆环竖直放置,长度为R的不可伸长轻细绳OA、OB,一端固定在圆环上,另一端在圆心O处连接并悬挂一质量为m的重物,初始时OA绳处于水平状态。把圆环沿地面向右缓慢转动,直到OA绳处于竖直状态,在这个过程中
A.OA绳的拉力逐渐增大
B.OA绳的拉力先增大后减小
C.OB绳的拉力先增大后减小
D.OB绳的拉力先减小后增大
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、下列说法中正确的是
A.物体做受迫振动,驱动力频率越高,物体振幅越大
B.机械波从一种介质进入另一种介质传播时,其频率保持不变
C.质点做简谐运动,在半个周期的时间内,合外力对其做功一定为零
D.用单摆测重力加速度的实验时,在几个体积相同的小球中,应选择质量大的小球
E.交通警察向远离警车的车辆发送频率为的超声波,测得返回警车的超声波频率为,则
8、图中小孩正在荡秋千,在秋千离开最高点向最低点运动的过程中,下列说法中正确的是( )
A.绳子的拉力逐渐增大
B.绳子拉力的大小保持不变
C.小孩经图示位置的加速度可能沿a的方向
D.小孩经图示位置的加速度可能沿b的方向
9、如图所示,一质量为m的物块从光滑斜面底端A点以某初动能沿斜面开始向上滑,滑到B点时动能减半,滑到C点时动能为零。以过C点的水平面为零势能面,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.物块在A点处的重力势能为零
B.物块在A、B两点处速度大小之比为2∶1
C.物块在AB段和BC段克服重力做的功之比为1∶1
D.物块在A、B两点处重力的瞬时功率之比为∶1
10、如图两根足够长光滑平行金属导轨PP′、QQ′倾斜放置,匀强磁场垂直于导轨平面向上,导轨的上端与水平放置的两金属板M、N相连,板间距离足够大,板间有一带电微粒,金属棒ab水平跨放在导轨上,下滑过程中与导轨接触良好.现在同时由静止释放带电微粒和金属棒ab,则( )
A.金属棒ab一直加速下滑
B.金属棒ab最终可能匀速下滑
C.金属棒ab下滑过程中M板电势高于N板电势
D.带电微粒可能先向N板运动后向M板运动
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)(1)在“研究平抛物体的运动”实验的装置如下左图所示,下列说法正确的是_____
A.将斜槽的末端切线调成水平
B.将木板校准到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直平面平行
C.斜槽轨道必须光滑
D.每次释放小球时的位置越高,实验效果越好
(2) 为了描出物体的运动轨迹,实验应有下列各个步骤:
A.以O为原点,画出与y轴相垂直的水平轴x轴;
B.把事先做的有缺口的纸片用手按在竖直木板上,使由斜槽上滚下抛出的小球正好从纸片的缺口中通过,用铅笔在白纸上描下小球穿过这个缺口的位置;
C.每次都使小球由斜槽上固定的标卡位置开始滚下,用同样的方法描出小球经过的一系列位置,并用平滑的曲线把它们连接起来,这样就描出了小球做平抛运动的轨迹;
D.用图钉把白纸钉在竖直木板上,并在木板的左上角固定好斜槽;
E.在斜槽末端抬高一个小球半径处定为O点,在白纸上把O点描下来,利用重垂线在白纸上画出过O点向下的竖直直线,定为y轴.
在上述实验中,缺少的步骤F是___________________________________________________,
正确的实验步骤顺序是__________________.
(3)如图所示,在“研究平抛物体运动”的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=1.25cm.若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为v=_____(用L、g表示),其值是_____(取g=9.8m/s2).
12.(12分)未来在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律。悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出做平抛运动, 现对小球采用频闪数码相机连续拍摄,在有坐标纸的背景屏前拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片,经合成后照片如图乙所示,a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置,已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s,照片大小如图中坐标所示,又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1:4,则:
⑴由以上信息,可知a点______________(填“是”或“不是”)小球的抛出点;
⑵由以上信息,可以推算出该星球表面的重力加速度为__________m/s2
⑶由以上信息可以算出小球平抛的初速度大小是_________m/s;
⑷由以上信息可以算出小球在b点时的速度大小是_________m/s.
