2026届新疆自治区北京大学附属中学高三第二次模拟考试物理试卷含解析
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这是一份2026届新疆自治区北京大学附属中学高三第二次模拟考试物理试卷含解析,共18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.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.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、14C测年法是利用14C衰变规律对古生物进行年代测定的方法.若以横坐标t表示时间,纵坐标m表示任意时刻14C的质量,m0为t=0时14C的质量.下面四幅图中能正确反映14C衰变规律的是
A.B.
C.D.
2、一弹簧振子做简谐运动,周期为T,以下描述正确的是
A.若△t=,则在t时刻和(t+△t)时刻弹簧长度一定相等
B.若△t=T,则在t时刻和(t+△t)时刻振子运动的加速度一定相等
C.若t和(t+△t)时刻振子运动速度大小相等,方向相反,则△t一定等于的整数倍
D.若t和(t+△t)时刻振子运动位移大小相等,方向相反,则△t一定等于T的整数倍
3、如图(a)所示,理想变压器原副线圈匝数比n1:n2=55:4,原线圈接有交流电流表A1,副线圈电路接有交流电压表V、交流电流表A2、滑动变阻器R等,所有电表都是理想电表,二极管D正向电阻为零,反向电阻无穷大,灯泡L的阻值恒定。原线圈接入的交流电压的变化规律如图(b)所示,则下列说法正确的是( )
A.由图(b)可知交流发电机转子的角速度为100rad/s
B.灯泡L两端电压的有效值为32V
C.当滑动变阻器的触头P向下滑动时,电流表A2示数增大,A1示数减小
D.交流电压表V的读数为32V
4、如图所示,N匝矩形线圈以角速度在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴OO’匀速转动,线圈面积为S,线圈电阻为R,电流表和电压表均为理想表,滑动变阻器最大值为2R,则下列说法正确的是( )
A.电压表示数始终为
B.电流表示数的最大值
C.线圈最大输出功率为
D.仅将滑动变阻器滑片向上滑动,电流表示数变大,电压表示数变大
5、如图所示,在真空云室中的矩形ABCD区域内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场,静止放置在O点的铀238原子核发生衰变,放出射线后变成某种新的原子核,两段曲线是反冲核(新核)和射线的径迹,曲线OP为圆弧,x轴过O点且平行于AB边。下列说法正确的是( )
A.铀238原子核发生的是β衰变,放出的射线是高速电子流
B.曲线OP是射线的径迹,曲线OQ是反冲核的径迹
C.改变磁感应强度的大小,反冲核和射线圆周运动的半径关系随之改变
D.曲线OQ是α射线的径迹,其圆心在x轴上,半径是曲线OP半径的45倍
6、图中实线是某电场中一簇未标明方向的电场线,虚线是一带电粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点。根据此图不能作出判断的是( )
A.a、b两点中,哪点的电势较高
B.a、b两点中,哪点的电场强度较大
C.带电粒子在a、b两点的加速度哪点较大
D.带电粒子在a、b两点的电势能哪点较大
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、美国物理学家阿瑟·阿什金因利用光的力量来操纵细胞获得2018年诺贝尔物理学奖,原来光在接触物体后,会对其产生力的作用,这个来自光的微小作用可以让微小的物体(如细胞)发生无损移动,这就是光镊技术.在光镊系统中,光路的精细控制非常重要。对此下列说法正确的是( )
A.光镊技术利用光的粒子性
B.光镊技术利用光的波动性
C.红色激光光子能量大于绿色激光光子能量
D.红色激光光子能量小于绿色激光光子能量
8、一列简谐横波沿轴正方向传播,在处的质元的振动图线如图1所示,在处的质元的振动图线如图2所示。下列说法正确的是( )
A.该波的周期为12s
B.处的质元在平衡位置向上振动时,处的质元在波峰
C.在内处和处的质元通过的路程均为6cm
D.该波的波长不可能为8m
9、平静的水池表面有两个振源A、B,固有振动周期均为T。某时刻A开始向下振动,相隔半周期B开始向下振动,二者振动的振幅相同,某时刻在水面上形成如图所示的水波图。其中O是振源连线的中点,OH为中垂线,交叉点G、H的中点为D,C点位于波峰和波谷的正中间,实线代表波峰,虚线代表波谷。下列说法中正确的是________。
A.如果在E点有一个小的漂浮物,经半个周期将向左漂到F点
B.两列波叠加后,O点的振动始终减弱
C.图中G、H两点振幅为零,D点的振幅也为零
