2026届重庆市第四十二中学高三第四次模拟考试物理试卷含解析
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这是一份2026届重庆市第四十二中学高三第四次模拟考试物理试卷含解析,共18页。试卷主要包含了考生要认真填写考场号和座位序号等内容,欢迎下载使用。
1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
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,木板A的质量为m,滑块B的质量为M,木板A用绳拴住,绳与斜面平行,B沿倾角为θ的斜面在A下匀速下滑,若M=2m,A、B间以及B与斜面间的动摩擦因数相同,则动摩擦因数μ为( )
A.tanθ B.2tanθ C.tanθ D.tanθ
2、一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动,其电势能随位移x变化关系如图所示,其中0~段是关于直线对称的直线,~段是曲线,则下列说法正确的是( )
A.处电场强度最小
B.在处电势的关系为
C.~段带电粒子做匀变速直线运动
D.~段电场方向不变,大小变,~段的电场强度大小方向均不变
3、如图所示,在一个粗糙水平面上,彼此靠近地放置两个带同种电荷的小物块。由静止释放后,两个物块向相反方向运动,并最终停止。在物块的运动过程中,下列表述正确的是
A.物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力B.库仑力对两物块做的功相等
C.最终,两个物块的电势能总和不变D.最终,系统产生的内能等于库仑力做的总功
4、物体做竖直上抛运动:v表示物体的瞬时速度,a表示物体的加速度,t表示物体运动的时间,h代表其离抛出点的高度,Ek代表动能,Ep代表势能,以抛出点为零势能面.下列所示图象中,能正确反映各物理量之间关系的是( )
A. B.
C.D.
5、如图所示的xt图象,甲质点做初速度为0的匀变速直线运动,图象为曲线,B(t2,x1)为图象上一点,AB为过B点的切线,与t轴相交于A(t1,0),乙质点的图象为过B点和原点的直线,则下列说法正确的是( )
A.0~t2时间内甲的平均速度大于乙
B.t2时刻甲、乙两质点的速度相等
C.甲质点的加速度为
D.t1时刻是0~t2时间内的中间时刻
6、如图所示为某稳定电场的电场线分布情况,A、B、C、D为电场中的四个点,B、C点为空心导体表面两点,A、D为电场中两点。下列说法中正确的是( )
A.D点的电势高于A点的电势
B.A点的电场强度大于B点的电场强度
C.将电子从D点移到C点,电场力做正功
D.将电子从B点移到C点,电势能增大
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、如图所示,倾斜固定放置的带电平行金属板,两板间距为,分别为上板和下板上的点,点高于点,距离大于,连线与上板夹角为,为锐角,平行板间存在水平向里的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B。一带电荷量为的粒子从直线上的P点沿直线向点运动,初速度大小为,则下列判断正确的是( )
A.带电粒子一定受到重力作用B.上板一定带正电
C.带电粒子可能做匀变速直线运动D.两板间的电场强度可能大于
8、2019年10月5日2时51分,我国在太原卫星发射中心用长征四号丙运载火箭,成功将“高分十号”地球同步卫星发射升空。一般发射地球同步卫星要经过两次变轨才能进入地球同步轨道。如图所示,先将卫星送入较低的圆轨道Ⅰ,经椭圆轨道Ⅲ进入地球同步轨道Ⅱ。已知“高分十号”卫星质量为m卫,地球质量为m地,轨道Ⅰ半径为r1,轨道Ⅱ半径为r2,A、B为两轨道的切点,则下列说法正确的是( )
A.“高分十号”在轨道Ⅰ上的运行速度大于7.9km/s
B.若”高分十号”在轨道I上的速率为v1:则在轨道II上的速率v2=v1
C.在椭圆轨道上通过B点时“高分十号”所受万有引力小于向心力
D.假设距地球球心r处引力势能为Ep=-则“高分十号”从轨道Ⅰ转移到轨道Ⅱ,其机械能增加了-