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)如图直角坐标系xOy中,第Ⅰ象限内存在场强为E,沿x轴负方向的匀强电场,第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限内存在垂直坐标平面向里的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q(q>0)的带电粒子,从P(l,l)处由静止开始运动,第1次通过x轴时沿y轴负方向。不计粒子重力。求:
(1)匀强磁场的磁感应强度大小;
(2)粒子第3次经过y轴时的纵坐标;
(3)通过计算说明粒子离开P点后能否再次经过P点。
14.(16分) “801所”设计的磁聚焦式霍尔推进器可作为太空飞船的发动机,其原理如下:系统捕获宇宙中大量存在的等离子体(由电量相同的正、负离子组成)经系统处理后,从下方以恒定速率v1向上射入有磁感应强度为B1、垂直纸面向里的匀强磁场区域Ⅰ内.当栅极MN、PQ间形成稳定的电场后,自动关闭区域Ⅰ系统(关闭粒子进入通道、撤去磁场B1).区域Ⅱ内有磁感应强度大小为B2、垂直纸面向外的匀强磁场,磁场右边界是直径为D、与上下极板相切的半圆(圆与下板相切于极板中央A).放在A处的放射源能够向各个方向均匀发射速度大小相等的氙原子核,氙原子核经过该区域后形成宽度为D的平行氙粒子束,经过栅极MN、PQ之间的电场加速后从PQ喷出,在加速氙原子核的过程中探测器获得反向推力(不计氙原子核、等离子体的重力,不计粒子之间相互作用于相对论效应).已知极板长RM=2D,栅极MN和PQ间距为d,氙原子核的质量为m、电荷量为q,求:
(1)氙原子核在A处的速度大小v2;
(2)氙原子核从PQ喷出时的速度大小v3;
(3)因区域Ⅱ内磁场发生器故障,导致区域Ⅱ中磁感应强度减半并分布在整个区域Ⅱ中,求能进入区域Ⅰ的氙原子核占A处发射粒子总数的百分比.
15.(12分)如图所示,MN板间存在匀强电场,场强E=300N/C,方向竖直向上电场上A、B两点相距10cm,AB连线与电场方向夹角,A点和M板相距2cm,求:
(1)求AB两点间的电势差大小;
(2)若M板接地(电势为0),A点电势;
(3)将点电荷从A移到B,电场力做的功。
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、A
【解析】
由题意可知在水平方向运动半周,速度反向,水平方向有
Ix=2mv
竖直方向上绳子与竖直线夹角满足
mgtan=
故竖直方向冲量为
根据矢量的合成的三角形法则可知绳对小球施加的冲量为
故A正确,BCD错误。
故选A。
2、B
【解析】
的中子数为238-92=146个,的中子数为209-83=126个,则的子数比的中子数多20个,A错误;根据质量数守恒有:237-209=4×7,知发生了7次衰变,根据电荷数守恒有:93-83=2×7-4,知发生了4次衰变,B正确;放射性物质的半衰期不受外界因素的影响,C错误;与的质子数相同,中子数不同,它们是相同的元素,D错误.
