安徽省炳辉中学2026届高三下学期一模考试物理试题含解析(1)
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这是一份安徽省炳辉中学2026届高三下学期一模考试物理试题含解析(1),文件包含专题05圆复习讲义原卷版pdf、专题05圆复习讲义解析版pdf等2份试卷配套教学资源,其中试卷共148页, 欢迎下载使用。
2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。
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,一沿水平方向的匀强磁场分布在竖直高度为2L的某矩形区域内(宽度足够大),该区域的上下边界MN、PS是水平的.有一边长为L的正方形导线框abcd从距离磁场上边界MN的某高处由静止释放下落而穿过该磁场区域.已知当线框的ab边到达MN时线框刚好做匀速直线运动(以此时开始计时),以MN处为坐标原点,取如图坐标轴x,并规定逆时针方向为感应电流的正方向,则关于线框中的感应电流与ab边的位置坐标x间的以下图线中,可能正确的是
A.B.
C.D.
2、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.
3、在如图所示的图像中,直线为某一电源的路端电压与电流的关系图像,直线为某一电阻R的伏安特性曲线。用该电源与电阻R组成闭合电路。由图像判断错误的是
A.电源的电动势为3 V,内阻为0.5Ω
B.电阻R的阻值为1Ω
C.电源的效率为80%
D.电源的输出功率为4 W
4、如图所示,是一测定风力仪器的结构图,悬挂在O点的轻质细金属丝的下端固定一个质量为m的金属球P,在竖直平面内的刻度盘可以读出金属球P自由摆动时摆线的摆角。图示风向水平向左,金属球P静止时金属丝与竖直方向的夹角为,此时风力F的大小是( )
A.
B.
C.
D.
5、如图,长为L的直棒一端可绕固定轴O在竖直平面内转动,另一端搁在升降平台上,平台以速度v匀速上升,当棒与竖直方向的夹角为θ时,棒的角速度为
A.B.C.D.
6、如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端与一质量为、套在粗糙竖直固定杆处的圆环相连,弹簧水平且处于原长。圆环从处由静止开始下滑,经过处的速度最大,到达处的速度为零,,此为过程Ⅰ;若圆环在处获得一竖直向上的速度,则恰好能回到处,此为过程Ⅱ.已知弹簧始终在弹性范围内,重力加速度为,则圆环( )
A.过程Ⅰ中,加速度一直减小
B.Ⅱ过程中,克服摩擦力做的功为
C.在C处,弹簧的弹性势能为
D.过程Ⅰ、过程Ⅱ中克服摩擦力做功相同
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,MN 是一半圆形绝缘线,O 点为圆心,P 为绝缘线所在圆上一点,且 OP垂直于 MN,等量异种电荷分别均匀分布在绝缘线上、下圆弧上.下列说法中正确的( )
A.O 点处和 P 点处的电场强度大小相等,方向相同
B.O 点处和 P 点处的电场强度大小不相等,方向相同
C.将一正点电荷沿直线从 O 移动到 P,电场力始终不做功
D.将一正点电荷沿直线从 O 移动到 P,电势能增加
8、如图所示,ABCD为固定的水平光滑矩形金属导轨,AB间距离为L,左右两端均接有阻值为R的电阻, 处在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,质量为m、长为L的导体棒MN放在导轨上, 甲、乙两根相同的轻质弹簧一端与MN棒中点连接,另一端均被固定,MN棒始终与导轨垂直并保持良好接触,导轨与MN棒的电阻均忽略不计。初始时刻,两弹簧恰好处于自然长度,MN棒具有水平向左的初速度v0,经过一段时间,MN棒第一次运动至最右端,在这一过程中AB间电阻R上产生的焦耳热为Q,则( )
A.初始时刻棒受到安培力大小为
B.从初始时刻至棒第一次到达最左端的过程中,整个回路产生焦耳热等于
C.当棒再次回到初始位置时,AB间电阻R的功率小于
D.当棒第一次到达最右端时,甲弹簧具有的弹性势能为
9、如图所示,航天器和卫星分别在同一平面内的1、2轨道上绕地球做匀速圆周运动,其半径分别为r、2r,速率分别为v1和v2。航天器运动到A点时突然加速到v3后沿曲线运动,其轨迹与轨道2交于B点,经过B点时速率和加速度分别为v4和a1,卫星通过B点时加速度为a2。已知地球的质量为M,质量为m的物体离地球中心距离为r时,系统的引力势能为(取物体离地球无穷远处引力势能为零),物体沿AB曲线运动时机械能为零。则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.
