2026届黑龙江省哈尔滨市第六中学高考仿真模拟物理试卷含解析
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这是一份2026届黑龙江省哈尔滨市第六中学高考仿真模拟物理试卷含解析,共17页。试卷主要包含了均与轨道垂直等内容,欢迎下载使用。
1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。
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、如图所示,b球在水平面内做半径为R的匀速圆周运动,BC为圆周运动的直径,竖直平台与b球运动轨迹相切于B点且高度为R。当b球运动到切点B时,将a球从切点正上方的A点水平抛出,重力加速度大小为g,从a球水平抛出开始计时,为使b球在运动一周的时间内与a球相遇(a球与水平面接触后不反弹),则下列说法正确的是( )
A.a球在C点与b球相遇时,a球的运动时间最短
B.a球在C点与b球相遇时,a球的初始速度最小
C.若a球在C点与b球相遇,则a球抛出时的速率为
D.若a球在C点与b球相遇,则b球做匀速圆周运动的周期为
2、如图,正方形abcd中△abd区域内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场,△bcd区域内有方向平行bc的匀强电场(图中未画出).一带电粒子从d点沿da方向射入磁场,随后经过bd的中点e进入电场,接着从b点射出电场,不计粒子的重力,则( )
A.粒子带正电
B.电场的方向是由c指向b
C.粒子在b点和d点的动能相等
D.粒子在磁场、电场中运动的时间之比为∶2
3、大喇叭滑梯是游客非常喜爱的大型水上游乐设施。如图所示,一次最多可坐四人的浮圈从高为的平台由静止开始沿滑梯滑行,到达底部时水平冲入半径为、开口向上的碗状盆体中,做半径逐渐减小的圆周运动。重力加速度为,下列说法正确的是( )
A.人和浮圈沿滑梯下滑过程中处于超重状态
B.人和浮圈刚进入盆体时的速度大小为
C.人和浮圈进入盆体后所受的摩擦力指向其运动轨迹的内侧
D.人和浮圈进入盆体后,所受支持力与重力的合力大于所需的向心力
4、物体在做以下各种运动的过程中,运动状态保持不变的是( )
A.匀速直线运动B.自由落体运动C.平抛运动D.匀速圆周运动
5、如图,倾角为α=45°的斜面ABC固定在水平面上,质量为m的小球从顶点A先后以初速度v0和2v向左水平抛出,分别落在斜面上的P1、P2点,经历的时间分别为t1、t2;A点与P1、Pl与P2之间的距离分别为l1和l2,不计空气阻力影响。下列说法正确的是( )
A.t1:t 2=1:1
B.ll:l2=1:2
C.两球刚落到斜面上时的速度比为1:4
D.两球落到斜面上时的速度与斜面的夹角正切值的比为1:1
6、靠近地面运行的近地卫星的加速度大小为a1,地球同步轨道上的卫星的加速度大小为a2,赤道上随地球一同运转(相对地面静止)的物体的加速度大小为a3,则( )
A.a1=a3>a2B.a1>a2>a3C.a1>a3>a2D.a3>a2>a1
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、如图所示为粗细均匀的裸铜导线制成的半径为r的圆环,PQ为圆环的直径,其左侧上方的圆面积内存在垂直圆环所在平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B,圆环的电阻为2R。一根长度为2r、电阻为R的均匀金属棒MN以圆环的圆心O点为旋转中心,紧贴着网环以角速度ω沿顺时针方向匀速转动,转动过程中金属棒与圆环始终接触良好,开始时MN与PQ重合( )
A.金属棒中感应电动势的最大值为
B.时间内通过金属棒MN的横截面电荷量为
C.金属棒中电流的有效值是
D.金属棒旋转一周电路中产生的热量为
8、如图(a)所示,在粗糙的水平地面上有两个大小相同但材质不同的甲、乙物块。t=0时刻,甲物块以速度v04m/s向右运动,经一段时间后与静止的乙物块发生正碰,碰撞前后两物块运动的v—t图像如图(b)中实线所示,其中甲物块碰撞前后的图线平行,已知甲物块质量为5kg,乙物块质量为4kg,则( )
A.此碰撞过程为弹性碰撞
B.碰后瞬间乙物块速度为2.5m/s
C.碰后乙物块移动的距离为3.75m
D.碰后甲、乙两物块所受摩擦力之比为6:5
9、歼-15飞机是我国研制的多用途舰载战斗机。某飞行训练中,第一次舰保持静止,飞机从静止开始沿甲板运动,当飞机的速度为v时通过的距离为x1,经历的时间为t1;第二次舰以速度v0匀速运动,飞机相对甲板由静止开始沿舰运动的同方向加速,当飞机相对海面的速度为v时沿甲板通过的距离为x2,经历的时间为t2。设两次飞机均做匀加速运动且加速度大小相等。则( )
A.B.C.D.
