复旦大学附属中学2026届高三第三次测评物理试卷含解析
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这是一份复旦大学附属中学2026届高三第三次测评物理试卷含解析,共19页。试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁等内容,欢迎下载使用。
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
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,两个完全相同的矩形导线框A、B在靠得很近的竖直平面内,线框的长边均处于水平位置.线框A固定且通有电流I,线框B从足够高处由静止释放,在运动到A下方的过程中( )
A.穿过线框B的磁通量先变小后变大
B.穿过线框B的磁通量先变大后变小
C.线框B所受安培力的合力为零
D.线框B的机械能一直减小
2、如图所示,虚线表示某点电荷Q所激发电场的等势面,已知a、b两点在同一等势面上,c、d两点在另一个等势面上.甲、乙两个带电粒子以相同的速率,沿不同的方向从同一点a射入电场,在电场中沿不同的轨迹adb曲线、acb曲线运动.则下列说法中正确的是
A.两粒子电性相同
B.甲粒子经过c点时的速率大于乙粒子经过d点时的速率
C.两个粒子的电势能都是先减小后增大
D.经过b点时,两粒子的动能一定相等
3、如图所示,一沿水平方向的匀强磁场分布在竖直高度为2L的某矩形区域内(宽度足够大),该区域的上下边界MN、PS是水平的.有一边长为L的正方形导线框abcd从距离磁场上边界MN的某高处由静止释放下落而穿过该磁场区域.已知当线框的ab边到达MN时线框刚好做匀速直线运动(以此时开始计时),以MN处为坐标原点,取如图坐标轴x,并规定逆时针方向为感应电流的正方向,则关于线框中的感应电流与ab边的位置坐标x间的以下图线中,可能正确的是
A.B.
C.D.
4、如图所示,质量为m的木块A放在斜面体B上,对B施加一水平向左的推力F,使A、B保持相对静止向左做匀速直线运动,则B对A的作用力大小为(重力加速度为g)( )
A.mgB.mgsin θC.mgcs θD.0
5、如图所示, 理想变压器的原副线圈的匝数比为10:1, 在原线圈接入u=30sin(100πt) V的正弦交变电压。若闭合开关后灯泡L正常发光,且灯泡L正常发光时的电阻为1.5Ω,电压表和电流表均为理想交流电表,则下列说法正确的是( )
A.副线圈中交变电流的频率为5HzB.电压表的示数为3V
C.电流表的示数为20AD.灯泡L的額定功率为3W
6、1897年英国物理学家约瑟夫·约翰·汤姆生在研究阴极射线时发现了电子,这是人类最早发现的基本粒子。 下列有关电子说法正确的是( )
A.电子的发现说明原子核是有内部结构的
B.β射线也可能是原子核外电子电离形成的电子流,它具有中等的穿透能力
C.光电效应实验中,逸出的光电子来源于金属中自由电子
D.卢瑟福的原子核式结构模型认为核外电子的轨道半径是量子化的
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、a、b两物体沿同一直线运动,运动的位置一时间()图像如图所示。分析图像可知( )
A.时刻两物体的运动方向相同B.时间内的某时刻两物体的速度相等
C.时间内a、b两物体运动的路程不等D.时刻b物体从后面追上a物体
8、如图所示,金属圆环放置在水平桌面上,一个质量为m的圆柱形永磁体轴线与圆环轴线重合,永磁体下端为N极,将永磁体由静止释放永磁体下落h高度到达P点时速度大小为v,向下的加速度大小为a,圆环的质量为M,重力加速度为g,不计空气阻力,则( )
A.俯视看,圆环中感应电流沿逆时针方向
B.永磁体下落的整个过程先加速后减速,下降到某一高度时速度可能为零
C.永磁体运动到P点时,圆环对桌面的压力大小为Mg+mg-ma
D.永磁体运动到P点时,圆环中产生的焦耳热为mgh+mv2
9、如图(a)所示,位于、两点处的两波源相距,在、两点间连线上有一点,。时,两波源同时开始振动,振动图象均如图(b)所示,产生的两列横波沿连线相向传播,波在间的均匀介质中传播的速度为。下列说法正确的是( )
A.两波源产生的横波的波长
B.时,点处的波源产生的第一个波峰到达点
C.点的振动是减弱的
D.在内,点运动的路程为
E.、两点间(除、两点外)振幅为的质点有5个
10、如图所示,在光滑绝缘水平面上,A、B和C为等边三角形ABC的顶点,A、B固定正点电荷+Q,C固定负点电荷-Q,D、E是A、B连线上的两点,且AD=DE=EB。则( )
A.D点和E点的电场强度大小相等
B.D点和E点的电场强度方向相同
C.D点和E点的电势相等
D.将负电荷从D点移到E点,电势能增加
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)如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码,探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长长度的关系实验.
