2026届山东省潍坊市昌乐博闻学校高三下学期一模考试物理试题含解析
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这是一份2026届山东省潍坊市昌乐博闻学校高三下学期一模考试物理试题含解析,共18页。试卷主要包含了,粒子的重力可忽略等内容,欢迎下载使用。
1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
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、在核反应方程中,X表示的是
A.质子 B.中子 C.电子 D.α粒子
2、如图所示,质量为、长度为的导体棒的电阻为,初始时,导体棒静止于水平轨道上,电源的电动势为、内阻为。匀强磁场的磁感应强度大小为,其方向斜向上与轨道平面成角且垂直于导体棒开关闭合后,导体棒仍静止,则导体棒所受摩擦力的大小和方向分别为( )
A.,方向向左B.,方向向右
C.,方向向左D.,方向向右
3、一质点静止在光滑水平面上,现对其施加水平外力F,F随时间变化规律如图所示,下列说法正确的是( )
A.在0~4s时间内,位移先增后减
B.在0~4s时间内,动量一直增加
C.在0~8s时间内,F的冲量为0
D.在0~8s时间内,F做的功不为0
4、关于天然放射现象,下列说法正确的是( )
A.放出的各种射线中,粒子动能最大,因此贯穿其他物质的本领最强
B.原子的核外具有较高能量的电子离开原子时,表现为放射出粒子
C.原子核发生衰变后生成的新核辐射出射线
D.原子核内的核子有一半发生衰变时,所需的时间就是半衰期
5、在物理学的发展过程中,科学的物理思想与方法对物理学的发展起到了重要作用,下列关于物理思想和方法的说法中,错误的是( )
A.合力与分力的关系体现了等效替换的思想
B.库仑扭秤实验和卡文迪许扭秤实验都用了放大的思想
C.加速度a=、电场强度E=都采用了比值定义法
D.牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物,能用实验直接验证
6、一正三角形导线框ABC(高度为a)从图示位置沿x轴正向匀速穿过两匀强磁场区域。两磁场区域磁感应强度大小均为B、方向相反、垂直于平面、宽度均为a。下图反映感应电流Ⅰ与线框移动距离x的关系,以逆时针方向为电流的正方向。图像正确的是( )
A.B.
C.D.
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、无限长通电直导线在周围某一点产生的磁场的磁感应强度B的大小与电流成正比,与导线到这一点的距离成反比,即(式中k为常数)。如图所示,两根相距L的无限长直导线MN通有大小相等、方向相反的电流,a点在两根导线连线的中点,b点在a点正上方且距两根直导线的距离均为L,下列说法正确的是( )
A.a点和b点的磁感应强度方向相同
B.a点和b点的磁感应强度方向相反
C.a点和b点的磁感应强度大小之比为
D.a点和b点的磁感应强度大小之比为
8、大型对撞机是科学研究的重要工具,中国也准备建造大型正负电子对撞机,预计在2022至2030年之间建造,对撞机是在回旋加速器的基础上逐步发展出来的。回旋加速器的原理示意图如图所示,和是两个中空的半圆金属盒,均和高频交流电源相连接,在两盒间的窄缝中形成匀强电场,两盒处于与盒面垂直的匀强磁场中,中央O处是粒子源。若忽略粒子在电场中的加速时间,不考虑相对论效应,下列说法正确的是( )
A.带电粒子每运动一周被加速两次
B.带电粒子在磁场中运动的周期越来越小
C.粒子的最大速度与半圆金属盒的尺寸无关
D.磁感应强度越大,带电粒子离开加速器时的动能就越大
9、一定质量的理想气体的状态变化图像如图所示,它由状态a经过状态b到状态c。关于这一过程的说法,正确的是
A.理想气体的体积先增大后保持不变
B.理想气体的体积一直增加
C.理想气体的内能先增大后保持不变
D.理想气体对外做功,吸收热量
E.外界对理想气体做功,理想气体放出热量
10、下面是有关地球和月球的一些信息:(1)月球轨道半径约为地球半径的60倍;(2)月球密度约为地球密度的;(3)月球半径约为地球半径的。地球和月球均可视为质量均匀分布的球体且忽略自转,根据以上信息可得( )
A.月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的
B.月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的
C.月球绕地球运行的加速度约为地球表面重力加速度的
D.月球绕地球运行的速率约为第一宇宙速度的
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)实验小组采用如图甲所示实验装置测量木块与木板间动摩擦因数μ,提供的器材有:带定滑轮的长木板,有凹槽的木块,质量为m0的钩码若干,打点计时器,电源,纸带,细线等.实验中将部分钩码悬挂在细线下,剩余的钩码放在木块的凹槽中,保持长木板水平,利用打出的纸带测量木块的加速度.
