安徽省临泉二中2026届高三考前热身物理试卷含解析
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这是一份安徽省临泉二中2026届高三考前热身物理试卷含解析,共17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、如图所示,图a中变压器为理想变压器,其原线圈接在(V)的交流电源上,副线圈与阻值R1=2Ω的电阻接成闭合电路,电流表为理想电流表。图b中阻值为R2=32Ω的电阻直接接到(V)的交流电源上,结果电阻R1与R2消耗的电功率相等,则( )
A.通过电阻R1的交流电的频率为50Hz
B.电阻R1消耗的电功率为9W
C.变压器原、副线圈匝数比为8:1
D.电流表的示数为2.5A
2、作为我国核电走向世界的“国家名片”,华龙一号是当前核电市场上接受度最高的三代核电机型之一,是我国核电创新发展的重大标志性成果,其国内外示范工程按期成功的建设,对我国实现由核电大国向核电强国的跨越具有重要意义。已知发电站的核能来源于的裂变,现有四种说法
①原子核中有92个质子,143个中子;
②的一种可能裂变是变成两个中等质量的原子核,反应方程为:;
③是天然放射性元素,常温下它的半衰期约为45亿年,升高温度半衰期缩短;
④一个裂变能放出200MeV的能量,合3.2×10-11J。
以上说法中完全正确的是( )
A.①②③B.②③④C.①③④D.①②④
3、一正三角形导线框ABC(高度为a)从图示位置沿x轴正向匀速穿过两匀强磁场区域。两磁场区域磁感应强度大小均为B、方向相反、垂直于平面、宽度均为a。下图反映感应电流Ⅰ与线框移动距离x的关系,以逆时针方向为电流的正方向。图像正确的是( )
A.B.
C.D.
4、一质子束入射到静止靶核上,产生如下核反应:,p、n分别为质子和中子,则产生的新核含有质子和中子的数目分别为( )
A.28和15B.27和14C.15和13D.14和13
5、中国散裂中子源项目由中国科学院和广东省共同建设,选址于广东省东莞市大朗镇,截止到2019年8月23日正式投入运行1年。散裂中子源就是一个用中子来了解微观世界的工具,如一台“超级显微镜”,可以研究DNA、结晶材料、聚合物等物质的微观结构。下列关于中子的说法正确的是( )
A.卢瑟福预言了中子的存在,并通过实验发现了中子
B.原子核中的中子与其他核子间无库仑力,但有核力,有助于维系原子核的稳定
C.散裂中子源中产生的强中子束流可以利用电场使之慢化
D.若散裂中子源中的中子束流经慢化后与电子显微镜中的电子流速度相同,此时中子的物质波波长比电子的物质波波长长
6、如图所示,两根不可伸长的轻绳一端与一个质量为m的小球相连于O点,另一端分别固定在小车天花板上的A、B两点,OA绳与天花板的夹角为30°,OB绳与天花板的夹角为60°,重力加速度为g.当小车以速度ν向右做匀速直线运动,小球与车保持相对静止时,下列说法正确的是
A.OA绳对小球的拉力大小为mg
B.OB绳对小球的拉力大小为mg
C.OA绳对小球拉力做功的功率为mgv
D.重力对小球做功的功率为mgv
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,光滑平行导轨MN和PQ固定在同一水平面内,两导轨间距为L,MP间接有阻值为的定值电阻。两导轨间有一边长为的正方形区域abcd,该区域内有方向竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B,ad平行MN。一粗细均匀、质量为m的金属杆与导轨接触良好并静止于ab处,金属杆接入两导轨间的电阻为R。现用一恒力F平行MN向右拉杆,已知杆出磁场前已开始做匀速运动,不计导轨及其他电阻,忽略空气阻力,则( )
