2026届山西省上党联盟高三压轴卷物理试卷含解析
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这是一份2026届山西省上党联盟高三压轴卷物理试卷含解析,共17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、一物体在竖直方向运动的v—t图象如图所示。以下判断正确的是(规定向上方向为正)( )
A.第5s内与第6s内的加速度方向不同
B.第4s末~第6s末物体处于失重状态
C.前2s内物体克服重力做功的平均功率大于第6s内物体重力做功的平均功率
D.第2s末~第4s末的过程中,该物体的机械能守恒
2、图甲是小型交流发电机的示意图,线圈绕垂直于匀强磁场的水平轴沿逆时针方向匀速转动,从图示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示,以下判断正确的是( )
A.交流电的频率是100Hz
B.0.02s时线圈平面与磁场方向平行
C.0.02s时穿过线圈的磁通量最大
D.电流表的示数为20A
3、如图,自动卸货车静止在水平地面上,质量为m的货物放在车厢内挡板附近,车厢在液 压机的作用下,θ角缓慢增大,当θ增大到一定角度时货物开始加速下滑,货物与车厢的动摩擦因数为,重力加速度为g.若货物还未离开车厢,下列说法正确的是
A.θ增大过程中,货物对车厢压力大小不变
B.θ增大过程中,货物的摩擦力大小等于mg cs θ
C.货物加速下滑时,货车受到地面向右的摩擦力
D.货物加速下滑时,地面对货车的支持力小于货车和货物重力之和
4、超导电磁船是一种不需要螺旋桨推进的低噪音新型船,如图是电磁船的简化原理图,AB和CD是与电源相连的导体板,AB与CD之间部分区域浸没在海水中并有垂直纸面向内的匀强磁场(磁场由固定在船上的超导线圈产生,其独立电路部分未画出),以下说法正确的是
A.使船前进的力,是磁场对海水中电流的安培力
B.要使船前进,海水中的电流方向从CD板指向AB板
C.同时改变磁场的方向和电源正负极,推进力方向将与原方向相反
D.若接入电路的海水电阻为R,其两端的电压为U,则船在海水中前进时,AB与CD间海水中的电流强度小于
5、某实验小组要测量金属铝的逸出功,经讨论设计出如图所示实验装置,实验方法是:把铝板平放在桌面上,刻度尺紧挨着铝板垂直桌面放置,灵敏度足够高的荧光板与铝板平行,并使整个装置处于垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中;让波长为λ的单色光持续照射铝板表面,将荧光板向下移动,发现荧光板与铝板距离为d时,荧光板上刚好出现辉光。已知普朗克常量为h,光在真空中传播速度为c,电子电量为e,质量为m。下列说法正确的是( )
A.金属铝的逸出功为
B.从铝板逸出的光电子最大初动能为
C.将荧光板继续向下移动,移动过程中荧光板上的辉光强度可能保持不变
D.将荧光板继续向下移动到某一位置,并增大入射光波长,板上的辉光强度一定增强
6、如图,物体C放在水平面上,物体B放在C上,小球A和B之间通过跨过定滑轮的细线相连,若与物体B连接的悬线竖直、两滑轮间的线水平,且不计滑轮与细线的质量、滑轮轴上的摩擦、滑轮与线间的摩擦,把A拉到某位置(低于滑轮)由静止释放使A在竖直平面内摆动,在A摆动的过程中B、C始终不动,下列说法中正确的是( )
A.物体C对B的摩擦力方向有时有可能沿斜面向下
B.物体C对B的摩擦力有时可能为零
C.地面对C的摩擦力有时不为零
D.物体C对地面的压力有时可以等于B、C重力之和
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,竖直平面内固定一内壁粗糙的半圆弧槽,半径为2R,一质量为m的滑块(可视为质点)从距半圆弧槽D点正上方3R的A点自由下落,经过半圆弧槽后,滑块从半圆弧槽的左端冲出,刚好到达距半圆弧槽正上方2R的B点。不计空气阻力,重力加速度为g,则( )
A.滑块第一次到达半圆弧槽D点的速度为
B.滑块第一次到达D点时对半圆弧槽的压力为
C.滑块第一次通过半圆弧槽的过程中克服摩擦力做的功为
D.滑块从B点返回后经C再次到达D点时的速度为
8、如图(甲)所示,平行光滑金属导轨水平放置,两轨相距L=0.4m,导轨一端与阻值R=0.3Ω的电阻相连,导轨电阻不计.导轨x>0一侧存在沿x方向均匀增大的恒定磁场,其方向与导轨平面垂直向下,磁感应强度B随位置x变化如图(乙)所示.一根质量m=0.2kg、电阻r=0.1Ω的金属棒置于导轨上,并与导轨垂直,棒在外力F作用下从x=0处以初速度v0=2m/s沿导轨向右变速运动,且金属棒在运动过程中受到的安培力大小不变.下列说法中正确的是( )
