广东省百校2026届高三第二次调研物理试卷含解析
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这是一份广东省百校2026届高三第二次调研物理试卷含解析,共5页。试卷主要包含了,N点位于磁场分界线处等内容,欢迎下载使用。
1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
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、下列说法正确的是( )
A.做匀速圆周运动的物体,转动一周,由于初末位置速度相同,故其合力冲量为零
B.做曲线运动的物体,任意两段相等时间内速度变化一定不相同
C.一对作用力和反作用力做的功一定大小相等,并且一个力做正功另一个力做负功
D.在磁场中,运动电荷所受洛伦兹力为零的点,磁感应强度B也一定为零
2、某同学按如图1所示连接电路,利用电压传感器研究电容器的放电过程。先使开关S接1,电容器充电完毕后将开关掷向2,可视为理想电压表的电压传感器将电压信息传入计算机,屏幕上显示出电压随时间变化的U-t曲线,如图2所示。电容器的电容C已知,且从图中可读出最大放电电压U0,图线与坐标轴围成的面积S、任一点的点切线斜率k,但电源电动势、内电阻、定值电阻R均未知,根据题目所给的信息,下列物理量不能求出的是
A.电容器放出的总电荷量B.电阻R两端的最大电流
C.定值电阻RD.电源的电动势和内电阻
3、如图,梯形小车a处于光滑水平面上,一弹性绳将小车a与竖直墙壁连接(松弛),a倾斜的上表面放有物块b,现给a和b向左的相同速度v0,在之后的运动过程中,a与b始终保持相对静止。则在弹性绳从伸直到长度最大的过程中( )
A.b对a的压力一直增大
B.b对a的摩檫力一直减小
C.b对a的作用力一直减小
D.b对a的作用力方向水平向左
4、如图所示,在半径为R的半圆和长为2R、宽为的矩形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于纸面向里。一束质量为m、电量为q的粒子(不计粒子间相互作用)以不同的速率从边界AC的中点垂直于AC射入磁场.所有粒子从磁场的EF圆弧区域射出(包括E、F点)其中EO与FO(O为圆心)之间夹角为60°。不计粒子重力.下列说法正确的是( )
A.粒子的速率越大,在磁场中运动的时间越长
B.粒子在磁场中运动的时间可能为
C.粒子在磁场中运动的时间可能为
D.粒子的最小速率为
5、关于星系,下述正确的是
A.星系是由宇宙中的恒星、气体和尘埃组成的
B.银河系是一种不规则星系
C.银河系中恒星只有少量的几颗
D.太阳处于河外星系中
6、相传我国早在5000多年前的黄帝时代就已经发明了一种指南车。如图所示为一种指南车模型,该指南车利用机械齿轮传动的原理,在任意转弯的情况下确保指南车上的小木人右手臂始终指向南方。关于该指南车模型,以下说法正确的是( )
A.以指南车为参照物,车上的小木人始终是静止的
B.如果研究指南车的工作原理,可以把车看成质点
C.在任意情况下,指南车两个车轮轮缘的线速度大小都相等
D.在任意情况下,车转弯的角速度跟小木人的角速度大小相等
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,用同种材料制成的四根相互平行的通电长直导线(每根导线电阻为)分别置于正方形的四个顶点上,四根导线都垂直于正方形所在平面。若每根通电直导线单独存在时,通电直导线上的电流与通电直导线上的电流在正方形中心处产生的感应磁场的大小关系为,则四根通电导线同时存在时,以下选项正确的是( )
A.和通电电流都为,和通电电流为都为时,在点产生的磁感应强度大小为,方向水平向左
B.通电电流为,通电电流都为时,在点产生的磁感应强度大小为,方向向左下方
C.和通电电流都为,通电电流为时,在点产生的磁感应强度大小为,方向向左下方
D.通电电流为,通电电流都为时,在点产生的磁感应强度大小为,方向向左上方
8、如图所示,虚线边界ab上方有无限大的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。一矩形金属线框底边与磁场边界平行,从距离磁场边界高度为h处由静止释放,则下列说法正确的是
A.线框穿出磁场的过程中,线框中会产生顺时针方向的感应电流
