重庆市万州第二高级中学等校2026届高三下学期入学考试物理试题(Word版附解析)
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1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题(本题包括7个小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的,选对得4分,错选或漏选得0分。)
1. 如图所示,关于氢原子能级和谱线图,下列说法正确的是( )
A. 氢原子辐射光子的频率条件是
B. 处于基态的氢原子可以吸收能量为11eV的光子而跃迁到高能级
C. 所有原子光谱都有多条谱线,所以不能用来鉴别物质和确定物质的组成成分
D. 一个氢原子处于激发态,向基态跃迁时,可能辐射出10种不同频率的光子
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据氢原子跃迁的辐射条件,氢原子从高能级n向低能级m()跃迁辐射光子,光子能量满足,故A正确;
B.基态氢原子能量为,吸收光子后总能量为
氢原子不存在该能级,不符合能级差要求,不能跃迁,故B错误;
C.每种原子的原子光谱虽然有多条谱线,但不同原子都有其特征谱线,特征谱线可以用于光谱分析,鉴别物质、确定物质组成,故C错误;
D.一个处于激发态的氢原子,向基态跃迁时,最多辐射出4种不同频率的光子(逐级跃迁),不可能辐射出10种,10种是大量氢原子跃迁的结果,故D错误。
故选 A。
2. 风速对高空作业的安全有较大影响,图甲是某型号塔吊风速报警仪,主要由风杯、电流传感器、报警灯、报警器(声音)组成,其原理简化图如图乙所示。当风吹向风杯时,风杯旋转带动线圈ABCD转动,电流传感器会记录下这段时间内电流i随时间t变化的图像如图丙所示。则下列说法正确的是( )
A. 风速越大,报警灯亮暗交替就越慢
B. 风速越大,交变电流的最大值就越大
C. 一个周期内,通过报警灯的电荷量为
D. 交变电流的有效值为
【答案】B
【解析】
【详解】A.风速越大,风杯转动越快,线圈转动频率越高,报警灯亮暗交替就越快,故A错误;
B.风速越大,风杯转动越快,线圈转动角速度ω越大,根据交变电流最大值公式
可知交变电流的最大值就越大,故B正确;
C.线圈转一周磁通量变化量为0,平均电动势为0,平均电流为0,故通过报警灯电荷量为0,故C错误;
D.交变电流的有效值为,故D错误。
故选B。
3. 如图甲,蜻蜓在水面点水,激起一圈圈波纹。将此波视为简谐横波,以点水处为坐标原点O,沿水面建立坐标系Oxy。某时刻观察到波形示意图如图乙所示,实线圆、虚线圆分别表示此刻相邻的波峰和波谷。已知从开始点水到波纹传出去5m远共用时20s,则( )
A. 该波的波长为0.8cm
B. 该波的频率为0.064Hz
C. 图乙所示时刻O点的振动方向竖直向上
D. 图乙所示时刻P点的振动方向竖直向上
【答案】C
【解析】
【详解】A.相邻波峰与波谷间距为,由图乙,
则,A错误;
B.波速
频率,B错误;
C.根据 “上下坡法”,此时O点振动方向竖直向上,C正确;
D.P点在波峰与波谷间,根据 “上下坡法”,P点振动方向竖直向下,D错误。
故选C。
4. 双小行星重定向测试(DART)是全球首个主动行星防御技术验证任务,旨在通过动能撞击改变双小行星系统的运行轨道,避免其与地球相撞。若监测到上述任务中双小行星系统中的稍大行星(以下简称行星D)的轨道在近日点与地球轨道相切,远日点到太阳的距离为2.3天文单位,如图所示,已知日地距离为1天文单位,下列说法正确的是( )
A. 行星D的运行周期约为3.3年
B. 行星D在近日点的速度小于地球的运行速度
C. 在远日点撞击大行星D以增大其速度,能避免该行星与地球相撞
D. 在远日点撞击大行星D以增大其速度,一定能避免该行星与火星相撞
【答案】C
【解析】
【详解】A.设日地距离为,行星D的半长轴为,由题可得