D.当B引起的波传到E点后,E点的振动始终处于加强状态
E.C点此时振动的速度为零
10、一定质量的理想气体从状态A经过状态B和C又回到状态A。其压强P随体积V变化的图线如图所示,其中A到B为绝热过程,C到A为等温过程。则下列说法正确的是__________。
A.A状态速率大的分子比例较B状态多
B.A→B过程,气体分子平均动能增大
C.B→C过程,气体对外做功
D.B→C过程,气体放热
E.C状态单位时间内碰撞容器壁单位面积的分子数比A状态少
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)某同学用如图甲所示的电路测量一段总阻值约为10Ω的均匀电阻丝的电阻率ρ。在刻度尺两端的接线柱a和b之间接入该电阻丝,金属夹P夹在电阻丝上,沿电阻丝移动金属夹,从而可改变接入电路的电阻丝长度。实验提供的器材有:
电池组E(电动势为3.0V,内阻约1Ω);
电流表A1(量程0~0.6A);
电流表A2(量程0~100mA);
电阻箱R(0~99.99Ω);
开关、导线若干。
实验操作步骤如下:
①用螺旋测微器测出电阻丝的直径D;
②根据所提供的实验器材,设计如图甲所示的实验电路;
③调节电阻箱使其接入电路中的电阻值最大,将金属夹夹在电阻丝某位置上;
④闭合开关,调整电阻箱接入电路中的电阻值,使电流表满偏,记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L;
⑤改变P的位置,调整________,使电流表再次满偏;
⑥重复多次,记录每一次的R和L数据;
(1)电流表应选择________(选填“A1”或“A2”);
(2)步骤⑤中应完善的内容是_______;
(3)用记录的多组R和L的数据,绘出了如图乙所示图线,截距分别为r和l,则电阻丝的电阻率表达式ρ=_____(用给定的字母表示);
(4)电流表的内阻对本实验结果__________(填“有”或“无”)影响。
12.(12分)某同学设计出如图甲所示的实验装置来“验证机械能守恒定律”让小铁球从A点自由下落,下落过程中经过A点正下方的光电门B时,光电计时器记录下小球通过光电门的时间t,当地的重力加速度为g。
(1)为了验证机械能守恒定律,除了该实验准备的如下器材:铁架台、夹子、铁质小球,光电门、数字式计时器、游标卡尺(20分度),请问还需要________(选填“天平”、“刻度尺”或“秒表”);
(2)用游标卡尺测量铁球的直径。主尺示数(单位为cm)和游标的位置如图所示,则其直径为________cm;
(3)用游标卡尺测出小球的直径为d,调整AB之间距离h,记录下小球通过光电门B的时间t,多次重复上述过程,作出随h的变化图线如图乙所示。若已知该图线的斜率为k,则当地的重力加速度g的表达式为________。
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.(10分)静止在水平地面上的两小物块A、B,质量分别为,;两者之间有一被压缩的微型弹簧,A与其右侧的竖直墙壁距离l=1.0m,如图所示,某时刻,将压缩的微型弹簧释放,使A、B瞬间分离,两物块获得的动能之和为,释放后,A沿着与墙壁垂直的方向向右运动。A、B与地面之间的动摩擦因数均为,重力加速度取,A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。
(1)求弹簧释放后瞬间A、B速度的大小;
(2)物块A、B中的哪一个先停止?该物块刚停止时A与B之间的距离是多少?
(3)A和B能否再次发生碰撞?若不能,说明理由;若能,试计算碰后的速度大小。
14.(16分)如图所示,坐标系第一象限和第二象限均存在垂直纸面向里的匀强磁场,轴为磁场理想边界,两侧磁感应强度大小不同,已知第二象限磁感强度大小为B。坐标原点粒子源以不同的速率沿与轴正方向成30°的方向向第二象限发射比荷相同带负电的粒子。当粒子速率为时,粒子穿过轴第一次进入第一象限,轨迹与轴交点为,进入第一象限经过Q点,已知OQ与轴正方向夹角为30°,OQ长为,不计粒子的重力和粒子间的相互作用力
(1)求第一象限磁感强度大小;
(2)过点粒子的速度满足条件。
15.(12分)某透明柱体的横截面如图所示,弧面部分的半径为R,平面部分的宽度为。一束平行光从空气以与平面成角方向射向平面,进入透明柱体后折射光线与平面的夹角为。求:
(1)透明柱体材料的折射率;
(2)弧面上能透射出光的圆弧长度。(不考虑多次反射)
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】
设衰变周期为T,那么任意时刻14C的质量,可见,随着t的增长物体的质量越来越小,且变化越来越慢,很显然C项图线符合衰变规律.故选C.
【点睛】本题考查衰变规律和对问题的理解能力.根据衰变规律表示出两个物理量之间的关系再选择对应的函数图象.
