福建省宁德市福安第六中学2026届高三第五次模拟考试物理试卷含解析
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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、在物理学建立与发展的过程中,有许多科学家做出了理论与实验贡献。关于这些贡献,下列说法正确的是( )
A.牛顿发现了万有引力定律,并通过扭秤实验测量了引力常量
B.安培提出了分子电流假说,研究了安培力的大小与方向
C.法拉第发现了磁生电的现象,提出了法拉第电磁感应定律
D.爱因斯坦在物理学中最早引入能量子,破除了“能量连续变化”的传统观念
2、如图所示,质量为M的小车的表面由光滑水平面和光滑斜面连接而成,其上放一质量为m的球,球与水平面的接触点为a,与斜面的接触点为b,斜面倾角为θ。当小车和球一起在水平桌面上做直线运动时,下列说法正确的是( )
A.若小车匀速运动,则球对斜面上b点的压力大小为mgcsθ
B.若小车匀速运动,则球对水平面上a点的压力大小为mgsinθ
C.若小车向左以加速度gtanθ加速运动,则球对水平面上a点无压力
D.若小车向左以加速度gtanθ加速运动,则小车对地面的压力小于(M+m)g
3、如图所示,粗糙水平地面上用拉力F使木箱沿地面做匀速直线运动.设F的方向与水平面夹角θ从0°逐渐增大到90°的过程中,木箱的速度和动摩擦因数都保持不变,则F的功率( )
A.一直增大B.先减小后增大C.先增大后减小D.一直减小
4、如图所示,空间直角坐标系处于一个匀强电场中,a、b、c三点分别在x、y、z轴上,且到坐标原点的距离均为。现将一带电荷量的负点电荷从b点分别移动到a、O、c三点,电场力做功均为。则该匀强电场的电场强度大小为( )
A.B.C.D.
5、如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即Uab=Ubc,实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、R、Q是这条轨迹上的三点,R点在等势面b上,据此可知( )
A.带电质点在P点的加速度比在Q点的加速度小
B.带电质点在P点的电势能比在Q点的小
C.带电质点在P点的动能大于在Q点的动能
D.三个等势面中,c的电势最高
6、如图所示,把一块不带电的锌板接在验电器上,用紫外线灯照射锌板,验电器的金属箔片张开,则下列说法中正确的是( )
A.紫外线的波长比可见光长
B.验电器的金属箔片带正电
C.从锌板逸出电子的动能都相等
D.若改用红外灯照射,验电器的金属箔片一定张开
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、跳台滑雪是勇敢者的运动,这项运动非常惊险。如图(a),在跳台滑雪比赛中,运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响其下落的速度和滑翔的距离。某运动员先后两次从同一跳台起跳,每次都从离开跳台开始计时,用v表示他在竖直方向的速度,其图像如图(b)所示,t1和t2是他落在倾斜雪道上的时刻。则( )
A.第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的大
B.第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大
C.第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的大
D.竖直方向速度大小为v1时,第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大
8、卡文迪许把自己测量引力常量的实验说成是“称量地球重量”。若已知引力常量,下列说法正确的是( )
A.根据火星的半径和火星表面的重力加速度,可估算出火星的密度
B.根据土星绕太阳公转的半径和周期,可估算出土星的质量
C.根据金星绕太阳公转的半径、周期和太阳半径,可估算出太阳表面的重力加速度
D.根据月球公转的周期、月地距离和地球表面的重力加速度,可估算出地球的第一宇宙速度
9、如图所示,两质量相等的卫星A、B绕地球做匀速圆周运动,用R、T、Ek、F分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、万有引力。下列关系式正确的有( )
A.B.C.D.
