北师大附属实验中学2026届高三第二次诊断性检测物理试卷含解析
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这是一份北师大附属实验中学2026届高三第二次诊断性检测物理试卷含解析,共5页。试卷主要包含了答题时请按要求用笔等内容,欢迎下载使用。
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.答题时请按要求用笔。
3.请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折暴、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、如图所示,图甲为一简谐横波在t=0.10s时的波形图,P是平衡位置在x= 0.5m处的质点,Q是平衡位置在x =2m处的质点;图乙为质点Q的振动图象。下列说法正确的是( )
A.这列波沿x轴正方向传播B.这列波的传播速度为2m/s
C.t=0.15s,P的加速度方向与速度方向相同D.从t=0.10s到t=0.15s,P通过的路程为10cm
2、如图所示,理想变压器原线圈串联一个定值电阻之后接到交流电源上,电压表的示数恒定不变,电压表和的示数分别用和表示,电流表A的示数用Ⅰ表示,所有电表都可视为理想电表。当滑动变阻器R的滑片P向上滑动时,下列说法正确的是( )
A.和的比值不变
B.电流表A的示数Ⅰ增大
C.电压表的示数减小
D.电阻和滑动变阻器R消耗的功率的比值总是等于
3、如图,理想变压器的原线圈与二极管一起接在(V)的交流电源上,副线圈接有R=55Ω的电阻,原、副线圈匝数比为2:1.假设该二极管的正向电阻为零,反向电阻为无穷大,电流表为理想电表。则( )
A.副线圈的输出功率为110W
B.原线圈的输人功率为110W
C.电流表的读数为1A
D.副线圈输出的电流方向不变
4、乒乓球作为我国的国球,是一种大家喜闻乐见的体育运动,它对场地要求低且容易上手。如图所示,某同学疫情期间在家锻炼时,对着墙壁练习打乒乓球,球拍每次击球后,球都从同一位置斜向上飞出,其中有两次球在不同高度分别垂直撞在竖直墙壁上,不计空气阻力,则球在这两次从飞出到撞击墙壁前( )
A.飞出时的初速度大小可能相等
B.飞出时的初速度竖直分量可能相等
C.在空中的时间可能相等
D.撞击墙壁的速度可能相等
5、如图所示,其中电流表A的量程为0.6A,表盘均匀划分为30个小格,每一小格表示0.02A;R1的阻值等于电流表内阻的;R2的阻值等于电流表内阻的4倍。若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值,则下列分析正确的是( )
A.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.04 A
B.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.02 A
C.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.06 A
D.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.01 A
6、将长为L的导线弯成六分之一圆弧,固定于垂直于纸面向外、大小为B的匀强磁场中,两端点A、C连线竖直,如图所示.若给导线通以由A到C、大小为I的恒定电流,则导线所受安培力的大小和方向是( )
A.ILB,水平向左B.ILB,水平向右
C.,水平向右D.,水平向左
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,电路中定值电阻R的阻值大于电源内阻r的阻值,开关S闭合,将滑动变阻器滑片向下滑动,理想电压表V1、V2、V3的示数变化量的绝对值分别为△U1、△U2、△U3,理想电流表示数变化量的绝对值为△I,下列说法止确的是( )
A.理想电压表V2的示数增大B.△U3>△U1>△U2
C.电源的输出功率减小D.△U3与△Ⅰ的比值不变
