北京一六一中学2026届高三下第一次测试物理试题含解析
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这是一份北京一六一中学2026届高三下第一次测试物理试题含解析,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,虛线1、2、3是竖直方向匀强电场中间距相等的等势线。将重力不可忽略、带等量异种电荷的小球、同时以相等的速率分别沿1、3等势线抛出,时刻两小球经过等势线2。不计两小球间的相互作用。下列说法正确的是( )
A.的质量比的小
B.在时刻,的动能比的大
C.在时刻,和的电势能相等
D.在时刻,和的动量大小相等
2、 “跳跳鼠”是很多小朋友喜欢玩的一种玩具(图甲),弹簧上端连接脚踏板,下端连接跳杆(图乙),人在脚踏板上用力向下压缩弹簧,然后弹簧将人向上弹起,最终弹簧将跳杆带离地面.
A.不论下压弹簧程度如何,弹簧都能将跳杆带离地面
B.从人被弹簧弹起到弹簧恢复原长,弹簧的弹性势能全部转化为人的动能
C.从人被弹簧弹起到弹簧恢复原长,人一直向上加速运动
D.从人被弹簧弹起到弹簧恢复原长,人的加速度先减小后增大
3、已知天然材料的折射率都为正值()。近年来,人们针对电磁波某些频段设计的人工材料,可以使折射率为负值(),称为负折射率介质。电磁波从正折射率介质入射到负折射介质时,符合折射定律,但折射角为负,即折射线与入射线位于界面法线同侧,如图所示。点波源S发出的电磁波经一负折射率平板介质后,在另一侧成实像。如图2所示,其中直线SO垂直于介质平板,则图中画出的4条折射线(标号为1、2、3、4)之中,正确的是( )
A.1B.2C.3D.4
4、如图所示,电路中所有元件完好,当光照射到光电管上时,灵敏电流计G中没有电流通过,可能的原因是( )
A.入射光强度较弱B.光照射时间太短
C.入射光的频率较小D.光电管上金属对应的极限频率较小
5、如图所示,一个质量为=9.1×10-31kg、电荷量为e=1.6×10-19C的电子,以4×106m/s的速度从M点垂直电场线方向飞入匀强电场,电子只在电场力的作用下运动,在N点离开电场时,其速度方向与电场线成150°角,则M与N两点间的电势差约为( )
A.-1.0×102VB.-1.4×102V
C.1.8×102VD.2.2×102V
6、一带电粒子从电场中的A点运动到B点,其运动轨迹如图中虚线所示,若不计粒子所受重力,下列说法中正确的是( )
A.粒子带负电荷
B.粒子的初速度不为零
C.粒子在A点的速度大于在B点的速度
D.粒子的加速度大小先减小后增大
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,在x轴的负方向,存在磁感应强度为B1,方向垂直于纸面向里的匀强磁场,在x轴的正方向,存在磁感应强度为B2,方向也垂直于纸面向里的匀强磁场,且B1∶B2=3∶2。在原点O处同时发射两个质量分别为ma和mb的带电粒子,粒子a以速率va沿x轴正方向运动,粒子b以速率vb沿x轴负方向运动,已知粒子a带正电,粒子b带负电,电荷量相等,且两粒子的速率满足mava=mbvb。若在此后的运动中,当粒子a第4次经过y轴(出发时经过y轴不算在内)时,恰与粒子b相遇。粒子重力不计。下列说法正确的是( )
A.粒子a、b在磁场B1中的偏转半径之比为3∶2
B.两粒子在y正半轴相遇
C.粒子a、b相遇时的速度方向相同
D.粒子a、b的质量之比为1∶5
8、如图甲所示,A、B两平行金属板长为,两板间加如图乙所示的方波电压(图中所标数据均为已知量),质量为m、电荷量为q的带电粒子从两板中线左端O点在t=0时刻以的速度平行金属板射入两板间,结果粒子在上板右端边缘附近射出,不计粒子的重力,则
A.粒子带正电
B.粒子从板间射出时的速度大小仍等于
C.两金属板的距离为
D.要使粒子仍沿中线射出,粒子从O点射入的时刻为,
9、如图所示,甲图为沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波动图象,乙图为参与波动质点P的振动图象,则下列判断正确的是__________
A.该波的传播速率为4m/s
B.该波的传播方向沿x轴正方向
C.经过0.5s,质点P沿波的传播方向向前传播2m
D.该波在传播过程中若遇到4m的障碍物,能发生明显衍射现象
E.经过0.5s时间,质点P的位移为零,路程为0.4m
10、如图所示,x轴与水平传送带重合,坐标原点O在传动带的左端,传送带右端A点坐标为XA=8m,匀速运动的速度V0=5m/s,一质量m=1kg的小物块,轻轻放在传送带上OA的中点位置,小物块随传动带运动到A点后,冲上光滑斜面且刚好能够到达N点处无机械能损失,小物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,斜面上M点为AN的中点,重力加速度g=10m/s2。则下列说法正确的是( )
A.N点纵坐标为yN=1.25m
B.小物块第一次冲上斜面前,在传送带上运动产生的热量为12.5J
C.小物块第二次冲上斜面,刚好能够到达M点
D.在x=2m位置释放小物块,小物块可以滑动到N点上方
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)为了测量某金属丝的电阻率:
(1)如图a所示,先用多用电表“×1 Ω”挡粗测其电阻为_______Ω,然后用图b的螺旋测微器测其直径为______mm,再用图c的毫米刻度尺测其长度为________cm.
