2026届湖北省武汉外国语学校高三下学期第六次检测物理试卷含解析
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这是一份2026届湖北省武汉外国语学校高三下学期第六次检测物理试卷含解析,共16页。
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.
5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.
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、法拉第电磁感应定律是现代发电机、电动机、变压器技术的基础。如图所示,通有恒定电流的导线AB均竖直且足够长,图甲.丙中正方形闭合铜线圈均关于AB左右对称,图乙、丁中AB//ad且与正方形闭合铜线圈共面。下列四种情况中.线圈中能产生感应电流的是( )
A.甲图中线圈自由下落B.乙图中线圈自由下落
C.丙图中线圈绕AB匀速转动D.丁图中线圈匀速向右移动
2、某行星为质量分布均匀的球体,半径为R,质量为M。科研人员研究同一物体在该行星上的重力时,发现物体在“两极”处的重力为“赤道”上某处重力的1.1倍。已知引力常量为G,则该行星自转的角速度为( )
A.B.C.D.
3、如图所示,图中虚线为某静电场中的等差等势线,实线为某带电粒子在该静电场中运动的轨迹,a、b、c为粒子的运动轨迹与等势线的交点,粒子只受电场力作用,则下列说法正确的是( )
A.粒子在a点的加速度比在b点的加速度大
B.粒子在a点的动能比在b点的动能大
C.粒子在a点和在c点时速度相同
D.粒子在b点的电势能比在c点时的电势能大
4、在冰球游戏中,冰球以速度v0在水平冰面上向左运动,某同学在水平面上沿图示方向快速打击冰球,不计一切摩擦和阻力。下列图中的虚线能正确反映冰球被击打后可能的运动路径是( )
A.B.
C.D.
5、如图所示,一个质量为的物块在恒力的作用下,紧靠在一个水平的上表面上保持静止,物块与上表面间静摩擦因数为,取。与水平面的夹角为,则角的最小值为( )
A.B.
C.D.
6、在光滑绝缘水平面上,三个带电小球a、b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上;a、b带正电,电荷量均为q,整个系统置于方向水平的匀强电场中。若三个小球均处于静止状态,则c球的带电量为( )
A.+q B.-q C.+2qD.-2q
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,以O为圆心、半径为R的虚线圆位于足够大的匀强电场中,圆所在平面与电场方向平行,M、N为圆周上的两点。带正电粒子只在电场力作用下运动,在M点速度方向如图所示,经过M、N两点时速度大小相等。已知M点电势高于O点电势,且电势差为U,下列说法正确的是( )
A.M,N两点电势相等
B.粒子由M点运动到N点,电势能减小
C.该匀强电场的电场强度大小为
D.粒子在电场中可能从M点沿圆弧运动到N点
8、如图所示为某汽车上的加速度电容传感器的俯视图。金属块左、右侧分别连接电介质、轻质弹簧,弹簧与电容器固定在外框上,金属块可带动电介质相对于外框无摩擦左右移动。电容器与供电电源连接,并串联计算机的信号采集器。下列关于该传感器的说法正确的是( )
A.在汽车向右匀速直线运动过程中电路中没有电流
B.在汽车向右匀加速直线运动过程中电路中有电流
C.在汽车向右做加速度增大的减速运动过程中电介质所处的位置电势升高
D.在汽车向右做加速度增大的加速运动过程中,电路中有顺时针方向的电流
9、目前,世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机,立体图如图甲所示,侧视图如图乙所示,其工作原理是:燃烧室在高温下将气体全部电离为电子与正离子,即高温等离子体,高温等离子体经喷管提速后以速度v=1000 m/s 进入矩形发电通道,发电通道有垂直于喷射速度方向的匀强磁场(图乙中垂直纸面向里),磁感应强度大小B0=5T,等离子体在发电通道内发生偏转,这时两金属薄板上就会聚集电荷,形成电势差。已知发电通道长L=50cm,宽h=20cm,高d=20cm,等离子体的电阻率ρ=4Ωm,电子的电荷量e=1.6×10-19C。不计电子和离子的重力以及微粒间的相互作用,则以下判断正确的是( )