A.金属棒向右做匀减速直线运动
B.金属棒在x=1m处的速度大小为0.5m/s
C.金属棒从x=0运动到x=1m过程中,外力F所做的功为-0.175J
D.金属棒从x=0运动到x=2m过程中,流过金属棒的电量为2C
9、小球甲从斜面顶端以初速度v沿水平方向抛出,最终落在该斜面上.已知小球甲在空中运动的时间为t,落在斜面上时的位移为s,落在斜面上时的动能为Ek,离斜面最远时的动量为p.现将与小球甲质量相同的小球乙从斜面顶端以初速度(n>1)沿水平方向抛出,忽略空气阻力,则下列说法正确的是( )
A.小球乙落在斜面上时的位移为
B.小球乙在空中运动的时间为
C.小球乙落在斜面上时的动能为
D.小球乙离斜面最远时的动量为
10、粗细均匀的正方形金属线框abcd静止在光滑绝缘的水平面上,整个装置处在垂直水平面的匀强磁场中,ab边与磁场边界MN重合,如图所示。现用水平向左的外力F将线框拉出磁场,且外力与时间的函数关系为F=b+kt,b和k均为常数。在拉出线框的过程中,用i表示线框中的电流,Q表示流过线框某截面的电荷量,下列描述电流与时间及电荷量与时间变化关系的图象可能正确的是( )
A.B.C.D.
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)如图所示,用质量为m的重物通过滑轮牵引小车,使它在长木板上运动,打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。利用该装置可以完成“验证牛顿第二定律”的实验。
(1)实验中,需要平衡摩擦力和其他阻力,操作方法是把长木板右端用垫木垫高,在不挂重物且计时器打点的情况下,轻推一下小车,让小车拖着纸带在长木板上运动,通过纸带判断小车是否做匀速运动,若实验中发现打点计时器在纸带上打的点如图所示,通过纸带可判断小车并不是做匀速直线运动,可通过以下措施进行改进(____)
A.若是纸带甲端与小车相连,则保持长木板在桌面上的位置不变,仅在原垫木的位置更换高度更矮的垫木即可
B.若是纸带甲端与小车相连,则保持长木板在桌面上的位置不变,仅把垫木向左平移适当位置即可
C.若是纸带乙端与小车相连,则保持长木板在桌面上的位置不变,仅在原垫木的位置更换高度更高的垫木即可
D.若纸带乙端与小车相连,则保持长木板在桌面上的位置不变,仅把垫木向右平移适当位置即可
(2)采取合理的措施平衡摩擦力后开始进行实验,图是正确进行实验操作后打点计时器所打的纸带的一部分,在纸带上每隔四个点选一个点作为计数点,A、B、C、D和E为纸带上五个计数点。已知打点计时器所用的电源频率为50Hz,则AC间的距离为_____________cm,可得小车的加速度a=___________m/s2(计算结果保留两位有效数字)
12.(12分)测量电压表内阻(量程为3 V)的实验如下:
(1)用多用电表粗略测量,把选择开关拨到“×10”的欧姆挡上,欧姆调零后,把红表笔与待测电压表________(选填“正”或“负”)接线柱相接,黑表笔与另一接线柱相接;
(2)正确连接后,多用电表指针偏转角度较小,应该换用________(选填“×1”或“×100”)挡,重新欧姆调零后测量,指针位置如图甲所示,则电压表内阻约为________Ω;
(3)现用如图乙所示的电路测量,测得多组电阻箱的阻值R和对应的电压表读数U,作出—R图象如图丙所示.若图线纵截距为b,斜率为k,忽略电源内阻,可得RV=_______;
(4)实验中电源内阻可以忽略,你认为原因是______。
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,直角坐标系xOy处于竖直平面内,x轴沿水平方向,在y轴右侧存在电场强度为E1、水平向左的匀强电场,在y轴左侧存在匀强电场和匀强磁场,电场强度为E2,方向竖直向上,匀强磁场的磁感应强度,方向垂直纸面向外。在坐标为(0.4m,0.4m)的A点处将一带正电小球由静止释放,小球沿直线AO经原点O第一次穿过y轴。已知,重力加速度为,求:
(1)小球的比荷()及小球第一次穿过y轴时的速度大小;
(2)小球第二次穿过y轴时的纵坐标;
(3)小球从O点到第三次穿过y轴所经历的时间。
14.(16分)一列简谐横波沿x轴传播,t=0时的图像如图所示,此时刻后介质中P质点回到平衡位置的最短时间为 0.2s,Q质点回到平衡位置的最短时间为1s,已知t=0 时,P、Q 两质点相对平衡位置的位移相同,则:
(1)波的传播周期为多少秒?