(1) 正确进行实验操作,得到一条纸带。纸带的一部分如左图所示,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s。该同学将纸带从每个计数点处截断,得到6条短纸带,再把6条短纸带的下端对齐贴在纸上,以纸带下端为横轴建立直角坐标系,并将刻度尺边缘紧靠纵轴,其示数如右图所示。则打下计数点“2”时小车的速度大小为____________m/s;小车的加速度大小为___________ m/s2(结果均保留两位有效数字)
(2) 将木块凹槽中的钩码逐个添加到细线下端,改变悬挂钩码的总质量m,测得相应的加速度a,作出a-m图象如图所示.已知当地重力加速度g=9.8 m/s2,则木块与木板间动摩擦因数μ=________(保留两位有效数字);μ的测量值________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
(3) 实验中________(选填“需要”或“不需要”)满足悬挂钩码总质量远小于木块和槽中钩码总质量.
12.(12分)某实验小组用如图所示的装置通过研究小车的匀变速运动求小车的质量。小车上前后各固定一个挡光条(质量不计),两挡光条间的距离为L,挡光条宽度为d,小车释放时左端挡光条到光电门的距离为x,挂上质量为m的钩码后,释放小车,测得两遮光条的挡光时间分别为t1、t2。
(1)用游标卡尺测量挡光条的宽度,示数如图乙所示,则挡光条的宽度为d=____cm;
(2)本实验进行前需要平衡摩擦力,正确的做法是____;
(3)正确平衡摩擦力后,实验小组进行实验。不断改变左端挡光条到光电门的距离x,记录两遮光条的挡光时间t1、t2,作出图像如图丙所示,图线的纵截距为k,小车加速度为____;小车的质量为____(用题中的字母表示)。
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,C是放在光滑的水平面上的一块木板,木板的质量为3m,在木板的上面有两块质量均为m的小木块A和B,它们与木板间的动摩擦因数均为μ,最初木板静止,A、B两木块同时以方向水平向右的初速度v0和2v0在木板上滑动,木板足够长,A、B始终未滑离木板,重力加速度为g,求:
(1)木块B从刚开始运动到与木板C速度刚好相等的过程中,木块B所发生的位移;
(2)木块A在整个过程中的最小速度;
(3)整个过程中,A、B两木块相对于木板滑动的总路程是多少?
14.(16分)如图所示,在xy平面内,虚线OP与x轴的夹角为30°。OP与y轴之间存在沿着y轴负方向的匀强电场,场强大小为E。OP与x轴之间存在垂直于xy平面向外的匀强磁场。现有一带电的粒子,从y轴上的M点以初速度v0、沿着平行于x轴的方向射入电场,并从边界OP上某点Q (图中未画出)垂直于OP离开电场,恰好没有从x轴离开第一象限。已知粒子的质量为m、电荷量为q(q>0),粒子的重力可忽略。求:
(1)磁感应强度的大小;
(2)粒子在第一象限运动的时间;
(3)粒子从y轴上离开电场的位置到O点的距离。
15.(12分)如图所示,直线MN与水平线夹角为60°,其右侧有一垂直纸面向外的范围足够大的匀强磁场,磁感应强度为B;直线PQ垂直MN,且PQ与MN包围的空间有一匀强电场,电场方向平行于PQ.有一质量为m 电量为+q的带电粒子在纸面内以v0的水平初速度从A点飞入磁场,粒子进入磁场t0(t0未知)时间后立即撤除磁场,此时粒子未到达MN,之后粒子垂直MQ边界从C点(图中未画出)飞入电场;随后粒子再次通过C点.粒子在以上整个过程中所用总时间恰为此带电粒子在磁场中运动一周所需时间,粒子所受重力不计.试求:
(1)粒子在磁场中运动的时间t0
(2)匀强电场场强E的大小.
