安徽省合肥市第九中学2026届高三第三次测评物理试卷含解析
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这是一份安徽省合肥市第九中学2026届高三第三次测评物理试卷含解析,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.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、已知长直导线中电流I产生磁场的磁感应强度分布规律是B=(k为常数,r为某点到直导线的距离)。如图所示,在同一平面内有两根互相平行的长直导线甲和乙,两导线通有大小分别为2I和I且方向相反的电流,O点到两导线的距离相等。现测得O点的磁感应强度的大小为。则甲导线单位长度受到的安培力大小为( )
A.B.C.D.
2、如图为氢原子的能级示意图,锌的逸出功是3.34ev,那么对氢原子在能量跃迁过程中发射或吸收光子的特征,认识正确的是( )
A.用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板一定不能产生光电效应
B.一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时,能放出4种不同频率的光
C.用能量为10.3eV的光子照射,可使处于基态的氢原子跃迁到激发态
D.一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时,发出的光照射锌板,锌板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75eV
3、如图所示,光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块,其中质量为2m和3m的木块间用一根不可伸长的轻绳相连,轻绳能承受的最大拉力为,现用水平拉力F拉其中一个质量为3m的木块,使三个木块以同一加速度运动,则以下说法正确的是( )
A.质量为2m的木块受到四个力的作用
B.当F逐渐增大到时,轻绳刚好被拉断
C.当F逐渐增大到1.5时,轻绳还不会被拉断
D.轻绳刚要被拉断时,质量为m和2m的木块间的摩擦力为
4、某空间区域有竖直方向的电场(图甲中只画出了一条电场线),一个质量为m、电荷量为q的带正电的小球,在电场中从A点由静止开始沿电场线竖直向下运动,不计一切阻力,运动过程中小球的机械能E与小球位移x关系的图象如图乙所示,由此可以判断( )
A.小球所处的电场为匀强电场,场强方向向下
B.小球所处的电场为非匀强电场,且场强不断减小,场强方向向上
C.小球可能先做加速运动,后做匀速运动
D.小球一定做加速运动,且加速度不断减小
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,水平放置的圆环形窄槽固定在桌面上,槽内有两个大小相同的小球a、b,球b静止在槽中位置P。球a以一定初速度沿槽运动,在位置P与球b发生弹性碰撞,碰后球a反弹,并在位置Q与球b再次碰撞。已知∠POQ=,忽略摩擦,且两小球可视为质点,则a、b两球质量之比为( )
A.3︰1B.1︰3C.5︰3D.3︰5
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、牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》中设想,物体抛出的速度很大时,就不会落回地面,它将绕地球运动,成为人造地球卫星.如图所示,将物体从一座高山上的O点水平抛出,抛出速度一次比一次大,落地点一次比一次远,设图中A、B、C、D、E是从O点以不同的速度抛出的物体所对应的运动轨道.已知B是圆形轨道,C、D是椭圆轨道,在轨道E上运动的物体将会克服地球的引力,永远地离开地球,空气阻力和地球自转的影响不计,则下列说法正确的是( )
A.物体从O点抛出后,沿轨道A运动落到地面上,物体的运动可能是平抛运动
B.在轨道B上运动的物体,抛出时的速度大小为11.2km/
C.使轨道C、D上物体的运动轨道变为圆轨道,这个圆轨道可以过O点
D.在轨道E上运动的物体,抛出时的速度一定等于或大于16.7km/s
8、下列说法中正确的是( )
A.布朗运动是液体分子的无规则运动
B.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的
C.热量只能从高温物体传到低温物体
D.固体分子间同时存在着引力和斥力
