2026届河南省八市高三3月份第一次模拟考试物理试卷含解析
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这是一份2026届河南省八市高三3月份第一次模拟考试物理试卷含解析,共14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、如图甲所示电路,理想变压器原线圈输入电压如图乙所示,副线圈电路中R0为定值电阻,R是滑动变阻器,C为耐压值为22V的电容器,所有电表均为理想电表。下列说法正确的是( )
A.副线圈两端电压的变化频率为0.5Hz
B.电流表的示数表示的是电流的瞬时值
C.滑动片P向下移时,电流表A1和A2示数均增大
D.为保证电容器C不被击穿,原副线圈匝数比应小于10:1
2、关于原子核的相关知识,下面说法正确的是( )
A.原子核内相邻质子之间存在相互排斥的核力
B.原子核的比结合能越小,说明原子核越不稳定
C.温度越高放射性元素的半衰期越小
D.β射线是电子流,表明原子核内除质子中子之外还有电子
3、如图所示,虚线是某静电场的一簇等势线。实线是一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,A、B、C为轨迹上的三点。下列判断正确的是( )
A.轨迹在一条电场线上B.粒子带负电
C.场强EAECD.粒子的电势能EPAEPC
4、在核反应方程中,X表示的是
A.质子 B.中子 C.电子 D.α粒子
5、如图所示,在0≤x≤3a的区域内存在与xOy平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小为B。在t=0时刻,从原点O发射一束等速率的相同的带电粒子,速度方向与y轴正方向的夹角分布在0°~90°范围内。其中,沿y轴正方向发射的粒子在t=t0时刻刚好从磁场右边界上P(3a, a)点离开磁场,不计粒子重力,下列说法正确的是( )
A.粒子在磁场中做圆周运动的半径为3a
B.粒子的发射速度大小为
C.带电粒子的比荷为
D.带电粒子在磁场中运动的最长时间为2t0
6、如图所示,电路中为电感线圈,C为电容器,先将开关S1闭合,稳定后再将开关S2闭合,则( )
A.S1闭合时,灯A、B都逐渐变亮B.S1闭合时,灯A中无电流通过
C.S2闭合时,灯B立即熄灭D.S2闭合时,灯A中电流由b到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、如图所示为某一工作车间的传送装置,已知传送装置与水平面夹角为37°,传送带以10m/s的速率顺时针运转.某时刻在传送带上端A处无初速度的轻轻放上一质量为1kg的小铁块(可视为质点),铁块与传送带间的动摩擦因数为0.5,传送带A到B的总长度为16m,其中,则在小铁块从A运动到B的过程中( )
A.小铁块从A到B运动的总时间为2s
B.小铁块对皮带做的总功为0
C.小铁块与传送带相对位移为4m
D.小铁块与皮带之间因摩擦生热而产生的内能为20J
8、如图所示,光滑绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场,其中某一区域的电场线与x轴平行,现有一个质量为0.1kg,电荷量为-2.0×10-8C的滑块P(可看做质点),仅在电场力作用下由静止沿x轴向左运动.电场力做的功W与物块坐标x的关系用图中曲线表示,图中斜线为该曲线过点(0.3,3)的切线.则下列说法正确的是( )
A.此电场一定是匀强电场
B.电场方向沿x轴的正方向
C.点处的场强大小为
D.与间的电势差是100V
9、如图所示,水平传送带以恒定的速度v运动,一质量为m的小物块轻放在传送带的左端,经过一段时间后,物块和传送带以相同的速度一起运动。已知物块与传送带间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,则( )
A.物块加速运动时的加速度为μg
B.物块加速运动的时间为
C.整个过程中,传送带对物块做的功为mv2
