安徽省蚌埠铁路中学2026届高三最后一模物理试题含解析
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这是一份安徽省蚌埠铁路中学2026届高三最后一模物理试题含解析,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、笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件。当显示屏开启时磁体远离霍尔元件,电脑正常工作;当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件,屏幕熄灭,电脑进入休眠状态。如图所示,一块宽为a、长为c的矩形半导体霍尔元元件,元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子,通入方向向右的电流I时,电子的定向移动速度v,当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场B中,于是元件的前、后表面间出现电压U,以此控制屏幕的熄灭。则元件的( )
A.前表面的电势比后表面的低。
B.前、后表面间的电压U=Bve
C.前、后表面间的电压U与I成正比
D.自由电子受到的洛伦兹力大小为
2、两个相距较远的分子仅在彼此间分子力作用下由静止开始运动,直至不再靠近。在此过程中,下述正确的是
A.分子力先增大后减小B.分子力先做正功,后做负功
C.分子势能一直增大D.分子势能先增大后减小
3、电荷之间的引力会产生势能。取两电荷相距无穷远时的引力势能为零,一个类氢原子核带电荷为+q,核外电子带电量大小为e,其引力势能,式中k为静电力常量,r为电子绕原子核圆周运动的半径(此处我们认为核外只有一个电子做圆周运动)。根据玻尔理论,原子向外辐射光子后,电子的轨道半径从减小到,普朗克常量为h,那么,该原子释放的光子的频率为( )
A.B.
C.D.
4、如图所示,两同心圆环A、B置于同一光滑水平桌面上,其中A为均匀带电绝缘环,B为导体环,若A环以图示的顺时针方向,绕圆心由静止转动起来,则( )
A.B环将顺时针转动起来
B.B环对桌面的压力将增大
C.B环将有沿半径方向扩张的趋势
D.B环中将有顺时针方向的电流
5、质量为1kg的物块M水平向右滑上逆时针转动的传送带如图甲所示,物块的v-t图像如图乙所示。在整个运动过程中,以下说法不正确的是(g=10m/s²)( )
A.物块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.2
B.整个过程中物块在传送带上留下的划痕长度为9m
C.物块与传送带的相对位移大小为3m,相对路程为9m
D.运动过程中摩擦生热为18J
6、一物体在竖直方向运动的v—t图象如图所示。以下判断正确的是(规定向上方向为正)( )
A.第5s内与第6s内的加速度方向不同
B.第4s末~第6s末物体处于失重状态
C.前2s内物体克服重力做功的平均功率大于第6s内物体重力做功的平均功率
D.第2s末~第4s末的过程中,该物体的机械能守恒
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,比荷为的粒子从静止开始,经加速电场U加速后进入辐向的电场E进行第一次筛选,在辐向电场中粒子做半径为R的匀速圆周运动,经过无场区从小孔处垂直边界进入垂直纸面向外的匀强磁场B中进行第二次筛选,在与距离为小孔垂直边界射出并被收集。已知静电分析器和磁分析器界面均为四分之一圆弧,以下叙述正确的是( )
A.静电分析器中的电势高于的电势
B.被收集的带电粒子一定带正电
C.电场强度E与磁感应强度B的比值关系为
D.若增大U,为保证B不变,则被收集粒子的比原来大
8、倾角为的光滑绝缘斜面底端O点固定一正点电荷,一带正电的小物块(可视为质点)从斜面上的A点由静止释放,沿斜面向下运动能够到达的最低点是B点。取O点所在的水平面为重力势能的零势能面,A点为电势能零点,小物块的重力势能、BA之间的电势能随它与O点间距离x变化关系如图所示。重力加速度,由图中数据可得( )
A.小物块的质量为5kg
B.在B点,
C.从A点到B点,小物块速度先增大后减小
D.从A点到B点,小物块加速度先增大后减小
9、一个长方体金属导体的棱长如图所示,将该长方体导体放在匀强磁场中,并使前侧面与磁场垂直,已知磁感应强度为B。导体的左右两侧面外接电源,产生由左向右的稳定电流时,测得导体的上、下表面间的电势差为U。则下列说法正确的是( )
A.上、下两表面比较,上表面电势高B.上、下两表面比较,下表面电势高
C.导体中自由电子定向移动的速率为D.导体中自由电子定向移动的速率为
10、如图所示,一列简谐横波正沿x轴传播,实线是t=0时的波形图,虚线为t=0.1s时的波形图,则以下说法正确的是( )
A.若波速为50m/s,则该波沿x轴正方向传播
B.若波速为50m/s,则x=4m处的质点在t=0.1s时振动速度方向沿y轴负方向