E.温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度
9、在轴上和处,固定两点电荷和,两电荷之间各点对应的电势高低如图中曲线所示,在处电势最低,下列说法中正确的是( )
A.两个电荷是同种电荷,电荷量大小关系为
B.两个电荷是同种电荷,电荷量大小关系为
C.处的位置电场强度不为0
D.在与之间的连线上电场强度为0的点有2个
10、图示水平面上,O点左侧光滑,右侧粗糙,质量分别为m、2m、3m和4m的4个滑块(视为指点),用轻质细杆相连,相邻滑块间的距离为L。滑块1恰好位于O点,滑块2、3、4依次沿直线水平向左排开。现对滑块1施加一水平恒力F,在第2个滑块进入粗糙水平面后至第3个滑块进入粗糙水平面前,滑块做匀速直线运动。已知滑块与粗糙水平面间的动摩擦因素均为,重力加速度为g,则下列判断正确的是( )
A.水平恒力大小为3mg
B.滑块匀速运动的速度大小为
C.在第2个滑块进入粗糙水平面前,滑块的加速度大小为
D.在水平恒力F的作用下,滑块可以全部进入粗糙水平面
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)某同学用打点计时器测量做匀速直线运动的物体的加速度,电源频率f=50Hz,在纸带上打出的点中,选出零点,每隔4个点取1个技术点,因保存不当,纸带被污染,如图1所示,A、B、C、D是本次排练的4个计数点,仅能读出其中3个计数点到零点的距离:SA=16.6mm、 SB=126.5mm、SD=624.5 mm。
若无法再做实验,可由以上信息推知:
(1)相邻两计数点的时间间隔为_________s;
(2)打 C点时物体的速度大小为_________m/s(取2位有效数字)
(3)物体的加速度大小为________(用SA、SB、SD和f表示)
12.(12分)某实验小组的同学利用如图甲所示的实验装置验证了动能定理,实验时该小组的同学将小车由光电门1的左侧静止释放,通过细绳在砝码的牵引下开始运动,先后经过光电门1、2,并通过计算机记录了挡光时间。经测量可知小车和挡光片的总质量为M,砝码盘及砝码的总质量为m。
根据所学的知识回答下列问题:
(1)摩擦力的影响会对该实验带来一定的误差,为了平衡摩擦力,实验时应________(填“取下”或“挂上”)砝码盘,并适当地垫高长木板的________(填“左”或“右”)端;
(2)在(1)的前提下,为了使细绳的拉力大小近似等于砝码盘及盘中砝码的总重力,应使小车和挡光片的总质量为M________(填“远大于”“大于”“等于”“小于”或“远小于”)砝码盘及盘中砝码的总质量;
(3)实验小组的同学用游标卡尺对挡光片的宽度进行了测量,读数如图乙所示,则挡光片的宽度d=________cm;
(4)计算机记录小车通过光电门1、2的时间分别为、,且两光电门之间的距离为L,重力加速度用g表示,则验证动能定理的关系式应为________(用以上相关物理量的字母表示)。
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)地心隧道是根据凡尔纳的《地心游记》所设想出的一条假想隧道,它是一条穿过地心的笔直隧道,如图所示。假设地球的半径为R,质量分布均匀,地球表面的重力加速度为g。已知均匀球壳对壳内物体引力为零。
(ⅰ)不计阻力,若将物体从隧道口静止释放,试证明物体在地心隧道中的运动为简谐运动;
(ⅱ) 理论表明:做简谐运动的物体的周期T=2π,其中,m为振子的质量,物体的回复力为F=-kx。求物体从隧道一端静止释放后到达另一端需要的时间t (地球半径R = 6400km,地球表面的重力加速为g = 10m/ s2 )。
14.(16分)港珠澳大桥是连接香港大屿山、澳门半岛和广东省珠海市跨海大桥,工程路线香港国际机场附近的香港口岸人工岛,向西接珠海、澳门口岸人工岛、珠海连接线,止于珠海洪湾,总长约55公里,在建设港珠澳大桥时为了更大范围的夯实路面用到一种特殊圆环,建设者为了测试效果,做了如下的演示实验:如图所示,一轻绳吊着粗细均匀的棒,棒下端离地面高H,上端套着一个细环。棒和环的质量均为m,相互间最大静摩擦力等于滑动摩擦力kmg(k>1).断开轻绳,棒和环自由下落。假设棒足够长,与地面发生碰撞时,触地时间极短,无动能损失。棒在整个运动过程中始终保持竖直,空气阻力不计,重力加速度为g求:
(1)棒第一次与地面碰撞弹起上升过程中,环的加速度;
(2)从断开轻绳到棒与地面第二次碰撞的瞬间,棒运动的路程;
(3)从断开轻绳到棒和环都静止,摩擦力对环及棒做的总功.