(1)实验中还需要的测量工具有:______
(2)如图乙所示,根据实验数据绘图,纵轴是钩码质量m,横轴是弹簧的形变量x,由图可知:图线不通过原点的原因是由于______;弹簧的劲度系数______计算结果保留2位有效数字,重力加速度g取;
(3)如图丙所示,实验中用两根不同的弹簧a和b,画出弹簧弹力F与弹簧长度L的图象,下列正确的是______
A.a的原长比b的长
B.的劲度系数比b的大
C.a的劲度系数比b的小
D.弹力与弹簧长度成正比
12.(12分)如图所示,某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验中,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰的纸带,纸带上:两相邻计数点间有四个点没画出来.已知打点计时器打点周期,其中前,完成以下问题:
(1)打下A点时速度大小是___ m/s.
(2)若某同学甲实验时只测暈了纸带中x3、x4的值,则小车运动的加速度计算表达式为____________ (用x3、x4及T表示).
(3)某同学乙根据学过的知识,算出了几个计数点的瞬时速度,建立坐标系,画出的v-t图像如图所示,请你根据图像得出小车运动的加速度为__________m/s2,由图可知,从开始计时的0.3s内,小车通过的位移大小为_______ m.
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,A、B和M、N为两组平行金属板。质量为m、电荷量为+q的粒子,自A板中央小孔进入A、B间的电场,经过电场加速,从B板中央小孔射出,沿M、N极板间的中心线方向进入该区域。已知极板A、B间的电压为U0,极板M、N的长度为l,极板间的距离为d。不计粒子重力及其在a板时的初速度。
(1)求粒子到达b板时的速度大小v;
(2)若在M、N间只加上偏转电压U,粒子能从M、N间的区域从右侧飞出。求粒子射出该区域时沿垂直于板面方向的侧移量y;
(3)若在M、N间只加上垂直于纸面的匀强磁场,粒子恰好从N板的右侧边缘飞出,求磁感应强度B的大小和方向。
14.(16分)如图所示,足够长的粗糙绝缘轨道AB与处于竖直平面内的光滑圆弧形绝缘轨道BC平滑连接,圆弧的半径。在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场E,现有一带电体(可视为质点)放在水平轨道上的A位置,带电体与粗糙轨道的动摩擦因数均为,从A点由静止释放,通过C点时恰好与圆轨道无挤压,且合力刚好指向圆心,已知,不计空气阻力,重力加速度。求:
(1)粗糙绝缘轨道AB长度;
(2)小球从C点射出后,第一次运动到水平地面AB所需要的时间。
15.(12分)光的干涉和衍射现象说明光具有波动性。爱因斯坦的光电效应理论和康普顿效应理论表明,光在某些方面确实也会表现得像是由一些粒子(即一个个有确定能量和动量的“光子”)组成的。人们意识到,光既具有波动性,又具有粒子性。(c为光速,h为普朗克常量)
(1)物理学家德布罗意把光的波粒二象性推广到实物例子,他提出假设:实物粒子也具有波动性,即每一个运动的粒子都与一个对应的波相联系,粒子的能量E和动量p跟它所对应波的频率v和波长之间也遵从如下关系:,。请依据上述关系以及光的波长公式,试推导单个光子的能量E和动量p间存在的关系;
(2)我们在磁场中学习过磁通量,其实在物理学中有很多通量的概念,比如电通量、光通量、辐射通量等等。辐射通量表示单位时间内通过某一截面的辐射能,其单位为。
①光子具有能量。一束波长为的光垂直照射在面积为S的黑色纸片上,其辐射通量为,且全部被黑纸片吸收,求该束光单位体积内的光子数n;
②光子具有动量。当光照射到物体表面上时,不论光被物体吸收还是被物体表面反射,光子的动量都会发生改变,因而对物体表面产生一种压力。求上一问中的光对黑纸片产生的压力大小,并判断若将黑纸片换成等大的白纸片,该束光对白纸片的压力有何变化。
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、D
【解析】
AB.据安培定则知,线框A内部磁场向里,外部磁场向外;线框B从足够高处由静止释放,线框B下降且未与线框A相交前,线框B中磁通量是向外的增大;当线框B与线框A相交至重合过程中,线框B中磁通量先是向外的减小到0然后是向里的增大;当线框B与线框A重合至相离过程中,线框B中磁通量先是向里的减小到0然后是向外的增大;当线框B与线框A相离且越来越远时,线框B中磁通量是向外的减小;故AB两项错误;
C.因为线框B与线框A相对运动产生感应电流,据楞次定律知,线框B所受安培力的合力竖直向上,故C项错误;
D. 线框B下降过程中,安培力对其做负功,线框B的机械能一直减小,故D项正确。
2、B
【解析】
根据曲线运动时质点所受的合力指向轨迹的内侧可知,甲受到引力,乙受到斥力,则甲与Q是异种电荷,而乙与Q是同种电荷,故两粒子所带的电荷为异种电荷.故A错误.甲粒子从a到c过程,电场力做正功,动能增加,而乙从a到d过程,电场力做负功,动能减小,两初速度相等,则知甲粒子经过c点时的速度大于乙粒子经过d点时的速度.故B正确.甲粒子从a到b过程,电场力先做正功后做负功,电势能先减小后增大;电场力对乙粒子先做负功后做正功,电势能先增大后减小.故C错误.a到b时,电场力对两粒子的做的功都是0,两个粒子的速率再次相等,由于不知道质量的关系,所以不能判定两个粒子的动能是否相等.故D错误.故选B.