10、如图所示,三颗卫星a、b、c均绕地球做匀速圆周运动,其中b、c在地球的同步轨道上,a距离地球表面的高度为R,此时a、b恰好相距最近。已知地球质量为M、半径为R、地球自转的角速度为。万有引力常量为G,则( )
A.发射卫星b、c时速度要大于
B.b、c卫星离地球表面的高度为
C.卫星a和b下一次相距最近还需经过
D.若要卫星c与b实现对接,可让卫星b减速
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)某小组同学用如图所示的装置来“验证动能定理”,长木板固定在水平桌面上,其左端与一粗糙曲面平滑连接,木板与曲面连接处固定一光电门,A是光电门的中心位置,滑块P上固定一宽度为d的遮光片。将滑块从曲面的不同高度释放,经过光电门后,在木板上停下来,设停下来的那点为B点。该小组已经测出滑块与木板间的动摩擦因数为、査得当地重力加速度为g。根据本实验的原理和目的回答以下问题:
(1)为了“验证动能定理”,他们必需测量的物理量有___________;
A.滑块释放的高度h
B.遮光片经过光电门时的遮光时间t
C.滑块的质量m
D.A点到B点的距离x
(2)该组同学利用题中已知的物理量和(1)问中必需测量的物理量,只需要验证表达式___________在误差范围内成立即可验证动能定理;
(3)以下因素会给实验结果带来误差的是___________。
A.滑块释放时初速度不为零
B.曲面不光滑
C.遮光片的宽度不够小
D.光电门安放在连接处稍偏右的地方
12.(12分)为了测量一精密金属丝的电阻率:
Ⅰ.先用多用电表挡粗测其电阻为______Ω,然后用螺旋测微器测其直径为______mm,游标卡尺测其长度是_____mm.
Ⅱ.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 (量程3V,内阻约为)
B.电压表(量程15V,内阻约为)
C.电流表 (量程3A,内阻约为)
D.电流表 (量程600mA,内阻约为)
E.滑动变阻器 (,0.6A)
F.滑动变阻器 (,0.1A)
G.输出电压为3V的直流稳压电源E
H.电阻箱
I.开关S,导线若干
为了尽量多测几组实验数据,则上述器材中应选用的实验器材除G、I外,还需的是(填代号)________.请在虚线框内设计最合理的电路图_______并将图的实物连线._______如果金属丝直径为D,长度为L,所测电压为U,电流为I,写出计算电阻率公式________.
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,MN为光滑的水平面,NO是一长度s=1.25m、倾角为θ=37°的光滑斜面(斜面体固定不动),OP为一粗糙的水平面。MN、NO间及NO、OP间用一小段光滑圆弧轨道相连。一条质量为m=2kg,总长L=0.8m的均匀柔软链条开始时静止的放在MNO面上,其AB段长度为L1=0.4m。链条与OP面的摩擦系数μ=0.5。(g=10m/s2,sin37°=0.1.cs37°=0.8)现自由释放链条,求:
(1)链条的A端滑到O点时,链条的速率为多大?
(2)链条在水平面OP停下时,其C端离O点的距离为多大?
14.(16分)电动自行车已经成为人们日常出行的一种常用交通工具,以下是某型号电动自行车的相关参数:
该电动自行车采用后轮驱动直流电动机,其中额定转速是电动自行车在满载情况下在平直公路上以额定功率匀速行进时的车轮转速,求:
(1)电动自行车以额定转速行进时的速度v0;
(2)在额定工作状态时,损失的功率有80%是由于电动机绕线电阻生热而产生的,则电动机的绕线电阻为多大;
(3)满载(车身质量+满载载重)情况下,该车以速度v=5m/s沿着坡度为θ=4.59°的长直坡道向上匀速行驶时,受到的摩擦阻力为车重(含载重)重量的0.02倍,求此状态下电动自行车实际运行机械功率(sin4.59°=0.08;重力加速度g=10m/s2)。
15.(12分)(锂核)是不稳定的,它会分裂成一个α粒子和一个质子,同时释放一个γ光子
(1)写出核反应方程;
(2)一个静止的分裂时释放出质子的动量大小为P1,α粒子的动量大小为P2,γ光子与α粒子运动方向相同,普朗克常量为h。求y光子的波长λ。
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.牛顿发现了万有引力定律,卡文迪许通过扭秤实验测量了引力常量,选项A错误;