B.线框穿出磁场的过程中,线框受到的安培力一定一直减小
C.线框穿出磁场的过程中,线框的速度可能先增大后减小
D.线框穿出磁场的过程中,线框的速度可能先增大后不变
9、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
10、下列说法中正确的是( )
A.布朗微粒越大,受力面积越大,所以布朗运动越激烈
B.在两个分子从无限远的地方不断靠近的过程中,它们的分子力先增大后减小再增大
C.在两个分子从无限远的地方不断靠近的过程中,它们的分子势能先增大后减小
D.两个系统达到热平衡时,它们的分子平均动能一定相同
E.外界对封闭的理想气体做正功,气体的内能可能减少
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)某实验小组调试如图1所示的装置准备研究加速度与受力的关系,实验小组悬挂砝码及砝码盘打出纸带并测量小车的加速度:已知小车的质量为M,砝码及砝码盘的总质量为m,打点计时器所接的交流电的率为。
(1)实验步骤如下:
①按图1所示,安装好实验装置,其中动滑轮与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直
②调节长木板的领角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下匀速运动,其目的是___
③挂上砝码盘,接通电源后,再放开小车,打出一条纸带,由纸带求出小车的加速度
④改变砝码盘中砝码的质量,重复步骤③,求得小车在不同合力作用下的加速度
⑤弹簧测力计的读数为F,则小车所受合外力为___
(2)实验过程中,关于砝码及砝码盘的总质量m与小车的质量M的关系,下列说法正确的是__;
A.M必须远大于m B.M必须远小于m
C.可以不用远大于m D.M必须等于m
(3)实验中打出的一条纸带如图2所示,则由该纸带可求得小车的加速度为___。
12.(12分)某同学测量玻璃砖的折射率,准备了下列器材:激光笔、直尺、刻度尺、一面镀有反射膜的平行玻璃砖.如图所示,直尺与玻璃砖平行放置,激光笔发出的一束激光从直尺上O点射向玻璃砖表面,在直尺上观察到A、B两个光点,读出OA间的距离为20.00 cm,AB间的距离为6.00 cm,测得图中直尺到玻璃砖上表面距离d1=10.00 cm,玻璃砖厚度d2=4.00 cm.玻璃的折射率n=________,光在玻璃中传播速度v=________ m/s(光在真空中传播速度c=3.0×108 m/s,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)如图所示,上端封闭、下端开口的玻璃管竖直放置,管长55cm,其中有一段长为6cm的水银柱,将长为20cm的空气柱A封闭在管的上部,空气柱B和大气连通现用一小活塞将管口封住,并将活塞缓慢往上压,当水银柱上升4cm时停止上压已知外界大气压恒为76cmHg,上压过程气体温度保持不变,A、B均为理想气体,求:
(1)气体A、B末状态的压强;
(2)试分析此过程中B气体是吸热还是放热?
14.(16分)半径R=0.50 m的光滑圆环固定在竖直平面内,轻质弹簧的一端固定在环的最高点A处,另一端系一个质量m=0.20 kg的小球,小球套在圆环上,已知弹簧的原长为L0=0.50 m,劲度系数k=4.8 N/m,将小球从如图所示的位置由静止开始释放,小球将沿圆环滑动并通过最低点C,在C点时弹簧的弹性势能EPC=0.6 J,g取10 m/s2.求:
(1)小球经过C点时的速度vc的大小;
(2)小球经过C点时对环的作用力的大小和方向.
15.(12分)如图所示,轴、y轴和直线将x=L平面划分成多个区域。其中I区域内存在竖直向下的电场,II区域存在垂直于纸面向里的匀强磁场,III区域存在垂直于纸面向外的匀强磁场,II、III区域的磁感应强度大小相同。质量为m、电量为q的粒子从P点(-L,y)以垂直于电场方向、大小为v0的速度出发,先后经O点(0,0)、M点(L,0)到达N点(L,-L),N点位于磁场分界线处。已知粒子到达O点时速度方向偏转了,不计粒子的重力,回答下面问题。
(1)求带电粒子在电场运动过程中电场力的冲量;
(2)若粒子从P点出发依次通过O点、M点并于M点第一次射出磁场分界线后到达N点,则粒子运动的时间为多少?
(3)粒子到达N点时在磁场中运动的路程为多少?