D.整个过程中,摩擦产生的热量为mv2
10、如图所示,轻弹簧一端与不可伸长的轻绳OC、DC连接于C(两绳另一端均固定),弹簧另一端连接质量为m的小球。地面上竖直固定一半径为R、内壁光滑的开缝圆弧管道AB,A点位于O点正下方且与C点等高,管道圆心与C点重合。现将小球置于管道内A点由静止释放,已知轻绳DC水平,当小球沿圆弧管道运动到B点时恰好对管道壁无弹力,管道与弹簧间的摩擦不计,重力加速度为g。则小球从A运动到B的过程中( )
A.弹簧一直处于伸长状态
B.小球的机械能不守恒
C.小球在B点的动能为mgR
D.轻绳OC的拉力不断增大
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)1590年,伽利略在比萨斜塔上做了“两个铁球同时落地"的实验,开始了自由落体的研究。某同学用如图I所示的实验装置研究自由落体,装置中电火花式打点计时器应该接在电压为______V、频率为f=50 Hz的交流电源上。实验中先闭合开关,再释放纸带。打出多条纸带。选择一条点迹清晰完整的纸带进行研究,那么选择的纸带打下前两个点之间的距离略小于__________mm(结果保留1位有效数字)。选择的纸带如图2所示,图中给出了连续三点间的距离,由此可算出打下C点时的速度为______m/s2,当地的重力加速度为____m/s2.(最后两空结果均保留3位有效数字)
12.(12分)如图是用双缝干涉测光的波长的实验设备实物图。
(1)双缝放在图中哪个位置________(填“①”或“②”)。
(2)要使单缝和双缝相互平行,应该使用________进行调节。
(3)已知双缝到毛玻璃之间的距离是L,双缝之间的距离是d,单缝到双缝之间的距离是s,在某次实验中,先将目镜中的中心刻线对准某条亮纹(记作第1条)的中心,这时手轮上的示数为x1,转动手轮使中心刻线对准第7条亮纹的中心,这时手轮上的示数为x7。由此可以计算出这次实验中所测得的单色光的波长为________。
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,质量为m、电荷量为q的带电粒子,以初速度v沿垂直磁场方向射入磁感应强度为B的匀强磁场,在磁场中做匀速圆周运动,不计带电粒子所受重力:
(1)求粒子做匀速圆周运动的半径R和周期T;
(2)为使该粒子做匀速直线运动,还需要同时存在一个与磁场方向垂直的匀强电场,求电场强度E的大小。
14.(16分)如图所示,在匀强磁场中水平放置两根平行的金属导轨,导轨间距L=1.0 m。匀强磁场方向垂直于导轨平面向下,磁感应强度B=0.20 T。两根金属杆ab和cd与导轨的动摩擦因数μ=0.5。两金属杆的质量均为m=0.20 kg,电阻均为R=0.20 Ω。若用与导轨平行的恒力F作用在金属杆ab上,使ab杆沿导轨由静止开始向右运动,经过t=3 s,达到最大速度v,此时cd杆受静摩擦力恰好达到最大。整个过程中两金属杆均与导轨垂直且接触良好,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,金属导轨的电阻可忽略不计,取重力加速度g=10 m/s2。求:
(1)ab杆沿导轨运动的最大速度v;
(2)作用在金属杆ab上拉力的最大功率P;
(3)ab棒由静止到最大速度的过程中通过ab棒的电荷量q。
15.(12分)如图(b)所示,一个正方体玻璃砖的棱长为,其折射率为。在其中心轴线处有一点光源,该点光源可沿中心轴线上下移动。若点光源移动至某一位置时,玻璃砖上表面均有光线射出,求此时玻璃砖下表面有光线射出的面积
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】
A.根据图乙知交流电周期为0.02s,周期与频率的关系为
所以频率为50Hz,故A错误;
B.电流表、电压表的示数表示的都是有效值,故B错误;
C.滑动变阻器的触头向下滑动,电阻减小,而副线圈电压不变,副线圈电流增大,由P=UI可得副线圈的输出功率变大,变压器的输入功率等于输出功率增大,所以输入电流也变大,即两个电流表的示数都增大,故C正确;