(2)传播速度是多大?
(3)t=0.8s 时刻算起到质点Q第二次回到平衡位置波传播的距离?
15.(12分)如图所示,在第一象限内,存在垂直于平面向外的匀强磁场Ⅰ,第二象限内存在水平向右的匀强电场,第三、四象限内存在垂直于平面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场Ⅱ。一质量为,电荷量为的粒子,从轴上点以某一初速度垂直于轴进入第四象限,在平面内,以原点为圆心做半径为的圆周运动;随后进入电场运动至轴上的点,沿与轴正方向成角离开电场;在磁场Ⅰ中运动一段时间后,再次垂直于轴进入第四象限。不计粒子重力。求:
(1)带电粒子从点进入第四象限时初速度的大小;
(2)电场强度的大小;
(3)磁场Ⅰ的磁感应强度的大小。
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、B
【解析】
A.v—t图象图线的斜率表示运动的加速度,第5s内与第6s内的斜率相同,则加速度方向相同,故A错误;
B.第4s末~第6s末图线斜率为负,则加速度为负值,即加速度的方向向下,物体处于失重状态,故B正确;
C.v—t图象图线与坐标轴所围面积表示物体的位移,由图线可知,前2s内物体物体的位移大小为
第6s内物体的位移大小为
则前2s内克服重力做功的平均功率为
第6s内物体重力做功的平均功率为
所以前2s内克服重力做功的平均功率等于第6s内物体重力做功的平均功率,故C错误;
D.第2s末~第4s末的过程中,物体匀速运动,动能不变,但物体升高,所以该物体的机械能增加,故D错误。
故选B。
2、B
【解析】
A.根据图乙,交变电流周期为
频率为
A错误;
BC.时,电流最大,线圈平面与磁场方向平行,穿过线圈的磁通量为零,B正确,C错误;
D.根据图乙,电流的最大值
电流的有效值
所以电流表示数为,D错误。
故选B。
3、D
【解析】
本题考查牛顿定律在斜面上的应用。
【详解】
A. 对货物受力分析可知,货物受到的支持力
当角度变化时,支持力也变化,故A错误;
B. 对货物受力分析可知,货物受到的摩擦力
故B错误;
C. 当货物加速下滑时,对货物进行受力分析,受到重力、支持力,滑动摩擦力,因为加速度沿斜面向下,所以支持力和滑动摩擦力的合力的方向偏向左上方,根据牛顿第三定律可知,物体对车厢的压力和摩擦力的合力方向偏向右下方,对车厢进行受力分析可知,地面对汽车有向左的摩擦力,故C错误;
D. 当货物相对车厢加速下滑时,物体对车厢的压力和摩擦力的合力小于货物的重力,所以汽车对地面的压力小于货物和汽车的总重力,故D正确。
故选D。
4、D
【解析】
A、B项:当CD接直流电源的负极时,海水中电流方向由AB指向CD,是海水受到的安培力向左,根据牛顿第三定律可知,船体受到向右的作用力,故使船体向前运动,故A、B错误;
C项:同时改变磁场的方向和电源正负极,磁场方向反向,电流方向反向,所以推进力方向将与原方向相同,故C错误;
D项:因船在海水中前进时,AB与CD间海水切割磁感线产生电流,使接入电路的海水两端电压小于U,所以电流强度小于,故D正确.
