2026届江西省临川实验学校高三下学期第五次调研考试物理试题含解析
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这是一份2026届江西省临川实验学校高三下学期第五次调研考试物理试题含解析,共19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、两行星和各有一颗卫星和,卫星的圆轨道接近各自的行星表面,如果两行星质量之比,两行星半径之比则两个卫星周期之比为( )
A.B.C.D.
2、如图所示,质量为M的小车放在光滑水平面上,小车上用细线悬吊一质量为m的小球,M>m,用一力F水平向右拉小球,使小球和车一起以加速度a向右运动时,细线与竖直方向成α角,细线的拉力为T。若用一力F′水平向左拉小车,使小球和车一起以加速度a′向左运动时,细线与竖直方向也成α角,细线的拉力为T′。则( )
A.a′>a,T′=TB.a′=a,T′=TC.a′<a,T′>TD.aʹ<a,T′<T
3、如图,倾角为的斜面固定在水平面上,质量为的小球从顶点先后以初速度和向左水平抛出,分别落在斜面上的、点,经历的时间分别为、;点与、与之间的距离分别为和,不计空气阻力影响。下列说法正确的是( )
A.
B.
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
4、带电粒子仅在电场力作用下,从电场中a点以初速度进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点,如图所示,实线是电场线,关于粒子,下列说法正确的是
A.在a点的加速度大于在b点的加速度
B.在a点的电势能小于在b点的电势能
C.在a点的速度小于在B点的速度
D.电场中a点的电势一定比b点的电势高
5、如图所示,在光滑绝缘的水平面上,虚线左侧无磁场,右侧有磁感应强度的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,质量、带电量的小球C静置于其中;虚线左侧有质量,不带电的绝缘小球A以速度进入磁场中与C球发生正碰,碰后C球对水平面压力刚好为零,碰撞时电荷不发生转移,g取10m/s 2,取向右为正方向.则下列说法正确的是( )
A.碰后A球速度为B.C对A的冲量为
C.A对C做功0.1JD.AC间的碰撞为弹性碰撞
6、科幻电影《流浪地球》讲述了这样的故事:太阳即将毁灭,人类在地球上建造出巨大的推进器,使地球经历了停止自转、加速逃逸、匀速滑行、减速入轨等阶段,最后成为比邻星的一颗行星。假设若干年后,地球流浪成功。设比邻星的质量为太阳质量的,地球质量在流浪过程中损失了,地球绕比邻星运行的轨道半径为地球绕太阳运行轨道半径的,则地球绕比邻星运行与绕太阳运行相比较,下列关系正确的是( )
A.公转周期之比为
B.向心加速度之比为
C.动能之比为
D.万有引力之比为
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、在大型物流货场,广泛的应用传送带搬运货物。如图所示,倾斜的传送带以恒定速率逆时针运行,皮带始终是绷紧的。质量的货物从传送带上端点由静止释放,沿传送带运动到底端点,两点的距离。已知传送带倾角,货物与传送带间的动摩擦因数,重力加速度,,。则( )
A.货物从点运动到点所用时间为1.2s
B.货物从运动到的过程中,货物与传送带摩擦产生的热量为0.8J
C.货物从运动到的过程中,传送带对货物做功大小为11.2J
D.货物从运动到与传送带速度相等的过程中,货物减少的重力势能小于货物增加的动能与摩擦产生的热量之和
8、两根长度不同的细线下面分别悬挂两个完全相同的小球A、B,细线上端固定在同一点,绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动已知A球细线跟竖直方向的夹角为,B球细线跟竖直方向的夹角为,下列说法正确的是
A.细线和细线所受的拉力大小之比为:1
B.小球A和B的向心力大小之比为1:3
C.小球A和B的角速度大小之比为1:1
D.小球A和B的线速度大小之比为1:
9、光滑平行导轨ab、cd水平放置,两导轨间距为L,两导轨分别与电容为C的电容器的两极板相连,两导轨的右端连接光滑绝缘的圆弧轨道bf、ce圆弧轨道的半径为R,水平导轨与圆弧轨道分别相切于b、c两点。把一质量为m,长度为L的金属杆置于bc位置,如图所示。闭合电键S,金属杆恰能滑到ef。空间存在竖直向下的匀强磁场,磁场分布如图所示,磁场的磁感应强度为B,重力加速度为g,下列各种说法中正确的是( )