(2)为了减小实验误差,需进一步测其电阻,除待测金属丝外,实验室还备有的实验器材如下:
A.电压表V(量程3 V,内阻约为15 kΩ;量程15 V,内阻约为75 kΩ)
B.电流表A(量程0.6 A,内阻约为1 Ω;量程3 A,内阻约为0.2 Ω)
C.滑动变阻器R1(0~5 Ω,1 A)
D.滑动变阻器R2(0~2000 Ω,0.1 A)
E.1.5 V的干电池两节,内阻不计
F.电阻箱
G.开关S,导线若干
为了测多组实验数据,则滑动变阻器应选用________(填“R1”或“R2”);请在方框内设计最合理的电路图________并完成图d中的实物连线________.
12.(12分)在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中,某实验小组利用如图所示的实验装置,将一端带滑轮的长木板固定在水平桌面上,木块置于长木板上,并用细绳跨过定滑轮与砂桶相连,小车左端连一条纸带,通过打点计时器记录其运动情况。
(1)下列做法正确的是(_____)
A.调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行
B.在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时,将砂桶通过定滑轮拴在木块上
C.实验时,先放开木块再接通打点计时器的电源
D.通过增减木块上的砝码改变质量时,不需要重新调节木板倾斜度
(2)某学生在平衡摩擦力时,把长木板的一端垫得过高,使得倾角偏大。他所得到的a-F关系可用图中的________表示(图中a是小车的加速度,F是细线作用于小车的拉力)。
(3)右图是打出纸带的一段,相邻计数点间还有四个点未画出,已知打点计时器使用的交流电频率50 Hz。由图可知,打纸带上B点时小车的瞬时速度vB=________m/s,木块的加速度a=________m/s2。(结果保留两位有效数字)
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)如图所示,在xOy坐标平面的第一象限内有沿y轴正方向的匀强电场,在第四象限内有垂直于纸面向外的匀强磁场。有一质量为m,电荷量为q,带负电的粒子(重力不计)从坐标原点O射入磁场,其入射方向与y轴负方向成45°角。当粒子第一次进入电场到达P点时速度大小为v0,方向与x轴正方向相同,P点坐标为(4L,L)。求:
(1)粒子从O点射入磁场时速度v的大小;
(2)磁感应强度B的大小;
(3)粒子从O点运动到P点所用的时间。
14.(16分)某研究性学习小组在实验室进行了测定金属电阻率的实验,实验操作如下:
(1)检查螺旋测微器零位线是否准确,若测微螺杆和测砧紧密接触时,螺旋测微器的示数如图甲所示,则用该螺旋测微器测金属丝直径时,测量结果将______(选填“偏大”或“偏小”),这属于______(选填“系统误差”或“偶然误差”)。
(2)若用如图乙所示的电路测金属丝Rx的电阻,测量误差主要来源于______,它将导致测量的金属丝电阻率______(选填“偏大”或“偏小”)。
(3)为了更准确地测量金属丝的电阻,该学习小组对电路进行了改进,选择了一个与金属丝电阻差不多的已知阻值的电阻R,接入如图丙所示的电路。实验时,单刀双掷开关接位置1时,电流表示数为I1,电压表示数为U1;单刀双掷开关接位置2时,电流表示数为I2,电压表示数为U2,根据以上测量数据可知金属丝电阻的表达式为Rx=______。另外,实验中不仅能得到金属丝电阻的准确值,还可以测出电流表的内阻,电流表的内阻RA=______。(均用题中所给字母表示)
