2026届河北省承德市第二中学高三考前热身物理试卷含解析
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这是一份2026届河北省承德市第二中学高三考前热身物理试卷含解析,共17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、真空中的某装置如图所示,现有质子、氘核和α粒子都从O点由静止释放,经过相同加速电场和偏转电场,射出后都打在同一个与垂直的荧光屏上,使荧光屏上出现亮点。粒子重力不计。下列说法中正确的是( )
A.在荧光屏上只出现1个亮点
B.三种粒子出偏转电场时的速度相同
C.三种粒子在偏转电场中运动时间之比为2∶1∶1
D.偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1∶2∶2
2、如图所示,在半径为R的半圆和长为2R、宽为的矩形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于纸面向里。一束质量为m、电量为q的粒子(不计粒子间相互作用)以不同的速率从边界AC的中点垂直于AC射入磁场.所有粒子从磁场的EF圆弧区域射出(包括E、F点)其中EO与FO(O为圆心)之间夹角为60°。不计粒子重力.下列说法正确的是( )
A.粒子的速率越大,在磁场中运动的时间越长
B.粒子在磁场中运动的时间可能为
C.粒子在磁场中运动的时间可能为
D.粒子的最小速率为
3、某弹簧振子沿x轴的简谐运动图象如图所示,下列描述正确的是( )
A.t =1 s时,振子的速度为零,加速度为负的最大值
B.t =2 s时,振子的速度为负,加速度为正的最大值
C.t =3 s时,振子的速度为负的最大值,加速度为零
D.t =4 s时,振子的速度为正,加速度为负的最大值
4、如图所示,匀强电场竖直向上,一带负电的小球从地面上方点斜向上抛出,刚好速度水平向左击中点,不计空气阻力,若抛射点向右水平移动一小段距离到,仍使抛出的小球能够以速度方向水平向左击中点,则可行的是( )
A.减小抛射角,同时增大抛射速度
B.减小抛射角,同时减小抛射速度
C.增大抛射角,同时减小抛出速度
D.增大抛射角,同时增大抛出速度
5、一匀强电场的方向竖直向下t=0时刻,一带正电粒子以一定初速度水平射入该电场,电场力对粒子做功的功率为P,不计粒子重力,则P-t关系图像是
A.B.C.D.
6、如图,A、B两点固定有电荷量分别为+Q1和+Q2的点电荷,A、B连线上有C、D两点,且AC=CD=DB。试探电荷+q只在静电力作用下,从C点向右沿直线运动到D点,电势能先减小后增大,则( )
A.Q1一定大于Q2
B.C、D两点的场强方向可能相同
C.+q的加速度大小先减小后增大
D.+q的动能和电势能的总和先减小后增大
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、如图,理想变压器上接有3个完全相同的灯泡,其中1个灯泡与原线圈串联,另外2个灯泡并联后接在副线圈两端。已知交流电源的电压usin100t(V),3个灯泡均正常发光,忽略导线电阻,则变压器( )
A.副线圈电压的频率为100Hz
B.原线圈两端的电压为12V
C.原副线圈的电流比为2︰1
D.原副线圈的匝数比为2︰1
8、如图所示电路中,三只灯泡原来都正常发光,当滑动变阻器的滑动触头向右移动时,下面判断正确的是( )
A.电路中总电阻减小B.L1变亮C.L2变亮D.L3变暗
9、如图所示,倾角为α的光滑导轨上接入一定值电阻,Ⅰ和Ⅱ是边长都为L的两正方形磁场区域,其区域内的磁场方向都垂直于导轨平面向上,区域Ⅰ中磁场的磁感应强度为B1,恒定不变,区域Ⅱ中磁感应强度随时间B2=kt(k>0)变化,一质量为m、电阻为r的金属杆穿过区域Ⅰ垂直地跨放在两导轨上,并恰能保持静止,不计导轨电阻,则下列说法正确的是( )
A.通过金属杆的电流大小为
B.通过金属杆的电流方向是从a到b
C.定值电阻的阻值为
D.定值电阻的阻值为