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】设X为:,根据核反应的质量数守恒:,则:
电荷数守恒:,则,即X为:为质子,故选项A正确,BCD错误。
点睛:本题考查了核反应方程式,要根据电荷数守恒、质量数守恒得出X的电荷数和质量数,从而确定X的种类。
2、A
【解析】
磁场方向与导体棒垂直,导体棒所受安培力大小
方向垂直于磁场方向与电流方向所确定的平面斜向下。
其水平向右的分量大小为
由力的平衡可知摩擦力大小为
方向向左。
选项A项正确,BCD错误。
故选A。
3、C
【解析】
A.由图可知,在0-4s内力F先向正方向,再向反方向,故质点先加速再减速到0,速度方向不变,位移增加,故A错误;
B.在0-4s内,速度先增加后减小,动量先增加后减小,故B错误;
C.0到8s内,一半时间的冲量为正,另一半时间的冲量为负,则总的冲量为0,故C正确;
D.因8s内总的冲量为0,根据动量定理,可知动量的变化为0,即初末速度为0,则动能的变化量为0,F做功为0,故D错误。
故选C。
4、C
【解析】
A.在三种放射线中,粒子动能虽然很大,但贯穿其他物质的本领最弱,选项A错误。
B. 衰变射出的电子来源于原子核内部,不是核外电子,选项B错误。
C.原子核发生衰变后产生的新核处于激发态,向外辐射出射线,选项C正确。
D.半衰期是放射性原子核总数有半数发生衰变,而不是原子核内的核子衰变,选项D错误;
故选C。
5、D
【解析】
A.合力与分力的关系体现了等效替换的思想,故A正确,不符合题意;
B.库仑扭秤实验和卡文迪许扭秤实验都用了放大的思想,故B正确,不符合题意;
C.加速度a=、电场强度E=都采用了比值定义法,故C正确,不符合题意;
D.牛顿第一定律是在实验的基础上经逻辑推理而得出的,采用的是实验加推理的方法,反映了物体不受外力时的运动状态,而不受外力的物体不存在的,所以不能用实验直接验证,故D错误,符合题意;
6、A
【解析】
在上,在范围,线框穿过左侧磁场时,根据楞次定律,感应电流方向为逆时针,为正值。在范围内,线框穿过两磁场分界线时,BC、AC边在右侧磁场中切割磁感线,有效切割长度逐渐增大,产生的感应电动势增大,AC边在左侧磁场中切割磁感线,产生的感应电动势不变,两个电动势串联,总电动势
增大,同时电流方向为瞬时针,为负值。在范围内,线框穿过左侧磁场时,根据楞次定律,感应电流方向为逆时针,为正值,综上所述,故A正确。
故选A。
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、AD
【解析】
设通电导线在距离L处产的磁感应强度大小为,两导线MN在b点产生的磁感应强度方向成120°角,磁感应强度的矢量合为,方向垂直MN向下;两导线MN在a点产生的磁感应强度大小均为,磁感应强度的矢量合为,方向垂直MN向下;所以a点和b点的磁感应强度方向相同,大小之比为,故AD正确,BC错误。
故选AD。
8、AD
【解析】
A.带电粒子转动一周,两次经过电场,所以每运动一周被加速两次,故A正确;
B.带电粒子在磁场中运动的周期与速度无关,故B错误;
C.粒子从回旋加速器中射出时,最后一圈圆周运动的半径与金属盒半径相同,由
得
可知金属盒半径r越大,最大速度ν越大,故C错误;
D.由,可知磁感应强度B越大,最大速度v越大,粒子动能越大,故D正确。
故选AD。
9、BCD
【解析】
AB.由理想气体状态方程,由状态a经过状态b,压强不变,温度升高,体积增大。态b到状态c,温度不变,压强减小,体积增大。所以体积一直增大。故A错误。B正确。
C.一定量理想气体的内能由温度决定,状态a经过状态b到状态c,温度向增大,后不变。所以内能先增大后保持不变。故C正确。
DE.状态a经过状态b到状态c,体积一直增大,所以理想气体对外做功。又内能先增大后保持不变,总体相对于初始增大。由热力学第一定律,内能增大且对外做功,必须吸收热量。所以D正确,E错误。
10、BC
【解析】
AB.天体质量
根据可知
故A错误B正确;
C. 根据可知,月球绕地球运行的加速度
