2026届重庆市主城四区高三第五次模拟考试物理试卷含解析
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这是一份2026届重庆市主城四区高三第五次模拟考试物理试卷含解析,共19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、2019年9月29日下午在第十三届女排世界杯中,中国女子排球队以十一战全胜的战绩卫冕世界杯冠军,如图所示为运动员朱婷在后排强攻。若运动员朱婷此时正在后排离球网3m处强攻,速度方向水平。设矩形排球场的长为2L,宽为L(实际L为9m),若排球(排球可视为质点)离开手时正好在3m线(即线)中点P的正上方高h1处,球网高H,对方运动员在近网处拦网,拦网高度为h2,且有h1>h2 >H,不计空气阻力。为了使球能落到对方场地且不被对方运动员拦住,则球离开手的速度v的最大范围是(排球压线不算犯规) ( )
A.
B.
C.
D.
2、有一种电四极子的电荷分布及位置关系如图所示。A、B两点位于负电荷的同侧,与负电荷的距离分别为3l与l。下列说法正确的是( )
A.A、B两点场强的大小关系
B.A、B两点电势的高低关系
C.电子在A点的电势能小于在B点的电势能
D.将一重力不计正点电荷由A点静止释放,将做加速度逐渐增大的加速运动
3、如图所示,左侧是半径为R的四分之一圆弧,右侧是半径为2R的一段圆弧.二者圆心在一条竖直线上,小球a、b通过一轻绳相连,二者恰好等于等高处平衡.已知,不计所有摩擦,则小球a、b的质量之比为
A.3:4B.3:5C.4:5D.1:2
4、如图所示,在空间中水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场,质量为m的带电小球由MN上方的A点以一定初速度水平抛出,从B点进入电场,到达C点时速度方向恰好水平,A、B、C三点在同一直线上,且电场力为3mg。重力加速度为g,由此可知( )
A.AB=3BC
B.小球从A到B与从B到C的运动时间相等
C.小球从A到B与从B到C的动量变化量相同
D.小球从A到C的过程中重力对小球做的功与电场力对小球做的功的绝对值相等
5、如图所示为氢原子的能级图,用某种频率的光照射大量处于基态的氢原子,结果受到激发后的氢原子能辐射出六种不同频率的光子。让辐射出的光子照射某种金属,所有光线中,有三种不同波长的光可以使该金属发生光电效应,则下列有关说法中正确的是( )
A.受到激发后的氢原子处于n=6能级上
B.该金属的逸出功小于10.2eV
C.该金属的逸出功大于12.75eV
D.光电子的最大初动能一定大于2.55eV
6、如图,在两等量正点电荷连线的中垂线上,有a、b两个点电荷绕O点做匀速圆周运动,且a、b与O始终在一条直线上。忽略a、b间的库仑力,已知sinα=0.6,sinβ=0.8,则a、b两个点电荷的比荷之比为( )
A.B.C.D.
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、2019年1月3日10时26分,“嫦娥四号”探测器成功在月球背面着陆,标志着我国探月航天工程达到了一个新高度,如图所示为“嫦娥四号”到达月球背面的巡视器。已知地球质量大约是月球质量的81倍,地球半径大约是月球半径的4倍。不考虑地球、月球自转的影响,则下列判断中最接近实际的是( )
A.地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比为9:4
B.地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比为81:16
C.地球的第一宇宙速度与月球的第一宇宙速度之比为9:2
D.地球的第一宇宙速度与月球的第一宇宙速度之比为2:9
8、如图所示,两块半径均为R的半圆形玻璃砖正对放置,折射率均为n=;沿竖直方向的两条直径BC、B′C′相互平行,一束单色光正对圆心O从A点射入左侧半圆形玻璃砖,知∠AOB=60°。若不考虑光在各个界面的二次反射,下列说法正确的是( )
A.减小∠AOB,光线可能在BC面发生全反射
B.BC、B′C′间距大小与光线能否从右半圆形玻璃砖右侧射出无关
C.如果BC、B′C′间距大于,光线不能从右半圆形玻璃砖右侧射出
D.如果BC、B′C′间距等于,光线穿过两个半圆形玻璃砖的总偏折角为15°
9、一列沿x轴传播的横波在t=0.05 s时刻的波形图如图甲所示,P、Q为两质点,质点P的振动图象如图乙所示,下列说法中正确的是__________
A.该波的波速为20 m/s
B.该波沿x轴负方向传播
C.t=0.1 s时刻质点Q的运动方向沿y轴正方向
D.t=0.2 s时刻质点Q的速度大于质点P的速度
E.t=0.3 s时刻质点Q距平衡位置的距离大于质点P距平衡位置的距离
10、一静止在水平地面上的物块,受到方向不变的水平拉力F作用。0~4s时间内,拉力F的大小和物块加速度a的大小随时间t变化的关系分别如图甲、图乙所示。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s2。由此可求得( )
A.物块与水平地面间的最大静摩擦力的大小为2N
B.物块的质量等于1.5kg
C.在0~4s时间内,合力对物块冲量的大小为6.75N・S
D.在0~4s时间内,摩擦力对物块的冲量大小为6N・S
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“用 DIS 实验研究加速度与质量的关系”实验中,请完成下列问题:
(1)下列说法中正确的是(_____)
A.要控制小车和钩码的质量都不变
B.要控制小车的质量不变,改变钩码的质量
C.要控制钩码的质量不变,改变小车的质量
D.小车和钩码的质量都要改变
(2)实验中测得了下表所示的五组数据,并已在坐标平面上画出部分数据点,在图 中画出第四组数据对应的数据点,然后做出 a-m 的关系图象(______)
(3)为进一步确定加速度与质量的关系,应画 a-_____图象;
(4)本实验得出的结论是_____.