A.金属杆匀速运动时的速率为
B.出磁场时,dc间金属杆两端的电势差
C.从b到c的过程中,金属杆产生的电热为
D.从b到c的过程中,通过定值电阻的电荷量为
8、如图,在地面上方水平向左的匀强电场中,两带电小球a、b以一定初速度射入电场中P点后的运动轨迹分别如图中虚线所示,b轨迹为直线。已知b球带电量大小为q,质量为m,其轨迹与电场夹角为θ,重力加速度大小为g,则( )
A.a球带负电
B.匀强电场的电场强度E=
C.b球经P点后做匀加速直线运动
D.a球经P点后的运动过程中电势能逐渐增大
9、回旋加速器的工作原理如图所示,置于高真空中的D形金属盒半径为R,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计,磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直,A处粒子源产生质量为m、电荷量为+q的粒子,在加速电压为U的加速电场中被加速,所加磁场的磁感应强度、加速电场的频率可调,磁场的磁感应强度最大值为Bm和加速电场频率的最大值fm。则下列说法正确的是( )
A.粒子获得的最大动能与加速电压无关
B.粒子第n次和第n+1次进入磁场的半径之比为
C.粒子从静止开始加速到出口处所需的时间为
D.若 ,则粒子获得的最大动能为
10、如图为一列简谐横波在t=0时的波形图,波源位于坐标原点,已知当t=0.5s时x=4cm处的质点第一次位于波谷,下列说法正确的是( )
A.此波的波速为5cm/s
B.此波的频率为1.5Hz
C.波源在t=0时运动速度沿y轴正方向
D.t=0时波源振动已经历0.6s
E.x=10cm的质点在t=1.5s时处于波峰
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)现用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验,如图所示。在滑块上安装一遮光条,把滑块放在水平气垫导轨上,并用绕过定滑轮的细绳与钩码相连,光电计时器安装在处。测得滑块(含遮光条)的质量为,钩码总质量为,遮光条宽度为,导轨上滑块的初始位置点到点的距离为,当地的重力加速度为。将滑块在图示位置释放后,光电计时器记录下遮光条通过光电门的时间为。滑块从点运动到点的过程中,滑块(含遮光条)与钩码组成的系统重力势能的减少量为__________,动能的增加量为_____________。(均用题中所给字母表示)
12.(12分)某学习小组将一个直流电源和一个很大的定值电阻(约几十千欧)串联组成了一个新电源,如图甲所示。当该电源两端接的电阻较小时(小于300欧姆),该电源能稳定输出约30μA的恒定电流。该学习小组利用新电源设计了如图乙所示的电路测量一个量程为30μA、内阻约为几百欧姆的灵敏电流计的内阻。主要实验步骤如下:
(1)只闭合图乙中的开关K,灵敏电流计指针如图丙中实线所示,该示数为________μA。
(2)再闭合图乙中的开关S,调节变阻箱R1,使灵敏电流计的指针指到图丙中虚线位置,此时变阻箱的示数为330欧姆。根据以上数据计算可知,灵敏电流计的内阻为____欧姆,此测量值____(填“大于”、“小于”、“等于”)真实值。
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,直角边AC长度为d的直角棱镜ABC置于桌面上,D为斜边BC的中点,桌面上的S点发射一条光线经D点折射后,垂直于AB边射出.已知SC=CD,光线通过棱镜的时间,c为真空中光速,不考虑反射光线.求:
(i)棱镜的折射率n;
(ii)入射光线与界面BC间的夹角.