A.金属杆刚滑上圆弧轨道时,对轨道的压力为3mg
B.从左向右看,电容器的左极板带负电,右极板带正电
C.电容器两极板间的电势差减小了
D.若磁场方向改为水平向右,则闭合电键S后,金属杆仍能上升R的高度
10、如图所示为一列沿x轴传播的简谐横波,实线为t=0时刻的波形图,经过t1=6s,波形图如图中虚线所示。已知波的周期T>4s,则下列说法正确的是( )
A.该波的波长为8m
B.该波的周期可能为8s
C.在t=9s时,B质点一定沿y轴正方向运动
D.B、C两质点的振动情况总是相反的
E.该列波的波速可能为m/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)某科技小组想测定弹簧托盘秤内部弹簧的劲度系数k,拆开发现其内部简易结构如图(a)所示,托盘A、竖直杆B、水平横杆H与齿条C固定连在一起,齿轮D与齿条C啮合,在齿轮上固定指示示数的指针E,两根完全相同的弹簧将横杆吊在秤的外壳I上。托盘中不放物品时,指针E恰好指在竖直向上的位置。指针随齿轮转动一周后刻度盘的示数为P0=5 kg。
科技小组设计了下列操作:
A.在托盘中放上一物品,读出托盘秤的示数P1,并测出此时弹簧的长度l1;
B.用游标卡尺测出齿轮D的直径d;
C.托盘中不放物品,测出此时弹簧的长度l0;
D.根据测量结果、题给条件及胡克定律计算弹簧的劲度系数k;
E.在托盘中增加一相同的物品,读出托盘秤的示数P2,并测出此时弹簧的长度l2;
F.再次在托盘中增加一相同的物品,读出托盘秤的示数P3,并测出此时弹簧的长度l3;
G.数出齿轮的齿数n;
H.数出齿条的齿数N并测出齿条的长度l。
(1)小组同学经过讨论得出一种方案的操作顺序,即a方案:采用BD步骤。
①用所测得的相关量的符号表示弹簧的劲度系数k,则k=________。
②某同学在实验中只测得齿轮直径,如图(b)所示,并查资料得知当地的重力加速度g=9.80 m/s2,则弹簧的劲度系数k=________。(结果保留三位有效数字)
(2)请你根据科技小组提供的操作,设计b方案:采用:________步骤;用所测得的相关量的符号表示弹簧的劲度系数k,则k=________。
12.(12分)第34届全国青少年科技创新大赛于2019年7月20-26日在澳门举办,某同学为了测试机器人内部电动机的电阻变化,对一个额定电压为6V,额定功率约为3.5W小型电动机(线圈电阻恒定)的伏安特性曲线进行了研究,要求电动机两端的电压能从零逐渐增加到6V,实验室备有下列器材:
A.电流表(量程Ⅰ:0~0.6 A,内阻约为1 Ω;量程Ⅱ:0~3 A,内阻约为0.1 Ω)
B.电压表(量程为0~6 V,,内阻几千欧)
C.滑动变阻器R1(最大阻值10 Ω,额定电流2 A)
D.滑动变阻器R2(最大阻值1 750 Ω,额定电流0.3 A)
E.电池组(电动势为9 V,内阻小于1 Ω)
F.开关和导线若干
(1)实验中所用的滑动变阻器应选 ____ (选填“C”或“D”),电流表的量程应选 _____ (选填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(2)请用笔画线代替导线将实物图甲连接成符合这个实验要求的电路。
(______)
(3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,改变加在电动机上的电压,实验中发现当电压表示数大于1 V时电风扇才开始转动,电动机的伏安特性曲线如图乙所示,则电动机线圈的电阻为______Ω,电动机正常工作时的输出机械功率为_______W。(保留两位有效数字)
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,在大气中有一水平放置的固定刚性圆筒,它由圆心共轴的圆筒a、b连接而成,其横截面积分别为3S和S。已知大气压强为p0,温度为T0。两活塞A、B圆心处用一根长为3l的不可伸长的轻线相连,把温度为T0的空气密封在两活塞之间,此时两活塞的位置如图所示。若活塞与圆筒壁之间的摩擦可忽略,现对被密封的气体缓慢加热,求:
①当B活塞刚好碰到b部分圆筒的左侧时,气体温度为多少?