D.若航天器质量为m0,由A点运动到B点的过程中地球对它的引力做功为
10、如图所示,足够长的光滑导轨倾斜放置,其上端接有电阻R,匀强磁场垂直于导轨所在平面向上,始终垂直导轨的导体棒EF接入电路的有效电阻为r,导轨和导线电阻不计,在导体棒EF沿着导轨下滑的过程中,下列判断正确的是( )
A.感应电流在导体棒EF中方向从F到E
B.导体棒受到的安培力方向沿斜面向下,大小保持恒定
C.导体棒的机械能一直减小
D.导体棒克服安培力做的功等于电阻R消耗的电能
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)某同学为验证机械能守恒定律设计了如图所示的实验,一钢球通过轻绳系在O点,由水平位置静止释放,用光电门测出小球经过某位置的时间,用刻度尺测出该位置与O点的高度差h。(已知重力加速度为g)
(1)为了完成实验还需测量的物理量有________(填正确答案标号)。
A.绳长l B.小球的质量m C.小球的直径d D.小球下落至光电门处的时间t
(2)正确测完需要的物理量后,验证机械能守恒定律的关系式是________________(用已知量和测量量的字母表示)。
12.(12分)某学校在为准备学生实验“测量电阻丝的电阻率实验”时购进了多卷表面有很薄绝缘层的合金丝,一研究性学习小组同学想通过自己设计的实验来测算金属合金丝的电阻率和长度。
(1)小组某同学先截取了一小段合金丝,然后通过实验测定合金丝的电阻率,根据老师给提供的器材,他连成了如图甲所示的实验实物图∶该实验连接图中电流表采用的是_______(填“内接”或“外接”),滑动变阻器采用的是______(填“分压式”或“限流式”);实验时测得合金丝的长度为0.300m,在测金属合金丝直径时,螺旋测微器的测量结果如图乙所示,则金属合金丝的直径为_____mm。
(2)实验过程中电压表V与电流表A的测量结果已经在图丙中的U-I图像中描出,由U-I图像可得,合金丝的电阻为_______Ω;由电阻定律可计算出合金丝的电阻率为_____________Ω·m(保留三位有效数字)。
(3)小组另一同学用多用电表测整卷金属合金丝的电阻,操作过程分以下三个步骤∶
①将红黑表笔分别插入多用电表的“+”“-”插孔∶选择电阻挡“×100”;
②然后将两表笔短接,调整“欧姆调零旋钮”进行欧姆调零;
③把红黑表笔分别与合金丝的两端相接,多用电表的示数如图丁所示,该合金丝的电阻约为____Ω。
(4)根据多用电表测得的合金丝电阻值,不计合金丝绝缘层的厚度,可估算出合金丝的长度约_____m。(结果保留整数)
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)为了观察门外情况,在门上开一小圆孔,将一块圆柱形玻璃嵌入其中,圆柱体轴线与门面垂直。从圆柱底面中心看出去,可以看到的门外入射光线与轴线间的最大夹角称做视场角。已知该玻璃的折射率为,圆柱形玻璃的厚度为,底面半径为,则视场角为_______。(用反三角函数表示)
14.(16分)如图所示,一束平行于直径AB的单色光照射到玻璃球上,从N点进入玻璃球直接打在B点,在B点反射后到球面的P点(P点未画出)。已知玻璃球的半径为R,折射率n=,光在真空中的传播速度为c,求:
①入射点N与出射点P间的距离;
②此单色光由N点经B点传播到P点的时间。
15.(12分)如图所示,横截面是半径为R的扇形ACO的玻璃砖放存水平面上,AO与OB垂直,∠BOC=15°,D为AB弧的中点,一束单色光从D点以60°的入射角射入玻璃砖,折射光线刚好垂直CO射出。
(i)求玻璃砖对光的折射率;