3、D
【解析】
A.由于ab边向下运动,由右手定则可以判断出,线框在进入磁场时,其感应电流的方向为abcd,沿逆时针方向,故在图像中,的这段距离内,电流是正的;线框完全进入磁场后,穿过线框的磁通量没有变化,故其感应电流为0;当线框的ab边从磁场的下边出来时,由于其速度要比ab边刚入磁场时的速度大,故其感应电流要比大,感应电流的方向与ab边刚入磁场时相反;由于ab边穿出磁场时其速度较大,产生的感应电流较大,且其电流与线框的速度成正比,即线框受到的安培力与线框的速度也成正比,与刚入磁场时线框受到的平衡力做对比,发现线框受到的合外力方向是向上的,即阻碍线框的下落,且合外力是变化的,故线框做的是变减速直线运动,产生的电流也是非均匀变化的,故AB错误;
C.再就整体而言,线框穿出磁场时的动能要大于穿入磁场时的动能,故穿出时的电流要大于,所以C错误,D正确.
4、A
【解析】
A向左做匀速直线运动,则其所受合力为零,对A受力分析可知,B对A的作用力大小为mg,方向竖直向上,故A正确。
故选A。
5、B
【解析】
A.根据可得该交变电流的频率f=50Hz,变压器不改变频率,所以副线圈中交变电流的频率为50 Hz,A项错误;
B.原线圈所接的交变电压最大值为V,则有效值为30V,根据,代入数值解得U=3V,即电压表的示数为3V,B项正确;
C.灯泡L正常发光时,副线圈中的电流为
A=2 A
C项错误;
D.灯泡L的额定功率
P=I2R=6W
D项错误。
故选B。
6、C
【解析】
A.电子的发现说明了原子是有内部结构的,无法说明原子核有内部结构。原子是由原子核和核外电子组成的。故A错误。
B.β-射线是核内中子衰变为质子时放出的电子形成的,与核外电子无关。故B错误。
C.根据光电效应现象的定义可知光电效应实验中,逸出的光电子来源于金属中的自由电子。故C正确。
D.玻尔理论认为电子轨道半径是量子化的,卢瑟福的原子核式结构模型认为在原子的中心有一个很小的核,叫原子核,原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外空间里绕着核旋转,故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、BCD
【解析】
A.图像的切线斜率表示速度,时刻a的速度为正、b的速度为负,运动方向相反,选项A错误;
B.如图所示,时间内有一点N,在这一点b图像的斜率与a图像的斜率相等,即二者速度相等(临界点),选项B正确。
C.时刻和时刻,二者位置坐标均相等,则时间内两物体位移相等。但该过程中,a始终正向运动,b先负向、后正向运动,则二者运动的路程不等,选项C正确。
D.时刻两物体在同一位置,之前一段时间二者速度方向相同,且b的速度大于a的速度,则b从后面追上a。选项D正确;
故选BCD.
8、AC
【解析】
根据楞次定律判断感应电流的方向;可根据假设法判断磁铁下落到某高度时速度不可能为零;根据牛顿第二定律分别为磁铁和圆环列方程求解圆环对地面的压力;根据能量关系求解焦耳热。
【详解】
磁铁下落时,根据楞次定律可得,俯视看,圆环中感应电流沿逆时针方向,选项A正确;永磁体下落的整个过程,开始时速度增加,产生感应电流增加,磁铁受到向上的安培力变大,磁铁的加速度减小,根据楞次定律可知“阻碍”不是“阻止”,即磁铁的速度不可能减到零,否则安培力就是零,物体还会向下运动,选项B错误;永磁体运动到P点时,根据牛顿第二定律:mg-F安=ma;对圆环:Mg+F安=N,则N=Mg+mg-ma,由牛顿第三定律可知圆环对桌面的压力大小为Mg+mg-ma,选项C正确;由能量守恒定律可得,永磁体运动到P点时,圆环中产生的焦耳热为mgh-mv2,选项D错误;故选AC.