10、如图所示,光滑的水平杆上套有一质量为1kg、可沿杆自由滑动的滑块,滑块下方通过一根长为1m的轻绳悬挂需质量为0.99kg的木块。开始时滑块和木块均静止。现有质量为10g的子弹以500m/s的水平出度击中木块并留在其中,子弹与木块间的作用时间极短,取g=10m/s2。下列说法正确的是( )
A.滑块的最大速度为5m/s
B.子弹和木块摆到最高点时速度为零
C.子弹和木块摆起的最大高度为0.625m
D.当子弹和木块摆起高度为0.4m时,滑块的速度为1m/s
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)某实验小组利用如图所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒。
(1)实验前小组同学调整气垫导轨底座使之水平,并查得当地重力加速度。
(2)如图所示,用游标卡尺测得遮光条的宽度_______cm;实验时将滑块从图所示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间,则滑块经过光电门时的瞬时速度为__________m/s。在本次实验中还需要读出和测量的物理量有:钩码的质量m、滑块质量M和__________(文字说明并用相应的字母表示)。
(3)本实验通过比较钩码的重力势能的减小量__________和__________(用以上物理量符号表示)在实验误差允许的范围内是否相等,从而验证系统的机械能守恒。
12.(12分)某研究性学习小组为了测量某电源的电动势E和电压表V的内阻Rv,从实验室找到实验器材如下:
A.待测电源(电动势E约为2V,内阻不计)
B.待测电压表V(量程为1V,内阻约为100Ω)
C.定值电阻若干(阻值有:50.0Ω,100.0Ω,500.0Ω,1.0kΩ)
D.单刀开关2个
(1)该研究小组设计了如图甲所示的电路原理图,请根据该原理图在图乙的实物图上完成连线______。
(2)为了完成实验,测量中要求电压表的读数不小于其量程的,则图甲R1=_____Ω;R2=_____Ω。
(3)在R1、R2选择正确的情况进行实验操作,当电键S1闭合、S2断开时,电压表读数为0.71V;当S1、S2均闭合时,电压表读数为0.90V;由此可以求出Rv=____Ω;电源的电动势E=_____(保留2位有效数字)。
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,一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图中的实线所示,此时这列波恰好传播到P点,再经过1.5s,坐标为x=8m的Q点开始起振,求:
①该列波的周期T和振源O点的振动方程;
②从t=0时刻到Q点第一次达到波峰时,振源O点相对平衡位置的位移y及其所经过的路程s。
14.(16分)能量守恒定律、动量守恒定律、电荷守恒定律等等是自然界普遍遵循的规律,在微观粒子的相互作用过程中也同样适用.卢瑟福发现质子之后,他猜测:原子核内可能还存在一种不带电的粒子.
(1)为寻找这种不带电的粒子,他的学生查德威克用粒子轰击一系列元素进行实验.当他用粒子轰击铍原子核时发现了一种未知射线,并经过实验确定这就是中子,从而证实了卢瑟福的猜测.请你完成此核反应方程.
(2)为了测定中子的质量,查德威克用初速度相同的中子分别与静止的氢核与静止的氮核发生弹性正碰.实验中他测得碰撞后氮核的速率与氢核的速率关系是.已知氮核质量与氢核质量的关系是,将中子与氢核、氮核的碰撞视为完全弹性碰撞.请你根据以上数据计算中子质量与氢核质量的比值.
(3)以铀235为裂变燃料的“慢中子”核反应堆中,裂变时放出的中子有的速度很大,不易被铀235俘获,需要使其减速.在讨论如何使中子减速的问题时,有人设计了一种方案:让快中子与静止的粒子发生碰撞,他选择了三种粒子:铅核、氢核、电子.以弹性正碰为例,仅从力学角度分析,哪一种粒子使中子减速效果最好,请说出你的观点并说明理由.
