2026届西南交通大学附属中学高三下学期联合考试物理试题含解析
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这是一份2026届西南交通大学附属中学高三下学期联合考试物理试题含解析,共14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、如图所示,一个圆盘绕过圆心O且与盘面垂直的竖直轴匀速转动角速度为,盘面上有一质量为m的物块随圆盘一起做匀速圆周运动,已知物块到转轴的距离为r,下列说法正确的是( )
A.物块受重力、弹力、向心力作用,合力大小为m2r
B.物块受重力、弹力、摩擦力、向心力作用,合力大小为m2r
C.物块受重力、弹力、摩擦力作用,合力大小为m2r
D.物块只受重力、弹力作用,合力大小为零
2、下列说法中错误的是( )
A.若氢原子从n=6能级向n=1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应,则氢原子从n=6能级向n=2能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应
B.卢瑟福通过粒子散射实验,提出原子的核式结构模型
C.原子核发生一次β衰变,该原子核外就一定失去一个电子
D.质子、中子、粒子的质量分别是m、m2、m3,质子和中子结合成一个粒子,释放的能量是
3、如图所示,轻质弹簧下端挂有一质量为的小球(视为质点),静止时弹簧长为,现用一始终与弹簧轴向垂直的外力作用在小球上,使弹簧由竖直位置缓慢变为水平。重力加速度为。则在该过程中( )
A.弹簧的弹力先增大后减小
B.外力一直增大
C.外力对小球做功为
D.弹簧弹力对小球做功为
4、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
5、在图示电路中,理想变压器原线圈的匝数为220,副线圈的匝数可调,L1、L2、L3和L4是四个相同的灯泡。当在a、b两端加上瞬时值表达式为(V)的交变电压时,调节副线圈的匝数,使四个灯泡均正常发光。下列说法正确的是( )
A.变压器副线圈的匝数为440
B.灯泡的额定电压为55V
C.变压器原线圈两端电压为220V
D.穿过变压器原线圈的磁通量变化率的最大值为0.1V
6、甲、乙两辆汽车沿同一方向做直线运动,两车在某一时刻刚好经过同一位置,此时甲的速度为5m/s,乙的速度为10m/s,甲车的加速度大小恒为1.2m/s2以此时作为计时起点,它们的速度随时间变化的关系如图所示,根据以上条件可知( )
A.乙车做加速度先增大后减小的变加速运动
B.在前4s的时间内,甲车运动位移为29.6 m
C.在时,甲车追上乙车
D.在时,乙车又回到起始位置
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、下面正确的是_______
A.热量一定是从内能多的物体传递到内能少的物体
B.在绝热条件下压缩气体,气体的内能一定增加
C.人对空气干爽与潮湿的感受主要取决于空气的相对湿度
D.液体具有流动性是因为液体分子具有固定的平衡位置
E.当两分子间距离为r0时,分子力为0;当分子间距离小于r0时,分子间表现为斥力
8、如图所示,光滑水平面上放置一内壁光滑的半圆形凹槽,凹槽质量为,半径为。在凹槽内壁左侧上方点处有一质量为的小球(可视为质点),距离凹槽边缘的高度为。现将小球无初速度释放,小球从凹槽左侧沿切线方向进入内壁,并从凹槽右侧离开。下列说法正确的是( )
A.小球离开凹槽后,上升的最大高度为
B.小球离开凹槽时,凹槽的速度为零
C.小球离开凹槽后,不可能再落回凹槽
D.从开始释放到小球第一次离开凹槽,凹槽的位移大小为
9、图甲为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0.2s时的波形图,质点P、Q的平衡位置分别位于x=2m和x=4m处。图乙为介质中某一质点的振动图像,则( )
A.该简谐横波的传播速度为10m/s
B.乙图可能是质点Q的振动图像
C.t=0时质点P的速度沿y轴负方向
D.t=0.25s时,质点P的位移为1cm
E.t=0.1s时,质点P的加速度与质点Q的加速度相同
10、如图所示,两个带电小球、分别处于光滑绝缘的竖直墙面和斜面上,且在同一竖直平面内,用水平向左的推力F作用于球,两球在图示位置静止,现将球沿斜面向下移动一小段距离,发现球随之向上移动少许,两球在新位置重新平衡,重新平衡后与移动前相比,下列说法正确的是( )
A.推力F变小B.斜面对的弹力不变
C.墙面对的弹力不变D.两球之间的距离减小
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)用如图所示装置可验证机械能守恒定律,轻绳两端系着质量相等的物体A、B,物体B上放一金属片C,铁架台上固定一金属圆环,圆环处在物体B的正下方,金属片C与圆环间的高度差为h,将A、B、C组成的系统由静止释放.当物体B穿过圆环时,金属片C被搁置在圆环上,两个固定在铁架台P1、P2处的光电门,通过电子计时器可测出物体B通过P1、P2这段距离的时间.