C.若波速为30m/s,则x=5m处的质点在0时刻起0.8s内通过的路程为1.2m
D.若波速为110m/s,则能与该波发生干涉的波的频率为13.75Hz
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)某科技创新实验小组采用不同的方案测量某合金丝的电阻率及电阻。
(1)小明同学选取图甲方案测定合金丝电阻率。若合金丝长度为L,直径为D,阻值为R,则其电阻率p=______;用螺旋测微器测合金丝的直径如图乙所示,读数为______mm。。
(2)小亮同学利用如图丙所示的实验电路测量R,的阻值。闭合开关S,通过调节电阻箱R,读出多组R和I值,根据实验数据绘出图线如图丁所示,不计电源内阻,由此可以得到R=_____Ω,Rx的测量值与真实值相比______(填“偏大”“偏小”或“相等”)。
12.(12分)在“用DIS描绘电场的等势线”的实验中,电源通过正负电极在导电物质上产生的稳定电流分布模拟了由二个等量导种点电荷产生的静电场。
(1)给出下列器材,电源应选用__(选填“6V的交流电源”或“6V的直流电源”),探测等势点的仪器应选用__(选填“电压传感器”或“电流传感器”);
(2)如图在寻找基准点1的等势点时,应该移动探针__(选填“a”或“b”),若图示位置传感器的读数为正,为了尽快探测到基准点1的等势点,则逐渐将该探针向__(选填“右”或“左”)移动。
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,质量M=3kg的足够长的小车停在光滑水平地面上,另一木块m=1kg,以v0=4m/s的速度冲上小车,木块与小车间动摩擦因数=0.3,g=10m/s2,求经过时间t=2.0s时:
(1)小车的速度大小v;
(2)以上过程中,小车运动的距离x;
(3)以上过程中,木块与小车由于摩擦而产生的内能Q.
14.(16分)如图所示,宽度为的区域被平均分为区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,其中Ⅰ、Ⅲ有匀强磁场,它们的磁感应强度大小相等,方向垂直纸面且相反,长为,宽为的矩形abcd紧邻磁场下方,与磁场边界对齐,O为dc边的中点,P为dc边中垂线上的一点,OP=3L.矩形内有匀强电场,电场强度大小为E,方向由a指向O.电荷量为q、质量为m、重力不计的带电粒子由a点静止释放,经电场加速后进入磁场,运动轨迹刚好与区域Ⅲ的右边界相切.
(1)求该粒子经过O点时速度大小v0;
(2)求匀强磁场的磁感强度大小B;
(3)若在aO之间距O点x处静止释放该粒子,粒子在磁场区域中共偏转n次到达P点,求x满足的条件及n的可能取值.
15.(12分)如图所示,轻质弹簧右端固定,左端与一带电量为+q的小球接触,但不粘连。施加一外力,使它静止在A点,此时弹簧处于压缩状态,小球的质量为m=0.5kg,撤去外力后,小球沿粗糙水平面AC进入竖直的光滑半圆形管道,管道的宽度忽略不计,管道半径r=1m,在边长为2m的正方形BPMN区域内有一匀强电场,电场强度大小为E=,方向与水平方向成45斜向右上,半圆形轨道外边缘恰好与电场边界相切。水平轨道AB的长度为L=2m,小球与水平面的动摩擦因数μ=0.5,小球到达B点时,速度的大小为m/s,所有的接触面均绝缘,g取10m/s2,求:
(1)释放小球前,弹簧的弹性势能大小;
(2)求小球过D点的速度;
(3)求小球的落地点到C点的距离。
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】
A.电流方向向右,电子向左定向移动,根据左手定则判断可知,电子所受的洛伦兹力方向向里,则后表面积累了电子,前表面的电势比后表面的电势高,故A错误;
B.由电子受力平衡可得
解得,电流越大,电子的定向移动速度v越大,所以前、后表面间的电压U与I成正比,所以故B错误,C正确;
D.稳定时自由电子受力平衡,受到的洛伦兹力等于电场力,即
故D错误。
故选C。
2、B
【解析】
A.两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动,直至不再靠近的过程中,当分子间距大于平衡间距时,分子力表现为引力;当分子间距小于平衡间距时,分子力表现为斥力,分子引力先减小后增大,斥力增大,A错误;
B.两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动,直至不再靠近的过程中,分子力先是引力后是斥力,故先做正功后做负功,B正确;
C.只有分子力做功,先做正功后做负功,根据动能定理,动能先增加后减小,C错误;
D.分子力先做正功后做负功;分子力做功等于分子势能的变化量;故分子势能先减小后增加,D错误。
故选B。
3、B
【解析】
电子在r轨道上圆周运动时,静电引力提供向心力
所以电子的动能为
所以原子和电子的总能为
再由能量关系得
即
故选B。
4、C
【解析】
略考点:导体切割磁感线时的感应电动势;楞次定律.