8、如图所示,固定在水平地面上的弹射装置可以向任意方向以同样大小的速度发射小球。当小球射出时速度与水平面成角时,小球刚好水平飞入固定在水平平台上竖直放置的光滑半圆形管道内。当小球运动到轨道最高点时,恰与管壁无相互作用。已知小球质量m=0.5kg,初速度v0=6m/s,半圆形管道半径R=0.18m,g取10m/s2。则有( )
A.小球在最高点的速度为0
B.小球在轨道最低点时对轨道的压力大小为30N
C.θ=60°
D.圆轨道最低点距地面高度h=1.8m
9、如图甲所示,倾角θ=30°的光滑斜面固定在水平面上,自然伸长的轻质弹簧一端固定在斜面底端的挡板上。一质量为m的小球,从离弹簧上端一定距离的位置静止释放,接触弹簧后继续向下运动,小球运动的v-t图像如图乙所示,其中OA段为直线段,AB段是与OA相切于A点的平滑曲线,BC是平滑曲线,不考虑空气阻力,重力加速度为g。关于小球的运动过程,下列说法正确的是( )
A.小球在时刻所受弹簧的弹力等于 mg
B.小球在时刻的加速度大于
C.小球从时刻所在的位置由静止释放后,能回到出发点
D.小球从时刻到时刻的过程中,重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
10、如图所示,垂直于纸面向里的匀强磁场分布在正方形abcd区域内,O点是cd边的中点。一个带正电的粒子仅在磁场力作用下,从O点沿纸面以垂直于cd边的速度射入正方形内,经过时间t0刚好从c点射出磁场。现设法使该带电粒子从O点沿纸面以与d成30°角的方向、大小不同的速率射入正方形内,则下列说法中正确的是( )
A.若该带电粒子在磁场中经历的时间是,则它一定从ad边射 出磁场
B.若该带电粒子在磁场中经历的时间是,则它一定从cd边射出磁场
C.若该带电粒子在磁场中经历的时间是t0,则它一定从ab边射出磁场
D.若该带电粒子在磁场中经历的时间是,则它一定从bc边射出磁场
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)某同学利用电磁打点计时器、光电门和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验。气垫导轨装置如图(a)所示,所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、光电门等组成,气垫导轨大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差。
(1)下面是实验的主要步骤:
①安装好气垫导轨,调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平,向气垫导轨通入压缩空气:
②把电磁打点计时器固定在紧靠气垫导轨右端,将纸带客穿过打点计时器,并固定在滑块的右端,调节打点计时器的高度,直至滑块拖着纸带移动时,纸带始终在水平方向且在同一直线上;
③在小滑块上固定一个宽度为的窄遮光片,把滑块放在气垫导轨中间附近,使滑块开始时处于静止状态;
④先______,然后滑块一个向左的初速度,让滑块带动纸带一起向左运动,滑块和发生碰撞,纸带记录滑块碰撞前后的运动情况,纸带左端是滑块碰前运动的记录情况,纸带右端是滑块碰后运动的记录情况。
⑤记录滑块通过光电门时遮光片的遮光时间;
⑥取下纸带,重复步③④⑤,选出理想的纸带如图(b)所示,测出遮光片宽度,并计算遮光片遮光时间的平均值;
⑦测得滑块的质量为,滑块的质量为。
完善实验步骤④的内容。
(2)已知打点计时器每隔打一个点,计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量大小为______;两滑块相互作用以后系统的总动量大小为______(保留三位有效数字)。
(3)分析碰撞前后的总动量本实验可以得到的结论是:______。
12.(12分)某同学将力传感器固定在车上用于探究“加速度与力、质量之间的关系”,如图甲、乙所示。
(1)下列说法正确的是(_____)
A.需要用天平测出传感器的质量 B.需要用到低压交流电源
C.实验时不需要平衡摩擦力
D.若实验中砂桶和砂子的总质量过大,作出的a-F图象可能会发生弯曲
(2)下列实验中用到与该实验相同研究方法的有(_____)
