2026届天津市十二区县重点学校高三下学期第五次调研考试物理试题含解析
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这是一份2026届天津市十二区县重点学校高三下学期第五次调研考试物理试题含解析,共16页。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
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、甲、乙两汽车在两条平行且平直的车道上行驶,运动的v—t图象如图所示,已知t=0时刻甲、乙第一次并排,则( )
A.t=4s时刻两车第二次并排
B.t=6s时刻两车第二次并排
C.t=10s时刻两车第一次并排
D.前10 s内两车间距离的最大值为12m
2、如右图所示,在一真空区域中,AB、CD是圆O的两条直径,在A、B两点上各放置一个电荷量为+Q的点电荷,关于C、D两点的电场强度和电势,下列说法正确的是( )
A.场强相同,电势相等
B.场强不相同,电势相等
C.场强相同,电势不相等
D.场强不相同,电势不相等
3、如图,两梯形木块M、P(均可看成质点)叠放在水平地面上,M、P之间的接触面倾斜。连接M与天花板之间的细绳沿竖直方向。关于力的分析,下列说法正确( )
A.木块M不可能受二个力作用
B.木块M可能受三个力作用
C.木块M一定受四个力作用
D.地面可能受到水平方向的摩擦力
4、如图所示,在纸面内半径为R的圆形区域中充满了垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,一点电荷从图中A点以速度v0垂直磁场射入,与半径OA成30°夹角,当该电荷离开磁场时,速度方向刚好改变了180°,不计电荷的重力,下列说法正确的是( )
A.该点电荷离开磁场时速度方向的反向延长线通过O点
B.该点电荷的比荷为
C.该点电荷在磁场中的运动时间为t=
D.该点电荷带正电
5、放射性同位素钍()经α、β衰变会生成氡(),其衰变方程为→+xα+yβ,其中( )
A.x=1,y=3B.x=3,y=2C.x=3,y=1D.x=2,y=3
6、如图所示是某一单色光由空气射入截面为等腰梯形的玻璃砖,或由该玻璃砖射入空气时的光路图,其中正确的是( )(已知该玻璃砖对该单色光的折射率为1.5)
A.图甲、图丙B.图甲、图丁C.图乙、图丙D.图乙、图丁
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、一简谐横波沿x轴正方向传播,在t=时刻,该波的波形图如图(a)所示,P、Q是介质中的两个质点。图(b)表示介质中某质点的振动图像。下列说法正确的是
A.质点Q的振动图像与图(b)相同
B.在t=0时刻,质点P的速率比质点Q的大
C.在t=0时刻,质点P的加速度的大小比质点Q的大
D.平衡位置在坐标原点的质点的振动图像如图(b)所示
8、如图,在光滑的水平面上有一个长为L的木板,小物块b静止在木板的正中间,小物块以某一初速度从左侧滑上木板。已知物块、与木板间的摩擦因数分别为、,木块与木板质量均为,、之间的碰撞无机械能损失,滑动摩擦力等于最大静摩擦力。下列说法正确的是( )
A.若没有物块从木板上滑下,则无论多大整个过程摩擦生热均为
B.若,则无论多大,都不会从木板上滑落
C.若,则一定不相碰
D.若,则可能从木板左端滑落
9、下列说法正确的是( )
A.在摆角很小时单摆的周期与振幅无关
B.只有发生共振时,受迫振动的频率才等于驱动力频率
C.变化的电场一定能产生变化的磁场
D.两列波相叠加产生干涉现象,振动加强区域与减弱区域应交替出现
10、如图所示,设水车的转轮以某一较大的角速度ω做匀速圆周运动,轮缘上有两个水滴A、B同时从同一高度被甩出,并且都落到转轮右侧的水平地面上,假设水滴被甩出的瞬时速度大小与其在轮上运动时相等,速度方向沿转轮的切线方向,不计空气阻力。下列判断中正确的有( )
A.两水滴落到水平地面上的速度相同
B.两水滴在空中飞行过程中重力做的功相等
C.高度一定,ω越大,两水滴在空中飞行的时间差△t越大
D.高度一定,ω越大,两水滴落地点的距离Δx越大
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)在《探究加速度与力、质量的关系》实验中。
(1)某组同学用如图甲所示装置,采用控制变量的方法,来研究小车质量不变的情况下,小车的加速度与小车受到合力的关系。下列措施中不需要和不正确的是_____;
A.平衡摩擦力的方法就是在砝码盘中添加砝码,使小车能匀速滑动;
B.每次改变拉小车拉力后不需要重新平衡摩擦力;