14.(16分)如图所示,倾角的斜面体固定,斜面上点以下粗糙,以上部分光滑,质量的物块以的初速度由斜面上的点沿斜面向上沿直线滑行,长为,斜面足够长,物块与斜面粗糙部分的动摩擦因数,重力加速度为,物块可视为质点,已知,,求:
(1)物块最终停在斜面上的位置离点的距离;
(2)物块在斜面上运动的时间。(结果可带根号)
15.(12分)如图所示,在直线MN和PQ之间有一匀强电场和一圆形匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,MN、PQ与磁场圆相切,CD是圆的一条直径,长为2r,匀强电场的方向与CD平行向右,其右边界线与圆相切于C点。一比荷为k的带电粒子(不计重力)从PQ上的A点垂直电场射入,初速度为v0,刚好能从C点沿与CD夹角为α的方向进入磁场,最终从D点离开磁场。求:
(1)电场的电场强度E的大小;
(2)磁场的磁感应强度B的大小。
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.根据可知ω=50πrad/s,故频率为
故A错误;
B.R2消耗的功率为
故R1消耗的功率为4.5W,故B错误;
D.有P=I2R1得
电流表的示数为1.5A,故D错误;
C.电阻R1两端的电压为
U2=IR1=1.5×2=3V
故
故C正确。
故选C。
2、D
【解析】
由的质量数和电荷数关系可知,原子核中有92个质子,143个中子,①正确;由核反应方程中电荷数守恒和质量数守恒知②正确;半衰期不受外界因素影响,故③错误;通过计算知:200MeV=200×109×1.6×10-19J= 3.2×10-11J。④正确。
故选D。
3、A
【解析】
在上,在范围,线框穿过左侧磁场时,根据楞次定律,感应电流方向为逆时针,为正值。在范围内,线框穿过两磁场分界线时,BC、AC边在右侧磁场中切割磁感线,有效切割长度逐渐增大,产生的感应电动势增大,AC边在左侧磁场中切割磁感线,产生的感应电动势不变,两个电动势串联,总电动势
增大,同时电流方向为瞬时针,为负值。在范围内,线框穿过左侧磁场时,根据楞次定律,感应电流方向为逆时针,为正值,综上所述,故A正确。
故选A。
4、D
【解析】
质子的电荷数为1,质量数为1;中子的电荷数为0,质量数为1;根据电荷数、质量数守恒,X的质子数(电荷数)为1+13−0=14,质量数为1+27−1=27,中子数:27−14=13。
A. 28和15。与上述结论不符,故A错误;
B. 27和14。与上述结论不符,故B错误;
C. 15和13。与上述结论不符,故C错误;
D. 14和13。与上述结论相符,故D正确。
5、B
【解析】
A.卢瑟福预言了中子的存在,查德威克通过实验发现了中子,故A错误;
B.中子不带电,则原子核中的中子与其他核子间无库伦力,但有核力,有助于维系原子核的稳定,故B正确;
C.中子不带电,则散裂中子源中产生的强中子束不可以利用电场使之慢化,故C错误;
D.根据德布罗意波波长表达式
若散裂中子源中的中子束流经慢化后的速度与电子显微镜中的电子流速度相同,因中子的质量大于电子的质量,则中子的动量大于电子的动量,则此时中子的物质波波长比电子的物质波波长短,故D错误。
故选B。
6、C
【解析】
根据共点力的平衡,根据平行四边形法则求解两边绳的拉力大小;根据P=Fv求解功率.
【详解】
小车以速度ν向右做匀速直线运动,则小球处于平衡状态,由平衡条件可知,, ,选项AB错误;OA绳对小球拉力做功的功率为,选项C正确; 重力对小球做功的功率为,选项D错误;故选C.
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】
A.设流过金属杆中的电流为,由平衡条件得
解得
根据欧姆定律有
所以金属杆匀速运动的速度为
故A错误;
B.由法拉第电磁感应定律得,杆切割磁感线产生的感应电动势大小为
所以金属杆在出磁场时,dc间金属杆两端的电势差为
故B正确;
C.设整个过程电路中产生的总电热为,根据能量守恒定律得
代入可得
所以金属杆上产生的热量为
故C错误;
D.根据电荷量的计算公式可得全电路的电荷量为
故D正确。
故选BD。
8、BC
【解析】
A.a球最后做直线运动,电场力和重力的合力在这条直线上,可知,a球受到的电场力必定水平向左,与电场方向一致,则a球带正电,A错误;
BC.b球做直线运动,切受到的电场力水平向左,所以电场力和重力的合力与初速度方向相同,故做匀加速直线运动,轨迹与电场方向夹角为,则
解得
BC正确;
D.b球受到的电场力方向和位移方向夹角为锐角,则电场力做正功,所以电势能减小,D错误。
故选BC。
9、ACD
【解析】
A.当粒子出D形盒时,速度最大,动能最大,根据qvB=m,得
v=
则粒子获得的最大动能
Ekm=mv2=
粒子获得的最大动能与加速电压无关,故A正确。
B.粒子在加速电场中第n次加速获得的速度,根据动能定理
nqU=mvn2
可得
vn=
同理,粒子在加速电场中第n+1次加速获得的速度
vn+1=
粒子在磁场中运动的半径r=,则粒子第n次和第n+1次进入磁场的半径之比为,故B错误。
C.粒子被电场加速一次动能的增加为qU,则粒子被加速的次数
n==
粒子在磁场中运动周期的次数
n′==
粒子在磁场中运动周期T=,则粒子从静止开始到出口处所需的时间
t=n′T==
故C正确。
D. 加速电场的频率应该等于粒子在磁场中做圆周运动的频率,即, 当磁感应强度为Bm时,加速电场的频率应该为 ,粒子的动能为Ek=mv2。
当时,粒子的最大动能由Bm决定,则
解得粒子获得的最大动能为
当时,粒子的最大动能由fm决定,则
vm=2πfmR
解得粒子获得的最大动能为
Ekm=2π2mfm2R2
故D正确。
故选ACD.
