2026届东北三省四市教研协作体高三下第一次测试物理试题含解析
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这是一份2026届东北三省四市教研协作体高三下第一次测试物理试题含解析,共16页。
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、一质点沿x轴正方向做直线运动,通过坐标原点时开始计时,其-t的图象如图所示,则
A.质点做匀速直线运动,速度为0.5 m/s
B.质点做匀加速直线运动,加速度为0.5 m/s2
C.质点在1 s末速度为1.5 m/s
D.质点在第1 s内的平均速度0.75 m/s
2、已知氢原子的基态能量为E1,激发态能量为En=,其中n=2,3,4……已知普朗克常量为h,电子的质量为m。巴尔末线系是氢原子从n≥3的各个能级跃迁至n=2能级时辐射光的谱线,则下列说法中正确的是( )
A.巴尔末线系中波长最长的谱线对应光子的能量为3.40eV
B.氢原子从基态跃迁到激发态后,核外电子动能减小,原子的电势能增大,动能和电势能之和不变
C.基态氢原子中的电子吸收一频率为的光子被电离后,电子速度大小为
D.一个处于n=4的激发态的氢原子,向低能级跃迁时最多可辐射出6种不同频率的光
3、如图所示,固定在水平地面的斜面体,其斜面倾角α=30°、斜面长x=1.6m,底端与长木板B上表面等高,B静止在光滑水平地面上,左端与斜面接触但不粘连,斜面底端与B的上表面接触处平滑连接。一可视为质点的滑块A从斜面顶端处由静止开始下滑,最终A刚好未从B上滑下。已知A、B的质量均为1kg,A与斜面间的动摩擦因数μ1=,A与B上表面间的动摩擦因数μ2=0.5,重力加速度g取10m/s2,下列说法正确的是( )
A.A的最终速度为0
B.B的长度为0.4m
C.A在B上滑动过程中,A、B系统所产生的内能为1J
D.A在B上滑动过程中,A、B系统所产生的内能为2J
4、下列四个选项中哪个不等于磁感应强度的单位特斯拉( )
A.B.C.D.
5、如图所示,质量均为的物块A、B压在置于地面上的竖直轻弹簧上,上端弹簧弹性系数为1,下端弹簧的弹性系数为,弹簧与地面、弹簧与物块间均没有栓接,A、B处于静止状态,现给A一个竖直向上的拉力,的大小自0开始缓慢增大,物块B自初始位置能上升的最大高度为( )
A.B.C.D.
6、在水平地面上O点正上方不同高度的A、B两点分别水平抛出一小球,不计空气阻力,如果两小球均落在同一点C上,则两小球( )
A.抛出时的速度大小可能相等B.落地时的速度大小可能相等
C.落地时的速度方向可能相同D.在空中运动的时间可能相同
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、图示是由质量相等的三颗星组成的三星系统,其他星体对它们的引力作用可忽略。设每颗星体的质量均为m,三颗星分别位于边长为r的等边三角形的三个顶点上,它们绕某一共同的圆心O在三角形所在的平面内以相同的角速度做匀速圆周运动。已知引力常量为G,下列说法正确的是( )
A.每颗星体受到的向心力大小为B.每颗星体受到的向心力大小为
C.每颗星体运行的周期均为D.每颗星体运行的周期均为
8、如图所示,虚线a、b、c、d代表匀强电场中间距相等的一组等势面。一电子仅在电场力作用下做直线运动,经过a时的动能为9eV,从a到c过程其动能减少了6eV。已知等势面c的电势为3V。下列说法正确的是( )
A.等势面a的电势为0
B.该电子到达d等势面时的动能为0
C.该电子从a到c其电势能减少了6eV
D.该电子经过a时的速率是经过c时的倍
9、如图所示,正方形abcd区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,甲、乙两带电粒子从a点沿与ab成30°角的方向垂直射入磁场.甲粒子垂直于bc边离开磁场,乙粒子从ad边的中点离开磁场.已知甲、乙两a带电粒子的电荷量之比为1:2,质量之比为1:2,不计粒子重力. 以下判断正确的是