B.安培提出了分子电流假说,研究了安培力的大小与方向,选项B正确;
C.法拉第发现了“磁生电”的现象,纽曼和韦伯归纳出法拉第电磁感应定律,故C错误;
D.普朗克在物理学中最早引入能量子,破除了“能量连续变化”的传统观念,选项D错误。
故选B。
2、C
【解析】
AB.小车和球一起匀速运动时,小球受到竖直向下的重力和水平面对小球竖直向上的支持力,二力平衡,所以小球对b点无压力,根据牛顿第三定律可知小球对a点的压力大小为mg,AB错误;
C.若小车向左以加速度gtanθ加速运动,假设小球对a点无压力,根据牛顿第二定律
解得
假设成立,所以小球对a点无压力,C正确;
D.对小车和球构成的系统整体受力分析可知,系统在竖直方向上加速度为0,竖直方向受到重力和支持力,二者等大反向,根据牛顿第三定律可知小车对地面的压力等于(M+m)g,D错误。
故选C。
3、D
【解析】
木箱的速度和动摩擦因数都保持不变,据平衡条件可得:
解得:
F的功率
θ从0°逐渐增大到90°的过程中,增大,F的功率一直减小,故D项正确,ABC三项错误。
4、B
【解析】
由公式代入数据可得
由题意可知a、O、c三点所构成的面是等势面,垂直于平面,点到平面的距离,故匀强电场的电场强度大小
故B正确,ACD错误。
故选B。
5、D
【解析】
A. 等差等势面P处比Q处密,则P处电场强度大,质点受到的电场力大,加速度大,故A错误;
D. 根据轨迹弯曲的方向和电场线与等势线垂直可知带电质点所受的电场力方向应向下,所以电场线方向向上,故c的电势最高,故D正确.
B.带负电质点在电势高处电势能小,可知质点在P点的电势能大,故B错误.
C. 带电质点的总能量守恒,即带电质点在P点的动能与电势能之和不变,在P点的电势能大,则动能小,故C错误.
6、B
【解析】
A.根据电磁波谱内容可知,紫外线的频率大于可见光,根据:
则紫外线波长小于可见光,A错误;
B.发生光电效应时,有光电子从锌板飞出,锌板失去电子带正电,所以验电器带正电,B正确;
C.根据光电效应方程知,光电子的最大初动能为:
但不是所有电子的动能等于最大初动能,C错误;
D.根据光电效应产生条件,当红外灯照射,则红外线频率小于紫外线,因此可能不发生光电效应现象,则验电器金属箔不一定张开,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、ABD
【解析】
A.根据图象与时间轴所围图形的面积表示竖直方向上位移的大小可知,第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的大,故A正确;
B.由图象知,第二次的运动时间大于第一次运动的时间,由于第二次竖直方向下落距离大,合位移方向不变,所以第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大,故B正确;
C.由图象知,第二次滑翔时的竖直方向末速度小,运动时间长,据加速度的定义式可知其平均加速度小,故C错误;
D.当竖直方向速度大小为v1时,第一次滑翔时图象的斜率大于第二次滑翔时图象的斜率,而图象的斜率表示加速度的大小,故第一次滑翔时速度达到v1时加速度大于第二次时的加速度,根据
mg-f=ma
可得阻力大的加速度小,第二次滑翔时的加速度小,故其所受阻力大,故D正确。
故选ABD。
8、ACD
【解析】
A.根据物体在火星表面受到重力等于万有引力可知
解得
可以求出火星密度,故A正确;
B.只能求出中心天体的质量,环绕天体的质量无法求出,故土星质量无法求出,故B错误;
C.金星绕太阳公转
解得太阳的质量
太阳半径R已知,则表面重力加速度
故C正确;
D.月球绕地球做匀速圆周运动
可求解地球的质量M,地球表面重力加速度g已知,根据黄金代换式GM=gR2,可以求出地球半径R,根据
可以求出地球的第一宇宙速度,故D正确。
故选ACD。
9、BD
【解析】
A.根据万有引力定律得
卫星A、B质量相等,RA>RB,得FA<FB.故A错误;
B.卫星A、B绕地球做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力得
卫星的动能
故,故B正确;
CD. 由开普勒第三定律得
因, ,故C错误,D正确。
故选:BD。
10、BC
【解析】