15.(12分)如图所示,真空中以为圆心,半径r=0.1m的圆形区域内只存在垂直纸面向外的匀强磁场,圆形区域的最下端与xy坐标系的x轴相切于坐标原点O,圆形区域的右端与平行y轴的虚线MN相切,在虚线MN右侧x轴的上方足够大的范围内有方向水平向左的匀强电场,电场强度E=1.0×105N/C.现从坐标原点O沿xy平面在y轴两侧各30°角的范围内发射速率均为v0=1.0×106m/s的带正电粒子,粒子在磁场中的偏转半径也为r=0.1m,已知粒子的比荷,不计粒子的重力、粒子对电磁场的影响及粒子间的相互作用力,求:
(1)磁场的磁感应强度B的大小;
(2)沿y轴正方向射入磁场的粒子,在磁场和电场中运动的总时间;
(3)若将匀强电场的方向改为竖直向下,其它条件不变,则粒子达到x轴的最远位置与最近位置的横坐标之差.
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、B
【解析】
A.根据题述可以判断电场方向垂直于题图中等势线,由于两小球同时经过等势线2,所以小球a向下加速运动,小球b向上加速运动,竖直方向上,a的位移大小等于b的位移大小,由可知a的加速度大小等于b的加速度大小,即
竖直方向:对小球a,由牛顿第二定律得
对小球b,由牛顿第二定律得
解以上两式得
则
故A错误;
BD.两小球初速度大小相等,加速度大小相等,时刻两小球合速度大小相等,,根据可知,时刻a的动能比b的动能大,根据可知,时刻a的动量大小大于b的动量大小,故B正确,D错误;
C.由于在时刻两小球经过同一等势线,根据可知,此时a和b的电势能不相等,故C错误。
故选B。
2、D
【解析】
当弹簧下压的程度比较小时,弹簧具有的弹性势能较小,弹簧不能将跳杆带离地面,故A错误;从人被弹簧弹起到弹簧恢复原长,弹簧的弹性势能转化为人的动能和重力势能,故B错误;从人被弹簧弹起到弹簧恢复原长,开始弹力大于重力,人向上加速,弹簧逐渐恢复性变,弹力逐渐减小,加速度逐渐减小;后来弹力小于重力,人的加速度反向增加,所以人的加速度先减小后增大,故C错误,D正确.所以D正确,ABC错误.
3、D
【解析】
ABCD.由题,点波源S发出的电磁波经一负折射率平板介质后,折射光线与入射光线在法线的同一侧,所以不可能是光学1或2;根据光线穿过两侧平行的介质后的特点:方向与开始时的方向相同,所以光线3出介质右侧后,根据折射光线与入射光线在法线同侧这一条件,光线将无法汇聚形成实像;光线4才能满足“同侧”+“成实像”的条件,所以折射光线4可能是正确的,光线3是错误的,由以上的分析可知,ABC错误D正确。
故选D。
4、C
【解析】
由、和光电效应的产生条件可知,能不能产生光电效应现象和光照强度、光照时间无关,和入射光的频率及光电管上金属对应的极限频率有关,综合分析可知,选项C项正确,ABD错误。
故选C。
5、B
【解析】
电子在电场力的作用下做类平拋运动,在垂直电场方向上做匀速直线运动:
根据动能定理:
所以有:
故B正确,ACD错误。
6、B
【解析】
A.由粒子的运动轨迹弯曲方向可知,带电粒子受电场力的方向沿电场线向右,与电场强度方向相同,故粒子带正电,故A错误;
B.依据运动轨迹,可知,粒子的初速度不为零,否则运动轨迹与电场力共线,故B正确;