由开普勒第三定律可得
解得。故A错误;
B.行星D轨道在近日点与地球轨道相切,可知从地球轨道进入行星D轨道要在切点加速,因此行星D在近日点的速度大于地球的运行速度,故B错误;
CD.在远日点增大行星D的速度,则行星D的椭圆轨道长轴会变长,行星D的轨道距离地球最近时将远离地球轨道而不会与地球轨道相切,即可避免该行星与地球相撞,但它靠近了火星轨道,该行星可能与火星相撞,故C正确,D错误。
故选C。
5. 如图所示,坐标轴上有三点,满足,虚线是以坐标原点为圆心、为半径的圆,为圆上一点,在两点各固定一个点电荷,已知点位置处所固定电荷是电荷量大小为的负电荷,若以无穷远处电势为0,虚线表示的圆上任意一点电势均为0,已知点电荷电势公式,以下说法正确的是( )
A. 点位置处所固定电荷是电荷量大小为的负电荷
B. 点位置处所固定电荷是电荷量大小为的正电荷
C. 点处电场强度方向由指向
D. 若将一带负电的试探电荷由向移动,试探电荷的电势能先增大后减小
【答案】C
【解析】
【详解】AB.根据电势表达式,虚线表示的圆上任意一点电势均为0,则N点电势为零,则
解得点位置处所固定电荷是电荷量大小为的正电荷,故AB错误;
C.因为圆弧为等势面,所以电场线与等势面垂直,则电场方向沿半径方向,且P在M点产生的场强沿MP方向,Q在M点产生场强沿QM方向,根据矢量合成可知,点处电场强度方向沿半径指向圆心,即由指向O,故C正确;
D.将一带负电的试探电荷由向移动,逐渐靠近负电荷,电场力方向与位移方向相反,则电场力做负功,试探电荷的电势能增大,故D错误。
故选C。
6. 常见的气压式水枪玩具内部原理如图所示。从储水罐充气口充入气体,达到一定压强后,关闭充气口。扣动扳机将阀门打开,水立即从枪口喷出。若在水不断喷出的过程中,罐内气体可视为理想气体,温度始终保持不变,则罐内气体( )
A. 内能减少B. 压强变大C. 数密度增大D. 吸收热量
【答案】D
【解析】
【详解】B.喷水过程中,气体体积增大,根据等温变化可知罐内气体压强减小,错误;
A.温度不变,内能不变,错误;
C.气体体积增大,数密度减小,错误;
D.根据热力学第一定律可知内能不变,气体对外做功,则气体吸收热量,D正确。
故选D。
7. 如图所示,光滑水平面上,小球M、N分别在水平恒力和作用下,由静止开始沿同一直线相向运动在时刻发生正碰后各自反向运动。已知和始终大小相等,方向相反。从开始运动到碰撞后第1次速度减为0的过程中,两小球速度v随时间t变化的图像,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据牛顿第二定律两物体受外力F大小相等,由图像的斜率等于加速度可知M、N的加速度大小之比为4:6=2:3,可知M、N的质量之比为6:4=3:2;设分别为3m和2m;由图像可设MN碰前的速度分别为4v和6v,则因MN系统受合外力为零,向右为正方向,则系统动量守恒,则由动量守恒定律
若系统为弹性碰撞在,则能量关系可知
解得、
因M、N的加速度大小之比仍为2:3,则停止运动的时间之比为1:1,即两物体一起停止,则BD是错误的;
若不是弹性碰撞,则
可知碰后速度大小之比为
若假设v1=2v,则v2=3v,此时满足
则假设成立,因M、N的加速度大小之比仍为2:3,则停止运动的时间之比为1:1,对M来说碰撞前后的速度之比为4v:2v=2:1
可知碰撞前后运动时间之比为2:1,可知A正确,C错误。
故选A。
二、多项选择题(本题共3个小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求。选对得5分,选不全得3分,不选或错选得0分。)
8. 如图甲,某农场安装有一种自动浇水装置,在农田中央装有竖直细水管,喷嘴喷出一细水柱,初速度大小为,初速度方向与水平面的夹角可调(),喷嘴离水平地面高度为,结构简图如图乙,整个装置可以绕中心轴线缓慢匀速转动,重力加速度大小取,不计空气阻力,忽略喷嘴到中心轴线的距离,则( )