②当气体温度为3T0时,气体的压强为多少?
14.(16分)如图所示,水平面上有A、B两个小物块(均视为质点),质量均为,两者之间有一被压缩的轻质弹簧(未与A、B连接)。距离物块A为L处有一半径为L的固定光滑竖直半圆形轨道,半圆形轨道与水平面相切于C点,物块B的左边静置着一个三面均光滑的斜面体(底部与水平面平滑连接)。某一时刻将压缩的弹簧释放,物块A、B瞬间分离,A向右运动恰好能过半圆形轨道的最高点D(物块A过D点后立即撤去),B向左平滑地滑上斜面体,在斜面体上上升的最大高度为L(L小于斜面体的高度)。已知A与右侧水平面的动摩擦因数,B左侧水平面光滑,重力加速度为,求:
(1)物块A通过C点时对半圆形轨道的压力大小;
(2)斜面体的质量;
(3)物块B与斜面体相互作用的过程中,物块B对斜面体做的功。
15.(12分)如图光滑水平导轨AB的左端有一压缩的弹簧,弹簧左端固定,右端前放一个质量为m=1kg的物块(可视为质点),物块与弹簧不粘连,B点与水平传送带的左端刚好平齐接触,传送带的长度BC的长为L=6m,沿逆时针方向以恒定速度v=1m/s匀速转动.CD为光滑的水平轨道,C点与传送带的右端刚好平齐接触,DE是竖直放置的半径为R=0.4m的光滑半圆轨道,DE与CD相切于D点.已知物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,取g=10m/s1.
(1)若释放弹簧,物块离开弹簧,滑上传送带刚好能到达C点,求弹簧储存的弹性势能;
(1)若释放弹簧,物块离开弹簧,滑上传送带能够通过C点,并经过圆弧轨道DE,从其最高点E飞出,最终落在CD上距D点的距离为x=1.1m处(CD长大于1.1m),求物块通过E点时受到的压力大小;
(3)满足(1)条件时,求物块通过传送带的过程中产生的热能.
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】
卫星做圆周运动时,万有引力提供圆周运动的向心力,有
得
所以两卫星运行周期之比为
故A正确、BCD错误。
故选A。
2、A
【解析】
对情况一的整体受力分析,受重力、支持力和拉力:
①
再对小球分析:
②
③
联立①②③解得:,;
再对情况二的小球受力分析,据牛顿第二定律,有:
④
解得,由于M>m,所以;
细线的拉力:
⑤
A正确,BCD错误。
故选A。
3、D
【解析】
A.平抛运动落在斜面上时,竖直方向的位移和水平方向上位移比值一定
解得
可知时间与初速度成正比,所以,故A错误;
B.落点到A点的距离
可知距离与初速度的平方成正比,所以,故B错误;
CD.设速度与水平方向的夹角为,有
则知小球落在斜面上时速度方向相同,所以两球落到斜面上时的速度与斜面的夹角相同,夹角正切值的比为1∶1,
则落到斜面上时的速度为
则可知刚落到斜面上时的速度与初速度成正比,所以两球刚落到斜面上时的速度比为1∶2,故C错误,D正确。
故选D。
4、C
【解析】
电场线密的地方电场的强度大,电场线疏的地方电场的强度小,可知EA<EB,所以a、b两点比较,粒子的加速度在b点时较大,故A错误;由粒子的运动的轨迹可以知道,粒子受电场力的方向应该指向轨迹的内侧,根据电场力方向与速度方向的夹角得电场力先做负功后做正功,电势能先增大后减小,整个过程电场力做正功,电势能减小,即在a点的电势能大于在b点的电势能,故B错误;整个过程电场力做正功,根据动能定理得经b点时的动能大于经a点时的动能,所以无论粒子带何种电,经b点时的速度总比经a点时的速度大,故C正确;由于不知道粒子的电性,也不能确定电场线的方向,所以无法确定a点的电势和b点的电势大小关系,故D错误;故选C.
