2026届江苏苏州高新区一中高三下第一次测试物理试题含解析
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这是一份2026届江苏苏州高新区一中高三下第一次测试物理试题含解析,共15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、如图所示,abcd为边长为L的正方形,在四分之一圆abd区域内有垂直正方形平面向外的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B。一个质量为m、电荷量为q的带电粒子从b点沿ba方向射入磁场,结果粒子恰好能通过c点,不计粒子的重力,则粒子的速度大小为
A.B.C.D.
2、如图所示,压缩的轻弹簧将金属块卡在矩形箱内,在箱的上顶板和下底板均安有压力传感器,箱可以沿竖直轨道运动。当箱静止时,上顶板的传感器显示的压力F1=2N,下底板传感器显示的压力F2=6N,重力加速度g=10m/s2。下列判断正确的是( )
A.若加速度方向向上,随着加速度缓慢增大,F1逐渐减小,F2逐渐增大
B.若加速度方向向下,随着加速度缓慢增大,F1逐渐增大,F2逐渐减小
C.若加速度方向向上,且大小为5m/s2时,F1的示数为零
D.若加速度方向向下,且大小为5m/s2时,F2的示数为零
3、2019年10月1日,在国庆70周年盛大阅兵式上,大国重器东风-17高超音速战略导弹震撼曝光!有限的资料显示,东风17高超音速导弹最大速度在6~25马赫之间,射程约为2000公里左右,其战斗部为十分前沿的带翼面承波体结构,通过弹体助推至大气层边缘,并以"打水漂"一样的方式进行滑跃飞行,突防能力极强。值得一提的是,这种"助推—滑翔"弹道由我国著名科学家钱学森在上个世纪末40年代首次推出,因此该弹道亦称"钱学森弹道"。已知东风-17质量为m,在一次试射机动变轨过程中,东风-17正在大气层边缘向东水平高速飞行,速度大小为12马赫(1马赫就是一倍音速,设为v),突然蛇形机动变轨,转成水平向东偏下37°角飞行,速度大小为15马赫。此次机动变轨过程中( )
A.合力对东风-17做功为81mv2
B.合力对东风-17做功为4.5mv2
C.合力对东风-17的冲量大小为9mv,方向竖直向下
D.合力对东风-17的冲量大小为3mv,方向向东偏下37°
4、如图所示,带电荷量为Q的等量同种正电荷固定在水平面上,在其连线的中垂线(竖直方向)上固定一光滑绝缘的细杆,细杆上套一个质量为m,带电荷量为的小球,小球从细杆上某点a由静止释放,到达b点时速度为零,b间的距离为h,重力加速度为g。以下说法正确的是( )
A.等量同种正电荷在a、b两处产生的电场强度大小关系
B.a、b两处的电势差
C.小球向下运动到最大速度的过程中小球电势能的增加量等于其重力势能的减少量
D.若把两电荷的位置往里移动相同距离后固定,再把带电小球从a点由静止释放,则小球速度减为零的位置将在b点的上方
5、下列说法正确的是( )
A.中X为中子,核反应类型为衰变
B.中Y为中子,核反应类型为人工核转变
C.,其中Z为氢核,核反应类型为轻核聚变
D.,其中K为10个中子,核反应类型为重核裂变
6、三点构成等边三角形,边长为,匀强电场方向与构成的平面夹角30°,电势,,下列说法正确的是( )
A.场强大小为
B.场强大小为
C.将一个正电荷从点沿直线移到点,它的电势能一直增大
D.将一个正电荷从点沿直线移到点,它的电势能先增大后减小
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、某科技小组设计的月球探测器的环月轨道方案如图所示,环月轨道Ⅰ为圆形轨道,环月轨道Ⅱ为椭圆轨道,远月点记为P,近月点记为Q(图中未标出),下列说法正确的是( )
A.探测器在环月轨道Ⅰ上运动的速度比月球的第一宇宙速度小
B.探测器在环月轨道Ⅰ上的运行周期比在环月轨道Ⅱ上的运行周期长
C.探测器在轨道Ⅱ上运行时,远月点的加速度数值比近月点的加速度数值大
D.探测器在环月轨道Ⅰ上运行时的机械能小于在环月轨道Ⅱ上的机械能
8、如图所示,轻弹簧下端固定在粗糙斜面的挡板上,上端连接一小滑块(视为质点),弹簧处于自然状态时滑块位于O点.先用外力缓慢地把滑块移至A点,此时弹簧的弹性势能为Ep,然后撤去外力,滑块沿斜面向上最高能滑到B点,该过程中滑块的最大动能为Ekm,滑块的动能最大时其所在位置距A点的距离为L.下列说法正确的是
A.滑块从A点滑到O点的过程中,其加速度大小先减小后增大
B.滑块从A点滑到O点的过程中,其动能一直增大
C.滑块经过距A点距离为的位置时,其动能大于
D.滑块从A点滑到B点的过程中,克服摩擦阻力和克服重力做功的代数和为Ep
9、长为l直导线中通有恒定电流I,静置于绝缘水平桌面上,现在给导线所在空间加匀强磁场,调整磁场方向使得导线对桌面的压力最小,并测得此压力值为N1,保持其他条件不变,仅改变电流的方向,测得导线对桌面的压力变为N2。则通电导线的质量和匀强磁场的磁感应强度分别为( )
A.B.