2、B
【解析】
A.一弹簧振子做简谐运动,周期为T,若△t=,则在t时刻和(t+△t)时刻振子的位移相反,在t时刻和(t+△t)时刻弹簧长度可能不相等,故A项错误;
B.一弹簧振子做简谐运动,周期为T,若△t=T,则在t时刻和(t+△t)时刻振子的位移相同,t时刻和(t+△t)时刻振子运动的加速度一定相等,故B项正确;
C.一弹簧振子做简谐运动,周期为T,若t和(t+△t)时刻振子运动速度大小相等,方向相反,则t和(t+△t)时刻振子的位移有可能相同或相反,所以△t有可能不等于的整数倍,故C项错误;
D.一弹簧振子做简谐运动,周期为T,若t和(t+△t)时刻振子运动位移大小相等,方向相反,则△t一定不等于T的整数倍,故D项错误。
3、D
【解析】
A.根据图像可知周期T=0.02s,则角速度
故A错误;
B.原线圈电压的有效值为
根据理想变压器的电压规律求解副线圈的电压,即交流电压表的示数为
因为小灯泡和二极管相连,二极管具有单向导电性,根据有效值的定义
解得灯泡两端电压
故B错误,D正确;
C.当滑动变阻器的触头P向下滑动时,副线圈接入的总电阻减小,副线圈两端电压不变,所以电流表示数增大,根据单相理想变压器的电流规律
可知电流表的示数也增大,故C错误。
故选D。
4、C
【解析】
AB.线圈中产生的交流电最大值为
有效值
电流表示数是
电流表示数的最大值
电压表两端电压是路端电压
选项AB错误;
C.当外电阻等于内电阻时,电源输出功率最大,线圈最大输出功率为
选项C正确;
D.仅将滑动变阻器滑片向上滑动,电阻变大,则电流表示数变小,电压表示数变大,D错误。
故选C。
5、D
【解析】
AD.衰变过程中动量守恒,因初动量为零,故衰变后两粒子动量大小相等,方向相反,由图像可知,原子核发生的是α衰变,粒子做圆周运动向心力等于洛伦兹力
得
由于反冲核的电荷量比α射线大,则半径更小,即曲线OQ是射线的径迹,曲线OP是反冲核的径迹,由于曲线OP为圆弧,则其圆心在x轴上,射线初速度与x轴重直,新核初速度与x轴垂直,所以新核做圆周运动的圆心在x轴上
由质量数守恒和电荷数守恒可知反冲核的电荷量是α粒子的45倍,由半径公式可知,轨道半径之比等于电荷量的反比,则曲线OQ半径是曲线OP半径的45倍,故A错误,D正确。
BC.由动量守恒可知
粒子做圆周运动向心力等于洛伦兹力
得
由于反冲核的电荷量比α射线大,则半径更小,即曲线OQ是射线的径迹,曲线OP是反冲核的径迹,反冲核的半径与射线的半径之比等于电荷量的反比,由于电荷量之比不变,则改变磁感应强度的大小,反冲核和射线圆周运动的半径关系不变,故BC错误。
故选D。
6、A
【解析】
A.粒子的运动轨迹向左弯曲,说明粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左,由于粒子的电性未知,所以电场线方向不能判断,则无法确定哪点的电势较高。故A错误,符合题意。
B.由图看出a处电场线比b处电场线疏,而电场线疏密表示场强的大小,即可判断出a处场强较小,故B正确,不符合题意。
C.带电粒子在a处所受的电场力较小,则在a处加速度较小,故C正确,不符合题意。
D.由轨迹弯曲方向与粒子速度方向的关系分析可知,电场力对粒子做负功,粒子的电势能增大,则粒子在b点电势能较大。故D正确,不符合题意。
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】
AB.光在接触物体后,会对其产生力的作用,则光镊技术利用光的粒子性,选项A正确,B错误;
CD.红光的频率小于绿光,根据可知,红色激光光子能量小于绿色激光光子能量,选项C错误,D正确。
故选AD。
8、AB
【解析】
A.由图可知,该波的周期为12s。故A正确;
B.由图可知,t=3s时刻,x=12m处的质元在平衡位置向上振动时,x=18m处的质元在波峰,故B正确;
C.由图可知,该波的振幅为4cm,圆频率
由图1可知,在t=0时刻x=12m处的质点在-4cm处,则其振动方程
4s时刻质元的位置
所以x=12m处的质元通过的路程
s12=4cm+2cm=6cm
据图2知t=0s时,在x=18m处的质元的位移为0cm,正通过平衡位置向上运动,其振动方程为
在t=4s时刻,在x=18m处的质元的位移
所以在0~4s内x=18m处的质元通过的路程
x18=4cm+(4−2)cm≈4.54cm<6cm
故C错误;
D.由两图比较可知,x=12m处比x=18m处的质元可能早振动T,所以两点之间的距离为
x=(n+)λ(n=0、1、2、3…)
所以
(n=0、1、2、3…)
n=0时,波长最大,为
故D错误;
故选AB。
9、BCE
【解析】
A.波在传播过程中,介质中的质点只在平衡位置附近振动,不会随着波的传播向前移动,A错误;