12.(12分)某实验小组利用电流传感器(可视为理想电流表)和定值电阻以及电阻箱、待测电池等器材,设计了如图甲所示的电路测定电池电动势和内阻。电流的值通过数据采集器输入到计算机,数据采集器和计算机对原电路的影响可忽略。他们连接好电路,闭合开关S后,发现无论如何调节电阻箱,计算机中显示电流均为零,由此判断电路可能出现了故障。经小组讨论后,尝试用多用电表的欧姆档来检测电路。已知保护电阻,电流传感器量程为。操作步骤如下:
①将多用电表挡位调到电阻“×1”挡,再将红、黑表笔短接,进行欧姆调零;
②断开甲图电路开关S,将多用电表两表笔分别接在上,多用电表的指针不偏转;
③断开甲图电路开关S,将多用电表两表笔分别接在上,多用电表的示数如图乙所示;
④断开甲图电路开关S,将多用电表两表笔分别接在上,多用电表的指针不偏转;
⑤断开甲图电路开关S,将多用电表两表笔分别接在上,计算机中显示电流不为零。
回答下列问题:
(1)操作步骤③中,多用电表内阻_____________;
(2)操作步骤⑤中,多用电表红表笔应接_______________(选“”或“”点);
(3)电路的故障可能是__________________;
A.保护电阻短路
B.保护电阻断路
C.电阻箱短路
D.电阻箱断路
(4)排除电路故障后,该小组按照图甲的电路测量电源的电动势和内阻。改变电阻箱的阻值,得到多组实验数据。根据数据作出图像,如图所示,则电源电动势_____________V,内阻__________(结果保留2位有效数字)。
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,可视为质点的质量为m=1.2kg的小滑块静止在水平轨道上的A点,在水平向右的恒定拉力F=4N的作用下,从A点开始做匀加速直线运动,当其滑行到AB的中点时撤去拉力,滑块继续运动到B点后进入半径为R=1.3m且内壁光滑的竖直固定圆轨道,在圆轨道上运行一周后从B处的出口(未画出,且入口和出口稍稍错开)出来后向C点滑动,C点的右边是一个“陷阱”,D点是平台边缘上的点,C、D两点的高度差为h=1.2m,水平距离为x=1.6m。已知滑块运动到圆轨道的最高点时对轨道的压力大小刚好为滑块重力的3倍,水平轨道BC的长度为l2=2.1m,小滑块与水平轨道AB、BC间的动摩擦因数均为=1.5,重力加速度g=11m/s2。
(1)求水平轨道AB的长度l1;
(2)试通过计算判断小滑块能否到达“陷阱”右侧的D点;
(3)若在AB段水平拉力F作用的范围可变,要达到小滑块在运动过程中,既不脱离竖直圆轨道,又不落入C、D间的“陷阱”的目的,试求水平拉力F作用的距离范围。
14.(16分)如图所示,水平地面上固定一个倾角,高的斜面,时刻起在斜面底端A处有一个小物块质量,以初速度沿斜面向上运动,并且时刻起有一平行于斜面的斜向下的的恒力作用在物块上,作用时间为。已知物块与斜面间动摩擦因数,
,,,物块与斜面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,不计空气阻力影响,求:
(1)物块向上滑行的距离及时间;
(2)撤掉外力后物块经多长时间停下来。
15.(12分)如图,A、B为半径R=1 m的四分之一光滑绝缘竖直圆弧轨道,在四分之一圆弧区域内存在着E=1×106V/m、竖直向上的匀强电场,有一质量m=1 kg、带电荷量q=+1.4×10-5C的物体(可视为质点),从A点的正上方距离A点H处由静止开始自由下落(不计空气阻力),BC段为长L=2 m、与物体间动摩擦因数μ=0.2的粗糙绝缘水平面.(取g=10 m/s2)
(1)若H=1 m,物体能沿轨道AB到达最低点B,求它到达B点时对轨道的压力大小;
(2)通过你的计算判断:是否存在某一H值,能使物体沿轨道AB经过最低点B后最终停在距离B点0.8 m处.