点晴:利用左手定则判断出海水受到的安培力,根据牛顿第三定律即可判断出船体的受力,即可判断运动方向,注意与右手定则的区别.
5、A
【解析】
AB.从铝板中逸出的光电子具有最大初动能的电子在磁场中做圆周运动的直径为d,则由
解得最大初动能
金属铝的逸出功为
选项A正确,B错误;
C.将荧光板继续向下移动,则达到荧光板的光电子会增加,则移动过程中荧光板上的辉光强度要增加,选项C错误;
D.增大入射光波长,则光电子最大初动能减小,则光子在磁场中运动的最大半径减小,则达到板上的电子数减小,则板上的辉光强度不一定增强,选项D错误。
故选A。
6、B
【解析】
AB.小球A在最低点时,绳子的拉力和重力提供向心力,当绳子的拉力正好等于B的重力时,BC之间没有弹力,此时BC间摩擦力等于零,如果绳子拉力小于B的重力,则摩擦力方向沿斜面向上,不可能沿斜面向下,故A错误,B正确;
C.以B和C为研究对象分析可以知道,绳子拉力竖直向上,水平方向没有分力,所以C受到的地面摩擦力始终为零,故C错误;
D.A在竖直平面内摆动,做圆周运动,重力和绳子的拉力的合力提供向心力,所以绳子的拉力不可能等于零,所以C对地面的压力不可能等于B、C重力之和,故D错误.
故选B.
点睛:A在竖直平面内摆动,做圆周运动,重力和绳子的拉力的合力提供向心力,而BC处于静止状态,受力平衡,选择适当的物体或系统进行受力分析即可求解.
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.滑块从A到D做自由落体运动,满足
解得
A正确;
B.滑块第一次到达D点时,有
B错误;
C.滑块第一次从A到B的过程中,设滑块克服摩擦力做的功为,根据动能定理有
解得
C正确;
D.若滑块第二次进入半圆弧槽克服摩擦力做的功不变,则滑块从B点到D点满足
解得
但是在第二次进入的速度比第一次小,摩擦阻力变小,所以滑块第二次进入半圆弧槽克服摩擦力做的功变小,D错误。
故选AC。
8、BCD
【解析】
试题分析:根据图象得函数关系式,金属棒向右运动切割磁感线产生感应电动势,感应电流,安培力,解得,根据匀变速直线运动的速度位移公式,如果是匀变速直线运动,与x成线性关系,而由上式知,金属棒不可能做匀减速直线运动,故A错误;根据题意金属棒所受的安培力大小不变,处与处安培力大小相等,有,即,故B正确;金属棒在处的安培力大小为,对金属棒金属棒从运动到m过程中,根据动能定理有,代入数据,解得,故C正确;根据感应电量公式,到过程中,B-x图象包围的面积,,,故D正确
考点:考查了导体切割磁感线运动
【名师点睛】
考查法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、安培力的大小公式、做功表达式、动能定理等的规律的应用与理解,运动过程中金属棒所受的安培力不变,是本题解题的突破口,注意B-x图象的面积和L的乘积表示磁通量的变化量.
9、BC
【解析】
设斜面倾角为θ,则 ,解得;,;则将与小球甲质量相同的小球乙从斜面顶端以初速度v/n沿水平方向抛出时,小球乙在空中运动的时间为t/n;小球乙落在斜面上时的位移为s/n2;小球乙落在斜面上时的动能为Ek/n2,选项A错误,BC正确;小球离斜面最远时,速度方向平行斜面,大小为,动量为,则将与小球甲质量相同的小球乙从斜面顶端以初速度v/n沿水平方向抛出时,小球乙离斜面最远时的动量为p/n,选项D错误;故选BC.