A.探究单摆周期的影响因素 B.探究求合力的方法
C.探究做功与速度的变化关系 D.探究导体电阻与其影响因素的关系
(3)图丙是某同学通过实验得到的一条纸带(交流电频率为50Hz),他在纸带上取A、B、C、D、E、F、G等7个计数点(每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出),将毫米刻度尺放在纸带上。根据图可知,打下F点时小车的速度为_____m/s。小车的加速度为______m/s2。(计算结果均保留两位有效数字)
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)如图甲所示,两根由弧形部分和直线部分平滑连接而成的相同光滑金属导轨平行放置,弧形部分竖直,直线部分水平且左端连线垂直于导轨,已知导轨间距为L。金属杆a、b长度都稍大于L,a杆静止在弧形部分某处,b杆静止在水平部分某处。水平区域有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B。a杆从距水平导轨高度h处释放,运动过程中a杆没有与b杆相碰,两杆与导轨始终接触且垂直。已知a、b的质量分别为2m和m,电阻分别为2R和R,重力加速度为g;导轨足够长,不计电阻。
(1)求a杆刚进入磁场时,b杆所受安培力大小;
(2)求整个过程中产生的焦耳热;
(3)若a杆从距水平导轨不同高度h释放,则要求b杆初始位置与水平导轨左端间的最小距离x不同。求x与h间的关系式,并在图乙所示的x2-h坐标系上画出h=hl到h=h2区间的关系图线。
14.(16分)如图所示,竖直放置的光滑金属导轨水平间距为L,导轨下端接有阻值为R 的电阻。质量为m、电阻为r的金属细杆ab与竖直悬挂的绝缘轻质弹簧相连,弹簧上端固定。整个装置处在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面的匀强磁场中。现使细杆从弹簧处于原长位置由静止释放,向下运动距离为h时达到最大速度vm, 此时弹簧具有的弹性势能为Ep。导轨电阻忽略不计,细杆与导轨接触良好,重力加速度为g,求:
(1)细杆达到最大速度m时,通过R的电流大小I;
(2)细杆达到最大速度vm时,弹簧的弹力大小F;
(3)上述过程中,R上产生的焦耳热Q。
15.(12分)如图所示为某娱乐场的滑道示意图,其中AB为曲面滑道,BC为水平滑道,CD为圆弧滑道,各滑道相切连接。DE为放在水平地面上的海绵垫。某人从A点上方某处滑下,经过高度差H=5m的A点和C点时的速度分别为2m/s和4m/s,在C点做平抛运动,最后落在海绵垫上E点。已知人的质量为50kg,人与水平滑道BC间的动摩擦因数为0.2,水平滑道BC的长度为s=20m,只知道圆弧CD的半径R的范围为:。取g=10m/s2。求:
(1)人在AB段克服阻力的功;
(2)人在C点做平抛运动的水平位移x的范围。
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.分析振动图像,由乙图读出,在t=0.10s时Q点的速度方向沿y轴负方向,根据波动规律结合图甲可知,该波沿x轴负方向的传播,故A错误;
B.由甲图读出波长为λ=4m,由乙图读出周期为T=0.2s,则波速为
故B错误;
C.从t=0.10s到t=0.15s,质点P振动了,根据波动规律可知,t=0.15s时,质点P位于平衡位置上方,速度方向沿y轴负方向振动,则加速度方向沿y轴负方向,两者方向相同,故C正确;
D.在t=0.10s时质点P不在平衡位置和最大位移处,所以从t=0.10s到t=0.15s,质点P通过的路程
s≠A=10cm
故D错误。
故选C。
2、D
【解析】
ABC.当滑动变阻器的滑片P向上滑动时,副线圈回路中电阻增大,副线圈回路中电流减小,则原线圈电流减小,即电流表示数减小,两端电压减小,恒定不变,则增大,则和的比值变小,故ABC错误;
D.因为是理想变压器,滑动变阻器R消耗的功率等于原线圈输入功率,则
故D正确。
故选D。
3、A
【解析】
AB.因为原线圈上接有理想二极管,原线圈只有半个周期有电流,副线圈也只有半个周期有电流,,所以副线圈电压的最大值为,设副线圈电压的有效值为,则有