C.根据沿电场线方向电势降低可知,A点电势比B点电势高,带正电的粒子在A点的电势能大于B点的电势能,由能量守恒可知,粒子在A点的动能比B点的小,即粒子在A点的速度小于在B点的速度
D.依据电场线密集,电场强度大,电场力大,加速度大,所以粒子的加速度先增大后减小,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、BCD
【解析】
本题涉及到两个粒子分别在两个不同磁场中做匀速圆周运动问题,相遇问题既考虑到位移问题,又考虑到时间等时,比较复杂,所以要从简单情况出发,由题意a粒子逆时针旋转,b粒子顺时针旋转,由于两粒子的动量(m2va=m1vb)和电量相同,则半径之比就是磁感应强度的反比,所以在B1磁场中的半径小,则两粒子在两磁场旋转两个半周时,a粒子相对坐标原点上移,b粒子相对坐标原点下移,若b粒子在最初不相遇,则以后就不能相遇了。所以只考虑b粒子旋转半周就与a粒子相遇的情况。
【详解】
由带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式知道:,所以选项A错误。由带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式r=知道,a粒子从O点出发沿x轴正方向射出向上逆时针转半周在y轴上上移2ra2,穿过y轴后逆时针向下转半周后下移2ra1,由于B2<B1,则第二次经过y轴时在从标原点的上方(2ra2-2ra1)处,同理第四次经过y轴时在坐标原点上方2(2ra2-2ra1)处,所以由题意知选项B正确。从最短时间的情况进行考虑,显然是b粒子向上转半周后相遇的,a粒子第四次经过y轴时是向右方向,而b粒子转半周也是向右的方向,所以两者方向相同,所以选项C正确。根据周期公式及题意,当两粒子在y轴上相遇时,时间上有:Tb1=Ta1+Ta2 即:,结合B1:B2=3:2,得到:,所以选项D正确。故选BCD。
【点睛】
本题的难点在于两个粒子在不同的两个磁场中以不同的速度做半径和周期不同匀速圆周运动,又涉及到相遇问题,需要考虑多种因素。关键的一点是a粒子在两个磁场旋转一次后通过y轴时位置上移,而b粒子恰恰相反,所以是b粒子经过半周后与a粒子相遇的,有此结论可以判断选项的正误。
8、BC
【解析】
A.由于粒子射入两板间的速度,因此粒子穿过两板的时间为,粒子从t
=0时刻射入两板间,结果粒子在上板右端附近射出,说明粒子射入两板间后,在竖直方向开始受到的电场力向上,由于开始时为正,上板带正电,表明粒子带负电,选项A错误;
B.从t=0时刻开始,在一个周期内,粒子在垂直于金属板方向上先做初速度为零的匀加速运动后做匀减速运动到速度为零,因此粒子从板间射出时速度大小仍等于,选项B正确;
C.两板间的电场强度,粒子的加速度
则
求得
选项C正确;
D.要使粒子仍沿中线射出,则粒子从O点射入的时刻,n=0,1,2……,选项D错误;
故选BC.
9、ADE
【解析】
A.由甲读出该波的波长为 λ=4m,由乙图读出周期为 T=1s,则波速为
故A正确;
B.在乙图上读出t=0时刻P质点的振动方向沿y轴负方向,在甲图上判断出该波的传播方向沿x轴负方向。故B错误;
C.质点P只在自己的平衡位置附近上下振动,并不波的传播方向向前传播。故C错误。
D.由于该波的波长为4m,与障碍物尺寸相差不多,能发生明显的衍射现象,故D正确;
E.经过 ,质点P又回到平衡位置,位移为零,路程为 S=2A=2×0.2m=0.4m。故E正确。
故选ADE.