A. 调节夹角,水柱从喷出到落地的时间是相等的
B. 调节夹角,水柱落地时的速度大小是相同的
C. 该自动浇水装置最大浇灌面积为
D. 该自动浇水装置最大浇灌面积为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.调节夹角,水柱喷出后竖直方向的初速度不同,因其运动的加速度为重力加速度,故水柱从喷出到落地的时间不相等,故A错误;
B.水柱从喷出到落地的过程,根据动能定理有
解得
故水柱落地时的速度大小与无关,故B正确;
CD.水柱喷出后做斜上抛运动,作出水滴的初速度、末速度以及速度的变化量的矢量关系图,如图所示
根据几何关系,可知
速度矢量三角形的面积为
由于与大小一定,则当两者垂直时,S最大,即此时水滴的水平射程x有最大值,即
则
所以,则该自动浇水装置最大浇灌面积为,故C正确,D错误。
故选BC。
9. 如图所示为英国物理学家J·J·汤姆孙当年用于测量电子比荷的气体放电管示意图。图中虚线框内部分处于真空状态,当灯丝L与电源1接通时将发热并逸出电子。P是中央有小圆孔的金属板,当L和P板与电源2接通时,逸出的电子将被加速,并沿图中虚直线所示路径到达荧光屏。D1、D2为两块平行于虚直线、间距为d的金属板,两板与电源3相接,在图示圆形区域内加一磁感应强度为B,方向垂直纸面向外的匀强磁场。今测得三个可调电源的电压值分别为U1、U2、U3时,恰好观察到荧光屏O点有荧光发出。则以下说法正确的是( )
A. 电源2、3都是直流电源
B. 金属板D2接电源3的负极
C. 该次实验测得电子的比荷为
D. 该次实验中电子击中O点时的动能略大于eU2
【答案】AD
【解析】
【详解】A.电源2作用是使电子向右做加速直线运动,故应为直流电源;
电源3作用是提供电场使电子受到电场力与洛伦兹力平衡,故也应为直流电源,故A正确;
B.由左手定则电子在D1、D2之间受到洛伦兹力方向向上,为了平衡电子受到电场力应向下,故金属板D2接电源3的正极,故B错误;
C.电子经电源2加速
D1、D2之间电子受力平衡
联立得电子的比荷为,故C错误;
D.由全过程动能定理
当L和P板与电源2接通时,逸出的电子具有一定的初动能,即Ek初>0
则该次实验中电子击中O点时的动能EkO略大于eU2,故D正确。
故选AD。
10. 某列车制动器的简化图如图所示。在列车的底座上固定一个边长为L的正方形单匝线圈abcd,在轨道间存在两个宽度均为L的匀强磁场,边界1、2间磁场的磁感应强度大小为B、方向竖直向上,边界2、3间磁场的磁感应强度大小为2B、方向竖直向下。已知列车(包含线圈)的质量为m,运动过程中列车关闭动力,当线圈的ab边运动到磁场边界1时的速度为,ab边穿过磁场边界2后,再向右运动速度恰好减为0。忽略运动过程中受到的摩擦阻力,下列说法正确的是( )
A. 线圈ab边经过边界2时的速度大小为
B. 线圈ab边刚进入磁场时与线圈ab边刚通过边界2时的加速度大小之比为4∶1
C. 线圈ab边从刚进入磁场到刚穿过边界2的过程中线圈产生的热量为
D. 从线圈cd边刚通过边界1到线圈停止运动的过程中,流过线圈某一截面的电荷量为
【答案】CD
【解析】
【详解】A.设线圈ab边经过边界2时的速度大小为,则线圈ab边在边界1到边界2运动过程中,根据动量定理
其中
线圈ab边由边界2到停止过程,根据动量定理
其中
联立,解得,故A错误;
B.线圈ab边刚进入磁场时,安培力为
ab边刚通过边界2时,安培力为
则线圈ab边刚进入磁场时与线圈ab边刚通过边界2时的安培力之比为
根据牛顿第二定律可知,线圈ab边刚进入磁场时与线圈ab边刚通过边界2时的加速度之比为,故B错误;
C.根据能量守恒可知,线圈ab边从刚进入磁场到刚穿过边界2的过程中线圈产生的热量为,故C正确;
D.从线圈cd边刚通过边界1到线圈停止运动的过程中,即线圈ab边由边界2到停止过程,因为
且
则,故D正确。
故选CD。