10、AC
【解析】
A.根据牛顿第二定律可得
b+kt-BIL=ma
当b=ma时,线框匀加速离开磁场,电流与时间成正比,故A正确;
B.由于i最后恒定,即速度恒定,而外力在增加,不可能实现,故B错误;
C.电流可以与时间成正比,而由A图象可知电流与时间包围的面积为电荷量,因此Q可以与t2成正比,图象可以是曲线,故C正确;
D.若Q与t成正比,则电流为恒量,不可能实现,故D错误。
故选AC。
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、AC 1.23(1.21~1.25) 0.24(0.23~0.25)
【解析】
(1)[1]AB.若是纸带甲端与小车相连,由图乙可知,小车做加速运动,说明平衡摩擦过度,则应保持长木板在桌面上的位置不变,仅在原垫木的位置更换高度更矮的垫木即可,故A正确,B错误;
CD.若是纸带乙端与小车相连,由图乙可知,小车做减速运动,说明平衡摩擦不够,则应保持长木板在桌面上的位置不变,仅在原垫木的位置更换高度更高的垫木即可,故C正确,D错误。
故选AC;
(2)[2]由图可知,AC距离为
由于读数误差,1.21cm~1.25cm,均正确;
[3]由图可知,AB距离为
BC距离为
CD距离为
DE距离为
由逐差法可知加速度为
由于误差0.23m/s2~0.25m/s2均正确。
12、负 ×100 4000 电压表内阻远大于电源内阻
【解析】
(1)[1]欧姆表内阻电源负极与红表笔相连,根据电压表的使用原则“电流从正接线柱流入负接线柱流出”可知把红表笔与待测电压表负接线柱相接。
(2)[2][3]选择开关拨到“×10”的欧姆挡,指针偏转角度很小,则表盘刻度很大,说明是个大电阻,所选挡位太小,为减小实验误差,应换用×100欧姆挡重新调零后测量;欧姆表示数为40×100Ω=4000Ω。
(3)[4]由图乙结合欧姆定律得
E=(RV+R)
变形得:
•R
结合图丙可得:
解得
RV=
(4)[5]由于电压表内阻一般几千欧,电源内阻几欧姆,电压表串联在电路中,且电压表内阻远大于电源内阻,故电源内阻可忽略不计。
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),4m/s;(2);(3)
【解析】
(1)由题可知,小球受到的合力方向由A点指向O点,则
①
解得
②
由动能定理得
③
解得
④
(2)小球在y轴左侧时
故小球做匀速圆周运动,其轨迹如图,设小球做圆周运动的半径为R,由牛顿第二定律得
⑤
解得
⑥
由几何关系可知,第二次穿过y轴时的纵坐标为
⑦
(3)设小球第一次在y轴左侧运动的时间为,由几何关系和运动规律可知
⑧
小球第二次穿过y轴后,在第一象限做类平抛运动(如图所示),由几何关系知,此过程小球沿速度v方向的位移和垂直v方向的位移大小相等,设为r,运动时间为,则
⑨
⑩
由①式可得
⑪
可得
⑫
小球从O点到第三次穿过y轴所经历的时间
⑬
14、 (1)T=2.4s (2)v=5m/s (3)x=11.0m
【解析】
(1)由题意简谐横波沿x轴正向传播,分析得知,此时P点向下运动,Q点向上,
它们周期相同,则T=2×(0.2s+1s)=2.4s
(2)根据图象可知,λ=12m,则波速
(3)根据题意可知,Q质点经过1s第一次回到平衡位置,再经过半个周期第二次回到平衡位置,设质点Q第二次回到平衡位置经过的时间为t,则
波传播的距离为
【点睛】
本题关键要根据质点的振动过程确定其振动周期,得到波的周期;要注意介质中质点只在各自的平衡位置附近振动,不随波迁移.
15、(1) (2) (3)
【解析】
(1)粒子从轴上点进入第四象限,在平面内,以原点为圆心做半径为的圆周运动,由洛伦兹力提供向心力:
解得:
(2)粒子在第二象限内做类平抛运动,沿着x轴方向:
沿与轴正方向成角离开电场,所以:
解得电场强度:
(3)粒子的轨迹如图所示:
第二象限,沿着x轴方向:
沿着y轴方向:
所以:
由几何关系知,三角形OO’N为底角45°的等腰直角三角形。在磁场Ⅰ中运动的半径:
由洛伦兹力提供向心力:
粒子在点速度沿与轴正方向成角离开电场,所以离开的速度:
所以磁场Ⅰ的磁感应强度的大小:
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