A.发电机的电动势为2500V
B.若电流表示数为16A,则单位时间(1s)内打在下极板的电子有1020个
C.当外接电阻为12Ω时,电流表的示数为50 A
D.当外接电阻为50Ω时,发电机输出功率最大
10、如图所示,垂直于纸面向里的匀强磁场分布在正方形abcd区域内,O点是cd边的中点。一个带正电的粒子仅在磁场力作用下,从O点沿纸面以垂直于cd边的速度射入正方形内,经过时间t0刚好从c点射出磁场。现设法使该带电粒子从O点沿纸面以与d成30°角的方向、大小不同的速率射入正方形内,则下列说法中正确的是( )
A.若该带电粒子在磁场中经历的时间是,则它一定从ad边射 出磁场
B.若该带电粒子在磁场中经历的时间是,则它一定从cd边射出磁场
C.若该带电粒子在磁场中经历的时间是t0,则它一定从ab边射出磁场
D.若该带电粒子在磁场中经历的时间是,则它一定从bc边射出磁场
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)某同学为验证机械能守恒定律设计了如图所示的实验,一钢球通过轻绳系在O点,由水平位置静止释放,用光电门测出小球经过某位置的时间,用刻度尺测出该位置与O点的高度差h。(已知重力加速度为g)
(1)为了完成实验还需测量的物理量有________(填正确答案标号)。
A.绳长l B.小球的质量m C.小球的直径d D.小球下落至光电门处的时间t
(2)正确测完需要的物理量后,验证机械能守恒定律的关系式是________________(用已知量和测量量的字母表示)。
12.(12分)为了测某电源的电动势和内阻,实验室提供了如下器材:
电阻箱R,定值电阻R0、两个电流表A1、A2,电键K1,单刀双掷开关K2,待测电源,导线若干.实验小组成员设计如图甲所示的电路图.
(1)闭合电键K1,断开单刀双掷开关K2,调节电阻箱的阻值为R1,读出电流表A2的示数I0;然后将单刀双掷开关K2接通1,调节电阻箱的阻值为R2,使电流表A2的示数仍为I0,则电流表A1的内阻为_____.
(2)将单刀双掷开关K2接通2,多次调节电阻箱的阻值,记录每次调节后的电阻箱的阻值R及电流表A1的示数I,该同学打算用图像处理数据,以电阻箱电阻R为纵轴,为了直观得到电流I与R的图像关系,则横轴x应取(_________)
A.I B.I2 C. D.
(3)根据(2)选取的x轴,作出R-x图像如图乙所示,则电源的电动势E=_____,内阻r=______.(用R1,R2,R0,及图像中的a、b表示)
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,在区域Ⅰ中有水平向右的匀强电场,在区域Ⅱ中有竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小;两区域中的电场强度大小相等,两区域足够大,分界线如甲图中虚线所示。一可视为质点的带电小球用绝缘细线拴住静止在区域Ⅰ中的A点,小球的比荷,细线与竖直方向的夹角为,小球与分界线的距离x=0.4m。现剪断细线,小球开始运动,经过一段时间t1从分界线的C点进入区域Ⅱ,在其中运动一段时间后,从D点第二次经过分界线。图中除A点外,其余各点均未画出,g=10m/s2,求:(以下结果均保留两位有效数字)
(1)小球到达C点时的速度大小v;
(2)C、D两点间的距离d及小球从C点运动到D点的时间t2。
14.(16分)如图,某种透明材料做成的三棱镜ABC,其截面为等腰直角三角形,已知BC的边长为a,现用一束宽度为a的单色平行光束,以垂直于BC面的方向正好入射到该三棱镜的AB、AC面上,结果所有从AB、AC面入射的光线进入后全部直接到达BC面。某同学用遮光板挡住AC,发现光从BD间射出(D未在BC边标出),已知该材料对此平行光束的折射率。
①求:单色平行光束到达BC边的范围BD的长度;
②拿掉遮光板这些直接到达BC面的光线从BC面折射而出后,如果照射到一块平行于BC的屏上形成光斑,则当屏到BC面的距离d满足什么条件时,此光斑分不成两部分?(结果可以保留根式)可能用到的三角函数公式:sin(α+β)=sinαcsβ+csαsinβ;sin(α-β)=sinαcsβ-csαsinβ;cs(α+β)=csαcsβ-sinαsinβ