C.实验中通过在砝码盘中添加砝码来改变小车受到的拉力;
D.每次小车都要从同一位置开始运动;
E.实验中应先放小车,然后再开打点计时器的电源;
(2)实验使用频率为50Hz的交流电源,得到的一条纸带如图乙所示。从比较清晰的点起,每4个点取一个计数点,第1与第2个计数点的间距为s=3.58cm,第3与第4个计数点的间距为=4.71cm,该小车的加速度大小a=_____m/s2(保留两位有效数字)。
12.(12分)某实验小组为了测量某微安表G(量程200μA,内阻大约2200Ω)的内阻,设计了如下图所示的实验装置。对应的实验器材可供选择如下:
A.电压表(0~3V);
B.滑动变阻器(0~10Ω);
C.滑动变阻器(0~1KΩ);
D.电源E(电动势约为6V);
E.电阻箱RZ(最大阻值为9999Ω);
开关S一个,导线若干。
其实验过程为:
a.将滑动变阻器的滑片滑到最左端,合上开关S,先调节R使电压表读数为U,再调节电阻箱(此时电压表读数几乎不变),使微安表指示为满偏,记下此时电阻箱值为;
b.重新调节R,使电压表读数为,再调节电阻箱(此时电压表读数几乎不变),使微安表指示为满偏,记下此时电阻箱值(如图所示)为R2;
根据实验过程回答以下问题:
(1)滑动变阻器应选_______(填字母代号);
(2)电阻箱的读数R2=________;
(3)待测微安表的内阻_________。
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)在轴正半轴分布有磁感应强度大小为,方向垂直纸面向里的匀强磁场。让质量为,电荷量为的带正电小球从坐标原点静止释放,运动轨迹如图所示,运动到最低点时恰好进入一竖直向上场强为的匀强电场,重力加速度为,不计空气阻力,求:
(1)小球到达最低点的速率;
(2)小球在电场中运动的时间及离开电场时与轴的距离。
14.(16分)如图所示,ABCD为固定在竖直平面内的轨道,其中ABC为光滑半圆形轨道,半径为R,CD为水平粗糙轨道,小滑块与水平面间的动摩擦因数,一质量为m的小滑块(可视为质点)从圆轨道中点B由静止释放,滑至D点恰好静止,CD间距为4R。已知重力加速度为g。
(1)小滑块到达C点时,圆轨道对小滑块的支持力大小;
(2)现使小滑块在D点获得一初动能,使它向左运动冲上圆轨道,恰好能通过最高点A,求小滑块在D点获得的初动能。
15.(12分)1932年美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器,巧妙地利用带电粒子在磁场中运动特点,解决了粒子的加速问题。现在回旋加速器被广泛应用于科学研究和恢学设备中。回旋加速器的工作原理如图甲所,置于真空中的D形金属盒半径为R,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直,加速器按一定频率的高频交流电源,保证粒子每次经过电场都被加速,加速电压为U。D形金属盒中心粒子源产生的粒子,初速度不计,在加速器中被加速,加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。
(1)求把质量为m、电荷量为q的静止粒子加速到最大动能所需时间;
(2)若此回旋加速器原来加速质量为2m,带电荷量为q的α粒子(),获得的最大动能为Ekm,现改为加速氘核(),它获得的最大动能为多少?要想使氘核获得与α粒子相同的动能,请你通过分析,提出一种简单可行的办法;
(3)已知两D形盒间的交变电压如图乙所示,设α粒子在此回旋加速器中运行的周期为T,若存在一种带电荷量为q′、质量为m′的粒子,在时进入加速电场,该粒子在加速器中能获得的最大动能?(在此过程中,粒子未飞出D形盒)
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】
AB.由图像可知,在前8s内,甲的位移
x′=vt=48m
乙的位移
x″=·12m=48m
说明t=8s时刻两车第二次并排,选项AB均错误;
C.两车第二次并排后,设经过△t时间两车第三次并排,有:
v·△t=v1·△t-
解得△t=2s,两车恰好在乙速度为零时第三次并排,第三次两车并排的时刻为t=10s,选项C正确;
D.由图像可知,前10s内两车在t=4s时刻两车距离最大(图像上左侧的梯形面积),
△x=×6m=18m
选项D错误。
2、B
【解析】
根据电场的叠加原理,C、D两点的场强如图
由于电场强度是矢量,故C、D两点的场强相等,但不相同;两个等量同种电荷的电场关于两电荷的连线和连线的中垂线对称,故根据电场的对称性,可知C、D两个点的电势都与P点的电势相同;
故选B.