D.由题意知,原线圈的最大电压为311V,而电容器的耐压值为22V,即为最大值,根据原副线圈的变压比
可知匝数比应大于,故D错误。
故选C。
2、B
【解析】
A.原子核内相邻质子之间存在强相互吸引的核力,A错误;
B.原子核比结合能越小,拆开原子核越容易,说明原子核越不稳定,B正确;
C.放射性元素的半衰期是原核的衰变规律,由原子核内部因素决定,即与元素的种类有关,与温度无关,C错误;
D.射线是原子核内中子转变为质子时产生的,不能说明原子核内有电子,选项D错误。
故选B。
3、C
【解析】
A.因为电场线与等势线垂直,所以轨迹不可能在一条电场线上,故A错误;
B.电场线的方向大体上由C到A,粒子受到的力的方向大概指向左上方,与电场线方向大体相同,所以粒子应该带正电,故B错误;
C.AB之间的距离小于BC之间的距离,AB与BC之间的电势差相等,根据公式可知,场强EAEC,故C正确;
D.因为粒子带正电,A处的电势要比C处的电势低,根据公式,所以粒子的电势能EPA<EPC,故D错误。
故选C。
4、A
【解析】设X为:,根据核反应的质量数守恒:,则:
电荷数守恒:,则,即X为:为质子,故选项A正确,BCD错误。
点睛:本题考查了核反应方程式,要根据电荷数守恒、质量数守恒得出X的电荷数和质量数,从而确定X的种类。
5、D
【解析】
A.沿y轴正方向发射的粒子在磁场中运动的轨迹如图所示:
设粒子运动的轨迹半径为r,根据几何关系有
可得粒子在磁场中做圆周运动的半径
选项A错误;
B.根据几何关系可得
所以
圆弧OP的长度
所以粒子的发射速度大小
选项B错误;
C.根据洛伦兹力提供向心力有
结合粒子速度以及半径可得带电粒子的荷质比
选项C错误;
D.当粒子轨迹恰好与磁场右边界相切时,粒子在磁场中运动的时间最长,画出粒子轨迹过程图如图所示:
粒子与磁场边界相切于M点,从E点射出。
设从P点射出的粒子转过的圆心角为,时间为,从E点射出的粒子转过的圆心角为,故带电粒子在磁场中运动的最长时间为,选项D正确。
故选D。
6、D
【解析】
AB.S1闭合时,因为电容器通交流阻直流,所以灯A中有短暂电流通过,且不会逐渐变亮,故AB错误;
C.S2闭合时,因为电感线圈,灯B会逐渐熄灭,故C错误;
D.开关S2闭合时,电容放电,所以S2闭合瞬间A灯有电流从b到a ,故D正确。
故选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、AC
【解析】
A.开始时,传送带作用于小物体的摩擦力沿传送带向下,小物体下滑的加速度,小物体加速到与传送带运行速度相同是需要的时间为,在这段时间内,小物体沿传送带下滑的距离为,由于 μ<tanθ,此后,小物体沿传送带继续加速下滑时,它相对于传送带的运动的方向向下,因此传送带对小物体的摩擦力方向有改为沿传送带向上,其加速度变为a1=g(sinθ-μcsθ)=10×(0.6-0.5×0.8)m/s2=2m/s2,小物体从该位置起运动到B端的位移为s-s1=16m-5m=11m,小物体做初速度为v=10m/s、加速度为a1的匀加速直线运动,由 ,代入数据,解得t2=1s(t2=-11s舍去)所以,小物体从A端运动到B端的时间为t=t1+t2=2s,故A正确;
B.皮带的总位移,摩擦力: ,所以摩擦力所做的功为,故B错误;
C.物体从A到B运动的位移为16m,由B项分析可知,皮带的总位移为20m,所以小铁块与传送带相对位移为4m,故C正确;
D.因摩擦产生的热量,故D错误。
故选AC。
8、BD
【解析】
根据W=Eqx可知,滑块B向左运动的过程中,随x的增加图线的斜率逐渐减小,则场强逐渐减小,此电场一不是匀强电场,选项A错误;滑块B向左运动的过程中,电场力对带负电的电荷做正功,则电场方向沿x轴的正方向,选项B正确;点x=0.3m处的场强大小为,则 ,选项C错误;x=0.3m与x=0.7m间,电场力做功为W=2×10-6J,可知电势差是,选项D正确;故选BD.