cs(α-β)=csαcsβ+sinαsinβ)
15.(12分)如图,平板小车静止在光滑水平地面上,其右端固定一半圆形光滑轨道BC与车上表面相切于B点,B端右边x0=2m处有一与小车等高的台阶。一质量m=2.0kg可视为质点的物块以某-初速度滑上小车最左端A处,当物块运动到小车最右端B处时,小车与台阶相碰后立即静止,此后物块恰能沿圆弧轨道运动到最高点C。已知小车与轨道的总质量M=1.0kg,轨道半径R=0.5m,物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2,g取10m/s2。求:
(1)小车的运动时间t;
(2)小车的长度L。
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、D
【解析】
AC.图甲、丙中,穿过铜线圈的磁通量始终为零,铜线圈中不会产生感应电流,故A、C均错误;
B.图乙中,线圈自由下落,由于线圈离导线AB距离不变,所以穿过铜线圈的磁通量始终不变,铜线圈中不会产生感应电流,故B错误;
D.图丁中,线圈匀速向右移动,穿过铜线圈的磁通量不断减小,铜线圈中会产生感应电流,故D正确。
故选D。
2、B
【解析】
由万有引力定律和重力的定义可知
由牛顿第二定律可得
联立解得
故选B。
3、A
【解析】
由等势面的疏密可知电场强度的大小,由可知电场力的大小关系;根据曲线的弯曲方向可知粒子的受力方向,进而判断出电场力做功的特点。根据能量守恒定律分析粒子在a点动能与粒子在b点动能之间的关系。由动能定理可知BC两点的间的电势能的变化。本题中解题的关键在于曲线的弯曲方向的判断,应掌握根据弯曲方向判断受力方向的方法。
【详解】
A.因a点处的等势面密集,故a点的电场强度大,故电荷在a点受到的电场力大于b点受到的电场力,结合牛顿第二定律可知,粒子在a点的加速度比在b点的加速度大,故A正确;
B.由粒子运动的轨迹弯曲的方向可知,粒子受到的电场力指向右侧,则从a到b电场力做正功,粒子动能增大,故B错误;
C.速度是矢量,沿轨迹的切线方向,由图可知,粒子在a点和在c点时速度方向不相同,故C错误;
D.粒子受到的电场力指向右侧,则从b到c电场力做负功,粒子的电势能增大,所以粒子在b点的电势能比在c点时的电势能小,故D错误;
故选A。
【点睛】
本题中告诉的是等势面,很多同学由于思维定势当成了电场线从而出现错解。
4、A
【解析】
因为不计一切摩擦和阻力,冰球受打击之后做匀速直线运动; 冰球在受到打击时,沿打击的方向会获得一个分速度,所以合速度的方向一定在初速度方向与打击的方向之间,不能沿打击的方向,由以上的分析可知,A正确,BCD都错误。
故选A。
5、D
【解析】
对物块受力分析:
物块受重力、恒力静摩擦力弹力。正交分解后,竖直方向平衡有
最大静摩擦力
水平方向有
(临界点)
解得
题意有
结合数学知识,联立方程解得
ABC错误,D正确。
故选D。
6、D
【解析】
a、b带正电,要使a、b都静止,c必须带负电,否则匀强电场对a、b的电场力相同,而其他两个电荷对a和b的合力方向不同,两个电荷不可能同时平衡,设c电荷带电量大小为Q,以a电荷为研究对象受力分析,根据平衡条件得c、b对a的合力与匀强电场对a的力等值反向,即为:
=×cs
所以C球的带电量为-2q
A.+q与分析不符,故A错误;
B.-q与分析不符,故B错误;
C.+2q与分析不符,故C错误;
D.-2q与分析不符,故D正确。
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.带电粒子仅在电场力作用下,由于粒子在M、N两点动能相等,则电势能也相等,根据可知M、N两点电势相等,A正确;
B.因为匀强电场,所以两点的连线MN即为等势面。根据等势面与电场线垂直和沿电场线方向电势降低的特性,从而画出电场线CO如图
由曲线运动条件可知,正电粒子所受的电场力沿着CO方向;可知,速度方向与电场力方向夹角先大于90°后小于90°,电场力对粒子先做负功后做正功,所以电势能先增大后减小,B错误;
C.匀强电场的电场强度式中的d是沿着电场强度方向的距离,则
C正确;
D.粒子在匀强电场受到的是恒定的电场力,不可能做圆周运动,D错误。
故选AC。
8、AD
【解析】
A.当汽车向右匀速直线运动时,电介质位置不变,根据电容的决定式
可知电容器的电容不变,因两板电压不变,根据电容的定义式