3、D
【解析】
AB.由于无法确定金属杆进入磁场区域时所受安培力与其重力的大小关系,所以无法确定此时金属杆加速度的方向。若金属杆进入磁场时其所受安培力
则有
且加速度方向向上,可知金属杆进入磁场区域后加速度一直减小或先减小至零再保持不变;若金属杆进入磁场时其所受安培力
则有
且加速度方向向下,可知金属杆进入磁场区域后加速度一直减小或先减小至零再保持不变;若金属杆进入磁场时其所受安培力
则金属杆进入磁场区域后加速度为零且保持不变,故A、B错误;
C.根据功能关系得金属杆在Ⅰ、Ⅱ区域中减少的机机械能等于克服安培力做的功,由于无法确定金属杆经过两区域过程中所受安培力的大小关系,所以无法确定金属杆经过两区域过程中克服安培力做功的关系,故故C错误;
D.若金属杆进入磁场时其所受安培力
则金属杆在Ⅰ区域中先做减速运动再做匀速运动或一直做减速运动,出Ⅰ区域后在重力作用下再做加速运动,所以金属杆经过Ⅰ、Ⅱ区域上边界的速度有可能相等,故D正确。
故选D。
4、D
【解析】
A.半衰期和物体的质量无关,故A错误;
B.β衰变的本质是原子核内的中子转变为一个质子和一个电子,所以β衰变中释放出的电子来源于原子核,故B错误;
C.在α、β、这三种射线中,α射线的电离能力最强,射线的穿透能力最强,故C错误;
D.根据波尔的原子跃迁理论,原子处于较高能级时会自发地向低能级跃迁,跃迁时以光子的形式放出能量,故D正确。
故选D。
5、D
【解析】
A.地球靠近木星时所受的万有引力与速度成锐角,做加速曲线运动,则运行速度变大,A错误;
B.地球远离木星的过程,其距离r变大,则可知万有引力增大,由牛顿第二定律:
则加速度逐渐减小,B错误;
C.地球远离木星的过程线速度逐渐减小,而轨道半径逐渐增大,根据圆周运动的角速度关系,可知运行的角速度逐渐减小,C错误;
D.木星的第一宇宙速度指贴着木星表面做匀速圆周的线速度,设木星的半径为R,满足,而地球过P点后做离心运动,则万有引力小于需要的向心力,可得
可推得:
即地球在P点的运行速度大于木星第一宇宙速度,D正确;
故选D。
6、B
【解析】
以重物为研究对象,重物受到重力、OA绳的拉力、OB绳的拉力三个力平衡,构成矢量三角形,置于几何圆中如图:
在转动的过程中,OA绳的拉力先增大,转过直径后开始减小,OB绳的拉力开始处于直径上,转动后一直减小,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、BCD
【解析】
A. 物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率,当系统的固有频率等于驱动力的频率时,振幅达最大,这种现象称为共振。故A错误;
B. 机械波从一种介质进入另一种介质传播时,其频率保持不变,故B正确;
C. 振子做简谐运动,在半个周期时间内,振子的速率不变,根据动能定理得知合外力做的功一定为0,故C正确;
D.为了减小阻力的影响,用单摆测重力加速度的实验时,在几个体积相同的小球中,应选择质量大的小球,故D正确;
E. 交通警察向远离警车的车辆发送频率为的超声波,测得返回警车的超声波频率为,因为相互远离,根据开普勒效应可知,故E错误。
故选BCD。
8、AC
【解析】小孩在最高点时,速度为零;受重力和拉力,合力沿着切线方向,绳子的拉力是重力沿绳子方向的分力,小于重力;而在最低点,小孩受到的拉力与重力的合力提供向上的向心力,所以绳子的拉力大于重力.可知在秋千离开最高点向最低点运动的过程中,绳子的拉力逐渐增大,故A正确,故B错误;当秋千离开最高点,向最低点运动的过程中,小孩的速度增大,合外力的一个分力指向圆心,提供向心力,另一个分力沿着切线方向,使小孩速度增大所以加速度方向可能沿图中的a方向,故C正确,D错误。所以AC正确,BD错误。
9、CD
【解析】
A.物块上滑过程中只有重力做功,机械能守恒,在C点机械能为零,在A点有动能,重力势能不为零且为负值,故A错误;
B.设物块的初动能为Ek,,在B点有
解得
故B错误;
C.根据动能定理可得
故C正确;
D.物块在A、B两点处重力的瞬时功率之比等于瞬时速度之比即,故D正确。
故选CD。
10、ACD
【解析】
根据牛顿第二定律有,而,,联立解得,因而金属棒将做匀加速运动,选项A正确B错误;ab棒切割磁感线,相当于电源,a端相当于电源正极,因而M板带正电,N板带负电,C正确;若带电粒子带负电,在重力和电场力的作用下,先向下运动然后再反向向上运动,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、AB; 调整斜槽使放在斜槽末端的小球可停留在任何位置,说明斜槽末端切线已水平; DFEABC; ; 0.7m/s
【解析】
(1)将斜槽的末端切线调成水平,以保证小球做平抛运动,选项A正确;将木板校准到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直平面平行,防止小球下落时碰到木板,选项B正确;斜槽轨道没必要必须光滑,只要到达底端的速度相等即可,选项C错误;每次释放小球时的位置必须相同,并非越高实验效果越好,选项D错误;故选AB.