10、一颗子弹以水平速度v0穿入一块在光滑水平面上迎面滑来的木块后各自运动,设子弹与木块间相互作用力恒定,则该过程中子弹及木块的速度时间图象可能正确的是(图中实线为子弹图线,虚线为木块图线)( )
A.B.C.D.
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)如图a所示,某同学利用下图电路测量电源电动势和内阻。先将电路中的电压传感器d端与a端连接。
(1)若该同学开始实验后未进行电压传感器的调零而其他器材的使用均正确,则移动滑片后,得到的U-I图象最可能为___________。
A. B. C. D.
(2)将电压传感器d端改接到电路中c端,正确调零操作,移动滑片后,得到如图b所示的U-I图,已知定值电阻R=10Ω,则根据图象可知电源电动势为_________V、内阻为________Ω。(结果保留2位有效数字)
12.(12分)某同学利用如图甲所示的实验装置,通过研究纸带上第一个点到某一个点之间的运动来验证机械能守恒定律。通过实验数据分析,发现本实验存在较大的误差,为此改用如图乙所示的实验装置:通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落,下落过程中球心正好经过光电门B时,通过与光电门B相连的毫秒计时器(图中未画出)记录挡光时间t,用毫米刻度尺测出A、B之间的距离h,用游标卡尺测得小铁球的直径,重力加速度为g。请回答下列问题:
(1)小铁球经过光电门时的瞬时速度v=______(用题中所给字母表示)。
(2)如果d、t、h、g满足关系式______,就可验证机械能守恒定律。
(3)比较两个方案,改进后的方案相比原方案主要的两个优点是______。
A.不需要测出小铁球的质量
B.电磁铁控制小铁球,更易保证小铁球的初速度为0
C.消除了纸带与打点计时器之间的摩擦力影响
D.数据处理大大简化
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,圆心为O、半径为r的圆形区域内、外分别存在磁场方向垂直纸面向内和向外的匀强磁场,外部磁场的磁感应强度大小为B0。P是圆外一点,OP=2r。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从P点在纸面内垂直于OP射出,第一次从A点(图中未画出)沿圆的半径方向射入圆内后从Q点(P、O、Q三点共线)沿PQ方向射出圆形区域。不计粒子重力, =0.6, =0.8。求:
(1)粒子在圆外部磁场和内部磁场做圆周运动的轨道半径;
(2)圆内磁场的磁感应强度大小;
(3)粒子从第一次射入圆内到第二次射入圆内所经过的时间。
14.(16分)如图所示,半圆形玻璃砖的半径为R,圆心为O。一束单色光由玻璃砖上的P点垂直于半圆底面射入玻璃砖,其折射光线射向底面的Q点(图中未画出),折射率为,测得P点与半圆底面的距离为。计算确定Q点的位置。
15.(12分)如图所示,在同一水平面上的两根光滑绝缘轨道,左侧间距为2l,右侧间距为l,有界匀强磁场仅存在于两轨道间,磁场的左右边界(图中虚线)均与轨道垂直。矩形金属线框abcd平放在轨道上,ab边长为l,bc边长为2l。开始时,bc边与磁场左边界的距离为2l,现给金属线框施加一个水平向右的恒定拉力,金属线框由静止开始沿着两根绝缘轨道向右运动,且bc边始终与轨道垂直,从bc边进入磁场直到ad边进入磁场前,线框做匀速运动,从bc边进入右侧窄磁场区域直到ad边完全离开磁场之前,线框又做匀速运动。线框从开始运动到完全离开磁场前的整个过程中产生的热量为Q。问:
(1)线框ad边刚离开磁场时的速度大小是bc边刚进入磁场时的几倍?
(2)磁场左右边界间的距离是多少?
(3)线框从开始运动到完全离开磁场前的最大动能是多少?