5、A
【解析】
A.设碰后A球的速度为v1,C球速度为v2。
碰撞后C球对水平面压力刚好为零,说明C受到的洛伦兹力等于其重力,则有
Bqcv2=mcg
代入数据解得
v2=20m/s
在A、C两球碰撞过程中,取向右为正方向,根据动量守恒定律得
mAv0=mAv1+mcv2
代入数据解得
v1=15m/s
故A正确。
B.对A球,根据动量定理,C对A的冲量为
I=mAv1-mAv0=(0.004×15-0.004×20)N•s=-0.02N•s
故B错误。
C.对A球,根据动能定理可知A对C做的功为
故C错误;
D.碰撞前系统的总动能为
碰撞后的总动能为
因Ek′<Ek,说明碰撞有机械能损失,为非弹性碰撞,故D错误。
故选A。
6、C
【解析】
A.万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得
解得
故
故A错误;
B.万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得
解得
故
故B错误;
C.万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得
动能
代入数据计算解得动能之比为
故C正确;
D.万有引力
代入数据计算解得
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、AC
【解析】
A.物块在传送带上先做a1匀加速直线运动,对物体受力分析受摩擦力,方向向下,重力和支持力,得:
mgsinθ+μmgcsθ=ma1
解得
a1=10m/s2
加速到与传送带共速时的时间
物块运动的距离
因为mgsinθ>μmgcsθ,可知共速后物块将继续加速下滑,加速度:
mgsinθ-μmgcsθ=ma2
解得
a2=2m/s2
根据
即
解得
t2=1s,
则货物从A点运动到B点所用时间为
t=t1+t2=1.2s
选项A正确;
B.货物在前半段加速阶段相对传送带的位移
货物在后半段加速阶段相对传送带的位移
则从A到B的过程中,货物与传送带摩擦产生的热量为
选项B错误;
C.货物从运动到的过程中,传送带对货物做功大小为
选项C正确;
D.货物从运动到与传送带速度相等的过程中,对货物由动能定理:
即货物减少的重力势能与摩擦力做功之和等于货物增加的动能;
选项D错误;
故选AC.
8、BC
【解析】
A项:两球在水平面内做圆周运动,在竖直方向上的合力为零,由:TAcs30°=mg,TBcs60°=mg,则,TB=2mg,所以,故A错误;
B项:小球A做圆周运动的向心力FnA=mgtan30°=,小球B做圆周运动的向心力FnB=mgtan60°=,可知小球A、B的向心力之比为1:3,故B正确;
C、D项:根据mgtanθ=m•htanθ•ω2= 得,角速度,线速度可知角速度之比为1:1,线速度大小之比为1:3,故C正确,D错误.
点晴:小球在水平面内做圆周运动,抓住竖直方向上的合力为零,求出两细线的拉力大小之比.根据合力提供向心力求出向心力大小之比,结合合力提供向心力求出线速度和角速度的表达式,从而得出线速度和角速度之比.