15.(12分)对于同一物理问题,常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究,找出其内在联系,可以更加深刻地理解其物理本质。
(1)单个微小粒子撞击巨大物体的力是局部而短促的脉冲,但大量粒子撞击物体的平均效果是均匀而持续的力。我们假定单位体积内粒子数量为n,每个粒子的质量为m,粒子运动速率均为v。如果所有粒子都垂直物体表面运动并与其碰撞,利用所学力学知识,导出物体表面单位面积所受粒子压力f与m、n和v的关系。
(2)实际上大量粒子运动的速率不尽相同。如果某容器中速率处于100~200m/s区间的粒子约占总数的10%,而速率处于700~800m/s区间的粒子约占总数的5%,论证:上述两部分粒子,哪部分粒子对容器壁的压力贡献更大。
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】
设两导线间距为d,根据右手螺旋定则知,甲导线和乙导线在O点的磁感应强度方向均为垂直纸面向里,根据矢量叠加有
乙导线在甲导线处产生的磁感应强度大小
则甲导线单位长度受到的安培力大小
C正确,ABD错误。
故选C。
2、D
【解析】
A、氢原子从高能级向基态跃迁时发出的光子的最小能量为10.2eV,照射金属锌板一定能产生光电效应现象,故A错误;
B、一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时,根据可知,能放出3种不同频率的光,故B错误;
C、用能量为10.3eV的光子照射,小于12.09eV,不可使处于基态的氢原子跃迁到激发态,要正好等于12.09eV才能跃迁,故C错误;
D、氢原子从高能级向n=3的能级向基态跃迁时发出的光子的能量最小为E大=-1.51+13.6=12.09eV,因锌的逸出功是3.34ev,锌板表面所发出的光电子的最大初动能为EKm=12.09-3.34=8.75eV,故D正确;
故选D.
3、C
【解析】
A.质量为2m的木块受重力、支持力、m对它的压力以及摩擦力,还有轻绳对它的拉力,总共五个力的作用,故A错误;
BC.当轻绳对质量为2m的木块的拉力为时,根据牛顿第二定律质量为m和2m的木块的加速度:
对整体进行受力分析,有:
可知当拉力为2时,轻绳恰好被拉断,故B错误,C正确;
D.以质量为m的木块为研究对象,当轻绳刚要被拉断时,由牛顿第二定律有:
故D错误。
故选C。
4、B
【解析】
AB.由乙图中机械能E与小球位移x关系可知,机械能减小,因为机械能减小,说明除重力之外的力对物体做负功,可得电场力做负功,因此,电场力方向竖直向上,小球带正电荷,所受电场力方向与场强方向一致,即场强方向竖直向上,又根据E-x图线斜率的绝对值越来越小,说明电场力越来越小,电场强度越来越小,故A错误,B正确;
C.带正电小球所受合外力等于重力减去电场力,电场力不断减小,则合外力不断变大,加速度不断变大,说明小球做加速度越来越大的变加速运动,故CD错误。
故选B。
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、D
【解析】
由动量守恒可知,碰后两球的速度方向相反,且在相同时间内,b球运动的弧长为a球运动的弧长为3倍,则有
由动量守恒定律有
由能量守恒有
联立解得
故ABC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、AC
【解析】
(1)第一宇宙速度是最小的卫星发射速度,却是最大的环绕速度;
(2)当物体以第一宇宙速度被抛出,它的运动轨道为一圆周;当物体被抛出的速度介于第一和第二宇宙速度之间,它的运动轨迹为一椭圆;当物体被抛出时的速度介于第二和第三宇宙速度之间,物体将摆脱地球引力,成为绕太阳运动的行星;当被抛出的初速度达到或超过第三宇宙速度,物体必然会离开太阳系;
(3)卫星变轨时的位置点,是所有轨道的公共切点.
【详解】
A、物体抛出速度v<7.9km/s时必落回地面,若物体运动距离较小时,物体所受的万有引力可以看成恒力,故物体的运动可能是平抛运动,A正确;
B、在轨道B上运动的物体,相当于地球的一颗近地卫星,抛出线速度大小为7.9km/s,B错误;
C、轨道C、D上物体,在O点开始变轨到圆轨道,圆轨道必然过O点,C正确;
D、当物体被抛出时的速度等于或大于16.7km/s时,物体将离开太阳系,故D错误.
【点睛】
本题考查宇宙速度,知道第一宇宙速度是最小的发射速度、最大的环绕速度,掌握卫星变轨模型,知道各宇宙速度的物体意义至关重要.