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、D
【解析】
为了使球能落到对方场地且不被对方运动员拦住,根据得:
平抛运动的最大位移:
则平抛运动的最大速度:
根据得:
则平抛运动的最小速度:
球离开手的速度的最大范围是:
故A、B、C错误,D正确;
故选D。
2、C
【解析】
A.由场强叠加可知
方向向左;
方向向右;
则,选项A错误;
BC.由A的计算可知,最左边位于C处的+q与A之间的场强向左,CB之间的场强向右,因沿电场线电势降低,可知A、B两点电势均比C点电势低,由于,则由U=Ed可知,可知A点电势高于B点,即,则电子在A点的电势能小于在B点的电势能,选项B错误,C正确;
D.因在A点左侧会存在一个合场强为零的位置,则从A点到此位置场强逐渐减小,则将一重力不计正点电荷由A点静止释放,在到达场强为零的位置的过程中,将做加速度逐渐减小的加速运动,选项D错误。
故选C。
3、A
【解析】
对a和b两个物体受力分析,受力分析图如下,因一根绳上的拉力相等,故拉力都为T;
由力的平衡可知a物体的拉力
,
b物体的拉力
,
,
则
联立可解得,A正确.
4、D
【解析】
AB.小球从A到B的时间为
在B点的竖直方向速度为
小球在电场中的加速度大小为
小球从B到C的时间为
则两段所用的时间之比为4:1,据题意,知小球在水平方向不受力,故水平方向做匀速直线运动,则
AB=4BC
故AB错误;
C.由动量定理可知,动量变化等于合力的冲量,由于AB段合力冲量方向向下,由于小球在BC段竖直方向做减速运动,则合力方向向上,所以小球在BC段合力冲量向上,故C错误;
D.据题意,知小球在水平方向不受力,故水平方向做匀速直线运动,从A到C由动能定理可知,小球从A到C的过程中重力对小球做的功与电场力对小球做的功的绝对值相等,故D正确。
故选D。
5、B
【解析】
A.根据公式可知
所以由跃迁规律可得由第4能级向低能级跃迁时,产生6种不同频率的光子,故A错误;
BC.由题意及能级差关系可知跃迁到基态的三种光能使其发生光电效应,所以金属逸出功小于由跃迁到产生的光子能量
金属逸出功大于由跃迁到产生的光子能量
故B正确,C错误;
D.由于金属的逸出功不知具体数值,所以根据可知光电子的最大初动能也不能确定具体值,故D错误;
故选B。
6、A
【解析】
设两等量正电荷的电荷量均为Q,a、b两点电荷的电荷量分别为qa和qb,质量分别为ma和mb,O到正点电荷的距离为l,由题意知a、b做圆周运动的周期相同,设为T。根据库仑定律、牛顿第二定律,对a,有
对b,有
整理得
故A正确,BCD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、BC
【解析】
AB.根据天体表面物体的重力等于万有引力,有
可得
所以地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比为
故A错误,B正确;
CD.当质量为m的物体在环绕天体表面飞行时的速度即为天体第一宇宙速度,根据万有引力提供向心力有
可得第一宇宙速度
所以地球的第一宇宙速度与月球的第一宇宙速度之比为
故C正确,D错误。
故选BC。
8、AD
【解析】
A.玻璃砖的临界角为
解得
C=45°
所以减小∠AOB,光线可能在BC面发生全反射,故A正确;
D.由折射定律可得∠O′OD=45°,则
OO′=O′D=,∠O′DE=120°
在△O′DE中,由正弦定理可得
又
代入数据可得∠O′ED=30°,由折射定律可得∠FEG=45°,所以光线EF相对于光线AO偏折了15°,故D正确;
BC.BC、B′C′间距越大,从右半圆圆弧出射光线的入射角就越大,可能超过临界角,所以BC、B′C′间距大小与光线能否从右半圆形玻璃右侧射出有关,且当入射角小于45°时均可从右侧面射出,故BC错误。
故选BC。
9、ACD
【解析】
A.分析图甲确定波长λ=4m,根据图乙确定周期T=0.2s,则该波的波速
故A正确;
B.分析图乙可知,t=0.05s时,质点P处于平衡位置沿y轴负方向运动,根据波动规律可知,该波沿x轴正方向传播,故B错误;
C.分析图甲可知,t=0.05s时,质点Q处于波谷,t=0.1s时,质点Q位于平衡位置沿y轴正方向运动,故C正确;
D.t=0.2s时刻,质点Q位于平衡位置,质点P位于波峰,质点Q的速度大于质点P,故D正确;
E.t=0.3s时,质点Q位于平衡位置,质点P位于波谷,质点Q距平衡位置的距离小于质点P,故E错误.