三、非选择题:共57分。
11. 某小组采用如图甲所示的气垫导轨装置验证牛顿第二定律,、为两个光电门,它们与数字计时器相连,部分实验步骤如下:
(1)将两光电门安装在轨道上,选择宽度为d的遮光片固定在滑块上,用跨过定滑轮的细线将滑块与牵引糟码相连,用游标卡尺测出滑块上遮光片的宽度d如图乙所示,则宽度的测量值_________cm。
(2)将滑块自轨道右端由静止释放,从数字计时器分别读取遮光片经过、时的遮光时间、,以及从遮光片开始遮住光电门到开始遮住光电门的时间,计算滑块的加速度_________(计算结果保留2位有效数字)。
(3)已知滑块的质量为M,糟码的质量为m,重力加速度为g,轻绳对滑块的拉力_________(用M,m,g表示)。
【答案】(1)0.230
(2)0.30 (3)
【解析】
【详解】(1)游标卡尺读数
(2)
则
(3)对槽码:
对滑块有
联立解得:
12. 李华同学查阅资料:某金属在0~100℃内电阻值Rt与摄氏温度t的关系为,其中R0为该金属在0℃时的阻值,为温度系数(为正值)。李华同学设计图甲所示电路以测量该金属的电阻R0和值。可提供的实验器材有:
A.干电池(电动势约为1.5V,内阻不计)
B.定值电阻R1(阻值为1kΩ)
C.定值电阻R2(阻值为800Ω)
D.滑动变阻器(阻值范围0~40Ω)
E.滑动变阻器(阻值范围0~4kΩ)
F.电流计G(量程0~200,内阻约500Ω)
G.电阻箱R(最大阻值为9999.9Ω)
H.摄氏温度计
I.沸水和冷水各一杯
J.开关两个及导线若干
请回答下列问题:
(1)滑动变阻器应选用__________(选填“”或“”),开关闭合前,滑动变阻器的滑片移到__________(选填“a”或“b”)端。
(2)闭合开关,将滑动变阻器调到合适的阻值,再调节电阻箱的阻值,当电阻箱的示数为360.0Ω时,此时发现闭合开关前、后电流计G的示数没有变化,则电流计G的内阻为___________Ω。
(3)利用上述电流计G及电路测量该金属的电阻R0和值的步骤如下:
①断开开关、,将取下换成该金属电阻,并置于沸水中;
②闭合开关,读出电流计G的示数;闭合开关,调节电阻箱的阻值,直至闭合开关前、后电流计G的示数没有变化,记下此时电阻箱的示数R和水的温度t;
③多次将冷水倒一点到热水中,重复步骤②,可获得电阻箱的示数R和温度t的多组数据.
(4)以电阻箱的示数R为纵轴,温度t为横轴,作出的图像如图乙所示,则该金属电阻在0℃时的阻值为__________Ω,温度系数为__________℃-1。(结果用a、b、c表示)
【答案】 ①. ②. ③. 450 ④. ⑤.
【解析】
【详解】(1)[1]闭合、断开时,干路中的最大电流约
滑动变阻器两端的电压最小值约为
滑动变阻器的最小电阻约为
滑动变阻器应选用。
[2]为了保护电流计不被损坏,开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片向下移动到端。
(2)[3]闭合前、后电流计的示数没有变化,则电流计中的电流与的电流相等,中的电流与中的电流相等,与两端的电压相等,电流计与两端的电压相等,可得电流计的内阻
(4)[4][5]将取下换成该金属电阻的情况下,同理可得
由图乙得
即
又
则
,
解得
13. 如图甲所示,某汽车大灯距水平地面的高度为92.8cm;图乙为该大灯结构的简化图,由左侧旋转抛物面和右侧半径为R的半球透镜组成,对称轴以下装有挡光片,光源位于抛物面的焦点F处,已知点光源发出的光经旋转抛物面反射后,均垂直半球透镜的竖直直径MN进入透镜(只考虑纸面内的光),光在半球透镜中的折射率,已知透镜直径远小于大灯离地面的高度,忽略在半球透镜内表面反射后的光,求:(已知sin48°=0.75,sin37°=0.6,tan16°=0.29)
(1)所有垂直MN进入的光在透镜球面上透光部分的长度;
(2)若某束光从A点射入半球透镜,,则这束光照射到地面的位置与大灯间的水平距离?