【点睛】
此题关键是理解楞次定律,掌握其核心“阻碍”不是“阻止”;并能用牛顿第二定律以及能量守恒关系进行判断.
9、ABE
【解析】
A.由图可知波的周期为
则两横波的波长为
所以A正确;
B.由题可知
则波由M传到P,所用时间为
t为0.025s时,波源M已经向右发出个周期的波,由图象可知,P点已经振动,则点处的波源产生的第一个波峰到达点,所以B正确;
C.由题意可知
两列波到达P点的波程差为
是波长的整数倍,可知P点为加强点,所以C错误;
D.波源M的波需要一个周期传到P点,则0.035s波源M发出的波已经传到
处
时间为
可知,P点振动了,路程为
所以D错误;
E.振幅为的质点即为加强点,则
n取0,,,对应的位置有5个:MN的中点,距离M和N分别6m处,距离M和N分别3m处,所以E正确。
故选ABE。
10、AC
【解析】
AB.D、E两点电场,是A、B两正点电荷的电场与C点的负点电荷的电场的叠加。A、B两正点电荷在D点和E点的合场强大小相等,方向相反,C点的负点电荷在D点和E点的场强大小相等,方向不同,所以,D点和E点的合场强大小相等,方向不同,A正确,B错误;
C.D点和E点在的等势面上,同时关于两正点电荷对称,所以D点和E点的电势相等,C正确;
D.根据电势能的计算公式
可知负电荷在D点和E点的电势能相同,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、刻度尺 弹簧有自身重力 4.9 B
【解析】
(1)[1]实验需要测量弹簧伸长的长度,故需要刻度尺.
(2)[2]由图可知,当F=0时,x0,说明没有挂重物时,弹簧有伸长,这是由于弹簧自身的重力造成的.故图线不过原点的原因是由于弹簧有自身重力,实验中没有考虑(或忽略了)弹簧的自重.
[3]由图线乙,弹簧的劲度系数
k===4.9N/m
(3)[4]A.由图丙知,F-L图像横坐标的截距表示原长,故b的原长比a的长,选项A错误;
BC.由弹簧的劲度系数k=知,a图线较b图线倾斜,a的劲度系数比b的大,选项B正确,C错误;
D.图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比,选项D错误.
12、0.864 1.0 0.12
【解析】
(1)[1].相邻两计数点间还有4个打点未画出,所以相邻的计数点之间的时间间隔为t=0.1s;根据平均速度等于中时刻的瞬时速度,则有:
(2)[2].根据运动学公式得:
△x=at2
解得:
.
(3)[3].v-t图象中图象的斜率表示加速度,故
[4].图象与时间轴围成的面积表示位移,则可知位移大小
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),磁感应强度方向垂直纸面向外。
【解析】
(1)粒子在加速电场中加速,由动能定理可以求出粒子的速度。
(2)粒子在偏转电场中做类平抛运动,应用类平抛运动求出粒子的偏移量。
(3)粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,求粒子的轨道半径,应用牛顿第二定律可以求出磁感应强度。
【详解】
(1)带电粒子在AB间运动,根据动能定理有
解得
(2)带电粒子在M、N极板间沿电场力的方向做匀加速直线运动,有
根据牛顿第二定律有
带电粒子在水平方向上做匀速直线运动,有
联立解得
(3)带电粒子向下偏转,由左手定则得磁感应强度方向垂直纸面向外。
根据牛顿第二定律有
由图中几何关系有
解得
联立解得
【点睛】
本题考查了带电粒子在电场与磁场中的运动,分析清楚粒子运动过程是解题的前提与关键,应用动能定理、类平抛运动规律与牛顿第二定律即可解题。
14、(1);(2)1.2s。
【解析】
(1)由于在C点只受重力和电场力并且合力指向球心,则有
解得
所以等效的重力,即合力为
小球在C点恰好与圆轨道无挤压,根据牛顿第二定律有
解得
小球从A点到C点,根据动能定理有
解得m/s,
(2)在C点速度在竖直方向分量
m/s
小球竖直方向做初速度为6m/s的匀加速运动,根据位移时间公式有
解得t=1.2s
15、 (1);(2)①,②,变大
【解析】
(1)单个光子的能量
根据单个光子的动量可知
(2)①假设时间内通过黑纸片光束的体积为,则光子总个数为
辐射通量
解得单位体积内的光子数
②光束照射黑纸片,全部被吸收,根据动量定理
解得黑纸片对光的作用力
根据牛顿第三定律可知光对黑纸片的压力为;若将黑纸片换为等大的白纸片,光子在白纸片表面全部反弹,若全部发生弹性碰撞,则根据动量定理
则
所以根据牛顿第三定律可知该束光对白纸片的压力变大。
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