C.D.
10、如图所示,水平面上,向下与水平方向成30°、大小为F的推力作用在质量为m1的物体A上,向上与水平方向成30°、大小为F的拉力作用在质量为m2的物体B上,A、B都由静止开始运动,相等时间内运动了相同的位移,A、B与水平面的动摩擦因数分别为μ1和μ2,则( )
A.推力对A做的功与拉力对B做的功相等
B.推力对A的冲量与拉力对B的冲量相同
C.若μ1=μ2,则m1>m2
D.若μ1=μ2,则m1<m2
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)为了探究加速度与力的关系,某同学设计了如图所示的实验装置,带滑轮的长木板水平放置,板上有两个光电门相距为d,滑块通过细线与重物相连,细线拉力大小F等于力传感器的示数。让滑块从光电门1由静止释放,记下滑到光电门2的时间t。改变重物质量,重复以上操作5次,处理数据后得到下表中的5组结果。根据表中数据在坐标纸上画出如图所示的aF图像,已知重力加速度g=10m/s2,根据图像可求出滑块质量m=______kg,滑块和轨道间的动摩擦因数μ=________。
12.(12分)某实验小组要做“探究小车所受外力与加速度关系”的实验,采用的实验装置如图 1所示。
(1)本实验中_______(填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力,______ (填“需要”或“不需要”)钩码的质量远小于小车的质量。
(2)该同学在研究小车运动时打出了一条纸带,如图2所示。在纸带上,连续5个点为一个计数点,相邻两个计数点之间的距离依次为x1=1.45cm, x2=2.45 cm, x3=3.46cm,x4=4.44 cm, x5=5.45 cm, x6=6.46 cm,打点计时器的频率f=50Hz,则打纸带上第5个计数点时小车的速度为______m/s;整个过程中小车的平均加速度为_______m/s2。(结果均保留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)一质量为m=2kg的滑块能在倾角为θ=37°的足够长的斜面上以a=2m/s2匀加速下滑。若给滑块施加一水平向右的恒力F,使之由静止开始在t=2s的时间内沿斜面运动2m。求:
(1)滑块和斜面之间的动摩擦因数μ;
(2)推力F的大小。
14.(16分)如图所示,半径为R的光滑轨道竖直放置,质量为m的球1在恒力F(力F未知,且未画出)的作用下静止在P点,OP连线与竖直方向夹角为,质量也为m的球2静止在Q点。若某时刻撤去恒力F,同时给小球1一个沿轨道切向方向的瞬时冲量I(未知),恰能使球1在轨道内侧沿逆时针方向做圆周运动且与球2发生弹性正碰。小球均可视为质点,重力加速度为g,不计空气阻力。求:
(1)恒力F的最小值为多大?
(2)瞬时冲量I大小为多大?
(3)球2碰撞前后对轨道Q点的压力差为多大?