故ACD。
10、BC
【解析】
A.t=1s时,物体开始运动,故此时的拉力等于物体的最大静摩擦力,故有
故A错误;
B.根据牛顿第二定律有
代入得
故B正确;
C.在v-t图象中,与时间轴所围面积为物体的速度,则有
由动量定理可得
故C正确;
D.在0~4s时间内,F的冲量为
则摩擦力冲量为
故D错误。
故选BC。
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、C 见解析 在外力不变时,加速度与质量成反比
【解析】
(1)[1]该实验是探究加速度与质量的关系,采用控制变量法进行研究,所以要控制钩码的质量不变,改变小车的质量,故C正确。
(2)[2]做出 a-m 的关系图象如图;
(3)[3]由于,所以图象应是一条过原点的直线,所以数据处理时,常作出a与的图象。
(4)[4]a-图象是一条过原点的直线,则在外力不变时,加速度与质量成反比。
12、15.0 c D 1.5 3.0
【解析】
(1)[1].操作步骤③中,多用电表内阻等于中值电阻,大小为15.0Ω;
(2)[2].因c端是电流传感器的负极,则操作步骤⑤中,多用电表红表笔应接点;
(3)[3].根据实验步骤的分析可知,电路的故障可能是电阻箱R断路,故选D;
(4)[4][5].根据闭合电路欧姆定律可得:
E=I(R+R0+r)
即:
由图像可知:
则
r=3.0Ω
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)2.4m(2) 不能(3)
【解析】
(1)设小滑块运动到竖直圆轨道最高点时的速度大小为,则有
从点运动到最高点的过程中,设小滑块到达点时的速度大小为,由机械能守恒定律有
代入数据解得
小滑块由到的过程中,由动能定理可得
代入数据可解得
。
(2)设小滑块到达点时的速度大小为,
则由动能定理可得
代入数据解得
设小滑块下落所需要的时间为,则有
解得
故小滑块在水平方向上运动的距离为
故小滑块将落入“陷阱”中,不能运动到点。
(3)由题意可知,若要滑块既不脱离圆轨道,又不掉进“陷阱”,则需要分三种情况进行讨论:
①当滑块刚好能够到达与圆心等高的点时,设恒力作用的距离为,则由动能定理可得:
代入数据可解得
故当恒力作用的距离满足时符合条件。
②当滑块刚好能经过圆轨道的最高点时,设滑块经过最高点时的速度大小为,则有
设此时恒力作用的距离为,则有
代入数据可解得
当滑块刚好运动到点时速度为零,设此时恒力作用的距离为,则有
代入数据可解得
故当恒力作用的距离满足时符合条件。
③当滑块刚好能够越过“陷阱”,设滑块到达点时的速度大小为,则由平抛运动规律可得
代入数据解得
设此时恒力作用的距离为,故有
代入数据解得
故当恒力作用距离满足时符合条件。
14、 (1)30m,2s;(2)1s。
【解析】
(1)物块上滑过程中,加速度
联立解得
上滑过程经历的时间
上滑过程的位移
(2)因为,所以物块未从斜面顶端飞出。
物块下滑,撤去之前的下滑过程中,加速度沿斜面向下
解得
经历的时间
恒力撤去,物块加速度沿斜面向上
解得
经历的时间
速度减为0。
15、(1)8 N;(2)不存在某一H值,使物体沿着轨道AB经过最低点B后,停在距离B点0.8 m处.
【解析】
(1)物体由初始位置运动到B点的过程中根据动能定理有
mg(R+H)-qER=mv2
到达B点时由支持力FN、重力、电场力的合力提供向心力FN-mg+qE=
解得FN=8 N
根据牛顿第三定律,可知物体对轨道的压力大小为8 N,方向竖直向下
(2)要使物体沿轨道AB到达最低点B,当支持力为0时,最低点有个最小速度v,则
qE-mg=
解得v=2 m/s
在粗糙水平面上,由动能定理得:-μmgx=-mv2
所以x=1 m>0.8 m
故不存在某一H值,使物体沿着轨道AB经过最低点B后,停在距离B点0.8 m处.
【名师点睛】
本题主要考查了动能定理及牛顿第二定律的直接应用,关键是能正确分析物体的受力情况和运动情况,选择合适的过程应用动能定理,难度适中.
组别
1
2
3
4
5
a(m/s2)
0.33
0.28
0.25
0.22
0.20
m(kg)
0.30
0.35
0.40
0.45
0.50
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