且,因为 ,所以
故C正确;
D. 根据可知,月球绕地球运行的速率
第一宇宙速度
所以
故D错误。
故选BC。
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、0.47; 0.70; 0.33; 大于; 不需要;
【解析】
(1)依据中时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,那么计数点“2”时小车的速度大小为: ;根据∆x=aT2结合逐差法可得:。
(2)根据牛顿第二定律可知mg-μ(M-m)g=Ma,解得,由图可知,-μg=-3.3,解得μ=0.33;
μ的测量值大于真实值,原因是滑轮与轴承、细线间有摩擦,纸带与打点计时器间有摩擦等;
(3)在此实验中,由于把小车和砝码的质量作为了整体,结合第二问可知,不需要满足悬挂钩码质量远小于木块和槽中的钩码总质量;
【点睛】
此题在求解加速度时还可这样做:纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比,还等于各段纸带中间时刻的速度之比,即纸带的高度之比等于中间时刻速度之比,这种等效替代的方法减小了解题难度,要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。
12、0.650 去掉钩码,将木板右端垫高,轻推小车,使两挡光片挡光时间相等
【解析】
(1)[1].挡光条的宽度为d=0.6cm+0.05mm×10=0.650cm.
(2)[2].本实验进行前需要平衡摩擦力,正确的做法是去掉钩码,将木板右端垫高,轻推小车,使两挡光片挡光时间相等;
(3)[3][4].两遮光片经过光电门时的速度分别为
则由
可得
即
由题意可知
解得
由牛顿第二定律可得
mg=(M+m)a
解得
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),(3)
【解析】
试题分析:(1)木块A先做匀减速直线运动,后做匀加速直线运动;木块B一直做匀减速直线运动;木板C做两段加速度不同的匀加速直线运动,直到A、B、C三者的速度相等为止,设为v1.对A、B、C三者组成的系统,由动量守恒定律得:mv2+2mv2=(m+m+3m)v1
解得:v1=2.6 v2
对木块B运用动能定理,有:
解得:
(2)设木块A在整个过程中的最小速度为v′,所用时间为t,由牛顿第二定律:
对木块A:a1=μmg/m=μg,对木块C:a2=2μmg/3m=2μg/3,
当木块A与木板C的速度相等时,木块A的速度最小,因此有:v2-μgt=(2μg/3)t
解得t=3v2/(3μg)
木块A在整个过程中的最小速度为:v′=v2-a1t=2v2 /3.
(3)Q总=Q1+Q2 = fs相1+fs相2=ΔEk损
所以
14、 (1);(2);(3)
【解析】
(1)由于粒子从Q点垂直于OP离开电场,设到Q点时竖直分速度为,由题意可知
设粒子从M点到Q点运动时间为,有
粒子做类平抛运动的水平位移如的
由磁场方向可知粒子向左偏转,根据题意可知粒子运动轨迹恰好与轴相切,设粒子在磁场中运动的半径为,由几何关系
设粒子在磁场中速度为,由前面分析可知
洛伦兹力提供向心力
解得
(2)粒子在磁场中运动周期
设粒子在磁场中运动时间为,
粒子离开磁场的位置到轴的距离为,则
沿着轴负方向做匀速直线运动,设经过时间到达轴,
即
(3)由几何关系可得粒子离开磁场的位置到轴距离
粒子离开磁场手,竖直方向做匀速直线运动,经过时间到达轴并离开电场
则
粒子离开电场的位置到点的距离
。
15、(1);(2)
【解析】
(1)带电粒子在磁场中做圆周运动,轨迹如图所示:
根据牛顿第二定律:
周期为:
粒子运动时间为:
(2)带电粒子在磁场中做圆周运动有:
解得:
D到C是匀速运动:
可得运动时间为:
带电粒子在电场中运动时间:
带电粒子在电场中运动的加速度:
速度为:
可得:
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