解得,副线圈的输出功率为
原线圈的输入功率为,A正确,B错误;
C.电流表读数为
C错误;
D.因为原线圈上接有理想二极管,原线圈中电流方向不变,原线圈中电流增大和减小时在副线圈中产生的感应电流方向相反,副线圈输出的电流方向改变,D错误。
故选A。
4、A
【解析】
C.将乒乓球的运动反向处理,即为平抛运动,由题知,两次的竖直高度不同,所以两次运动时间不同,故C错误;
B.在竖直方向上做自由落体运动,因两次运动的时间不同,故初速度在竖直方向的分量不同,故B错误;
D.撞击墙壁的速度,即可视反向平抛运动的水平初速度,两次水平射程相等,但两次运动的时间不同,故两次撞击墙壁的速度不同,故D错误;
A.由上分析,可知竖直速度大的,其水平速度速度就小,所以根据速度的合成可知,飞出时的初速度大小可能相等,故A正确。
故选A。
5、C
【解析】
AB.由于电流表A的每个最小格表示0.02A,当将接线柱 1、2 接入电路时,电流表A与电阻R1并联,当电流表中通过0.02A的电流时,根据欧姆定律可知,流过R1的电路为0.04A,故干路电流为0.06A,即此时每一小格表示 0.06 A,故AB均错误;
CD.将接线柱 1、3 接入电路时,电流表与电阻R1并联后再与电阻R2串联,当电流表中通过0.02A的电流时,R1中的电流仍是0.04A,故干路电流就是0.06A,所以通过接线柱1的电流值就是0.06A,所以它表示每一小格表示 0.06 A,选项C正确,D错误。
故选C。
6、D
【解析】
弧长为L,圆心角为60°,则弦长:,导线受到的安培力:F=BI•AC=,由左手定则可知,导线受到的安培力方向:水平向左;故D,ABC错误.
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.理想电压表内阻无穷大,相当于断路。理想电流表内阻为零,相当短路,所以定值电阻R与变阻器串联,电压表V1、V2、V3分别测量R的电压、路端电压和变阻器两端的电压。当滑动变阻器滑片向下滑动时,接入电路的电阻减小,电路中电流增大,内电压增大,路端电压减小,则V2的示数减小,故A错误;
C.当内外电阻相等时,电源的输出功率最大,故当滑动变阻器滑片向下滑动时,外电阻越来越接近内阻,故电源的输出功率在增大;故C错误;
BD.根据闭合电路欧姆定律得
U2=E-Ir
则得
而
据题:R>r,则得
△U1>△U2
同理
U3=E-I(R+r)
则得
保持不变,同时得到
△U3>△U1>△U2
故BD正确;
故选BD。
8、BC
【解析】
A.小球在最高点恰与管壁无相互作用力,根据牛顿第二定律
解得
A错误;
B.小球从圆轨道最低点至最高点由机械能守恒有
解得
在最低点有
解得
根据牛顿第三定律可知小球在轨道最低点时对轨道的压力大小为30N,B正确;
C.平抛运动水平方向上做匀速直线运动,分解速度
解得
解得
C正确;
D.在竖直方向上做竖直上抛运动,逆过程为自由落体运动,根据运动学公式
解得
D错误。
故选BC。
9、BC
【解析】
A.小球在时刻速度达到最大,此时弹簧的弹力等于重力沿斜面的分力,则有
弹
故A错误;
B.在乙图中,关于点对称的点可知此时弹簧的弹力为,由对称性得由对称轴到对称点的弹簧的弹力再变化,故到达点时弹簧的弹力大于,所以弹力大于,根据牛顿第二定律可知
弹
解得
故B正确;
C.整个过程中,弹簧和小球组成的系统,机械能守恒,故从点释放,小球能到达原来的释放点,故C正确;
D.小球从时刻到时刻的过程中,系统机械能守恒,则有重力势能的减小量与动能的减小量等于弹簧弹性势能的增加量,所以重力势能的减小量小于弹簧弹性势能的增加量,故D错误。
故选BC。
10、BD
【解析】
由题,带电粒子以垂直于cd边的速度射入正方形内,经过时间t0刚好从c点射出磁场,则知带电粒子的运动周期为
T=2t0
A.当带电粒子的轨迹与ad边相切时,轨迹的圆心角为60°,粒子运动的时间为
在所有从ad边射出的粒子中最长时间为,该带电粒子在磁场中经历的时间是,则它一定不会从ad边射出磁场,故A错误;
B. 若该带电粒子在磁场中经历的时间是
则粒子轨迹的圆心角为
速度的偏向角也为,根据几何知识得知,粒子射出磁场时与磁场边界的夹角为30°,必定从cd射出磁场,故B正确;