A.甲粒子带负电,乙粒子带正电
B.甲粒子的动能是乙粒子动能的16倍
C.甲粒子所受洛伦兹力是乙粒子所受洛伦兹力的2倍
D.甲粒子在磁场中的运动时间是乙粒子在磁场中运动时间的倍
10、关于分子运动论热现象和热学规律,以下说法中正确的有( )
A.水中的花粉颗粒在不停地做无规则运动,反映了液体分子运动的无规则性
B.两分子间距离大于平衡距离时,分子间的距离越小,分子势能越小
C.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面,熔化的蜂蜡呈椭圆形,说明蜂蜡是晶体
D.利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机,将海水的一部分内能转化为机械能是可能的
E.一定质量的理想气体如果在某个过程中温度保持不变而吸收热量,则在该过程中气体的压强一定增大
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)某同学在实验室进行探究变压器原、副线圈电压与匝数关系的实验。他准备了可拆变压器、多用电表、开关和导线若干。
(1)实验需要以下哪种电源_________;
A.低压直流电源 B.高压直流电源
C.低压交流电源 D.高压交流电源
(2)该同学认真检查电路无误后,先保证原线圈匝数不变,改变副线圈匝数:再保证副线圈匝数不变,改变原线圈匝数。分别测出相应的原、副线圈电压值。由于交变电流电压是变化的,所以,我们实际上测量的是电压的___值 (填“有效或“最大”)。其中一次多用电表读数如图所示,此时电压表读数为___________ ;
(3)理想变压器原、副线圈电压应与其匝数成____ (填“正比”" 或“反比”),实验中由于变压器的铜损和铁损导致原线圈与副线圈的电压之比一般____ (填“大于" “小于”或“等于")原线圈与副线圈的匝数之比。
12.(12分)测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示。AB是半径足够大的光滑四分之一圆弧轨道,与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切,C点在水平地面的垂直投影为Cʹ。重力加速度为g。实验步骤如下:
①用天平称出物块Q的质量m;
②测量出轨道AB的半径R、BC的长度L和CCʹ的长度h;
③将物块Q在A点从静止释放,在物块Q落地处标记其落点D;
④重复步骤③,共做10次;
⑤将10个落地点用一个尽量小的圆围住,用米尺测量圆心到Cʹ的距离s。
(1)请用实验中的测量量表示物块Q到达C点时的动能Ekc=_________以及物块Q与平板P之间的动摩擦因数µ=_________。
(2)实验步骤④⑤的目的是__________________。如果实验测得的µ值比实际值偏大,其原因除了实验中测量的误差之外,其它的可能是________。(写出一个可能的原因即可)。
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,地面上固定一倾角为的光滑斜面,斜面底端固定一挡板,一轻质弹簧下端与挡板相连,上端自然伸长至B点,初始时刻,物块a在外力的作用下被压至E点,,撤去外力后,物块a沿斜面从B点射出,到达传送带右端时速度恰好水平向左,大小,与物块b粘在一起向左运动,其中物块a、b质量均为,传送带长为,始终以v=3m/s的速度顺时针转动,物块和传送带之间的动摩擦因数,为不计空气阻力,重力加速度.求:
(1)初始时刻的弹性势能;
(2)ab在传送带上运动时产生的划痕长度;
(3)由于传送物块电动机需要多消耗的电能。
14.(16分)如图所示,可沿气缸壁自由活动的活塞将密封的圆筒形气缸分割成、两部分,内是真空。活塞与气缸顶部有一弹簧相连,当活塞位于气缸底部时弹簧恰好无形变。开始时内充有一定质量、温度为的气体,部分高度为。此时活塞受到的弹簧作用力与重力的大小相等。现将内气体加热到,达到新的平衡后,内气体的高度等于多少?