(1)若测得P1、P2之间的距离为d,物体B通过这段距离的时间为t,则物体B刚穿过圆环后的速度v=________.
(2)若物体A、B的质量均用M表示,金属片C的质量用m表示,重力加速度为g,该实验中验证了等式____________成立,即可验证机械能守恒定律.
(3)本实验中的测量仪器除刻度尺、光电门、电子计时器外,还需要________.
12.(12分)货运交通事故往往是由车辆超载引起的,因此我国交通运输部对治理货运超载有着严格规定。监测站都安装有称重传感器,图甲是一种常用的力传感器,由弹簧钢和应变片组成,弹簧钢右端固定,在其上、下表面各贴一个相同的应变片,应变片由金属制成。若在弹簧钢的自由端施加一向下的作用力F,则弹簧钢会发生弯曲,上应变片被拉伸,下应变片被压缩。力越大,弹簧钢的弯曲程度越大,应变片的电阻变化就越大,输出的电压差ΔU=|U1-U2|也就越大。已知传感器不受压力时的电阻约为19Ω,为了准确地测量该传感器的阻值,设计了以下实验,实验原理图如图乙所示。
实验室提供以下器材:
A.定值电阻R0(R0=5 Ω)
B.滑动变阻器(最大阻值为2 Ω,额定功率为50 W)
C.电流表A1(0.6 A,内阻r1=1 Ω)
D.电流表A2(0.6 A,内阻r2约为5 Ω)
E.直流电源E1(电动势3 V,内阻约为1 Ω)
F.直流电源E2(电动势6 V,内阻约为2 Ω)
G.开关S及导线若干。
(1)外力F增大时,下列说法正确的是________;
A.上、下应变片电阻都增大
B.上、下应变片电阻都减小
C.上应变片电阻减小,下应变片电阻增大
D.上应变片电阻增大,下应变片电阻减小
(2)图乙中①、②为电流表,其中电流表①选________(选填“A1”或“A2”),电源选________(选填“E1”或“E2”);
(3)为了准确地测量该阻值,在图丙中,将B、C间导线断开,并将滑动变阻器与原设计电路的A、B、C端中的一些端点连接,调节滑动变阻器,测量多组数据,从而使实验结果更准确,请在图丙中正确连接电路______;
(4)结合上述实验步骤可以得出该传感器的电阻的表达式为________(A1、A2两电流表的电流分别用I1、I2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)PQ为一接收屏,一半径为R=0.1m半球形透明物的直径MN恰好与接收屏垂直,如图所示,一细光束由透明物的右侧平行于接收屏射向透明物的球心。现让细光束以球心为圆心顺时针转过30°时,经观测接收屏上出现两个亮点,且两亮点之间的距离用L表示;细光束转过的角度为45°时,接收屏上刚好出现一个亮点。求:
(1)该透明物的折射率为多大?
(2)由以上叙述求L应为多长?