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、A
【解析】
A.根据动量定理,合力的冲量等于动量的变化,物体在运动一周的过程中,动量变化为零,故合力的冲量为零,故A正确;
B.在匀变速曲线运动中,加速度不变,根据
可知在任意两段相等时间内速度变化相同,故B错误;
C.一对作用力和反作用力做的功没有定量关系,一对作用力和反作用力可以同时做正功,也可以同时做负功,或不做功,故C错误;
D.在磁场中,若带电粒子的运动方向与磁场方向平行,不会受到洛伦兹力的作用,但磁感应强度不为零,故D错误。
故选A。
2、D
【解析】
由Q=CU0,所以容器放出的总电荷量可求,所以A选项能求出;根据I=Q/t,变形得,Ut为图象与坐标轴所围面积S可求,所以Q=S/R,则,所以C选项可求;电阻R两端的最大电流即为电容器刚开始放电的时候,所以,
选项B电阻R两端的最大电流可求;根据题意只知道电源的电动势等于电容器充满电两板间的电压,也就是刚开始放电时的电压,即E=U0,内电阻无法求出,所以选项D不能求出。
3、A
【解析】
AB.整体受到的弹性绳的拉力越来越大,则加速度越来越大,即整体做加速度越来越大的减速运动,则b也做加速度越来越大的减速运动,对b受力分析,由牛顿第二定律可知,
则随着加速度a的增加,a对b的支持力N一直增大;
即
则随着加速度a的增加,a对b的摩擦力f可能先减小后增大,根据牛顿第三定律,b对a的压力一直增大,b对a的摩擦力可能先减小后增大,A正确,B错误;
CD.b受到a的作用力和重力,由于b的加速度水平线向右越来越大,根据牛顿第二定律,a对b的作用力一直增大,a对b的作用力方向斜向右上方,根据牛顿第三定律,b对a的作用力一直增大,方向斜向左下方,CD错误。
故选A。
4、B
【解析】
ABC.粒子从F点和E点射出的轨迹如图甲和乙所示;
对于速率最小的粒子从F点射出,轨迹半径设为r1,根据图中几何关系可得:
解得
根据图中几何关系可得
解得θ1=60°,所以粒子轨迹对应的圆心角为120°;
粒子在磁场中运动的最长时间为
对于速率最大的粒子从E点射出,轨迹半径设为r2,根据图中几何关系可得
解得
根据图中几何关系可得
所以θ2<60°,可见粒子的速率越大,在磁场中运动的时间越短,粒子的速率越小运动时间越长,粒子在磁场中运动的最长时间为,不可能为,故B正确、AC错误;
D.对从F点射出的粒子速率最小,根据洛伦兹力提供向心力可得
解得最小速率为
故D错误。
故选B。
5、A
【解析】
A.星系是由宇宙中的恒星、气体和尘埃组成的系统,A正确;
B.在误差范围内可以认为银河系是旋涡状星系,不属于不规则星系,B错误;
C.银河系中恒星很多,C错误;
D.太阳处在银河系中,不在河外星系,D错误。
故选A。
6、A
【解析】
A.以指南车为参照物,车上的小木人相对于小车的位置不变,所以始终是静止的,故A正确;
B.在研究指南车的工作原理时,不可以把车看成质点,否则车上的小木人右手臂始终指向南方的特点不能体现,故B错误;
C.在指南车转弯时,两个车轮的角速度相等,线速度不一定相等,故C错误;
D.由题,车转弯时,车转动,但车上的小木人右手臂始终指向南方,可知小木人是不转动的,所以它们的角速度是不相等的,故D错误;
故选A。
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、AD
【解析】
A.当四根导线同时存在时,根据安培定则可知,四根导线在点产生的磁感应方向分别为:导线产生的磁感应强度方向沿方向;导线产生的磁感应强度方向沿;导线产生的磁感应强度方向沿;导线产生的磁感应强度方向沿;根据平行四边形定则可知:和通电电流都为,和通电流都为时,在点产生的磁感应强度大小为
,
方向水平向左,故A正确;
B.通电电流为,通电电流都为时,在点产生的磁感应强度大小为
,
方向向左下方,故B错误;
C.和通电电流都为,通电电流为时,在点产生的磁感应强度大小为
,
方向向左下方,故C错误;
D.通电电流为,通电电流都为时,在点产生的磁感应强度大小为
,
方向向左上方,D正确。
故选:AD。
8、AD
【解析】
A.线框穿出磁场的过程中,线框内磁通量减小,由楞次定律可知,线框中会产生顺时针方向的感应电流,故A正确;
B.线框穿出磁场的过程中,线框所受安培力若大于重力,则线框做减速运动,受到的安培力减小,线框所受安培力若小于重力,则线框做减加速运动,受到的安培力增大,故B错误;
CD.线框穿出磁场的过程中,线框所受安培力若小于重力,则线框做加速运动,速度增大,产生的感应电流增大,所受安培力增大,当安培力增大到等于重力时,做匀速运动,不会出现速度先增大后减小的情况,故C错误D正确。
故选:AD。