15.(12分)如图所示,长木板的左端用一铰链固定在水平面上,一可视为质点的小滑块放在长木板上的A点调节长木板与水平方向的夹角a为37°时,小滑块由A点开始下滑,经时间t滑到长木板的最底端夹角a增大为53°时,小滑块由A点经时间滑到长木板的最底端。已知sin37°=0.6,cs37°=0.8。求:
(1)两次小滑块的加速度之比以及两次小滑块到达长木板底端时的速度之比;
(2)小滑块与长木板之间的动摩擦因数。
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】
ABC.根据动能定理得
则进入偏转电场的速度
因为质子、氘核和α粒子的比荷之比为2:1:1,则初速度之比为,在偏转电场中运动时间,则知时间之比为,在竖直方向上的分速度
则出电场时的速度
因为粒子的比荷不同,则速度的大小不同,偏转位移
因为
则有
与粒子的电量和质量无关,则粒子的偏转位移相等,荧光屏将只出现一个亮点,故A正确,BC错误;
D.偏转电场的电场力对粒子做功
W=qEy
因为E和y相同,电量之比为1:1:2,则电场力做功为1:1:2,故D错误。
故选A。
2、B
【解析】
ABC.粒子从F点和E点射出的轨迹如图甲和乙所示;
对于速率最小的粒子从F点射出,轨迹半径设为r1,根据图中几何关系可得:
解得
根据图中几何关系可得
解得θ1=60°,所以粒子轨迹对应的圆心角为120°;
粒子在磁场中运动的最长时间为
对于速率最大的粒子从E点射出,轨迹半径设为r2,根据图中几何关系可得
解得
根据图中几何关系可得
所以θ2<60°,可见粒子的速率越大,在磁场中运动的时间越短,粒子的速率越小运动时间越长,粒子在磁场中运动的最长时间为,不可能为,故B正确、AC错误;
D.对从F点射出的粒子速率最小,根据洛伦兹力提供向心力可得
解得最小速率为
故D错误。
故选B。
3、A
【解析】
根据振动图象判断质点振动方向的方法:沿着时间轴看去,“上坡”段质点向上振动,“下坡”段质点向下振动.
【详解】
AC.在t=1 s和t=3 s时,振子偏离平衡位置最远,速度为零,回复力最大,加速度最大,方向指向平衡位置,A正确,C错误;
BD.在t=2 s和t=4 s时,振子位于平衡位置,速度最大,回复力和加速度均为零,BD错误.
4、A
【解析】
由于小球速度水平向左击中点,其逆过程是平抛运动,当水平速度越大时,抛出后落地速度越大,与水平面的夹角则越小。若水平速度减小,则落地速度变小,但与水平面的夹角变大。因此减小抛射角,同时增大抛射速度,才能仍使抛出的小球能够以速度方向水平向左击中点。选项A正确,BCD错误;
故选A。
5、D
【解析】
本题考查带电粒子在电场中的运动问题。
【详解】
ABCD.粒子带正电,运动轨迹如图所示,
水平方向,粒子不受力,vx=v0,沿电场方向:
则加速度
经时间t,粒子沿电场方向的速度
电场力做功的功率
故D正确ABC错误。
故选D。
6、C
【解析】
A.试探电荷+q只在静电力作用下,从C点向右沿直线运动到D点,电势能先减小后增大,电场力先做正功后做负功,电场线先向右后向左,可知在CD之间存在场强为零的位置,但是不能确定与两电荷的距离关系,则不能确定两电荷带电量的关系,故A错误;
B.由以上分析可知,C、D两点的场强方向相反,故B错误;
C.因CD之间存在场强为零的位置,则试探电荷从C向D移动时,所受电场力先减小后增加,加速度先减小后增加,故C正确;
D.因+q只有电场力做功,则它的动能和电势能的总和保持不变,故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】
A.根据交流电源的电压usin100t(V),可知角速度为:rad/s,则频率为:
50Hz
A错误;
CD.设每只灯的额定电流为I,额定电压为U,因并联在副线圈两端的两只小灯泡正常发光,所以副线圈中的总电流为2I,原副线圈电流之比为1:2,根据原副线圈中电流之比与匝数成反比
得原、副线圈的匝数之比为:
故C错误,D正确;
B.根据电压与匝数成正比:
得原线圈两端电压为:
根据闭合电路欧姆定律得交流电源电压为:
该交流电的最大值为V,则有效值为18V,所以
3U=18V
则灯泡的额定电压为6V,原线圈两端得电压等于2U=12V,B正确;
故选BD。
8、CD
【解析】
A. 当滑片右移时,滑动变阻器接入电阻增大,则电路中总电阻增大,故A误差。
B. 电路中总电阻增大,由闭合电路欧姆定律可知电路中总电流减小,故L1变暗,故B错误。
CD. 电路中电流减小,故内阻及R0、L1两端的电压减小,而电动势不变,故并联部分的电压增大,故L2变亮;因L2中电流增大,干路电流减小,故流过L3的电流减小,故L3变暗;故CD正确。
9、AC
【解析】
A.对金属杆,根据平衡条件,结合安培力公式有mgsinα=B1IL,解得,选项A正确;
B.由楞次定律可知,通过金属杆的电流方向是从b到a,选项B错误;
C.由法拉第电磁感应定律有,根据闭合电路欧姆定律得,故,选项C正确,选项D错误.