分析:因带电绝缘环A的运动,相当于电荷定向移动,从而产生电流,导致圆环B中的磁通量发生变化,产生感应电流.使得处于磁场中的B圆环受到力的作用.
解答:解:A、A环以图示的顺时针方向,绕圆心由静止转动起来,设绝缘环带正电,所以产生顺时针方向的电流,使得B环中的磁通量变大,由楞次定律可得感应电流方向是逆时针的,两环的电流方向相反,则具有沿半径扩张趋势.若绝缘环带负电,所以产生逆时针方向的电流,使得B环中的磁通量仍变大,由楞次定律可得感应电流方向是顺时针的,两环的电流方向仍相反,则仍具有沿半径扩张趋势.
由上可知,B环不会转动,同时对桌面的压力不变.
故选C
点评:由楞次定律来确定感应电流方向,同时当电流方向相同时,两者相吸引;而当电流方向相反时,两者相排斥.
5、C
【解析】
A.由图知,物块运动的加速度大小为
根据牛顿第二定律得
可得
故A正确;
B.由图知,传送带的速度为
在0-3s内,传送带的位移
方向向左;根据图象的“面积”表示位移,可得0-3s内,物块运动的位移大小为
方向向右,则整个过程中物块在传送带上留下的划痕长度为
故B正确;
C.0-3s内,由于物块相对于传送带来说一直向右运动,所以物块与传送带的相对位移大小和相对路程都为9m,故C错误;
D.运动过程中摩擦生热为
故D正确;
不正确的故选C。
6、B
【解析】
A.v—t图象图线的斜率表示运动的加速度,第5s内与第6s内的斜率相同,则加速度方向相同,故A错误;
B.第4s末~第6s末图线斜率为负,则加速度为负值,即加速度的方向向下,物体处于失重状态,故B正确;
C.v—t图象图线与坐标轴所围面积表示物体的位移,由图线可知,前2s内物体物体的位移大小为
第6s内物体的位移大小为
则前2s内克服重力做功的平均功率为
第6s内物体重力做功的平均功率为
所以前2s内克服重力做功的平均功率等于第6s内物体重力做功的平均功率,故C错误;
D.第2s末~第4s末的过程中,物体匀速运动,动能不变,但物体升高,所以该物体的机械能增加,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、BD
【解析】
AB.粒子在磁场内做匀速圆周运动,磁场区域的磁感应强度垂直纸面向外,由左手定则可以判断出粒子一定带正电。在辐向电场中,电场力提供粒子做匀速圆周运动的向心力,可以判断出的电势高于的电势。故A错误,B正确;
C.粒子经加速电场加速
在电场中做匀速圆周运动
在磁场中做匀速圆周运动
经计算可知
故C错误;
D.联立C项各式可得:
为保证B不变,增大时,则增大,故D正确。
故选:BD。
8、BC
【解析】
A.因为规定A点的电势为零,由图象可知OA之间的距离为2m,在A点具有的重力势能Ep=100J,也是物块具有的总能量,根据
Ep=mgh=mgOAsin30°
得
m=10kg
故A错误;
B.小物块在B点时电势能最大,由图象可知OB间距离为1.5m,此时的重力势能为
EpB=mgOBsin30°=10×10×1.5×0.5J=75J
由前面的分析可知物块的总能量是
E=100J
根据
E=EpB+E电
可得
E电=25J
故B正确;
C.小物块从A点静止出发,到B点速度为零,所以从A到B的过程中,物块的速度是先增大后减小的,故C正确;
D.在小物块下滑的过程中,所受的库仑力逐渐增大,一开始重力的分力大于库仑力,所以向下做加速运动,但随着库仑力的增大,其加速度逐渐减小,当库仑力与重力沿斜面的分力相等时,合力为零,加速度为零,此时物块速度达到最大,以后库伦力大于重力的分力,物块开始做减速运动,且加速度越来越大,所以整个过程加速度是先减小到零后反向增大,故D错误。
故选BC。
9、BD
【解析】
A B.电流向右,则金属导体中的自由电子定向向左移动,由左手定则知洛伦兹力向上,则上表面累积负电荷,其电势低,选项B正确,A错误。
CD.稳定状态时,电子做匀速直线运动,受力平衡,有
又有
解得
选项C错误,D正确;
故选BD.