(2)在上述实验中,缺少的步骤F是:调整斜槽使放在斜槽末端的小球可停留在任何位置,说明斜槽末端切线已水平;正确的实验步骤顺序是DFEABC;
(3)设相邻两点间的时间间隔为T,竖直方向:2L-L=gT2,得到,
水平方向:,
水平方向:v0=2×=0.7m/s.
【点睛】
关于平抛运动实验要掌握实验的注意事项、实验步骤、实验原理.平抛运动分解为:水平方向的匀速直线运动,竖直方向的自由落体运动,尤其是注意应用匀变速直线运动规律解决平抛运动问题.
12、是, 8, 0.8,
【解析】
(1)[1]因为竖直方向上相等时间内的位移之比为1:3:5,符合初速度为零的匀变速直线运动特点,因此可知a点的竖直分速度为零,a点为小球的抛出点。
(2)[2]由照片的长度与实际背景屏的长度之比为1:4可得乙图中正方形的边长l=4cm,竖直方向上有:
解得:
(3)[3]水平方向小球做匀速直线运动,因此小球平抛运动的初速度为:
(4)[4]b点竖直方向上的分速度
所以:
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)以后粒子的轨迹逐渐向上不会再次经过P点,证明见解析。
【解析】
(1)设粒子经第Ⅰ象限的电场加速后,到达y轴时的速度为,根据动能定理
①
由左手定则可以判断,粒子向-y方向偏转,如图所示:
由几何关系知,粒子在磁场中运动的半径为②
由牛顿第二定律得:
③
由①②③得:④
(2)粒子第2次经过x轴时,速度沿+y方向,位置坐标为⑤
粒子在电场中做类平抛运动,经历的时间,第3次经过y轴时,轨迹如图
⑥
⑦
⑧
由①⑤⑥⑦⑧得
(3)粒子第2 次离开电场时,根据动能定理有:
解得,θ=45°
粒子第2次进入磁场时做圆周运动的半径R2,根据半径公式可得:
第三次进入电场是从坐标原点O处沿与x轴正向45°角斜向上方向。由类平抛对称性可知,粒子运动的横坐标为l时,纵坐标的值为2l,可知本次不会经过P点。
粒子将从y=4l处第3次离开电场, 第3次通过磁场后从y=2l处与+x方向成45°角斜向上第4次过电场,不会经过P点。 以后粒子的轨迹逐渐向上不会再次经过P点。
14、(1) (2) (3)
【解析】
(1)离子在磁场中做匀速圆周运动时:
根据题意,在A处发射速度相等,方向不同的氙原子核后,形成宽度为D的平行氙原子核束,即
则:
(2)等离子体由下方进入区域I后,在洛伦兹力的作用下偏转,当粒子受到的电场力等于洛伦兹力时,形成稳定的匀强电场,设等离子体的电荷量为 ,则
即
氙原子核经过区域I加速后,离开PQ的速度大小为 ,根据动能定理可知:
其中电压
联立可得
(3)根据题意,当区域Ⅱ中的磁场变为之后,根据可知,
①根据示意图可知,沿着AF方向射入的氙原子核,恰好能够从M点沿着轨迹1进入区域I,而沿着AF左侧射入的粒子将被上极板RM挡住而无法进入区域I.
该轨迹的圆心O1,正好在N点,,所以根据几何关系关系可知,此时;
②根据示意图可知,沿着AG方向射入的氙原子核,恰好从下极板N点沿着轨迹2进入区域I,而沿着AG右侧射入的粒子将被下极板SN挡住而无法进入区域I.
,所以此时入射角度.
根据上述分析可知,只有这个范围内射入的粒子还能进入区域I.该区域的粒子占A处总粒子束的比例为
15、(1)(2)(3)
【解析】
(1)由题意可知AB两点间的电势差为:
(2)因为M板电势为0,所以A点的电势等于A点与M点的电势差,故:
(3)电势力做功为:
答:(1)AB两点间的电势差为15V;
(2)若M板接地,A点电势-6V;
(3)将点电荷从A移到B,电场力做的功。
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