9、AC
【解析】
A.物块加速运动时,由牛顿第二定律得
μmg=ma
可得
a=μg
故A正确;
B.物块加速运动的时间为
t=
故B错误;
C.整个过程中,根据动能定理得传送带对物块做的功为
W=mv2-0=mv2
故C正确;
D.物块加速运的动时间内传送带的位移为
x带=vt
物块的位移为
x物=
物块与传送带间相对位移大小为
△x=x带-x物=
整个过程中摩擦产生的热量为
Q=μmg△x=mv2
故D错误。
故选AC。
10、ACD
【解析】
AB.当小球沿圆弧管道运动到B点时恰好对管道壁无弹力,则小球在B点由弹簧的拉力和重力提供向心力,即弹簧处于伸长状态,从A到B的过程弹簧的形变量没有变,故小球的机械能不变,选项A正确,B错误;
C.从A到B的过程弹簧的形变量没有变,小球在B点的动能等于小球在A点的重力势能为mgR,选项C正确;
D.设OC与OA的夹角为θ,CA与水平夹角为α,C点受力平衡,则竖直方向上有
解得
从A到B的过程中,θ和弹簧的弹力FAC不变,α不断增大,故OC的拉力不断增大,D正确。
故选ACD。
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、220 2 3.91 9.75
【解析】
[1].电火花式打点计时器直接接在220V的交流电源上即可。
[2].根据纸带可知打下连续两点时间间隔
根据自由落体运动位移公式可知,开始时相邻两点间距离
。
[3].根据中点时刻的瞬间速度
[4].根据可知
。
12、② 拨杆
【解析】
(1)[1]相干光频率必须相同,所以双缝应该放在②位置;
(2)[2]相干光为单色光,振动方向相同,所以要保证单缝与双缝平行,需要借助拨杆调节;(3)[3]根据相邻两条明条纹或者暗条纹之间的距离公式Δx=λ可知,
Δx==λ
得
λ=
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)粒子在磁场中受洛伦兹力F=qvB,洛伦兹力提供粒子做匀速圆周运动所需的向心力,有
则粒子做匀速圆周运动的半径
粒子做匀速圆周运动周期
可得
(2)分析知粒子带正电,为使该粒子做匀速直线运动,需加一竖直向下的匀强电场,电场力与洛伦兹力等大反向,相互平衡,即
qE=qvB
电场强度E的大小
E=vB
答:(1)求粒子做匀速圆周运动的半径,周期;(2)电场强度E=vB。
14、 (1)10m/s(2)20W(3)5C
【解析】
(1)金属杆cd受力平衡:
F安=μmg
根据电磁感应定律,金属杆ab上产生的感应电动势为:
E感=BLv
根据闭合电路欧姆定律,通过金属杆ab的电流:
I=,F安=BIL
由以上四式可得:
v=10m/s。
(2)金属杆ab受力平衡,受拉力:
F=F安+μmg
根据功率公式:
P=Fv
解得:
P=20W。
(3)对杆ab,由动量定理有:
(F-μmg)t-BILt=mv-0
即:
(F-μmg)t-BLq=mv
解得:
q=5C。
15、.
【解析】
光路如图,(临界点)点发出的光射至上表面正方形的对角线边缘点恰好全反射,则上表面均有光线射出,射至下表面的点恰好全反射(临界点),则以点为圆形边缘,其内部有光线射出
点恰全反射,则有
由几何关系得
点恰全反射,由几何关系得
光线射出面积为
联立解得
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