15.(12分)如图甲所示,倾斜放置的平行光滑导轨间距为L。导轨与水平面的夹角为,导轨上端连有阻值为的定值电阻,在导轨平面上的abdc、cdfe区域内分别有垂直导轨平面向上和向下的匀强磁场Ⅰ和Ⅱ,磁感应强度大小分别为和,两磁场的宽度均为L。一长为L,阻值为的导体棒从导轨某位置由静止释放,导体棒在滑动过程中始终垂直于导轨且与导轨接触良好,导体棒在磁场中运动的速度一时间图像如图乙所示。不计导轨的电阻,取,求:
(1)导体棒的质量;
(2)导体棒穿过整个磁场过程中电阻R上产生的焦耳热;
(3)导体棒穿过磁场Ⅱ的时间。
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】
粒子沿半径方向射入磁场,则出射速度的反向延长线一定经过圆心,由于粒子能经过C点,因此粒子出磁场时一定沿ac方向,轨迹如图:
由几何关系可知,粒子做圆周运动的半径为
根据牛顿第二定律得:
解得: ,故C正确。
故选:C。
2、C
【解析】
A.若加速度方向向上,在金属块未离开上顶板时弹簧的压缩量不变,则F2不变,根据牛顿第二定律得
得
知随着加速度缓慢增大,F1逐渐减小,A错误;
B.若加速度方向向下,在金属块未离开上顶板时弹簧的压缩量不变,则F2不变,根据牛顿第二定律得
得
知随着加速度缓慢增大,F1逐渐增大,故B错误;
C.当箱静止时,有
得
m=0.4kg
若加速度方向向上,当F1=0时,由A项分析有
解得
a=5m/s2
故C正确;
D.若加速度方向向下,大小是5m/s2小于重力加速度,不是完全失重,弹簧不可能恢复原长,则F2的示数不可能为零,D错误。
故选C。
3、C
【解析】
AB.根据动能定理得
故AB错误。
CD.根据动量定理得
方向竖直向下,故C正确,D错误。
故选C。
4、D
【解析】
A.小球由a到b先加速再减速,a点加速度向下,b点加速度向上,所以,A错误;
B.由a到b根据动能定理
得
B错误;
C.根据能量守恒,小球向下运动到最大速度的过程中小球重力势能转化为电势能和动能,所以小球电势能的增加量小于其重力势能的减少量,C错误;
D.若把两同种电荷的位置往里移动相同距离后固定,根据电场强度叠加原理在中垂线上相同位置电场强度变大了,再由动能定理可知小球速度减为零的位置将在b点的上方,选项D正确。
故选D。
5、D
【解析】
A.,核反应类型为衰变,选项A错误;
B.,核反应类型为轻核聚变,选项B错误;
C.,核反应类型为人工转变,选项C错误;
D.,核反应类型为重核裂变,选项D正确。
故选D。
6、B
【解析】
AB.匀强电场在构成的平面上的电场强度分量
因为电势,,所以AB为等势线,电场线与AB垂直指向C,则
解得
故A错误,B正确;
C.根据,将一个正电荷从点沿直线移到点,电势一直降低,它的电势能一直减小,故C错误;
D.因为AB为等势线,所以将一个正电荷从点沿直线移到点,它的电势能不变,故D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、AB
【解析】
A.根据第一宇宙速度的表达式,因探测器在环月轨道Ⅰ上运动的半径大于月球的半径,则在轨道Ⅰ上的运行速度比月球的第一宇宙速度小,选项A正确;
B.根据开普勒第三定律可知,探测器在环月轨道Ⅰ上的运行半径大于在环月轨道Ⅱ上的运行的半长轴,则探测器在环月轨道Ⅰ上的运行周期比在环月轨道Ⅱ上的运行周期长,选项B正确;
C.探测器在轨道Ⅱ上运行时,在远月点受到的月球的引力较小,则在远月点的加速度数值比近月点的加速度数值小,选项C错误;
D.探测器从轨道Ⅰ在P点减速才能进入轨道Ⅱ,可知探测器在环月轨道Ⅰ上运行时的机械能大于在环月轨道Ⅱ上的机械能,选项D错误;
故选AB.