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.平抛时间只取决于竖直高度,高度 R 不变,时间均为;故A错误。
BC.平抛的初速度为
时间相等,在C点相遇时,水平位移最大
则初始速度最大为:
故B错误,C正确。
D.在 C点相遇时,b球运动半个周期,故 b球做匀速圆周运动的周期为
故D错误。
故选C。
2、D
【解析】
A.带电粒子从d点沿da方向射入磁场,随后经过bd的中点e进入电场,偏转方向往右,由左手定则可知 ,粒子带负电,故A错误;
B.粒子从e点射出时,速度方向与bd的夹角为,即水平向右射出,在电场中做类平抛运动,从b点射出电场,所受电场力方向由c指向b,负电荷所受电场力方向与场强方向相反,则电场方向由b指向c,故B错误;
C.粒子从d到e过程中洛伦兹力不做功,但在e到b的类平抛运动过程中,电场力做下功,则粒子在b点的动能大于在d点的动能,故C错误;
D.假设ab边长的一半为r,粒子从d点射入磁场的速度为v,因为粒子在磁场中运动的时间为弧长de除以速率v,即,粒子在电场中做类平抛运动,其在平行ab方向的分运动速度大小为v的匀速直线运动,分位移为r,可得粒子在电场中运动时间为,故D正确。
故选D。
3、D
【解析】
A.由于人和浮圈沿滑梯下滑过程中有向下的分加速度,所以人和浮圈沿滑梯下滑过程中处于失重状态,故A错误。
B.若不考虑摩擦阻力,根据机械能守恒有
可得。由于人和浮圈沿滑梯下滑过程中受到了阻力作用,所以人和浮圈刚进入盆体时的速度一定小于,故B错误。
C.人和浮圈进入盆体后所受的摩擦力为滑动摩擦力,与运动方向相反,故C错误。
D.人和浮圈进入盆体后做半径逐渐减小的圆周运动,为向心运动,其所受支持力与重力的合力大于所需的向心力,故D正确。
故选D。
4、A
【解析】
运动状态保持不变是指物体速度的大小和方向都不变,即物体保持静止或做匀速直线运动,故A项正确,BCD三项错误。
5、D
【解析】
A.根据
得
因为初速度之比为1:2,则运动的时间之比为1:2,故A错误。
B.水平位移
因为初速度之比为1:2,则水平位移之比为1:4,由
可知
ll:l2=1:4
故B错误。
C.根据动能定理
其中y=x,则
则两球刚落到斜面上时的速度比为1:2,选项C错误;
D.平抛运动某时刻速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍,由于落在斜面上,位移方向相同,则速度方向相同,即两球落到斜面上时的速度与斜面的夹角正切值的比为1:1,故D正确。
故选D。
6、B
【解析】
题中涉及三个物体:地球赤道上有一随地球的自转而做圆周运动物体3、绕地球表面附近做圆周运动的近地卫星1、地球同步卫星2;物体3与卫星1转动半径相同,物体3与同步卫星2转动周期相同,从而即可求解.
【详解】
地球上的物体3自转和同步卫星2的周期相等为24h,则角速度相等,即ω2=ω3,而加速度由a=rω2,得a2>a3;同步卫星2和近地卫星1都靠万有引力提供向心力而公转,根据,得,知轨道半径越大,角速度越小,向心加速度越小,则a1>a2,综上B正确;故选B.
【点睛】
本题关键要将赤道上自转物体3、地球同步卫星2、近地卫星1分为三组进行分析比较,最后再综合;一定不能将三个物体当同一种模型分析,否则会使问题复杂化.