10、ADE
【解析】
A.由图可得,t=0时平衡位置为1.5cm质点处于波谷,t=0.5s时,x=4cm处的质点第一次位于波谷,则有
故A正确;
B.根据
那么频率
故B错误;
C.由波的传播方向沿着x轴正方向,依据上下波法,则波源在t=0时,运动速度沿y轴负方向,故C错误;
D.由图可知,正好是波长的一个半,而周期为0.4s,因此此时波源振动已经历0.6s,故D正确;
E.当t=0时,x=2.5cm质点处于波峰,而波峰传播x=10cm的质点的时间为
故E正确。
故选ADE。
【点睛】
此题是机械波的传播问题,考查波长、波速及周期的关系,掌握由波的传播方向来确定质点的振动方向的方法:上下波法、同侧法等。
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、
【解析】
[1] 滑块从点运动到点的过程中,滑块(含遮光条)与钩码组成的系统重力势能的减少量为。
[2]通过光电门的速度,所以系统动能增加量为
12、25.0 220 小于
【解析】
(1)[1]灵敏电流计的分度值为1mA,灵敏电流计指针如图丙中实线所示,该示数为25.0mA;
(2)[2]灵敏电流计的指针指到图丙中虚线位置,该示数为15.0mA;根据并联分流可得流过调节变阻箱的电流为
根据电流结构和欧姆定律则有
解得灵敏电流计的内阻为
[3]闭合图乙中的开关S,总电阻减小,电路中的总电流增大,流过调节变阻箱的电流大于10mA,根据电流结构和欧姆定律可知此测量值偏小,所以测量值小于真实值。
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)
【解析】
(i)光路如图所示,E是光线在AB边的射出点,设光线通过棱镜的速度为v,则
解得
(ii)光线射到界面BC,设入射角为i,折射角为r,则
解得
θ=30°
14、 (1);(2)
【解析】
(1)物块在段向上滑行时,
求得加速度大小
设物块运动到点的速度为,则
求得
物块从点向下运动时
求得
物块从点向下运动的距离
因此物块最终停下的位置离点的距离
(2)物块从到运动的时间
物块在斜面光滑部分运动的时间
求得
物块在斜面粗糙部分下滑时间
因此,物块在斜面上运动的总时间
15、 (1) ;(2) 。
【解析】
求出粒子在C点的沿x方向的分速度以及从A到C的时间,根据速度时间关系求解电场强度;求出粒子在磁场中运动的速度大,根据几何关系可得轨迹半径,根据洛伦兹力提供向心力求解磁感应强度。
【详解】
(1)粒子在C点的沿x方向的分速度为vx,根据几何关系可得:
从A到C的时间为t,根据速度时间关系可得:
根据速度时间关系可得:
解得:
(2)粒子在磁场中运动的速度大小为:
根据几何关系可得轨迹半径:
根据洛伦兹力提供向心力可得:
解得:
答:(1)电场的电场强度E的大小为。
(2)磁场的磁感应强度B的大小为。
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