A.卫星b、c绕地球做匀速圆周运动,7.9km/s是指在地球上发射的物体绕地球飞行作圆周运动所需的最小初始速度,11.2km/s是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度。所以发射卫星b时速度大于7.9km/s,而小于11.2km/s,故A错误;
B.万有引力提供向心力,对b、c卫星,由牛顿第二定律得
解得
故B正确;
C.卫星b在地球的同步轨道上,所以卫星b和地球具有相同的周期和角速度。由万有引力提供向心力,即
解得
a距离地球表面的高度为R,所以卫星a的角速度
此时a、b恰好相距最近,到卫星a和b下一次相距最近
(ωa-ω)t=2π
故C正确;
D.让卫星b减速,卫星b所需的向心力减小,万有引力大于所需的向心力,卫星b会做向心运动,轨道半径变小,离开原轨道,所以不能与c对接,故D错误;
故选BC。
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、BD C
【解析】
(1)[1].要验证的是从滑块经过光电门到最后在木板上停止时动能减小量等于摩擦力做功,即
其中
可得
则必须要测量的物理量是:遮光片经过光电门时的遮光时间t和A点到B点的距离x,故选BD。
(2) [2].由以上分析可知,需要验证表达式在误差范围内成立即可验证动能定理;
(3) [3].A.滑块释放时初速度不为零对实验无影响,选项A错误;
B.曲面不光滑对实验无影响,选项B错误;
C.遮光片的宽度不够小,则测得的滑块经过A点的速度有误差,会给实验结果带来误差,选项C正确;
D.光电门安放在连接处稍偏右的地方对实验无影响,选项D错误;
故选C。
12、6.0 2.093—2.097 100.15 ADE
【解析】
由图示多用电表可知,待测电阻阻值是;由图示螺旋测微器可知,其读数为:,由图示游标卡尺可知,其示数为:;实验需要G电源,I开关与导线,电源电动势为3V,因此电压表应选A.通过待测电阻的最大电流约为,则电流表应选:D.为保证电路安全方便实验操作,滑动变阻器应选:E.故选ADE;为测多组实验数据,滑动变阻器应采用分压接法;,,则有,电流表应采用外接法,实验电路图如图所示
根据实验电路图连接实物电路图,如图所示
由电阻定律可知:,又,联立得.
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)3m/s;(2)0.98m。
【解析】
(1)链条的A端滑到O点的过程中,因为只有重力做功,所以机械能守恒,根据机械能守恒定律即可求得链条A端滑到O点时的速率;
(2)摩擦力随距离均匀增大,可以用平均摩擦力求摩擦力做功;从链条的A端滑到O点到最终链条停下的过程,由动能定理可求得停下时的C端距O点的距离。
【详解】
(1)链条的A端滑到O点的过程中,因为只有重力做功,所以机械能守恒。设水平面为重力势能的零点。链条开始运动时的机械能为E1,设AB段链条质量为m1=1.0kg,BC段链条质量为m2=1.0kg,则:
解得:
因为s>L,链条的A端滑到O点时,C点已在斜面上。设此时的机械能为E2,则有:
由机械能守恒定律,链条的A端滑到O点时的速率v,则有:
;
(2)链条在开始进入水平面阶段,摩擦力是变力;但摩擦力随距离均匀增大,可以用平均摩擦力求摩擦力做功,从链条的A端滑到O点到最终链条停下的过程,由动能定理:
链条在水平面OP停下时,其C端离O点的距离x,解得:
。
【点睛】
本题考查动能定理以及机械能守恒定律的应用,要注意正确分析物理过程,明确摩擦力功的计算方法,知道虽然摩擦力是变力,但由于其均匀变化,故可以利用平均值求解摩擦力的功。
14、(1)15m/s(2)0.25Ω(3)600W
【解析】
(1)在额定状态下电机以额定的转速转动,则
①
②
由①②两式联立得:
电动机在额定工作状态时,
③
损失的电功率80%转化为电热功率,则
④
由③④两式联立得:
当电动自行车在斜坡上匀速行驶时,受力分析如图:
由牛顿定律得:
⑤
电动自行车的实际功率:
⑥
由⑤⑥得:
15、(1);(2)
【解析】
(1)根据题意可得核反应方程为
(2)设光子动量大小为,由动量守恒定律
而
解得
名称
车身
质量
满载
载重
前后
车轮
直径
额定转速
电动机额定
电压
电动机额定
电流
额定机械
输出功率
参数
40kg
80kg
40cm
r/min
48V
20A
835W
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