10、AB
【解析】
A.小物块在传送带上匀加速运动的加速度
a=μg=5 m/s2
小物块与传送带共速时,所用的时间
运动的位移
故小物块与传送带达到相同速度后以v0=5 m/s的速度匀速运动到Q,然后冲上光滑斜面到达N点,由机械能守恒定律得
解得
yN=1.25 m
选项A正确;
B.小物块与传送带速度相等时,传送带的位移
x=v0t=5×1=5m
传送带受摩擦力的作用,小物块在传送带上运动产生的热量
Q=f(x-△x)=μmg(x-△x)=0.5×10×2.5=12.5J
选项B正确;
C.物块从斜面上再次回到A点时的速度为5m/s,滑上传送带后加速度仍为5m/s2,经过2.5m后速度减为零,然后反向向右加速,回到A点时速度仍为5m/s,则仍可到达斜面上的N点,选项C错误;
D.在x=2m位置释放小物块,则小滑块在传送带上仍滑动2.5m后与传送带相对静止,则到达A点时的速度等于5m/s,则小物块仍可以滑动到N点,选项D错误。
故选AB。
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、8.0(或者8); 2.095(2.095~2.098均可) 10.14(10.13~10.15均可) R1
【解析】
第一空.由图示多用电表可知,待测电阻阻值是8×1Ω=8Ω;
第二空.由图示螺旋测微器可知,的固定刻度读数为2mm,可动刻度读数为0.01×9.5mm=0.095mm,其读数为:2mm+9.5×0.01mm=2.095mm;
第三空.毫米刻度尺测其长度为10.14cm
第四空.滑动变阻器R2(0~2000Ω,0.1A)的阻值比待测金属丝阻值8Ω大得太多,为保证电路安全,方便实验操作,滑动变阻器应选R1,最大阻值5Ω;
第五空.为测多组实验数据,滑动变阻器应采用分压接法,由于被测电阻阻值较小,则电流表应采用外接法,实验电路图如图所示;
第六空.根据实验电路图连接实物电路图,如图所示;
12、AD C 0.15 0.60
【解析】
(1)[1]A.该实验“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”,所以每次物体受力为恒力,所以细绳应与轨道平行,A正确
B.平衡摩擦力时,使小车在没有重物牵引下沿导轨匀速运动,B错误
C.打点计时器在使用时,应该先接通电源,后释放小车,C错误
D.平衡摩擦力完成后,满足的是
所以改变小车质量时,无需再次平衡摩擦,D正确
(2)[2] 平衡摩擦力时,把长木板的一端垫得过高,使得倾角偏大,这时在没有悬挂重物时,小车就已经获得一个加速度,所以图像有纵轴截距,选C
(3)[3]根据匀变速直线运动的规律可得
[4]根据匀变速直线运动的规律可得
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】
带电粒子以与x轴成45°垂直进入匀强磁场后,在O点根据平行四边性定则可得射入磁场时的速度;粒子在电场中运动根据运动学方程和几何关系求出半径,再根据牛顿第二定律求出磁感应强度;求出粒子在电场中的运动时间和在磁场中运的运动时间,即可求得总时间。
【详解】
(1)粒子从O点射入磁场时的速度为
(2)粒子在电场中运动,沿y轴方向: ,
沿x轴方向:
解得:
粒子在磁场中的运动轨迹为圆周,由几何关系得:
粒子在磁场中做圆周运动,由牛顿第二定律得:
解得
(3)粒子在电场中的运动时间为
粒子在磁场中运的运动时间为
则从O点运动到P点所用的时间为
【点睛】
可将粒子的运动轨迹逆向思考,看成粒子在电场中以一定速度做类平抛运动后,进入匀强磁场中做匀速圆周运动。
14、偏大 系统误差 电流表的分压作用 偏大
【解析】
(1)[1][2]根据测微螺杆和测砧紧密接触时的图象可知,用螺旋测微器测得的示数偏大;实验器材导致的误差为系统误差。
(2)[3][4]根据伏安法测电阻的原理可知,电流表内接法误差来自电流表的分压,测量的阻值偏大,根据电阻定律可知,计算出来的电阻率也偏大。
(3)[5][6]单刀双掷开关接位置1时,电流表示数为I1,电压表示数为U1,则
单刀双掷开关接位置2时,电流表示数为I2,电压表示数为U2,则
联立解得
,
15、 (1) (2) (3)
【解析】
(1)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,由
①
可得:
②
(2)分析可知,带电粒子运动过程如图所示,
由粒子在磁场中运动的周期
③
可知粒子第一次在磁场中运动的时间:
④
⑤
粒子在电场中的加速度
⑥
粒子在电场中减速到0的时间:
⑦
由对称性,可知运动的总时间:
⑧
即 ⑨
(3)由题意分析可知,当粒子沿着y轴两侧30°角射入时,将会沿着水平方向射出磁场区域,之后垂直虚线MN分别从P' 、Q'射入电场区,做类平抛运动,最终到达x轴的位置分别为最远位置P和最近位置Q. ⑩
由几何关系P'到x轴的距离
, (11)
最远位置P坐标为
(12)
Q'到x轴的距离
(13)
最近位置Q坐标为
(14)
所以,坐标之差为
(15)
解得:
(16)
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