(ii)若让该光束垂直AO面射人玻璃砖,刚好照射到D点,试分析光线能否在D点发生全反射;若能发生全反射,求反射光线从D点到达OC面所需的时间(已知,光在真空中的传播速度为c)。
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】
A.由于ab边向下运动,由右手定则可以判断出,线框在进入磁场时,其感应电流的方向为abcd,沿逆时针方向,故在图像中,的这段距离内,电流是正的;线框完全进入磁场后,穿过线框的磁通量没有变化,故其感应电流为0;当线框的ab边从磁场的下边出来时,由于其速度要比ab边刚入磁场时的速度大,故其感应电流要比大,感应电流的方向与ab边刚入磁场时相反;由于ab边穿出磁场时其速度较大,产生的感应电流较大,且其电流与线框的速度成正比,即线框受到的安培力与线框的速度也成正比,与刚入磁场时线框受到的平衡力做对比,发现线框受到的合外力方向是向上的,即阻碍线框的下落,且合外力是变化的,故线框做的是变减速直线运动,产生的电流也是非均匀变化的,故AB错误;
C.再就整体而言,线框穿出磁场时的动能要大于穿入磁场时的动能,故穿出时的电流要大于,所以C错误,D正确.
2、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。
3、C
【解析】
A.根据闭合电路欧姆定律得:
U=E-Ir
当I=0时,U=E,由读出电源的电动势E=3V,内阻等于图线的斜率大小,则:
A正确;
B.根据图像可知电阻:
B正确;
C.电源的效率:
C错误;
D.两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时工作状态,由图读出电压U=2V,电流I=2A,则电源的输出功率为:
P出=UI=4W
D正确。
故选C。
4、C
【解析】
如图受力分析:
则风力
故选C。
5、D
【解析】
棒与平台接触点的实际运动即合运动方向是垂直于棒指向左上,如图所示,合速度
,
沿竖直向上方向上的速度分量等于v,即
,
所以
。
A.综上分析,A错误;
B.综上分析,B错误;
C.综上分析,C错误;
D.综上分析,D正确。
故选D。
6、D
【解析】
A.圆环从处由静止开始下滑,经过处的速度最大,则经过处的加速度为零,到达处的速度为零,所以圆环先做加速运动,再做减速运动,所以加速度先减小,后增大,故A错误;
BCD.在过程Ⅰ、过程Ⅱ中,圆环经过同一位置所受的摩擦力大小相等,则知在两个过程中,克服摩擦力做功相同,设为,研究过程Ⅰ,运用动能定理列式得
研究过程Ⅱ,运用动能定理列式得
联立解得克服摩擦力做的功为
弹簧弹力做功
所以在处,弹簧的弹性势能为
故B、C错误,D正确;
故选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、BC
【解析】
分别画出正、负电荷产生的电场强度的方向如图,
由图可知,O点与P点的合场强的方向都向下,同理可知,在OP的连线上,所以各点的合场强的方向均向下。
AB. 由库仑定律可知:,O点到两处电荷的距离比较小,所以两处电荷在O点产生的场强都大于在P处产生的场强,而且在O点两处电荷的场强之间的夹角比较小,所以O点的合场强一定大于P点的合场强。故A错误,B正确;
CD. 由于在OP的连线上,所以各点的合场强的方向均向下,将一正试探电荷沿直线从O运动到P电场力始终与运动的方向垂直,不做功,电势能不变。故C正确,D错误。
8、AC
【解析】
A. 初始时刻棒产生的感应电动势为:E=BLv0、感应电流为:
棒受到安培力大小为:
故A正确;