9、如图所示,理想变压器原线圈上串联一个定值电阻R0,副线圈上接一个滑动变阻器R,原线圈的输入端接在一个输出电压恒定的交流电源上,理想电压表V1、V2、V3的示数分别用U1、U2、U3表示,当滑动变阻器的触头P移动时,下面说法中正确的是( )
A.向上移动滑动触头P,U3与U1的比值变大
B.向下移动滑动触头P,U3与U2的比值不变
C.移动滑动触头P,当U3减小时,R0消耗的功率也减小
D.移动滑动触头P,电阻R0与滑动变阻器R消耗的功率之比始终都等于
10、一质点做匀速直线运动,现对其施加一方向不变、大小随时间均匀增加的外力,且原来作用在质点上的力不发生改变。则该质点( )
A.速度的方向总是与该外力的方向相同
B.加速度的方向总是与该外力的方向相同
C.速度的大小随该外力大小增大而增大
D.加速度的大小随该外力大小增大而增大
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)课外兴趣小组在一次拆装晶体管收音机的过程中,发现一只发光二极管,同学们决定测绘这只二极管的伏安特性曲线。
(1)由于不能准确知道二极管的正负极,同学们用多用电表的欧姆挡对其进行侧量,当红表笔接A端、黑表笔同时接B端时,指针几乎不偏转,则可以判断二极管的正极是_______端
(2)选用下列器材设计电路并测绘该二极管的伏安特性曲线,要求准确测出二极管两端的电压和电流。有以下器材可供选择:
A.二极管Rx
B.电源电压E=4V(内电阻可以忽略)
C.电流表A1(量程0~50mA,内阻为r1=0.5Ω)
D.电流表A2(量程0~0.5A,内阻为r2=1Ω)
E.电压表V(量程0~15V,内阻约2500Ω)
F.滑动变阻器R1(最大阻值20Ω)
C.滑动变阻器R2(最大阻值1000Ω)
H.定值电阻R3=7Ω
I.开关、导线若干
实验过程中滑动变限器应选___________(填“F”或“G”),在虚线框中画出电路图_______(填写好仪器符号)
(3)假设接入电路中电表的读数:电流表A1读数为I1,电流表A2读数为I2,则二极管两瑞电压的表达式为__________(用题中所给的字母表示)。
(4)同学们用实验方法测得二极管两端的电压U和通过它的电流I的一系列数据,并作出I-U曲线如图乙所示。
(5)若二极管的最佳工作电压为2.5V,现用5.0V的稳压电源(不计内限)供电,则需要在电路中串联一个电限R才能使其处于最佳工作状态,请根据所画出的二极管的伏安特性曲线进行分析,申联的电阻R的阻值为_______________Ω(结果保留三位有效数字)
12.(12分)某同学设计了如图所示的装置,利用米尺、秒表、轻绳、轻滑轮、轨道、滑 块、托盘和砝码等器材来测定滑块和轨道间的动摩擦因数 μ,滑块和托盘上分别放有 若干砝码,滑块质量为 M,滑块上砝码总质量为 m′,托盘和盘中砝码的总质量为 m.实验中,滑块在水平 轨道上从 A 到 B 做初速度为零的匀加速直线运动, 重力加速度 g 取 10 m/s2
(1)为测量滑块的加速度 a,需测出它在 A、B 间运动的_________和________,计 算 a 的运动学公式是____.
(2)根据牛顿运动定律得到 a 与 m 的关系为:_________
他想通过多次改变 m,测出相应的 a 值,并利用上式来计算 μ.若要求 a 是 m 的一 次函数,必须使上式中的 _____保持不变,实验中应将从托盘中取出的砝码置于_________
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,在质量为M=0.99kg的小车上,固定着一个质量为m=0.01kg、电阻R=1的矩形单匝线圈MNPQ,其中MN边水平,NP边竖直,MN边长为L=0.1m,NP边长为l=0.05m.小车载着线圈在光滑水平面上一起以v0=10m/s的速度做匀速运动,随后进入一水平有界匀强磁场(磁场宽度大于小车长度).磁场方向与线圈平面垂直并指向纸内、磁感应强度大小B=1.0T.已知线圈与小车之间绝缘,小车长度与线圈MN边长度相同.求:
(1)小车刚进入磁场时线圈中感应电流I的大小和方向;
(2)小车进入磁场的过程中流过线圈横截面的电量q;
(3)如果磁感应强度大小未知,已知完全穿出磁场时小车速度v1=2m/s,求小车进入磁场过程中线圈电阻的发热量Q.