14.(16分)如图所示,在竖直虚线范围内,左边存在竖直向下的匀强电场,场强大小为,右边存在垂直纸面向里的匀强磁场,两场区的宽度相等。电荷量为、质量为的电子以初速度水平射入左边界后,穿过电、磁场的交界处时速度偏离原方向角。再经过磁场区域后垂直右边界射出。求:
(1)电子在电场中运动的时间;
(2)磁感应强度的大小。
15.(12分)如图所示,在竖直向下的恒定匀强磁场B=2T中有一光滑绝缘的四分之一圆轨道,一质量m=3kg的金属导体MN长度为L=0.5m,垂直于轨道横截面水平放置,在导体中通入电流I,使导体在安培力的作用下以恒定的速率v=1m/s从A点运动到C点,g=10m/s2求:
(1)电流方向;
(2)当金属导体所在位置的轨道半径与竖直方向的夹角为θ=时,求电流的大小;
(3)当金属导体所在位置的轨道半径与竖直方向的夹角为θ=时,求安培力的瞬时功率P。
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】
对物体进行受力分析可知物体受重力、圆盘对它的支持力及摩擦力作用。
物体所受的合力等于摩擦力,合力提供向心力。根据牛顿第二定律有:
选项ABD错误,C正确。
故选C。
2、C
【解析】
A.根据玻尔理论可知,氢原子从能级向能级跃迁时辐射出的光的能量大于氢原子从能级向能级跃迁时辐射出的光的能量,结合光电效应发生的条件可知,若氢原子从能级向能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应,则氢原子从能级向能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应,故A正确;
B.卢瑟福通过对粒子散射实验结果的分析,提出了原子核式结构理论,故B正确;
C.衰变的实质是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子,电子释放出来,不是来自核外电子,故C错误;
D.质子、中子、子的质量分别是、、,质子和中子结合成一个粒子的过程中亏损的质量为
根据爱因斯坦质能方程可知释放的能量是,故D正确;
本题选择错误的,故选C。
3、B
【解析】
AB.小球受外力、重力和弹簧弹力三个力构成一个三角形,当外力与弹簧弹力垂直时最小,由三角形定则可判断,弹簧弹力一直减小,外力一直增大,故A不符合题意,B符合题意;
CD.由上分析可知外力F和弹簧的弹力都是变力,所以无法直接求出外力和弹力所做的功,只能根据能量守恒求出外力与弹簧弹力的合力对小球做的功等于,故CD不符合题意。
故选B。
4、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。
5、B
【解析】
A.四个灯泡均正常发光,说明变压器原、副线圈中的电流相同,根据
可得变压器副线圈的匝数
故A错误;
BC.a、b两端电压的有效值
V=220V
设每个灯泡的额定电压为U0,原线圈两端电压为U1,则有
U=2U0+U1
结合
可得
U0=55V,U1=110V
故B正确,C错误;
D.原线圈两端电压的最大值
V
根据法拉第电磁感应定律有,解得穿过原线圈的磁通量变化率的最大值为
V
故D错误。
故选B。
6、B
【解析】
A.图像的斜率表示物体的加速度,由图可知加速度先减小后增大,最后再减小,故A错误;
B.根据运动学公式可得甲车在前4s的时间内的运动位移为:
故B正确;
C.在时,两车的速度相同;图线与时间轴所围成的“面积”表示是运动物体在相应的时间内所发生的位移;所以在时通过的位移不同,故两车没有相遇,甲车没有追上乙车,故C错误;
D.在10s前,乙车一直做匀加速直线运动,速度一直沿正方向,故乙车没有回到起始位置,故D错误;
故选B。
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、BCE
【解析】
A.热量能从温度高的物体传递到温度低的物体,但温度高的物体的内能不一定大,故A错误;
B.在绝热条件下压缩气体,外界对气体做功而没有热传递,根据热力学第一定律可知气体的内能一定增加,故B正确;
C.人对空气干爽与潮湿的感受主要取决于空气的相对湿度,空气的相对湿度越大,人们感觉越潮湿,相对湿度越小感觉越干燥,故C正确;
D.液体具有流动性是因为液体分子不具有固定的平衡位置,故D错误;