8、ACD
【解析】
滑块从A点滑到O点的过程中,弹簧的弹力逐渐减小直至零,弹簧的弹力先大于重力沿斜面的分力和滑动摩擦力之和,再等于重力沿斜面的分力和滑动摩擦力之和,后小于重力沿斜面的分力和滑动摩擦力之和,合外力先沿斜面向上,随着弹簧的减小,合外力减小,则加速度减小.合外力后沿斜面向下,随着弹簧的减小,合外力反向增大,则加速度反向增大,所以加速度大小先减小后增大,故A正确.在AO间的某个位置滑块的合外力为零,速度最大,所以滑块从A点滑到O点的过程中,速度先增大后减小,则动能先增大后减小,故B错误.设动能最大的位置为C,从A到C,由动能定理得:,设距A点距离为的位置为D,此位置动能为;滑块从A到D的过程,由动能定理得:,因为,则故C正确.滑块从A点滑到B点的过程中,根据动能定理得:,又,则得,即克服摩擦阻力和克服重力做功的代数和为,故D正确.
9、BC
【解析】
对导线受力分析,可知导线受重力、支持力和安培力作用,当安培力方向竖直向上时,支持力最小,则导线对桌面的压力最小,根据平衡条件有
当仅改变电流方向时,安培力方向向下,根据平衡有
联立解得
,
故BC正确,AD错误。
故选BC。
10、AD
【解析】
A.根据功的定义
可知推力对A做的功与拉力对B做的功相等,A正确;
B.根据冲量的定义
可知推力对A的冲量与拉力对B的冲量大小相同,方向不同,B错误;
CD.两物体在相等时间内运动了相同的位移,根据
可知两个物体的加速度大小相等,根据牛顿第二定律分别求解两物体加速度大小
式中,化简整理后有
若
则
C错误,D正确。
故选AD。
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、0.25(0.24~0.26均正确) 0.20(0.19~0.21均正确)
【解析】
[1][2]根据
F﹣μmg=ma
得
a=﹣μg
所以滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象斜率等于滑块质量的倒数,由图形得加速度a和所受拉力F的关系图象斜率k=4,所以滑块质量
m=0.25kg
由图形得,当F=0.5N时,滑块就要开始滑动,所以滑块与轨道间的最大静摩擦力等于0.5N,而最大静摩擦力等于滑动摩擦力,即
μmg=0.5N
解得
μ=0.20
12、需要不需要
【解析】
(1)本实验是通过力传感器测量的细线的拉力,要想将拉力作为小车的合外力,需要平衡摩擦力;由于拉力可以直接读出,所以钩码的质量不需要远远小于小车的质量;
(2)频率,则周期,连续5个点为一个计数点,相邻两个计数点之间的时间间隔;第5个计数点的速度为,根据逐差法可知小车的加速度为: .
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、(1)0.5,(2)44N或1.82N。
【解析】
(1)未施加推力过程,牛顿第二定律:
代入数据,解得:;
(2)施加推力后,由:
得:
滑块沿斜面做匀加速直线运动,有加速度向上和向下两种可能:
当加速度沿斜面向上时,根据牛顿第二定律,有:
解得:
当加速度沿斜面向下时,根据牛顿第二定律,有:
解得:。
14、 (1) ;(2) ;(3) 5mg
【解析】
(1)恒力F垂直OP斜向上时,恒力F最小,此时恒力F与水平方向的夹角,则
(2)球1恰运动到圆周的最高点,有
球1由P点运动到最高点,根据动能定理有
小球的瞬时冲量为
联立解得
(3)由于发生弹性碰撞,且质量相等,故二者速度交换,球2也能恰好通过最高点,
对球2,碰后由最高点到Q点的过程中,据机械能守恒定律有
且有
联立解得
碰前球2静止,故
故支持力差为
根据牛顿第三定律可知球2碰撞前后对轨道Q点的压力差为5mg.
15、 (1)0.2kg;(2)1.0375J;(3)1.9s
【解析】
(1)由图乙可知,导体棒在磁场Ⅰ中做匀速直线运动,速度,运动时间,则
①
②
③
④
联立①②③④解得
(2)导体棒穿过整个磁场区域,由能量守恒定律得
⑤(其中)
⑥
联立⑤⑥解得
(3)设导体棒穿过磁场Ⅱ的时间为,选取沿导轨向下为正方向,由动量定理得
⑦
又
⑧
⑨
⑩
⑪
联立以上各式,解得
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