10、AC
【解析】
A.设子弹质量为m0,木块质量为m1,滑块质量为m2,只要轻绳与杆之间的夹角为锐角,轻绳拉力对滑块做正功,滑块就会加速,所以当轻绳再次竖直时滑块速度最大,设此时滑块速度为vm,子弹和木块速度为v',系统在水平方向动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得
由机械能守恒定律
代入数据解得
或
即滑块的最大速度为5m/s,故A正确;
B.设子弹质量为m0,木块质量为m1,滑块质量为m2,由子弹、木块、滑块组成的系统在水平方向上动量守恒,故当子弹和木块摆到最高点时三者具有相同的速度,且速度方向水平,故B错误;
C.当子弹和木块摆到最高点时三者具有相同的速度v,在水平方向,由动量守恒定律得
代入数据解得
由子弹进入木块后系统机械能守恒可得
代入数据解得
故C正确;
D.当子弹和木块摆起高度为0.4m时,系统在水平方向动量守恒,由动量守恒定律得
代入数据解得
而此时木块和子弹竖直方向速度一定不为零,故由子弹进入木块后系统机械能守恒可得
解得
故D错误。
故选AC。
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、0.52cm 滑块释放位置遮光条到光电门的位移s mgs 钩码和滑块的动能增加量之和
【解析】
(2)[1]游标卡尺主尺读数为0.5cm,游标尺上第2个刻度与主尺上某一刻度对齐,则游标读数为2×0.1=0.2mm=0.02cm,所以最终读数为:0.5cm+0.02cm=0.52cm;
[2]由于遮光条通过光电门的时间极短因此可以利用平均速度来代替其瞬时速度,因此滑块经过光电门时的瞬时速度为
[3]根据实验原理可知,该实验中需要比较钩码和滑块所组成的系统重力势能的减小量与钩码和滑块所组成的系统动能的增加量是否相等即可判断机械能是否守恒,故需要测量的物理还有:滑块释放位置遮光条到光电门的位移s
(3)[4][5]钩码和滑块所组成的系统为研究对象,其重力势能的减小量为mgs,系统动能的增量为
因此只要比较二者是否相等,即可验证系统机械能是否守恒
12、 100 50 87 1.9
【解析】
(1)[1]根据电路原理图,实物连线如图所示:
(2)[2][3]根据分压规律
串联在电路中的总电阻约为
所以和阻值太大不能用,否则电压表的示数不满足题中要求;为了在闭合时,能够有效的保护电路,所以,。
(3)[4][5]当电键闭合、断开时
当、均闭合时
解得
,
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、①0.5s,;②3cm,0.45m。
【解析】
①根据波形图可知,这列波从P点传播到Q点,传播距离,时间
t=1.5s,所以波传播的速度
因为波长λ=2m
所以周期
O点振动方程
②根据波形图可知t=0时刻距离Q点最近的波峰在x=0.5m处,传播到Q点的距离
需要的时间
因为,即经过质点Q到达波峰,所以相对平衡位置的位移y=3cm
经过的路程
14、(1)(2)(3)仅从力学角度分析,氢核减速效果最好,理由见解析
【解析】
(1)根据核反应过程中核电荷数与质量数守恒,知核反应方程式为;
(2)设中子与氢核、氮核碰撞前后速率为,中子与氢核发生完全弹性碰撞时,取碰撞前中子的速度方向为正方向,由动量守恒定律和能量守恒定律有:;
,
解得碰后氢核的速率,
同理可得:中子与氮核发生完全弹性碰撞后,氮核的速率;
因此有,解得;
(3)仅从力学角度分析,氢核减速效果最好,因为中子与质量为m的粒子发生弹性正碰时,根据动量守恒定律和能量守恒定律知,碰撞后中子的速率;
①由于铅核质量比中子质量大很多,碰撞后中子几乎被原速率弹回;
②由于电子质量比中子质量小很多,碰撞后中子将基本不会减速;
③由于中子质量与氢核质量相差不多,碰撞后中子的速率将会减小很多.
15、 (1) ,;(2)
【解析】
(1)对小滑块由运动学公式可知,当夹角为37°时,有:
当夹角为53°时,有:
整理解得:
又由:
v1=a1t
解得:
;
(2)对小滑块由牛顿第二定律可知,
当夹角为37°时,有:
mgsin37°-μmgcs37°=ma1
当夹角为53°时,有:
mgsin53°-μmgcs53°=ma2
联立两式并结合:
解得:
。
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