15.(12分)1916年, Tlman和 Stewart发表论文指出,一个绕在圆柱上的闭合金属线圈当该圆柱以一定的角速度绕轴旋转时,线圈中会有电流通过,这种效应称为 Stewart- Tlman效应。设有许多匝线圈,每匝线圈的半径为r,每匝线圈均用电阻为R的细金属导线绕成,线圈均匀地绕在一个很长的玻璃圆柱上,圆柱的内部为真空每匝线圈的位置用黏胶固定在圆柱上,单位长度的线圈匝数为n,包含每匝线圈的平面与圆柱的轴垂直。从某一时刻开始,圆柱以角加速度β绕其轴旋转。经过足够长时间后:请计算每匝线圈中的电流强度。
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、C
【解析】
由图线可知,质点运动的平均速度逐渐增大,则质点做匀加速直线运动;根据图线可得,既,可得:v0=0.5m/s,a=1m/s2,故AB错误;质点在1 s末速度为v=v0+at=1.5m/s,故C正确;质点在第1 s内的平均速度,故D错误。
故选C。
2、C
【解析】
A.巴尔末线系为跃迁到2能级的四种可见光,红青蓝紫(3→2、4→2、5→2、6→2),则能级差最小的为红光(3→2),其频率最小,波长最长,对应的能量为
故A错误;
B.氢原子从基态跃迁到激发态需要吸收能量,则氢原子的总能量(动能和电势能之和)变大,而电子的轨道半径变大,库仑力做负功,则电势能增大,跃迁后的库仑力提供向心力
可得
故半径变大后,电子的速度变小,电子的动能变小,故B错误;
C.基态氢原子中的电子吸收一频率为的光子被电离,由能量守恒定律,有
解得自由电子的速度为
故C正确;
D.一个处于n=4的激发态的氢原子向低能级跃迁,逐级向下辐射出的光子种类最多为(4-1)=3种,故D错误;
故选C。
3、C
【解析】
A. 设A、B的质量均为m,A刚滑上B的上表面时的速度大小为v1.滑块A沿斜面下滑的过程,由动能定理得:
解得:
v1=2m/s
设A刚好滑B右端的时间为t,两者的共同速度为v。滑块A滑上木板B后,木板B向右做匀加速运动,A向右做匀减速运动。根据牛顿第二定律得:对A有
μ2mg=maA
对B有
μ2mg=maB
则
v=v1-aAt=aBt
联立解得
t=1.2s,v=1m/s
所以,A的最终速度为1m/s,故A错误;
B. 木板B的长度为
故B错误;
CD.A在B上滑动过程中,A、B系统所产生的内能为
Q=μ1mgL=1.5×1×11×1.2J=1J
故C正确,D错误。
故选C。
4、D
【解析】
A.根据可知,,选项A不符合题意;
BC.,选项BC不符合题意;
D.由可知,,选项D符合题意。
故选D。
5、B
【解析】
开始弹簧压缩量
当A离开弹簧,弹簧的压缩量
所以B上升的最大高度
故B正确,ACD错误。
故选:B。
6、B
【解析】
AD.小球做平抛运动,竖直方向有,则在空中运动的时间
由于不同高度,所以运动时间不同,相同的水平位移,因此抛出速度不可能相等,故AD错误;
B.设水平位移OC为x,竖直位移BO为H,AO为h,则从A点抛出时的速度为
从B点抛出时的速度为
则从A点抛出的小球落地时的速度为
从B点抛出的小球落地时的速度为
当
解得
此时两者速度大小相等,故B正确;
C.平抛运动轨迹为抛物线,速度方向为该点的切线方向,分别从AB两点抛出的小球轨迹不同,在C点的切线方向也不同,所以落地时方向不可能相同,故C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、BC
【解析】
AB.任意两颗星体间的万有引力,每颗星体受到其他两颗星体的引力的合力
故A错误,B正确;
CD.根据牛顿第二定律
其中
解得
故C正确,D错误。
故选BC。
8、BD
【解析】
AC.虚线a、b、c、d代表匀强电场内间距相等的一组等势面,电子经过a时的动能为9eV,从a到c的过程中动能减小6eV,由能量守恒可知,电势能增加6eV,则
所以等势面a的电势为9V,故AC错误;
B.匀强电场中间距相等的相邻等势面间的电势差相等,电场力做功相等,动能变化相等,a到c动能减小6eV,则a到d动能减小9eV,所以该电子到达d等势面时的动能为0,故B正确;
D.经过a时的动能为9eV,a到c动能减小6eV,则经过c时的动能为3eV,由公式可得
则速率之比等动能之比再开方,即电子经过a时的速率是经过c时的倍,故D正确。
故选BD。
9、CD
【解析】
根据粒子运动轨迹,应用左手定则可以判断出粒子的电性;粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,根据题意求出粒子轨道半径关系,然后应用牛顿第二定律求出粒子的速度然后分析答题;根据粒子做圆周运动的周期公式与粒子转过的圆心角求出粒子的运动时间.