C. 若该带电粒子在磁场中经历的时间是
则得到轨迹的圆心角为π,而粒子从ab边射出磁场时最大的偏向角等于
故不一定从ab边射出磁场,故C错误;
D. 若该带电粒子在磁场中经历的时间是
则得到轨迹的圆心角为
则它一定从bc边射出磁场,故D正确。
故选:BD。
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、先接通打点计时器电源 在允许误差范围内,通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒
【解析】
(1)[1]为了打点稳定,实验时应先接通打点计时器的电源,再放开滑块1。
(2)[2]作用前系统的总动量为滑块1的动量,
而
所以
[3]作用后系统的总动量为滑块1和滑块2的动量和,且此时滑块1速度v1为
滑块2速度v2为
以两滑块相互作用以后系统的总动量大小
(3)[4] 分析碰撞前后的总动量本实验可以得到的结论是在允许误差范围内,通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒。
12、A AD 0.24 0.40
【解析】
(1)[1]A.本实验是探究“加速度与力、质量之间的关系”,即F=Ma,所以M包括传感器的质量,即需要用天平测出传感器的质量。故A正确。
B.电火花计时器使用的是220V交流电源。故B错误。
C.实验前要平衡摩擦力,平衡摩擦力时要把小车(包括力传感器)放在木板上,后面固定一条纸带,纸带穿过打点计时器。把木板一端垫高,调节木板的倾斜程度,使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动。故C错误。
D.实验中力传感器直接测出了拉力的大小,所以不需要满足砂桶和砂子的总质量远小于小车的质量,所以即使实验中砂桶和砂子的总质量过大,作出的a-F图象也不会发生弯曲。故D错误。
(2)[2]该实验采用了控制变量法进行探究。
A.单摆的周期公式为:,是用的控制变量法。故A符合题意。
B.探究求合力的方法,采用的是等效替代的方法。故B不符合题意。
C.探究做功与速度的变化关系,采用的是倍增法。故C不符题意。
D.导体的电阻为:,采用的是控制变量法。故D符合题意。
(3)[3]由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度得:
[4]根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小为:
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、 (1) ;(2) ;(3) ,
【解析】
(1)设a杆刚进入磁场时的速度为,回路中的电动势为,电流为,b杆所受安培力大小为F,则
解得
(2)最后a、b杆速度相同,设速度大小都是,整个过程中产生的焦耳热为Q,则
解得
(3)设b杆初始位置与水平导轨左端间的距离为x时,a杆从距水平导轨高度h释放进入磁场,两杆速度相等为时两杆距离为零,x即为与高度h对应的最小距离。设从a杆进入磁场到两杆速度相等经过时间为Δt,回路中平均感应电动势为,平均电流为,则
对b杆,由动量定理有
或者对a杆,有
图线如图所示(直线,延长线过坐标原点)。
14、(1);(2)mg- ;(3)
【解析】
(1)细杆切割磁感线,产生动生电动势:
E=BLvm
I=
可得
I=
(2)细杆向下运动h时,
mg=F+BIL
可得
F=mg-
(3)由能量守恒定律得
mgh= EP++Q总
Q=Q总
可得电阻R上产生的焦耳热:
Q=
15、 (1)200J;(2)。
【解析】
(1)设人从A点滑到C点过程中,重力做的功以及在水平段克服摩擦阻力的功和在AB段克服阻力的功分别为:、和。由动能定理:
即:
代入数据得人在AB段克服阻力的功:
WAB=200J;
(2)人在C点做平抛运动,有:
解得:
结合已知条件1m≤R≤1.6m,由
可确定平抛运动的时间范围为:
由x=vCt可确定平抛运动的水平位移x的范围为:
。
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