14.(16分)如图甲,足够大平行板MN、PQ水平放置,MN板上方空间存在叠加的匀强磁场和匀强电场,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为B0,电场方向与水平成30°角斜向左上方(图中未画出),电场强度大小E0 = 。有一质量为m、电量为q的带正电小球,在该电磁场中沿直线运动,并能通过MN板上的小孔进入平行板间。小球通过小孔时记为t=0时刻,给两板间加上如图乙所示的电场E和磁场B,电场强度大小为E0,方向竖直向上;磁感应强度大小为B0,方向垂直纸面向外,重力加速度为g。(坐标系中t1 = 、t2=+ 、t3=+ t4=+ 、t5=+ ……)
(1)求小球刚进入平行板时的速度v0;
(2)求t2时刻小球的速度v1的大小;
(3)若小球经历加速后,运动轨迹能与PQ板相切,试分析平行板间距离d满足的条件。
15.(12分)如图,光滑绝缘水平面上静置两个质量均为m、相距为x0的小球A和B,A球所带电荷量为+q,B球不带电。现在A球右侧区域的有限宽度范围内加上水平向右的匀强电场,电场强度为E,小球A在电场力作用下由静止开始运动,然后与B球发生弹性正碰,A、B碰撞过程中没有电荷转移,且碰撞过程时间极短,求:
(1)A球与B球发生第一次碰撞后B球的速度;
(2)从A球开始运动到两球在电场中发生第二次碰撞前电场力对A球所做的功;
(3)要使A、B两球只发生三次碰撞,所加电场的宽度d应满足的条件。
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】解:对B受力分析,如图所示:
B物体沿斜面方向受力平衡:f1+f2=Mgsinθ,又因为 M=2m,f1=μmgcsθ,f2=μ(M+m)gcsθ,
解得:μ=tanθ,故ABD错误,C正确;故选C.
2、B
【解析】
A.根据电势能与电势的关系:Ep=qφ,场强与电势的关系:,得
由数学知识可知Ep-x图象切线的斜率等于,x1处的斜率可以认为与0-x1段相等,故此时电场强度并不是最小的,故A错误;
B.根据电势能与电势的关系:Ep=qφ,粒子带负电,q<0,则知电势能越大,粒子所在处的电势越低,所以有
φ3<φ2=φ0<φ1
故B正确;
C.由图可知,0~x1段和0~x2段电场方向相反,故加速度并不相同,不是一直做匀变速运动,故C错误;
D.0~x1段电场方向不变,大小不变,x2~x3段图象的斜率减小,故电场强度大小减小,方向不变,故D错误。
故选B。
3、D
【解析】
A.开始阶段,库仑力大于物块的摩擦力,物块做加速运动;当库仑力小于摩擦力后,物块做减速运动,故A错误;
B.物体之间的库仑力都做正功,且它们的库仑力大小相等,质量较小的物体所受摩擦力也较小,所以质量小的物体位移较大,则库仑力做功较多一些,故B错误。
C.在运动过程中,电场力对两带电体做正功,两物体的电势能减小,故C错误;
D.两物块之间存在库仑斥力,对物块做正功,而摩擦阻力做负功,由于从静止到停止,根据动能定理可知,受到的库仑力做的功等于摩擦生热。故D正确。
故选D。
4、C
【解析】
竖直上抛运动是一种匀变速直线运动,物体运动过程中机械能守恒.根据运动学公式列出v与t的关系式,根据机械能守恒定律得出物体的动能与高度的关系式.再选择图象.