9、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。
10、BDE
【解析】
颗粒越小,温度越高,布朗运动越剧烈;根据分子力和分子距离的图像和分子势能和分子之间距离图像,分析分子力和分子势能随r的变化情况;两个系统达到热平衡时,温度相同;根据热力学第一定律判断。
【详解】
A.布朗运动微粒越大,受力面积越大,液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的越趋于平衡,所以布朗运动越不剧烈,故A错误;
B.在两个分子从无限远的地方不断靠近的过程中,它们的分子力先增大后减小再增大,如图所示:
故B正确;
C.在两个分子从无限远的地方不断靠近的过程中,它们的分子势能先减小后增大,如图所示:
故C错误;
D.温度是分子平均动能的标志,两个系统达到热平衡时,温度相同,它们的分子平均动能一定相同,故D正确;
E.根据热力学第一定律:
外界对封闭的理想气体做正功,但气体和外界的热交换不明确,气体的内能可能减少,故E正确。
故选BDE。
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、平衡摩擦力 F C 0.15
【解析】
(1)②[1]调节长木板的领角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下匀速运动,其目的是平衡摩擦力;
⑤[2]弹簧测力计的读数为F,则小车所受合外力为F;
(2)[3]实验过程中,由于有弹簧测力计测得小车的拉力,则小车的质量M可以不用远大于砝码及砝码盘的总质量m,故选C;
(3)[4]根据,则 ,则
12、1.2 2.5×108 m/s.
【解析】
第一空、作出光路图如图所示,
根据几何知识可得入射角i=45°,设折射角为r,则tan r=,故折射率n=
第二空、光在玻璃介质中的传播速度 =2.5×108 m/s.
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)气体A末状态的压强87.5cmHg,B气体末态压强93.5cmHg; (2)B气体是放热。
【解析】
(1)气体A的初态的压强为pA:
pA+p柱=p0
末态时气柱的长度为lA′
lA′=lA-△l
气体A发生等温变化
pA lAS=pA′lA′S
解得
pA′=87.5cmHg
气体B的末态压强为pB′,解得
pB′=pA′+p柱=93.5cmHg
(2)气体B的初态:压强为p0,气体柱的长度为lB
lB=L-lA-l柱=29cm
气体B发生等温变化
pB lBS=pB′lB′S
解得
lB′=23.6cm
lB′<lB,气体B的变化是等温压缩
等温变化,内能不变△U=0,压缩体积减小,外界对气体做功W>0
由热力学第一定律△U=W+Q可知Q<0:气体B要放热。
14、 (1) 3 m/s. (2) 3.2 N,方向向上.
【解析】
试题分析:(1)设小球经过C点的速度为vc,小球从B到C,据机械能守恒定律得
mg(R+Rcs60°)=EPC+mv, (3分)
代入数据求出vc=3 m/s. (2分)
(2)小球经过C点时受到三个力作用,即重力G、弹簧弹力F、环的作用力FN. 设环对小球的作用力方向向上,根据牛顿第二定律F+FN-mg=m, (2分)
由于F=kx=2.4 N, (2分)
FN=m+mg-F,
解得FN=3.2 N,方向向上. (1分)
根据牛顿第三定律得出小球对环的作用力大小为3.2 N.方向竖直向下. (1分)
考点:考查匀速圆周运动
点评:难度中等,本题的关键在于找到提供向心力的合力,在C点由竖直方向的合力提供向心力
15、 (1),方向竖直向下;(2);(3)当粒子到达M处时,为奇数次通过磁场边界,路程为πL;当粒子到达M处时,为偶数次通过磁场边界,路程为
【解析】
(1)粒子在电场中做类平抛运动,粒子到达O点时速度方向偏转了,分解速度得
取竖直向下方向为正方向,根据动量定理,电场力的冲量
得
方向竖直向下。
(2)设粒子在电场中运动的时间为,水平方向上做匀速直线运动,则
粒子在磁场中运动速度为
粒子运动轨迹如图甲所示:
由几何关系知
两段轨迹半径相等,圆心角之和为2π,粒子运动的时间为一个周期
所以
(3)对图甲粒子做圆周运动的路程为圆周长
粒子运动轨迹还可以如图乙:
粒子做圆周运动的半径为
路程为
当粒子到达M处时是第三次通过磁场边界,粒子做圆周运动的半径为
路程为
当粒子到达M处时是第四次通过磁场边界,粒子做圆周运动的半径为
路程为
依次类推,当粒子到达M处时,为奇数次通过磁场边界,路程为πL;当粒子到达M处时,为偶数次通过磁场边界,路程为。
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