【详解】
由甲粒子垂直于bc边离开磁场可知,甲粒子向上偏转,所以甲粒子带正电,由粒子从ad边的中点离开磁场可知,乙粒子向下偏转,所以乙粒子带负电,故A错误;由几何关系可知,R甲=2L,乙粒子在磁场中偏转的弦切角为60°,弦长为,所以:=2R乙sin60°,解得:R乙=L,由牛顿第二定律得:qvB=m,动能:EK=mv2=,所以甲粒子的动能是乙粒子动能的24倍,故B错误;由牛顿第二定律得:qvB=m,解得:,洛伦兹力:f=qvB=,即,故C正确;由几何关系可知,甲粒子的圆心角为300,由B分析可得,乙粒子的圆心角为120°,粒子在磁场中的运动时间:t=T,粒子做圆周运动的周期: 可知,甲粒子在磁场中的运动时间是乙粒子在磁场中运动时间的1/4倍,故D正确..
【点睛】
题考查带电粒子在匀强磁场中的运动,要掌握住半径公式、周期公式,画出粒子的运动轨迹后,利用洛伦兹力提供向心力,结合几何关系进行求解;运用粒子在磁场中转过的圆心角,结合周期公式,求解粒子在磁场中运动的时间.
10、ABD
【解析】
A. 水中的花粉颗粒在不停地做无规则运动,是由于周围液体分子对其不平衡的撞击造成的,反映了液体分子运动的无规则性。故A正确;
B. 两分子间距离大于平衡距离时,分子间表现为引力,当的距离减小,分子力做正功,分子势能减小。故B正确;
C. 用烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面,熔化的蜂蜡呈椭圆形,是由于云母片具有各向异性的原因,说明云母片是晶体。故C错误;
D. 根据能量转化与守恒以及热力学第二定律可知,用浅层海水和深层海水间的温度差造出一种热机,将海水的一部分内能转化为机械能,是可行的。故D正确;
E. 一定质量的理想气体,温度保持不变(△U=0)而吸收热量(Q>0),根据热力学第一定律,气体对外做功(W<0),体积变大;在根据气体等温方程 可知,压强变小,故E错误。
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、C 有效 7.2 正比 大于
【解析】
(1) [1]因为探究变压器原、副线圈电压与匝数关系,必须用交流电,又因为安全起见必须用低压电,所以用低压交流电,故选C。
(1) [2]多用电表测量的交流电压为有效值,不是最大值;
[3]多用电表选用的档位是交流电压的10V档位,所以应该在0~10V档位读数,所以读数应该是7.2V;
(4)[4] 根据可知,理想变压器原、副线圈电压应与其匝数成正比。
[5]实验中由于变压器的铜损和铁损导致副线圈的电压U2减小,所以导致,故填大于。
12、 减小实验的偶然误差 圆弧轨道与滑块间有摩擦或空气阻力
【解析】
考查实验“测物体间的动摩擦因数”。
【详解】
[1].离开C后,物块做平抛运动:
水平方向:
竖直方向:
物块在C点的动能:
解得:
;
[2].从A到B,由动能定理得:
则物块到达B时的动能:
由B到C过程中,由动能定理得:
克服摩擦力做的功:
B到C过程中,克服摩擦力做的功:
得:
;
[3].实验步骤④⑤的目的是测平均值,减少偶然误差;
[4].实验测得的μ值比实际值偏大,其原因除了实验中测量的误差之外,很有可能就是其它地方有摩擦,比如圆弧轨道与滑块间有摩擦或空气阻力。
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)24.5J;(2)2.4m(3)24J。
【解析】
(1)将物块a在B点的速度沿水平和竖直方向分解,则
物块a由E到B的过程中根据能量守恒有
(2)物块a、b碰撞过程中根据动量守恒
解得
对ab整体,根据牛顿第二定律有
解得
减速位移
故先减速到0再反向加速
减速时间
相对位移
加速时间
相对位移:
故划痕长度
(3)由于物块动能未变,故电动机多消耗的电能用来补充系统损失掉的热量
14、
【解析】
设开始时中压强为
①
加热达到平衡后,中压强为
②
其中为气缸横面积,为活塞质量,为弹簧的倔强系数
由题给条件有
③
④
可得
解得
15、
【解析】
由于环加速转动,在圆环参考系中对电子产生了类似于电场力的非惯性力,即
对应的场强
产生的电流
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