【详解】
AB.物体做竖直上抛运动,只有重力,加速度等于g,保持不变,所以a﹣t图象是平行于时间轴的直线,取竖直向上为正方向,则竖直上抛运动可看成一种匀减速直线运动,速度与时间的关系为
v=v0﹣gt
v﹣t图象是一条向下倾斜的直线,AB不符合题意;
C.以抛出点为零势能面,则物体的重力势能为
Ep=mgh
则Ep﹣h图象是过原点的直线,C符合题意;
D.根据机械能守恒定律得:
mgh+Ek=mv02
得
Ek=mv02﹣mgh
可见Ek与h是线性关系,h增大,Ek减小,Ek﹣h图象是向下倾斜的直线.D不符合题意。
故选C。
5、D
【解析】
A.0~t2时间内甲、乙两质点的位移相等,而所用时间也相等,则平均速度相等,A错误;
BD.xt图象切线的斜率表示速度,由图线可知t2时刻甲、乙两质点的速度不相等。又因甲质点做初速度为0的匀变速运动,t2时刻的速度等于0~t2时间内平均速度的2倍,即:
,
解得:
t2=2t1,
B错误D正确;
C.对甲质点,有
,
解得加速度为
,
C错误。
故选D。
6、A
【解析】
A.沿电场线方向电势降低,所以D点的电势高于A点的电势,A正确;
B.电场线的疏密程度表示电场强度的弱强,所以A点的电场强度小于B点的电场强度,B错误;
C.电子带负电,所以将电子从D点移到C点,电场力与运动方向夹角为钝角,所以电场力做负功,C错误;
D.处于静电平衡的导体是等势体,所以B、C两点电势相等,根据
可知电子在B、C两点电势能相等,D错误。
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、AB
【解析】
C.带电粒子在复合场中一定受洛伦兹力而做直线运动,一定为匀速运动,选项C错误;
A.带电粒子沿做匀速直线运动,根据左手定则可知洛伦兹力垂直方向向上,而电场力方向垂直平行板向下,此二力不在一条直线上,可知一定受重力,选项A正确;
B.带电粒子只受三个力,应用矢量三角形定则可知洛伦兹力垂直向上,则粒子带正电,选项B正确;
D.为锐角,可知和两个力成锐角,此二力合力大于,又重力和电场力的合力大小等于,即,即,选项D错误。
故选AB。
8、BD
【解析】
A .第一宇宙速度为7.9km/s,绕地球做圆周运动的轨道半径等于地球的半径,根据万有引力提供向心力则有
可得
知轨道半径越大,线速度越小,所以“高分十号”卫星在轨道Ⅰ上的运行速度小于7.9km/s,故A错误;
B.根据 可得“高分十号”卫星在轨道I上的速率为
在轨道II上的速率为
联立解得
故B正确;
C.由于“高分十号”卫星需要在点从椭圆轨道Ⅲ进入轨道Ⅱ,卫星在点需加速,所以“高分十号”卫星在椭圆轨道Ⅲ上通过B点时,万有引力大于向心力,故C错误;
D.“高分十号”卫星在轨道Ⅰ上的机械能
在轨道Ⅱ上的机械能
则机械能增加量
故D正确;
故选BD。
9、ABD
【解析】
A.向上移动滑动触头P,则R变大,则次级电流减小,初级电流减小,R0的电压减小,由于U2=U1-UR0,而U1不变,则初级电压变大,次级电压也变大,即U3变大,则U3与U1的比值变大,选项A正确;
B .U3与U2的比值等于变压器的次级与初级线圈的匝数比,则向下移动滑动触头P,U3与U2的比值不变,选项B正确;
C.移动滑动触头P,当U3减小时,则U2也减小,由于U2=U1-UR0,而U1不变,则UR0变大,则此时R0消耗的功率变大,选项C错误;
D.根据理想变压器的规律可知,输出功率等于输入功率,即电阻R消耗的功率等于原线圈的输入功率,分析原线圈电路可知,电阻R0与原线圈串联,电流相等,功率P=UI,则电阻R0与滑动变阻器R消耗的功率之比等于R0两端电压与原线圈电压之比,电压表V1、V2的示数为U1、U2,则电阻R0与滑动变阻器R消耗的功率之比为,选项D正确;
故选ABD。
10、BD
【解析】
A.速度的方向不一定与该外力的方向相同,选项A错误;
B.该外力的方向就是合外力的方向,则加速度的方向总是与该外力的方向相同,选项B正确;
CD.该外力增大,则合外力增大,加速度变大,而速度的大小不一定随该外力大小增大而增大,选项C错误,D正确;
故选BD。
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、A F 119