10、BCD
【解析】
A.由图可得,该波的波长为8m;若波向右传播,则满足
3+8k=v×0.1(k=0、1、2……)
解得
v=30+80k
若波向左传播,则满足
5+8k=v×0.1(k=0、1、2……)
解得
v=50+80k
当k=0时v=50m/s,则则该波沿x轴负方向传播,故A错误;
B.若波向左传播,x=4m处的质点在t=0.1s时振动速度方向沿y轴负方向,故B正确;
C.若v=30m/s,则
则0.8s=3T,即经过3个周期,所以x=5m处的质点在0时刻起0.8s内通过的路程为1.2m,故C正确;
D.若波速为110m/s,则
发生干涉,频率相等,故D正确。
故选BCD。
【点睛】
根据两个时刻的波形,分析时间与周期的关系或波传播距离与波长的关系是关键,要抓住波的周期性得到周期或波传播速度的通项,从而得到周期或波速的特殊值.
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、 4.700 10 偏大
【解析】
(1)[1][2]合金丝的电阻
电阻率
由图示螺旋测微器可知,其示数为:
4.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm
(2)[3][4]在闭合电路中,电源电动势
则
由图像可知,得电源电动势,图像截距,可得;测量值为待测电阻与电流表内阻之和,所以测量值偏大。
12、6V的直流电源 电压传感器 b 右
【解析】
(1)本实验是用恒定电流场来模拟静电场,圆柱形电极A接电源正极,圆环电极B接电源负极,可以在A、B之间形成电流,产生恒定的电流场,可以用此电流场模拟静电场,所以要使用低压直流电源,即选择6V的直流电源;
本实验的目的是描绘电场等势线,等势面上各点之间的电势差为0,根据两点电势相等时,它们间的电势差即电压为零,来寻找等势点,故使用的传感器是电压传感器;
(2)为了寻找与该基准点等势的另一点,移动探针b的位置,使传感器的显示读数为零;
由于该实验模拟的是静电场的情况,所以其等势面的分布特点与等量异种点电荷的电场的等势面是相似的,点1离A点比较近,所以探针b的等势点的位置距离A要近一些,近似在点1的正上方偏左一点点,由于图中b的位置在点1的左上方,所以为了尽快探测到基准点1的等势点,则逐渐将该探针向右移动一点点。
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、(3) (3) (3)6J
【解析】
试题分析:(3)木块的加速度am=μg=3m/s3
小车的加速度:
两者速度相等时:v=v2-amt3=aMt3
解得:t3=3s,v=3m/s
此后小车和木块共同匀速运动,则t=3.2s时小车的速度大小v=3m/s
(3)小车加速阶段的位移为:x3=aMt33=×3×33=2.5m
匀速运动的时间t3=t-t3=3s
小车匀速阶段的位移为:x3=vt3=3×3=3m
3s内小车运动的距离x=x3+x3=3.5m
(3)速度相等前,木块的位移:
木块和小车的相对位移为:△x=x′-x3=3m木块与小车由于摩擦而产生的内能:Q=f•△x=μmg△x=6J
考点:牛顿第二定律的综合应用
14、(1)
(2)
(3),其中n=2、3、4、5、6、7、8
【解析】
试题分析:(1)由题意可知aO=L,粒子在aO加速过程中有
由动能定理:
解得粒子经过O点时速度大小:
(2)粒子在磁场区域Ⅲ中的运动轨迹如图,设粒子轨迹圆半径为R0,
由几何关系可得:
由洛伦兹力提供向心力得:
联立以上解得:
(3)若粒子在磁场中一共经历n次偏转到达P,设粒子轨迹圆半径为R,
由几何关系可得:
依题意得:
联立解得:,且n取正整数
设粒子在磁场中的运动速率为v,则有:
在电场中的加速过程,由动能定理:
联立解得:,其中n=2、3、4、5、6、7、8
考点:带电粒子在匀强电场中的运动、带电粒子在匀强磁场中的运动
【名师点睛】本题主要考查了带电粒子在匀强电场中的运动、带电粒子在匀强磁场中的运动.电场对粒子做正功,由动能定理求出粒子经过O点时速度大小;作出粒子运动轨迹,找到圆心、找出半径与磁场宽度的关系即可解题.
15、 (1)17.5J(2)m/s(3)(2+1) m
【解析】
(1)对小球从A到B过程,应用动能定理得:
-μmgL+W弹=mvB2-0
W弹=Ep
得:
Ep=17.5J
(2)当小球进入电场后受力分析可得
mg=qEsinθ
故小球在BC粗糙水平面上运动时,对地面的压力为0,不受摩擦力。
F合=qEcsθ=mg
方向水平向右,小球从 B 到 D,应用动能定理可得:
-F合2r=mvD2-mvB2
得:
vD=m/s
(3)从 B 到 N,合外力做功为0
vN=vB=5m/s
由竖直方向运动
2r=gt2
得:
则水平位移大小
x=vNt=2m
则落地点F距离C点的距离为
lCF =(2+1) m
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