3、B
【解析】
ABC、对A受力分析,若细线伸直且拉力等于重力时,AB间只接触无弹力,即A只受重力、拉力作用,此时A只受两个力,且AB之间无摩擦,若A细线未伸直即拉力为零,此时A受重力、支持力、摩擦力作用,故AC错误,B正确。
C、对整体进行分析,整体受重力、支持力或重力、支持力、拉力作用,而水平方向没有外力,故水平地面对B物体没有摩擦力,故D错误;
4、B
【解析】
如图所示,点电荷在磁场中做匀速圆周运动,根据几何关系作出点电荷运动轨迹有:
电荷在电场中刚好运动T/1,电荷做圆周运动的半径r=Rsin30∘=R/1.
A. 如图,电荷离开磁场时速度方向与进入磁场时速度方向相反,其反向延长线不通过O点,故A错误;
B. 根据洛伦兹力提供向心力有,所以:,故B正确;
C. 由图知该电荷在磁场中运动的时间t=,故C错误;
D. 根据电荷偏转方向,由左手定则可知,该电荷带负电,故D错误.
故选B
5、B
【解析】
粒子为,粒子为,核反应满足质量数守恒和质子数守恒:
解得:x=3,y=2,ACD错误,B正确。
故选B。
6、C
【解析】
单色光由空气射入玻璃砖时,折射角小于入射角。图甲错误。图乙正确;当该单色光由玻璃砖射入空气时,发生全反射的临界角的正弦值
因为
所以临界角,图丙、图丁中该单色光由玻璃砖射入空气时的入射角为,大于临界角,会发生全反射,图丙正确,图丁错误。
故选C。
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、CD
【解析】
A.简谐机械波沿x轴正方向传播,在时刻,质点Q的振动方向向上,而在振动图象上在时刻质点的振动方向向下,所以图(b)不是质点Q的振动图象,故A错误;
B.在t=0时刻,质点P位于波谷,速度为零,质点Q位于平衡位置,则质点P的速率比质点Q的小,故B错误;
C.在t=0时刻,质点P的位移比质点Q的大,由公式,则质点P的加速度的大小比质点Q的大,故C正确;
D.在时刻,平衡位置在坐标原点的质点振动方向向下,与振动图象相符,所以平衡位置在坐标原点的质点的振动图象如图(b)所示,故D正确。
8、ABD
【解析】
A.若没有物块从木板上滑下,则三者最后共速,以三者为整体,水平方向动量守恒,
mv0=3mv1 ①
则整个过程产生的热量等于动能的变化,有
Q=mv02−×3mv12 ②
联立①②,得
Q=mv02
故A正确;
BD.a、b之间的碰撞无机械能损失,故碰撞过程中动量守恒和机械能守恒,设碰前速度分别为v1、v2,碰后分别为v1'、v2',且有v1>v2,以v1方向为正方向,则有
mv1+mv2=mv1'+mv2'③
mv12+mv22=mv1′2+mv2′2 ④
联立③④,得
v1'=v2
v2'=v1
即碰后a和木板共速,b向右运动,以a和木板为整体,此时
a和木板的加速度
a1=
对a分析知,a的加速度最大值为
a0=μag
若μb<2μa 则a1<a0,a和木板保持相对静止,则无论v0多大,a都不会从木板上滑落;故B正确;
若μb>2μa,则a1>a0,a相对木板向左运动,故a可能从木板左端滑落,故D正确;
C.若a与b碰前三者已经共速,则ab一定不相碰,此时有
⑤
联立①⑤,得
故若,则ab一定不相碰,故C错误;
故选ABD。
9、AD
【解析】
A.单摆周期T=2π与振幅无关,A项正确;
B.受迫振动的频率等于驱动力的频率,当驱动力的频率接近物体的固有频率时,振动显著增强,当驱动力的频率等于物体的固有频率时即共振,B项错误;
C.均匀变化的电场产生稳定的磁场,C项错误;
D.两列波相叠加产生干涉现象时,振动加强区域与减弱区域间隔出现,这些区域位置不变,D项正确。
故选AD。
10、ACD
【解析】
A.由机械能守恒定律可知,两水滴落到水平地面上的速度大小相同,由斜抛运动的规律可知,两水滴落到底面上的速度方向也相同,选项A正确;