E.根据分子力的特点可知,当两分子间距离为r0时,分子力为0,当分子间距离小于r0时,分子间表现为斥力,故E正确;
故选BCE。
8、AB
【解析】
ABC.小球与半圆槽组成的系统在水平方向所受合外力为零,初状态时系统在水平方向动量为零,由动量守恒定律可知,小球第一次离开槽时,系统水平方向动量守恒,球与槽在水平方向的速度相等都为零,球离开槽后做竖直上抛运动,槽静止,小球会再落回凹槽,由能量守恒可知小球离开凹槽后上升的最大高度为。故AB正确,C错误;
D.从开始释放到小球第一次离开凹槽,凹槽的位移大小为,由动量守恒
解得
故D错误。
故选AB。
9、ABC
【解析】
A.从甲图中可知,根据图乙可知,故波速为
A正确;
B.根据走坡法可知图甲中的P点在t=0.2时正向上运动,而Q点在t=0.2s时正向下振动,而图乙中t=0.2s时质点正通过平衡位置向下振动,所以乙图可能是质点Q的振动图像,B正确;
C.因为周期为0.4s,故在t=0时,即将甲图中的波形向前推半个周期,P点正向下振动,C正确;
D.根据题意可知0.1s为四分之一周期,质点P在0.2s~0.3s内的位移为2cm,0.25s为过程中的中间时刻,质点从平衡位置到波峰过程中做减速运动,所以前一半时间内的位移大于后一半时间内的位移,即0.25s时的位移大于1cm,D错误;
E.P点和Q点相距半个波长,两点为反相点,振动步调总是相反,在任意时刻两点的加速度方向总是相反,E错误。
故选ABC。
10、AB
【解析】
CD.先对小球A受力分析,受重力、支持力、静电力,如图所示:
根据共点力平衡条件,有:
,
由于减小,可知墙面对A的弹力变小,库仑力减小,故两球间距增加,选项CD错误;
AB.对AB整体受力分析,受重力、斜面支持力N、墙壁支持力FN、推力F,如图所示:
根据共点力平衡条件,有
解得
由于减小,不变,所以推力F减小,斜面对B的弹力N不变,选项AB正确。
故选AB。
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、d/t 天平
【解析】
(1)由于A、B两物体的质量相等,当物体B通过圆环,金属片C被搁置在圆环上后,A、B系统做匀速直线运动,故物体B刚穿过圆环后的速度.
(2)A、B、C系统由初态至金属片C被搁置在贺环上的教程中,系统减少的重力势能为,系统增加的动能.若,则可验证机械能守恒定律.
(3)从表达式可得:本实验中的测量仪器除刻度尺、光电门、电子计时器外,还需要天平来测量物体及金属片的质量.
12、D A1 E2
【解析】
(1)[1]外力F增大时,上应变片长度变长,电阻变大,下应变片长度变短,电阻变小
故选D。
(2)[2]题图乙中的①要当电压表使用,因此内阻应已知,故应选电流表A1;
[3]因回路总阻值接近11Ω,满偏电流为0.6A,所以电源电动势应接近6.6V,故电源选E2。(3)[4]滑动变阻器应采用分压式接法,将B、C间导线断开,A、B两端接全阻值,C端接在变阻器的滑动端,如图所示。
(4)[5]由题图乙知,通过该传感器的电流为I2-I1,加在该传感器两端的电压为I1r1,故该传感器的电阻为
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、 (1);(2)27.3cm
【解析】
(1)据题知,当转过角度刚好为45°时发生了全反射。临界角为C=45°,则折射率
(2)光路如图所示
由
解得
r=45°
根据反射定律知i′=30°,两个光斑S1、S2之间的距离为
L=Rtan45°+Rtan60°=(10+10)cm ≈ 27.3cm
14、(1);(2)
【解析】
(1)解法一电子在电场中做类平抛运动,有
由牛顿第二定律有
由几何关系有
解得
解法二电子在电场中运动,竖直方向上由动量定理有
由几何关系有
解得
(2)设场区的宽度为,则在电场中,有
末速度
电子在磁场中做匀速圆周运动,设轨迹半径为,则由几何知识得
由洛伦兹力提供向心力有
解得
15、 (1)M指向N;(2);(3)
【解析】
(1)从A到C的过程中对导体棒受力分析,安培力方向水中水平向左,根据左手定则可判断电流方向从M指向N
(2)因为金属导体MN做匀速圆周运动,由
则
得
(3)根据功率的计算公式可得
得
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