9、AC
【解析】
A.金属杆由bc滑到ef过程,由机械能守恒有
mv2=mgR
金属杆刚滑上圆弧轨道时,由牛顿第二定律有
FN-mg=m
两式联立解得
FN=3mg
所以金属杆对轨道的压力为3mg,故A正确
B.闭合电键后金属杆获得向右的速度,说明其所受的安培力向右,由左手定则知电流方向由b到c,所以从左向右看,电容器左端为正极板,右端为负极板,故B错误;
C.金属杆受安培力作用,由牛顿第二定律有
由运动学公式有v=t,流过金属杆的电荷量Δq=t,电容器两极板间电势差的减小量ΔU=,联立解得
ΔU=
故C正确;
D.若磁场方向改为水平向右,金属杆所受安培力为竖直向上,由于还受到重力作用,金属杆所获得的速度将小于v,所以上升的高度将小于R,故D错误。
故选AC。
10、BDE
【解析】
A.分析波形图,可知波长λ=4m,故A错误;
BE.设波沿x轴正方向传播,则,n=0、1、2…,其中T>4s,则n=0时,T=24s,波速 ;n=1时,T=s,波速v=m/s;
设波沿x轴负方向传播,则,n=0、1、2…,其中T>4s,则n=0时,T=8s,波速v=0.5m/s,故BE正确;
C.当波沿x轴负方向传播时,T=8s,在t=9s时,B质点在平衡位置下方,沿y轴负方向运动,故C错误;
D.B、C两质点平衡位置相隔半个波长,振动情况完全相反,故D正确;
故选BDE.
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、 7.96×102 N/m CAEFD
【解析】
(1)[1]①弹簧的伸长量与齿条下降的距离相等,而齿条下降的距离与齿轮转过的角度对应的弧长相等,齿轮转动一周对应的弧长即为齿轮周长,即托盘中物品质量为P0=5 kg时弹簧的伸长量:
Δx=πd
因此只要测出齿轮的直径d即可计算其周长,然后由胡克定律得:
2kΔx=P0g
解得k=;
[2]②游标卡尺读数为0.980 cm,代入:
k=
得k=7.96×102 N/m;
(2)[3]直接测出不同示数下弹簧的伸长量也可以进行实验,即按CAEFD进行操作,实验不需要测量齿轮和齿条的齿数,GH是多余的;
[4]求解形变量
Δx1=l1-l0
Δx2=l2-l0
Δx3=l3-l0
则:
k1=
k2=
k3=
则:
k=
联立解得:k=。
12、C Ⅰ 2.5 2.6
【解析】
(1)[1][2].电风扇的额定电流,从读数误差的角度考虑,电流表选择量程Ⅰ。电风扇的电阻比较小,则滑动变阻器选择总电阻为10 Ω的误差较小,即选择C。
(2)[3].因为电压电流需从零开始测起,则滑动变阻器采用分压式接法,电风扇的电阻远小于电压表内阻,属于小电阻,电流表采用外接法。则可知对应的实物图如答案图所示。
(3)[4][5].电压表读数小于1 V时电风扇没启动,由图象可知I=0.4 A。根据欧姆定律得
。
正常工作时电压为6 V,根据图象知电流为0.57 A,则电风扇发热功率
P=I2R=0.572×2.5 W=0.81 W
则机械功率
P'=UI-I2R=6×0.57 W-0.81 W=2.61 W≈2.6 W。
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、①②
【解析】
①从开始加热气体到B活塞刚好碰到b左侧时,气体为等压变化,由
可得:
②当气体温度为3T0时,B活塞已经卡在b左侧,气体在(1)问的基础上进行等容变化,由
可得:
14、 (1);(2) ;(3)
【解析】
(1)在D点,有
从C到D,由动能定理,有
在C点,有
解得
由牛顿第三定律可知,物块A通过C点时对半圆形轨道的压力
(2)弹簧释放瞬间,由动量守恒定律,有
对物块A,从弹簧释放后运动到C点的过程,有
B滑上斜面体最高点时,对B和斜面体,由动量守恒定律,有
由机械能守恒定律,有
解得
(3)物块B从滑上斜面到与斜面分离过程中,由动量守恒定律
由机械能守恒,有
解得
,
由功能关系知,物块B与斜面体相互作用的过程中,物块B对斜面体做的功
解得
15、(1)(1)N=11.5N(3)Q=16J
【解析】
(1)由动量定理知:
由能量守恒定律知:
解得:
(1)由平抛运动知:竖直方向:
水平方向:
在E点,由牛顿第二定律知:
解得:N=11.5N
(3)从D到E,由动能定理知:
解得:
从B到D,由动能定理知
解得:
对物块
解得:t=1s;
由能量守恒定律知:
解得:Q=16J
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