8、BDE
【解析】
A.布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动,是液体分子无规则运动的具体表现,选项A错误;
B.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的,选项B正确;
C.热量能自发地从高温物体传到低温物体,也能从低温物体传到高温物体,但是要引起其他的变化,选项C错误;
D.固体分子间同时存在着引力和斥力,选项D正确;
E.温度是分子平均动能的标志,标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度,故E正确。
故选BDE。
9、AC
【解析】
AB.φ-x图线的切线斜率表示电场强度的大小,点切线斜率为零即电场强度为0,则有
则
根据沿电场线方向电势降低可知,内电场强度沿x轴正方向,内电场强度沿x轴负方向,则两个电荷是同种电荷,故A正确,B错误;
C.φ-x图线的切线斜率表示电场强度的大小,点切线斜率不为零,则电场强度不为0,故C正确;
D.由于两个电荷是同种电荷,根据电场的叠加可知,在的左边和的右边合场强不可能为0,所以只有在处合场为0即只有一处,故D错误。
故选AC。
10、AC
【解析】
A.在第2个滑块进入粗糙水平面后至第3个滑块进入粗糙水平面前,滑块做匀速直线运动,对整体分析则有:
解得:
F=3mg
故A正确;
B.根据动能定理有:
解得
v=
故B错误;
C.由牛顿第二定律得
解得
a=
故C正确;
D.水平恒力F作用下,第三个物块进入粗糙地带时,整体将做减速运动,由动能定理得
解得
故滑块不能全部进入粗糙水平面,故D错误。
故选AC。
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、0.1 2.5
【解析】
考查实验“用打点计时器测量做匀速直线运动的物体的加速度”。
【详解】
(1)[1].电源的频率为50Hz,知每隔0.02s打一个点,每隔4个点取1个计数点,可知相邻两计数点,每隔4个点取1个计数点,可知相邻两计数点的时间间隔为0.1s;
(2)[2].C点的瞬时速度等于BD段的平均速度,则
;
(3)[3].匀加速运动的位移特征是相邻的相等时间间隔内的位移以均匀增大,有:
。
12、取下 左 远大于 0.555
【解析】
(1)[1][2]本实验为了使细绳拉力为小车的合力,即拉力的功等于合力对小车所做的功,实验前取下砝码盘,并将长木板左端略微抬高,平衡小车的摩擦力。
(2)[3]只有当M远大于m时,砝码盘和盘中砝码的重力才等于绳子的拉力,即满足M远大于m时可以用砝码盘和盘中砝码的重力做的功代替小车合力做的功。
(3)[4]由游标卡尺的读数规则可知,主尺示数为5mm,游标尺示数为
11×0.05mm=0.55mm
则挡光片的宽度
d=5mm+0.55mm=5.55mm
即为0.555cm。
(4)[5]由实验原理可知,小车的合外力做功近似等于砝码盘和盘中砝码受到的重力做功,即
W=mgL
小车通过光电门1时的速度
小车通过光电门2时的速度
小车通过两光电门的过程中动能的变化量
验证动能定理的关系式应为
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、(i)F回=-G 又M′= 解得F回= 而为常数,即物体做简谐运动。(ii)t=2512s
【解析】
(i)以地心为平衡位置,设某时刻物体偏离平衡位置的位移为x,万有引力提供回复力,则有
F回=-G
又M′=
解得:
F回=
而为常数,即物体做简谐运动。
(ii)在地球表面,万有引力等于重力
地球的质量为M=
又T=2π
解得T=2π
物体从隧道一段静止释放后到达另一端需要的时间为半个周期,则
t=
代入数据,可得t=2512s
14、(1)a环=(k-1)g,方向竖直向上(2)(3)
【解析】
(1)设棒第一次上升过程中,环的加速度为a环
环受合力
F环=kmg-mg ①
由牛顿第二定律
F环=ma环 ②
由①②得
a环=(k-1)g
方向竖直向上.
设以地面为零势能面,向上为正方向,棒第一次落地的速度大小为v1
由机械能守恒的:
解得
.
设棒弹起后的加速度a棒
由牛顿第二定律
a棒=(k+1)g
棒第一次弹起的最大高度
解得:
棒运动路程
(3)设环相对棒滑动距离为L,
根据能量守恒
mgH+mg(H+L)=kmgL ③
摩擦力对棒及环做的总功及是摩擦生热
④
由③④解得
15、(1);(2)速率处于700~800m/s区间的粒子对容器壁的压力贡献更大
【解析】
本题考查碰撞过程中的动量定理和压强与压力的公式推导
【详解】
(1)在时间t内射入物体单位面积上的粒子数为
由动量定理得
可推导出
(2)设炉子的总数为N总,故速率处于 100~200m/s 区间的粒子数
n1=N总×10%
它对物体表面单位面积的压力
f1= n1mv12= N总×10%×mv12
同理可得速率处于700~800m/s 区间的粒子数
n2=N总×5%
它对物体表面单位面积的压力
f2= n2mv22= N总×5%×mv22
故
故是速率大的粒子对容器壁的压力贡献更大。
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