B. MN棒第一次运动至最右端的过程中AB间电阻R上产生的焦耳热Q,回路中产生的总焦耳热为2Q。由于安培力始终对MN做负功,产生焦耳热,棒第一次达到最左端的过程中,棒平均速度最大,平均安培力最大,位移也最大,棒克服安培力做功最大,整个回路中产生的焦耳热应大于
故B错误;
C. 设棒再次回到初始位置时速度为v。从初始时刻至棒再次回到初始位置的过程,整个回路产生焦耳热大于:
根据能量守恒定律有:
棒再次回到初始位置时,棒产生的感应电动势为:E′=BLv,AB间电阻R的功率为:
联立解得:
故C正确;
D. 由能量守恒得知,当棒第一次达到最右端时,物体的机械能全部转化为整个回路中的焦耳热和甲乙弹簧的弹性势能,又甲乙两弹簧的弹性势能相等,所以甲具有的弹性势能为
故D错误。
故选:AC。
9、AD
【解析】
AB.在轨道1运动时的速度
在轨道2运动时的速度
即
从A到B由能量守恒关系可知
解得
则选项A正确,B错误;
C.在B点时由
可得
则
选项C错误;
D.若航天器质量为m0,由A点运动到B点的过程中地球对它的引力做功为
选项D正确。
故选AD。
10、AC
【解析】
根据右手定则知,感应电流的方向为F到E,故A正确.下滑过程中,根据左手定则知,安培力的方向沿斜面向上,由于导体棒下滑的过程中速度增大,则感应电动势增大,电流增大,安培力增大,故B错误.导体棒向下运动的过程中,除重力做功外,安培力做负功,则导体棒的机械能一直减小,故C正确.根据功能关系知,克服安培力做功等于整个回路产生的电能,故D错误.故选AC.
点睛:解决这类导体棒切割磁感线产生感应电流问题的关键时分析导体棒受力,进一步确定其运动性质,并明确判断过程中的能量转化及功能关系如安培力做负功量度了电能的产生,克服安培力做什么功,就有多少电能产生.
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
【解析】
(1)[1]系统机械能守恒时满足
又
解得
还需要测量的量是小球的直径d。
(2)[2]由(1)知成立时,小球机械能守恒。
12、外接 限流式 0.680 3.00 3.63×10-6 1400 140
【解析】
(1)[1]根据实物连接图分析可知该实验连接图中电流表采用的是内接,[2]滑动变阻器采用的是限流式,[3]螺旋测微器的固定刻度读数0.5mm,可动刻度读数为0.01×18.0=0.180mm,所以最终读数为0.5+0.180mm=0.680mm;
(2)[4]由图像,据欧姆定律可得该小段金属合金丝的电阻为
[5]金属合金丝的横截面积
根据电阻定律可计算出金属合金丝的电阻率为
(3)③[6]欧姆表选择×100挡,由图甲所示可知多用电表的表盘读数为14,该合金丝的电阻约为
(4)[7]根据电阻定律可知长度之比等于电阻之比,即有
所以金属合金丝的长度
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、
【解析】
[1]光路图如图所示。在玻璃砖边缘点光折射有,由几何关系得
解得视场角
14、①;②
【解析】
①在B点的反射光线与入射光线NB关于AB对称,则可知从P点射出的光线与原平行于AB的入射光线平行对称,作出光路图如图所示
由光路图知
由折射定律得
解得
入射点N与出射点P间的距离为
②该条光线在玻璃球中的路程
光在玻璃球中的速度
光在玻璃球中的时间
15、(i),(ii)。
【解析】
(i)根据题意画出光路图:
根据几何关系可知折射角:
折射率:
;
(ii)光线垂直面射入到点,光路图如图所示,根据几何关系可知:
而:
所以,光束能在处发生全反射。根据几何关系可知:
假设反射光从点射到面的距离为,根据正弦定理:
解得:
传播时间:
。
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