B.两水滴质量关系不确定,则不能比较重力功,选项B错误;
C.两水滴在空中飞行的时间差△t等于在A处的水滴做斜上抛运动回到原来高度(虚线所在的平面)时的时间,因ω越大,水滴做斜抛运动的初速度越大,则竖直速度越大,则回到原来的高度的时间越长,即两水滴在空中飞行的时间差△t越大,选项C正确;
D.两水滴落地点的距离Δx等于A处的水滴做斜上抛运动回到原来高度(虚线所在的平面)时与B点的距离,因ω越大,水滴做斜抛运动的初速度越大,则水平速度和运动时间都越大,则回到原来的高度时与B点的距离越大,即两水滴落地点的距离Δx越大,选项D正确;
故选ACD。
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、ADE 0.88
【解析】
(1)[1]AB.平衡摩擦力时,不是在砝码盘中添加砝码,而是通过调节垫板使重力沿木板方向的分力等于摩擦力,即
可以约掉m,只需要平衡一次摩擦力,故A错误,符合题意;B正确,不符合题意;
C.实验中通过在砝码盘中添加砝码来改变小车受到的拉力,故C正确,不符合题意;
D.实验中每次小车不需要从同一位置开始运动,故D错误,符合题意;
E..实验中应先开打点计时器的电源,然后再放小车,故E错误,符合题意;
故选ADE。
(2)[2]每4个点取一个计数点,则两个相邻计数点的时间间隔为
根据
得
代入数值解得
12、B 4653 2170
【解析】
(1)[1].滑动变阻器用分压电路,则为方便实验操作,滑动变阻器应选择B;
(2)[2].由图示电阻箱可知,电阻箱示数为
R2=4×1000Ω+6×100Ω+5×10Ω+3×1Ω=4653Ω
(3)[3].根据实验步骤,由欧姆定律可知
U=Ig(Rg+R1)
解得
Rg=2170Ω
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),
【解析】
(1)小球在最低点时有
,
解得:
,
由于在最低点有唯一解,,得:
,
由,得
,
则:
;
(2)小球进入电场后,由于,故在复合场中做匀速圆周运动,进入电场时运动轨迹如图所示为半圆
根据,,得:
,
则小球在电场中运动时间
,
由,得
,
小球由点运动到最低点过程中只有重力做功,设小球运动到最低点时下落的高度为,由动能定理得:
,
得:
,
综合(1)结论得,故圆周运动的圆心恰好在轴上,小球离开电场时与轴的距离:
。
14、 (1);(2)
【解析】
(1)小滑块在光滑半圆轨道上运动只有重力做功,故机械能守恒;设小滑块到达C点时的速度为vC,根据机械能守恒定律得
mgR=mvC2
设小滑块到达C点时圆轨道对它的支持力为FN,根据牛顿第二定律得
FN=3mg
根据牛顿第三定律,小滑块到达C点时,对圆轨道压力的大小N=FN=3mg;
(2)根据题意,小滑块恰好能通过圆轨道的最高点A,设小滑块到达A点时的速度为vA,此时重力提供向心力,根据牛顿第二定律得
小滑块从D到A的过程中只有重力、摩擦力做功,根据动能定理得
解得
EkD=3.5mgR
15、(1);(2),见解析;(3)
【解析】
(1)由洛伦兹力提供向心力得
粒子每旋转一周动能增加2qU,则旋转周数
周期
粒子在磁场中运动的时间
一般地可忽略粒子在电场中的运动时间,t磁可视为总时间
(2)对α粒子,由速度
得其最大动能为
对氘核,最大动能为
若两者有相同的动能,设磁感应强度变为B′、由α粒子换成氘核,有
解得,即磁感应强度需增大为原来的倍
高频交流电源的原来周期
故
由α粒子换为氘核时,交流电源的周期应为原来的
(3)对粒子分析,其在磁场中的周期
每次加速偏移的时间差为
加速次数
所以获得的最大动能
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