可知电容器的电荷量不变,因此电路中没有电流,A正确;
B.当汽车以恒定加速度运动时,根据牛顿第二定律可知,弹力大小不变,根据电容器的决定式可知电容器的电容不变,因两极的电压不变,根据电容器的定义式可知电容器的电荷量不变,因此电路中没有电流,B错误;
C.电容器两端与电源连接,电压等于电源电压不变,两板间距不变,电容器两板之间形成的匀强电场不变,根据匀强电场中电势差与场强的关系
可以推断电介质所处位置电势不变, C错误;
D.当电路中有顺时针方向的电流时,说明电容器处于充电状态,因电容器两端电压等于电源电压不变,根据
可知电容器的电容增大导致电容器所带电荷量增加,根据电容器的决定式
可知插入极板间电介质加深,弹簧越拉越长,合力向右增大,汽车向右做加速度增大的加速运动符合上述结果,D正确。
故选AD。
9、BC
【解析】
A.由等离子体所受的电场力和洛伦兹力平衡得
qvB0=
则得发电机的电动势为
E=B0dv=1000V
故A错误;
B.由电流的定义可知,代入数据解得
n=1020个
故B正确;
C.发电机的内阻为
r=ρ=8Ω
由闭合电路欧姆定律
I==50A
故C正确;
D.当电路中内、外电阻相等时发电机的输出功率最大,此时外电阻为
R=r=8Ω
故D错误。
故选BC。
10、BD
【解析】
由题,带电粒子以垂直于cd边的速度射入正方形内,经过时间t0刚好从c点射出磁场,则知带电粒子的运动周期为
T=2t0
A.当带电粒子的轨迹与ad边相切时,轨迹的圆心角为60°,粒子运动的时间为
在所有从ad边射出的粒子中最长时间为,该带电粒子在磁场中经历的时间是,则它一定不会从ad边射出磁场,故A错误;
B. 若该带电粒子在磁场中经历的时间是
则粒子轨迹的圆心角为
速度的偏向角也为,根据几何知识得知,粒子射出磁场时与磁场边界的夹角为30°,必定从cd射出磁场,故B正确;
C. 若该带电粒子在磁场中经历的时间是
则得到轨迹的圆心角为π,而粒子从ab边射出磁场时最大的偏向角等于
故不一定从ab边射出磁场,故C错误;
D. 若该带电粒子在磁场中经历的时间是
则得到轨迹的圆心角为
则它一定从bc边射出磁场,故D正确。
故选:BD。
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
【解析】
(1)[1]系统机械能守恒时满足
又
解得
还需要测量的量是小球的直径d。
(2)[2]由(1)知成立时,小球机械能守恒。
12、R2-R1 C E= r=a-R0-(R2-R1)
【解析】
(1)由题意可知,电路电流保持不变,由闭合电路欧姆定律可知,电路总电阻不变,则电流表A1内阻等于两种情况下电阻箱阻值之差,即.
(2)单刀双掷开关K2接通2时,据欧姆定律可得:,整理得:,为得到直线图线,应作图象.故C项正确,ABD三项错误.
(3)由图象结合得:图象斜率、图象纵截距,解得:电源的电动势、电源的内阻.
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)1.4m,1.2s
【解析】
(1)小球处于静止状态时,受重力、电场力和细线的拉力的作用而处于平衡状态,故可知小球带正电,电场力大小
剪断细线后,小球做初速度为零的匀加速直线运动,根据牛顿第二定律可知,小球的加速度
小球沿直线运动的距离
根据运动学公式有
解得小球到达C点时的速度大小
(2)由于重力与电场力平衡,则小球在区域Ⅱ中做匀速圆周运动,运动轨迹如图所示
根据洛伦兹力提供向心力,有
圆周运动的周期
所以C、D两点间的距离
小球从C点运动到D点的时间
14、①②
【解析】
光路如下图所示:
①由题意可知,遮光板挡住,单色平行光束经面折射后射到之间的这些光线在三棱镜中是平行的,设光线进入面时的入射角为和折射角为,由几何关系可得,
折射率
②如图为的中点,从射出的光线与的延长线交于,根据对称性光斑分不成两部分,由几何光线有
d=
15、 (1);(2)4m
【解析】
(1)对小车,由牛顿第二定律得
解得
a=4m/s2
小车加速过程
得
(2)物块恰能沿圆弧轨道运动到最高点C,由牛顿第二定律得
物块从B运动到C的过程,由机械能守恒定律得
联立解得
根据牛顿第二定律可得
物块在水平面上的运动可视为反向匀加速
故
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