【解析】
(1)[1]当红表笔接端、黑表笔同时接端时,指针几乎不偏转,说明电阻很大,二极管反向截止,根据欧姆表的工作原理可知,黑表笔应与欧姆表内部电池的正极相连,由二极管的单向导电性可知,端应是二极管的正极;
(2)[2]由图乙可知,实验中要求电压从零开始调节,故滑动变阻器应采用分压接法;所以滑动变阻器应选阻值小的,即滑动变限器应选F;
[3]在测量正向加电压的伏安特性曲线时,实验中最大电压约为3V,所以电压表V(量程0~15V,内阻约2500Ω)不符合题意,故需要电流表A2(量程0~0.5A,内阻为)与定值电阻串联改装成量程为
二极管两端的电压在3V以内,电流在40mA以内,电流表应选用电流表A1(量程0~50mA,内阻为);因二极管的正向电阻较小,故采用电流表外接法,同时二极管正极应接电源正极;因实验中要求电压从零开始调节,故滑动变阻器应采用分压接法,所以电路图为
(3)[4]根据电路结构特点可得
解得二极管两瑞电压的表达式为
(5)[5]二极管的最佳工作电压为2.5V,现用5.0V的稳压电源(不计内限)供电,根据图乙可知在电路中电流为21mA,根据欧姆定律和电路结构可得申联的电阻的阻值为
12、位移; 时间; ; (m'+m)
【解析】
(1)滑块在水平轨道上从A到B做初速为零的匀加速直线运动,根据x=at2得a=,所以需要测量的是位移s和时间t.
(2)对整体进行研究,根据牛顿第二定律得:
若要求a是m的一次函数必须使不变,即使m+m′不变,在增大m时等量减小m′,所以实验中应将从托盘中取出的砝码置于滑块上.
【点睛】
本题根据先根据牛顿第二定律并结合隔离法求解出加速度的表达式,然后再进行分析讨论,不难.
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)0.5A 电流方向为 M→Q→P→N→M (2)5×10-3C(3)32J
【解析】
(1)线圈切割磁感线的速度v0=10m/s,感应电动势
E=Blv0=1×0.05×10=0.5V
由闭合电路欧姆定律得,线圈中电流
由楞次定律知,线圈中感应电流方向为 M→Q→P→N→M
(2)小车进入磁场的过程中流过线圈横截面的电量为
q=I△t=△t
又
E=
△Φ=BS
联立可得
q==5×10−3C
(3)设小车完全进入磁场后速度为v,在小车进入磁场从t时刻到t+△t时刻(△t→0)过中,根据牛顿第二定律得
-BIl=-m
即
-BlI△t=m△v
两边求和得
则得
Blq=m(v0-v)
设小车出磁场的过程中流过线圈横截面的电量为q′,同理得
Blq′=m(v-v1)
又线圈进入和穿出磁场过程中磁通量的变化量相同,因而有 q=q′
故得
v0-v=v-v1
即
v==6 m/s
所以,小车进入磁场过程中线圈电阻的发热量为
Q=(M+m)v02-(M+m)v2=×1×102-×1×62=32J
14、 (1) (2) (3) (n=1、2、3……)
【解析】
(1)带正电的小球能在电磁场中沿直线运动,可知一定是匀速直线运动,受力平衡,因电场力F电=qE0=mg,方向沿左上方与水平成30°角,重力mg竖直向下,可知电场力与重力夹角为120°,其合力大小为mg,则满足
qv0B0=mg
解得
(2)由几何关系可知,小球进入两板之间时速度方向与MN成60°角斜向下,由于在0-t1时间内受向上的电场力,大小为mg,以及向下的重力mg,可知电场力和重力平衡,小球只在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,因为,可知粒子在0-t1时间内转过的角度为30°,即此时小球的速度方向变为竖直向下,在t1-t2时间内小球只受重力作用向下做加速度为g的加速运动,则经过
速度为
(3)在t2~t3时间内小球仍匀速做圆周运动,因为t2~t3时间为一个周期,可知小球在t3时刻再次运动到原来的位置,然后在t3~t4时间内继续向下做匀加速直线运动……如此重复,但是每次做圆周运动的半径逐渐增加,当圆周与PQ相切时满足:
(n=1、2、3……)
其中
解得
(n=1、2、3……)
15、(1) (2)5qEx0(3)8x0
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