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)光路图如图所示
设此光线恰好发生全反射,此时透镜内临界角为C,由折射率定义可知
即
此角对应的弧长为
(2)若某束光从A点射入半球透镜,光路图如图所以
根据题意,则
有折射率可知
解得
即
有几何关系可知
束光照射到地面的位置与大灯间的水平距离
14. 如图所示,两竖直放置平行金属板M、N之间的电压,N板右侧宽的区域分布着电场强度大小、方向竖直向下的匀强电场,虚线与为其边界,虚线右侧存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。一质量、电荷量的粒子从靠近M板的点由静止释放,经上的点进入间,经过虚线上的点进入磁场,在磁场中做匀速圆周运动后从虚线上的点(、两点未画出)返回电场时,将电场方向变为竖直向上,恰好经点再次回到点。不计粒子重力。求:
(1)粒子第一次到达点时的速度大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度的大小;
(3)粒子从点进入电场至返回到点的运动时间(结果可以用表示)。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据动能定理可得
解得
【小问2详解】
粒子在电场中做类平抛运动,有
解得
根据
可得
故粒子离开电场时的速度
解得
则
由题意可知,点到点与点到点有一定的对称性,粒子从点回到点的时间
即
设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为,则
解得
根据
可得
【小问3详解】
根据几何关系可知粒子在磁场中的偏转角度为,故在磁场中的运动时间为
故粒子从点进入电场至返回到点的运动时间为
15. 超市里用的购物车为顾客提供了购物方便,又便于收纳,收纳时一般采用完全非弹性碰撞的方式把购物车收到一起,如图甲所示。某兴趣小组在超市对同款购物车(以下简称“车”)的碰撞进行了研究,分析时将购物车简化为可视为质点的小物块,已知车的净质量为m=15kg,g=10m/s2.
(1)首先测车与超市地面间的动摩擦因数:取一辆车停在水平地面上,现给它向前的水平初速度v0=2m/s,测得该车能沿直线滑行x0=2m,求车与超市地面间的动摩擦因数μ;
(2)取编号为A、B的车,B车装上m0=15kg的货物后停在超市水平地面上,空车A的前端装上轻弹簧,将A车停在B车的正后方且相距x=5.5m处。现给A车施加向前的水平推力F0=75N,作用时间t0=1s后撤除。设A车与B车间的碰撞为弹性正碰(忽略相互作用时间),两车所在直线上没有其他车,求在A车运动的全过程中A车与地面间产生的摩擦热;
(3)如图乙所示,某同学把n(n>2)辆空车等间距摆在超市水平地面上的一条直线上,相邻两车间距为d=1m,用向前的水平恒力F=300N一直作用在1车上,推着1与正前方的车依次做完全非弹性正碰(碰撞时间极短),通过计算判断,他最多能推动多少辆车?[已知,]
【答案】(1)0.1;(2)90J;(3)30辆
【解析】
【详解】(1) 由功能关系,A车的动能全部转成摩擦热,有
则
代入数据得
μ=0.1
(2)A车运动时受摩擦力
由牛顿第二定律有
解得
A在t0时的速度
t0内A的位移
设A与B车碰前瞬间的速度为vA,由动能定理有
得
vA=3m/s
A与B车碰撞过程,根据动量守恒定律和能量守恒定律有
解得
由功能关系,有
代入数据得
Q=90J
(3)设1与2 车碰前的速度为v1',由动能定理
1与2 碰系统动量守恒
解得
12与3 车碰前的速度为v2',由动能定理
1-2 与3碰系统动量守恒
解得
=
123与4车碰前的速度为v3′,由动能定理
1—2—3与4碰系统动量守恒
解得
=
同理可得与n车碰后速度为vn:
==
令vn=0,即
解得
n=30.5
可知最多能推动30辆车。
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