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.只有当MO、NO分别切割磁感线时,环中才有电流。MO、NO中感应电动势
故A错误;
B.金属棒中有电流时,电流为
半个周期内通过金属棒MN的电荷量
故B正确;
C.在一个周期内,只有半个周期的时间内金属棒中才有电流,即
所以金属棒中电流的有效值
故C错误;
D.依题意的
即
故D正确。
故选BD。
8、BC
【解析】
AB.由图知,碰前瞬间甲物块的速度为
碰后瞬间甲物块的速度为
设乙物块碰后瞬间的速度为v2,取碰前甲物块的速度方向为正方向,根据动量守恒定律得
解得
碰撞前后系统动能之差为
解得
所以此碰撞过程为非弹性碰撞,故A错误,B正确;
C.设碰后乙物块经过ts时间停止运动。根据三角形相似法知
解得
碰后乙物块移动的距离为
故C正确;
D.对碰后乙物块滑行过程,根据动量定理得
解得
甲物块滑行的加速度大小为
甲物块所受摩擦力大小为
则有
故D错误。
故选BC。
9、BC
【解析】
当舰静止时,根据运动学公式有:
v=at1
v2=2ax1
当舰运动时,有
v-v0=at2
整理得:
故BC正确,AD错误。
故选BC。
10、AB
【解析】
AB.设子弹运动的方向为正方向,子弹穿过木块后速度方向不变,为正方向,由于穿过木块过程中受到恒定的阻力作用,所以速度减小;对于木块,受到子弹的作用力后,有可能速度方向仍为负方向,也有可能最后速度方向与子弹方向相同,即为正方向,故AB正确;
CD.子弹击中木块后,不可能出现二者均反向运动,所以CD错误。
故选AB。
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、B 3.0 0.53
【解析】
(1)该同学开始实验后未进行电压传感器的调零,则电路电流为0时,电压传感器有示数,不为0,作出的U-I图象中,电压随电流的增大而增大,但纵坐标有截距,观察图b中的图象可知B符合;
(2)将电压传感器d端改接到电路中c端,则电压传感器测量的是滑动变阻器的电压,但由于正负接线接反了,因此测量的数值会变为负值,计算时取绝对值即可,根据如图(c)所示的U-I图可知,电源电动势为3V,由闭合电路的欧姆定律有:,当U=2V时,I=0.095A,即,解得:内阻r≈0.53Ω。
12、 BC
【解析】
(1)[1]用平均速度代替小铁球经过光电门时的瞬时速度,即
(2)[2]若小铁球机械能守恒,则有
可得
(3)[3]比较两个方案,改进后的方案相比原方案最主要的优点:一是消除了纸带与打点计时器之间的摩擦力影响;二是电磁铁控制小铁球,更易保证小铁球的初速度为0,故BC正确,AD错误。
故选BC。
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) R2=3r (2) B内= (3)
【解析】
(1)设粒子在圆外和圆内磁场中运动的轨道半径分别为R1、R2,由几何关系可知:
r2+R12=(2r-R1)2
解得
R1=
三角形O1AO与三角形O1QO2相似,则
即
解得:
R2=3r
(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,则有
Bqv=
即
B=
B0=
B内=
解得
B内=
(3)由几何关系知:
tan∠O1OA=
解得:
∠O1OA=37°
同理可知
∠QOC=2∠O1OA=74°
粒子在磁场中做圆周运动的周期
T=
可得:
T=
所以粒子从A运动到Q的时间:
t1=
粒子从Q运动到C的时间:
t2=
t=t1+t2=
14、
【解析】
如图所示
P点折射有
由几何关系得
解得
则有
又有
则
即Q点与玻璃砖上边缘相距。
15、 (1)线框ad边刚离开磁场时的速度大小是bc边刚进入磁场时速度的4倍;(2)磁场左右边界间的距离是32l;(3)线框从开始运动到完全离开磁场前的最大动能是Q。
【解析】
(1)设磁感强度为B,设线框总电阻为R,线框受的拉力为F,bc边刚进磁场时的速度为v1,则感应电动势为:
E1=2Blv1
感应电流为:
线框所受安培力为:
F1=2BI1l
线框做匀速运动,其受力平衡,即:F1=F,联立各式得:
设ad边离开磁场之前,线框做匀速运动的速度为v2,同理可得:
所以:
v2=4v1;
(2)bc边进入磁场前,线框做匀加速运动,设加速度为a,bc边到达磁场左边界时,线框的速度为
从ad边进入磁场到bc边刚好进入右侧窄磁场区域的过程中线框的加速度仍为a,由题意可知bc边刚进入右侧窄磁场区域时的速度为:
v2=4v1,
从线框全部进入磁场开始,直到bc边进入右侧窄磁场前,线框做匀加速运动,设位移为s1,则:
将,代入得:
s1=30l
磁场左右边界间的距离为:
s=l+s1+l=32l;
(3)整个过程中,只有拉力F和安培力对线框做功,线框离开磁场之前,动能最大,设最大动能为Ek,由动能定理有:
WF+W安=Ek-0
由:
WF=F(2l+s+l)=35Fl
W安=-F×3l
及
Q=-W安
可知:
线框的最大动能为:
。
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