BC.点是振源的中点,波的传播路程差等于零,由于相位恰好相反,所以点以及中垂线上所有质点的振动均为叠加减弱,所以B、C正确;
D.由图可以看出,B引起的振动传到E点时与A引起的振动相位相反,为叠加减弱位置,D错误;
E.B引起的振动此时在C点使得质点具有向上的速度,而A刚好传到C点,具有向下的速度,叠加后速度为零.选项E正确。
故选BCE。
10、ACE
【解析】
AB.由图可知A→B过程中,绝热膨胀,气体对外做功,内能减小,温度降低,气体分子的平均动能减小,则A状态速率大的分子比例较B状态多,故A正确,B错误。
C.B→C过程中是等压变化,体积增大,则气体对外做功,故C正确。
D.B→C过程中是等压变化,体积增大,则气体对外做功,则W<0,温度升高,气体内能增大,即△U>0,根据热力学第一定律△U=W+Q,则Q>0,即气体吸热,故D错误。
E.状态A和状态C的温度相等,温度是分子平均动能的标志,所以气体分子平均动能相同,从图中可知,A状态气体压强更大,说明气体分子的密集程度更大,即A状态单位时间内碰撞容器壁单位面积的分子数比C状态多,故E正确。
故选ACE。
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、A2 电阻箱R的阻值 无
【解析】
(1)[1].当电流表A1接入电路,电流表满偏时电路中的总电阻为;而当电流表A2接入电路,电流表满偏时电路中的总电阻为,可知电流表应选择A2;
(2)[2].步骤⑤中应完善的内容是:改变P的位置,调整电阻箱R的阻值,使电流表再次满偏;
(3)[3].当每次都是电流表满偏时,外电路的总电阻是恒定值,设为R0,则
即
由图像可知
即
(4)[4].若考虑电流表的内阻,则表达式变为
因R-L的斜率不变,则测量值不变,即电流表的内阻对实验结果无影响。
12、刻度尺 1.015
【解析】
(1)[1].根据实验原理和题意可知,还需要用刻度尺测量A点到光电门的距离,故选刻度尺;
(2)[2].20分度的游标卡尺,精确度是0.05mm,游标卡尺的主尺读数为1cm,游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标读数为,所以最终读数为:.
(3)[3].根据机械能守恒的表达式有
利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度有
整理后有
则该直线斜率为
可得
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)B,0.50m;(3)不能,见解析
【解析】
(1)设弹簧释放瞬间A和B的速度大小分别为、,以向右为正,由动量守恒定律和题给条件有
联立并代入题给数据得
(2)A、B两物块与地面间的动摩擦因数相等,因而两者滑动时加速度大小相等,设加速度大小为,则有
假设A和B发生碰撞前,已经有一个物块停止,此物块应为弹簧释放后速度较小的B,设从弹簧释放到B停止所需时间为,B向左运动的路程为,则有
可得
在时间内,A可能与墙发生弹性碰撞,碰撞后A将向左运动,碰撞并不改变A的速度大小,所以无论此碰撞是否发生,A在时间内的路程都可表示为
这表明在时间内A已与墙壁发生碰撞,但没有与B发生碰撞,此时A位于出发点右边0.25 m处,B位于出发点左边0.25 m处,两物块之间的距离为
(3)时刻后A将继续向左运动,假设它能与静止的B碰撞,碰撞时速度的大小为,由动能定理有
可得
故A与B将发生碰撞,设碰撞后A、B的速度分别为以和,规定以向右为正,由动量守恒定律与机械能守恒定律有
联立并代入题给数据得
这表明碰撞后A将向右运动,B继续向左运动,设碰撞后A向运动距离为时停止,B向左运动距离为时停止,由动能定理可得
代入数据得
则有
所以A和B不能再次发生碰撞
14、 (1) ;(2) 或
【解析】
(1)设速度为的粒子在第二象限和第一象限做圆周运动的圆心分别为、,轨道半径分别为、,由牛顿第二定律得
根据几何关系
得:
过点做速度的垂线PA,连接PQ,做PQ中垂线交PA于A,所以A点为在第一象限轨迹圆心,因为,,交点为B,在直角三角形QBA中
解得
(2)根据(1)假设粒子在第二象限半径为,则在第一象限半径为
若粒子从第二象限过点,则:
得:
又因为
所以
若粒子从第一象限过点,则:
得:
,
又因为
所以
15、 (1);(2)
【解析】
(1)光由空气进入透明柱体,入射角,折射角,根据折射定律得
解得
(2)在图中作出三条折射光线,过平面右边界的、过圆心的和在弧面恰好发生反射的,如图所示。即圆弧DFE部分能透射出光。
由,可得
根据几何关系知
,
根据全反射知识可知
解得
所以
则圆弧DFE的长度
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